2016年高考物理真题试卷(江苏卷)
一、选择题
1.一轻质弹簧原长为8 cm,在4 N的拉力作用下伸长了2 cm,弹簧未超出弹性限度,则该弹簧的劲度系数为( )
A. 40 m/N B. 40 N/m C. 200 m/N D. 200 N/m
【答案】 D
【考点】弹力
【解析】【解答】由题意知弹簧的弹力为4N时,弹簧伸长2cm,根据胡克定律F=kx,代入可得弹簧的劲度系数k=200 N/m,所以A、B、C错误;D正确。
【分析】由题确定出弹簧的弹力和伸长的长度,根据胡克定律求解弹簧的劲度系数.本题考查胡克定律的基本应用,关键要知道公式F=kx中,x是弹簧伸长的长度或缩短的长度,不是弹簧的长度.该题还应特别注意单位.
2.有A,B两小球,B的质量为A的两倍。现将它们以相同速率沿同一方向抛出,不计空气阻力。图中①为A的运动轨迹,则B的运动轨迹是()
A. ① B. ② C. ③ D. ④
【答案】 A
【考点】斜抛运动
【解析】【解答】由题意知A、B两球抛出的初速度相同,虽然质量不同,但牛顿第二定律知,两球运动的加速度相同,所以运动的轨迹相同,故A正确;B、C、D错误。
【分析】明确抛体运动的轨迹取决于物体的初速度和加速度,明确加速度均为重力加速度,即可分析小球B的运动轨迹.本题考查对抛体运动的掌握,要注意明确质量不同的物体在空中加速度是相同的,而影响物体运动的关键因素在于加速度,与质量无关.
3.一金属容器置于绝缘板上,带电小球用绝缘细线悬挂于容器中,容器内的电场线分布如图所示。容器内表面为等势面,A,B为容器内表面上的两点,下列说法正确的是()
A. A点的电场强度比B点的大B. 小球表面的电势比容器内表面的低C. B点的电场强度方向与该处内表面垂直D. 将检验电荷从A点沿不同路径到B点,电场力所做的功不同
【答案】 C
【考点】电势差、电势、电势能
【解析】【解答】由图知B处的电场线比A处密集,所以B点的电场强度比A点的大,故A错误;根据沿电场线的方向电势降低可知,小球表面的电势比容器内表面的高,所以B错误;电场线的方向与等势面垂直,故C正确;由于A、B在同一等势面上,将检验电荷从A点沿不同路径到B点,电场力所做的功都为零,所以D错误。
【分析】A、根据电场线的疏密可判定电场强度的强弱;B、依据沿着电场线方向电势是降低的,即可判定; C、根据电场线总与等势线垂直,即可确定; D、在同一等势线上,电场力做功为零.
4.一自耦变压器如图所示,环形铁芯上只饶有一个线圈,将其接在a、b间作为原线圈。通过滑动触头取该线圈的一部分,接在c、d间作为副线圈。在a、b间输入电压为U1的交变电流时,c、d间的输出电压为U2 , 在将滑动触头从M点顺时针旋转到N点的过程中()
A. U2>U1 , U2降低 B. U2>U1 , U2升高 C. U2TB B. EkA>EkB C. SA=SB D. 𝑅𝐴3𝑇𝐴2=𝑅𝐵3𝑇𝐵2
【答案】 A,D
【考点】卫星问题
【解析】【解答】根据 知,轨道半径越大,周期越大,所以TA>TB , 故A正确;由 知, ,所以vB>vA , 又因为质量相等,所以EkB>EkA , 故B错误;根据开普勒的行星运动的面积定律知同一行星与地心连线在单位时间内扫过的面积相等,所以C错误;由开普勒行星运动的周期定律知,D正确。
【分析】由开普勒定律第三定律可确定周期与半径的关系,据开普勒第二定律可确定扫过的面积相等,则可知半径大的速度小.
8.如图所示的电路中,电源电动势为12 V,内阻为2 Ω,四个电阻的阻值已在图中标出.闭合开关S,下列说法正确的有()
A. 路端电压为10 V B. 电源的总功率为10 WC. a、b间电压的大小为5 V D. a、b间用导线连接后,电路的总电流为1 A
【答案】 A,C
【考点】全电路的功和能,电流的概念,电动势
【解析】【解答】由图知外电路的总电阻为10Ω,回路总电阻为12 Ω,根据欧姆定律可求干路电流 ,所以路端电压为 ,所以A正确;电源的总功率 ,故B错误;根据并联电路的特点可求流过a、b电流均为0.5A,所以 ,故C正确;a、b间用导线连接后,根据电路的连接可求外电路电阻为7.5Ω,回路总电阻为9.5Ω,所D错误。
【分析】由串并联电路分别出初态的外接电阻阻由欧姆定律确定外压,求电流定功率;确定出a,b间的电势求其电压;a、b间用导线连接后电路结构变化,重新求电阻求电流.
9.如图所示,一只猫在桌边猛地将桌布从鱼缸下拉出,鱼缸最终没有滑出桌面.若鱼缸、桌布、桌面两两之间的动摩擦因数均相等,则在上述过程中()
A. 桌布对鱼缸摩擦力的方向向左 B. 鱼缸在桌布上的滑动时间和在桌面上的相等C. 若猫增大拉力,鱼缸受到的摩擦力将增大 D. 若猫减小拉力,鱼缸有可能滑出桌面
【答案】 B,D
【考点】滑动摩擦力,静摩擦力
【解析】【解答】由图知在拉动桌布的过程中鱼缸相对桌布向左运动,故受到桌布对其向右的摩擦力作用,所以A错误;因鱼缸、桌布、桌面两两之间的动摩擦因数均相等,鱼缸在桌布上与在桌面上运动时受摩擦力大小相等,加速度大小相等,鱼缸先在桌布上加速,然后再桌面上减速到停止,所以根据v=at知鱼缸在桌布上的滑动时间和在桌面上的相等,所以B正确;若猫增大拉力,鱼缸受到的摩擦力将不变,所以C错误;若猫减小拉力,桌布的加速度减小,鱼缸与桌布可能相对滑动也可能相对静止,鱼缸在桌面运动的时间都会变长,所以鱼缸可能滑出桌面,所以D正确。
【分析】根据摩擦力性质可判断鱼缸受到的摩擦力方向以及拉力变化时摩擦力的变化情况;再根据牛顿第二定律以及运动学公式进行分析,明确拉力变化后运动位移的变化情况.
三、简答题
10.小明同学通过实验探究某一金属电阻的阻值R随温度t的变化关系.已知该金属电阻在常温下的阻值约10 Ω,R随t的升高而增大.实验电路如图所示,控温箱用以调节金属电阻的温值.实验时闭合S,先将开关K与1端闭合,调节金属电阻的温度,分别记下温度t1 , t2 , …和电流表的相应示数I1 , I2 , ….然后将开关K与2端闭合,调节电阻箱使电流表的实数再次为I1 , I2 , …,分别记下电阻箱相应的示数R1 , R2 , ….
(1)有以下两电流表,实验电路中应选用______.
A.量程0~100 mA,内阻约2ΩB.量程0~0.6 A,内阻可忽略
(2)实验过程中,要将电阻箱的的阻值由9.9 Ω调节至10.0Ω,需旋转图中电阻箱的旋钮“a”、“b”、“c”,正确的操作顺序是________.
①将旋钮a由“0”旋转至“1”
②将旋钮b由“9”旋转至“0”
③将旋钮c 由“9”旋转至“0”
(3)实验记录的t和R的数据见下表:
温度t(℃)
20.0
40.0
60.0
80.0
100.0
阻值R(Ω)
9.6
10.4
11.1
12.1
12.0
请根据表中数据,在答题卡的方格纸上作出R—t图象.
由图线求得R随t的变化关系为R=________。
【答案】 (1)A(2)①②③(3)R=0.04t+8.8
【考点】电磁学实验
【解析】【解答】(1)已知电源电动势为1.5V,R在常温下阻值为约10Ω,当滑动变阻器阻值最大为10Ω时,常温下电路的电流最小约为75mA,所以电流表选择A;(2)先将旋钮a由“0”旋转至“1”,然后将个位数及小数位旋转至0,所以顺序为①②③;3)描点画图,如图所示,
, 由图像可求R随t的变化关系为R=0.04t+8.8。
【分析】本题考查了电学仪器的选择和操作及运用图象法进行数据处理,注重考查实际操作能力,突出证据意识,如考查改变电阻箱挡位的操作,对平时注重实验操作的考生有利.(1)选择电学仪器要满足:准确性原则、安全性原则、便于操作的原则.指针偏转角度要大于满偏的 13 ,根据这些要求选择合适的电流表(2)电阻箱的调节考虑到电路安全,从大到小调节(3)根据表中数据描点连线,注意尽可能多的点在直线上,偏离太远的点舍弃,根据图线写出R随t变化的关系式
11.某同学用如题11-1图所示的装置验证机械能守恒定律。一根细线系住钢球,悬挂着铁架台上,钢球静止于A点,光电门固定在A的正下方。在钢球底部竖直地粘住一片宽带为d的遮光条。将钢球拉至不同位置由静止释放,遮光条经过光电门的挡光时间t时由计时器测出,取 𝑣=𝑑𝑡 作为钢球经过A点时的速度。记录钢球每次下落的高度h和计时器示数t,计算并比较钢球在释放点和A点之间的势能变化大小ΔEp与动能变化大小ΔEk , 就能验证机械能是否守恒。
(1)ΔEp=mgh计算钢球重力势能变化的大小,式中钢球下落高度h应测量释放时的钢球球心到______之间的竖直距离.
A.钢球在A点时的顶端 B.钢球在A点时的球心C.钢球子A点时的底端
(2)用ΔEk= 12𝑚𝑣2 计算钢球动能变化的大小,用刻度尺测量遮光条宽度,示数如题11-2图所示,其读数为________cm.某次测量中,计时器的示数为0.0100 s,则钢球的速度为v=________m/s.
(3)下表为该同学的实验结果:
他发现表中的ΔEp与ΔEk之间存在差异,认为这是由于空气阻力造成的.你是否同意他的观点?请说明理由________.
(4)请你提出一条减小上述差异的改进建议________.
【答案】 (1)B(2)1.50;1.50(3)不同意,因为空气阻力会造成ΔEk小于ΔEp , 但表中ΔEk大于ΔEp(4)分别测出光电门和球心到悬点的长度为L和l,计算ΔEk时,将v折算成钢球的速度 𝑣'=𝑙𝐿𝑣 .
【考点】机械能守恒及其条件
【解析】【解答】(1)小球下落的高度为初末位置球心间的距离,所以选B;(2)由图知读数为1.50cm,小球的速度为 ,代入解得v=1.50m/s;(3)若是空气阻力造成的,则ΔEk小于ΔEp , 根据表格数据知不是空气阻力造成的。
【分析】小球下落的高度h是初末位置球心之间的高度差;掌握刻度尺读数的方法,需估读一位;根据某段时间内的平均速度等于中间时刻的瞬时速度求出最低点小球的速度;根据动能表达式,从而得出动能的量增加,再结合下降的高度求出重力势能的减小量.结合实验的装置与实验的原理,分析误差产生的原因,从而提出建议.
四、选做题
12.A.[选修3-3]
(1)在高原地区烧水需要使用高压锅,水烧开后,锅内水面上方充满饱和汽,停止加热,高压锅在密封状态下缓慢冷却,在冷却过程中,锅内水蒸汽的变化情况为 .
A.压强变小B.压强不变C.一直是饱和汽D.变为未饱和汽
(2)如题12A−1图所示,在斯特林循环的p−V图象中,一定质量理想气体从状态A依次经过状态B、C和D后再回到状态A,整个过程由两个等温和两个等容过程组成B→C的过程中,单位体积中的气体分子数目________(选填“增大”、“减小”或“不变”),状态A和状态D的气体分子热运动速率的统计分布图象如题12A−2图所示,则状态A对应的是________(选填“①”或“②”).
(3)如题12A-1图所示,在A→B和D→A的过程中,气体放出的热量分别为4J和30J.在B→C和C→D的过程中,气体吸收的热量分别为20J和12J.求气体完成一次循环对外界所做的功.
【答案】 (1)A,C(2)不变;①(3)解:成一次循环气体内能不变ΔU=0,吸收的热量Q=(20+12–4–20)J=8 J
由热力学第一定律ΔU=Q+W得,W=–8 J
气体对外做功为8 J。
【考点】气体实验定律,物体的内能
【解析】【解答】(1)在冷却的过程中,温度降低,锅内水蒸汽与锅内的液体处于动态平衡所以锅内水蒸汽一直是饱和汽,故C正确;D错误;在冷却的过程中,温度降低,饱和汽的压强减小,所以A正确;B错误。(2)由图知B→C的过程中气体的体积不变,所以密度不变,即单位体积中的气体分子数目不变;因当温度升高,分子热运动加剧,速率较大的分子所占百分比增高,分布曲线的峰值向速率大的方向移动即向高速区扩展,峰值变低,曲线变宽,变平坦,由12A-1图知状态A的温度低,所以对应的是①。(3)完成一次循环气体内能不变ΔU=0,吸收的热量Q=(20+12–4–20)J=8 J
由热力学第一定律ΔU=Q+W得,W=–8 J
气体对外做功为8 J。
【分析】(1)水上方蒸汽的气压叫饱和气压,只与温度有关,只要下面还有水,那就是处于饱和状态,根据饱和汽压的特点进行分析.温度降低时,液体分子的平均动能减小,单位时间里从液面飞出的分子数减少,所以达到动态平衡后该饱和汽的质量减小,密度减小,压强也减小.(2)气体的内能只与温度有关,根据热力学第一定律有△U=W+Q判断气体吸热还是发热;根据图象利用理想气体状态方程对每一个过程进行分析即可.温度是分子热运动平均动能的标志;气体的分子的运动的统计规律:中间多,两头少;即大多数的分子的速率是比较接近的,但不是说速率大的和速率小的就没有了,也是同时存在的,但是分子的个数要少很多;(3)根据热力学第一定律即可求出气体对外做功是多少。
13.B.[选修3-4]
(1)一艘太空飞船静止时的长度为30m,他以0.6c(c为光速)的速度沿长度方向飞行经过地球,下列说法正确的是_____.
A.飞船上的观测者测得该飞船的长度小于30mB.地球上的观测者测得该飞船的长度小于30mC.飞船上的观测者测得地球上发来的光信号速度小于cD.地球上的观测者测得飞船上发来的光信号速度小于c
(2)杨氏干涉实验证明光的确是一种波,一束单色光投射在两条相距很近的狭缝上,两狭缝就