湖北省随州市重点中学新高考压轴卷物理试卷及答案解析

湖北省随州市重点中学新高考压轴卷物理试卷请考生注意：1．请用2B铅笔将选择题答案涂填在答题纸相应位置上，请用0．5毫米及以上黑色字迹的钢笔或签字笔将主观题的答案写在答题纸相应的答题区内。写在试题卷、草稿纸上均无效。2．答题前，认真阅读答题纸上的《注意事项》，按规定答题。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、太空垃圾是围绕地球轨道的有害人造物体，如图所示是漂浮在地球附近的太空垃圾示意图，对此有如下说法，正确的是（）A．太空垃圾一定能跟同一轨道上同向飞行的航天器相撞B．离地越低的太空垃圾运行角速度越小C．离地越高的太空垃圾运行加速度越小D．离地越高的太空垃圾运行速率越大2、物理学家通过对实验的深入观察和研究，获得正确的科学知识，推动物理学的发展．下列说法符合事实的是（）A．英国物理学家卢瑟福第一次将量子观念引入原子领域，提出了定态和跃迁的概念B．法拉第最早在实验中观察到电流的磁效应现象，从而揭开了电磁学的序幕C．爱因斯坦给出了光电效应方程，成功的解释了光电效应现象D．法国学者库仑最先提出了电场概念，并通过实验得出了库仑定律3、如图所示，P球质量为2m,物体Q的质量为m,现用一轻绳将小球P系于光滑墙壁上的O点，物体Q位于墙壁和球P之间，已知P、Q均处于静止状态，轻绳与墙壁间的夹角为30°,重力加速度为g,则下列说法正确的是()A．P对Q有方向竖直向下的摩擦力，大小为mgB．若增大P球的质量，则P对Q的摩擦力一定变大C．若增大Q球的质量，则P对Q的摩擦力一定变大D．轻绳拉力大小为4、如图（甲）所示，质最m=2kg的小物体放在长直的水平地面上，用水平细线绕在半径R=0.5m的薄圆筒上。t=0时刻，圆筒由静止开始绕竖直中心轴转动，其角速度ω随时间t的变化规律如图（乙）所示，小物体和地面间的动摩擦因数为0.1，重力加速度g=10m/s2。则下列判断正确的是（）A．细线的拉力大小为4NB．细线拉力的瞬时功率满足P=4tC．小物体的速度随时间的变化关系满足v=4tD．在0-4s内，小物体受合力的冲量为4N•g5、伽利略通过斜面理想实验得出了（）A．力是维持物体运动的原因 B．物体的加速度与外力成正比C．物体运动不需要力来维持 D．力是克服物体惯性的原因6、两质点、同时、同地、同向出发，做直线运动。图像如图所示。直线与四分之一椭圆分别表示、的运动情况，图中横、纵截距分别为椭圆的半长轴与半短轴（椭圆面积公式为，为半长轴，为半短轴）。则下面说法正确的是（）A．当时， B．当，两者间距最小C．的加速度为 D．当的速度减小为零之后，才追上二、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、如图所示，竖直放置的两块很大的平行金属板a、b，相距为d，a、b间的电场强度为E，今有一带正电的微粒从a板下边缘以初速度v0竖直向上射入电场，当它飞到b板时，速度大小不变，而方向变为水平方向，且刚好从高度也为d的狭缝穿过b板进入bc区域，bc区域的宽度也为d，所加电场的场强大小为E，方向竖直向上，磁感应强度方向垂直纸面向里，磁场磁感应强度大小等于，重力加速度为g，则下列关于微粒运动的说法正确的A．微粒在ab区域的运动时间为B．微粒在bc区域中做匀速圆周运动，圆周半径r＝dC．微粒在bc区域中做匀速圆周运动，运动时间为D．微粒在ab、bc区域中运动的总时间为8、如图所示，用粗细均匀、总电阻为的导线围成一个边长为的等边三角形闭合线框，线框以速度匀速穿过一个水平方向宽度为，竖直方向足够长的磁场区域，该磁场的磁感应强度为。线框在匀速穿过磁场区域过程中边始终与磁场边界（图中虚线所示）平行，则下列说法正确的是（）A．导线框从刚进入磁场到完全进入磁场过程中产生的平均电动势为B．导线框从刚进入磁场到导线框完全离开磁场过程中，导线框不受安培力作用的时间为C．导线框边刚进入和刚离开磁场时两间的电势差相等D．导线框从边进入磁场的水平距离为时刻开始到导线框完全离开磁场过程中通过线框的电荷量为9、固定的半圆形玻璃砖的横截面如图。点为圆心，为直径的垂线。足够大的光屏紧靠玻璃砖右侧且垂直于。由、两种单色光组成的一束光沿半径方向射向点，入射光线与夹角较小时，光屏出现三个光斑。逐渐增大角，当时，光屏区域光的光斑消失，继续增大角，当时，光屏区域光的光斑消失，则________。A．玻璃砖对光的折射率比对光的小B．光在玻璃砖中的传播速度比光速小C．光屏上出现三个光斑时，区域光的光斑离点更近D．时，光屏上只有1个光斑E.时，光屏上只有1个光斑10、如图甲，间距L=lm且足够长的光滑平行金属导轨cd、ef固定在水平面（纸面）上，右侧cf间接有R=2Ω的电阻．垂直于导轨跨接一根长l=2m、质量m=0.8kg的金属杆，金属杆每米长度的电阻为2Ω．t=0时刻，宽度a=1.5m的匀强磁场左边界紧邻金属杆，磁场方向竖直向下、磁感应强度大小B=2T．从t=0时刻起，金属杆（在方向平行于导轨的水平外力F作用下）和磁场向左运动的速度一时间图像分别如图乙中的①和②．若金属杆与导轨接触良好，不计导轨电阻，则）（）A．t=0时刻，R两端的电压为B．t=0.5s时刻，金属杆所受安培力的大小为1N、方向水平向左C．t=l.5s时刻，金属杆所受外力F做功的功率为4.8WD．金属杆和磁场分离前的过程中，从c到f通过电阻R的电荷量为0.5C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）某同学做测量金属丝的电阻率的实验。（1）用螺旋测微器测量金属丝的直径，示数如图甲，其直径为_________。（2）测量该金属丝的电阻率，可供选择的仪器有：A．电流表A，量程有和两种，内阻均较小；B．电压表V，量程有和两种，内阻均较大；C．电源电动势为，内阻较小。实验中按如图乙所示接好电路，闭合后，把开关拨至a时发现，电压表与电流表的指针偏转都在满偏的处。再把拨至b时发现，电压表指针几乎还在满偏的处，电流表指针则偏转到满偏的处，由此确定正确的位置并进行实验。完成下列问题。所选电压表的量程为_________V，此时电压测量值为_________V。所选电流表的量程为_________，此时电流测量值为_________。12．（12分）某同学设计了一个如图所示的实验装置验证动量守恒定律。小球A底部竖直地粘住一片宽度为d的遮光条，用悬线悬挂在O点，光电门固定在O点正下方铁架台的托杆上，小球B放在竖直支撑杆上，杆下方悬挂一重锤，小球A（包含遮光条）和B的质量用天平测出分别为、，拉起小球A一定角度后释放，两小球碰撞前瞬间，遮光条刚好通过光电门，碰后小球B做平抛运动而落地，小球A反弹右摆一定角度，计时器的两次示数分别为、，测量O点到球心的距离为L，小球B离地面的高度为h，小球B平抛的水平位移为x。(1)关于实验过程中的注意事项，下列说法正确的是________。A．要使小球A和小球B发生对心碰撞B．小球A的质量要大于小球B的质量C．应使小球A由静止释放(2)某次测量实验中，该同学测量数据如下：，，，，，，重力加速度g取，则小球A与小球B碰撞前后悬线的拉力之比为________，若小球A（包含遮光条）与小球B的质量之比为________，则动量守恒定律得到验证，根据数据可以得知小球A和小球B发生的碰撞是碰撞________（“弹性”或“非弹性”）。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）质量为的小型无人机下面悬挂着一个质量为的小物块，正以的速度匀速下降，某时刻悬绳断裂小物块竖直下落，小物块经过落地，已知无人机运动中受到的空气阻力大小始终为其自身重力的0.1倍，无人机的升力始终恒定，不计小物块受到的空气阻力，重力加速度为，求当小物块刚要落地时:（1）无人机的速度;（2）无人机离地面的高度。14．（16分）如图，一竖直放置的气缸上端开口，气缸壁内有卡口a和b，a、b间距为h，a距缸底的高度为H；活塞只能在a、b间移动，其下方密封有一定质量的理想气体。已知活塞质量为m，面积为S，厚度可忽略；活塞和汽缸壁均绝热，不计他们之间的摩擦。开始时活塞处于静止状态，上、下方气体压强均为p0，温度均为T0。现用电热丝缓慢加热气缸中的气体，直至活塞刚好到达b处。求此时气缸内气体的温度以及在此过程中气体对外所做的功。重力加速度大小为g。15．（12分）如图，一上端开口、下端封闭的细长玻璃管，下部有长L1=66cm的水银柱，中间封有长L2=6.6cm的空气柱，上部有长L3=44cm的水银柱，此时水银面恰好与管口平齐．已知大气压强为P0=76cmHg．如果使玻璃管绕底端在竖直平面内缓慢地转动一周，求在开口向下和转回到原来位置时管中空气柱的长度．(封入的气体可视为理想气体，在转动过程中没有发生漏气.)

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】

A．在同一轨道上的航天器与太空垃圾线速度相同，如果它们绕地球飞行的运转方向相同，它们不会碰撞，故A错误。BCD．太空垃圾在地球的引力作用下绕地球匀速圆周运动，根据可得离地越低的太空垃圾运行角速度越大；离地越高的太空垃圾运行加速度越小；离地越高的太空垃圾运行速率越小，故BD错误，C正确。故选C。2、C【解析】

玻尔第一次将量子观念引入原子领域，提出了定态和跃迁的概念，选项A错误；奥斯特最早在实验中观察到电流的磁效应现象，从而揭开了电磁学的序幕，选项B错误；爱因斯坦给出了光电效应方程，成功的解释了光电效应现象，选项C正确；法拉第最先提出了电场概念，库伦通过实验得出了库仑定律，选项D错误；故选C.3、C【解析】

A.Q受到重力、墙壁的弹力、P的压力和向上静摩擦力，即P对Q的摩擦力的方向向上，大小为mg．故A错误．B.由A的分析可知，增大P的质量，P对Q的摩擦力不变，故B错误．C.由B的分析可知，增大Q的质量，Q受到的静摩擦力增大，故C正确．D.P、Q整体受到重力、支持力和绳子的拉力，共3个力作用，设绳子的拉力为F，在竖直方向：Fcos30°=3mg所以绳子的拉力：F=2mg．故D错误．4、D【解析】

AC．根据图象可知，圆筒做匀加速转动，角速度随时间变化的关系式为圆筒边缘线速度与物块前进速度大小相同，根据得物体运动的加速度根据牛顿第二定律得解得细线的拉力大小为AC错误；B．细线拉力的瞬时功率故B错误；D．物体的合力大小为在0-4s内，小物体受合力的冲量为故D正确。故选D。5、C【解析】

AC.理想斜面实验只能说明力不是维持物体运动的原因，即物体的运动不需要力来维持，故A错误，C正确；B.牛顿第二定律说明力是使物体产生加速度的原因，物体的加速度与外力成正比，故B错误；D.惯性是物体固有的属性，质量是物体惯性大小的量度，惯性与物体的运动状态和受力无关，故D错误。故选C。6、C【解析】

AB．两质点、从同一地点出发，椭圆轨迹方程为由题图可知、，当带入方程解得在本题的追及、相遇问题中，初始时刻的速度大于的速度，二者距离越来越大，速度相等的瞬间，两者间距最大，AB错误；C．做的是初速度为零的匀加速直线运动，经过后速度为，即C正确；D．图线和时间轴围成的面积为位移，经过，速度减小为零，的位移为所围成图形的面积的位移为A的位移大于B的位移，说明在停下来之前，已经追上了，D错误。故选C。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、AD【解析】

将粒子在电场中的运动沿水平和竖直方向正交分解，水平分运动为初速度为零的匀加速运动，竖直分运动为末速度为零的匀减速运动，根据运动学公式，有：水平方向：v0=at，；竖直方向：0=v0-gt；解得a=g①②，故A正确；粒子在复合场中运动时，由于电场力与重力平衡，故粒子做匀速圆周运动，洛伦兹力提供向心力解得：③，由①②③得到r=2d，故B错误；由于r=2d，画出轨迹，如图，由几何关系，得到回旋角度为30°，故在复合场中的运动时间为，故C错误；粒子在电场中运动时间为：，故粒子在ab、bc区域中运动的总时间为：，故D正确；故选AD．【点睛】本题关键是将粒子在电场中的运动正交分解为直线运动来研究，而粒子在复合场中运动时，重力和电场力平衡，洛仑兹力提供向心力，粒子做匀速圆周运动．8、BD【解析】

A.根据法拉第电磁感应定律，线框从刚进入磁场到完全进入磁场过程中产生的平均电动势：，而：，，解得，故A错误；B.导线框完全在磁场中运动时磁通量不变，没有感应电流，不受安培力作用的时间为：，故B正确；C.线框BC边刚进入磁场时两端的电势差为：，线框边刚离开时，两端的电势差为：，故C错误；D.导线框边进入磁场的水平距离为时线框已经完全进入磁场，由：，故D正确。故选：BD。9、BCE【解析】

A．根据题干描述“当θ=α时，光屏NQ区域A光的光斑消失，继续增大θ角，当θ=β时，光屏NQ区域B光的光斑消失”，说明A光先发生了全反射，A光的临界角小于B光的临界角，而发生全反射的临界角C满足：，可知玻璃砖对A光的折射率比对B光的大，故A错误；B．玻璃砖对A光的折射率比对B光的大，由知，A光在玻璃砖中传播速度比B光的小。故B正确；C．由玻璃砖对A光的折射率比对B光的大，即A光偏折大，所以NQ区域A光的光斑离N点更近，故C正确；D．当α＜θ＜β时，B光尚未发生全反射现象，故光屏上应该看到2个亮斑，其中包含NP侧的反射光斑（A、B重合）以及NQ一侧的B光的折射光线形成的光斑。故D错误；E．当时，A、B两光均发生了全反射，故仅能看到NP侧的反射光斑（A、B重合）。故E正确。

故选BCE。10、BD【解析】

A、t=0时刻，棒的速度为零，磁场向左运动的速度为2m/s，等效为棒切割的速度为2m/s，，棒的内阻为，故电阻R的电压为：，故A错误；B、t=0.5s时，棒的切割速度为2-1=1m/s，方向向右，，，方向由左手定则可知水平向左，故B正确；C、金属杆做匀加速直线运动，故，由图象可知，金属杆所受安培力的大小为：，可得，则金属杆做功的功率为：，故C错误．D、金属杆和磁场分离前的过程中，在0-1s内，金属杆相对于磁场向右运动，产生的感应电流由c到f。在0-1s内，金属杆相对于磁场通过的位移大小为：，从c到f通过电阻R的电荷量为：，故D正确。故选BD。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、0.4700~32.40~107.5【解析】

（1）[1]．螺旋测微器的固定刻度为0，经估读后旋转刻度在47格处，测量值为0.470mm。（结果为值读数字真读，值读至0.001mm，测量值为0.470mm）（2）[2][3][4][5]．由仪器参数确定器材。电源电动势为4.5V，若电压表选用量程其指针偏转过小，应选用量程。由电路规律分析原理。电压表读数几乎不变，电流表读数变化明显，说明阻值较大，与电压表电阻相接近，一般为几千欧而电源电动势只有，由欧姆定律计算知电流只有几毫安，故电流表选用量程。阻值较大，则应使电流表内接，即拨至b。此时电压表为满偏的，则读数为电流表为满偏的，则读数为．12、A弹性【解析】

(1)由实验原理确定操作细节；(2)根据极短时间内的平均速度等于瞬时速度求出小球通过最低点的速度，从而得出动能的增加量，根据小球下降的高度求出重力势能的减小量，判断是否相等。【详解】(1)[1]A．两个小于必发生对心碰撞，故选项A正确；B．碰撞后入射球反弹，则要求入射球的质量小于被碰球的质量，故选项B错误；C．由于碰撞前后A的速度由光电门测出，A释放不一定从静止开始，故选项C错误；故选A；(2)[2]碰撞前后入射球A的速度由光电门测出：，；被碰球B碰撞后的速度为：；根据牛顿第二定律,碰撞前有：，所以；同理碰撞后有：，所以，则：；[3]若碰撞前后动量守恒则有：，从而求得：；[4]碰撞后的动能，而碰撞后的动能，由于，所以机械能守恒，故是弹性碰撞。【点睛】考查验证动量守恒定律实验原理。四、计算题：本题共2小题，共26分