福建省廈門大學附屬實驗中學新高考壓軸卷物理試卷及答案解析

福建省廈門大學附屬實驗中學新高考壓軸卷物理試卷注意事項1．考試結(jié)束后，請將本試卷和答題卡一并交回．2．答題前，請務必將自己的姓名、準考證號用0．5毫米黑色墨水的簽字筆填寫在試卷及答題卡的規(guī)定位置．3．請認真核對監(jiān)考員在答題卡上所粘貼的條形碼上的姓名、準考證號與本人是否相符．4．作答選擇題，必須用2B鉛筆將答題卡上對應選項的方框涂滿、涂黑；如需改動，請用橡皮擦干凈后，再選涂其他答案．作答非選擇題，必須用05毫米黑色墨水的簽字筆在答題卡上的指定位置作答，在其他位置作答一律無效．5．如需作圖，須用2B鉛筆繪、寫清楚，線條、符號等須加黑、加粗．一、單項選擇題：本題共6小題，每小題4分，共24分。在每小題給出的四個選項中，只有一項是符合題目要求的。1、已知地球半徑約為6400km，地球表面處的重力加速度g取。則對繞地球運動的衛(wèi)星來說，下列說法正確的是（）A．衛(wèi)星可以繞地球任意一緯線做圓周運動B．衛(wèi)星可以繞地球任意一經(jīng)線做圓周運動C．衛(wèi)星在地球表面的運動速度一定不會大于第一宇宙速度D．衛(wèi)星在距地球高度400km的軌道上做圓周運動的周期約為90分鐘2、如圖，固定的粗糙斜面體上，一質(zhì)量為的物塊與一輕彈簧的一端連接，彈簧與斜面平行，物塊靜止，彈簧處于原長狀態(tài)，自由端位于點?，F(xiàn)用力拉彈簧，拉力逐漸增加，使物塊沿斜面向上滑動，當自由端向上移動時。則（）A．物塊重力勢能增加量一定為B．彈簧彈力與摩擦力對物塊做功的代數(shù)和等于木塊動能的增加量C．彈簧彈力、物塊重力及摩擦力對物塊做功的代數(shù)和等于物塊機械能的增加量D．拉力與摩擦力做功的代數(shù)和等于彈簧和物塊的機械能增加量3、宇宙中有一孤立星系，中心天體周圍有三顆行星，如圖所示。中心天體質(zhì)量遠大于行星質(zhì)量，不考慮行星之間的萬有引力，三顆行星的運動軌道中，有兩個為圓軌道，半徑分別為r1、r3，一個為橢圓軌道，半長軸為a，a=r3。在Δt時間內(nèi)，行星Ⅱ、行星Ⅲ與中心天體連線掃過的面積分別為S2、S3；行星Ⅰ的速率為v1、行星Ⅱ在B點的速率為v2B、行星Ⅱ在E點的速率為v2E、行星Ⅲ的速率為v3，下列說法正確的是（）A．S2=S3B．行星Ⅱ與行星Ⅲ的運行周期相等C．行星Ⅱ與行星Ⅲ在P點時的向心加速度大小相等D．v3<v1<v2E<v2B4、起重機將靜止在地面上的貨物豎直向上吊起，貨物由地面運動至最高點過程中的v－t圖像如圖所示，g=10m/s2，以下說法中正確的是（）A．0~3s內(nèi)貨物處于失重狀態(tài)B．3~5s內(nèi)貨物的機械能守恒C．5~7s內(nèi)貨物受到向上的拉力為重力的0.3倍D．貨物上升的總高度為27m5、如圖所示，理想變壓器原副線圈匝數(shù)之比為10︰1，原線圈兩端連接正弦交流電源u=311sin314t(V)，副線圈接電阻R，同時接有理想電壓表和理想電流表。下列判斷正確的是（）A．電壓表讀數(shù)約為31.1VB．若僅將副線圈匝數(shù)增加到原來的2倍，則電流表的讀數(shù)增大到原來的2倍C．若僅將R的阻值增加到原來的2倍，則輸入功率也增加到原來的2倍D．若R的阻值和副線圈匝數(shù)同時增加到原來的2倍，則輸出功率增加到原來的4倍6、一個中子與某原子核發(fā)生核反應，生成一個氘核，該反應放出的能量為Q，則氘核的比結(jié)合能為（）A． B．Q C． D．2Q二、多項選擇題：本題共4小題，每小題5分，共20分。在每小題給出的四個選項中，有多個選項是符合題目要求的。全部選對的得5分，選對但不全的得3分，有選錯的得0分。7、圖示水平面上，O點左側(cè)光滑，右側(cè)粗糙，質(zhì)量分別為m、2m、3m和4m的4個滑塊（視為指點），用輕質(zhì)細桿相連，相鄰滑塊間的距離為L?；瑝K1恰好位于O點，滑塊2、3、4依次沿直線水平向左排開?，F(xiàn)對滑塊1施加一水平恒力F，在第2個滑塊進入粗糙水平面后至第3個滑塊進入粗糙水平面前，滑塊做勻速直線運動。已知滑塊與粗糙水平面間的動摩擦因素均為，重力加速度為g，則下列判斷正確的是（）A．水平恒力大小為3mgB．滑塊勻速運動的速度大小為C．在第2個滑塊進入粗糙水平面前，滑塊的加速度大小為D．在水平恒力F的作用下，滑塊可以全部進入粗糙水平面8、如圖所示，靜止于水平面上的傾角為θ的斜面上有一質(zhì)量為M的槽，槽的內(nèi)部放一質(zhì)量為m的光滑球，已知槽和球起沿斜面下滑，球的大小恰好能和槽內(nèi)各面相接觸，不計空氣阻力，重力加速度為g,則下列說法正確是()A．若槽和球一起勻速下滑，則槽對球的作用力大小為B．若槽和球一起下滑的加速度大小為,則槽對球的作用力大小一定為C．若槽和球一起下滑的加速度大小為,地面對斜面的摩擦力方向可能向左D．若槽和球一起勻速下滑，則球和槽之間只有兩個接觸點有彈力的作用9、密閉的導熱容器中盛有部分水，長時間靜置后，液面與空氣、容器壁的接觸情形如圖所示。則（）A．水對容器壁是浸潤的B．水的表面層分子間作用力表現(xiàn)為斥力C．水面上方的水蒸汽為飽和汽D．環(huán)境溫度改變時水的飽和氣壓不變10、“嫦娥五號”是我國首個實施無人月面取樣且返回的探測器，它由軌道器、返回器、著陸器、上升器四個部分組成，由長征五號運載火箭從文昌航天發(fā)射場發(fā)射。若“嫦娥五號”探測器環(huán)月工作軌道為圓形，其離月球表面高度為h、運行周期為T，月球半徑為R。由以上數(shù)據(jù)可求的物理量有（）A．月球表面飛船所受的重力B．“嫦娥五號”探測器繞月球運行的加速度C．“嫦娥五號”探測器繞月球運行的速度D．月球?qū)Α版隙鹞逄枴碧綔y器的吸引力三、實驗題：本題共2小題，共18分。把答案寫在答題卡中指定的答題處，不要求寫出演算過程。11．（6分）一同學測量某干電池的電動勢和內(nèi)阻．（1）如圖所示是該同學正準備接入最后一根導線（圖中虛線所示）時的實驗電路．請指出圖中在器材操作上存在的兩個不妥之處__________；____________．（2）實驗測得的電阻箱阻值R和電流表示數(shù)I，以及計算的數(shù)據(jù)見下表:根據(jù)表中數(shù)據(jù)，在答題卡的方格紙上作出關(guān)系圖像___________．由圖像可計算出該干電池的電動勢為_________V；內(nèi)阻為__________Ω．R/Ω8.07.06.05.04.0I/A0.150.170.190.220.26/A–16.76.05.34.53.8（3）為了得到更準確的測量結(jié)果，在測出上述數(shù)據(jù)后，該同學將一只量程為100mV的電壓表并聯(lián)在電流表的兩端．調(diào)節(jié)電阻箱，當電流表的示數(shù)為0.33A時，電壓表的指針位置如圖所示，則該干電池的電動勢應為_______V；內(nèi)阻應為_____Ω．12．（12分）某同學設計出如圖所示的實驗裝置來“驗證機械能守恒定律”，讓小球從A點自由下落，下落過程中經(jīng)過A點正下方的光電門B時，光電計時器記錄下小球通過光電門時間t，當?shù)氐闹亓铀俣葹間。（1）為了驗證機械能守恒定律，該實驗還需要測量下列哪些物理量_________。A．小球的質(zhì)量mB．AB之間的距離HC．小球從A到B的下落時間tABD．小球的直徑d（2）小球通過光電門時的瞬時速度v=_________(用題中所給的物理量表示)。（3）調(diào)整AB之間距離H，多次重復上述過程，作出隨H的變化圖象如圖所示，當小球下落過程中機械能守恒時，該直線斜率k0=__________。（4）在實驗中根據(jù)數(shù)據(jù)實際繪出—H圖象的直線斜率為k（k＜k0），則實驗過程中所受的平均阻力f與小球重力mg的比值=_______________（用k、k0表示）。四、計算題：本題共2小題，共26分。把答案寫在答題卡中指定的答題處，要求寫出必要的文字說明、方程式和演算步驟。13．（10分）如圖所示，馬桶吸由皮吸和汽缸兩部分組成，下方半球形皮吸空間的容積為1000cm3，上方汽缸的長度為40cm，橫截面積為50cm2。小明在試用時，用手柄將皮吸壓在水平地面上，皮吸中氣體的壓強等于大氣壓。皮吸與地面及活塞與汽缸間密封完好不漏氣，不考慮皮吸與汽缸的形狀變化，環(huán)境溫度保持不變，汽缸內(nèi)薄活塞、連桿及手柄的質(zhì)量忽略不計，已知大氣壓強p0＝1.0×105Pa，g＝10m/s2。①若初始狀態(tài)下活塞位于汽缸頂部，當活塞緩慢下壓到汽缸皮吸底部時，求皮吸中氣體的壓強；②若初始狀態(tài)下活塞位于汽缸底部，小明用豎直向上的力將活塞緩慢向上提起20cm高度保持靜止，求此時小明作用力的大小。14．（16分）兩根長為L的絕緣輕桿組成直角支架，電量分別為+q、-q的兩個帶電小球A、B固定在支架上，整個裝置處在水平向左的勻強電場中，電場強度為E。在電場力之外的力作用下，整體在光滑水平面內(nèi)繞豎直軸O以角速度ω順時針勻速轉(zhuǎn)動，圖為其俯視圖。不計兩球之間因相互吸引而具有的電勢能。試求：（1）在支架轉(zhuǎn)動一周的過程中，外力矩大小的變化范圍。（2）若從A球位于C點時開始計時，一段時間內(nèi)（小于一個周期），電場力之外的力做功W等于B球電勢能改變量，求W的最大值。（3）在轉(zhuǎn)動過程中什么位置兩球的總電勢能變化最快？并求出此變化率。15．（12分）如圖所示，在空間直角坐標系中，I、Ⅱ象限（含x、y軸）有磁感應強度為B=1T，方向垂直于紙面向外的勻強磁場和電場強度為E=10N/C，方向豎直向上的勻強電場；Ⅲ、Ⅳ象限（不含x軸）有磁感應強度為，方向沿y軸負方向的勻強磁場，光滑圓弧軌道圓心O'，半徑為R=2m，圓環(huán)底端位于坐標軸原點O。質(zhì)量為m1=lkg，帶電ql=+1C的小球M從O'處水平向右飛出，經(jīng)過一段時間，正好運動到O點。質(zhì)量為m2=2kg，帶電q2=+1.8C小球的N穿在光滑圓弧軌道上從與圓心等高處靜止釋放，與M同時運動到O點并發(fā)生完全非彈性碰撞，碰后生成小球P（碰撞過程無電荷損失）。小球M、N、P均可視為質(zhì)點，不計小球間的庫侖力，取g=10m/s2，求：(1)小球M在O'處的初速度為多大；(2)碰撞完成后瞬間，小球P的速度；(3)分析P球在后續(xù)運動過程中，第一次回到y(tǒng)軸時的坐標。

參考答案一、單項選擇題：本題共6小題，每小題4分，共24分。在每小題給出的四個選項中，只有一項是符合題目要求的。1、D【解析】

A．衛(wèi)星繞地球做圓周運動，是由萬有引力提供向心力，衛(wèi)星繞赤道做圓周運動的圓心一定在地心，繞不在赤道面上的緯線做圓周運動的圓心顯然不在地心，選項A錯誤；B．因為經(jīng)線在隨地球自轉(zhuǎn)，而衛(wèi)星繞地球做圓周運動，沒有使其隨地球自轉(zhuǎn)的作用力，選項B錯誤；C．對于正在地球表面做離心運動的衛(wèi)星，其運動速度大于第一宇宙速度，選項C錯誤；D．對于近地衛(wèi)星，有對于衛(wèi)星有聯(lián)立解得T=90分鐘選項D正確。故選D。2、D【解析】

A．自由端向上移動L時，物塊發(fā)生的位移要小于L，所以物塊重力勢能增加量一定小于mgLsinθ，故A錯誤；B．物塊受重力、彈簧的拉力、斜面的支持力和摩擦力，支持力不做功，根據(jù)動能定理知：重力、彈簧的拉力、斜面的摩擦力對物塊做功的代數(shù)和等于物塊動能的增加量，故B錯誤；C．物塊的重力做功不改變物塊的機械能，根據(jù)機械能守恒定律得：彈簧彈力、摩擦力對物塊做功的代數(shù)和等于物塊機械能的增加量，故C錯誤；D．對彈簧和物塊組成的系統(tǒng)，根據(jù)機械能守恒定律得：拉力F與摩擦力做功的代數(shù)和等于彈簧和物塊的機械能增加量，故D正確。故選D。3、B【解析】

AB．行星Ⅱ、行星Ⅲ滿足a=r3，據(jù)開普勒第三定律知他們的運行周期相等，令△t等于一個周期，它們與中心天體連線掃過的面積，橢圓面積小于圓面積，故A錯誤，B正確；

C．向心加速度為垂直于速度方向的加速度，行星Ⅱ與行星Ⅲ在P點時加速度相等，但行星Ⅱ在該點的向心加速度為此加速度沿P至橢圓圓心方向的分量，小于行星Ⅲ在P點時加速度，故C錯誤；

D．據(jù)，考慮到Ⅰ到Ⅱ的變軌過程應該在B點加速，有v1＜v2B，B到E過程動能向勢能轉(zhuǎn)化，有v2B＞v2E，考慮到v2E小于在E點能夠繞中心天體勻速圓周運動所需的速度vE，而vE＜v3，所以有v2E＜v3，綜上所述v2E＜v3＜v1＜v2B，故D錯誤；

故選B。4、D【解析】

A．貨物開始時豎直向上運動，由v－t圖像讀出0~3s的斜率即加速度為正，表示加速度向上，則貨物處于超重狀態(tài)，故A錯誤；B．3~5s內(nèi)貨物做向上的勻速直線運動，一定有除重力以外的拉力對貨物做正功，則貨物的機械能增加，故B錯誤；C．5~7s內(nèi)的加速度為由牛頓第二定律有可得則有貨物受到向上的拉力為重力的0.7倍，故C錯誤；D．v－t圖像的面積表示貨物上升的總位移，則總高度為故D正確。故選D。5、B【解析】

根據(jù)u=220sin314t(V)可知，原線圈的電壓有效值為，電壓表的讀數(shù)為變壓器的輸出電壓的有效值，由得，電壓表讀數(shù)為，故A錯誤；若僅將副線圈匝數(shù)增加到原來的2倍，根據(jù)可知，U2增大到原來的2倍，由可知，電流表的讀數(shù)增大到原來的2倍，故B正確；輸入電壓和匝數(shù)比不變，則輸出電壓不變，僅將R的阻值增加到原來的2倍，由可知，電流變?yōu)樵瓉淼囊话?，輸入功率變?yōu)樵瓉淼囊话耄蔆錯誤；若副線圈匝數(shù)增加到原來的2倍，則U2增加到原來的2倍，同時R的阻值也增加到原來的2倍，故輸出功率變?yōu)樵瓉淼?倍，故D錯誤。6、A【解析】

一個中子與某原子核發(fā)生核反應生成一個氘核的核反應方程為自由核子組合釋放的能量Q就是氘核的結(jié)合能，而氘核由兩個核子組成，則它的比結(jié)合能為，故A正確，BCD錯誤。故選A。二、多項選擇題：本題共4小題，每小題5分，共20分。在每小題給出的四個選項中，有多個選項是符合題目要求的。全部選對的得5分，選對但不全的得3分，有選錯的得0分。7、AC【解析】

A．在第2個滑塊進入粗糙水平面后至第3個滑塊進入粗糙水平面前，滑塊做勻速直線運動，對整體分析則有：解得：F=3mg故A正確；B．根據(jù)動能定理有：解得v=故B錯誤；C．由牛頓第二定律得解得a=故C正確；D．水平恒力F作用下，第三個物塊進入粗糙地帶時，整體將做減速運動，由動能定理得解得故滑塊不能全部進入粗糙水平面，故D錯誤。故選AC。8、BD【解析】

A.若槽和球一起勻速下滑，則槽對球的作用力大小等于球的重力，即為mg，故A錯誤；B.若槽和球一起下滑的加速度大小為gsinθ，則槽對球的作用力大小為故B正確；C.若槽和球一起下滑的加速度大小為gsinθ，則系統(tǒng)在水平方向有向右的加速度，地面對斜面的摩擦力方向向右，故C錯誤．D.若槽和球一起勻速下滑，則球受力平衡，球?qū)η氨诘膹椓閙gsinθ，對底部的壓力為mgcosθ，所以球和槽之間只有兩個接觸點有彈力的作用，故D正確；9、AC【解析】

AB．由圖可知，水潤濕容器壁并依附在容器壁上面，屬于浸潤現(xiàn)象，此時附著層內(nèi)分子間的距離小于液體內(nèi)部分子的距離，附著層分子之間的作用力表現(xiàn)為斥力，附著層有擴展趨勢，故A正確，B錯誤；C．密閉的導熱容器中盛有部分水，長時間靜置后，水蒸氣與水達到動態(tài)平衡，故水面上方的水蒸汽為飽和汽，故C正確，D．水的飽和氣壓隨溫度的變化而變化，故D錯誤。故選AC。10、BC【解析】

A．探測器繞月球做勻速圓周運動，根據(jù)萬有引力提供向心力，則有可得月球的質(zhì)量不考慮天體自轉(zhuǎn)，在月球表面，萬有引力等于飛船所受的重力，則有可得月球表面飛船所受的重力為由于飛船質(zhì)量未知，所以無法求出月球表面飛船所受的重力，故A錯誤；B．探測器繞月球做勻速圓周運動，根據(jù)萬有引力提供向心力，則有解得探測器繞月球運行的加速度則探測器繞月球運行的加速度可求出，故B正確；C．根據(jù)周期和線速度的關(guān)系可知探測器繞月球運行的速度可求出，故C正確；D．月球?qū)μ綔y器的吸引力探測器的質(zhì)量未知，無法確定月球?qū)ζ涞奈?，故D錯誤；故選BC。三、實驗題：本題共2小題，共18分。把答案寫在答題卡中指定的答題處，不要求寫出演算過程。11、（1）①開關(guān)未斷開②電阻箱阻值為零（2）圖像如圖所示：1.4（1.30~1.44都算對）1.2（1.0~1.4都算對）（3）1.4（結(jié)果與（2）問第一個空格一致）1.0（結(jié)果比（2）問第二個空格小0.2）【解析】本題考查測量電源電動勢和內(nèi)電阻實驗，意在考查考生的實驗數(shù)據(jù)處理能力和誤差分析能力．（1）連接電路時電源應與電路斷開，所以開關(guān)要斷開；另一錯誤是電阻箱接入電路的電阻是零，這樣容易燒壞電流表和電源．（2）將數(shù)據(jù)描點連線，做出一條傾斜的直線．根據(jù)閉合電路歐姆定律E=I(R+r)得，所以圖線的斜率表示電源電動勢V=1.37V，截距絕對值表示r=0.4×3.0Ω=1.20Ω；用電壓表與電流表并聯(lián)，可測得電流表的內(nèi)阻，考慮電表內(nèi)阻對實驗的影響，則E=I(R+RA+r)，得，所以圖線的斜率仍表示電動勢，電動勢的準確值為1.37V，圖線的截距表示（RA+r），所以內(nèi)阻精確值為r=（1.20-0.20）Ω=1.00Ω．點睛：本題考查應用電流表和電阻箱測量電源電動勢和內(nèi)電阻實驗，本題創(chuàng)新之處在于用一個電壓表并聯(lián)在電流表的兩端測出電流表的電阻，從而提高測量電源內(nèi)阻的精確度．12、BD；；；；【解析】

該題利用自由落體運動來驗證機械能守恒，因此需要測量物體自由下落的高度hAB，以及物體通過B點的速度大小，在測量速度時我們利用小球通過光電門的平均速度來代替瞬時速度，因此明白了實驗原理即可知道需要測量的數(shù)據(jù)；由題意可知，本實驗采用光電門利用平均速度法求解落地時的速度；則根據(jù)機械能守恒定律可知，當減小的機械能應等于增大的動能；由原理即可明確注意事項及數(shù)據(jù)的處理等內(nèi)容。【詳解】（1）根據(jù)機械能守恒的表達式可知，方程兩邊可以約掉質(zhì)量，因此不需要測量質(zhì)量，故A錯誤；根據(jù)實驗原理可知，需要測量的是A點到光電門B的距離H，故B正確；利用小球通過光電門的平均速度來代替瞬時速度，不需要測量下落時間，故C錯誤；利用小球通過光電門的平均速度來代替瞬時速度時，需要知道擋光物體的尺寸，因此需要測量小球的直徑，故D正確。故選BD。

（2）已知經(jīng)過光電門時的時間小球的直徑；則可以由平均速度表示經(jīng)過光電門時的速度；

故；

（3）若減小的重力勢能等于增加的動能時，可以認為機械能守恒；則有：mgH=mv2；

即：2gH=（）2

解得：，那么該直線斜率k0=。

（4）乙圖線=kH，因存在阻力，則有：mgH-fH=mv2；

所以重物和紙帶下落過程中所受平均阻力與重物所受重力的比值為；【點睛】考查求瞬時速度的方法，理解機械能守恒的條件，掌握分析的思維，同時本題為創(chuàng)新型實驗，要注意通過分析題意明確實驗的基本原理才能正確求解。四、計算題：本題共2小題，共26分。把答案寫在答題卡中指定的答題處，要求寫出必要的文字說明、方程式和演算步驟。13、①3×105Pa②250N【解析】

①以汽缸和皮吸內(nèi)的氣體為研究對象，開始時封閉氣體的壓強為p0，體積：V1＝1000cm3＋40×50cm3＝3000cm3當活塞下壓到汽缸底部時，設封閉氣體的壓強為p，體積為V2＝1000cm3，由玻意耳定律：p0V1＝p2V2解得：p2＝3p0＝3×105Pa②以皮吸內(nèi)的氣體為研究對象，開始時封閉氣體的壓強為p0，體積為V2＝1000cm3，活塞緩慢向上提起20cm高度保持靜止時