2016年5月2016届高三第四次全国大联考(江苏卷)物理卷(正式考试版).doc

内装订线学校:_姓名：_班级：_考号：_外装订线绝密启用前2016年第四次全国大联考【江苏卷】物理试题注意事项：1本试卷分第卷（选择题）和第卷（非选择题）两部分。满分120分，考试时间100分钟。2答题前考生务必用0.5毫米黑色墨水签字笔填写好自己的姓名、班级、考号等信息3考试作答时，请将答案正确填写在答题卡上。第一卷每小题选出答案后，用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑；第卷请用直径0.5毫米的黑色墨水签字笔在答题卡上各题的答题区域内作答，超出答题区域书写的答案无效，在试题卷、草稿纸上作答无效。第卷（选择题共31分）一、单项选择题（每题只有一个选项是正确的，共5小题，每小题3分，共15分）1.物理学是自然科学的基础，其发展促进了物质生产的繁荣与人类文明的进步，丰富了人类对物质世界的认识，推动了科学技术的创新和革命。则下列表述正确的是（ ）A库仑总结并确认了真空中任意两个静止电荷之间的相互作用力B牛顿发现了万有引力定律，并通过实验测出了引力常量C法国物理学家德布罗意大胆预言了实物粒子在一定条件下会表现出波动性，提出了物质波概念，后来的科学家在实验中找到了实物粒子波动性的证据D奥斯特由环形电流和条形磁铁磁场的相似性，提出分子电流假说，解释了磁现象的电本质 2.在2015年9月3日抗战胜利70周年阅兵中，20架直升机组成数字“70”字样飞过天安门上空。如图所示，为了使领航的直升机下悬挂的国旗不致上飘，在国旗的下端悬挂了重物，假设国旗与悬挂物（可看成一个物体）的质量为m，直升机的质量为M，直升机水平匀速飞行，在飞行过程中，悬挂国旗的细绳与竖直方向的夹角始终为。以下说法正确的是（ ）A红旗受到两个力的作用B细绳的拉力大于mgC空气对国旗的阻力大小为mgcos aD空气给直升机的力方向竖直向上3.如图所示，劲度系数为k的轻弹簧，下端固定，上端与B连接，斜面光滑，质量均为m的A、B两物体紧靠在一起，处于静止状态。现用一个平行于斜面向上的拉力F拉物体A，使A物体做加速度为a的匀加速运动。已知在A、B分离前，拉力F随A物体发生的位移x变化的图象如图所示，重力加速度为g，则下列表述中正确的是A BC D4.如图所示，某同学在玻璃皿中心放一个圆柱形电极接电源的负极，沿边缘放一个圆环形电极接电源的正极做“旋转的液体的实验”，若蹄形磁铁两极间正对部分的磁场视为匀强磁场，磁感应强度为B=0.1 T，玻璃皿的横截面的半径为a=0.05 m，电源的电动势为E=3 V，内阻r=0.1 ，限流电阻R0=4.9 ，玻璃皿中两电极间液体的等效电阻为R=0.9 ，闭合开关后当液体旋转时电压表的示数恒为1.5 V，则（ ） A由上往下看，液体做顺时针旋转 B液体所受的安培力大小为C闭合开关10 s，液体具有的动能是4.5 J D闭合开关后，液体电热功率为0.081 W5.如图所示，10匝矩形线框在磁感应强度B=T的匀强磁场中，绕垂直磁场的轴OO以角速度=100 rad/s匀速转动，线框电阻不计，面积为S=0.3 m2，线框通过滑环与一理想变压器的原线圈相连，副线圈接有两只灯泡L1（0.3 W，30 ）和L2，开关闭合时两灯泡均正常发光，且原线圈中电流表示数为0.04 A，则下列判断正确的是（ ）A若从图示线框位置开始计时，线框中感应电动势的瞬时值为30sin 100t（V）B理想变压器原、副线圈匝数比为101C灯泡L2的额定功率为1.2 WD当线圈从图示位置开始，转过90时刻，电流表读数为0二、多项选择题（每题至少有两个答案是正确的，每小题4分，共4小题，共16分，少选得2分，错选得0分，选对得4分）6.今年的两会期间，中国载人航天工程总设计师周建平8日接受新华社记者采访时说，预计今年第三季度发射的天宫二号，将搭载全球第一台冷原子钟，利用太空微重力条件，稳定度高达10的负16次方。超高精度的原子钟是卫星导航等领域的关键核心技术我国的航天技术突飞猛进，前期做了分步走的大量工作。在2013年6月10日上午，我国首次太空授课在距地球约300千米的“天宫一号”上举行，如图所示是宇航员王亚萍在“天宫一号”上所做的“水球”。若已知地球的半径为6 400 km，地球表面的重力加速度为g=9.8 m/s2，下列关于“水球”和“天宫一号”的说法正确的是（ ）A“水球”的形成是因为太空中没有重力B“水球”受重力作用其重力加速度大于5 m/s2C“天宫一号”运行速度小于7.9 km/sD“天宫一号”的运行周期约为1.5 h7.如图是滑雪场的一条雪道。质量为70 kg的某滑雪运动员由A点沿圆弧轨道滑下，在B点以5m/s的速度水平飞出，落到了倾斜轨道上的C点（图中未画出）。不计空气阻力，=30，g=10 m/s2，则下列判断正确的是（ ）A该滑雪运动员腾空的时间为1 sBBC两点间的落差为5mC落到C点时重力的瞬时功率为3 500WD若该滑雪运动员从更高处滑下，落到倾斜轨道上时速度与竖直方向的夹角不变8.如图所示是高压电场干燥中药技术基本原理图，在大导体板MN上铺一薄层中药材，针状电极O和平板电极MN之间加上高压直流电源，其间产生强非匀强电场E；水分子是极性分子，可以看成棒状带电体，一端带正电，另一端带等量负电；水分子在电场力的作用下会加速从中药材中分离出去，在鼓风机的作用下飞离电场区域从而加速干燥。如图所示虚线ABCD是某一水分子从A处由静止开始的运动轨迹，则下列说法正确的是（ ）A水分子在B点时，水分子带正电一端受到的电场力与带负电一端受到的电场力大小不相等B水分子沿轨迹ABCD运动过程中电场力始终做正功C水分子沿轨迹ABCD运动过程中电势能先减少后增加D如果把高压直流电源的正负极反接，水分子从A处开始将向下运动9.某空间区域的竖直平面内存在电场，其中竖直的一条电场线如图1中虚线所示。一个质量为m、电荷量为q的带正电小球，在电场中从点由静止开始沿电场线竖直向下运动。以为坐标原点，取竖直向下为x轴的正方向，小球的机械能E与位移x的关系如图2所示，不计空气阻力。则（ ）A电场强度大小恒定，方向沿x轴负方向B从O到x1的过程中，小球的速率越来越大，加速度越来越大C从O到x1的过程中，相等的位移内，小球克服电场力做的功相等D到达x1位置时，小球速度的大小为第卷（非选择题共89分）三、简答题：本题分必做题（第10题、第11题）和选做题（第12题）两部分，共42分。【必做题】10（8分）如图，某位同学设计了一个验证机械能守恒的实验。所用器材有：质量的小球、压力传感器、半径为，内径稍大于小球直径的圆管。把圆管轨道ABC固定在竖直平面内，使小球从A点正上方某位置由静止下落，刚好能进入细圆管。实验时忽略空气阻力，取，实验结果保留三位有效数字。完成下列填空：（1）改变小球离A点的高度，实验时发现当时，小球从C点水平飞出后恰好能落到A点，用表示小球通过C点时的速度，则小球从A点到C点的过程中有 （选填“大于”、“小于”或“等于”）。（2）再次改变小球离A点的高度，实验发现当小球运动到C点时恰好静止，而小球通过最低点B时B点处的压力传感器的读数为，若用表示小球通过B点时的速度，则小球从B点到C点的过程中有 （选填“大于”、“小于”或“等于”）。（3）通过（1）、（2）的实验数据，可以得出的结论是：小球与地球组成的系统机械能 （选填“守恒”、“不守恒”或“无法判断”），实验（2）中小球离A点的距离 （选填“大于”、“小于”或“等于”）。11（10分）某实验小组研究两个未知元件X和Y的伏安特性，使用的器材包括电压表（内阻约为3 k）、电流表（内阻约为1 ）、定值电阻等。（1）使用多用电表粗测元件X的电阻，选择欧姆“1”档测量，示数如图1（a）所示，读数为_，据此应选择图1中的_（填“b”或“c”）电路进行实验。（2）连接所选电路，闭合S；滑动变阻器的滑片P从左向右滑动，电流表的示数逐渐_（填“增大”或“减小”）；依次记录电流及相应的电压；将元件X换成元件Y，重复实验。（3）图2（a）是根据实验数据作出的UI图线，由图可判断元件_（填“X”或“Y”）是非线性原件。（4）该小组还借助X和Y中的线性元件和阻值R=21 的定值电阻，测量待测电池组的电动势E和内阻r，如图2（b）所示，闭合S1和S2，电压表读数为3.00 V，断开S2，读数为1.00 V，利用如图2（a）可算出E=_V，r=_（结果均保留两位有效数字，视电压表为理想电压表）。12【选做题】本题包括A、B、C三小题，请选定其中两题，并在相应答题区域内作答若三题都做，则按A、B两题评分。A（12分）（选修33）（1）（4分）下列说法正确的是（ ）A足球充足气后很难压缩，是因为足球内气体分子间斥力作用的结果B布朗运动并不是液体分子的运动，但它说明分子永不停息地做无规则运动C荷叶上的小水滴呈球形，这是表面张力使液面收缩的结果D热力学第二定律可描述为“不可能使热量由低温物体传递到高温物体”（2）（4分）在做“用油膜法估测分子大小”的实验中，已知实验室中使用的油酸酒精溶液的体积浓度为A，N滴溶液的总体积为V。在浅盘中的水面上均匀撒上痱子粉，将一滴溶液滴在水面上，待油膜稳定后，在带有边长为a的正方形小格的玻璃板上描出油膜的轮廓（如图所示），测得油膜占有的正方形小格个数为X。 用以上字母表示油酸分子的大小d=_。 从图中数得X =_。（3）（4分）如图甲是一定质量的气体由状态A经过状态B变为状态C的VT图象。已知气体在状态A时的压强是1.5105 Pa。说出AB过程中压强变化的情形，并根据图象提供的信息，计算图甲中TA的温度值。请在图乙坐标系中，作出该气体由状态A经过状态B变为状态C的pT图象，并在图线相应位置上标出字母A、B、C。需要计算才能确定的有关坐标值，请写出计算过程。B（12分）（选修34）（1）（4分）下列说法正确的是（ ）A横波在传播过程中，波峰上的质点运动到相邻的波峰所用的时间为一个周期B照相机镜头表面的镀膜是光的偏振现象的应用C地面附近有一高速水平飞过的火箭，地面上的人观察到的火箭长度要比火箭上的人观察到的短一些D用超声波被血流反射回来后频率发生的变化来测血流速度，这利用了多普勒效应（2）（4分）一列简谐横波在某介质中沿直线由a点向b点传播，a、b两点的平衡位置相距2.5 m，如图所示，图中实线表示a点的振动图象，图中虚线表示b点的振动图象，则质点a的振动方程为_ ；此波的传播速度为 。（3）（4分）湿地公园的湖面上有一伸向水面的混凝土观景台，截面图如图所示，观景台下表面恰好和水面相平，A为观景台右侧面在湖底的投影，水深h=8 m。在距观景台右侧x=8 m处有一可沿竖直方向移动的单色点光源S，现该光源从距水面高6 m处向下移动到接近水面的过程中，观景台水下被照亮的最远距离为AC，最近距离为AB，若AB=6 m，求：水的折射率n；光能照亮的最远距离AC（计算结果可以保留根号）。C（12分）（选修35）（1）（4分）下列说法正确的是（ ）A卢瑟福根据粒子散射实验估测出了原子直径的数量级B玻尔原子理论第一次将量子观念引入原子领域，成功地解释了所有原子光谱的实验规律C比结合能越大的原子核，结合能不一定越大，但是原子核越稳定，核子的平均质量一定越小D基态氢原子吸收一个光子跃迁到激发态后，再向低能级跃迁时放出光子的波长一定大于或等于入射光子的波长（2）（4分）小明用金属铷为阴极的光电管，观测光电效应现象，实验装置如图甲所示。已知普朗克常量h=6.631034 Js。图甲中电极A为光电管的 （填“阴极”或“阳极”）；实验中测得铷的遏止电压Uc与入射光频率之间的关系如图乙所示，则铷的截止频率c= Hz，逸出功W0= J。（3）.（4分）一个静止的铀核（原子质量为232.037 2 u）放出一个粒子（原子质量为4.002 6 u）后衰变成钍核（原子质量为228.028 7 u）。已知原子质量单位1 u=1.671027 kg，1 u相当于931 MeV。写出核衰变反应方程；假设反应中释放出的核能全部转化为钍核和粒子的动能，则钍核获得的动能有多大？四、计算题：本题共3小题，共47分。解答时写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤，只写出最后答案的不能得分，有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位。13.（15分）如图所示是一儿童游戏机的简化示意图。光滑游戏面板与水平面成一夹角，半径为R的四分之一圆弧轨道BC与长度为8R的AB直管道相切于B点，C点为圆弧轨道最高点（切线水平），管道底端A位于斜面底端，轻弹簧下端固定在AB管道的底端，上端系一轻绳，绳通过弹簧内部连一手柄P。经过观察发现：无弹珠时，轻弹簧上端与B点距离为5R，将一质量为m的弹珠Q投入AB管内，设法使其自由静止，测得此时弹簧弹性势能，已知弹簧劲度系数。某次缓慢下拉手柄P使弹簧压缩，后释放手柄，弹珠Q经C点被射出，弹珠最后击中斜面底边上的某位置（图中未标出），根据击中位置的情况可以获得不同的奖励。假设所有轨道均光滑，忽略空气阻力，弹珠可视为质点。直管AB粗细不计。（1）调整手柄P的下拉距离，可以使弹珠Q经BC轨道上的C点射出，落在斜面底边上的不同位置，其中与A的最近距离是多少？（2）若弹珠Q落在斜面底边上离A的距离为10R的P1点，求它在这次运动中经过C点时对轨道的压力大小。（3）在（2）的运动过程中，弹珠Q离开弹簧前的最大速度是多少?14.（15分）如图甲，单匝圆形线圈c与电路连接，电阻R2两端与平行光滑金属直导轨p1e1f1、p2e2f2连接垂直于导轨平面向下、向上有矩形匀强磁场区域、，它们的边界为e1e2，区域中垂直导轨并紧靠e1e2平放一导体棒ab。两直导轨分别与同一竖直平面内的圆形光滑绝缘导轨o1、o2相切连接，o1、o2在切点f1、f2处开有小口可让ab进入，ab进入后小口立即闭合。已知：o1、o2的直径和直导轨间距均为d，c的直径为2d；电阻R1、R2的阻值均为R，其余电阻不计；直导轨足够长且其平面与水平面夹角为60，区域的磁感强度为B0，重力加速度为g。在c中边长为d的正方形区域内存在垂直线圈平面向外的匀强磁场，磁感强度B随时间t变