湖南省長沙市寧鄉(xiāng)市第十三高級中學新高考壓軸卷物理試卷及答案解析

湖南省長沙市寧鄉(xiāng)市第十三高級中學新高考壓軸卷物理試卷考生須知：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、一額定電壓U額＝150V的電動機接在電壓U1＝5V的直流電源上時未轉(zhuǎn)動，測得此時流過電動機的電流I1＝0.5A?，F(xiàn)將該電動機接入如圖所示的電路，用以提升質(zhì)量m＝50kg的重物，當電源供電電壓恒為U2＝200V時，電動機正常工作，保護電阻R＝10Ω，不計一切摩擦，g＝10m/s2電動機正常工作時，下列說法正確的是()A．電動機線圈的直流電阻r＝30ΩB．電動機的銘牌應標有“150V，10A＂字樣C．重物勻速上升的速度大小v＝2m/sD．若重物被勻速提升h＝60m的高度，整個電路消耗的電能為E總＝6×104J2、正在海上行駛的--艘帆船，行駛方向如圖所示，海風吹來的方向與船行駛的方向夾角為，升起風帆，調(diào)整風帆的角度，使海風垂直吹在帆面上，若海風吹在帆面上的風力大小為500N，則沿船行駛方向獲得的推力大小為A．300NB．375NC．400ND．450N3、根據(jù)玻爾原子理論，氫原子中的電子繞原子核做圓周運動與人造衛(wèi)星繞地球做圓周運動比較，下列說法中正確的是（）A．電子可以在大于基態(tài)軌道半徑的任意軌道上運動，人造衛(wèi)星只能在大于地球半徑的某些特定軌道上運動B．軌道半徑越大，線速度都越小，線速度與軌道半徑的平方根成反比C．軌道半徑越大，周期都越大，周期都與軌道半徑成正比D．軌道半徑越大，動能都越小，動能都與軌道半徑的平方成反比4、通過實驗研究通電長直導線間的相互作用規(guī)律。如圖所示，為兩根平行的長直導線，通過外接直流電源分別給兩導線通以相應的恒定電流。為導線所在平面內(nèi)的兩點。下列說法中正確的是（）A．兩導線中的電流大小相等、方向相反時，點的磁感應強度為零B．導線電流向上、導線電流向下時，導線所受安培力向右C．點的磁感應強度一定不為零D．兩導線所受安培力的大小一定相等5、關(guān)于物理學史，正確的是（）A．庫侖利用扭秤實驗，根據(jù)兩電荷之間力的數(shù)值和電荷量的數(shù)值以及兩電荷之間的距離推導得到庫侖定律B．奧斯特發(fā)現(xiàn)電流可以使周圍的小磁針發(fā)生偏轉(zhuǎn)，稱為電磁感應C．法拉第通過實驗總結(jié)出法拉第電磁感應定律D．歐姆通過實驗得出歐姆定律，歐姆定律對金屬和電解質(zhì)溶液都適用，但對氣體導電和半導體元件不適用6、如圖所示，現(xiàn)有六條完全相同的垂直于紙面的長直導線，橫截面分別位于一正六邊形的六個頂點上，穿過a、b、c、e四點的直導線通有方向垂直于紙面向里、大小為的恒定電流，穿過d、f兩點的直導線通有方向垂直紙面向外、大小為的恒定電流，已知通電長直導線周圍距離為處磁場的磁感應強度大小為，式中常量，I為電流大小，忽略電流間的相互作用，若電流在正六邊形的中心處產(chǎn)生的磁感應強度大小為B，則O點處實際的磁感應強度的大小、方向分別是（）A．，方向由O點指向b點B．3B，方向由O點指向cd中點C．，方向由O點指向e點D．3B，方向由O點指向中點二、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、甲、乙兩物體在同一條直線上運動，其運動的位置一時間圖象如圖所示，則下列說法正確的是（）A．在3～5s時間內(nèi)，甲的速度大小等于乙的速度大小B．甲的出發(fā)位置在乙的前面C．甲、乙在20m處相遇D．在3～7s的時間內(nèi)，甲的平均速度大小小于乙的平均速度大小8、下列說法正確的是______A．水池中水的溫度相同，水底一小氣泡因擾動而上升時一定吸熱B．懸浮在液體中的固體微粒越小，布朗運動就越明顯C．同一容器中同種氣體所有的分子運動速率基本相等D．熵增加原理說明一切自然過程總是向著分子熱運動的無序性增大的方向進行E.壓縮汽缸內(nèi)氣體時要用力推活塞，這表明氣體分子間的作用力主要表現(xiàn)為斥力9、2019年10月5日2時51分，我國在太原衛(wèi)星發(fā)射中心用長征四號丙運載火箭，成功將“高分十號”地球同步衛(wèi)星發(fā)射升空。一般發(fā)射地球同步衛(wèi)星要經(jīng)過兩次變軌才能進入地球同步軌道。如圖所示，先將衛(wèi)星送入較低的圓軌道Ⅰ，經(jīng)橢圓軌道Ⅲ進入地球同步軌道Ⅱ。已知“高分十號”衛(wèi)星質(zhì)量為m衛(wèi)，地球質(zhì)量為m地，軌道Ⅰ半徑為r1，軌道Ⅱ半徑為r2，A、B為兩軌道的切點，則下列說法正確的是（）A．“高分十號”在軌道Ⅰ上的運行速度大于7.9km/sB．若”高分十號”在軌道I上的速率為v1：則在軌道II上的速率v2=v1C．在橢圓軌道上通過B點時“高分十號”所受萬有引力小于向心力D．假設距地球球心r處引力勢能為Ep=－則“高分十號”從軌道Ⅰ轉(zhuǎn)移到軌道Ⅱ，其機械能增加了－10、如圖所示為質(zhì)譜儀的結(jié)構(gòu)原理圖帶有小孔的兩個水平極板、間有垂直極板方向的勻強電場，圓筒內(nèi)可以產(chǎn)生質(zhì)子和氚核，它們由靜止進入極板間，經(jīng)極板間的電場加速后進入下方的勻強磁場，在磁場中運動半周后打到底片上。不計質(zhì)子和氚核的重力及它們間的相互作用。則下列判斷正確的是（）A．質(zhì)子和氚核在極板、間運動的時間之比為B．質(zhì)子和氚核在磁場中運動的時間之比為C．質(zhì)子和氚核在磁場中運動的速率之比為D．質(zhì)子和氚核在磁場中運動的軌跡半徑之比為三、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）如圖所示是研究電源電動勢和電路內(nèi)、外電壓關(guān)系的實驗裝置。電池的兩極A、B與電壓表V2相連，位于兩個電極內(nèi)側(cè)的探針a、b與電壓表V1相連，R是滑動變阻器，電流表A測量通過滑動變阻器的電流，置于電池內(nèi)的擋板向上移動可以使內(nèi)阻減小。當電阻R的滑臂向左移動時，電壓表V2的示數(shù)_______________（選填“變大”、“變小”或“不變”）。若保持滑動變阻器R的阻值不變，將擋板向上移動，則電壓表V1的示數(shù)變化量ΔU1與電流表示數(shù)變化量ΔI的比值_______________。（選填“變大”、“變小”或“不變”）12．（12分）為了測量一電壓表V的內(nèi)阻，某同學設計了如圖1所示的電路。其中V0是標準電壓表，R0和R分別是滑動變阻器和電阻箱，S和S1分別是單刀雙擲開關(guān)和單刀開關(guān)，E是電源。(1)用筆畫線代替導線，根據(jù)如圖1所示的實驗原理圖將如圖2所示的實物圖連接完整______。(2)實驗步驟如下：①將S撥向接點1，接通S1，調(diào)節(jié)___________，使待測表頭指針偏轉(zhuǎn)到適當位置，記下此時___________的讀數(shù)U；②然后將S撥向接點2，保持R0不變，調(diào)節(jié)___________，使___________，記下此時R的讀數(shù)；③多次重復上述過程，計算R讀數(shù)的___________，即為待測電壓表內(nèi)阻的測量值。(3)實驗測得電壓表的阻值可能與真實值之間存在誤差，除偶然誤差因素外，還有哪些可能的原因，請寫出其中一種可能的原因：___________。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，水平線ab上方存在豎直向下的勻強電場，ab以及ab下方都存在豎直向上的勻強電場，場強大小都相等。在ab下方同時存在垂直紙面向外的勻強磁場。P為ab上方一點，到ab距離為2L。一質(zhì)量為m、帶電荷量為-q（q>0）的帶電小球從P點以大小為、與豎直方向成θ=30°斜向下拋出。g為重力加速度，經(jīng)過ab上C點（圖中未畫出）時速度水平。(1)求電場強度大小；(2)小球經(jīng)過ab下方Q點（圖中未畫出）時獲得最大速度，Q到ab的距離為，求磁場的磁感應強度大小。14．（16分）如圖所示，質(zhì)量M=2kg的滑塊套在光滑的水平軌道上，質(zhì)量m=1kg的小球通過長L=0.5m的輕質(zhì)細桿與滑塊上的光滑軸O連接，小球和輕桿可在豎直平面內(nèi)繞O軸自由轉(zhuǎn)動，開始輕桿處于水平狀態(tài)，現(xiàn)給小球一個豎直向上的初速度="4"m/s，g取10．（1）若鎖定滑塊，試求小球通過最高點P時對輕桿的作用力大小和方向．（2）若解除對滑塊的鎖定，試求小球通過最高點時的速度大小．(3)在滿足（2）的條件下，試求小球擊中滑塊右側(cè)軌道位置點與小球起始位置點間的距離．15．（12分）如圖甲所示，S1、S2為兩波源，產(chǎn)生的連續(xù)機械波可沿兩波源的連線傳播，傳播速度v=100m/s，M為兩波源連線上的質(zhì)點，M離S1較近。0時刻兩波源同時開始振動，得到質(zhì)點M的振動圖象如圖乙所示，求：(1)兩波源S1、S2間的距離；(2)在圖中畫出t=6s時兩波源S1、S2間的波形圖，并簡要說明作圖理由。

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．電動機不轉(zhuǎn)動時的電阻即線圈的直流電阻，由歐姆定律知，故A錯誤；B．電動機的額定電流電動機的銘牌應標有“150V，5A”字樣，故B錯誤；C．由得，重物勻速上升的速度大小故C錯誤；D．因重物上升60m的時間由得故D正確。故選D。2、A【解析】

對垂直作用于帆面上的風力進行分解，分解成沿船行駛方向和垂直于行駛方向的力，沿行駛方向的分力。A.300N與上述計算結(jié)果相符，故A正確；B.375N與上述計算結(jié)果不相符，故B錯誤；C.400N與上述計算結(jié)果不相符，故C錯誤；D.450N與上述計算結(jié)果不相符，故D錯誤；3、B【解析】

A.人造衛(wèi)星的軌道可以是連續(xù)的，電子的軌道是不連續(xù)的；故A錯誤.B.人造地球衛(wèi)星繞地球做圓周運動需要的向心力由萬有引力提供，＝＝①可得：玻爾氫原子模型中電子繞原子核做圓周運動需要的向心力由庫侖力提供，F(xiàn)＝＝＝②可得：，可知都是軌道半徑越大，線速度都越小，線速度與軌道半徑的平方根成反比；故B正確.C.由①可得：；由②可得：，可知，都是軌道半徑越大，周期都越大，周期都與軌道半徑的次方成正比；故C錯誤.D.由①可得：衛(wèi)星的動能：Ek＝；由②可得電子的動能：，可知都是軌道半徑越大，動能都越小，動能都與軌道半徑成反比；故D錯誤.4、D【解析】

A．兩導線的電流方向相反，由安培定則知兩電流在點產(chǎn)生的磁場方向相同，則合磁感應強度不為零，故A錯誤；B．N導線電流向下，由安培定則知該電流在M導線處產(chǎn)生垂直紙面向里的磁場。M導線電流向上，由左手定則知M導線所受安培力向左，故B錯誤；C．若兩導線通以反向電流，由安培定則知在點產(chǎn)生相反方向的磁場。若M導線電流較強、N導線電流較弱，它們在點產(chǎn)生的磁感應強度的大小可能相等，則合磁感應強度可能為零，故C錯誤；D．不管兩導線中電流的大小、方向如何，兩導線間相互作用的安培力是一對作用力與反作用力，大小一定相等，故D正確。故選D。5、D【解析】

A．庫侖利用扭秤實驗，得到兩電荷之間的作用力與兩電荷之間距離的平方成反比，與電量的乘積成正比，從而推導出庫侖定律，但當時的實驗條件無法測出力的數(shù)值和電荷量的數(shù)值，選項A錯誤；B．奧斯特發(fā)現(xiàn)電流可以使周圍的小磁針發(fā)生偏轉(zhuǎn)，稱為電流的磁效應，不是電磁感應現(xiàn)象，選項B錯誤；C．法拉第發(fā)現(xiàn)了電磁感應現(xiàn)象，紐曼和韋伯通過實驗總結(jié)出了法拉第電磁感應定律，人們?yōu)榱思o念法拉第，所以將其命名為法拉第電磁感應定律，故C錯誤；D．歐姆定律是個實驗定律，適用于金屬導體和電解質(zhì)溶液，對氣體導電、半導體導電不適用。故D正確。故選D。6、D【解析】

電流、在點處產(chǎn)生的磁感應強度大小相等、方向相反，其矢量和為零；電流、在點處產(chǎn)生的磁感應強度大小分別為B、2B，方向均由O點指向ef中點，可得電流、在點處總的磁感應強度大小為3B，方向由點指向ef中點；同理，電流、在點處總的磁感應強度大小為3B。方向由點指向ab中點，根據(jù)平行四邊形定則，容易得到點處實際的磁感應強度的大小為3B，方向由點指向af中點。A．，方向由O點指向b點，與分析不符，故A錯誤；B．3B，方向由O點指向cd中點，與分析不符，故B錯誤；C．，方向由O點指向e點，與分析不符，故C錯誤；D．3B，方向由O點指向中點，與分析相符，故D正確；故選：D。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、CD【解析】

A．因為x-t圖像的斜率等于速度，可知在3～5s時間內(nèi)，甲的速度大小小于乙的速度大小，選項A錯誤；B．甲和乙出發(fā)的位置都在x=0位置，選項B錯誤；C．由圖像可知，甲、乙在20m處相遇，選項C正確；D．在3～7s的時間內(nèi)，甲的位移小于乙的位移，根據(jù)可知，甲的平均速度大小小于乙的平均速度大小，選項D正確；故選CD。8、ABD【解析】

A．氣泡上升過程壓強不斷減小，氣泡逐漸脹大，就要對外做功，然而溫度還不變，于是它肯定不斷吸熱．所以A正確．B．懸浮在液體中的顆粒越小,在某一瞬間跟它相撞擊的分子數(shù)越小.布朗運動微粒大小在10-6m數(shù)量級,液體分子大小在10-10m數(shù)量級,撞擊作用的不平衡性就表現(xiàn)得越明顯,因此,布朗運動越明顯.B正確．C．同一容器中同種氣體所有的分子運動速率不一定相等，C錯誤．D．按機械能與內(nèi)能轉(zhuǎn)化的方向性表述：不可能從單一熱源吸收熱量，使之完全變成功，而不產(chǎn)生其他影響．熵增加原理的內(nèi)容：在任何自然過程中，一個孤立系統(tǒng)的總熵不會減?。绻^程可逆，則熵不變；如果過程不可逆，則熵增加．

從微觀的角度看，熱力學第二定律是一個統(tǒng)計規(guī)律：一個孤立系統(tǒng)總是從熵小的狀態(tài)向熵大的狀態(tài)發(fā)展，而熵值較大代表著較為無序，所以自發(fā)的宏觀過程總是向無序度更大的方向發(fā)展．所以D正確．E．分子間的引力和斥力是同時存在的，它們的大小隨分子間的距離而發(fā)生變化．當時，合力表現(xiàn)為斥力，當時，合力表現(xiàn)為引力．E錯誤．所以選擇ABD．9、BD【解析】

A．第一宇宙速度為7.9km/s，繞地球做圓周運動的軌道半徑等于地球的半徑，根據(jù)萬有引力提供向心力則有可得知軌道半徑越大，線速度越小，所以“高分十號”衛(wèi)星在軌道Ⅰ上的運行速度小于7.9km/s，故A錯誤；B．根據(jù)可得“高分十號”衛(wèi)星在軌道I上的速率為在軌道II上的速率為聯(lián)立解得故B正確；C．由于“高分十號”衛(wèi)星需要在點從橢圓軌道Ⅲ進入軌道Ⅱ，衛(wèi)星在點需加速，所以“高分十號”衛(wèi)星在橢圓軌道Ⅲ上通過B點時，萬有引力大于向心力，故C錯誤；D．“高分十號”衛(wèi)星在軌道Ⅰ上的機械能在軌道Ⅱ上的機械能則機械能增加量故D正確；故選BD。10、AD【解析】

由題意可知質(zhì)子和氚核的質(zhì)量之比為1：3；電量之比為1：1；A．粒子在電場中做初速度為零的勻加速動，電場力提供加速度，則有可得故質(zhì)子和氚核在極板間運動的時間之比故A正確；B．帶電粒子在磁場中做圓周運動的周期質(zhì)子和氚核在磁場中均運動半個周期，則質(zhì)子和氚核在磁場中運動的時間之比故B錯誤；C．根據(jù)動能定理有得故C錯誤；D．由公式得質(zhì)子和氚核在磁場中運動的軌跡半徑之比故D正確。故選AD。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、變小不變【解析】

[1]根據(jù)題意，電壓表測量是電源的內(nèi)電壓，電壓表測量是路端電壓，由閉合電路歐姆定律：可知，當電阻的滑臂向左移動時外電阻減小，總電流增大，由：可知內(nèi)電壓變大，故電壓表2的示數(shù)變??；[2]因電源電動勢等于電源內(nèi)外電路之和，故電壓表1和電壓表2的示數(shù)之和不變；若保持滑動變阻器的阻值不變，將擋板向上移動，則電源的內(nèi)電阻將減小，根據(jù)結(jié)合數(shù)學推理可知：所以電壓表1的示數(shù)變化量與電流表示數(shù)變化量的比值大小等于電源的內(nèi)阻，由于擋板向上運動時，液體的橫截面積變大，根據(jù)電阻定律：可知內(nèi)電阻減小，故比值變小。12、標準電壓表標準電壓表仍為U平均值電阻箱阻值不連接，電流通過電阻發(fā)熱導致電阻阻值發(fā)生變化，電源連續(xù)使用較長時間，電動勢降低，內(nèi)阻增大等?！窘馕觥?/p>

（1）電路連線如圖；（2）①將S撥向接點1，接通S1，調(diào)節(jié)R0，使待測表頭指針偏轉(zhuǎn)到適當位置，記下此時標準電壓表V0的讀數(shù)U；②然后將S撥向接點2，保持R0不變，調(diào)節(jié)R，使標準電壓表V0仍為U，記下此時R的讀數(shù)；③多次重復上述過程，計算R讀數(shù)的平均值，即為待測電壓表內(nèi)阻的測量值。（3）原因：電阻箱阻值不連續(xù)；電流通過電阻發(fā)熱導致電阻阻值發(fā)生變化；電源連續(xù)使用較長時間，電動勢降低，內(nèi)阻增大等。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、（1）；（2）?！窘馕觥?/p>

(1)小球在上方，受到電場力（豎直向上）與重力的合力產(chǎn)生的加速度大小為豎直向上經(jīng)過線時速度水平，則豎直分速度從點到點，豎直方向分速度勻減速到0，故解得(2)根據(jù)速度分解可知小球在點時的速度為電場力和重力的合外力豎直向下；之后在重力、電場力和洛倫茲力作用下做曲線運動。根據(jù)左手定則可知小球運動到點時速度水平向右