2017年江苏省普通高中学业水平测试(选修科目)物理.doc

.2017年江苏省普通高中学业水平测试（选修科目）说明物 理一、命题指导思想2017年普通高等学校招生全国统一考试物理科（江苏卷）的命题，将按照“有利于科学选拔人才、促进学生健康发展、维护社会公开”的原则组织实施，试卷应有较高的信度、效度以及必要的区分度和适当的难度。命题将以能力测试仪为主导，考查考生对基础知识、基本技能的掌握程度和运用所学知识分析、解决问题的能力，重视对考生科学素养的考查，注重理论联系实际，关注的物理科学与技术、社会的联系，关注物理知识在现代生产、生活等方面的广泛应用，以利于激发学生学习科学的兴趣，培养实事求是的态度，形成正确的价值观，促进“知识与技能”“过程与方法”“情感态度与价值观”三维教学目标的实现。二、考试内容及要求根据普通高等学校对新生文化素养的要求，依据教育部颁布的普通高中物理课程标准（实验），参照普通高等学校招生全国统一考试大纲结合江苏省普通高中课程标准教学标要求，对考试内容及要求具体说明如下：（一）能力要求高考物理在考查知识的同时，注重考查能力，并对能力的考查放在首要位置。通过考查知识及其应用来鉴别考生能力的高低，但不把某些知识与某种能力简单地对应起来。目前，高考物理要求考查的能力主要包括以下几个方面：1理解能力理解物理概念、物理规律的确切含义，能够清楚地认识概念和规律的表达式，能够鉴别关于概念和规律性的似是而非说法，理解相关知识的区别和联系。理解物理规律的适用于条件，并能应用于简单的实际物理问题。2推理能力能够从有关物理概念和规律出发，在给定的简化情况下导出物理学中的定理或公式。能根据具体问题中已知的事实和条件，结合学过的知识和获得的方法，进行逻辑推理和论证，得出正确结论和正确判断，并能够把推理过程正确地表达出来。3分析综合能力能够独立地对所遇到的问题进行具体分析、研究，弄清其中的物理状态、物理过程和物理情境，找出起重要作用因素及条件，建立适当的物理模型。能够把一个复杂的问题分解为若干个比较简单的问题，并找出它们之间的联系，能够提出解决问题的方法，运用物理知识综合解决所遇到的问题。4应用数学处理物理问题的能力能够在具体问题中找出物理量之间的数学的关系，根据数学的特点、规律进行推导、求解和合理外推，并根据结果作出物理判断、进行物理解释或得出物理结论。根据物理问题的实际情况和所给条件，恰当运用几何图形、函数图像等形式和方法进行分析、表达。能够通过分析所给图像明确其所表示的物理意义，用于分析和解决物理问题。5实验与探究能力能够独立完成表3中“实验、探究”的内容，明确实验目的，理解实验原理和方法，控制实验条件。会使用实验仪器，会观察、分析实验现象，会记录、处理实验数据，并得出结论，对结论进行一定的分析和评价。能在实验中发现问题、提出问题，对解决问题的方式和问题的答案提出假设；能制定实验方案，对实验结果进行预测。能运用已学过的物理理论、实验方法和所给的实验仪器去解决问题，包括简单的设计性实验。以上五个方面的能力要求不是孤立的，着重对某一种能力进行考查的同时，在不同程度上也考查了与之相关的能力。同时，在应用于某种能力处理或解决具体问题时往往离不开发现问题、提出问题，因而高考对考生发现问题和提出问题能力的考查渗透在以上各种能力的考查中。（二）内容和要求要考查的物理知识包括力学、热学、电磁学、光学、原子物理学等部分。考虑到课程标准中物理知识的安排和我省2017届高毕业学生的教学实际，考试内容分为必考内容选考内容两类，必考内容有4个模块，选考内容有3个模块，考生须从3个选考模块中任选2个模块作答。具体模块及内容明确目标表1，考试的内容范围及要求见表2，单位制及实验、探究见表3。对知识内容要求掌握的程度，在表2中用I、II标出，I、II的含义如下：I基本要求：对所列知识要了解其内容及含义，并能在有关问题中识别和直接使用。II较高要求：对所列知识要理解其含义及与其他知识的联系，能够进行叙述和解释，并能在实际问题的分析、综合、推理和判断等过程中运用。表1 必考内容和选考内容模块必考内容选考内容物理1运动的描述 相互作用与运动规律物理2机械能和能源 抛体运动与圆周运动选修3-1电场 电路 磁场选修3-2电磁感应 交变电流 传感器选修3-3分子动理论与统计思想固体、液体与气体热力学定律与能量守恒能源与可持续发展选修3-4机械振动与机械波电磁振荡与电磁波光相对论选修3-5碰撞与动量守恒原子结构原子核波粒二象性表2 考试内容范围及要求物理1内容要求说明1质点 参考系和坐标系I2路程和位移 速度和速率 加速度II3匀变速直线运动 自由落体运动II4形变和弹力 胡克定律I5静摩擦力 滑动摩擦力 摩擦力 动摩擦因数I6力的合成和分解II力的合成和分解计算，只限于用作图法或直角三角形知识解决7共点力的平衡I只要求在一个平面内的共点力平衡问题8牛顿运动定律及其应用II加速度大小不的连接体问题的计算仅限于两个物体的情况续表物理2内容要求说明9功和功率II10动能 动能定理II11重力势能II12弹性势能I弹性势能的表达式不作要求13机械能守恒定律及其应用II14能量守恒I15运动的合成和分解II16抛体运动II斜抛运动的计算不作要求17圆周运动的描述I18匀速圆周运动的向心力II19开普勒行星运动定律I计算不作要求20万有引力定律及其应用II地球表面附近，重力近似等于万有引力21第一宇宙速度 第二宇宙速度 第三宇宙速度I计算只限于第一宇宙速度续表选修3-1内容要求说明22静电现象I23电荷 电荷守恒定律I24点电荷 库仑定律I25静电场 电场线 电势能 电势 等势面I26电场强度 点电荷的场强 电势差II电场强度的计算最多考虑两个电场的叠加27匀强电场中电势差和电场强度的关系I28带电粒子在匀强电场中的运动II计算限于带电粒子进入电场时速度平行或垂直于场强的情况29电容 电容器I30电阻定律I31电阻的串联与并联I32电流 电源的电动势和内阻I33欧姆定律 闭合电路欧姆定律II34电功 电功率 焦耳定律I35磁场 磁感应强度 磁感线 磁通量I36通电直导线和通电线圈周围磁场的方向I37安培力II计算限于直导线跟匀强磁场平行或垂直两种情况38洛仑兹力II39带电粒子在匀强磁场中的运动II计算限于带电粒子的速度与磁感应强度平行或垂直两种情况40质谱仪和回旋加速器的工作原理I续表选修3-2内容要求说明41电磁感应现象I42感应电流的产生条件II限于导线方向与磁场方向、运动方向垂直的情况43法拉第电磁感应定律 楞次定律I44自感 涡流I45交变电流 描述交变电流的物理量和图象I46正弦交变电流的函数表达式I47电感和电容对交变电流的影响I48理想变圧器II限于单个副线圈的理想变压器49远距离输电I50传感器的工作原理及其应用I续表选修3-3内容要求说明51分子动理论的基本观点 阿伏加德罗常数I52布朗运动I53分子热运动速率的统计分布规律I54温度和内能I55气体压强的微观解释I56晶体和非晶体 晶体的微观结构I57液晶I58液体的表面张力I对浸润和不浸润现象、毛细现象的解释不作要求59气体实验定律I60理想气体I61热力学第一定律I62饱和汽 未饱和汽 饱和气压 相对湿度I63能源与可持续发展I续表选修3-4内容要求说明64简谐运动 简谐运动的表达式和图象I65受迫振动和共振I66机械波 横波和纵波 横波的图象I67波长、波速和频率（周期）的关系I仅限于单一方向传播68波的干涉和衍射I69多普勒效应I70电磁波谱 电磁波及其应用I71光的折射定律 折射率I72光的全反射 光导纤维I73光的干涉、衍射和偏振I74激光的特性及应用I75狭义相对论的基本假设 狭义相对论时空观与经典时空观的区别I76 同时的相对性 长度的相对性 质能关系I计算不作要求续表选修3-5内容要求说明77动量 动量守恒定律I78弹性碰撞和非弹性碰撞I只限于一维碰撞的问题79原子核式结构模型I80氢原子光谱 原子的能级I81原子核的组成I82原子核的衰变 半衰期I83放射性同位素 放射性的应用与保护I84核力与结合能 质量亏损I85核反应方程I86裂变反应 聚变反应 链式反应I87普朗克能量子假说 黑体和黑体辐射I88光电效应I89光的波粒二象性 物质波I表3 单位制及实验、探究主题内容说明单位制中学物理中涉及的国际单位制的基本单位和其他物理量的单位。包括小时、分、升、电子伏特（eV）等。选修3-3包括摄氏度（C）、标准大气压、毫米汞柱。知道国际单位制中规定的单位符号。实验、探究必考内容实验一：速度随时间变化的规律1会正确使用的仪器主要有：刻度尺、游标卡尺、螺旋测微器、天平、秒表、电火花计时器或电磁打点计时器、弹簧测力计、电流表、滑动变阻器和电阻箱等。选修3-3包括温度计。2认识误差问题在实验中的重要性，了解误差的概念，知道系统误差和偶然误差；知道多次测量求平均值的方法可以减小偶然误差；能在某些实验中分析误差的主要来源；不要求计算误差。3知道有效数字的概念，会用有效数字表达直接测量的结果。间接测量的有效数字运算不作要求。实验二：力的平行四边形定则实验三：加速度与物体质量、物体受力的关系实验四：探究动能定理实验五：验证机械能守恒定律实验六：决定导线电阻的因素实验七：描绘小灯泡的伏安特性曲线实验八：测量电源电动势和内阻实验九：练习使用多用电表选考内容实验十：用油膜法估测分的大小（选修3-3）实验十一：单摆的周期与摆长的关系（选修3-4）实验十二：测定玻璃的折射率（选修3-4）实验十三：验证动量守恒定律（选修3-5）三、考试形式及试卷结构（一）考试形式闭卷、笔试。考试时间为100分钟，试卷满分为120分。（二）试题类型试卷包括选择题、简答题、计算题。选择题中，包含四选一的选择题和四选多的选择题，并明确区分；简答题用于考查实验和选考内容（选考内容只出现在简答题中）。（三）内容比例必考模块约80%选考模块约20%实验（包含在以上各部分内容中）约15%（四）试卷难易比例试卷包括容易题、中等难度题和难题，以中等难度题为主，三个选考模块内容不出现难题，难易程度力求相当。四、典型题示例一、单项选择题1静电现象在自然界中普遍存在，我国早在西汉末年已有对静电现象的记载，春秋纬考异邮中有“玳瑁吸”之说，但下列不属于静电现象的是A梳过头发的塑料梳子吸起纸屑B带电小球移至不带电金属球附近，两者相互吸引C小线圈接近通电线圈过程中，小线圈中产生电流D从干燥的地毯上走过，手碰到金属把手时有被电击的感觉【解析】本题考查对静电现象的认识与理解。属容易题。静电现象在生活中比较常见。A选项是日常中最常见的摩擦起电吸引轻小物体的事实；B选项是初、高中物理教学中常做的静电感应演示实验；D选项是生活中，尤其在干燥天气情况下，因静电带来的令人不舒服的电击感觉。上述A、B、D三个选项属于静电现象。C选项是典型的电磁感应演示实验，看到的电磁感应现象，它不属于静电现象，只有该选项符合题意。本题题干选自西汉末年春秋纬考异邮中有关静电现象的记载，体现了我国古代的科技文明。同时，选项的设置贴近学生生活，贴近教学实际，意在引导教学重视实验演示、贴近生活实际。【答案】C2有A、B两小球，B的质量为A的两倍。现将它们以相同速率沿同一方向抛出，不计空气阻力。图中为A的运动轨迹，则B的运动轨迹是ABCD【解析】本题以抛体运动为情境，通过两小球抛出后运动轨迹的比较，考查考生对运动的合成与分解、斜抛运动等知识的理解，属容易题。将斜抛运动的初速度沿水平和竖直方向分解，物体在水平方向因不受力的作用而做匀速运动，在竖直方向只受重力作用做竖直上抛运动，两个方向的运动均与物体质量无关，因此，质量不同、初速度相同的两个物体做斜抛运动的轨迹相同，故A和B的轨迹相同，选项A正确。本题要求考生对应用运动的合成与分解的方法研究抛体运动有深刻的理解，具有罗好的区分度。【答案】A3如图所示，演员正在进行杂技表演，由图可估算出他将一只鸡蛋抛出的过程中对鸡蛋所做的功最接近于A0.3JB3JC30JD300J【解析】本题考查对动能定理、机械能守恒定律、抛体运动等知识的理解，属中等难度题。 本题从杂技表演情景设计问题，要求考生根据生活经验估计鸡蛋质量，并依据所给图片估计鸡蛋被抛出的高度，直接应用动能定理估算所做的功的大小。【答案】A4如图所示，用天平测量匀强磁场的磁感应强度。下列各选项所示的载流线圈匝数相同，边长 MN 相等，将它们分别挂在天平的右臂下方。线圈中通有大小相同的电流，天平处于平衡状态。若磁场发生微小变化，天平最容易失去平衡的是ABCD【解析】本题考查考生对安培力的理解和推理能力。属于中等难度题。通常，通过力的合成可以将几段导线受到的安培力等效为一定“等效长度”的直导线受到的安培力。由安培力F = BIL可知，在磁场发生微小变化时，“等效长度”最大的安培力变化也最大，天平最容易失去平衡，因此，A选项正确。本题素材源于教材的习题，加以“当磁场发生微小变化”的情境后，在实际问题中考查考生对安培力的理解，同时也意在引导教学要注重基础，注重教材的使用。【答案】A5一自耦变压器如图所示，环形铁芯上只绕有一个线圈，将其接在a、b间作为原线圈。通过滑动触头取该线圈的一部分，接在c、d间作为副线圈，在a、b间输入电压为的交变电流时，c、d间的输出电压为，在将滑动触头从M点顺时针旋转到N点的过程中AU2 U1，U2降低BU2 U1，U2升高CU2 U1，U2降低DU2 U1，U2升高【解析】本题考查考生对感、理想变压器的理解和推理，属于中等难度题。根据题意，a、b间整个绕组线圈为原线圈，c、d间是通过滑动头提取出的部分绕组，是副线圈。在将滑动并没有从M点顺时针旋转到N点的过程中，副线圈匝数低于原线圈匝数，且副线圈匝数在减少，所以输出电压U2始终低于输入电压U1，且U2值逐渐降低，故选项C正确，选项A和B错用了理想变压器电压与匝数的关系。选项D对滑动触头转动方向与副线圈匝数变化的关系理解错误。本题情景源于生产生活实际，所涉及的自耦变压器情景新颖，与课标教材中介绍的变压器很不相同。考生需要正确理解变压器的原理，发现与教材所介绍的理想变压器有何不同，有何相同似，从基本原理出发，利用输入电压和输出电压之比就是原、副线圈匝数比的规律，对自耦式变压器的工作情形作出判断。【答案】C6如图所示，某“闯关游戏”的笔直通道上每隔设有一个关卡，各关卡同步放行和关闭，放行和关闭时间分别为5s和2s。关卡刚放行时，一同学立即在关卡1处以加速度2m/s2由静止加速到2m/s，然后匀速向前，则最先挡住他前进的关卡是A关卡2B关卡3C关卡4D关卡5【解析】本题通过创设“闯关游戏”情境，考查考生对匀速运动和匀变直线运动等知识的理解，对应用数学知识建模的能力和推理能力要求较高。以属中等难度题。利用匀变速直线运动公式，计算出从静止开始达到匀速运动的时间和位移，同时比较两个时间序列：（1）闯关者运动时间；（2）关卡放行和关闭的时间。具体地说，闯关者在关卡1处以加速度a = 2m/s2由静止加速到v = 2m/s，根据匀变速直线运动公式v = at和s =at2求得时间t1 =1s，位移s1 =1m；距关卡2还有s2 =7m，此后做匀速运动。利用匀速直线运动公式s = vt求得需用时间t2 = 3.5s，处在关卡2放行的时间段，因此可以通过。闯关者从关卡2到关卡3的距离s3 = 8m，需用时t3 = 4s。处在关卡3放行的时间段，因此可以通过。闯关者从关卡3到关卡4，前t4 = 2.5s关卡处于开放，走了s4 = 5m。接着，关卡4关闭，剩下的s5 = 3m需用时t5 = 1.5s，到达关卡4时，关卡4伋处于关闭时段，不能通行。故C选项正确。本题从新的视角考查考生熟悉的内容，对高中物理教学要关注学生的日常生活，注意挖掘新的素材以增加教学活力，激发学生学习物理的兴趣有着较好的引导作用。【答案】C二、多项选择题7一人乘电梯上楼，在竖直上升过程中加速度随时间变化的图线如图所示，以竖直向上为的正方向，则人对地板的压力At =2s时最大Bt = 2s时最小Ct = 8.5s时最大Dt = 8.5s时最小【解析】本题考查了加速度、牛顿运动定律、超重、失重、牛顿第三定律等内容，要求考生会读物理图像，正确理解a t 图像的含义，利用图像信息结合牛顿运动定律进行判断推理。属于容易题。调人在电梯中受到地板的支持力N和重力G，根据牛顿第二定律 ，加速度为正时，N mg = ma，a越大，N也越大；加速度为负值时，G N = ma，a越大，N越小。因此，在2s和8.5s时，电梯对人的支持力分别为最大和最小。根据牛顿第三定律可知，AD选项正确。虽然a t 图像不是考生常用的描述运动的图像，但是能从图像中获取信息是基本的物理素养，属于基本能力。试题将物理过程用图像的形式呈现，简洁明了，体现了物理图像在物理科学中的重要作用。【答案】AD8两个相同的负电荷和一个正电荷附近的电场线分布如图所示。c是两负电荷连线的中点，d点在正电荷的正上方，c、d到正电荷的距离相等，则Aa点的电场强度比b点的大Ba点的电势比b点的高Cc点的电场强度比d点的大Dc点的电势比d点的低【解析】本题考查静电场、电场线、电势、电场强度和库仑定律等知识，对考生的推理能力有一定的要求。属中等难度题。根据电场线的特点，电场线的疏密程度可以描述电场强度的大小，电场线密处电场强度大，可得a点的电场强度比b点的大，A选项正确。根据场叠加原理可知，两个负电荷在c点的电场强度的矢量和为零，所以c点的场强即为正电荷在该处的场强，而d点场强为正电荷在d处向上与两个负电荷各自在d斜向下场强的矢量和，由于c、d到正电荷的距离相等，所以可判定c点的电场强度比d点的大，所以C选项正确。由于电场线跟等势面垂直，由电势高的等势面指向电势低的等势面，粗略画出过a、b的等势面可定性判定b点的电势比a 点的电势高，或根据沿着电场线方向电势降低也可得出同样的结论，所以B选项错误。由于c、d到正电荷的距离相等，在此检验电荷吸引所做的功到c点较大，故可着判定正电荷到c处的电势降落大，所以c点电势低，D选项正确。试题通过简单情境考查考生对相关基本概念和基本规律性的理解，突出定性与半定量分析的重要思想方法。试题立足于基础知识和基本技能，着眼于科学思想方法，侧重在学科核心素养的考查。【答案】ACD9电吉他中电拾音器的基本结构如图所示，磁体附近的金属弦被磁化，因此弦振动时，在线圈中产生感应电流，电流经电路放大后传送到音箱发出声音，下列说法正确的有A选用铜制弦，电吉他仍能正常工作B取走磁体，电吉他将不能正常工作C增加线圈匝数可以增大线圈中的感应电动势D弦振动过程中，线圈中的电流方向不断变化【解析】本题考查对电磁感应现象、感应电流的产生条件、法拉第电磁感应定律、楞次定律等知识的理解和推理，考查学生信息提取和判断能力。属中等难度题。本题的解决重在理解题干所述的电吉他工作原理：电拾音器中的磁体会将附近的一小段金属弦磁化，当吉他弦被拨动后开始振动，这段被磁化的金属弦可以看成一个来回运动的磁体，导致了电拾音器线圈中的磁通量发生改变，从而在线圈中产生感应电流。据此可以判断出，由于铜不能被磁化所以选项A错误。如果没有拾音器中磁体，金属弦就无法磁化，未磁化的金属弦不会导致线圈中磁通量的变化，故选项B正确。根据电磁感应定律可知，当闭合电路是多匝线构成时，整个线圈中的总电动势是每匝线圈中的电动势之和。因此其他条件不变时，线圈匝数越多，感应电动势力越大，故选项C正确。由于吉他弦振动时，那一小段磁化的弦进行的的是往复运动，相当于一个小磁体在线靠近和离开的往复运动，根据楞次定律可知，磁体离开和靠近时在线圈中产生的感应电流方向是相反的，故选项D正确。本题情景源于生活，清新、亲切、自然。将常见的物理模型置于新颖的问题情景，体现了江苏高考卷“能力立意”的命题思想，有利于引导教学跳出题海，关注解决问题的能力。【答案】BCD10如图所示，一只猫在桌边猛地将桌布从鱼缸下拉出，鱼缸最终没有滑出桌面。若鱼缸、桌布、桌面两两之间的动摩擦因数均相等，则在上述过程中A桌布对鱼缸摩擦力的方向向左B鱼缸在桌布上的滑动时间和在桌面上的相等C若猫增大拉力，鱼缸受到的摩擦力将增大D若猫减小拉力，鱼缸有可能滑出桌面【解析】本题以猫拉桌布抓取鱼缸里的鱼为情景，综合考查牛顿运动定律、滑动摩擦力、匀变速直线运动等知识的应用，要求考生具有较强的模型建构、推理和分析综合能力，属难题。题中“猫猛地将桌布从鱼缸下拉出”，意味着桌布与鱼缸间发生相对滑动，桌布对鱼缸的滑动摩擦力方向向右，使鱼缸向右做匀加速运动，故选项A错误。桌布从鱼缸下拉出后，鱼缸受桌面向左的摩擦力而向右做匀减速运动。鱼缸最终没有滑出桌面，说明鱼缸在桌布上加速运动的加速度大小与桌面上减速运动的加速度大小相等，都为了g，加速运动的末速度也是减速运动的初速度，根据v = gt可知，鱼缸在桌布上运动的时间和在桌面上运动的时间相等，故选项D正确。若猫增大拉力，由于鱼缸对桌布及破面的压力大小不变，历而鱼缸所受摩擦力仍将保持不变，故选项C错误。若减小拉力，鱼缸可能与桌布保持联系相对静止还打麻将一起向右运动，最终可能滑出桌面，故选项D正确。本题正确选项为AD。本题情景生活气息深厚，有趣有味有内涵，引导考生主动观察生活现象，善于用所学的物理知识解释生活中司空见惯的现象。对物理教学重视学以致用具很好的导向作用。【答案】BD三、简答题11小明利用如题10-1图所示的实验装置测量一干电池的电动势和内阻。题11-1图题11-2图（1）题10-1图中电流表的示数为 _ A。（2）调节滑动变阻器，电压表和电流表的示数记录如下：U/V1.451.361.271.161.06I/A0.120.200.280.360.44请根据表中的数据，在答题卡的方格纸上作出图线。由图线求得：电动势E = _V；内阻 r = _。（3）实验时，小明进行了多次测量，花费了较长时间，测量期间一直保持电路闭合。其实，从实验误差考虑，这样的操作不妥，因为_。【解析】本题主要考查考生实验仪器使用、实验原理分析、利用图像处理实验数据、得出实验结论及对实验结论进行误差分析等方面的能力。属中等难度题。第（1）问考查电流表的正确使用，属容易题。电流表是要求考生掌握的基本实验仪器之一。读数时首先看清楚接入电路的接线柱，明确所选量程是0.6A，最小分度为0.02A，读数时只要读到小数点后的百分位即可。根据电流指针位置读出的电流为0.44A。第（2）问考查考生对实验原理的分析、实验数据的处理以及得出正确结论的能力。属中等难度题。由闭合电路欧姆定律可知，路端电压与电流的关系为U = E Ir，在U I 图线中，电动势E的值即为图线与纵轴的交点，内阻的值即为图线斜率的绝对值。因此，为测电源电动势和内阻只要测出多组（U、I）数据，画出U I 图线即可。在作U I 图线时，为减小误差必须使图线尽可能布满整个方格纸，且图线的倾斜角度最好在这30至60范围内。本题的纵坐标从1.0V开始比较合适（见图），且尽可能使直线过所有的点，如直线不能过所有的点，也要求尽量做到直线两旁分布的点大致相等。由图线可知与纵轴交点的纵坐标为1.60V，则电动势E = 1.60V，在图线上选取间距较大的两点，计算图线斜率的绝对值即得到电源的内阻r = 1.2。第（3）问考查了实验操作规范，以及对实验结论进行分析和评价的能力，属中等难度 题。实验期间一直保电路闭合，干电池和时间使用，电源电动势会稍有下降，内阻略微增大，会导致实验测量误差增大。因此，正确的操作应当是每次测量的时间不宜太长，且每次测量完成应及时断开开关。本题的实验取材教学实际，考查的内容比较基础，做过实验的考生会比较熟悉，试题还以实验中遇到的实际问题设问，有利于引导学生在动手实验的同时学会思考，要知其然，更要知其所以然。启发实验教学注重培养学生的基本实验技能和实验探究能力，让学生能真正走进实验室做实验，在实验过程中不断提高实验素养。【参考答案】（1）0.44（2）（U I 图线见右图） 1.60（1.58 1.62都算对） 1.2（1.18 1.26都算对）（3）干电池长时间使用后，电动势和内阻会发生变化，导致实验误差增大。12某同学用如图12 1所示的装置验证机械能守恒定律。一根细线系住钢球，悬挂在铁架台上，钢球静止于A点。光电门固定在A的正下方，在钢球底部竖直地粘住一片宽度为d的遮光条。将钢球拉至不同位置由静止释放，遮光条经过光电门的挡光时间t可由计时器测出，取v =作为钢球经过A点时的速度。记录钢球每次下落的高度h和计时器示数t，计算并比较钢球在释放点和A点之间的势能变化大小Ep与动能变化大小Ek，就能验证机械能是否守恒。（1）用Ep=mgh计算钢球重力势能变化的大小，式中钢球下落高度h应测量释放时的钢球球心到_之间的竖直距离。A钢球在A点时的顶端B钢球在A点时的球心C钢球在A点时的底端（2）用Ek=mv2计算钢球动能变化的大小。用刻度尺测量遮光条宽度，示数如图12-2 所示，其读数为_cm。某次测量中，计时器的示数为0.0100s，则钢球的速度为v = _m/s。题12-1图题12-2图（3）下表为该同学的实验结果：Ep（10-2J）4.8929.78614.6919.5929.38Ek（10-2J）5.0410.115.120.029.8他发现表中的Ep和Ek之间存在差异，认为这是由于空气阻力造成的。你是否同意他的观点？请说明理由。（4）请你提出一条减小上述差异的改进建议。【解析】本题应用“单摆”模型来验证机械能守恒定律，考查学生理解实验原理、读取实验数据、对实验结果进行初步的推理、判断以及误差分析等方面的能力，属中等难度题。第（1）问考查基本量（高度差）的实验测量，属于容易题。要求考生在理解实验原理的基础上知道运动过程中小球势能的变化对应于小球质心高度的变化。本题正确选项为B。第（2）问考查考生刻度尺读数、速度大小计算、正确保留有效数字等基本实验技能，属于容易题。读出刻度尺上遮光片两端的求数差，除以计时器显示的时间算出相应时刻小球的速度，属于基本要求。做匀变速直线运动的物体在某极短时间内平均速度近似等于瞬时速度，这种处理方法是教材中所要求的。考虑估读位，题中遮光片的宽度应为了1.50cm。小球经过此间距离用0.0100s，由此可求小球在A点的速度大小为1.50m/s。第（3）问考查了考生实验数据的处理、误差分析及得出实验结论的能力，属于中等难度题。考生首先须从表格中数据发现小球自不同释放点下落至最低点过程中动能变化大小Ek均大于小球相应的势能变化大小Ep这一结果，然后分析、判断此差异是否是由于没有考虑空气阻力所引起的。显然空气阻力只能导致下降过程中相应的速度变小，以至于动能变化大小Ek小于小球相应的势能变化大小Ep。第（4）问考查了考生根据实验原理、实验条件对实验结果进一步分析与评价的能力，属于中等难度题。本是中影响小球势能变化大小因素主要是小球下落高度的测量，理论上应为相应小球中心高度变化量；影响小球动能测量的主要因素应该球的速度，它与摆长有关，摆越长，摆最低点的速度就越大。本题中遮光片安装在小球下方，取遮光片中心处的速度作为小球中心的速度从理论上必须导致用来计算小球动能的速度始终偏大，系统误差特征很明显。考生提出的减小动能变化大小与势能变化大小差异的改进措施应针对此主要误差来源来展开，具有一定的开放性。系统误差的特点是可以消除或加以修正。利用长度实测点与小球中心尽量靠近摆长之间的关系，算出等效速度是最佳选项，属于系统误差修正；此外让遮光片中心尽量靠近小球中心等也是有效建议。本题的实验模型取自教材，通过设置实验过程中常遇到的问题，如遮光板的安装、摆球的释放、长度的测量及下降高度的测定等，考查学生真实的动手能力；通过对相关物理量和实验数据的处理，得出实验结论；通过实验结果分析主要误差来源，探究实验改进方案；通过上述完整的验证与探究过程，意考查考生理解实验原理、合理分析和评价结果的能力。本题综合性强，对中学物理实验教学，特点是如何在验证性实验中体现探究有较好的引导作用。【参考答案】（1）B（2）1.50（1.49 1.51都算对） 1.50（1.49 1.51都算对）（3）不同意，因为空气阻力会造成Ek小于Ep，但表中Ek大于Ep。（4）分别测出光电门出光孔和球心到悬点的长度L和l，计算Ek时，将v折算成钢球的速度v = v。（其他答案只要合理均得分）13A（选修模块3 3）（1）对下列几种固体物质的认识，正确的有_（A）食盐熔化过程中，温度保持不变，说明食盐是晶体（B）烧热的针尖接触涂有蜂蜡薄层的云母片背面，熔化的蜂蜡呈椭圆形，说明蜂蜡是晶体（C）天然石英表现为各向异性，是由于该物质的微粒在空间的排列不规则（D）石墨和金刚石的物理性质不同，是由于组成它们的物质微粒排列结构不同（2）在装有食品的包装袋中充入氮气，可以起到保质作用。某厂家为检测包装袋的密封性，在包装袋中充满一定量的氮气，然后密封进行加压测试。测试时，对包装袋缓慢地施加压力。将袋内的氮气视为理想气体。则加压测试过程中，包装袋内壁单位面积上所受气体分子撞击的作用力_（选填“增大”、“减小”或“不变”），包装袋内氮气的内能_ （选填“增大”、“减小”或“不变”）。（3）给某包装袋充入氮气后密封，在室温下，袋中气体压强为1个标准大气压、体积为1L。将其缓慢压缩到压强为2个标准大气压时，气体的体积变为0.45L。请通过计算判断该包装袋是否漏气。【解析】第（1）问考查考生对晶体和非晶体概念的理解与判断，属容易题。食盐具有一定的熔点，所以食盐是晶体，选项A正确。熔化的蜂蜡呈椭圆形，是因为云母片沿不同方向导热性能不同，说明云母是晶体，但不能说明蜂蜡是晶体，因此B选项错误。晶体中原子排列是规则的，天然石英是晶体，其微粒在空间的排列规则，选项C错误。晶体中原子（或分子、离子）都是按照一定规则排列的，相同成分的物体由于微粒结构不同会使其具有不同的物理性质，因此选项D正确。第（2）问考查对气体压强微观解释的理解，属容易题。气体压强指容器内壁单位面积上所受分子的平均撞击力，压强增大，气体分子撞击的作用力增大；理想气体内能是温度的单值函数，袋中气体温度不变，所以内能不变。第（3）问考查气体实验定律的应用，属中等能难度题。“室温下”意指等温过程，压缩前P1 = 1个标准大气压，V1 = 1L，压缩后，P2 = 2个标准大气压。若包装袋不漏气，由P1V1 = P2V2可得，压缩后体积应为0.5L。但实际上，气体体积仅为0.45L，由此可判断包装袋漏气。试题立足基本概念，贴近教材和教学实际，情境接近生活经历，关注社会问题，亲和自然，体现了“从生活走向物理，从物理走向社会”的课程理念。试题关注的学科素养、引导学以致用，引导高中教学注重培养学生应用知识解决实际问题的能力。【参考答案】（1）AD（2）增大 不变（3）若不漏气，设加压后的体积为V1，由等温过程得p0V0 = p1V1代入数据得V1 = 0.5L因为0.45L W0判断，钠、钾、铷能发生光电效应。试题以实际应用中的真实材料和物理学史为背景，考查相关的物理知识及规律的应用，既体现学科特点又密切联系实际，拓展了学生的知识背景，引导学生关注物理党上重大发现有其在生产、生活中的应用，对物理教学重视渗透物理学史和学以致用具有良好的导向作用。【参考答案】（1）A（2） 2（3）光子的能量 E =，取=4.010 7m，则E5.010 19J，根据E W0判断，钠、钾、铷能发生光电效应。四、计算题14据报道，一法国摄影师拍到“天宫一号”空间站飞过太阳的瞬间。照片中，“天宫一号”的太阳帆板轮廓清晰可见。如图所示，假设“天宫一号”正以速度v = 7.7km/s绕地球做匀速圆周运动，运动方向与太阳帆板两端M、N的连线垂直，M、N间的距离L = 20m，地磁场的磁感应强度垂直于v、MN所在平面的分量，将太阳帆板视为导体。（1）求M、N间感应电动势的大小E；（2）在太阳帆板上将一只“1.5V、0.3W”的小灯泡与M、N相连构成闭合电路，不计太阳帆板和导线的电阻。试判断小灯泡能否发光，并说明理由；（3）取地球半径R = 6.4103km，地球表面的重力加速度g = 9.8m/s2，试估算“天宫一号”距离地球表面的高度（计算结果保留一位有效数字）。【解析】本题教师了法拉第电磁感应定律、万有引力定律、匀速圆周运动的向心力等内容，要求考生具有一定的推理及分析综合能力，能够将具体的问题情境与相应物理模型建立联系，并正确运用相关知识进行推理和计算，从而得出结论。本题属中等难度题。第（1）问中因太阳帆可视为导体，故天宫一号在轨道上运动时，其太阳帆上MN两点的连线切割磁场磁感线，产生感应电动势。两端电动势的大小可根据公式E = BLv计算得出。第（2）问，将灯泡与MN两端相连构成闭合回路时，由于整个回路都在磁场中运动，回路的磁通量没有发生变化，因此整个回路中不会产生感应电流。故小灯泡不发光。本问的关键在于从题中所述的实际情景出发，构建与之对应的物理模型（闭合导体在匀强磁场中匀速运动），从而正确解答本问。第（3）问，天宫一号在地面上方h高度绕地球做匀速圆周时，所受地球引力提供其向心力，故G= m，而地球表面物体重力等于其所受引力，即mg = G，由上两式可计算得天宫一号的轨道高度h。本题依托“天宫一号”空间实验室进行相关知识与能力的考查，试题内容体现了时代性，将万有引力与电磁感应两定律的理解与应用相结合是我省自主命题以来首次出现，反映江苏卷能力立意的特色。这对深化物理教学改革，凸显内容时代性，坚持学生培养的能力导向具有重要的现实意义。【参考答案】（1）法拉第电磁感应定律 E = BLv，代入数据得 E = 1.54V（2）不能，因为穿过闭合的磁能量不变，不产生感应电流。（3）在地球表面有G=mg 匀速圆周运动G= m解得h = R，代入数据得h4105m（数量级正确都算对）15如图所示，倾角为的斜面A被固定在水平面上，细线的一端