上海市黃浦區(qū)金陵中學(xué)高三壓軸卷新高考物理試卷及答案解析

上海市黃浦區(qū)金陵中學(xué)高三壓軸卷新高考物理試卷考生須知：1．全卷分選擇題和非選擇題兩部分，全部在答題紙上作答。選擇題必須用2B鉛筆填涂；非選擇題的答案必須用黑色字跡的鋼筆或答字筆寫在“答題紙”相應(yīng)位置上。2．請用黑色字跡的鋼筆或答字筆在“答題紙”上先填寫姓名和準(zhǔn)考證號。3．保持卡面清潔，不要折疊，不要弄破、弄皺，在草稿紙、試題卷上答題無效。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、如圖所示，車廂水平底板上放置質(zhì)量為M的物塊，物塊上固定豎直輕桿。質(zhì)量為m的球用細(xì)線系在桿上O點。當(dāng)車廂在水平面上沿直線加速運動時，球和物塊相對車廂靜止，細(xì)線偏離豎直方向的角度為θ，此時車廂底板對物塊的摩擦力為f、支持力為N，已知重力加速度為g，則（）A．f=Mgsinθ B．f=MgtanθC．N=(M+m)g D．N=Mg2、如圖所示，在某一水平地面上的同一直線上，固定一個半徑為R的四分之一圓形軌道AB，軌道右側(cè)固定一個傾角為30°的斜面，斜面頂端固定一大小可忽略的輕滑輪，輕滑輪與OB在同一水平高度。一輕繩跨過定滑輪，左端與圓形軌道上質(zhì)量為m的小圓環(huán)相連，右端與斜面上質(zhì)量為M的物塊相連。在圓形軌道底端A點靜止釋放小圓環(huán)，小圓環(huán)運動到圖中P點時，輕繩與軌道相切，OP與OB夾角為60°；小圓環(huán)運動到B點時速度恰好為零。忽略一切摩擦力阻力，小圓環(huán)和物塊均可視為質(zhì)點，物塊離斜面底端足夠遠(yuǎn)，重力加速度為g，則下列說法正確的是（）A．小圓環(huán)到達(dá)B點時的加速度為B．小圓環(huán)到達(dá)B點后還能再次回到A點C．小圓環(huán)到達(dá)P點時，小圓環(huán)和物塊的速度之比為2：D．小圓環(huán)和物塊的質(zhì)量之比滿足3、由于放射性元素Np的半衰期很短，所以在自然界中一直未被發(fā)現(xiàn)，只是在使用人工的方法制造后才被發(fā)現(xiàn)．已知Np經(jīng)過一系列α衰變和β衰變后變成Bi，下列選項中正確的是()A．Bi的原子核比Np的原子核少28個中子B．Np經(jīng)過衰變變成Bi，衰變過程可以同時放出α粒子、β粒子和γ粒子C．衰變過程中共發(fā)生了7次α衰變和4次β衰變D．Np的半衰期等于任一個Np原子核發(fā)生衰變的時間4、如圖所示，固定在同一水平面內(nèi)的兩根平行長直金屬導(dǎo)軌的間距為d，其右端接有阻值為R的電阻，整個裝置處在豎直向上磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B的勻強(qiáng)磁場中。一質(zhì)量為m（質(zhì)量分布均勻）的導(dǎo)體桿ab垂直于導(dǎo)軌放置，且與兩導(dǎo)軌保持良好接觸，桿與導(dǎo)軌之間的動摩擦因數(shù)為μ?，F(xiàn)桿受到水平向左、垂直于桿的恒力F作用，從靜止開始沿導(dǎo)軌運動，當(dāng)運動距離L時，速度恰好達(dá)到最大（運動過程中桿始終與導(dǎo)軌保持垂直）。設(shè)桿接入電路的電阻為r，導(dǎo)軌電阻不計，重力加速度大小為g。對于此過程，下列說法中正確的是（）A．當(dāng)桿的速度達(dá)到最大時，a、b兩端的電壓為B．桿的速度最大值為C．恒力F做的功與安培力做的功之和等于桿動能的變化量D．安倍力做功的絕對值等于回路中產(chǎn)生的焦耳熱5、2016里約奧運會男子50米自由泳決賽美國埃爾文奪得金牌。經(jīng)視頻分析發(fā)現(xiàn)：他從起跳到入水后再經(jīng)過加速到獲得最大速度2.488m/s所用的時間總共為2.5秒，且這一過程通過的位移為x1=2.988m。若埃爾文以最大速度運動的時間為19s，若超過該時間后他將做1m/s2的勻減速直線運動。則這次比賽中埃爾文的成績?yōu)椋ǎ〢．19.94s B．21.94s C．20.94s D．21.40s6、如圖所示，其中電流表A的量程為0.6A，表盤均勻劃分為30個小格，每一小格表示0.02A；R1的阻值等于電流表內(nèi)阻的；R2的阻值等于電流表內(nèi)阻的4倍。若用電流表A的表盤刻度表示流過接線柱1的電流值，則下列分析正確的是（）A．將接線柱1、2接入電路時，每一小格表示0.04AB．將接線柱1、2接入電路時，每一小格表示0.02AC．將接線柱1、3接入電路時，每一小格表示0.06AD．將接線柱1、3接入電路時，每一小格表示0.01A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、如圖所示，a、b、c、d表示一定質(zhì)量的理想氣體狀態(tài)變化中的四個狀態(tài)，圖中ad與T軸平行，cd與p軸平行，ab的延長線過原點，則下列說法中正確的是（）A．氣體在狀態(tài)a時的體積大于在狀態(tài)b時的體積B．從狀態(tài)b到狀態(tài)a的過程，氣體吸收的熱量一定等于其增加的內(nèi)能C．從狀態(tài)c到狀態(tài)d的過程，氣體分子的平均動能不變，但分子的密集程度增加D．從狀態(tài)a到狀態(tài)d的過程，氣體對外做功，內(nèi)能不變E.從狀態(tài)b到狀態(tài)c的過程，氣體從外界吸收的熱量一定大于其對外做的功8、如圖所示，航天器和衛(wèi)星分別在同一平面內(nèi)的1、2軌道上繞地球做勻速圓周運動，其半徑分別為r、2r，速率分別為v1和v2。航天器運動到A點時突然加速到v3后沿曲線運動，其軌跡與軌道2交于B點，經(jīng)過B點時速率和加速度分別為v4和a1，衛(wèi)星通過B點時加速度為a2。已知地球的質(zhì)量為M，質(zhì)量為m的物體離地球中心距離為r時，系統(tǒng)的引力勢能為（取物體離地球無窮遠(yuǎn)處引力勢能為零），物體沿AB曲線運動時機(jī)械能為零。則下列說法正確的是（）A．B．C．D．若航天器質(zhì)量為m0，由A點運動到B點的過程中地球?qū)λ囊ψ龉?、帶電粒子僅在電場力作用下，從電場中a點以初速度v0進(jìn)入電場并沿虛線所示的軌跡運動到b點，如圖所示，實線是電場線，下列說法正確的是A．粒子在a點時的加速度比在b點時的加速度小B．從a到b過程中，粒子的電勢能一直減小C．無論粒子帶何種電荷，經(jīng)b點時的速度總比經(jīng)a點時的速度大D．電場中a點的電勢一定比b點的電勢高10、廣西壯族自治區(qū)處在北緯之間，某極地衛(wèi)星通過廣西最北端與最南端正上方所經(jīng)歷的時間為t，查閱到萬有引力常量G及地球質(zhì)量M。衛(wèi)星的軌道視為圓形，忽略地球自轉(zhuǎn)，衛(wèi)星的運動視為勻速圓周運動，根據(jù)以上信息可以求出（）A．該衛(wèi)星周期B．該衛(wèi)星受到的向心力C．該衛(wèi)星的線速度大小D．地球的密度三、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）某同學(xué)要測量一個未知電阻Rx的阻值，實驗過程如下：（1）先用多用電表粗測電阻Rx的阻值，將多用電表功能選擇開關(guān)置于“×1k”擋，調(diào)零后經(jīng)測量，指針位置如圖所示，電阻Rx的阻值為______kΩ。（2）為了盡可能精確測量其內(nèi)阻，除了Rx，開關(guān)S、導(dǎo)線外，還有下列器材供選用：A．電壓表V1（量程0～1V，內(nèi)阻約3kΩ）B．電壓表V2（量程0～10V，內(nèi)阻約100kΩ）C．電流表A1（量程0～250μA，內(nèi)阻Ω）D．電流表A2（量程0～0.6A，內(nèi)阻約0.125Ω）E．滑動變阻器R0（阻值范圍0～10Ω，額定電流2A）F．定值電阻R1（阻值R1=400Ω）G．電源E（電動勢12V，額定電流2A，內(nèi)阻不計）①電壓表選用________，電流表選用_____________（填寫器材的名稱）②請選用合適的器材，在方框中畫出實驗電路圖，標(biāo)出所選器材的符號。（________）③待測Rx阻值的表達(dá)式為Rx=_______。（可能用到的數(shù)據(jù)：電壓表V1、V2示數(shù)分別為U1、U2；電流表A1、A2的示數(shù)分別為I1、I2）12．（12分）為了測量一待測電阻Rx的阻值，準(zhǔn)備了以下器材：A．多用電表B．電流表G1（0~100mA，內(nèi)阻約5Ω）C．電流表G2（0~50mA，內(nèi)阻r2=10Ω）D．定值電阻R0（20Ω）E.滑動變阻器R1（0~5Ω）F.滑動變阻器R2（0~100Ω）G.直流電源（3.0V，內(nèi)阻不計）H.開關(guān)一個及導(dǎo)線若干（1）用多用電表歐姆表“×1”擋粗測電阻時，其阻值如圖甲中指針?biāo)荆瑒tRx的阻值大約是_______Ω。（2）滑動變阻器應(yīng)選________（填儀器前的序號）。（3）若是用G2表測Rx兩端電壓，請在圖乙對應(yīng)的虛線框中完成實驗電路設(shè)計（要求：滑動變阻器便于調(diào)節(jié)，電表讀數(shù)不得低于量程的）。（________）（4）補(bǔ)全實驗步驟：a.按圖乙所示電路圖連接電路，將變阻器滑動觸頭移至最________端（選填“左”或“右”）；b.閉合開關(guān)S，移動變阻器滑動觸頭至某一位置，記錄G1、G2表的讀數(shù)I1、I2；c.多次移動變阻器滑動觸頭，記錄相應(yīng)的G1、G2表的讀數(shù)I1、I2；d.以I2為縱坐標(biāo)，I1為橫坐標(biāo)，作出相應(yīng)圖線如圖丙所示，則待測電阻Rx的阻值為________Ω（保留兩位有效數(shù)字）。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，光滑水平面上靜止放著長L=2.0m，質(zhì)量M=3.0kg的木板，一個質(zhì)量m=1.0kg的小物體(可視為質(zhì)點)放在離木板右端d=0.40m處，小物體與木板之間的動摩擦因數(shù)μ=0.1?，F(xiàn)對木板施加F=10.0N水平向右的拉力，使其向右運動。g取10m/s2.求：(1)木板剛開始運動時的加速度大??；(2)從開始拉動木板到小物體脫離木板，拉力做功的大??；(3)為使小物體能脫離木板，此拉力作用時間最短為多少？14．（16分）如圖，一艘帆船靜止在湖面上，帆船的豎直桅桿頂端高出水面3m。距水面4m的湖底P點發(fā)出的激光束，從水面出射后恰好照射到桅桿頂端，該出射光束與豎直方向的夾角為53°（取sin53°=0.8）。已知水的折射率為。（1）求桅桿到P點的水平距離；（2）船向左行駛一段距離后停止，調(diào)整由P點發(fā)出的激光束方向，當(dāng)其與豎直方向夾角為45°時，從水面射出后仍然照射在桅桿頂端，求船行駛的距離。15．（12分）如圖所示，xOy坐標(biāo)系中，在y<0的區(qū)域內(nèi)分布有沿y軸正方向的勻強(qiáng)電場，在0<y<y0的區(qū)域內(nèi)分布有垂直于xOy平面向里的勻強(qiáng)磁場，一質(zhì)量為m、電荷量為＋q的粒子以初速度v0由坐標(biāo)（0，－y0）處沿x軸正方向射入電場。已知電場強(qiáng)度大小粒子重力不計。求：(1)粒子第一次到達(dá)x軸速度的大小和方向；(2)要使粒子不從y＝y(tǒng)0邊界射出磁場，求磁感應(yīng)強(qiáng)度應(yīng)滿足的條件；(3)要使粒子從電場進(jìn)入磁場時能通過點P（50y0，0）（圖中未畫出），求磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小。

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、C【解析】

以m為研究對象，受力如圖所示由牛頓第二定律得解得而繩的拉力為以M為研究對象，受力如圖所示在豎直方向上，由平衡條件有在水平方向上，由牛頓第二定律有解得故C正確，ABD錯誤。故選C。2、B【解析】

A．小圓環(huán)到達(dá)B點時受到細(xì)線水平向右的拉力和圓弧軌道對圓環(huán)的水平向左的支持力，豎直方向受到向下的重力，可知此時小圓環(huán)的加速度為g豎直向下，選項A錯誤；B．小圓環(huán)從A點由靜止開始運動，運動到B點時速度恰好為零，且一切摩擦不計，可知小圓環(huán)到達(dá)B點后還能再次回到A點，選項B正確；C．小圓環(huán)到達(dá)P點時，因為輕繩與軌道相切，則此時小圓環(huán)和物塊的速度相等，選項C錯誤；D．當(dāng)小圓環(huán)運動到B點速度恰好為0時，物塊M的速度也為0，設(shè)圓弧半徑為R，從A到B的過程中小圓環(huán)上升的高度h=R；物塊M沿斜面下滑距離為由機(jī)械能守恒定律可得解得選項D錯誤。故選B。3、C【解析】

A．的中子數(shù)為209－83＝126，的中子數(shù)為237－93＝144，的原子核比的原子核少18個中子。故A錯誤。B．經(jīng)過一系列α衰變和β衰變后變成，可以同時放出α粒子和γ粒子或者β粒子和γ粒子，不能同時放出三種粒子。故B錯誤。C．衰變過程中發(fā)生α衰變的次數(shù)為次，β衰變的次數(shù)為2×7－(93－83)＝4次。故C正確。D．半衰期是大量原子核衰變的統(tǒng)計規(guī)律，對少數(shù)原子核不適用。故D錯誤。4、D【解析】

AB．當(dāng)桿勻速運動時速度最大，由平衡條件得：得最大速度為當(dāng)桿的速度達(dá)到最大時，桿產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢為：a、b兩端的電壓為：故AB錯誤；C．根據(jù)動能定理知，恒力F做的功、摩擦力做的功與安培力做的功之和等于桿動能的變化量，故C錯誤；D．根據(jù)功能關(guān)系知，安倍力做功的絕對值等于回路中產(chǎn)生的焦耳熱，故D正確。故選：D。5、D【解析】

埃爾文勻速運動能走過的最大位移為x2=vt2=2.488×19=47.272m因為x1+x2=2.988+47.272=50.26>50m則運動員沒有勻減速運動的過程，所以他勻速運動的時間為則埃爾文奪金的成績?yōu)椋簍=2.5+18.895=21.40sA．19.94s與分析不符，故A錯誤；B．21.94s與分析不符，故B錯誤；C．20.94s與分析不符，故C錯誤；D．21.40s與分析相符，故D正確。故選D。6、C【解析】

AB．由于電流表A的每個最小格表示0.02A，當(dāng)將接線柱1、2接入電路時，電流表A與電阻R1并聯(lián)，當(dāng)電流表中通過0.02A的電流時，根據(jù)歐姆定律可知，流過R1的電路為0.04A，故干路電流為0.06A，即此時每一小格表示0.06A，故AB均錯誤；CD．將接線柱1、3接入電路時，電流表與電阻R1并聯(lián)后再與電阻R2串聯(lián)，當(dāng)電流表中通過0.02A的電流時，R1中的電流仍是0.04A，故干路電流就是0.06A，所以通過接線柱1的電流值就是0.06A，所以它表示每一小格表示0.06A，選項C正確，D錯誤。故選C。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、BCE【解析】

A．因ab連線過原點，可知是等容線，則氣體在狀態(tài)a時的體積等于在狀態(tài)b時的體積，選項A錯誤；B．從狀態(tài)b到狀態(tài)a的過程，氣體體積不變，則對外做功為零，即W=0，根據(jù)?U=W+Q可知，氣體吸收的熱量一定等于其增加的內(nèi)能，選項B正確；C．從狀態(tài)c到狀態(tài)d的過程，氣體的溫度不變，壓強(qiáng)變大，體積減小，則氣體分子的平均動能不變，但分子的密集程度增加，選項C正確；D．從狀態(tài)a到狀態(tài)d的過程，氣體壓強(qiáng)不變，溫度升高，則體積變大，氣體對外做功，內(nèi)能變大，選項D錯誤；E．從狀態(tài)b到狀態(tài)c的過程，氣體溫度升高，體積變大，內(nèi)能增加，對外做功，根據(jù)?U=W+Q可知，氣體從外界吸收的熱量一定大于其對外做的功，選項E正確。故選BCE。8、AD【解析】

AB．在軌道1運動時的速度在軌道2運動時的速度即從A到B由能量守恒關(guān)系可知解得則選項A正確，B錯誤；C．在B點時由可得則選項C錯誤；D．若航天器質(zhì)量為m0，由A點運動到B點的過程中地球?qū)λ囊ψ龉檫x項D正確。故選AD。9、AC【解析】

電場線密的地方電場的強(qiáng)度大，電場線疏的地方電場的強(qiáng)度小，可知Ea＜Eb，所以a、b兩點比較，粒子的加速度在b點時較大，故A正確；由粒子的運動的軌跡可以知道，粒子受力沿曲線的內(nèi)側(cè)，從a點到b點，電場力先做負(fù)功，再做正功，電勢能先增加后降低，動能先變小后增大．但a點到b點，整個過程最終電場力做正功，故B錯誤C正確；因為不知道粒子的電性，所以無法判斷哪點電勢高低，故D錯誤．10、AC【解析】

A．廣西壯族自治區(qū)處在北緯之間，某極地衛(wèi)星通過廣西最北端與最南端正上方所經(jīng)歷的時間為，已知轉(zhuǎn)過對應(yīng)角度的時間，則可以求得運動一周的時間即衛(wèi)星的周期A正確；B．因為不知道該衛(wèi)星的質(zhì)量，根據(jù)萬有引力定律無法求得衛(wèi)星受到的向心力大小，B錯誤；C．據(jù)萬有引力提供圓周運動向心力已知質(zhì)量和周期及常量可以求得衛(wèi)星的軌道半徑，根據(jù)可以求得衛(wèi)星的線速度大小，C正確；D．因為不知道衛(wèi)星距地面的高度，故無法求得地球的半徑，所以無法得到地球的密度，D錯誤。故選AC。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、10V2A1或【解析】

（1）[1]將多用電表功能選擇開關(guān)置于“×1k”擋，調(diào)零后經(jīng)測量，則電阻Rx的阻值為：10×1kΩ=10kΩ；（2）①[2]因電源E的電動勢12V，所以電壓表選V2；[3]回路中的最大電流：A=1.2μA所以電流表選A1；②[4]根據(jù)題意，為了盡可能精確測量其內(nèi)阻，所以滑動變阻器用分壓式接法；因該電阻是大電阻，所以電流表用內(nèi)接法，又回路程中的最大電流=1.2μA大于A1的量程，所以應(yīng)并聯(lián)定值電阻R1，改成一個大量程的電流表，則設(shè)計的電路圖，如圖所示：③[5]根據(jù)電路圖可知，Rx兩端的電壓為流過Rx的電流為：根據(jù)歐姆定律有：代入解得：或12、9（或9.0）E左10【解析】

（1）[1]多用電表用歐姆表盤的讀數(shù)乘以倍率即為待測電阻阻值（2）[2]滑動變阻器采用分壓式接入電路，所以選擇阻值較小的滑動變阻器便于調(diào)節(jié)分壓，即選E。（3）[3]電路中沒有電壓表，電流表的內(nèi)阻已知，可作為電壓表使用，電流表采用外接方式可以消除系統(tǒng)誤差，使測量結(jié)果更精確，定值電阻串聯(lián)在分壓電路上，起到保護(hù)電路的作用，電路圖如圖。（5）[4]滑動變阻器的觸頭在開始實驗前，需要滑到最左端保護(hù)電路，使電表的示數(shù)都從0開始變化