扬州市2015-2016学年度高三第四次模拟测试
物 理 试 题 2016．05
本试卷共15题，满分为120分，考试时间100分钟
一、单项选择题：本题共5小题，每小题3分，共15分．每小题只有一个选项符合题意．选对的得 3 分，错选或不答的得 0 分．
1．学习物理除了知识的学习外，还要领悟并掌握处理物理问题的思想与方法．下列关于物理学中的思想方法，叙述正确的是
A．伽利略在研究自由落体运动时采用了微元法
B．在探究求合力方法的实验中使用了理想实验法
C．在探究决定导线电阻大小的因素实验中采用了控制变量法
D．法拉第在研究电磁感应现象时运用了等效替代的思想
2．2015年7月14日，“新视野”号太空探测器近距离飞掠冥王星．冥王星与其附近的另一星体卡戎可视为双星系统，同时绕它们连线上的O点做匀速圆周运动．O点到冥王星的距离为两者连线距离的八分之一，下列关于冥王星与卡戎的说法正确的是
A．质量之比为8∶1 B．向心力大小之比为1∶7
C．角速度大小之比为 1∶7 D．线速度大小之比为1∶7
3．将一质量为m的小球靠近墙面竖直向上抛出，图甲是向上运动小球的频闪照片，图乙是下降时的频闪照片，O是运动的最高点，甲、乙两次的闪光频率相同．重力加速度为g．假设小球所受阻力大小不变，则可估算小球受到的阻力大小约为
A．mg B． C． D．
A
B
D
C
4．如图所示， A、B、C为直角三角形的三个顶点，∠A=30°，D为AB的中点，负点电荷Q位于D点．A、B、C三点的电势分别用、、表示，下列说法正确的是
A．大于
B．A、B两点电场强度相同
C．负检验电荷在BC连线上各点具有的电势能都相等
D．将正检验电荷沿AC从A点移到C点，电场力先做正功后做负功
V
恒流源
P
R0
A
S
5．图示电路中，电源为恒流源，能始终提供大小恒定的电流．R0为定值电阻，移动滑动变阻器的滑片，则下列表示电压表示数U、电路总功率P随电流表示数I变化的关系图线中，可能正确的是
A
B
C
D
U
O
I
P
O
I
U
O
I
P
O
I
二、多项选择题：本题共 4 小题，每小题 4 分，共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，错选或不答的得 0 分．
H
d
A
B
6．如图所示，高为H的塔吊臂上有一可以沿水平方向运动的小车A，小车A下的绳索吊着重物B．在小车A与物体B以相同的水平速度沿吊臂向右匀速运动的同时，绳索将重物B向上吊起，A、B之间的距离以规律随时间t变化，则在上述过程中
A．绳索受到的拉力不断增大
B．绳索对重物做功的功率不断增大
C．重物做速度大小不断增大的曲线运动
D．重物做加速度大小不断减小的曲线运动
7．钳形电流表的外形和结构如图甲所示．图甲中电流表的读数为0.9 A，图乙中用同一电缆线绕了3匝，则
A．这种电流表能测出交变电流的有效值
B．这种电流表既能测直流电流，又能测交变电流
C．这种电流表能测交变电流，图乙的读数为0.3A
D．这种电流表能测交变电流，图乙的读数为2.7 A
L
t1
R1
R2
C
a
b
SL
E
8．如图所示电路中，电源电动势为E（内阻不可忽略），线圈L的电阻不计．以下判断正确的是
A．闭合S稳定后，电容器两端电压为E
B．闭合S稳定后，电容器的a极板带负电
C．断开S的瞬间，通过R1的电流方向向右
D．断开S的瞬间，通过R2的电流方向向右
9．如图所示，在竖直平面内固定有两个很靠近的同心圆轨道，外圆光滑，内圆粗糙．一质量为m的小球从轨道的最低点以初速度v0向右运动，球的直径略小于两圆间距，球运动的轨道半径为R，不计空气阻力．设小球过最低点时重力势能为零，
下列说法正确的是
A．若小球运动到最高点时速度为0，则小球机械能一定不守恒
B．若经过足够长时间，小球最终的机械能可能为
C．若使小球始终做完整的圆周运动，则v0一定不小于
D．若小球第一次运动到最高点时速度大小为0，则v0一定大于
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卡相应的位置．
10．（8分）某同学在用如图甲所示的装置做“探究加速度与物体受力的关系”实验．
（1）该同学在实验室找到了一个小正方体木块，用实验桌上的一把游标卡尺测出正方体木块的边长，如图甲所示，则正方体木块的边长为 ▲ cm．
A
B
L
图乙
5 (cm)
图甲
3
4
5
0
10
（2）接着用这个小正方体木块把小车轨道的一端垫高，通过速度传感器发现小车刚好做匀速直线运动．设小车的质量为M，正方体木块的边长为a，并用刻度尺量出图中AB的距离为L（aL，已知很小时），则小车向下滑动时受到的摩擦力为 ▲
（3）然后用细线通过定滑轮挂上重物让小车匀加速下滑，不断改变重物的质量m，测出对应的加速度a，则下列图像中能正确反映小车加速度a与所挂重物质量m的关系的是
▲
m
a
O
m
a
O
m
a
O
m
a
O
A
B
D
C
11．（10分）实验室有下列器材：
灵敏电流计G（内阻约为50Ω）；电压表V（0~3V，内阻约为10kΩ）；
电阻箱R1（0~9999Ω）；滑动变阻器R2（0~100Ω，1.5A）；
旧干电池一节；导线开关若干．
（1）某实验小组先测灵敏电流计的内阻，电路如图甲所示，测得电压表示数为2V，灵敏电流计示数为4mA，电阻箱旋钮位置如图乙所示，则灵敏电流计内阻为 ▲ Ω．
乙
G
R1
R2
V
丙
G
V
R1
R2
甲
丁
▲ ▲
0
U/V
IG/mA
0.8
1.0
1.6
1.0
2.0
3.0
4.0
1.2
1.4
（2）为将灵敏电流计的量程扩大为原来的10倍，该实验小组将电阻箱与灵敏电流计并联，则应将电阻箱R1的阻值调为 ▲ Ω．调好后连接成如图丙所示的电路测干电池的电动势和内阻，调节滑动变阻器读出了几组电压表和电流计的示数如下表，请在图丁所示的坐标系中作出合适的IG－U图线．
IG／mA
3.0
2.5
2.0
1.5
1.0
U／V
0.8
0.9
1.0
1.1
1.2
（3）由作出的IG－U图线求得干电池的电动势
E= ▲ V，内阻r = ▲ Ω．
12．【选做题】本题包括A、B、C三小题，请选定两题作答，并在答题卡上把所选题目对应字母后的方框涂满涂黑．如都作答则按A、B两小题评分．
A．(选修模块3-3)(12分)
（1）关于饱和汽和相对湿度，下列说法中错误的是 ▲
A．使未饱和汽变成饱和汽，可采用降低温度的方法
B．空气的相对湿度越大，空气中水蒸气的压强越接近饱和汽压
V/L
p/atm
A
B
C
O
3
2
1
3
2
1
C．密闭容器中装有某种液体及其饱和蒸汽，若温度升高，同时增大容器的容积，饱和汽压可能会减小
D．相对湿度过小时，人会感觉空气干燥
（2）如图所示，一定质量的理想气体发生如图所示的状态变化，从状态A到状态B，在相同时间内撞在单位面积上的分子数 ▲ （选填“增大”、“不变”或“减小”），从状态A经B、C再回到状态A，气体吸收的热量 ▲
放出的热量（选填“大于”、“小于”或“等于”） ．
（3）已知阿伏加德罗常数为6.0×1023mol-1，在标准状态（压强p0=1atm、温度t0=0℃）下任何气体的摩尔体积都为22.4L，已知第（2）问中理想气体在状态C时的温度为27℃，求该气体的分子数．（计算结果取两位有效数字）
B．(选修模块3-4)(12分)
（1）下列说法中正确的是 ▲
A．变化的电场一定能够在其周围空间产生变化的磁场从而形成电磁波
B．当观察者向静止的声源运动时，接收到的声音的波长大于声源发出的波长
C．相对论认为时间和空间与物质的运动状态有关
D．泊松亮斑是光的干涉现象，全息照相的拍摄利用了光的衍射原理
A
B
P
（2）如图所示，在某一均匀介质中，A、B是振动情况完全相同的两个波源，其简谐运动表达式均为x =0.3sin(200πt) m，两波源形成的简谐横波分别沿AP、BP方向传播，波速都是500 m/s．某时刻在P点两列波的波峰相遇，则简谐横波的波长为
▲ m，介质中P点的振幅为 ▲ m．
（3）如图所示，ABCD为一棱镜的横截面，∠A＝∠B＝90°，∠C＝60°，CD面为镀银的反射面，BC边长为L，一束单色光垂直AB面射入棱镜，从BC面中点P射出后垂直射到与水平方向成30°的光屏MN上，光在真空中速度为c，求：
30°
P
60°
（1）棱镜材料的折射率；
（2）光束在棱镜中传播的时间．
C．(选修模块3-5)(12分)
（1）下列说法中正确的是 ▲
A．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
B．各种气体原子的能级不同，跃迁时发射光子的能量（频率）不同，因此利用不同的气体可以制成五颜六色的霓虹灯
C．德布罗意在爱因斯坦光子说的基础上提出物质波的概念，认为只有高速运动的粒子才具有波粒二象性
D．核力将核子束缚在核内，说明核力一定是吸引力
（2）已知质子的质量为m1，中子的质量为m2，碳核()的质量为m3，则碳核()的比结合能为 ▲ ，碳-14是碳的一种具有放射性的同位素，研究发现外来的宇宙射线与大气作用产生宇宙射线中子，宇宙射线中子和大气中氮核（）起核反应产生碳-14，请写出核反应方程 ▲ ．
（3）在列车编组站里，一辆m1=3.6×104kg的甲货车在平直轨道上以v1=2m/s的速度运动，碰上一辆m2=2.4×104kg的静止的乙货车，它们碰撞后结合在一起继续运动，求货车碰撞后运动的速度以及甲货车在碰撞过程中动量的变化量．
v1
乙
甲
四、计算或论述题：本题共3小题，共47分．解答时应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤，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）小亮观赏跳雪比赛，看到运动员先后从坡顶水平跃出后落到斜坡上．斜坡长80m，如图所示，某运动员的落地点B与坡顶A的距离L=75m，斜面倾角为37°，忽略运动员所受空气阻力．重力加速度取g=10m/s2，sin37°=0.6，cos37°=0.8．
（1）求运动员在空中的飞行时间；
（2）小亮认为，无论运动员以多大速度从A点水平跃出，他们落到斜坡时的速度方向都相同．你是否同意这一观点？请通过计算说明理由；
（3）假设运动员在落到倾斜雪道上时，靠改变姿势进行缓冲使自己只保留沿斜坡的分速度而不弹起．运动员与斜坡和水平地面的动摩擦因数均为μ=0.4，经过C处运动员速率不变，求运动员在水平面上滑行的最远距离．
37°
A
B
C
14．（16分）如图所示，光滑的金属导轨间距为L，导轨平面与水平面成α角，导轨下端接有阻值为R的电阻．质量为m的金属细杆ab与绝缘轻质弹簧相连静止在导轨上，弹簧劲度系数为k，上端固定，弹簧与导轨平面平行，整个装置处在垂直于导轨平面斜向上的匀强磁场中，磁感应强度为B．现给杆一沿导轨向下的初速度v0，杆向下运动至速度为零后，再沿导轨平面向上运动达最大速度v1，然后减速为零，再沿导轨平面向下运动，一直往复运动到静止（金属细杆的电阻为 r，导轨电阻忽略不计）．试求：
（1）细杆获得初速度的瞬间，通过R的电流大小；
（2）当杆速度为v1时，离最初静止位置的距离L1；
（3）杆由v0开始运动直到最后静止，电阻R上产生的焦耳热Q．
15．（16分）在竖直平面内建立一平面直角坐标系xoy，x轴沿水平方向，如图甲所示．第二象限内有一水平向右的匀强电场，场强为E1．坐标系的第一、四象限内有一正交的匀强电场和匀强交变磁场，电场方向竖直向上，场强E2=E1，匀强磁场方向垂直纸面．处在第三象限的发射装置（图中未画出）竖直向上射出一个比荷=102C/kg的带正电的粒子（可视为质点），该粒子以v0=4m/s的速度从－x上的A点进入第二象限，并以v1=8m/s速度从＋y上的C点沿水平方向进入第一象限．取粒子刚进入第一象限的时刻为0时刻，磁感应强度按图乙所示规律变化（以垂直纸面向外的磁场方向为正方向），g=10 m/s2．试求：
T0/2
T0
2T0
3T0/2
B0
-B0
O
t/s
B/T
乙
v0
v1
A
C
O
y
B0
E1
E2
x
甲
D
（1）带电粒子运动到C点的纵坐标值h及电场强度E1；
（2）＋x轴上有一点D，OD=OC，若带电粒子在通过C点后的运动过程中不再越过y轴，要使其恰能沿x轴正方向通过D点，求磁感应强度B0及其磁场的变化周期T0；
（3）要使带电粒子通过C点后的运动过程中不再越过y轴，求交变磁场磁感应强度B0和变化周期T0的乘积应满足的关系．
扬州市2015/2016学年度高三第四次模拟测试
物理试卷参考答案与评分标准
一、单项选择题：本题共5小题，每小题3分，共15分．每小题只有一个选项符合题意．选对的得 3 分，错选或不答的得 0 分．
1．C 2．D 3．B 4．D 5．C
二、多项选择题：本题共 4 小题，每小题 4 分，共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，错选或不答的得 0 分．
6．BC 7．AD 8．BC 9．ACD
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卡相应的位置．
丁
0
U/V
IG/mA
0.8
1.0
1.6
1.0
2.0
3.0
4.0
1.2
1.4
10．（8分）（1）3.150 （3分） （2） （2分） （3）C （3分）
11．（10分）（1）45 （2分）
（2）5 （2分）；如右图所示（2分）
（3）1.4 （2分）； 15.5（2分）
12．A．(选修模块3-3)(12分)
（1）C（3分）；
（2）减小、大于（每空2分）
（3），解得标准状态下气体的体积为0.91L（2分）
=2.4×1022 （3分）
B．(选修模块3-4)(12分)
（1）C（3分）
（2）5，0.6（每空2分）
（3）（2分），（1分），（2分）
C．(选修模块3-5)(12分)
（1）B（3分）
（2），（每空2分）
（3）对整个系统，碰撞过程动量守恒，设结合在一起继续运动的速度为
则 （2分）
货车碰撞后运动的速度m/s， （1分）
甲货车的动量的变化量kg·m/s （2分）
（或“动量变化量大小为 kg·m/s，方向向左”，同样给2分）
四、计算或论述题：本题共3小题，共47分．解答时应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤，只写出最后答案的不能得分．
13．（15分）解析：
（1） 解得： （4分）
（2）设在斜坡上落地点到坡顶长为L，斜坡与水平面夹角为，则运动员运动过程中的竖直方向位移，水平方向位移，运动时间由得。
由此得运动员落到斜坡时，速度的水平方向分量，速度的竖直方向分量，实际速度与水平方向夹角为，由此可说明，速度方向与初速度无关，只跟斜坡与水平面的夹角有关。 （5分）
（3）运动员落到斜坡时，水平速度m/s
与斜坡碰撞后速度 （2分）
斜坡上落点到坡底距离m，竖直高度为h2=3m
滑至停下过程，由动能定理： （2分）
解得：m （2分）
14．（16分）解析：
（1）由； 解得： （4分）
（2）设杆最初静止不动时弹簧伸长x0，kx0＝mgsinα （2分）
当杆的速度为v1时杆受力平衡，弹簧伸长x1，kx1＝mgsinα＋BI1L （2分）
此时，L1＝x1－x0 得. （2分）
（3）杆最后静止时，杆在初始位置，由能量守恒可得 （3分）
所以： （3分）
15．（16分）解析：
（1）， （1分）
（2分）
，， （2分）
x
y
O
（2），所以带电的粒子在第一象限将做匀速圆周运动，设粒子运动圆轨道半径为R，周期为T，则可得 （1分）
使粒子从C点运动到D点，则有：
， （2分）
（1分）
x
y
O
C
， （2分）
（3）当交变磁场周期取最大值而粒子不再越过y轴时可作如图运动情形：
由图可知 （2分）
（3分）
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