2016 江苏卷 物理

（3分）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（　　）

（3 分）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 $\mathrm { U } _ { 1 }$ 的交变电流时，c、d间的输出电压为 $\mathrm { U } _ { 2 }$ ，在将滑动触头从M点顺时针旋转到N 点的过程中（　　）

A $\mathrm { U } _ { 2 } { > } \mathrm { U } _ { 1 }$ $\mathrm { U } _ { 2 }$ 降低 B $\mathrm { U } _ { 2 } { > } \mathrm { U } _ { 1 } , ~ \mathrm { U } _ { 2 }$ 升高C $\mathrm { U } _ { 2 } { < } \mathrm { U } _ { 1 }$ $\mathrm { U } _ { 2 }$ 降低 D $\mathrm { U } _ { 2 } { < } \mathrm { U } _ { 1 } , \mathrm { U } _ { 2 }$ 升高

（3分）小球从一定高度处由静止下落，与地面碰撞后回到原高度再次下落，重复上述运动，取小球的落地点为原点建立坐标系，竖直向上为正方向，下列速度 v 和位置 x 的关系图象中，能描述该过程的是（　　）

A

B

（4 分）如图所示，两质量相等的卫星 A、B 绕地球做匀速圆周运动，用 R、T、 $\mathrm { E _ { k } }$ 、S 分别表示卫星的轨道半径、周期、动能、与地心连线在单位时间内扫过的面积。下列关系式正确的有（　　）

A $\mathrm { T _ { A } } { > } \mathrm { T _ { B } }$ B $\mathrm { E _ { k A } > E _ { k B } }$ C $\mathrm { S _ { A } } { = } \mathrm { S _ { B } }$ D ${ \frac { { R _ { A } } ^ { 3 } } { { T _ { A } } ^ { 2 } } } = { \frac { { R _ { B } } ^ { 3 } } { { T _ { B } } ^ { 2 } } }$

（4 分）如图所示的电路中，电源电动势为 12V，内阻为 2Ω，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（　　）

（4分）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（　　）

（3 分）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（　　）

（15分）据报道，一法国摄影师拍到“天宫一号”空间站飞过太阳的瞬间。照片中，“天宫一号”的太阳帆板轮廓清晰可见。如图所示，假设“天宫一号”正以速度 $\mathrm { \Delta v = 7 . 7 k m / s }$ 绕地球做匀速圆周运动，运动方向与太阳帆板两端M、N的连线垂直，M、N间的距离L$= 2 0 \mathrm { m }$ ，地磁场的磁感应强度垂直于 v、MN 所在平面的分量 $\mathrm { B } { = } 1 . 0 { \times } 1 0 ^ { - 5 } \mathrm { T }$ ，将太阳帆板视为导体。

（1）求M、N间感应电动势的大小 $\mathrm { E } ;$

（2）在太阳帆板上将一只 $^ { \dag } 1 . 5 \mathrm { V } , \ 0 . 3 \mathrm { W } ^ { \dag , \dag }$ 的小灯泡与 M、N 相连构成闭合电路，不计太阳帆板和导线的电阻。试判断小灯泡能否发光，并说明理由；

（3）取地球半径 $\mathrm { R } { = } 6 . 4 \times 1 0 ^ { 3 } \mathrm { k m }$ ，地球表面的重力加速度 $\mathrm { g } { = } 9 . 8 \mathrm { m } / \mathrm { s } ^ { 2 }$ ，试估算“天宫一号”距离地球表面的高度h（计算结果保留一位有效数字）。

（16分）回旋加速器的工作原理如图1所示，置于真空中的D形金属盒半径为R，两盒间狭缝的间距为 d，磁感应强度为 B 的匀强磁场与盒面垂直，被加速粒子的质量为 m，电荷量为 $^ { + } \mathsf { q }$ ，加在狭缝间的交变电压如图2所示，电压值的大小为 $\mathrm { U } _ { 0 } .$ ．周期 $\mathrm { T } = \frac { 2 \pi m } { q B } . \ s $ 束该粒子在 $\scriptstyle { \mathrm { t } = 0 - { \frac { T } { 2 } } }$ 时间内从A处均匀地飘入狭缝，其初速度视为零。现考虑粒子在狭缝中的运动时间，假设能够出射的粒子每次经过狭缝均做加速运动，不考虑粒子间的相互作用。求：

（1）出射粒子的动能 $\mathrm { E } _ { \mathrm { m } } ;$

（2）粒子从飘入狭缝至动能达到 $\mathrm { E } _ { \mathrm { m } }$ 所需的总时间 $\mathrm { ~ t ~ } _ { \perp } ;$

（3）要使飘入狭缝的粒子中有超过99%能射出，d应满足的条件。

图1

图2