2 12 24 2 0 ， k 0 ，则 k 、 k 的关系为（ ）I - I江苏省南京市 2016 年高考三模物理试卷一、单项选择题：本题共 5 小题，每小题 3 分，共计 15 分．每小题只有一个选项符合题意．1．跳伞运动员在空中打开降落伞一段时间后，保持匀速下降．已知运动员的重量为 G ，圆1顶形伞面的重量为 G ，在伞面边缘有 24 条均匀分布的相同轻细拉线与运动员相连，每根拉2线和竖直方向都成 30︒ 角．设运动员所受空气阻力不计，则每根拉线上的张力大小为（）A ． 3G G G + G 3(G + G )1 B ． 1 C ． 1 D ． 1 236 362． 015 年 9 月 20 日，我国利用一枚运载火箭成功将 20 颗微小卫星送入离地面高度约为 520 km 的轨道．已 知地球半径约为 6 400 km ．若将微小卫星的运行轨道视为圆轨道，则与地球同步卫星相比，微小卫星的（ ）A ．周期大B ．角速度小C ．线速度大D ．向心加速度小3．如图，在点电荷-q 的电场中，放着一块带有一定电量、电荷均匀分布的绝 缘矩形薄板， MN 为其对称轴， O 点为几何中心．点电荷 -q 与 a 、 O 、 b 之间的距离分别为 d 、 2d 、3d ．已知图中a 点的电场强度为零，则带电薄板在 图中 b 点处产生的电场强度的大小和方向分别为（）A ． kq kq，水平向右 B ． ，水平向左d 2 d 2 C ． kq kq + d 2 9d 2，水平向右 D ．kq 9d 2，水平向右4．在如图所示电路中， R 为光敏电阻．合上电键 S ，用较弱光照射 R ，电压22表读数为 U ，电流表读数为 I ；用较强光照射 R ，电压表读数为 U ，电流表21读数为 I ；用更强光照射 R ，电压表读数为U ，电流表读数为 I ．处理实验数1222据，令 k 1 = U - U1 I - I1 02 = U - U 22 01 2 A ． k > k12B ． k = k12C ． k < k12D ．无法确定5．两根长度不同的细线下面分别悬挂着小球，细线上端固定在同一点，若两个小球以相同的角速度，绕共同的竖直轴在水平面内做匀速圆周运动，则两个小球在运动过程中的相对位置关系示意图正确的是（）AB C D二、多项选择题：本题共 4 小题，每小题 4 分，共计 16 分．每小题有多个选项符合题意，全部选对的得 4分，选对但不全的得 2 分，错选或不答得 0 分．6．一质点做匀速圆周运动的一部分轨迹如图所示．关于质点从O 到 A 的这段运动，下 列说法中正确的是（）A ．在 x 方向上做减速运动B ．在 x 方向上做匀速运动C．在y方向上做匀速运动D．在y方向上做加速运动7．从离沙坑高度H处无初速地释放一个质量为m的小球，小球落入沙坑后，陷入深度为h．已知当地重力加速度为g，空气阻力不计，则下列关于小球下落全过程的说法中正确的是（）A．重力对小球做功为mgHB．小球的重力势能减少了mg(H+h)C．合外力对小球所做的总功为零D．小球在沙坑中受到的平均阻力为H mg h8．如图所示，手摇发电机产生正弦交流电，经理想变压器给灯泡L供电．当线圈以角速度ω匀速转动时，额定电压为U的灯泡正常发光．已知发电机线圈的电阻为r，灯泡正常发光时的电阻为R，其它电阻不计，变压器原线圈与副线圈的匝数比为n:1．则（）A．电压表的读数为U nB．原线圈中的电流为U nRC．从中性面开始计时，原线圈输入电压瞬时值的表达式为u=2U sinωtD．发电机的线圈中产生的电动势有效值为n2R+r 2nRU9．图中四个物体由金属圆环组成，它们所用材质和圆环半径都相同，2环较细，其余五个粗环粗细相同，3和4分别由两个相同粗环焊接而成，在焊点处沿两环环心连线方向割开一个小缺口（假设缺口处对环形、质量和电阻的影响均不计）．四个物体均位于竖直平面内．空间存在着方向水平且与环面垂直、下边界为过MN的水平面的匀强磁场．1、2、3的下边缘均与MN相切，4的两环环心连线竖直，小缺口位于MN上，已知圆环的半径远大于导线的直径．现将四个物体同时由静止释放．则（）A．1先于2离开磁场B．离开磁场时2和3的速度相等C．在离开磁场的过程中，1和3产生的焦耳热一样多D．在离开磁场的过程中，通过导线横截面的电量，1比4多三、简答题：本题分必做题（第10、11题）和选做题（第12题）两部分，共计42分．请将解答填写在答题纸相应的位置．10．利用如图1所示的实验装置，可以探究“加速度与质量、受力的关系”．实验时，首先调整垫木的位置，使小车不挂配重时能在倾斜长木板上做匀速直线运动，以平衡小车运动过程中所受的摩擦力．再把细线系在小车上，绕过定滑轮与配重连接．调节滑轮的高度，使细线与长木板平行．在接下来的实验中，各组情况有所不同．（1）甲组同学的实验过程如下：①保持小车质量一定，通过改变配重片数量来改变小车受到的拉力．改变配重片数量一次，利用打点计时器打出一条纸带．重复实验，得到5条纸带和5个相应配重的重量．②图2是其中一条纸带的一部分，A、B、C为3个相邻计数点，每两个相邻计数点之间还有4个实际打点没有画出．通过对纸带的测量，可知A、B间的距离为2.30cm，B、C间的距离为__________cm．已知打点计时器的打点周期为0.02s，则小车运动的加速度大小为__________m/s2③分析纸带，求出小车运动的5个加速度a．用相应配重的重量作为小车所受的拉力大小F，画出小车运动的加速度a与小车所受拉力F之间的a-F图像，如图3所示．由图像可知小车的质量约为__________k g （结果保留两位有效数字）．（2）乙组同学的实验过程如下：①用5个质量均为50g的钩码作为配重进行实验．②将钩码全部挂上进行实验，打出纸带．③从配重处取下一个钩码放到小车里，打出纸带．④重复③的实验，共得到5条纸带．⑤分析纸带，得出实验数据，画出小车加速度与悬挂钩码所受重力的之间a-F图像．乙组同学在实验基础上进行了一些思考，提出以下观点，你认为其中正确的是__________．A．若继续增加悬挂钩码的数量，小车加速度可以大于当地的重力加速度B．根据a-F图像，可以计算出小车的质量C．只有当小车质量远大于悬挂钩码的质量时，a-F图像才近似为一条直线D．无论小车质量是否远大于悬挂钩码的质量，a-F图像都是一条直线11．利用如图1所示的电路测定电源的电动势和内电阻，提供的器材有：3]．A ．干电池两节，每节电池的电动势约为1.5 V ，内阻未知B ．直流电压表V 、 V ，内阻很大 12C ．直流电流表 A ，内阻可忽略不计D ．定值电阻 R ，阻值未知，但不小于 5 Ω 0E ．滑动变阻器F ．导线和开关①在如图 2 的虚线框中作出对应电路图②某同学利用该电路完成实验时，由于某根导线发生断路故障，因此只记录了一个电压表和电流表的示数， 如表所示：U / V 2.62 2.48 2.34 2.20 2.06 1.92 I / A0.080.120.190.200.240.28试利用表格中的数据在图3 中作出 U - I 图，由图像可知，该同学测得两节干电池总的电动势值为__________ V ，总内阻为 __________ Ω ．由于计算得到的数据可以判断能够正确示数的电压表应为表__________（选填“V ”或“ V ”）12【选做题】本题包括 A 、B 、C 三小题，请选定其中两小题，并在相应的答题区域内作答．若多做，则按 A 、B 两小题评分．A ．[选修 3– 12．今年 4 月 6 日，我国成功发射首颗微重力卫星“实践十号” 设想 在该卫星内进行制造泡沫铝的实验．给金属铝加热，使之熔化成液体， 在液体中通入氢气，液体内将会产生大量气泡，冷凝液体，将会得到 带有微孔的泡沫铝，样品如图所示．下列说法中正确的是（ ）A ．液态铝内的气泡呈球状，说明液体表面分子间只存在引力B ．液态铝表面张力将会阻碍气泡的膨胀C ．在冷凝过程中，气泡收缩，外界对气体做功，气体内能增大D ．泡沫铝是晶体13．实验发现，二氧化碳气体在水深170 m 处将会变成液体．现用一活塞将一定量的二氧化碳气体封入某导 热容器中，并将该容器沉入海底．已知随着深度的增加，海水温度逐渐降低，则在容器下沉过程中，容器 内气体的密度将会__________（选填“增大”、“ 减小”或“不变”），气体的饱和汽压将会__________（选 填“增大”、“ 减小”或“不变”）．14．如图1所示，在内壁光滑的导热气缸内通过有一定质量的密封活塞，密封一部分稀薄气体．气缸水平放置时，活塞距离气缸底部的距离为L．现将气缸竖立起来，活塞缓慢下降，稳2定后，活塞距离气缸底部的距离为L，如图2所示．已知活3塞的横截面积为S，大气压强为p，环境温度为T00①求活塞质量m．②若要让活塞在气缸中的位置复原，要把温度升到多高？B．[选修3-4]15．在以下各种说法中，正确的是（）A．单摆做简谐运动的回复力大小总与偏离平衡位置的位移大小成正比B．拍摄玻璃橱窗内的物品时，往往在镜头前加一个偏振片以增加透射光的强度C．在太阳光照射下，水面上油膜出现彩色花纹是光的折射现象D．光速不变原理是狭义相对论的两个基本假设之一16．空间中存在一列向右传播的简谐横波，波速为2m/s，在t=0时刻的波形如图1所示，则x=2.0m处质点的位移y﹣时间t关系表达式为__________cm．请在图2中画出该简谐横波t=0.25s时刻的波形1图．（至少画一个波长）17．如图所示，玻璃棱镜ABC可以看成是由ABE、A EC两个直角三棱镜组成的，有关角度如图．一束频率为5.3⨯1014Hz的单色细光束从AB面入射，在棱镜中的折射光线如图中ab所示，ab与AB面的夹角α=60︒．已知光在真空中的速度c=3⨯108m/s，玻璃的折射率n=1.5①求光在棱镜中的波长；②该束光线能否从AC面射出，请通过计算说明．C．[选修3-5]18．下列说法中正确的是（）A．阴极射线的发现，使人们认识到原子核内部存在复杂结构B．某原子核经过一次α衰变和两次β衰变后，核内中子数减少4个C．比结合能越大，原子核中核子结合的越牢固，原子核越稳定D．给运动的微观粒子加速，可以增大其物质波波长n 219．根据玻尔理论，某种原子处于激发态的能量与轨道量子数n 的关系为 E =1E （ E 表示处于基态原子n11的能量，具体数值未知）．一群处于 n = 4 能级的该原子，向低能级跃迁时发出几种光，其中只有两种频率的光能使极限波长为 λ 的某种金属发生光电效应，这两种光中频率较低的为 ν ．用频率中为 ν 的光照射该金属产生的光电子的最大初动能为__________；该原子处于基态的原子能量 E 为__________．已知普朗克1常量为 h ，真空中的光速为 C ．20．静止的原子核 X ，自发发生反应 X → Y + Z ，分裂成运动的新核Y 和 Z ，同时产生一对彼此向相反方向运动的光子，光子的能量均为 E ．已知 X 、Y 、Z 的质量分别为 m 、m 、m ，真空中的光速为 c ，求：123①反应放出的核能 ∆E ；②新核 Y 的动能 EKY．四、计算题：本题共 3 小题，共计 47 分．解答时请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． 21．如图所示，一个质量为m 、电阻不计，足够长的光滑U 形金属框架 MNPQ ，位于光滑水平桌面上，分界线 OO '分别与平行导轨 MN 和 PQ 垂直，两导轨相距 L ，在OO '的左右两侧存在着区域很大、方向分别为竖直向上和竖直 向下的匀强磁场，磁感应强度的大小均为 B ，另有质量也 为 m 的金属棒 CD ，垂直于 MN 放置在 OO ' 左侧导轨上，并用一根细线系在定点 A ．已知，细线能承受的最大拉力为T ，CD 棒接入导轨间的有效电阻为 R ，现从 t = 0 0时刻开始对 U 形框架施加水平向右的拉力 F ，使其从静止开始做加速度为 a 的匀加速直线运动．（1）求从框架开始运动到细线断裂所需的时间t ； 0（2）若细线尚未断裂，求在 t 时刻水平拉力 F 的大小；（3）若在细线断裂时，立即撤去拉力 F ，求此时线框的瞬时速度 v 和此后过程中回路产生的总焦耳热Q ． 022．如图所示，足够长的固定木板的倾角为 37︒ ，劲度系数 k = 36 N / m 的轻质弹簧的一端固定在木板上的 P 点，图中 A 、P 间距等于弹簧的自然长 度，现将质量 m = 1 kg 的可视为质点的物块放在木板上，在外力作用下将弹簧压缩到某一位置 B 点后释放，已知木板 P A 段光滑， AQ 段粗糙，物 块与木板间的动摩擦因数 μ = 3，物块在 B 点释放后将向上运动，第一次8到达 A 点时速度大小为 v = 3 3 m / s ．取重力加速度 g = 10 m / s 2（1）求物块第一次向下运动到 A 点时的速度大小 v ；1（2）已知弹簧弹性势能表达式为E = p 1 2kx 2（其中 x 为弹簧形变量），求物块第一次向下运动过程中的最大速度值 v ；（3）求物块在 A 点上方运动的总时间 t ．初速度大小为 v时，粒子经场区Ⅰ、Ⅱ偏转到达边界 MM ' 时，速度沿 + x 方向．23．如图所示，在空间存在着三个相邻的电场和磁场区域，边界分别 为 PP ' 、 QQ ' 、 MM ' 、 NN ' 且彼此相互平行．取 PP ' 上某点为坐标 原点 O ，沿 PP ' 方向向右为 x 轴， 垂直 PP ' 向下为 y 轴建立坐标系xOy ．三个场区沿 x 方向足够长，边界 PP ' 与 QQ ' 之间为 + y 方向的匀强电场Ⅰ，边界 MM ' 与 NN ' 之 间为 - y 方向的匀强电场Ⅲ，两处电 场的电场强度大小都为 E ， y 方向宽度都为 d ．边界 QQ ' 与 MM ' 之间为垂直纸面向里的匀强磁场 Ⅱ，磁感应强度大小为 B ， y 方向宽度为 2d ．带电量为 +q 、质量为 m 、重力不计的带电粒子，从 O 点以沿 + x 方向的初速度进入电场Ⅰ．当粒子的（1）求粒子从 O 点出发后到第一次进入磁场区域Ⅱ所需时间 t ；（2）求 v 的大小；（3）当粒子的初速度大小为 v （ 0 ≤ v < v ）时，求粒子在第一次飞出磁场之后的运动过程中，纵坐标 y 的 11最小值 y min和最大值 ymax．16． y = -5sin 2πt 或 y = 5sin(2 π t + π) ． t = 0.25s 时刻的波形图如下图所示，江苏省南京市 2016 年高考三模物理试卷答 案1~5．ACABB6．AD 7．BC 8．BC 9．BD 10．（1）②2.70；0.40；③0.30； （2）BD ．11．图像如下图；2.9；3.512．BD13．增大；减小p S14．①活塞质量 m 为 0 ．2g②若要让活塞在气缸中的位置复原，要把温度升到多高到1.5T15．AD117．①光在棱镜中的波长是 3.77 ⨯10 -7 m ；②该束光线不能从 AC 面射出．19． hv - h c8 aB 2L2 （3）若在细线断裂时，立即撤去拉力 F ，此时线框的瞬时速度 v ， v = at = T 0 RB 2 L 2 根据能量守恒定律得 Q = mv 2 -21 (2m )v 2 = mv 224018．BC9hv； - λ20．①反应放出的核能 ∆E 为 (m - m - m )c 2 ； 1 2 3②新核 Y 的动能 EKY为m3 m + m 23 [(m- m - m )c 2 - 2E] ． 1 2 321．（1）设绳被拉断时回路中的电流为 I ，设拉断时框架 NQ 中电动势为 E ，速度为 v ，运动时间为 t ，则E = BLvI =E Rv = atcd 棒所受的安培力为 F = BLI联立解得 F = 安B 2L 2atR细线即将拉断时，对 cd 有： T 0 = F安得 t = T 0R 0；（2）对框架，根据牛顿第二定律，有 F - F =ma安解得 F = B 2L 2at R+ ma ；根据动量守恒，最终棒和框架速度均为 vmv = 2mv解得 v = v2 0 0 0．mT 2R 2联立各式得 Q = ．4B 4L 411上滑过程有：﹣mgS sin37︒﹣μmgS cos37︒=0﹣mv2下滑过程有：mgS sin37︒﹣μmgS cos37︒=mv2-02联立解得：S=1.5m，v=3m/s222d=at2所以：t=（2）如图甲所示，带电粒子在电场中偏转，电场力做功，满足动能定理：qEd=122在磁场中，粒子由洛伦兹力提供向心力做圆周运动，得qvB=m，得r=综合上述四式可得：v=E2B m22．（1）设物块从A点向上滑行的最大距离为S．根据动能定理，120111（2物块第一次向下运动过程中合力为零时速度最大，则有：mg sin37︒=kx根据物块和弹簧组成的系统机械能守恒得：111mv2+mg sin37︒x=mv2+kx21解得：v=10m/s（3）设物块在A点上方上滑和下滑的时间分别为t1和t2．则有：S=v0t21vS=1t22总时间为t=t+t12联立解得：t=3+3s 323．（1）（1）带电粒子在电场区域Ⅰ中做类平抛运动，y分运动为匀加速直线运动．qE=ma1 22mdqE1mv2-mv2带电粒子飞出电场时速度与x方向夹角设为α，则cosα=vvv2mvr qB粒子轨迹刚好和MM'相切，由几何关系得r=rcosα+2dqBd-△y = r (1 - cos α ) = m(v - v ) = qB qB 由几何关系可知： rcos β﹣rcos α = 2d cos α = 1 ， cos β =m=1 1 ．根据运动的对称性，带电粒子还将进入磁场Ⅱ及电（3）粒子在磁场中纵坐标最大的位置与 QQ'的距离为：1 m( v 2 + v 2 - v )1 y 1可见， v 越小， △y 越大，轨迹的纵坐标的最大值反而越大．1所以，当粒子的初速度大小为 v （0 ≤ v ＜v ）时，粒子进入区域Ⅲ11如图乙所示，设粒子进入电场 III 时速度与边界 MM ' 夹角为 β ．解得： v ' = v +2dqBx1v v ' xv v，由粒子在区域 I 的运动可知： v = 2ad = 2 y qE md带电粒子进入电场 III 后，y 方向分运动有： v'22qEd 4qBv d 4d 2q 2 B 2-- m m m 2粒子在电场 III 中纵坐标最大的位置与 MM'的距离 △y = d 2qB 2d 2 2Bdv1mE E所以， y max = 3d + △y = 4d 2qB 2d 2 2Bdv mE E场Ⅰ，并到达边界 PP'，所以， y min = 0 ．江苏省南京市2016年高考三模物理试卷解析一、单项选择题：本题共5小题，每小题3分，共计15分。