2027届徐州市高考压轴卷物理试卷（含答案解析）

这是一份2027届徐州市高考压轴卷物理试卷（含答案解析）试卷主要包含了考生要认真填写考场号和座位序号等内容，欢迎下载使用。
1．考生要认真填写考场号和座位序号。
2．试题所有答案必须填涂或书写在答题卡上，在试卷上作答无效。第一部分必须用2B 铅笔作答；第二部分必须用黑色字迹的签字笔作答。
3．考试结束后，考生须将试卷和答题卡放在桌面上，待监考员收回。
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、如图所示为某一电场中场强E-x图像，沿x轴正方向，电场强度为正，则正点电荷从x1运动到x2，其电势能的变化是
A．一直增大
B．先增大再减小
C．先减小再增大
D．先减小再增大再减小
2、如图所示，空间有一正三棱锥P-ABC，D点是BC边上的中点，点是底面ABC的中心，现在顶点P点固定一正的点电荷，则下列说法正确的是（ ）
A．ABC三点的电场强度相同
B．底面ABC为等势面
C．将一正的试探电荷从B点沿直线BC经过D点移到C点，静电力对该试探电荷先做负功后做正功
D．若B、C、D三点的电势为，则有
3、下列说法正确的是（ ）
A．布朗运动虽不是分子运动，但它证明了组成固体颗粒的分子在做无规则运动
B．液体表面层内分子间距离大于液体内部分子间的距离，表现为引力
C．扩散现象可以在液体、气体中进行，不能在固体中发生
D．随着分子间距增大，分子间引力和斥力均减小，分子势能一定减小
4、一小球系在不可伸长的细绳一端，细绳另一端固定在空中某点。这个小球动能不同，将在不同水平面内做匀速圆周运动。小球的动能越大，做匀速圆周运动的（ ）
A．半径越小B．周期越小
C．线速度越小D．向心加速度越小
5、如图甲所示，一滑块从固定斜面上匀速下滑，用t表示下落时间、s表示下滑位移、Ek表示滑块的动能、Ep表示滑块势能、E表示滑块机械能，取斜面底为零势面，乙图中物理量关系正确的是（ ）
A．
B．
C．
D．
6、如图甲所示，在粗糙的水平面上，质量分别为mA和mB的物块A、B用轻弹簧相连，两物块与水平面间的动摩擦因数相同，它们的质量之比mA:mB=2:1．当用水平力F作用于B上且两物块以相同的加速度向右加速运动时（如图甲所示），弹簧的伸长量xA；当用同样大小的力F竖直向上拉B且两物块以相同的加速度竖直向上运动时（如图乙所示），弹簧的伸长量为xB，则xA:xB等于（ ）
A．1:1B．1:2C．2:1D．3:2
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、如图所示的电路中，P为滑动变阻器的滑片．保持理想变压器的输入电压不变，闭合电建S，下列说法正确的是

A．P向下滑动时，灯L变亮
B．P向下滑动时，变压器的输出电压不变
C．P向上滑动时，变压器的输入电流减小
D．P向上滑动时，变压器的输出功率变大
8、如图所示，物体A、B的质量分别为m、2m，物体B置于水平面上，物体B上部半圆形槽的半径为R，将物体A从圆槽右侧顶端由静止释放，一切摩擦均不计。则( )
A．A能到达B圆槽的左侧最高点
B．A运动到圆槽的最低点时A的速率为
C．A运动到圆槽的最低点时B的速率为
D．B向右运动的最大位移大小为
9、如图甲所示，水平放置的平行金属导轨连接一个平行板电容器C和电阻R，导体棒MN放在导轨上且接触良好，整个装置放于垂直导轨平面的磁场中，磁感应强度B的变化情况如图乙所示（图示磁感应强度方向为正），MN始终保持静止，则0～t2时间（ ）
A．电容器C的电荷量大小始终没变B．电容器C的a板先带正电后带负电
C．MN所受安培力的大小始终没变D．MN所受安培力的方向先向右后向左
10、如图，条形磁铁放在光滑斜面上，用平行于斜面的轻弹簧拉住处于静止状态。图中圆圈为垂直纸面放置的直导线的横截面，当导线中无电流时，磁铁对斜面的压力为FN1；当导线中有电流通过时，磁铁对斜面的压力为FN2，下列说法正确的是（ ）
A．若导线位于图中1位置且电流方向向外，则FN1>FN2
B．若导线位于图中1位置且电流方向向里，则弹簧伸长量增大
C．若导线位于图中2位置且弹簧伸长量增大，则导线中电流方向向里
D．若导线位于图中2位置且弹簧伸长量增大，则FN1>FN2
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）在测金属丝的电阻率的实验中，用两节干电池作为电源，正确的电路连接如图所示。

(1)请在图的框中画出相应的电路图________。
(2)闭合开关，发现电压表的示数为0，须检查电路故障。针对以下检查过程中的相关步骤，回答问题。
保持原电路结构且闭合开关，用已调试好的多用电表的直流电压10V挡进行检测，将________（选填“红”或“黑”）表笔接触P点的接线柱，再将________（选填“红”或“黑”）表笔接触电路中N点的接线柱。表盘示数如图所示，其读数为________V。
保持P点表笔接触位置不变，再将另一表笔分别接触电路中M、Q点的接线柱，电压值几乎不变。由此初步判定电路故障可能是________________。
12．（12分）用如图甲所示的实验装置验证机械能守恒定律。
(1)下列操作正确且必要的有__________。
A．使用天平测出重物的质量
B．应先接通打点计时器的电源，再松开纸带，让重物自由下落
C．用刻度尺测出物体下落的高度h，通过v=gt算出瞬时速度v
D．选择体积小、质量大的重物，纸带、限位孔在同一竖直线上，可以减小系统误差
(2)图乙是实验中得到的一条纸带，将起始点记为O，依次选取6个连续的点，分别记为A、B、C、D、E、F，量出各点与O点的距离分别为h1、h2、h3、h4、h5、h6，使用交流电的周期为T，在打B点和E点这段时间内，如果重物的机械能守恒，在误差允许的范围内应满足的关系式为_______________（已知重力加速度为g）。
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）电动自行车已经成为人们日常出行的一种常用交通工具，以下是某型号电动自行车的相关参数：
该电动自行车采用后轮驱动直流电动机，其中额定转速是电动自行车在满载情况下在平直公路上以额定功率匀速行进时的车轮转速，求：
（1）电动自行车以额定转速行进时的速度v0；
（2）在额定工作状态时，损失的功率有80%是由于电动机绕线电阻生热而产生的，则电动机的绕线电阻为多大；
（3）满载（车身质量+满载载重）情况下，该车以速度v=5m/s沿着坡度为θ=4.59°的长直坡道向上匀速行驶时，受到的摩擦阻力为车重（含载重）重量的0.02倍，求此状态下电动自行车实际运行机械功率（sin4.59°=0.08；重力加速度g=10m/s2）。
14．（16分）真空中有如图所示的周期性交变磁场，设磁感应强度B垂直纸面向里为正方向，B0=1T，t0=π×l0-5s，k为正整数。某直角坐标系原点O处有一粒子源，在t=0时刻沿x轴正方向发射速度为v0=103m/s的正点电荷，比荷=1×l06C/kg，不计粒子重力。
(1)若k=1，求粒子在磁场中运动的轨道半径和粒子第3次（从O点出发记为第1次）经过y轴时的时刻；
(2)若k=2，求粒子在运动过程中与y轴交点坐标的最大值和最小值；
(3)若t0=10-5s，则k取何值时，粒子可做周期性循环运动回到出发点？并求出循环周期的最小值Tmin和相应的k值。
15．（12分）如图所示，一根两端开口、粗细均匀且导热性良好的足够长的玻璃管竖直插入足够大的水银槽中并固定，管中有一个质量不计的光滑活塞，活塞下封闭一段长L=85cm的气体,气体的热力学温度T1=300K，现在活塞上缓慢加入细沙，直到活塞下降20cm为止，外界大气压强P0=75cmHg，g=10m/s2。
（i）求活塞下降20cm时，封闭气体的压强；
（ii）保持加入的细沙的质量不变，对封闭气体缓慢加热，求活塞回到原来位置时，封闭气体的热力学温度。
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】
沿x轴正方向，电场强度为正，由图可得，从x1到x2电场强度先沿x轴正方向再沿x轴负方向；顺着电场线方向电势降低，则从x1到x2电势先降低后升高，所以正点电荷从x1运动到x2，电势能是先减小再增大；故C项正确，ABD三项错误。
2、C
【解析】
AB．A、B、C三点到P点的距离相等，根据点电荷的场强公式分析可知，A、B、C三点的电场强度大小相等，但方向不同；A、B、C的三个点到场源电荷的距离相等，在同一等势面，但其它点到场源电荷的距离与A、B、C三点到场源电荷的距离不等，故底面ABC所在平面不是等势面，故A、B错误；
C．将一正的试探电荷从B点沿直线BC经过D点移到C点，电势先升高后降低，电势能先增大后减小，则静电力对该试探电荷先做负功后做正功，故C正确；
D．由于B、C的两个点到场源电荷的距离相等，在同一等势面， 即，则有，故D错误；
3、B
【解析】
A．布朗运动是悬浮在液体中固体颗粒的运动，是液体分子无规则热运动的反映，不是组成固体颗粒的分子在做无规则运动，故A错误；
B．液体表面层，分子较为稀疏，分子间距离大于平衡时的距离，因此分子间作用力表现为引力，液体表面有收缩趋势，故B正确；
C．扩散现象可以在液体、气体中进行，也能在固体中发生，故C错误；
D．分子间距离为平衡时的距离，分子间作用力为零，当分子间距离大于时，分子间作用力表现为引力，此时随着分子间距的增大分子间作用力做负功，分子势能增大，所以当分子间距增大时，分子势能不一定减小，故D错误；
故选B。
4、B
【解析】
A．设小球做匀速圆周运动时细绳与竖直方向的夹角为θ，如图所示：
速度为v，细绳长度为L．由牛顿第二定律得：，圆周运动的半径为：r=Lsinθ，小球的动能为：，联立解得：
，
Ek=mgLsinθtanθ，
则知小球的动能越大，θ越大，则做匀速圆周运动的半径越大，故A错误。
B．根据，θ越大，csθ越小，则周期T越小，故B正确。
C．根据，知线速度越大，故C错误。
D．向心加速度，则向心加速度越大，故D错误。
故选B。
5、D
【解析】
A．滑块匀速下滑，动能不变，A错误；
BC．势能
且
所以
BC错误；
D．滑块机械能
D正确。
故选D。
6、A
【解析】
设mA=2mB=2m，对甲图，运用整体法，由牛顿第二定律得，整体的加速度：
对A物体有：
F弹-μ∙2mg=2ma，
得
；
对乙图，运用整体法，由牛顿第二定律得，整体的加速度：
对A物体有：
F弹′-2mg=2ma′，
得
则x1：x2=1：1．
A． 1:1，与结论相符，选项A正确；
B． 1:2，与结论不相符，选项B错误；
C．2:1，与结论不相符，选项C错误；
D．3:2，与结论不相符，选项D错误．
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、BD
【解析】
A．由于理想变压器输入电压不变，则副线圈电压不变，滑片P滑动时，对灯泡电压没有影响，故灯泡亮度不变，则选项A错误；
B．滑片P下滑，电阻变大，但副线圈电压由原线圈电压决定，则副线圈电压不变，故选项B正确；
C．滑片P上滑，电阻减小，电流增大，则原线圈输入电流也增大，故选项C错误；
D．此时变压器输出功率将变大，故选项D正确．
8、AD
【解析】
A．运动过程不计一切摩擦，系统机械能守恒，且两物体水平方向动量守恒，那么A可以到达B圆槽的左侧最高点，且A在B圆槽的左侧最高点时，A、B的速度都为零，A正确；
BC．设A运动到圆槽最低点时的速度大小为vA，圆槽B的速度大小为vB，规定向左为正方向，根据A、B在水平方向动量守恒得
0＝mvA－2mvB
解得vA＝2vB
根据机械能守恒定律得
解得，，BC错误；
D．当A运动到左侧最高点时，B向右运动的位移最大，设为x，根据动量守恒得
m(2R－x)＝2mx
解得x＝，D正确。
故选AD。
9、AD
【解析】
A、B：由乙图知，磁感应强度均匀变化，根据法拉第电磁感应定律可知，回路中产生恒定电动势，电路中电流恒定，电阻R两端的电压恒定，则电容器的电压恒定，故电容器C的电荷量大小始终没变．根据楞次定律判断可知，通过R的电流一直向下，电容器上板电势较高，一直带正电．故A正确，B错误；
C：根据安培力公式F＝BIL，I、L不变，由于磁感应强度变化，MN所受安培力的大小变化，故C错误．
D：由右手定则判断得知，MN中感应电流方向一直向上，由左手定则判断可知，MN所受安培力的方向先向右后向左，故D正确．
故选AD．
10、AC
【解析】
A．条形磁铁的外部磁场方向是由极指极，由1位置的磁场方向沿斜面向下，2位置的磁场方向斜向左上方，若导线位于图中1位置且电流方向向外，根据左手定则可得导线所受安培力的方向为垂直斜面向下，由牛顿第三定律可得导线对磁铁的反作用力垂直于斜面向上，可知磁铁对斜面的压力减小，则有
故A正确；
B．若导线位于图中1位置且电流方向向里，根据左手定则可得导线所受安培力的方向为垂直斜面向上，由牛顿第三定律可得导线对磁铁的反作用力垂直于斜面向下，但弹簧的弹力仍等于磁铁重力沿斜面方向的分力，大小不变，则弹簧的伸长量不变，故B错误；
CD．若导线位于图中2位置且弹簧的伸长量增大，可知导线对磁铁的反作用力沿斜面方向的分力沿斜面向下，垂直于斜面方向的分力垂直斜面向下，从而才会使弹簧的弹力增大，也使磁铁对斜面的压力增大，故有
所以导线所受的安培力方向斜向右上方，由左手定则可得导线中的电流方向向里，故C正确，D错误；
故选AC。
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、 黑 红 2.5 ②号导线断路或③号导线断路
【解析】
(1)[1]电路图如图所示。
(2)[2][3]使用多用电表时，电流要从红表笔流入、黑表笔流出。电路中的P点为电源负极，此处应连接多用电表的黑表笔，则另一端连接红表笔。
[4]多用电表为直流电压10V挡，其最小有效刻度为0.2V，经估读后电压值为2.5V。
[5]黑表笔接触P点，红表笔分别探测电路中N、M、Q点，电压值几乎不变且始终小于电源电动势，初步判定导线①④⑤⑥⑦正常。电路故障可能是②号导线断路或③号导线断路。（其他合理说法均对）
12、BD
【解析】
(1)[1]A．机械能守恒等式左右两边都有质量，所以不用天平测出重物的质量，故A错误；
B． 操作上，应先接通打点计时器的电源，再松开纸带，让重物自由下落，故B正确；
C．在验证机械能守恒时，计算速度应利用纸带处理，不能直接应用自由落体公式，故C错误；
D． 选择体积小、质量大的重物，纸带、限位孔在同一竖直线上，可以减小系统误差，故D正确。
故选：BD。
(2)[2]根据机械能守恒有：
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、（1）15m/s（2）0.25Ω（3）600W
【解析】
（1）在额定状态下电机以额定的转速转动，则
①
②
由①②两式联立得：
电动机在额定工作状态时，
③
损失的电功率80％转化为电热功率，则
④
由③④两式联立得：
当电动自行车在斜坡上匀速行驶时，受力分析如图：
由牛顿定律得：
⑤
电动自行车的实际功率：
⑥
由⑤⑥得：
14、 (1)0.01m；；(2)；；(3)当取非的正整数时，均可以回到出发点；当时，最小循环周期为
【解析】
(1)粒子在匀强磁场中做匀速圆周运动，由
解得
当时，因为，粒子第3次经过轴时恰好向上经历两个半圆（如图）则时间
(2)当时，，粒子一个循环周期中运动分别为半圆→整圆→半圆→整圆，因此由几何关系得：
与轴交点坐标的最大值为
与轴交点坐标的最小值为
(3)因为，所以粒子先做圆弧运动，之后对的不同值进行分类讨论：
如图可见1、2、3、4时可能的分段情况．
①，粒子做圆弧交替运动，向右上45°方向无限延伸，不会循环运动
②，粒子做圆弧与圆弧交替运动，经过4个周期回到出发点，循环周期
③，粒子做圆弧与圆弧交替运动，经过2个周期回到出发点，循环周期
④，粒子做圆弧与圆弧交替运动，经过4个周期回到出发点，循环周期
当时，运动过程相似，每个周期中均增加（正整数）个圆周，能循环的运动其循环周期均延长．

综上可得：
(1)当取非的正整数时，均可以回到出发点．
(2)当时，最小循环周期为
．
15、（i）；（ii）380K。
【解析】
（i）设活塞下降20cm时，管内外水银面高度差为x，高为x的水银产生的压强为px，则有气体做等温变化:
解得:
x=10cm
（ii）气体做等压变化，有
其中
解得:
T3=380K。
名称
车身
质量
满载
载重
前后
车轮
直径
额定转速
电动机额定
电压
电动机额定
电流
额定机械
输出功率
参数
40kg
80kg
40cm
r/min
48V
20A
835W