2016届江苏省高三4月质量监测物理试卷（解析版）

一、选择题

1. 难度：简单

“曹冲称象”是妇孺皆知的故事，当众人面对大象这样的庞然大物，在缺少有效的称量工具而束手无策的时候，曹冲称量出大象的体重，体现了他的智慧，被世人称道。下列物理学习或研究中用到的方法与“曹冲称象”的方法相同的是（   ）

A．“质点”的概念           B．合力与分力的关系

C．“瞬时速度”的概念      D．研究加速度与合力、质量的关系

2. 难度：简单

据报道，一个国际研究小组借助于智利的天文望远镜，观测到了一组双星系统，它们绕两者连线上的某点O做匀速圆周运动，如图所示。假设此双星系统中体积较小的成员能“吸食”另一颗体积较大星体的表面物质，达到质量转移的目的，在演变过程中两者球心之间的距离保持不变，双星平均密度可视为相同。则在最初演变的过程中（   ）

A．它们做圆周运动的万有引力保持不变

B．它们做圆周运动的角速度不断变小

C．体积较大的星体圆周运动轨迹的半径变大，线速度变大

D．体积较大的星体圆周运动轨迹的半径变小，线速度变大

3. 难度：简单

已知均匀带电球壳内部电场强度处处为零，电势处处相等。如图所示，正电荷均匀分布在半球面上，Ox为通过半球顶点与球心O的轴线。A、B为轴上的点，且OA=OB。则下列判断正确的是（   ）

A．A点的电场强度与B点的电场强度相同

B．A点的电势等于B点的电势

C．在A点由静止开始释放重力不计的带正电粒子，该粒子将做匀加速直线运动

D．带正电的粒子在O点的电势能为零

4. 难度：简单

如图甲所示，线圈ab、cd绕在同一软铁芯上，在ab线圈中通以变化的电流，用示波器测得线圈cd间的电压如图乙所示。已知线圈内部的磁场与流经线圈的电流成正比，则下列描述线圈ab中电流随时间变化关系的图丙中，可能正确的是（     ）

5. 难度：简单

如图所示，图甲中M为一电动机，当滑动变阻器R的触头从一端滑到另一端的过程中，两电压表的读数随电流表读数的变化情况如图乙所示。已知电流表读数在0．2A以下时，电动机没有发生转动。不考虑电表对电路的影响，以下判断正确的是（     ）

A．电路中电源电动势为3．4V

B．变阻器的触头向右滑动时，V₂读数逐渐减小

C．此电路中，电动机的最大输出功率为0．9W

D．变阻器的最大阻值为30Ω

6. 难度：简单

如图所示，顶端附有光滑定滑轮的斜面体静止在粗糙水平面上，三条细绳结于O点。一条绳跨过定滑轮平行于斜面连接物块P，一条绳连接小球Q，P、Q两物体处于静止状态，另一条绳OA在外力F的作用下使夹角，现缓慢改变绳OA的方向至，且保持结点O位置不变，整个装置始终处于静止状态。下列说法正确的是（     ）

A．绳OA的拉力先减小后增大

B．斜面对物块P的摩擦力的大小可能先减小后增大

C．地面对斜面体有向右的摩擦力

D．地面对斜面体的支持力等于物块P和斜面体的重力之和

7. 难度：简单

如图所示，曲面PC和斜面PD固定在水平面MN上，C、D处平滑连接，O点位于斜面顶点P的正下方。某物体（可视为质点）从顶端P由静止开始分别沿曲面和斜面滑下，经过C、D两点后继续运动，最后停在水平面上的A、B两处。各处材质相同，忽略空气阻力，则（    ）

A．此物体在曲面PC和斜面PD上克服摩擦力做功一定相等

B．此物体沿PCA和沿PDB运动克服摩擦力做功一定相等

C．距离OA一定等于OB

D．距离OA一定小于OB

8. 难度：简单

图甲为远距离输电示意图，变压器均为理想变压器。升压变压器原副线圈匝数比为1:100，其输入电压如图乙所示，远距离输电线的总电阻为100Ω。降压变压器右侧部分为一火警报警系统原理图，其中R₁为一定值电阻，R₂为用半导体热敏材料制成的传感器，当温度升高时其阻值变小。电压表V显示加在报警器上的电压（报警器未画出）。未出现火警时，升压变压器的输入功率为750W。下列说法正确的是（    ）

A．降压变压器副线圈输出的交流电频率为50Hz

B．远距离输电线路损耗功率为180W

C．当传感器R₂所在处出现火警时，电压表V的示数变大

D．当传感器R₂所在处出现火警时，输电线上的电流变大

9. 难度：简单

如图所示为赛车场的一个水平U形弯道，转弯处为圆心在O点的半圆，内外半径分别为r和2r。一辆质量为m的赛车通过AB线经弯道到达线，有图中所示的①②③三条路线，其中路线③是以为圆心的半圆，。赛车沿圆弧路线行驶时，路面对轮胎的最大径向静摩擦力为F_max。选择路线，赛车以不打滑的最大速率通过弯道（所选路线内赛车速率不变，发动机功率足够大），则（     ）

A．选择路线①，赛车经过的路程最短

B．选择路线②，赛车的速率最小

C．选择路线③，赛车所用的时间最短

D．①②③三条路线的圆弧上，赛车的向心加速度大小相等

二、实验题

10. 难度：中等

在暗室中用如图甲所示的装置做“测定重力加速度”的实验。实验器材有：支架、漏斗、橡皮管、尖嘴玻璃管、螺丝夹子、铝盒、一根荧光刻度的米尺、频闪仪。具体实验步骤如下：①在漏斗内盛满清水，旋松螺丝夹子，水滴会以一定的频率一滴一滴地落下。②用频闪仪发出的白闪光将水滴照亮，由大到小逐渐调节频闪仪的频率直到第一次看到一串仿佛固定不动的水滴。③用竖直放置的米尺测得各个水滴所对应的刻度。④采集数据进行处理。

（1）实验中看到空间有一串仿佛固定不动的水滴时，频闪仪的闪光频率满足的条件是              。

（2）若实验中观察到水滴“固定不动”时的闪光频率为30Hz，某同学读出其中比较圆的水滴到第一个水滴的距离如图乙所示，根据数据测得当地重力加速度g=_______m/s²；第8个水滴此时的速度v₈=________m/s（结果都保留三位有效数字）。

（3）该实验存在的系统误差可能有（答出一条即可）：____________________。

11. 难度：中等

如图甲所示为某同学改装和校准毫安表的电路图，其中虚线框内是毫安表的改装电路。

（1）已知毫安表表头的内阻为100Ω，满偏电流为1mA；R₁和R₂为阻值固定的电阻。若使用a和b两个接线柱，电表量程为3mA；若使用a和c两个接线柱，电表量程为10mA。由题给条件和数据，可求出R₁=________Ω，R₂=________Ω。

（2）现用一量程为3mA、内阻为150Ω的标准电流表A对改装电表的3mA挡进行校准，校准时需选择的刻度为0．5mA、1．0mA、1．5mA、2．0mA、2．5mA、3．0mA。电池的电动势为1．5V，内阻忽略不计；定值电阻R₀有两种规格，阻值分别为300Ω和1000Ω；滑动变阻器R有两种规格，最大阻值分别为750Ω和3000Ω。则R₀应选用阻值为    Ω的电阻，R应选用最大阻值为     Ω的滑动变阻器。

（3）若电阻R₁和R₂中有一个因损坏而阻值变为无穷大，利用图乙所示的电路可以判断出损坏的电阻。图中的为保护电阻，虚线框内未画出的电路即为图甲虚线框内的电路。则图中的d点应和接线柱________（选填“b”或“c”）相连。

三、选择题

12. 难度：中等

光在科学技术和生产生活中有着广泛的应用,下列说法正确的是（     ）

A．为使拍摄的水面下景物更清晰，可利用偏振现象在照相机镜头前加一偏振片，减少反射光的影响

B．蚌壳内表面上有一薄层珍珠质，在阳光照射下常会呈现美丽的色彩，这是光的衍射

C．在光导纤维束内传送图像是利用光的色散现象

D．光学镜头上的增透膜是利用光的干涉现象

四、实验题

13. 难度：简单

在利用单摆测重力加速度的实验中，若摆长为L，周期为T，则重力加速度的计算公式为g=____________；按照狭义相对论的观点，若火箭以相对地面的速度v“迎着”光束飞行，设光速为c，则火箭上的观察者测出的光速为__________。

五、计算题

14. 难度：中等

一列简谐横波沿x轴正方向传播，周期为2s，t=0时刻的波形如图所示。质点a平衡位置的坐标x_a=2．5m。求：

①该列波的波速是多少？

②再经过多长时间质点a第一次经过平衡位置向y轴正方向运动？

六、选择题

15. 难度：简单

下列说法正确的是（    ）

A．比结合能小的原子核结合成比结合能大的原子核时一定释放核能

B．一定强度的入射光照射某金属发生光电效应时，入射光的频率越高，单位时间内逸出的光电子数就越多

C．根据玻尔理论可知，氢原子辐射出一个光子后，氢原子的电势能减小，核外电子的运动速度增大

D．β射线的速度接近光速，一张普通白纸就可以挡住

七、填空题

16. 难度：简单

发生一次α衰变后得到，原子核内含有______个中子；1919年英国物理学家卢瑟福用α粒子轰击氮核，得到了和质子，其核反应方程为____________________。

八、计算题

17. 难度：困难

如图所示，一辆质量M＝3kg的小车A静止在光滑的水平面上，小车上有一质量m=1kg的光滑小球B，将一轻质弹簧压缩并锁定，此时弹簧的弹性势能为E_p=6J，小球与小车右壁距离为L，解除锁定，小球脱离弹簧后与小车右壁的油灰阻挡层碰撞并被粘住，求：

①小球脱离弹簧时小球的速度大小；

②在整个过程中，小车移动的距离。

18. 难度：中等

如图所示，一根足够长的粗金属棒MN固定放置，它的M端连一个定值电阻R，定值电阻的另一端连接在金属轴O上，另外一根长为l的金属棒ab，a端与轴O相连，b端与MN棒上的一点接触，此时ab与MN间的夹角为。空间存在着方向垂直纸面向外的匀强磁场，磁感应强度大小为B。现使ab棒以O为轴逆时针匀速转动半周，角速度大小为ω，转动过程中与MN棒接触良好，两金属棒及导线的电阻都可忽略不计。

（1）求出电阻R中有电流存在的时间；

（2）求出这段时间内流过电阻R的总电量；

（3）写出这段时间内电阻R两端的电压随时间变化的关系式。

19. 难度：困难

如图所示，用特殊材料制成的PQ界面垂直于x轴，只能让垂直打到PQ界面上的电子通过。PQ的左右两侧有两个对称的直角三角形区域，左侧的区域分布着方向垂直纸面向里、磁感应强度为B的匀强磁场，右侧区域内分布着竖直向上的匀强电场。现有速率不同的电子在纸面上从坐标原点O沿不同方向射向左侧三角形区域，不考虑电子间的相互作用。已知电子的电量为e，质量为m，在中，OA=l，。

（1）求能通过PQ界面的电子所具有的最大速度及其从O点入射时与y轴的夹角；

（2）若以最大速度通过PQ界面的电子刚好被位于x轴上的F处的接收器所接收，求电场强度E；

（3）在满足第（2）的情况下，求所有能通过PQ界面的电子最终穿越x轴的区间宽度。

20. 难度：中等

如图所示，固定斜面AB、CD与竖直光滑圆弧BC相切于B、C点，两斜面的倾角，圆弧BC半径R=2m。一质量为m=1kg的小滑块（可视为质点）从斜面AB上的P点由静止沿斜面下滑，经圆弧BC冲上斜面CD。已知P点与斜面底端B间的距离L₁=6m，滑块与两斜面间的动摩擦因数均为，g=10m/s²。求：

（1）小滑块第1次经过圆弧最低点E时对圆弧轨道的压力；

（2）小滑块第1次滑上斜面CD时能够到达的最远点Q（图中未标出）距C点的距离；

（3）小滑块从静止开始下滑到第n次到达B点的过程中在斜面AB上运动通过的总路程。