江蘇高考物理試題及答案及解析

1/1江蘇高考物理試題及答案及解析2016年江蘇省高考物理試卷

一、單項選擇題：本題共5小題，每小題3分，共計15分，每小題只有一個選項符合題意．1．（3分）一輕質(zhì)彈簧原長為8cm，在4N的拉力作用下伸長了2cm，彈簧未超出彈性限度，則該彈簧的勁度系數(shù)為（）

A．40m/NB．40N/mC．200m/ND．200N/m

2．（3分）有A、B兩小球，B的質(zhì)量為A的兩倍．現(xiàn)將它們以相同速率沿同一方向拋出，不計空氣阻力．圖中①為A的運動軌跡，則B的運動軌跡是（）

A．①B．②C．③D．④

3．（3分）一金屬容器置于絕緣板上，帶電小球用絕緣細線懸掛于容器中，容器內(nèi)的電場線分布如圖所示．容器內(nèi)表面為等勢面，A、B為容器內(nèi)表面上的兩點，下列說法正確的是（）

A．A點的電場強度比B點的大

B．小球表面的電勢比容器內(nèi)表面的低

C．B點的電場強度方向與該處內(nèi)表面垂直

D．將檢驗電荷從A點沿不同路徑到B點，電場力所做的功不同

4．（3分）一自耦變壓器如圖所示，環(huán)形鐵芯上只饒有一個線圈，將其接在a、b間作為原線圈．通過滑動觸頭取該線圈的一部分，接在c、d間作為副線圈．在a、b間輸入電壓為U1的交變電流時，c、d間的輸出電壓為U2，在將滑動觸頭從M點順時針旋轉(zhuǎn)到N點的過程中（）

A．U2＞U1，U2降低B．U2＞U1，U2升高C．U2＜U1，U2降低D．U2＜U1，U2升高5．（3分）小球從一定高度處由靜止下落，與地面碰撞后回到原高度再次下落，重復(fù)上述運動，取小球的落地點為原點建立坐標(biāo)系，豎直向上為正方向，下列速度v和位置x的關(guān)系圖象中，能描述該過程的是（）

A．B．C．D．

二、多項選擇題：本題共4個小題，每小題4分，共計16分，每個選擇題有多個選項符合題意．全部選對的得4分，選對但不全的得2分，選錯或不選的得0分．

6．（4分）電吉他中電拾音器的基本結(jié)構(gòu)如圖所示，磁體附近的金屬弦被磁化，因此弦振動時，在線圈中產(chǎn)生感應(yīng)電流，電流經(jīng)電路放大后傳送到音箱發(fā)生聲音，下列說法正確的有（）

A．選用銅質(zhì)弦，電吉他仍能正常工作

B．取走磁體，電吉他將不能正常工作

C．增加線圈匝數(shù)可以增大線圈中的感應(yīng)電動勢

D．磁振動過程中，線圈中的電流方向不斷變化

7．（4分）如圖所示，兩質(zhì)量相等的衛(wèi)星A、B繞地球做勻速圓周運動，用R、T、Ek、S分別表示衛(wèi)星的軌道半徑、周期、動能、與地心連線在單位時間內(nèi)掃過的面積．下列關(guān)系式正確的有（）

A．TA＞TBB．EkA＞EkB

C．SA=SBD．=

8．（4分）如圖所示的電路中，電源電動勢為12V，內(nèi)阻為2Ω，四個電阻的阻值已在圖中標(biāo)出．閉合開關(guān)S，下列說法正確的有（）

A．路端電壓為10V

B．電源的總功率為10W

C．a(chǎn)、b間電壓的大小為5V

D．a(chǎn)、b間用導(dǎo)線連接后，電路的總電流為1A

9．（4分）如圖所示，一只貓在桌邊猛地將桌布從魚缸下拉出，魚缸最終沒有滑出桌面．若魚缸、桌布、桌面兩兩之間的動摩擦因數(shù)均相等，則在上述過程中（）

A．桌布對魚缸摩擦力的方向向左

B．魚缸在桌布上的滑動時間和在桌面上的相等

C．若貓增大拉力，魚缸受到的摩擦力將增大

D．若貓減小拉力，魚缸有可能滑出桌面

三、簡答題：本題分必做題（第10、11題）和選做題（第12題）兩部分，共計42分．請將解答填寫在答題卡相應(yīng)位置．

10．（8分）小明同學(xué)通過實驗探究某一金屬電阻的阻值R隨溫度t的變化關(guān)系．已知該金屬電阻在常溫下的阻值約10Ω，R隨t的升高而增大．實驗電路如圖1所示，控溫箱用以調(diào)節(jié)金屬電阻的溫值．

實驗時閉合S，先將開關(guān)K與1端閉合，調(diào)節(jié)金屬電阻的溫度，分別記下溫度t1，t2，…和電流表的相應(yīng)示數(shù)I1，I2，…．然后將開關(guān)K與2端閉合，調(diào)節(jié)電阻箱使電流表的實數(shù)再次為I1，I2，…，分別記下電阻箱相應(yīng)的示數(shù)R1，R2，…．

（1）有以下兩電流表，實驗電路中應(yīng)選用．

（A）量程0～100mA，內(nèi)阻約2Ω

（B）量程0～，內(nèi)阻可忽略

（2）實驗過程中，要將電阻箱的阻值由Ω調(diào)節(jié)至Ω，需旋轉(zhuǎn)圖中電阻箱的旋鈕“a”、“b”、“c”，正確的操作順序是．

①將旋鈕a由“0”旋轉(zhuǎn)至“1”

②將旋鈕b由“9”旋轉(zhuǎn)至“0”

③將旋鈕c由“9”旋轉(zhuǎn)至“0”

（3）實驗記錄的t和R的數(shù)據(jù)見下表“

溫度t（℃）

阻值R（Ω）

請根據(jù)表中數(shù)據(jù)，在圖2作出R﹣t圖象．

由圖線求得R隨t的變化關(guān)系為R=．

11．（10分）某同學(xué)用如圖1所示的裝置驗證機械能守恒定律．一根細線系住鋼球，懸掛著鐵架臺上，鋼球靜止于A點，光電門固定在A的正下方．在鋼球底部豎直地粘住一片寬帶為d的遮光條．將鋼球拉至不同位置由靜止釋放，遮光條經(jīng)過光電門的擋光時間t時由計時器測出，取v=作為鋼球經(jīng)過A點時的速度．記錄鋼球每次下落的高度h和計時器示數(shù)t，計算并比較鋼球在釋放點和A點之間的勢能變化大小△Ep與動能變化大小△Ek，就能驗證機械能是否守恒．

（1）△Ep=mgh計算鋼球重力勢能變化的大小，式中鋼球下落高度h應(yīng)測量釋放時的鋼球球心到之間的豎直距離．

（A）鋼球在A點時的頂端

（B）鋼球在A點時的球心

（C）鋼球在A點時的底端

（2）用△Ek=mv2計算鋼球動能變化的大小，用刻度尺測量遮光條寬度，示數(shù)如圖2所示，其讀數(shù)為cm．某次測量中，計時器的示數(shù)為，則鋼球的速度為v=m/s．

（3）下表為該同學(xué)的實驗結(jié)果：

△Ep（×10﹣2J）

△Ek（×10﹣2J）

他發(fā)現(xiàn)表中的△Ep與△Ek之間存在差異，認(rèn)為這是由于空氣阻力造成的．你是否同意他的觀點請說明理由．

（4）請你提出一條減小上述差異的改進建議．

四、【選做題】本題包括A、B、C三題，請選定其中兩小題，并在相應(yīng)的答題區(qū)域內(nèi)作答，若多做，則按A、B兩小題評分.[選修3-3]（12分）

12．（3分）在高原地區(qū)燒水需要使用高壓鍋，水燒開后，鍋內(nèi)水面上方充滿飽和汽，停止加熱，高壓鍋在密封狀態(tài)下緩慢冷卻，在冷卻過程中，鍋內(nèi)水蒸汽的變化情況為（）A．壓強變小B．壓強不變C．一直是飽和汽D．變?yōu)槲达柡推?/p>

13．（9分）（1）如圖1所示，在斯特林循環(huán)的p﹣V圖象中，一定質(zhì)量理想氣體從狀態(tài)A依次經(jīng)過狀態(tài)B、C和D后再回到狀態(tài)A，整個過程由兩個等溫和兩個等容過程組成B→C的過程中，單位體積中的氣體分子數(shù)目（選填“增大”、“減小”或“不變”），狀態(tài)A和狀態(tài)D的氣體分子熱運動速率的統(tǒng)計分布圖象如圖2所示，則狀態(tài)A對應(yīng)的是（選填“①”或“②”）．

（2）如圖1所示，在A→B和D→A的過程中，氣體放出的熱量分別為4J和20J．在B→C和C→D的過程中，氣體吸收的熱量分別為20J和12J．求氣體完成一次循環(huán)對外界所做的功．

[選修3-4]（12分）

14．（3分）一艘太空飛船靜止時的長度為30m，他以（c為光速）的速度沿長度方向飛行經(jīng)過地球，下列說法正確的是（）

A．飛船上的觀測者測得該飛船的長度小于30m

B．地球上的觀測者測得該飛船的長度小于30m

C．飛船上的觀測者測得地球上發(fā)來的光信號速度小于c

D．地球上的觀測者測得飛船上發(fā)來的光信號速度小于c

15．（9分）（1）楊氏干涉實驗證明光的確是一種波，一束單色光投射在兩條相距很近的狹縫上，兩狹縫就成了兩個光源，它們發(fā)出的光波滿足干涉的必要條件，則兩列光的相同．如圖所示，在這兩列光波相遇的區(qū)域中，實線表示波峰，虛線表示波谷，如果放置光屏，在（選填“A”、“B”或“C”）點會出現(xiàn)暗條紋．

（2）在上述楊氏干涉試驗中，若單色光的波長λ=×10﹣7m，雙縫間的距離d=1mm，雙縫到屏的距離l=2m．求第1個亮光條紋到第11個亮條紋的中心間距．

[選修3-5]（12分）

16．貝克勒爾在120年前首先發(fā)現(xiàn)了天然放射現(xiàn)象，如今原子核的放射性在眾多領(lǐng)域中有著廣泛應(yīng)用．下列屬于放射性衰變的是（）

A．C→N+e

B．U+n→I+Y+2n

C．H+H→He+n

D．He+Al→P+n

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．已知光速為c，普朗克常數(shù)為h，則頻率為μ的光子的動量為．用該頻率的光垂直照射平面鏡，光被鏡面全部垂直反射回去，則光子在反射前后動量改變量的大小為．六、計算題：本題共4小題，共計47分．解答時請寫出必要的文字說明、方程式和重要的驗算步驟，只寫出最后答案的不能得分，有數(shù)值計算的題，答案中必須明確寫出數(shù)值和單位.

18．幾種金屬的逸出功W0見下表：

金屬鎢鈣鈉鉀鉫

W0（×10﹣

19J）

由一束可見光照射上述金屬的表面，請通過計算說明哪些能發(fā)生光電效應(yīng)．已知該可見光的波長的范圍為×10﹣7～×10﹣6m，普朗克常數(shù)h=×10﹣34J?s．

19．（15分）據(jù)報道，一法國攝影師拍到“天宮一號”空間站飛過太陽的瞬間．照片中，“天宮一號”的太陽帆板輪廓清晰可見．如圖所示，假設(shè)“天宮一號”正以速度v=s繞地球做勻速圓周運動，運動方向與太陽帆板兩端M、N的連線垂直，M、N間的距離L=20m，地磁場的磁感應(yīng)強度垂直于v、MN所在平面的分量B=×10﹣5T，將太陽帆板視為導(dǎo)體．

（1）求M、N間感應(yīng)電動勢的大小E；

（2）在太陽帆板上將一只“、”的小燈泡與M、N相連構(gòu)成閉合電路，不計太陽帆板和導(dǎo)線的電阻．試判斷小燈泡能否發(fā)光，并說明理由；

（3）取地球半徑R=×103km，地球表面的重力加速度g=s2，試估算“天宮一號”距離地球表面的高度h（計算結(jié)果保留一位有效數(shù)字）．

20．（16分）如圖所示，傾角為α的斜面A被固定在水平面上，細線的一端固定于墻面，另一端跨過斜面頂端的小滑輪與物塊B相連，B靜止在斜面上．滑輪左側(cè)的細線水平，右側(cè)的細線與斜面平行．A、B的質(zhì)量均為m．撤去固定A的裝置后，A、B均做直線運動．不計一切摩擦，重力加速度為g．求：

（1）A固定不動時，A對B支持力的大小N；

（2）A滑動的位移為x時，B的位移大小s；

（3）A滑動的位移為x時的速度大小vx．

21．（16分）回旋加速器的工作原理如圖1所示，置于真空中的D形金屬盒半徑為R，兩盒間狹縫的間距為d，磁感應(yīng)強度為B的勻強磁場與盒面垂直，被加速粒子的質(zhì)量為m，電荷量為+q，加在狹縫間的交變電壓如圖2所示，電壓值的大小為Ub．周期T=．一束該粒子在t=0﹣時間內(nèi)從A處均勻地飄入狹縫，其初速度視為零．現(xiàn)考慮粒子在狹縫中的運動時間，假設(shè)能夠出射的粒子每次經(jīng)過狹縫均做加速運動，不考慮粒子間的相互作用．求：（1）出折粒子的動能Em；

（2）粒子從飄入狹縫至動能達到Em所需的總時間t總；

（3）要使飄入狹縫的粒子中有超過99%能射出，d應(yīng)滿足的條件．

2016年江蘇省高考物理試卷

參考答案與試題解析

一、單項選擇題：本題共5小題，每小題3分，共計15分，每小題只有一個選項符合題意．1．（3分）（2016?江蘇）一輕質(zhì)彈簧原長為8cm，在4N的拉力作用下伸長了2cm，彈簧未超出彈性限度，則該彈簧的勁度系數(shù)為（）

A．40m/NB．40N/mC．200m/ND．200N/m

【解答】解：彈簧伸長的長度為：x=2cm=，彈簧的彈力為F=4N，根據(jù)胡克定律F=kx得：k===200N/m．故ABC錯誤，D正確．

故選：D

2．（3分）（2016?江蘇）有A、B兩小球，B的質(zhì)量為A的兩倍．現(xiàn)將它們以相同速率沿同一方向拋出，不計空氣阻力．圖中①為A的運動軌跡，則B的運動軌跡是（）

A．①B．②C．③D．④

【解答】解：兩球初速度大小和方向均相同，同時因拋出后兩物體均只受重力，故加速度相同，因此二者具有相同的運動狀態(tài)，故B的運動軌跡也是①；選項A正確，BCD錯誤．

故選：A．

3．（3分）（2016?江蘇）一金屬容器置于絕緣板上，帶電小球用絕緣細線懸掛于容器中，容器內(nèi)的電場線分布如圖所示．容器內(nèi)表面為等勢面，A、B為容器內(nèi)表面上的兩點，下列說法正確的是（）

A．A點的電場強度比B點的大

B．小球表面的電勢比容器內(nèi)表面的低

C．B點的電場強度方向與該處內(nèi)表面垂直

D．將檢驗電荷從A點沿不同路徑到B點，電場力所做的功不同

【解答】解：A、依據(jù)電場線越疏，電場強度越弱，而電場線越密的，則電場強度越強，由圖可知，則A點的電場強度比B點的小，故A錯誤；

B、根據(jù)沿著電場線方向電勢是降低的，可知，小球表面的電勢比容器內(nèi)表面的高，故B錯誤；

C、因容器內(nèi)表面為等勢面，且電場線總垂直于等勢面，因此B點的電場強度方向與該處內(nèi)表面垂直，故C正確；

D、因A、B在同一等勢面上，將檢驗電荷從A點沿不同路徑到B點，電場力所做的功相同，均為零，故D錯誤；

故選：C．

4．（3分）（2016?江蘇）一自耦變壓器如圖所示，環(huán)形鐵芯上只饒有一個線圈，將其接在a、b間作為原線圈．通過滑動觸頭取該線圈的一部分，接在c、d間作為副線圈．在a、b間輸入電壓為U1的交變電流時，c、d間的輸出電壓為U2，在將滑動觸頭從M點順時針旋轉(zhuǎn)到N點的過程中（）

A．U2＞U1，U2降低B．U2＞U1，U2升高C．U2＜U1，U2降低D．U2＜U1，U2升高【解答】解：根據(jù)變壓器的電壓關(guān)系有=，

當(dāng)滑動觸頭M順時針轉(zhuǎn)動時，即n2減小時，電壓U2應(yīng)該減小，即降低，

由于n2＜n1，所以U2＜U1，故C正確，ABD錯誤．

故選：C．

5．（3分）（2016?江蘇）小球從一定高度處由靜止下落，與地面碰撞后回到原高度再次下落，重復(fù)上述運動，取小球的落地點為原點建立坐標(biāo)系，豎直向上為正方向，下列速度v和位置x的關(guān)系圖象中，能描述該過程的是（）

A．B．C．D．

【解答】解：以豎直向上為正方向，則小球下落的速度為負值，故C、D兩圖錯誤．

設(shè)小球原來距地面的高度為h．小球下落的過程中，根據(jù)運動學(xué)公式有：

v2=2g（h﹣x），由數(shù)學(xué)知識可得，v﹣x圖象應(yīng)是開口向左的拋物線．

小球與地面碰撞后上升的過程，與下落過程具有對稱性，故A正確，B錯誤．

故選：A

二、多項選擇題：本題共4個小題，每小題4分，共計16分，每個選擇題有多個選項符合題意．全部選對的得4分，選對但不全的得2分，選錯或不選的得0分．

6．（4分）（2016?江蘇）電吉他中電拾音器的基本結(jié)構(gòu)如圖所示，磁體附近的金屬弦被磁化，因此弦振動時，在線圈中產(chǎn)生感應(yīng)電流，電流經(jīng)電路放大后傳送到音箱發(fā)生聲音，下列說法正確的有（）

A．選用銅質(zhì)弦，電吉他仍能正常工作

B．取走磁體，電吉他將不能正常工作

C．增加線圈匝數(shù)可以增大線圈中的感應(yīng)電動勢

D．磁振動過程中，線圈中的電流方向不斷變化

【解答】解：A、銅不可以被磁化，則選用銅質(zhì)弦，電吉他不能正常工作，故A錯誤；

B、取走磁體，就沒有磁場，振弦不能切割磁感線產(chǎn)生電流，電吉他將不能正常工作，故B正確；

C、根據(jù)E=可知，增加線圈匝數(shù)可以增大線圈中的感應(yīng)電動勢，故C正確；

D、磁振動過程中，磁場方向不變，但磁通量有時變大，有時變小，則線圈中的電流方向不斷變化，故D正確．

故選：BCD

7．（4分）（2016?江蘇）如圖所示，兩質(zhì)量相等的衛(wèi)星A、B繞地球做勻速圓周運動，用R、T、Ek、S分別表示衛(wèi)星的軌道半徑、周期、動能、與地心連線在單位時間內(nèi)掃過的面積．下列關(guān)系式正確的有（）

A．TA＞TBB．EkA＞EkB

C．SA=SBD．=

【解答】解：A、D、則開普勒第三定律可知周期的二次方與半徑的三次方成正比，則D正確，A的半徑大，則其周期長，則A正確．

B、C、由開普勒第二定可知繞同一天體運動的天體與中心天體連線在同一時間內(nèi)掃過的面積相等，并可知連線長的速度小，則A的速度小于B的，又質(zhì)量相等，則A的運動小于B的動能，則BC錯誤；

故選：AD

8．（4分）（2016?江蘇）如圖所示的電路中，電源電動勢為12V，內(nèi)阻為2Ω，四個電阻的阻值已在圖中標(biāo)出．閉合開關(guān)S，下列說法正確的有（）

A．路端電壓為10V

B．電源的總功率為10W

C．a(chǎn)、b間電壓的大小為5V

D．a(chǎn)、b間用導(dǎo)線連接后，電路的總電流為1A

【解答】解：A、B、外阻為R：==10Ω，則I===1A，則外壓U=IR=10V，功率P=EI=12W，則A正確，B錯誤；

C、選電源負極為0勢點，則b點電勢為U=，a點電勢為=，則ab間的電壓為﹣=5V，則C正確；

D、a、b間用導(dǎo)線連接后外阻為R′，則R′=2×=Ω，則電流I′==

≠1A，則D錯誤；

故選：AC．

9．（4分）（2016?江蘇）如圖所示，一只貓在桌邊猛地將桌布從魚缸下拉出，魚缸最終沒有滑出桌面．若魚缸、桌布、桌面兩兩之間的動摩擦因數(shù)均相等，則在上述過程中（）

A．桌布對魚缸摩擦力的方向向左

B．魚缸在桌布上的滑動時間和在桌面上的相等

C．若貓增大拉力，魚缸受到的摩擦力將增大

D．若貓減小拉力，魚缸有可能滑出桌面

【解答】解：A、桌布向右拉出時，魚缸相對于桌布有向左的運動，故魚缸受到的摩擦力向右；故A錯誤；

B、由于魚缸在桌面上和在桌布上的動摩擦因數(shù)相同，故受到的摩擦力相等，則由牛頓第二定律可知，加速度大小相等；但在桌面上做減速運動，則由v=at可知，它在桌布上的滑動時間和在桌面上的相等；故B正確；

C、魚缸受到的摩擦力為滑動摩擦力，其大小與拉力無關(guān)，只與壓力和動摩擦因數(shù)有關(guān)，因此增大拉力時，摩擦力不變；故C錯誤；

D、貓減小拉力時，桌布在桌面上運動的加速度減小，則運動時間變長；因此魚缸加速時間變長，桌布抽出時的位移以及速度均變大，則有可能滑出桌面；故D正確；

故選：BD．

三、簡答題：本題分必做題（第10、11題）和選做題（第12題）兩部分，共計42分．請將解答填寫在答題卡相應(yīng)位置．

10．（8分）（2016?江蘇）小明同學(xué)通過實驗探究某一金屬電阻的阻值R隨溫度t的變化關(guān)系．已知該金屬電阻在常溫下的阻值約10Ω，R隨t的升高而增大．實驗電路如圖1所示，控溫箱用以調(diào)節(jié)金屬電阻的溫值．

實驗時閉合S，先將開關(guān)K與1端閉合，調(diào)節(jié)金屬電阻的溫度，分別記下溫度t1，t2，…和電流表的相應(yīng)示數(shù)I1，I2，…．然后將開關(guān)K與2端閉合，調(diào)節(jié)電阻箱使電流表的實數(shù)再次為I1，I2，…，分別記下電阻箱相應(yīng)的示數(shù)R1，R2，…．

（1）有以下兩電流表，實驗電路中應(yīng)選用A．

（A）量程0～100mA，內(nèi)阻約2Ω

（B）量程0～，內(nèi)阻可忽略

（2）實驗過程中，要將電阻箱的阻值由Ω調(diào)節(jié)至Ω，需旋轉(zhuǎn)圖中電阻箱的旋鈕“a”、“b”、“c”，正確的操作順序是①②③．

①將旋鈕a由“0”旋轉(zhuǎn)至“1”

②將旋鈕b由“9”旋轉(zhuǎn)至“0”

③將旋鈕c由“9”旋轉(zhuǎn)至“0”

（3）實驗記錄的t和R的數(shù)據(jù)見下表“

溫度t（℃）

阻值R（Ω）

請根據(jù)表中數(shù)據(jù)，在圖2作出R﹣t圖象．

由圖線求得R隨t的變化關(guān)系為R=R=+．

【解答】解：（1）已知電源的電動勢為，R在常溫下阻值約為10Ω，滑動變阻器的阻值為0時，電路中的最大電流約為，當(dāng)滑動變阻器的阻值最大為10Ω

時，電路中的電流最小約為，考慮到準(zhǔn)確性原則，電流表B量程太大，指針偏轉(zhuǎn)角度小于滿偏的，所以應(yīng)選擇電流表A．

（2）將電阻箱阻值由Ω調(diào)節(jié)到Ω，要考慮到安全性原則，如果先把bc旋鈕調(diào)節(jié)到0，這樣做很危險，電路中的電流過大可能會損壞電表，應(yīng)該先把電阻箱阻值調(diào)大再慢慢減小，以確保電路的安全，操作步驟是先將旋鈕a由“0”旋至“1”，然后將個位數(shù)及小數(shù)位旋轉(zhuǎn)至0，所以正確的順序①②③

（3）描點畫圖，如圖所示

由圖象可得R隨t的變化關(guān)系為：R=+

故答案為：（1）A；（2）①②③；（3）如圖所示，R=+

11．（10分）（2016?江蘇）某同學(xué)用如圖1所示的裝置驗證機械能守恒定律．一根細線系住鋼球，懸掛著鐵架臺上，鋼球靜止于A點，光電門固定在A的正下方．在鋼球底部豎直地粘住一片寬帶為d的遮光條．將鋼球拉至不同位置由靜止釋放，遮光條經(jīng)過光電門的擋光時間t時由計時器測出，取v=作為鋼球經(jīng)過A點時的速度．記錄鋼球每次下落的高度h和計時器示數(shù)t，計算并比較鋼球在釋放點和A點之間的勢能變化大小△Ep與動能變化大小△Ek，就能驗證機械能是否守恒．

（1）△Ep=mgh計算鋼球重力勢能變化的大小，式中鋼球下落高度h應(yīng)測量釋放時的鋼球球心到B之間的豎直距離．

（A）鋼球在A點時的頂端

（B）鋼球在A點時的球心

（C）鋼球在A點時的底端

（2）用△Ek=mv2計算鋼球動能變化的大小，用刻度尺測量遮光條寬度，示數(shù)如圖2所示，其讀數(shù)為cm．某次測量中，計時器的示數(shù)為，則鋼球的速度為v=m/s．

（3）下表為該同學(xué)的實驗結(jié)果：

△Ep（×10﹣2J）

△Ek（×10﹣2J）

他發(fā)現(xiàn)表中的△Ep與△Ek之間存在差異，認(rèn)為這是由于空氣阻力造成的．你是否同意他的觀點請說明理由．

（4）請你提出一條減小上述差異的改進建議．

【解答】解：（1）小球下落的高度h是初末位置球心之間的高度差，所以要選B；

（2）刻度尺讀數(shù)的方法，需估讀一位，所以讀數(shù)為；某次測量中，計時器的示數(shù)為，則鋼球的速度為：

v=m/s

（3）不同意．

從表中的數(shù)據(jù)可知，小球動能的增加量大于小球的重力勢能的減小量；若空氣的阻力造成的，則△EK要小于△WP，所以誤差不是空氣的阻力造成的．

（4）由圖可知，在該實驗中所求的速度是遮光片的速度，而不是小球的速度，二者之間的速度略有差別．

由于小球與遮光片都做圓周運動，它們具有相等的角速度ω，根據(jù)角速度與線速度之間的關(guān)系：v=ωr可知，小球的速度與遮光片的速度之間的關(guān)系為：

l和L分別是小球的球心到懸點的距離和光電門到懸點的距離，所以在計算小球的動能時，使用的速度為：

故答案為：（1）B；（2），；（3）不同意，空氣的阻力造成的，則△EK要小于△WP，所以誤差不是空氣的阻力造成的；

（4）分別是小球的球心到懸點的距離和光電門到懸點的距離l和L，在計算小球的動能時，使用的速度為：．

四、【選做題】本題包括A、B、C三題，請選定其中兩小題，并在相應(yīng)的答題區(qū)域內(nèi)作答，若多做，則按A、B兩小題評分.[選修3-3]（12分）

12．（3分）（2016?江蘇）在高原地區(qū)燒水需要使用高壓鍋，水燒開后，鍋內(nèi)水面上方充滿飽和汽，停止加熱，高壓鍋在密封狀態(tài)下緩慢冷卻，在冷卻過程中，鍋內(nèi)水蒸汽的變化情況為（）

A．壓強變小B．壓強不變C．一直是飽和汽D．變?yōu)槲达柡推?/p>

【解答】解：水上方蒸汽的氣壓叫飽和氣壓，只與溫度有關(guān)，只要下面還有水，那就是處于飽和狀態(tài)，飽和氣壓隨著溫度的降低而減小，AC正確，BD錯誤；

故選：AC

13．（9分）（2016?江蘇）（1）如圖1所示，在斯特林循環(huán)的p﹣V圖象中，一定質(zhì)量理想氣體從狀態(tài)A依次經(jīng)過狀態(tài)B、C和D后再回到狀態(tài)A，整個過程由兩個等溫和兩個等容過程組成B→C的過程中，單位體積中的氣體分子數(shù)目不變（選填“增大”、“減小”或“不

變”），狀態(tài)A和狀態(tài)D的氣體分子熱運動速率的統(tǒng)計分布圖象如圖2所示，則狀態(tài)A對應(yīng)的是①（選填“①”或“②”）．

（2）如圖1所示，在A→B和D→A的過程中，氣體放出的熱量分別為4J和20J．在B→C和C→D的過程中，氣體吸收的熱量分別為20J和12J．求氣體完成一次循環(huán)對外界所做的功．

【解答】解：（1）由圖可知，圖線BC與縱坐標(biāo)平行，表示氣體的體積不變，所以B→C的過程中，單位體積中的氣體分子數(shù)目不變；

根據(jù)理想氣體的狀態(tài)方程：可知，氣體的溫度越高，壓強與體積的乘積PV值越大，所以由圖可知TD＞TA；

氣體的分子的運動的統(tǒng)計規(guī)律：中間多，兩頭少；溫度高，最可幾速率向速度較大的方向移動；故T1＜T2；因此狀態(tài)A對應(yīng)的是①．

（2）在氣體完成一次循環(huán)后的內(nèi)能與開始時是相等的，所以內(nèi)能不變，即△U=0；

由圖可知，A→B和D→A的過程中，氣體放出的熱量分別為4J和30J．在B→C和C→D的過程中氣體吸收的熱量分別為20J和12J，則吸收的熱量Q=QAB+QBC+QCD+QDA=﹣4+20+12﹣20=8J．由熱力學(xué)第一定律得：△U=Q+W，所以W=﹣8J

所以氣體完成一次循環(huán)對外做功是8J．

故答案為：（1）①；（2）氣體對外做功是8J．

[選修3-4]（12分）

14．（3分）（2016?江蘇）一艘太空飛船靜止時的長度為30m，他以（c為光速）的速度沿長度方向飛行經(jīng)過地球，下列說法正確的是（）

A．飛船上的觀測者測得該飛船的長度小于30m

B．地球上的觀測者測得該飛船的長度小于30m

C．飛船上的觀測者測得地球上發(fā)來的光信號速度小于c

D．地球上的觀測者測得飛船上發(fā)來的光信號速度小于c

【解答】解：A、飛船上的觀測者測得該飛船的長度是靜止時的長度，為30m，故A錯誤；

B、地球上的觀測者測得該飛船的長度是以的速度沿長度方向飛行時長度，為：

=30×=24m＜30m，故B正確；

C、根據(jù)狹義相對論的光速不變原理，飛船上的觀測者測得地球上發(fā)來的光信號速度等于c，地球上的觀測者測得飛船上發(fā)來的光信號速度也等于c，故CD錯誤；

故選：B

15．（9分）（2016?江蘇）（1）楊氏干涉實驗證明光的確是一種波，一束單色光投射在兩條相距很近的狹縫上，兩狹縫就成了兩個光源，它們發(fā)出的光波滿足干涉的必要條件，則兩列光的頻率相同．如圖所示，在這兩列光波相遇的區(qū)域中，實線表示波峰，虛線表示波谷，如果放置光屏，在C（選填“A”、“B”或“C”）點會出現(xiàn)暗條紋．

（2）在上述楊氏干涉試驗中，若單色光的波長λ=×10﹣7m，雙縫間的距離d=1mm，雙縫到屏的距離l=2m．求第1個亮光條紋到第11個亮條紋的中心間距．

【解答】解：（1）產(chǎn)生穩(wěn)定干涉圖樣的必要條件是兩束光的頻率相同．A、B兩點是波峰與波峰、波谷與波谷相遇的點，是振動加強點，出現(xiàn)明條紋，C點波峰與波谷相遇，振動減弱，出現(xiàn)暗條紋．

（2）相鄰干涉條紋的間距為△x==××10﹣7m=×10﹣3m

則第1個亮光條紋到第11個亮條紋的中心間距為S=10△x=×10﹣2m

故答案為：（1）頻率，C．（2）第1個亮光條紋到第11個亮條紋的中心間距為×10﹣2m．

[選修3-5]（12分）

16．（2016?江蘇）貝克勒爾在120年前首先發(fā)現(xiàn)了天然放射現(xiàn)象，如今原子核的放射性在眾多領(lǐng)域中有著廣泛應(yīng)用．下列屬于放射性衰變的是（）

A．C→N+e

B．U+n→I+Y+2n

C．H+H→He+n

D．He+Al→P+n

【解答】解：A、A選項的反應(yīng)釋放出電子，屬于β衰變，故A正確；

B、B選項屬于重核裂變，故B錯誤；

C、B選項屬于輕核聚變，故C錯誤；

D、D選項是發(fā)現(xiàn)中子的反應(yīng)，不是放射性衰變，故D錯誤．

故選：A

17．（2016?江蘇）已知光速為c，普朗克常數(shù)為h，則頻率為μ的光子的動量為．用該頻率的光垂直照射平面鏡，光被鏡面全部垂直反射回去，則光子在反射前后動量改變量的大小為．

【解答】解：根據(jù)德布羅意波長公式，則光子的動量為p===．

取入射方向為正方向，則光子動量的變化量為△p=p末﹣p初=﹣p﹣p=﹣2h

因此當(dāng)光被鏡面全部垂直反射回去，光子的速度方向與開始時相反，

所以光子在反射前后動量改變量的大小為；

故答案為：；．

六、計算題：本題共4小題，共計47分．解答時請寫出必要的文字說明、方程式和重要的驗算步驟，只寫出最后答案的不能得分，有數(shù)值計算的題，答案中必須明確寫出數(shù)值和單位.

18．（2016?江蘇）幾種金屬的逸出功W0見下表：

金屬鎢鈣鈉鉀鉫

W0（×10﹣

19J）

由一束可見光照射上述金屬的表面，請通過計算說明哪些能發(fā)生光電效應(yīng)．已知該可見光的波長的范圍為×10﹣7～×10﹣6m，普朗克常數(shù)h=×10﹣34J?s．

【解答】解：可見光的最大光子能量E==≈×10﹣19J．

可見光子能量大于鈉、鉀、銣的逸出功，可以使鈉、鉀、銣發(fā)生光電效應(yīng)．

答：可以使鈉、鉀、銣發(fā)生光電效應(yīng)．

19．（15分）（2016?江蘇）據(jù)報道，一法國攝影師拍到“天宮一號”空間站飛過太陽的瞬間．照片中，“天宮一號”的太陽帆板輪廓清晰可見．如圖所示，假設(shè)“天宮一號”正以速度v=s繞地球做勻速圓周運動，運動方向與太陽帆板兩端M、N的連線垂直，M、N間的距離L=20m，地磁場的磁感應(yīng)強度垂直于v、MN所在平面的分量B=×10﹣5T，將太陽帆板視為導(dǎo)體．（1）求M、N間感應(yīng)電動勢的大小E；

（2）在太陽帆板上將一只“、”的小燈泡與M、N相連構(gòu)成閉合電路，不計太陽帆板和導(dǎo)線的電阻．試判斷小燈泡能否發(fā)光，并說明理由；

（3）取地球半徑R=×103km，地球表面的重力加速度g=s2，試估算“天宮一號”距離地球表面的高度h（計算結(jié)果保留一位有效數(shù)字）．

【解答】解：（1）M、N間感應(yīng)電動勢的大小為：

E=BLv=×10﹣5×20××103=V

（2）小燈泡與M、N相連構(gòu)成閉合電路，穿過回路的磁通量不變，沒有感應(yīng)電流產(chǎn)生，所以小燈泡不能發(fā)光．

（3）“天宮一號”繞地球做勻速圓周運動，由萬有引力提供向心力，則有：

G=m

在地球表面，有：m′g=G

聯(lián)立解得：h=﹣R

代入數(shù)據(jù)解得：h≈4×105m

答：（1）M、N間感應(yīng)電動勢的大小E是V．

（2）小燈