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  • 2016年5月2016屆高三第四次全國大聯考(江蘇卷)物理卷(正式考試版) - 下載本文

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    絕密★啟用前 3.如圖所示,勁度系數為k的輕彈簧,下端固定,上端與B連接,斜面光滑,質量均為m的

    2016年第四次全國大聯考【江蘇卷】

    物理試題

    注意事項:

    1.本試卷分第Ⅰ卷(選擇題)和第Ⅱ卷(非選擇題)兩部分。滿分120分,考試時間100分鐘。

    2.答題前考生務必用0.5毫米黑色墨水簽字筆填寫好自己的姓名、班級、考號等信息 3.考試作答時,請將答案正確填寫在答題卡上。第一卷每小題選出答案后,用2B鉛筆把答A、B兩物體緊靠在一起,處于靜止狀態。現用一個平行于斜面向上的拉力F拉物體A,使A物體做加速度為a的勻加速運動。已知在A、B分離前,拉力F隨A物體發生的位移x變化的圖象如圖所示,重力加速度為g,則下列表述中正確的是

    _?___?○__○?___??__?:?號??考_?訂___訂?__??___??__:??級?○班_○?___??__??___??__:?裝名裝?姓_??__?_?__??___?○__:○?校學???????外內????????○○????????題卡上對應題目的答案標號涂黑;第Ⅱ卷請用直徑0.5毫米的黑色墨水簽字筆在答題卡上各題的答題區域內作答,超出答題區域書寫的答案無效,在試題卷、草稿紙上作答無效...........................

    第Ⅰ卷(選擇題 共31分)

    一、單項選擇題(每題只有一個選項是正確的,共5小題,每小題3分,共15分) 1.物理學是自然科學的基礎,其發展促進了物質生產的繁榮與人類文明的進步,豐富了人類對物質世界的認識,推動了科學技術的創新和革命。則下列表述正確的是( )

    A.庫侖總結并確認了真空中任意兩個靜止電荷之間的相互作用力 B.牛頓發現了萬有引力定律,并通過實驗測出了引力常量

    C.法國物理學家德布羅意大膽預言了實物粒子在一定條件下會表現出波動性,提出了物質波概念,后來的科學家在實驗中找到了實物粒子波動性的證據

    D.奧斯特由環形電流和條形磁鐵磁場的相似性,提出分子電流假說,解釋了磁現象的電本質

    2.在2015年9月3日抗戰勝利70周年閱兵中,20架直升機組成數字“70”字樣飛過天安門上空。如圖所示,為了使領航的直升機下懸掛的國旗不致上飄,在國旗的下端懸掛了重物,假設國旗與懸掛物(可看成一個物體)的質量為m,直升機的質量為M,直升機水平勻速飛行,在飛行過程中,懸掛國旗的細繩與豎直方向的夾角始終為θ。以下說法正確的是( )

    A.紅旗受到兩個力的作用 B.細繩的拉力大于mg

    C.空氣對國旗的阻力大小為mgcos θ? D.空氣給直升機的力方向豎直向上

    江蘇物理 第1頁 共10頁

    A.F0?2m(a?gsin?) B.F0?ma C.x?0?2mgsink D.x2ma0?k

    4.如圖所示,某同學在玻璃皿中心放一個圓柱形電極接電源的負極,沿邊緣放一個圓環形電極接電源的正極做“旋轉的液體的實驗”,若蹄形磁鐵兩極間正對部分的磁場視為勻強磁場,磁感應強度為B=0.1 T,玻璃皿的橫截面的半徑為a=0.05 m,電源的電動勢為E=3 V,內阻r=0.1 Ω,限流電阻R0=4.9 Ω,玻璃皿中兩電極間液體的等效電阻為R=0.9 Ω,閉合開關后當液體旋轉時電壓表的示數恒為1.5 V,則( )

    A.由上往下看,液體做順時針旋轉 B.液體所受的安培力大小為1.5′10-4 N C.閉合開關10 s,液體具有的動能是4.5 J D.閉合開關后,液體電熱功率為0.081 W 5.如圖所示,10匝矩形線框在磁感應強度B=210T的勻強磁場中,繞垂直磁場的軸OO′以角速度ω=100 rad/s勻速轉動,線框電阻不計,面積為S=0.3 m2,線框通過滑環與一理想變壓器的原線圈相連,副線圈接有兩只燈泡L1(0.3 W,30 Ω)和L2,開關閉合時兩燈泡均正常發光,且原線圈中電流表示數為0.04 A,則下列判斷正確的是( )

    A.若從圖示線框位置開始計時,線框中感應電動勢的瞬時值為302sin 100t(V)

    B.理想變壓器原、副線圈匝數比為10∶1

    江蘇物理 第2頁 共10頁

    ???線????○????

    C.燈泡L2的額定功率為1.2 W

    D.當線圈從圖示位置開始,轉過90°時刻,電流表讀數為0

    二、多項選擇題(每題至少有兩個答案是正確的,每小題4分,共4小題,共16分,少選得2分,錯選得0分,選對得4分)

    6.今年的兩會期間,中國載人航天工程總設計師周建平8日接受新華社記者采訪時說,預計今年第三季度發射的天宮二號,將搭載全球第一臺冷原子鐘,利用太空微重力條件,穩定度高達10的負16次方。超高精度的原子鐘是衛星導航等領域的關鍵核心技術……我國的航天技術突飛猛進,前期做了分步走的大量工作。在2013年6月10日上午,我國首次太空授課在距地球約300千米的“天宮一號”上舉行,如圖所示是宇航員王亞萍在“天宮一號”上所做的“水球”。若已知等

    A.水分子在B點時,水分子帶正電一端受到的電場力與帶負電一端受到的電場力大小不相

    ???線????○???? 地球的半徑為6 400 km,地球表面的重力加速度為g=9.8 m/s2,下列關于“水球”和“天宮一號”的說法正確的是( )

    A.“水球”的形成是因為太空中沒有重力 B.“水球”受重力作用其重力加速度大于5 m/s2 C.“天宮一號”運行速度小于7.9 km/s D.“天宮一號”的運行周期約為1.5 h

    7.如圖是滑雪場的一條雪道。質量為70 kg的某滑雪運動員由A點沿圓弧軌道滑下,在B點以53m/s的速度水平飛出,落到了傾斜軌道上的C點(圖中未畫出)。不計空氣阻力,θ=30°,g=10 m/s2,則下列判斷正確的是( )

    A.該滑雪運動員騰空的時間為1 s B.BC兩點間的落差為53m C.落到C點時重力的瞬時功率為3 5007W D.若該滑雪運動員從更高處滑下,落到傾斜軌道上時速度與豎直方向的夾角不變

    8.如圖所示是高壓電場干燥中藥技術基本原理圖,在大導體板MN上鋪一薄層中藥材,針狀電極O和平板電極MN之間加上高壓直流電源,其間產生強非勻強電場E;水分子是極性分子,可以看成棒狀帶電體,一端帶正電,另一端帶等量負電;水分子在電場力的作用下會加速從中藥材中分離出去,在鼓風機的作用下飛離電場區域從而加速干燥。如圖所示虛線ABCD是某一水分子從A處由靜止開始的運動軌跡,則下列說法正確的是( )

    學易大聯考 江蘇物理 第3頁 共10頁 B.水分子沿軌跡ABCD運動過程中電場力始終做正功 C.水分子沿軌跡ABCD運動過程中電勢能先減少后增加

    D.如果把高壓直流電源的正負極反接,水分子從A處開始將向下運動

    9.某空間區域的豎直平面內存在電場,其中豎直的一條電場線如圖1中虛線所示。一個質量為m、電荷量為q的帶正電小球,在電場中從O點由靜止開始沿電場線豎直向下運動。以O為坐標原點,取豎直向下為x軸的正方向,小球的機械能E與位移x的關系如圖2所示,不計空氣阻

    力。則( )

    A.電場強度大小恒定,方向沿x軸負方向

    B.從O到x1的過程中,小球的速率越來越大,加速度越來越大 C.從O到x1的過程中,相等的位移內,小球克服電場力做的功相等 D.到達x2(E1位置時,小球速度的大小為1?E0?mgx1)m 第Ⅱ卷(非選擇題 共89分)

    三、簡答題:本題分必做題(第10題、第11題)和選做題(第12題)兩部分,共42分。 【必做題】

    10.(8分)如圖,某位同學設計了一個驗證機械能守恒的實驗。所用器材有:質量m?0.2 kg的小球、壓力傳感器、半徑為1.2 m,內徑稍大于小球直徑的34圓管。把34圓管軌道ABC固定在

    豎直平面內,使小球從A點正上方某位置由靜止下落,剛好能進入細圓管。實驗時忽略空氣阻力,g取9.8 m/s2,實驗結果保留三位有效數字。完成下列填空:

    學易大聯考 江蘇物理 第4頁 共10頁

    ?※?○※?題○※??※?答?※??※訂內??※訂※??線?※?※??訂○※??※○裝??※?※?在??※裝※?要裝?※??※?不?※??※請?○※○?※???????內外????????○○???????? ???線????○???? ???線????○????

    (1)改變小球離A點的高度h,實驗時發現當h1?1.5 m時,小球從C點水平飛出后恰好能落到A點,用vC表示小球通過C點時的速度,則小球從A點到C點的過程中有mg(h1?R)

    _?___?○__○?___??__?:?號??考_?訂___訂?__??___??__:??級?○班_○?___??__??___??__:?裝名裝?姓_??__?_?__??___?○__:○?校學???????外內????????○○????????12

    2

    mvC(選填“大于”

    、“小于”或“等于”)。 (2)再次改變小球離A點的高度h,實驗發現當小球運動到C點時恰好靜止,而小球通過最低點B時B點處的壓力傳感器的讀數為9.8 N,若用vB表示小球通過B點時的速度,則小球從B點到C點的過程中有

    2mgR 12

    2

    mvB(選填“大于”、“小于”或“等于”)。

    (3)通過(1)、(2)的實驗數據,可以得出的結論是:小球與地球組成的系統機械能 (選填“守恒”、“不守恒”或“無法判斷”),實驗(2)中小球離A點的距離h (選填“大于”、“小于”或“等于”)h1。

    11.(10分)某實驗小組研究兩個未知元件X和Y的伏安特性,使用的器材包括電壓表(內阻約為3 kΩ)、電流表(內阻約為1 Ω)、定值電阻等。

    (1)使用多用電表粗測元件X的電阻,選擇歐姆“×1”檔測量,示數如圖1(a)所示,讀數為______Ω,據此應選擇圖1中的_________(填“b”或“c”)電路進行實驗。

    (2)連接所選電路,閉合S;滑動變阻器的滑片P從左向右滑動,電流表的示數逐漸______(填“增大”或“減小”);依次記錄電流及相應的電壓;將元件X換成元件Y,重復實驗。

    江蘇物理 第5頁 共10頁 (3)圖2(a)是根據實驗數據作出的U–I圖線,由圖可判斷元件_________(填“X”或“Y”)是非線性原件。

    (4)該小組還借助X和Y中的線性元件和阻值R=21 Ω的定值電阻,測量待測電池組的電

    動勢E和內阻r,如圖2(b)所示,閉合S1和S2,電壓表讀數為3.00 V,斷開S2,讀數為1.00 V,利用如圖2(a)可算出E=______V,r=______Ω(結果均保留兩位有效數字,視電壓表為理想電壓表)。

    12.【選做題】本題包括A、B、C三小題,請選定其中兩題,并在相應答題區域內作答.若 三題都做,則按 A、B兩題評分。 A.(12分)(選修3–3)

    (1)(4分)下列說法正確的是( )

    A.足球充足氣后很難壓縮,是因為足球內氣體分子間斥力作用的結果 B.布朗運動并不是液體分子的運動,但它說明分子永不停息地做無規則運動 C.荷葉上的小水滴呈球形,這是表面張力使液面收縮的結果

    D.熱力學第二定律可描述為“不可能使熱量由低溫物體傳遞到高溫物體”

    (2)(4分)在做“用油膜法估測分子大小”的實驗中,已知實驗室中使用的油酸酒精溶液的體積濃度為A,N滴溶液的總體積為V。在淺盤中的水面上均勻撒上痱子粉,將一滴溶液滴在水面上,待油膜穩定后,在帶有邊長為a的正方形小格的玻璃板上描出油膜的輪廓(如圖所示),測得油膜占有的正方形小格個數為X。

    ①用以上字母表示油酸分子的大小d=_____________。 ②從圖中數得X =____________。

    江蘇物理 第6頁 共10頁

    ???線????○????

    (3)(4分)如圖甲是一定質量的氣體由狀態A經過狀態B變為狀態C的V-T圖象。已知氣體在狀態A時的壓強是1.5×105 Pa。

    (1)(4分)下列說法正確的是( )

    A.盧瑟福根據α粒子散射實驗估測出了原子直徑的數量級

    B.玻爾原子理論第一次將量子觀念引入原子領域,成功地解釋了所有原子光譜的實驗規律 C.比結合能越大的原子核,結合能不一定越大,但是原子核越穩定,核子的平均質量一定越小

    D.基態氫原子吸收一個光子躍遷到激發態后,再向低能級躍遷時放出光子的波長一定大于或等于入射光子的波長

    (2)(4分)小明用金屬銣為陰極的光電管,觀測光電效應現象,實驗裝置如圖甲所示。已知普朗克常量h=6.63×10–34

    ???線????○???? ①說出A→B過程中壓強變化的情形,并根據圖象提供的信息,計算圖甲中TA的溫度值。

    ②請在圖乙坐標系中,作出該氣體由狀態A經過狀態B變為狀態C的p-T圖象,并在圖線相應位置上標出字母A、B、C。需要計算才能確定的有關坐標值,請寫出計算過程。

    B.(12分)(選修3–4)

    (1)(4分)下列說法正確的是( )

    A.橫波在傳播過程中,波峰上的質點運動到相鄰的波峰所用的時間為一個周期 B.照相機鏡頭表面的鍍膜是光的偏振現象的應用

    C.地面附近有一高速水平飛過的火箭,地面上的人觀察到的火箭長度要比火箭上的人觀察到的短一些

    D.用超聲波被血流反射回來后頻率發生的變化來測血流速度,這利用了多普勒效應 (2)(4分)一列簡諧橫波在某介質中沿直線由a點向b點傳播,a、b兩點的平衡位置相距2.5 m,如圖所示,圖中實線表示a點的振動圖象,圖中虛線表示b點的振動圖象,則質點a的振動方程為________ ;此波的傳播速度為 。

    (3)(4分)濕地公園的湖面上有一伸向水面的混凝土觀景臺,截面圖如圖所示,觀景臺下表面恰好和水面相平,A為觀景臺右側面在湖底的投影,水深h=8 m。在距觀景臺右側x=8 m處有一可沿豎直方向移動的單色點光源S,現該光源從距水面高6 m處向下移動到接近水面的過程中,觀景臺水下被照亮的最遠距離為AC,最近距離為AB,若AB=6 m,求:

    ①水的折射率n;

    ②光能照亮的最遠距離AC(計算結果可以保留根號)。 C.(12分)(選修3–5)

    學易大聯考 江蘇物理 第7頁 共10頁 J·s。

    ①圖甲中電極A為光電管的 (填“陰極”或“陽極”);

    ②實驗中測得銣的遏止電壓Uc與入射光頻率ν之間的關系如圖乙所示,則銣的截止頻率νc= Hz,逸出功W0= J。

    (3).(4分)一個靜止的鈾核23292U(原子質量為232.037 2 u)放出一個α粒子(原子質量為4.002 6 u)后衰變成釷核22890 Th(原子質量為228.028 7 u)。已知原子質量單位1 u=1.67×10–27 kg,1 u相當于931 MeV。

    ①寫出核衰變反應方程;

    ②假設反應中釋放出的核能全部轉化為釷核和α粒子的動能,則釷核獲得的動能有多大?

    四、計算題:本題共3小題,共47分。解答時寫出必要的文字說明、方程式和重要的演算

    步驟,只寫出最后答案的不能得分,有數值計算的題,答案中必須明確寫出數值和單位。

    13.(15分)如圖所示是一兒童游戲機的簡化示意圖。光滑游戲面板與水平面成一夾角θ,半徑為R的四分之一圓弧軌道BC與長度為8R的AB直管道相切于B點,C點為圓弧軌道最高點(切線水平),管道底端A位于斜面底端,輕彈簧下端固定在AB管道的底端,上端系一輕繩,繩通過彈簧內部連一手柄P。經過觀察發現:無彈珠時,輕彈簧上端與B點距離為5R,將一質量為m的彈珠Q投入AB管內,設法使其自由靜止,測得此時彈簧彈性勢能E1p=20mgRsinθ,已知彈簧勁度系數k=10mgsinθR。某次緩慢下拉手柄P使彈簧壓縮,后釋放手柄,彈珠Q經C點被

    射出,彈珠最后擊中斜面底邊上的某位置(圖中未標出),根據擊中位置的情況可以獲得不同的獎勵。假設所有軌道均光滑,忽略空氣阻力,彈珠可視為質點。直管AB粗細不計。

    學易大聯考 江蘇物理 第8頁 共10頁

    ?※?○※?題○※??※?答?※??※訂內??※訂※?線 ??※?※??訂○※??※○裝??※??※在??※?裝※要裝?※??※??不※??※?○請※○?※???????內外????????○○???????? ???線????○???? ???線????○????

    (1)調整手柄P的下拉距離,可以使彈珠Q經BC軌道上的C點射出,落在斜面底邊上的不同位置,其中與A的最近距離是多少?

    (2)若彈珠Q落在斜面底邊上離A的距離為10R的P1點,求它在這次運動中經過C點時對軌道的壓力大小。

    (3)在(2)的運動過程中,彈珠Q離開彈簧前的最大速度是多少?

    15.(17分)如圖甲所示,在光滑絕緣水平桌面內建立xOy坐標系,在第II象限內有平行于桌面的勻強電場,場強方向與x軸負方向的夾角θ=45°。在第III象限垂直于桌面放置兩塊相互平行的平板c1、c2,兩板間距為d1=0. 6 m,板間有豎直向上的勻強磁場,兩板右端在y軸上,板c1與x軸重合,在其左端緊貼桌面有一小孔M,小孔M離坐標原點O的距離為L = 0. 72 m。在第IV象限垂直于x軸放置一塊平行y軸且沿y軸負向足夠長的豎直平板c3,平板c3在x軸上垂足為Q,垂足Q與原點O相距d2=0.18 m。現將一帶負電的小球從桌面上的P點以初速度v0=42m/s垂直于電場方向射出,剛好垂直于x軸穿過c1板上的M孔,進人磁場區域。已知小球可視為質點,小球的比荷 q2= 20 C/kg,P點與小孔M在垂直于電場方向上的距離為s=m,不考慮空氣阻_?___?○__○?___??__?:?號??考_?訂___訂?__??___??__:??級?○班_○?___??__??___??__:?裝名裝?姓_??__?_?__??___?○__:○?校學???????外內????????○○????????

    14.(15分)如圖甲,單匝圓形線圈c與電路連接,電阻R2兩端與平行光滑金屬直導軌p1e1f1、p2e2f2連接.垂直于導軌平面向下、向上有矩形勻強磁場區域Ⅰ、Ⅱ,它們的邊界為e1e2,區域Ⅰ中垂直導軌并緊靠e1e2平放一導體棒ab。兩直導軌分別與同一豎直平面內的圓形光滑絕緣導軌o1、o2相切連接,o1、o2在切點f1、f2處開有小口可讓ab進入,ab進入后小口立即閉合。已知:o1、o2的直徑和直導軌間距均為d,c的直徑為2d;電阻R1、R2的阻值均為R,其余電阻不計;直導軌足夠長且其平面與水平面夾角為60°,區域Ⅰ的磁感強度為B0,重力加速度為g。在c中邊長為d的正方形區域內存在垂直線圈平面向外的勻強磁場,磁感強度B隨時間t變化如圖乙所示,ab在0~2dg保持靜止。 (1)求ab靜止時通過它的電流大小和方向。 (2)求ab的質量m。

    (3)設ab進入圓軌道后能達到離f1f2的最大高度為h,要使ab不脫離圓形軌道運動,求區域Ⅱ的磁感強度B2的取值范圍并討論h與B2的關系。

    江蘇物理 第9頁 共10頁 m10力。

    (1)求勻強電場的場強大小。

    (2)要使帶電小球無碰撞地穿出磁場并打到平板c3上,求磁感應強度的取值范圍。 (3)若t=0時刻小球從M點進入磁場,磁場的磁感應強度如圖乙隨時間呈周期性變化(取豎直向上為磁場正方向),求小球從M點到打在平板c3上所用的時間。(計算結果保留兩位小數)

    江蘇物理 第10頁 共10頁





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