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。
10．（8分）用如图实验装置验证m1、m2组成的系统机械能守恒。
m2从高处由静止开始下落，m1上拖着的纸带打出一系列的点，对纸带上的点迹进行测量，即可验证机械能守恒定律。
下图给出的是实验中获取的一条纸带：
0是打下的第一个点，每相邻两计数点间还有4个打下的点（图中未标出），计数点间的距离如图所示。
已知m1=50g、m2=150g，则（计算结果保留两位有效数字）
①在纸带上打下记数点5时的速度v=m/s；
②在记数点0～5过程中系统动能的增量△Ek=J.为了简化计算,设g=10m/s2,则系统势能的减少量△EP=J；
③在本实验中,若某同学作出了
图像,如下图，h为从起点量起的长度,则据此得到当地的重力加速度g=m/s2。
11．（10分）发光晶体二极管是用电器上做指示灯用的一种电子元件，它的电路符号如图甲所示。
正常使用时，带“+”号的一端接高电势，带“－”的一端接低电势。
某同学用实验的方法测得它两端的电压UD和通过它的电流I的数据，并记录在下表中：
UD/V
0
0.4
0.8
1.2
1.6
2.0
2.4
2.6
2.8
3.0
I/mA
0
0.9
2.3
4.3
6.8
13.0
19.0
24.0
25.8
37.0
（1）在图乙中的虚线内画出该同学的实验电路图。
所用的实验器材有：
量程为5V的电压表V，其内阻约为10kΩ；量程为50mA的电流表mA，内阻约为100Ω；直流电源E；滑动变阻器R；开关S；导线若干。
（2）在图丙中的方格纸上用描点法画出二极管的伏安特性曲线，并由此判断，该二极管的电阻随所加电压的增大而（填“增大”或“减小”）。
（3）已知该发光二极管的最佳工作电压为2.7V，现用6V稳压电源供电，需要串联一个电阻R才能使二极管工作在最佳状态，试运用伏安特性曲线计算R的阻值为Ω（取整数）。
12．【选做题】本题包括A、B、C三小题，请选定其中两题.并在答题卡相应的答题区域内作答．若三题都做.则按A、B两题评分．
A．（选修模块3—3）（12分）
（1）（3分）一定质量的理想气体发生等容变化，下列图象正确的是 ．
（2）（4分）如图所示，某同学在环境温度稳定的实验室里做热学小实验，用手指堵住注射器前端小孔，这时注射器内就封闭了一定质量的空气（可看成理想气体）．若该同学往里缓慢地推活塞（如图甲），气体的压强 （选填“增大”或“减小”）．若该同学缓慢推进活塞过程中做功为W1；然后将活塞缓慢稍稍拉出一些（如图乙），此过程中做功为W2，则全过程中注射器内空气的内能增加量
．
（3）（5分）2010年美国墨西哥湾原油泄漏，造成了大面积的海洋被污染，成为全球史上最严重事故性漏油事件．“科学团队估计，大约490万桶原油从油井中泄漏，但不是所有漏油都流入墨西哥湾，英石油共收集大约80万桶原油，还有410万桶流入墨西哥湾．”学习了“用油膜法估测分子的大小”的实验后，某研究性学习小组欲评估此次漏油事件的影响．小组同学将浓度为l‰（千分之一），体积为l.2ml的石油的酒精溶液滴在平静的水面上，经过一段时间后，石油充分扩展为面积3m2的油膜，请你根据他们的实验数据估算，流入墨西哥湾的原油如果充分扩展，将会覆盖多大的海洋面积?
（1桶原油体积约为l60升）．
B．[选修3-4]（12分）
（1）下列属于光的干涉现像的是。
（2）渔船常利用超声波来探测鱼群的方位。
已知某超声波频率为1.0×105Hz，某时刻该超声波在水中传播的波动图像如图所示。
该超声波在水中的声速v=m/s；现测得超声波信号从渔船到鱼群往返一次所用时间为4s，则鱼群与渔船间的距离S=m（忽略船和鱼群的运动）。
（3）如图所示，一透明半圆柱体折射率为n=2，半径为R、长为L。
一平行光束从半圆柱体的矩形表面垂直射入，从部分柱面射出。
求该部分柱面的面积S。
C．[选修3-5]（12分）
（1）关于下列四幅图的说法，正确的是。
A.甲图为放射源放出的三种射线在磁场中运动的轨迹，射线3为β射线
B.乙图中，电子处在n=2轨道上比处在n=4轨道上离核的距离近
C.丙图为α粒子散射实验示意图，卢瑟福根据此实验提出了原子核具有复杂结构
D.丁图为核反应堆示意图，它是利用了铀核聚变反应所释放的能量
（2）已知氢原子的基态能量为
（
），激发态能量
，其中
．已知普朗克常量为
，真空中光速为
，吸收波长为的光子能使氢原子从基态跃迁到
的激发态；此激发态原子中的电子再吸收一个频率为
的光子被电离后，电子的动能为．
（3）一个初速度为
的氧核（
）自发衰变成一个氮核（
）和另外一个粒子，并释放出一定能量．已知氧核的质量为
，氮核的质量为
，速度为
，方向与氧核方向相同，粒子的质量为
，若不计光子的动量，写出该核反应的方程式并求出粒子的速度
大小．
四、计算题:
本题共3小题，共计47分。
解答时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。
竖直放置的间距为L=1米的两平行光滑导轨，上端连接一个阻值为R=1Ω的电阻，在导轨的MN位置以下有垂直纸面向里的磁场，在MN处的磁感应强度为B0=1T，在MN下方的磁场沿Y轴方向磁感应强度均匀减少，在MN下方1米处的磁感应强度刚好为零。
现有一质量为1kg，电阻也是R=1Ω的金属棒，从距离MN为h=0.2米的上方紧贴导轨自由下落，然后进入磁场区域继续下落相同高度h的过程中，能使得电阻R上的电功率保持不变（不计一切摩擦）求（g=10m/s2）：
（1）电阻R上的电功率；
（2）从MN位置再下降h时，金属棒的速度v；
（3）从MN位置再下降h所用的时间t。
14．（16分）如图所示，将直径为2R的半圆形导轨固定在竖直面内的A、B两点，直径AB与竖直方向的夹角为60°。
在导轨上套一质量为m的小圆环，原长为2R、劲度系数
的弹性轻绳穿过圆环且固定在A、B两点。
已知弹性轻绳产生的弹力和弹性势能与轻弹簧规律相同，重力加速度为g，不计一切摩擦。
将圆环由A点正下方的C点静止释放，当圆环运动到导轨的最低点D点时，求
（1）比较圆环在C、D两点时弹性轻绳具有的弹性势能大小关系。
（2）圆环的速率v；
（3）导轨对圆环的作用力F的大小?
15．（16分）如图所示，在坐标系xOy第二象限内有一圆形匀强磁场区域（图中未画出），磁场方向垂直xOy平面．在x轴上有坐标（－2l0,0）的P点，三个电子a、b、c以相等大小的速度沿不同方向从P点同时射入磁场区，其中电子b射入方向为＋y方向，a、c在P点速度与b速度方向夹角都是θ＝
.电子经过磁场偏转后都垂直于y轴进入第一象限，电子b通过y轴Q点的坐标为y＝l0，a、c到达y轴时间差是t0.在第一象限内有场强大小为E，沿x轴正方向的匀强电场．已知电子质量为m、电荷量为e，不计重力．求：
（1）电子在磁场中运动轨道半径和磁场的磁感应强度B.
（2）电子在电场中运动离y轴的最远距离x.
（3）三个电子离开电场后再次经过某一点，求该点的坐标和先后到达的时间差Δt.
江苏省溧水高级中学2016届高三二模模拟物理练习答案
1
2
3
4
5
6
7
8
9
B
B
D
A
D
BC
AD
BC
AC
10.①2.4②0.580.60③9.7（每空2分）
11.
（1）
（2）如图所示减小（3）127Ω
12B
12C
（1）B
（2）根据公式
可得
此激发态原子中的电子再吸收一个频率为
的光子被电离后，电子的动能为
（3）解：
方程式：
由动量守恒得：
解得：
13．
（1）1W
（2）2.5（3）7/16
14．
（1）相等．
（2）由几何知识得，圆环在C点、D点时，弹性绳形变量相同，弹性势能相等。
由机械能守恒定律，有
由几何关系可知
解得
（3）圆环在D点受力如图，弹性绳的弹力
其中
由牛顿第二定律，有
解得
15．
（1）
；
（2）
；（3）坐标x＝－2l0，y＝2l0；
（1）三电子轨迹如图．
由图可知，R＝l0（2分）
设a、c到达y轴时间差为t0，其中由运动的对称性可知，它们离开磁场后到达y轴时间是相等的，在磁场区中a转过30°圆心角，时间ta＝
，c转过150°圆心角，时间tc＝
，
t0＝tb－ta＝
＝
（2）电子在磁场中运动
在电场中
得
（3）电子离开电场再次返回磁场轨迹如图，坐标x＝－2l0，y＝2l0，
由运动的对称性可知，
a、c同时到达，与b比较磁场中运动时间都是半个周期，电场中运动时间也都相等，所以时间差为在非场区
b先到达．
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