2016届江苏省徐州市铜山区高三5月高考模拟物理试题解析(解析版)讲解

PAGE1-1．如图所示，在楼道内倾斜天花板上安装灯泡。将一根轻绳的两端分别固定在天花板上的a、b两点，另取一根轻绳将灯泡悬挂在O点，绳Oa水平，整个装置静止。现保持O点位置不变，对灯泡施加一个水平向右的拉力，使它稍向右移动一小段距离，两绳中拉力F1和F2的变化情况是FFFF1F2abOA．F1减小 B．F1不变 C．F2减小 D．F2不变【答案】D【解析】试题分析：设灯泡为C．先选择灯泡为研究对象，开始时灯泡受到重力和绳子的拉力，所以绳子的拉力等于灯泡的重力；设对灯泡施加一个水平向右的拉力后设OC与竖直方向之间的拉力为θ，如图，则：

选择节点O点为研究对象，则O点受到三个力的作用处于平衡状态，受力如图，由图可知，在竖直方向：F2沿竖直方向的分力始终等于FCcosθ=mg，而且F2的方向始终不变，所以F2始终不变；沿水平方向：F1的大小等于F2沿水平方向的分力与FC沿水平方向分力的和，由于FC沿水平方向分力随θ的增大而增大，所以F1逐渐增大．可知四个选项中只有D正确．故选D.1考点：物体的平衡2．如图所示的电路中，R1为定值电阻，R2是热敏电阻，其阻值随温度的升高而减小。当温度升高时，下列说法正确的是A．R1电压减小B．R2电压变大C．灯泡L变暗D．电流表示数减小【答案】C【解析】试题分析：温度升高，R2电阻减小，并联部分电阻减小，总电阻减小，总电流变大，R1电压变大，电流表示数变大．故AD错误．因为R1两端电压变大，根据串联电路电压特点可知，灯泡和R2的电压减小，故灯泡变暗．故C正确，B错误．故选C.考点：电路的动态分析3．一位高三男生在1分钟内做了20个标准的俯卧撑动作。在此过程中，他克服重力做功的平均功率最接近于A．50WB．100WC．150WD．200W【答案】A【解析】试题分析：高三同学体重大约60kg，引体向上时向上运动的位移大约0.5m，俯卧撑时手臂的支撑力大约是重力的一半，即F=300N，则克服重力做功的平均功率．故选A考点：功率4．如图所示，长方体发电导管的前后两个侧面是绝缘体，上下两个侧面是电阻可忽略的金属极板，它们之间的距离为d，横截面积为S，这两个电极与可变电阻R相连。在垂直前后侧面的方向上。有一匀强磁场，磁感应强度大小为B。高温电离气体沿图示方向以速度v通过发电导管，气体的电阻率为ρ。调节可变电阻的阻值，则R消耗电功率的最大值为RvRvBdSA．B．C．D．【答案】D【解析】5．美国科学家在2016年2月11日宣布，他们利用激光干涉引力波天文台(LIGO)“探测到两个黑洞合并时产生的引力波”，爱因斯坦在100年前的预测终被证实。两个黑洞在合并的过程中，某段时间内会围绕空间某一位置以相同周期做圆周运动，形成“双星”系统。设其中一个黑洞的线速度大小为v，加速度大小为a，周期为T，两黑洞的总机械能为E，它们之间的距离为r，不计其他天体的影响，两黑洞的质量不变。下列各图可能正确的是【答案】B【解析】试题分析：根据万有引力定律可得，则，因为r1+r2=r，则，；根据，则，故v-r图像不是线性关系，线性A错误；根据，解得，故a-r-2是过原点的直线，线性B正确；根据解得，故选项C错误；根据及，解得两黑洞的总机械能为，故选项D错误；故选B.考点：万有引力定律的应用二、多项选择题：（本题共4小题，每小题4分，满分16分。每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．如图所示的圆环上均匀分布着正电荷，过O点的虚线是圆环的中轴线。一带正电的粒子从很远处沿轴线飞来并穿过圆环。在粒子运动过程中O+O+Q+qA．粒子经O点的速度为零B．整个过程粒子电势能先增加后减少C．轴线上O点右侧存在一点，粒子在该点动能最小D．轴线上O点右侧左侧都存在场强最强点，它们关于O点对称【答案】BD【解析】7．如图甲所示，上表面粗糙的小车静止在光滑水平面上，质量m=1kg的滑块以v0=3m/s的速度从左边滑上平板车，忽略滑块的大小。从滑块刚滑上平板车开始计时，它们的v-t图象如图乙所示，滑块在车上运动了1s，重力加速度g=10m/s2。下列说法正确的是BABAv0甲O1123t/sv/(m·s-1)乙滑块A．滑块与平板车间的动摩擦因数为0.1B．平板车的质量为1kgC．平板车的长度为2.5mD．全过程中摩擦生热为2.5J【答案】AB【解析】试题分析：对滑块运用牛顿第二定律有：-μmg=ma，而，解得：μ=0.1，A正确；由图象可知滑块、平板车的加速度大小相等，使它们产生加速度的合力就是两者间的滑动摩擦力，因此它们的质量相等，即平板车的质量为1kg，B正确；v-t图线图中梯形的面积为：，它代表滑块相对平板车的位移，也就是平板车的长度L，故C错误；全过程中摩擦生热为，选项D错误；故选AB.1考点：v-t图像；牛顿定律的应用8．如图所示，理想变压器原、副线圈的匝数比n1︰n2=3︰1，原线圈EF两端与宽度d=2m的光滑平行金属轨道连接，轨道平面水平，磁感应强度B=1.8T的匀强磁场垂直于轨道平面向下。一根金属杆以的速度在轨道上往复运动，并始终与导轨保持良好接触。副线圈GH两端连接的电路如图，三个灯泡的电阻均为6，L是直流电阻不计的理想线圈，C是电容器。下列说法正确的是FEFEGHn1n2LD1D2D3D3CA．三个灯泡的亮度相同B．副线圈中电流的频率为10HzC．灯泡D1的功率为24WD．若导体棒的运动周期变为0.1s，则灯泡D2变暗，D3变亮【答案】CD【解析】试题分析：当金属杆在轨道上以速度运动时，导体中产生正弦交流电，则变压器次级产生的也是正弦交流电，因电感线圈和电容器对交流电都有阻碍作用，故三个灯泡的亮度不相同，D1亮度最大，选项A错误；根据E=BLv，可得导体棒产生的电动势，故交流电的频率为，选项B错误；变压器的原、副线圈的匝数比n1︰n2=3︰1，则次级电压最大值为，有效值为,灯泡D1的功率为，选项C正确；若导体棒的运动周期变为0.1s，产生的交流电的频率变大，则L对交流电的阻碍作用变大，则灯泡D2变暗，电容器C对交流电的阻碍作用减小，则D3变亮，选项D正确；故选CD.考点：交流电；变压器；阻抗和容抗9．如图所示，一根轻质弹簧与质量为m的滑块P连接后，穿在一根光滑竖直杆上，弹簧下端与竖直杆的下端连接，一根轻绳跨过定滑轮将滑块P和重物Q连接起来。图中O、B两点等高，线段OA长为L，与水平方向的夹角=37°，重物Q的质量M=5m。把滑块从图中A点由静止释放后沿竖直杆上下运动，当它经过A、B两点时，弹簧对滑块的弹力大小相等，不计滑轮的摩擦。在滑块从A到B的运动过程中ABABQPOA．滑块P的速度一直增大B．滑块P在位置B的速度为C．轻绳对滑块P做功mgLD．P与Q的机械能之和先增加后减小【答案】BCD【解析】试题分析：因滑块P经过A、B两点时，弹簧对滑块的弹力大小相等，可知，在A点时弹簧被压缩，在B点时弹簧被拉长，弹簧对滑块P的弹力先向上后向下，可知滑块P向上先加速后减速，选项A错误；滑块从A到B，对PQ系统，由动能定理可知，解得，选项B正确；对滑块P由动能定理：，解得W=mgL，选项C正确；对PQ及弹簧系统，P与Q的机械能之和与弹簧的弹性势能之和守恒，因从A到B过程中，弹簧的弹性势能先减小后增加，故P与Q的机械能之和先增加后减小，选项D正确；故选BCD.1考点：动能定理；能量守恒定律三、简答题：（本题分必做题（第10、11题）和选做题（第12题）两部分，满分42分。请将解答填在答题卡相应的位置。）10．(8分)有一根粗细均匀的空心导体棒如图a所示，截面为同心圆环(如图b)，其电阻约为100Ω，这种材料的电阻率为ρ。某同学用以下器材测量该导体棒的内径：ababA．20分度的游标卡尺B．螺旋测微器C．电流表A1(量程50mA，内阻R1=100Ω) D．电流表A2(量程l00mA，内阻R2约40Ω)E．滑动变阻器R(0～10Ω)F．直流电源EG．导电材料样品RxH．开关一只，导线若干⑴用游标卡尺测量导体棒长度如图甲，示数L=▲mm；用螺旋测微器测量其外径如图乙，示数D=▲mm。⑵图丙是实验原理图，请在丁图中完成线路连接。10101112200cm甲10101112200cm甲00545乙A1A2RxRES丙+－+－A1+－A2丁⑶闭合开关S，调整滑动变阻器，记录电流表A1的读数I1和电流表A2的读数I2，则导体管的内径d=▲(用已知量和测量量的符号来表示)【答案】⑴100.503.500-3.503⑵电路如图；⑶【解析】试题分析：⑴用游标卡尺测量导体棒长度示数L=10cm+0.05mm×10=100.50mm；用螺旋测微器测量其外径示数D=3.5mm+0.01mm×0.3=3.503mm。(2)电路如图；（3）由图可知，，由电阻定律可得：，联立解得：。+－+－+－A1+－A2第10题答图考点：付安法测电阻11．(10分)某实验小组用如图所示的装置探究质量一定时加速度与力的关系。用铁架台将两块固定有定滑轮的木板架起，木板的右端固定了两个打点计时器，将两个质量相等的小车A、B放置在木板右端，用细线绕过滑轮组后与两小车相连。两条纸带穿过打点计时器后分别与小车连接在一起。将两个打点计时器接在同一个电源上，确保可将它们同时打开或关闭。实验时，甲同学将两小车按住，乙同学先在动滑轮下方挂上一个钩码，再接通电源使打点计时器开始工作。打点稳定后，甲将两辆小车同时释放。在小车撞到定滑轮前，乙断开电源，两打点计时器同时停止工作。取下两条纸带，通过分析处理纸带记录的信息，可以求出两小车的加速度，进而完成实验。打点计时器纸带B打点计时器纸带BA钩码请回答以下问题：⑴下图为小车A后面的纸带，纸带上的0、1、2、3、4、5、6为每隔4个打印点选取的计数点，相邻两计数点间的距离如图中标注，单位为cm。打点计时器所用电源的频率为50Hz，则小车A的加速度a1=▲m/s2(结果保留两位有效数字)。同样测出车B的加速度a2，若a1∶a2近似等于▲，就可说明质量一定的情况下，物体的加速度与其质量成正比。6060123451.911.402.792.323.813.32⑵丙同学提出，不需测出两小车加速度的数值，只量出两条纸带上从第一个打印点到最后一个打印点间的距离x1、x2，也能完成实验探究。他的验证方法是▲，理由是▲。⑶下列操作中，对减少实验误差有益的是▲A．换用质量大一些的钩码B．换用质量大一些的小车C．调整定滑轮的高度，使牵引小车的细线与木板平行D．平衡小车运动时受到的摩擦力时，将细线与小车连接起来【答案】⑴0.481∶2⑵比较x1∶x2是否近似等于1∶2；小车从静止开始运动，纸带上最初和最末两个打印点对应小车的运动时间相等，由可知，x与a成正比，即距离之比等于加速度之比。⑶AC【解析】试题分析：（1）由纸带可知，小车A的加速度，式中T=0.1s，带入数据可知，a1=0.48m/s2；由装置可知，B车受的拉力TB等于A车所受拉力TA的2倍，则根据可知，测出车B的加速度a2，若a1∶a2=T1:T2=1:2，就可说明质量一定的情况下，物体的加速度与其质量成正比。⑵丙同学的验证方法是：比较x1∶x2是否近似等于1∶2；小车从静止开始运动，纸带上最初和最末两个打印点对应小车的运动时间相等，由可知，x与a成正比，即距离之比等于加速度之比。⑶换用质量大一些的钩码，可减小试验的相对阻力，使得测量更准确，选项A正确；换用质量大一些的小车，可增大阻力，加大误差，选项B错误；调整定滑轮的高度，使牵引小车的细线与木板平行，可减小试验的误差，选项C正确；平衡小车运动时受到的摩擦力时，只让小车拖着纸带运动，而不应该连接细线，选项D错误；故选AC.1考点：验证牛顿第二定律12.【选做题】（请从A、B和C三小题中选定两小题作答，并在答题卡相应的答题区域内作答,如都作答则按A、B两小题评分。）A．(选修模块3－3)(12分)⑴下列说法正确的是▲A．分子间距离增大，分子力先减小后增大B．只要知道气体的摩尔体积和阿伏伽德罗常数，就可算出气体分子的体积C．一些物质，在适当的溶剂中溶解时，在一定浓度范围具有液晶态D．从塑料酱油瓶里向外倒酱油时不易外洒，这是因为酱油可以浸润塑料【答案】C【解析】试题分析：分子间距离从零开始增大时，分子力先减小后增大，再减小，选项A错误；只要知道气体的摩尔体积和阿伏伽德罗常数，就可算出气体分子运动占据的空间大小，而不能计算气体分子的体积，选项B错误；当有些物质溶解达到饱和度时，会达到溶解平衡，所以有些物质在适当溶剂中溶解时在一定浓度范围内具有液晶态，故C正确；从塑料酱油瓶里向外倒酱油时不易外洒，这是因为酱油对塑料是不浸润的，选项D错误；故选C.考点：分子力；阿伏伽德罗常数；液晶；浸润与不浸润⑵图示的保温瓶里用软木塞密封了半瓶开水，经一夜后软木塞很难取出。与刚把软木塞盖上相比，在单位时间内，保温瓶内壁单位面积上被气体分子撞击的次数▲(选填“增大”、“不变”或“减小”)，瓶内气体的相对湿度▲(选填“增大”、“不变”或“减小”)。【答案】减小增大【解析】试题分析：保温瓶里的半瓶开水，经一夜后由于温度降低，则瓶内气体的压强减小，则在单位时间内，保温瓶内壁单位面积上被气体分子撞击的次数减小；因为饱和汽压随温度的降低而变小，故瓶内空气的绝对湿度不变而饱和蒸汽压减小，所以相对湿度会变大。考点：气体的压强；相对湿度⑶一只篮球的体积为V0，球内气体的压强为p0，温度为T0。现用打气筒对篮球充入压强为p0、温度为T0的气体，使球内气体压强变为3p0，同时温度升至2T0。已知气体内能U与温度的关系为U=T(为正常数)，充气过程中气体向外放出Q的热量，篮球体积不变。求：①充入气体的体积；②充气过程中打气筒对气体做的功。【答案】①0.5V0 ②Q+aT0 【解析】试题分析：①设充入气体体积Δv，由理想气体状态方程可知： 则ΔV=0.5V0 ②由题意ΔU=a(2T0-T0)=aT0 由热力学第一定律ΔU=W+(-Q)可得：W=Q+aT0 考点：理想气体状态方程；热力学第一定律B．(选修模块3－4)(12分)⑴下列说法正确的是▲A．人在以声源为圆心的圆轨道上匀速行走时，听到声音的频率不变B．铁路、民航等安检口使用红外线对行李内物品进行检测C．观众戴上特制眼镜观看立体电影时，利用了光的衍射D．狭义相对论认为空间和时间与物质的运动状态无关【答案】A【解析】试题分析：人在以声源为圆心的圆轨道上匀速行走时，人相对生源的位置不变，故听到声音的频率不变，选项A正确；检口使用X射线穿透能力较强，从而对行李内物品进行检测，故B错误；观众戴上特制眼镜观看立体电影时，利用了光的偏振，选项C错误；根据爱因斯坦相对论可知，时间和空间与物质的运动状态有关．故D错误；故选A.1考点：多普勒现象；X射线；光的偏振；相对论⑵图示为一列在均匀介质中传播的简谐横波在某时刻的波形图，波速为2m/s，此时质点P沿y轴负方向运动，则该波传播的方向沿x轴▲(选填“正”或“负”)方向；再经过3s，质点P的位移是▲m。【答案】正；0 【解析】试题分析：质点P沿y轴负方向运动，可知波沿x轴正向传播；周期为，则再经过3s=1.5T，质点P回到平衡位置，此时的位移是0.考点：机械波的传播⑶现有一直角棱镜ABC，一束激光从空气中以入射角θ从AB面上的P点进入棱镜，在AC面恰无光线射出。BABACP①求棱镜的折射率。②要使该光线能从AC面射出，θ角应如何变化？【答案】①②θ角应增大 【解析】试题分析：①由于光线在AC面上恰好发生全反射，故在AC面上的入射角为临界角C，在AC面有 在AB面由折射定律有 解得 ②θ角应增大. 1考点：光的折射定律C．(选修模块3－5)(12分)⑴以下说法正确的有▲A．康普顿效应中有些光子的波长变长，这是因为这些光子的动量减小B．一群氢原子从n=3的能级自发向低能级跃迁时，最多可以发出3种频率的光C．D．核力具有饱和性和短程性，重核中的质子数多于中子数会使原子核更稳定【答案】ABC【解析】试题分析：康普顿效应中有些光子的波长变长，根据可知这是因为这些光子的动量减小，选项A正确；一群氢原子从n=3的能级自发向低能级跃迁时，最多可以发出种频率的光，选项B正确；核力具有饱和性和短程性，原子核为了稳定，故重核在形成时其中子数多于质子数，选项D错误；故选ABC.考点：康普顿效应；波尔理论；半衰期；核力⑵研究光电效应电路如图甲所示。用频率都为ν、强度不同的两束光B、C分别照射密封真空管的钠极板(阴极K)，钠极板发射出的光电子(带电量为e)被阳极A吸收，在电路中形成光电流。其光电流I与A、K之间的电压UAK的关系如图所示，可知B光的强度▲C光的强度（选填“大于”、“等于”或“小于”），金属钠的逸出功为▲。(已知普郎克常量为h)IBIBC－U0OUAKAK【答案】大于 【解析】试题分析：由图像可知，B光的饱和光电流大于A光，所以B光的强度大于C光的强度；由图像可知，反向截止电压为U0，则光电子的最大初动能为U0e，由光电效应方程可知，金属钠的逸出功为考点：光电效应⑶由于放射性元素的半衰期很短，所以在自然界一直未被发现，直到使用人工的方法制造后才被发现。已知经过m次α衰变和n次β衰变后变成。①求m、n的值；②有一个静止的原子核放出一个α粒子后变成镤核()，已知镤核的速率vPa=m/s，求α粒子的速率。【答案】①m=7，n=4②2.33×107m/s【解析】试题分析：①设Bi变为Np需要经过m次α衰变和n次β衰变，根据质量数和电荷数守恒则有：93=2m-n+83，4m=237-209，所以解得：m=7，n=4②对核衰变前后用动量守恒定律，有 代入数据解得m/s 考点：α衰变和β衰变;动量守恒定律四、计算题：（本题共3小题，满分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。）13．(15分)如图所示，光滑圆弧形凹槽ABC放在水平地面上，O为圆心，A、C两点等高且为圆弧边缘，B为最低点，张角∠AOC可随意调节，圆弧半径r=0.5m。现将OA与竖直方向的夹角θ1调为53°，把一个质量m=0.1kg的小球从水平桌面的边缘P点以v0=3m/s向右水平抛出，该小球恰能从A点沿圆弧的切线方向进入凹槽。已知sin53°=0.8，重力加速度g=10m/s2，不计空气阻力。⑴求小球运动到A点时的速度大小；⑵求小球在B点时对轨道的压力大小；⑶改变θ1和v0的大小，同时把凹槽在水平地面上左右移动，使小球仍能从A点沿切线方向进入凹槽。若PA与竖直方向的夹角为θ2，试证明。POPOABCv0【答案】（1）5m/s（2）6.8N（3）略；【解析】试题分析：⑴将小球经A点时的速度vA分解，有 解得m/s ⑵小球从A到B的过程，由机械能守恒定律有 在B点，对小球有 代入数据解得FN=6.8N 由牛顿第三定律知，小球经B点时对圆槽的压力大小为6.8N。 ⑶小球能从A点沿切线方向进入圆弧，说明其经A点时的速度vA与水平方向的夹角为θ1。设它从P到A的时间为t，则有 所以有，得证 考点：机械能守恒定律；运动的合成及分解14．(16分)如图所示，有理想边界的匀强磁场宽度为H，磁感应强度大小为B，方向垂直纸面向里。正方形金属线框abcd的质量为m，电阻为R，边长为L(L<H)。将线框从磁场上方某一高处以速度v0水平抛出一段时间后匀速进入磁场，线框刚离开磁场时与刚进入磁场时的速度相同，运动过程中线框的ab边始终与磁场边界平行。已知重力加速度为g。求：ababdcv0H⑴线框刚进入磁场时的速度大小；⑵线框穿出磁场过程中，流过线框横截面的电荷量；⑶线框穿过磁场下边界所经过的时间。【答案】（1）（2）（3）【解析】试题分析：⑴设线框刚进入磁场时在竖直方向的速度大小为v1，感应电动势 线框ab边所受安培力 线框受力平衡，有 解得 从而线框刚进入磁场时的速度大