山西省长治市第九中学新高考压轴卷物理试卷及答案解析

山西省长治市第九中学新高考压轴卷物理试卷注意事项：1．答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号、考场号和座位号填写在试题卷和答题卡上。用2B铅笔将试卷类型（B）填涂在答题卡相应位置上。将条形码粘贴在答题卡右上角"条形码粘贴处"。2．作答选择题时，选出每小题答案后，用2B铅笔把答题卡上对应题目选项的答案信息点涂黑；如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案。答案不能答在试题卷上。3．非选择题必须用黑色字迹的钢笔或签字笔作答，答案必须写在答题卡各题目指定区域内相应位置上；如需改动，先划掉原来的答案，然后再写上新答案；不准使用铅笔和涂改液。不按以上要求作答无效。4．考生必须保证答题卡的整洁。考试结束后，请将本试卷和答题卡一并交回。一、单项选择题：本题共6小题，每小题4分，共24分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。1、如图所示，一端搁在粗糙水平面上，另一端系一根细线（线竖直）处于静止状态的重直杆A受到的作用力个数（）A．1 B．2C．3 D．42、如图所示为某住宅区的应急供电系统，由交流发电机和副线圈匝数可调的理想降压变压器组成。发电机中矩形线圈所围的面积为S，匝数为N，电阻不计，它可绕水平轴OO/在磁感应强度为B的水平匀强磁场中以角速度ω匀速转动。矩形线圈通过滑环连接降压变压器，滑动触头P上下移动时可改变输出电压，R0表示输电线的电阻。以线圈平面在中性面为计时起点，下列判断正确的是（）A．若发电机线圈某时刻处于图示位置，变压器原线圈的电流瞬时值为零B．发电机线圈感应电动势的瞬时值表达式为C．当滑动触头P向下移动时，变压器原线圈两端的电压不变D．当用户数目增多时，电路中的电流变小，用户得到的电压变小3、研究光电效应的实验规律的电路如图所示，加正向电压时，图中光电管的A极接电源正极，K极接电源负极时，加反向电压时，反之．当有光照射K极时，下列说法正确的是A．K极中有无光电子射出与入射光频率无关B．光电子的最大初动能与入射光频率有关C．只有光电管加正向电压时，才会有光电流D．光电管加正向电压越大，光电流强度一定越大4、一质点静止在光滑水平面上，现对其施加水平外力F，F随时间变化规律如图所示，下列说法正确的是（）A．在0~4s时间内，位移先增后减B．在0~4s时间内，动量一直增加C．在0~8s时间内，F的冲量为0D．在0~8s时间内，F做的功不为05、如图，△OMN为玻璃等腰三棱镜的横截面。a、b两束可见单色光从空气垂直射入棱镜底面MN，在棱镜侧面OM、ON上反射和折射的情况如图所示，由此可知（）A．从玻璃射向空气，a光的临界角小于b光的临界角B．玻璃对a光的折射率小于玻璃对b光的折射率C．在玻璃中，a光的速度小于b光的速度D．在双缝干涉实验中，a光干涉条纹宽度小于b光干涉条纹宽度6、投壶是古代士大夫宴饮时做的一种投掷游戏，也是一种礼仪。某人向放在水平地面的正前方壶中水平投箭（很短，可看做质点），结果箭划着一条弧线提前落地了（如图所示）。不计空气阻力，为了能把箭抛进壶中，则下次再水平抛箭时，他可能作出的调整为（）A．减小初速度，抛出点高度变小B．减小初速度，抛出点高度不变C．初速度大小不变，降低抛出点高度D．初速度大小不变，提高抛出点高度二、多项选择题：本题共4小题，每小题5分，共20分。在每小题给出的四个选项中，有多个选项是符合题目要求的。全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。7、如图（a）所示，在匀强磁场中，一电阻均匀的正方形单匝导线框绕与磁感线垂直的转轴匀速转动，线圈产生的交变电动势随时间变化的规律如图（b）所示，若线框总电阻为，则（）A．边两端电压的有效值为B．当线框平面与中性面的夹角为时，线框产生的电动势的大小为C．从到时间内，通过线框某一截面的电荷量为D．线框转动一周产生的焦耳热为8、如图甲所示，质量为的物块从弹簧上方离地高处由静止释放，其动能与离地高度的关系如图乙所示，其中阶段图像为直线，其余部分为曲线，对应图像的最高点，重力加速度为，不计空气阻力，以下说法正确的是（）A．弹簧的劲度系数B．当物块下落到高度时，重力势能与弹簧的弹性势能之和最小C．当物块处于高度时，弹簧的弹性势能为D．在物块从下降到过程中，弹簧的最大弹性势能为9、研究表明，汽车在行驶过程中所受阻力的大小与运动速率的平方近似成正比。一辆汽车在平直公路上行驶，以某一功率行驶达到的最大速率为，此时所受阻力为。若增加汽车功率为原来的两倍，其他条件不变，该汽车行驶达到的最大速率为，相应的阻力为。对此下列表述正确的是（）A． B． C． D．10、下列说法正确的是________。A．利用单摆测重力加速度实验中，小球的质量不需要测量B．在光导纤维束内传送图像是利用光的衍射现象C．泊松亮斑是光透过圆盘形成的衍射现象D．用标准平面检查光学平面的平整程度是利用光的干涉现象E.潜艇利用声呐探测周围物体的分布情况，用的是波的衍射原理三、实验题：本题共2小题，共18分。把答案写在答题卡中指定的答题处，不要求写出演算过程。11．（6分）物理社找到一根拉力敏感电阻丝，其阻值随拉力F变化的图像如图甲所示，社员们按图乙所示电路制作了一个简易“吊杆”。电路中电源电动势E=3V，内阻r=1Ω；灵敏毫安表的量程为10mA，内阻Rg=5Ω；R1是可变电阻。A，B两接线柱等高且固定。现将这两根拉力敏感电阻丝套上轻质光滑绝缘杆，将其两端接在A，B接线柱上。通过光滑绝缘杆可将重物吊起。不计敏感电阻丝的重力，现完成下列操作步骤：步骤a：滑环下不吊重物时，闭合开关，调节可变电阻R1使毫安表指针满偏；步骤b：滑杆下吊上已知重力的重物，测出电阻丝与竖直方向的夹角为θ；步骤c：保持可变电阻R1接入电路阻值不变，读出此时毫安表示数I；步骤d：换用不同已知重力的物理，挂在滑环上记录每一个重力值对应的电流值；步骤e：将毫安表刻度盘改装为重力刻度盘（1）写出敏感电阻丝上的拉力F与重物G的关系：F=___________。（2）设R-F图像斜率为k，写出毫安表示数I与待测重物重力G关系的表达式：I=___________。（用E，r，R1，Rg，R0，k，θ表示）（3）若R-F图像中R0=50Ω，k=0.2Ω/N。测得θ=45°，毫安表指针半偏，则待测重物的重力G=________N。（4）关于改装后的重力刻度盘，下列说法正确的是________。A．重力零刻度线在毫安表满刻度处，刻度线均匀B．重力零刻度线在毫安表零刻度处，刻度线不均匀C．重力零刻度线在毫安表满刻度处，刻度线不均匀D．重力零刻度线在毫安表零刻度处，刻度线均匀（5）若电源电动势不变，内阻变大，其他条件不变，用这台简易“吊秤”称重前，进行了步骤a操作，则测量结果________。（填“偏大”“偏小”或“不变”）12．（12分）某实验小组欲自制欧姆表测量一个电阻的阻值，实验提供的器材如下：A．待测电阻Rx（约200Ω）B．电源（电动势E约1.4V，内阻r约10Ω）C．灵敏电流计G（量程1mA，内阻Rg=200Ω）D．电阻R1=50ΩE.电阻R2=200ΩF.滑动变阻器R（阻值范围为0~500Ω）G.开关，导线若干(1)由于电源电动势未知，该实验小组经过分析后，设计了如图（a）的测量电路。部分步骤如下：先闭合开关S1、S2，调节滑动变阻器R，使灵敏电流计示数I1=0.90mA，此时电路总电流I总=______mA；(2)同时测出电动势1.35V后，该小组成员在图（a）的基础上，去掉两开关，增加两支表笔M、N，其余器材不变，改装成一个欧姆表，如图（b），则表笔M为______（选填“红表笔”或“黑表笔”）。用改装后的欧姆表先进行电阻调零，再测量Rx阻值，灵敏电流计的示数I如图（c），待测电阻Rx的阻值为______Ω。四、计算题：本题共2小题，共26分。把答案写在答题卡中指定的答题处，要求写出必要的文字说明、方程式和演算步骤。13．（10分）如图所示，一定质量的理想气体从状态a变化到状态b，在这一过程中，若a对应的温度为T1=200K，求：①b点的温度；②若从a到b的过程中内能增加2.5×105J，在这个过程中气体从外界吸收的热量是多少。14．（16分）如图所示，用一块长L1=1.0m的木板在墙和桌面间架设斜面，桌面离地高H=0.8m，桌面长L2=1.5m，斜面和水平桌面间的倾角θ可以在060°之间调节后固定，将质量m=0.2kg的小物块从斜面顶端无初速释放，物块与斜面间的动摩擦因数μ1=0.05，物块和桌面间的动摩擦因数为μ2，忽略物块在斜面和桌面交接处的能量损失。（已知最大静摩擦力等于滑动摩擦力）（1）当物块刚好能从斜面开始下滑时，求斜面的倾角θ；（用正切值表示）（2）当θ角增大到37°时，物块下滑后恰能停在桌面边缘，求物块与桌面间的动摩擦因数μ2；（3）若将（2）中求出的μ2作为已知条件，继续增大θ角，求物块落地点与墙面的距离最大值S总，及此时斜面的倾角θ。15．（12分）如图所示为回旋加速器的结构示意图，匀强磁场的方向垂直于半圆型且中空的金属盒D1和D2，磁感应强度为B，金属盒的半径为R，两盒之间有一狭缝，其间距为d，且R≫d，两盒间电压为U。A处的粒子源可释放初速度不计的带电粒子，粒子在两盒之间被加速后进入D1盒中，经半个圆周之后再次到达两盒间的狭缝。通过电源正负极的交替变化，可使带电粒子经两盒间电场多次加速后获得足够高的能量。已知带电粒子的质量为m、电荷量为+q。(1)不考虑加速过程中的相对论效应和重力的影响。①求粒子可获得的最大动能Ekm；②若粒子第1次进入D1盒在其中的轨道半径为r1，粒子第2次进入D1盒在其中的轨道半径为r2，求r1与r2之比；③求粒子在电场中加速的总时间t1与粒子在D形盒中回旋的总时间t2的比值，并由此分析：计算粒子在回旋加速器中运动的时间时，t1与t2哪个可以忽略？（假设粒子在电场中的加速次数等于在磁场中回旋半周的次数）；(2)实验发现：通过该回旋加速器加速的带电粒子能量达到25~30MeV后，就很难再加速了。这是由于速度足够大时，相对论效应开始显现，粒子的质量随着速度的增加而增大。结合这一现象，分析在粒子获得较高能量后，为何加速器不能继续使粒子加速了。

参考答案一、单项选择题：本题共6小题，每小题4分，共24分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。1、C【解析】

棒保持静止状态，合力为零；对棒受力分析，受重力、绳子竖直向上的拉力，地面的支持力，由于绳子竖直向上的拉力，有合力为零，故地面对棒没有静摩擦力，因此棒共受到3个力作用，故C正确，ABD错误；故选C．【点睛】受力分析时为防止漏力、多力，可以按照重力、弹力、摩擦力的顺序分析，同时要结合平衡态分析，注意绳子的拉力方向是解题的关键．2、C【解析】

A．当线圈与磁场平行时，感应电流最大，故A错误；B．从中性面开始计时，发电机线圈感应电动势的瞬时值表达式为故B错误；C．当滑动触头P向下移动时，输出电压变小，但变压器原线圈两端的电压将不变，故C正确；D．当用户数目增多时，电路总电阻变小，电路中的电流变大，则输电线上电阻的电压增大，用户得到的电压变小，故D错误。故选C。3、B【解析】

K极中有无光电子射出与入射光频率有关，只有当入射光的频率大于K极金属的极限频率时才有光电子射出，选项A错误；根据光电效应的规律，光电子的最大初动能与入射光频率有关，选项B正确；光电管加反向电压时，只要反向电压小于截止电压，就会有光电流产生，选项C错误；在未达到饱和光电流之前，光电管加正向电压越大，光电流强度一定越大，达到饱和光电流后，光电流的大小与正向电压无关，选项D错误.4、C【解析】

A．由图可知，在0-4s内力F先向正方向，再向反方向，故质点先加速再减速到0，速度方向不变，位移增加，故A错误；B．在0-4s内，速度先增加后减小，动量先增加后减小，故B错误；C．0到8s内，一半时间的冲量为正，另一半时间的冲量为负，则总的冲量为0，故C正确；D．因8s内总的冲量为0，根据动量定理，可知动量的变化为0，即初末速度为0，则动能的变化量为0，F做功为0，故D错误。故选C。5、B【解析】

AB．由光路图看出，光线b在NO面上发生了全反射，而光线a在MO面上没有发生全反射，而入射角相同，则知b光的临界角小于a光的临界角，由可知，玻璃对a光的折射率小于b的折射率小，故A错误，B正确；C．玻璃对a光的折射率小于b的折射率小，由可知，在玻璃中，a光的速度大于b光的速度，故C错误；D．由于玻璃对a光的折射率小于b的折射率小，则a光的频率比b光的低，a光的波长比b光的长，由公式可知，a光的双缝干涉条纹宽度比b光的大，故D错误。故选B。6、D【解析】

设小球平抛运动的初速度为，抛出点离桶的高度为，水平位移为，则平抛运动的时间为：水平位移为：由题可知，要使水平位移增大，则当减小初速度或初速度大小不变时，需要时间变大，即抛出点的高度增大，故选项ABC错误，D正确；故选D。二、多项选择题：本题共4小题，每小题5分，共20分。在每小题给出的四个选项中，有多个选项是符合题目要求的。全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。7、AB【解析】

A．根据电动势随时间的变化曲线可得，交流电的电动势的瞬时值为则交流电的电动势的有效值为边两端电压的有效值为所以A正确；B．当线框平面与中性面的夹角为时，即则此时的电动势为所以B正确；C．由图象可得交流电的周期为从到时间内，即半个周期内，通过线框某一截面的电荷量为由电动势的瞬时值表达式可知则所以C错误；D．此交流电的电流有效值为根据焦耳定律可得，线框转动一周产生的焦耳热为所以D错误。故选AB。8、AD【解析】

A．结合图像可知，时，物块刚好接触弹簧，物块动能最大时，加速度为零，即解得故A正确；B．物块与弹簧组成的系统，机械能守恒，当时，物块的动能最大，则重力势能与弹簧的弹性势能之和最小，故B错误；C．物块由到过程中，动能不变，物块减少的重力势能转化为弹簧的弹性势能，即：故C错误；D．整个过程中，弹簧被压缩到最短时，弹性势能最大，由机械能守恒定律有故D正确。故选AD。9、BD【解析】

CD．汽车功率为P时，最大速率为，由二力平衡有由题意知解得①同理，汽车功率为2P时，最大速率为②解①②式得③所以D正确，C错误；AB．将③式代入与解得所以B正确，A错误。故选BD。10、ACD【解析】

A．由单摆周期公式可得，与质量无关，所以利用单摆测重力加速度实验中，小球的质量不需要测量，故A正确；B．在光导纤维束内传送图像是利用光的全反射现象，故B错误；C．泊松亮斑是光透过圆盘形成的衍射现象，故C正确；D．用标准平面检查光学平面的平整程度是利用光的干涉现象，故D正确；E．潜艇利用声呐探测周围物体的分布情况，用的是波的反射原理，故E错误。故选：ACD。三、实验题：本题共2小题，共18分。把答案写在答题卡中指定的答题处，不要求写出演算过程。11、C不变【解析】

(1)[1]对重物，可得即;（2）[2]不挂重物时，由闭合电路欧姆定律可得挂重物后，由图中关系可知整理得（3）[3]将数据带入[2]中表达式可得（4）[4]由（2）中分析可知，不挂重物时，电表满偏，此时应该为重力的0刻线，由可知，不成线性关系，故刻度为不均匀的，故C正确，A、B、D错误；故选B。（5）[5]由于称重前现将电表调满偏，当电源内阻变化时，满偏时总电阻不变，故电源内阻变化对测量结果无影响。12、4.50黑表笔180【解析】

(1)[1]闭合开关S1、S2，G与R1并联，调节滑动变阻器R，灵敏电流计读数I1=0.90mA，根据并联电路特点，通过R1的电流故此时电路总电流(2)[2]改装为欧姆表后，表内有电源，根据多用电表“红进黑出”的特点，表笔M应接黑表笔[3]根据欧姆表的原理，欧姆调零时，有接待测电阻后，读出表的电流为I=0.60mA，电路中的总电流为则有解得四、计算题：本题共2小题，共26分。把答案写在答题卡中指定的答题处，要求写出必要的文字说明、方程式和演算步骤。13、①3200K；②5×105J【解析】

①气体从a到b，由气体状态方程即解得Tb=3200K②若从a到b的过程气体对外做功内能增加2.5×105J；则在这个过程中气体从外界吸收的热量是5×105J。14、（1）tanθ=0.05；（2）0.8；（3）1.9m，53°。【解析】

（1）当物块刚好能从斜面开始下滑时，有mgsinθ=μ1mgcosθ解得：tanθ=μ1=0.05，斜面的倾角θ=arctan0.05（2）物块从顶端无初速释放开始直至恰好停在桌面边缘，根据动能定理W合=得：mgL1sin37°﹣μ1mgL1cos37°﹣μ2mg（L2﹣L1cos37°）=0代入数据，解得μ2=0.8（3）物块从顶端无初速释放开始直至运动到