2018年4月2018屆高三第二次全國大聯(lián)考(江蘇卷)物理卷(考試版)

2018年4月2018屆高三第二次全國大聯(lián)考(江蘇卷)物理卷(考試版)2018年第二次全國大聯(lián)考【江蘇卷】物理注意事項：1.本試卷分選擇題和非選擇題兩部分。答卷前，考生務(wù)必將自己的姓名、準考證號填寫在答題卡上。2.回答選擇題時，選出每小題答案后，用2B鉛筆把答題卡上對應(yīng)題目的答案標號涂黑。如需改動，用橡皮擦干凈后，再選涂其他答案標號。寫在本試卷上無效。3.回答非選擇題時，將答案寫在答題卡上。寫在本試卷上無效。4.考試結(jié)束后，將本試卷和答題卡一并交回。一、單項選擇題：本題共5小題，每小題3分，共計15分。每小題只有一個選項符合題意。1.某物體在豎直方向上運動，規(guī)定豎直向下為正方向，其v-t圖象如圖所示．由此可知（A）t=0.5s時剛好到達最高點（B）t=0.9s時剛好觸地（C）前0.9s內(nèi)通過的路程為0.45m（D）前0.9s內(nèi)的平均速度大小為0.5m/s2.如圖所示，在P1、P2處各放一個等電荷量正點電荷，O點為P1、P2連線的中點．一帶正電的試探電荷從M點由靜止出發(fā)，沿直線MON運動到N點，M、N關(guān)于O點對稱．下列各圖關(guān)于試探電荷速度v、電場強度E、電勢φ、電勢能Ep的描述正確的是二、非選擇題：本題共5小題，每小題9分，共計45分。3.如圖所示是研究自感實驗的電路圖，甲、乙是兩個規(guī)格相同的小燈泡，電源內(nèi)阻不可忽略．實驗開始前先閉合開關(guān)S1、S2，使電路穩(wěn)定，兩個小燈泡亮度相同．下列說法正確的是4.如圖所示，一根質(zhì)量為m、長為L的均勻細桿，一端固定，另一端懸掛一質(zhì)量為M的小球，小球與桿的交點到固定端的距離為L/4．當(dāng)小球偏離平衡位置x時，桿與豎直方向成角度θ，如圖所示．已知重力加速度為g，彈性系數(shù)為k，忽略空氣阻力和桿的彎曲，下列說法正確的是5.如圖所示，一光滑的半圓形軌道的半徑為R，A、B兩點之間有一段長為L的平直軌道．一小球從A點由靜止開始沿軌道滑下，當(dāng)小球滑到平直軌道的端點B時，速度大小為v0．已知小球與軌道之間的動摩擦因數(shù)為μ，重力加速度為g，下列說法正確的是6.如圖所示，一光滑的U形槽，兩臂長度分別為L1、L2，U形槽的底部是一個半徑為R的半圓形軌道．一小球從A點由靜止開始沿軌道滑動，當(dāng)小球到達B點時，速度大小為v0．已知小球與軌道之間的動摩擦因數(shù)為μ，重力加速度為g，下列說法正確的是4．以下是正確的改寫和刪除后的文章：1.實驗中，甲和乙兩個電燈串聯(lián)，S1和S2是兩個開關(guān)。當(dāng)S1和S2都關(guān)閉時，甲和乙都不亮。當(dāng)S1打開時，乙立刻亮，甲亮度不變，電流方向也不變。當(dāng)S2打開時，甲逐漸變得更亮，乙不亮。2.在彈跳球和小學(xué)生一起豎直跳離地面的過程中，小學(xué)生不處于超重狀態(tài)。一次反彈過程對小學(xué)生所做的功約為60J。從下端觸地到運動到最低點的過程中，人的加速度先增大后減少，而人所受重力的瞬時功率逐漸減小。某一彈跳球安全性能指標要求反彈高度不超過15cm。3.圖1為沿斜坡向上行駛的汽車，當(dāng)汽車以牽引力F向上運動時，汽車的機械能E與位移x的關(guān)系如圖2所示（AB段為曲線），汽車與斜面間的摩擦忽略不計。0~x1過程中，汽車所受拉力逐漸增大。x1~x2過程中，汽車速度可達到最大值。x1~x3過程中，汽車的動能一直增大。x1~x2過程中，汽車以恒定的功率運動。4.三顆人造衛(wèi)星A、B、C都在赤道正上方同方向繞地球做勻速圓周運動，A、C為地球同步衛(wèi)星，某時刻A、B相距最近，如圖所示。已知地球自轉(zhuǎn)周期為T1，B的周期為T2，則A、C向心加速度大小相等，且大于B的向心加速度。A、B與地心連線在相同時間內(nèi)掃過的面積不等。5.在遠距離輸電系統(tǒng)中，發(fā)電機輸出功率P恒定，用戶消耗的功率為P用戶，升壓變壓器原、副線圈兩端的電壓分別為U1和U2，輸電線總電阻為r。升壓變壓器原、副線圈匝數(shù)比n1/n2=U1/U2。將P下移，用戶獲得的電壓將降低。輸電線上的功率關(guān)系為：P=P用戶+P損失，其中P損失=2rU2^2。若U2提高為原來的10倍，輸電線上損失的功率為原來的1/100。8.這是一個游戲，參賽者沿著直線軌道AB以一定的速度運動，將手中的網(wǎng)球以身高的高度沿垂直AB的方向水平拋出，將網(wǎng)球投入筐中者獲勝。O點放置筐，B點是軌道上離筐最近的點，空氣阻力不計。高個子甲選手以較小的速度運動到A點將網(wǎng)球水平拋出后恰好投入筐內(nèi)。當(dāng)矮個子乙選手以較大的速度向前運動并投球時，則（A）乙應(yīng)在到達A點之前將網(wǎng)球水平拋出才有可能投入筐中。（B）乙應(yīng)在到達A點之后將網(wǎng)球水平拋出才有可能投入筐中。（C）乙應(yīng)將網(wǎng)球以更大的速度水平拋出才有可能投入筐中。（D）兩選手拋出的網(wǎng)球無論是否被投入筐中，它們在空中運動的時間都相等。9.在這個圖中，一個質(zhì)量為M的水桶懸掛在半徑為r的軸上。軸上分布著6根手柄，柄端有6個質(zhì)量為m的小球。球離軸心的距離為R，輪軸、繩（極細）及手柄的質(zhì)量以及摩擦均不計。現(xiàn)將水桶從某一高度釋放使整個裝置轉(zhuǎn)動，當(dāng)轉(zhuǎn)動n周時，則（A）水桶的速度是小球轉(zhuǎn)動線速度的r/R倍。（B）水桶的瞬時速度為2πnr/R。（C）每個小球獲得的動能為E_k=(Mr^2+6mR^2)/6。（D）水桶減小的機械能為2πnrMg。10.在探究a與F、m之間的關(guān)系的實驗中，我們可以通過改變施加在物體上的力F和物體的質(zhì)量m，來觀察物體的加速度a的變化情況。實驗中，我們需要保持其他條件不變，例如摩擦力、空氣阻力等等。我們可以使用力傳感器和加速度計等儀器來測量這些物理量，從而得到它們之間的關(guān)系式a=F/m。11.動量守恒定律指出，在一個封閉系統(tǒng)中，系統(tǒng)的總動量在任何時刻都保持不變。這意味著，如果一個物體獲得了一定量的動量，那么其他物體的動量就會減少同樣的量。這個定律可以用來解釋許多物理現(xiàn)象，例如彈性碰撞、爆炸等等。在彈性碰撞中，兩個物體的動量在碰撞前后是守恒的，因此可以通過它們的動量來計算它們的速度變化。在爆炸中，物體的動量也是守恒的，因此我們可以通過觀察它們的運動來推斷它們在爆炸前的狀態(tài)。12.（選做題）電磁波是由電場和磁場相互作用產(chǎn)生的一種波動現(xiàn)象。電磁波的特點包括頻率、波長、速度、偏振等等。它們在空氣、真空、水等媒質(zhì)中傳播，可以被天線、接收器等設(shè)備接收和發(fā)送。電磁波的應(yīng)用非常廣泛，例如在通訊、雷達、醫(yī)學(xué)、天文等領(lǐng)域都有重要的應(yīng)用。在通訊領(lǐng)域，電磁波可以用來傳輸信息，例如通過無線電波來傳輸聲音、圖像等。在醫(yī)學(xué)領(lǐng)域，電磁波可以用來進行診斷和治療，例如通過X射線來觀察內(nèi)部結(jié)構(gòu)，通過激光來進行手術(shù)。在天文領(lǐng)域，電磁波可以用來觀測宇宙，例如通過望遠鏡來觀測星系、行星等。裝置組裝錯誤或不妥之處有兩處：①圖1中電源的正負極連接錯誤，應(yīng)交換連接；②小車輪子安裝方向錯誤，應(yīng)調(diào)整為與軌道平行。在小車和砝碼的總質(zhì)量M保持不變的情況下，加入的砂的質(zhì)量最終達到1/3M，小車的加速度a與F的關(guān)系如圖2中的實線所示。在打點計時器使用交流電的頻率為50Hz的情況下，根據(jù)圖3中相鄰兩個計數(shù)點間的時間間隔，可以計算出小車的加速度大小為1.96m/s2，當(dāng)打點計時器打B點時小車的速度為0.14m/s。根據(jù)作出的a-1/m圖象可以得到的結(jié)論是：小車的加速度與砝碼質(zhì)量成正比，與砂的質(zhì)量無關(guān)。實驗要求電表讀數(shù)從零開始變化，并能多測幾組電流、電壓值，以便畫出電流-電壓的關(guān)系圖線。為了實驗?zāi)苷＿M行，減少測量誤差，滑動變阻器應(yīng)選用R1，電流表應(yīng)選用A2。3.研究電學(xué)元件電流與電壓關(guān)系的實驗為了研究電學(xué)元件電流I與兩端電壓U的關(guān)系，我們設(shè)計了如圖2所示的實驗電路。為了讓電學(xué)元件兩端電壓從零開始調(diào)起，我們用筆畫線連接了電路實物圖。4.繪制I-U圖象利用上述實驗電路，我們測得了如下表所示的相關(guān)數(shù)據(jù)。請在圖3的坐標紙上繪制出I-U圖象。U/V0.40.60.81.01.21.321.5I/A0.020.0450.080.1250.180.220.2815.計算電功率如果我們用一節(jié)電動勢為1.5V、內(nèi)阻為7.5Ω的干電池為該元件供電，那么該元件消耗的電功率是多少？答案保留兩位有效數(shù)字。12.選做題A.物理知識選擇題1.正確的說法是：A.飽和汽壓隨溫度升高而增大。B.太空中水滴成球形是因為重力作用。C.分子力對外表現(xiàn)為零時，分子勢能最小。D.氣體分子對容器壁的碰撞次數(shù)減少，氣體的壓強一定減小。2.對于一定質(zhì)量的理想氣體，經(jīng)歷如圖所示的A→B、B→C、C→A三個變化過程。若氣體在狀態(tài)A、B時的溫度分別為TA和TB，則TA_______TB（填“大于”“等于”或“小于”）；氣體從B→C的過程中吸熱950J，則此過程中氣體內(nèi)能增加了▲J。3.某型號汽車輪胎的容積為25L，輪胎內(nèi)氣壓安全范圍為2.5~3.0atm。當(dāng)輪胎內(nèi)氣體溫度為27℃時，輪胎內(nèi)氣壓顯示為2.5atm。假設(shè)輪胎容積不變，若輪胎內(nèi)氣體溫度達到57℃，輪胎內(nèi)氣壓是否在安全范圍？已知阿伏伽德羅常數(shù)NA=6×1023mol/L，1atm、℃狀態(tài)下，1mol任何氣體的體積為22.4L。求輪胎內(nèi)氣體的分子數(shù)為多少？B.物理應(yīng)用題1.下列哪個說法是正確的？A.光的偏振現(xiàn)象說明光是一種縱波。B.高速飛離地球的飛船中宇航員認為地球上的時鐘變慢。C.只有頻率相同的兩列光波才有可能產(chǎn)生穩(wěn)定的干涉。D.聲源與觀察者相對靠近時，觀察者接收的頻率大于聲源的頻率。（2）一列簡諧橫波沿著x軸正方向傳播，波速為vm/s。在t=1s時刻，位于x=1m處的質(zhì)點開始振動，振幅為cm。經(jīng)過0.7s，位于x=7m處的質(zhì)點P第一次從平衡位置向上振動。（解析：原文中缺失了“波速為vm/s”和“位于x=1m處的質(zhì)點開始振動，振幅為cm”這兩個信息，需要補充。另外，原文中的“則”字也沒有必要，可以刪去。）（3）如圖所示，平靜湖面岸邊的垂釣者的眼睛恰好位于岸邊P點正上方高度為h1=0.6m處，浮標Q離P點0.8m遠，且PQ水平。魚餌燈M在浮標的正前方距離為s2=1.2m處的水下。已知水的折射率n=4/3，光在真空中的速度為c=3×10^8m/s。求：①魚餌燈離水面的深度h2；②光線在水中傳播的時間t。（解析：原文中的“已知”字應(yīng)該改為“已知：”，并且每個問題應(yīng)該單獨列出來，更加清晰明了。另外，原文中的“魚餌燈剛好被浮標擋住”這句話有問題，應(yīng)該改為“垂釣者發(fā)現(xiàn)魚餌燈剛好被浮標擋住”。）（1）下列說法正確的是：（A）電子束通過鋁箔形成的衍射圖樣證實了實物粒子的波動性；（B）黑體輻射電磁波的強度按波長的分布只與黑體的溫度有關(guān)；（C）放射性元素的半衰期與原子所處的化學(xué)狀態(tài)和外部條件無關(guān)；（D）大量處于n=4激發(fā)態(tài)的氫原子向低能級躍遷時，最多可產(chǎn)生3種不同頻率的光子。（解析：原文中的選項沒有用括號括起來，需要加上括號以示區(qū)分。另外，選項D中的“最多可產(chǎn)生4種不同頻率的光子”應(yīng)該改為“最多可產(chǎn)生3種不同頻率的光子”，因為n=4的能級只能躍遷到n=3、2、1三個能級中的一個。）開始沿著中軸線以初速度v0向右運動，進入圓形區(qū)域后被磁場偏轉(zhuǎn)，最終到達Q點．已知磁場的磁感應(yīng)強度大小為B，粒子帶電量為q，質(zhì)量為m，圓形區(qū)域的半徑為R．求：（1）粒子在圓形區(qū)域內(nèi)所受到的洛倫茲力大小和方向；（2）粒子從P到Q的運動時間；（3）粒子從P到Q的動能變化量．解答：2．（4分）在研究光電效應(yīng)中，實驗發(fā)現(xiàn)光電流與電壓的關(guān)系如圖所示，由圖可知，光的頻率高，光的強度大。3．（4分）一質(zhì)量為M的木塊靜止在光滑水平面上，一顆質(zhì)量為m的子彈以速度v沿水平方向向右射向木塊，最后木塊與子彈的速度分別為v1、v2。求：①當(dāng)v2=3時，v1的大??；②木塊獲得的速度最大值。13．（15分）（1）桿靜止時，桿中感應(yīng)電流的大小I和方向為：由于導(dǎo)軌置于豎直向下的磁場中，其磁感應(yīng)強度B隨時間t的變化規(guī)律如圖2所示，所以在NQ處，B的值為0，根據(jù)電磁感應(yīng)定律可知，此時感應(yīng)電流的大小為0。（2）根據(jù)題意可知，6s末力F做的功為30J，所以F=ma=30/6=5N。因為桿的質(zhì)量為1kg，所以桿在t=6s末受到的力F的大小為5N。（3）0~6s內(nèi)桿上產(chǎn)生的熱量為：由于桿靜止在NQ處，所以在這段時間內(nèi)，桿中沒有感應(yīng)電流產(chǎn)生，也就不會有熱量產(chǎn)生。14．（16分）（1）物塊能從斜面開始下滑的條件為斜面傾角α的正切值大于動摩擦因數(shù)μ1，即tanα>μ1，所以α>tan-1(μ1)=tan-1(0.25)=14.04°。（2）當(dāng)α=37°時，物塊由A到C的過程中，由于斜面與傳送帶的接觸點B始終與傳送帶相切，所以物塊與傳送帶間的動摩擦力始終垂直于物塊的移動方向，不做功。而物塊與斜面間的動摩擦力的方向與物塊的運動方向相反，所以做負功，其大小為：f1=μ1mgcosα，由于物塊的速度始終為v=5m/s，所以物塊受到的合外力為：F=mg(sinα-μ2cosα)，所以物塊的功率為：P=Fv=mgv(sinα-μ2cosα)=10×5(0.6-0.2×0.8)=24W，所以物塊在由A到C的過程中，摩擦力對物塊所做的功為24J。（3）當(dāng)α=53°時，為了使物塊每次由A滑到C點時均拋在同一點D，物塊需要在A點的速度方向上獲得一個向上的初速度分量，其大小為v0sin(90°-α)=v0cosα。由于物塊在A點的速度大小為v=5m/s，所以v0=5/cosα。當(dāng)物塊釋放點P到B點的距離小于v02/2g時，物塊無法在A點拋出，所以物塊釋放點P到B點的取值范圍為：0<xPB<v02/2g=5/cos2α/20=0.625/cos2α。15．（16分）（1）粒子在圓形區(qū)域內(nèi)所受到的洛倫茲力大小為F=qvB，方向垂直于速度v和磁感應(yīng)強度B的平面，根據(jù)右手定則可知，粒子受到的洛倫茲力方向向上。（2）粒子從P到Q的運動時間為：由于粒子在圓形區(qū)域內(nèi)做勻速圓周運動，所以其運動時間為：t=2πR/v，其中R為圓形區(qū)域的半徑，代入可得：t=2πR/v=2πm/(qvB)。（3）粒子從P到Q的動能變化量為