2027届福建省龙岩市高考物理四模试卷（含答案解析）

这是一份2027届福建省龙岩市高考物理四模试卷（含答案解析），共34页。
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、如图所示为等边三角形ABC，在A、B两点放等量异种点电荷，已知A、B连线中点处的电场强度和电势分别为E、φ，则C点的场强和电势分别为（ ）
A．E、φB．E、φC．E、φD．E、φ
2、如图所示，质量为1kg的物块放在颅角为37°的固定斜而上，用大小为5N的水平推力作用在物块上，结果物块刚好不下滑。已知重力加速度g取10m/s2，sin37°＝0.6，cs37°＝0.8，知能使物块静止在斜面上的最大水平推力为
A．8.8NB．9.4NC．10.8ND．11.6N
3、如图所示，一颗人造卫星原来在椭圆轨道1绕地球E运行，在P点变轨后进入轨道2做匀速圆周运动．下列说法正确的是： （ ）
A．不论在轨道1还是轨道2运行，卫星在P点的速度都相同
B．不论在轨道1还是轨道2运行，卫星在P点的加速度都相同
C．卫星在轨道1的任何位置都具有相同加速度
D．卫星在轨道2的任何位置都具有相同动量(动量P=mv，v为瞬时速度)
4、如图甲所示MN是一条电场线上的两点，从M点由静止释放一个带正电的带电粒子，带电粒子仅在电场力作用下沿电场线M点运动到N点，其运动速度随时间t的变化规律如图乙所示下列叙述中不正确的是（ ）
A．M点场强比N的场强小
B．M点的电势比N点的电势高
C．从M点运动到N点电势能增大
D．从M点运动到N点粒子所受电场力逐渐地大
5、图甲所示的变压器原，副线圈匝数比为3∶1，图乙是该变压器cd输入端交变电压u的图象，L1，L2，L3，L4为四只规格均为“9 V,6 W”的相同灯泡，各电表均为理想交流电表，以下说法正确的是( )
A．ab输入端电压的瞬时值表达式为Uab＝27sin 100πt(V)
B．电流表的示数为2 A，且四只灯泡均能正常发光
C．流过灯L2的电流每秒钟方向改变50次
D．ab输入端输入功率Pab＝18 W
6、在光滑水平地面上放有一个表面光滑的静止的圆弧形小车，另有一质量与小车相等可视为质点的铁块，以速度从小车的右端向左滑上小车，如图所示，铁块上滑至圆弧面的某一高度后返回，不计空气阻力，则铁块返回到小车的右端以后，相对于地面，将做的运动是（ ）
A．又以速度沿小车向左滑动B．以与大小相等的速度从小车右端平抛出去
C．以比小的速度从车右端平抛出去D．自由落体运动
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、一列简谐横波在某时刻的波形如图所示，此时刻质点P的速度为v，经过1s后它的速度大小、方向第一次与v相同，再经过0.2 s它的速度大小、方向第二次与v相同，则下列判断正确的是_______。
A．波沿x轴负方向传播，且周期为1.2 s
B．波沿x轴正方向传播，且波速为10 m/s
C．质点M与质点Q的位移大小总是相等，方向总是相反
D．若某时刻N质点速度为零，则Q质点一定速度为零
E.从图示位置开始计时，在3s时刻，质点M偏离平衡位置的位移y=-10 cm
8、如图所示，一根不可伸长的细绳两端分别连接在固定框架上的A、B两点，细绳绕过光滑的轻小滑轮，重物悬挂于滑轮下，处于静止状态．若缓慢移动细绳的端点，则绳中拉力大小的变化情况是（ ）
A．只将绳的左端移向A′点，拉力变小
B．只将绳的左端移向A′点，拉力不变
C．只将绳的右端移向B′点，拉力变小
D．只将绳的右端移向B′点，拉力变大
9、下列说法正确的是（ ）
A．水亀可以停在水面上是因为液体具有表面张力
B．功可以全部转化为热，但热量不能全部转化为功
C．当两分子间距离大于平衡位置的间离时，分子间的距离越大，分子势能越小
D．液晶显示器是利用了液晶对光具有各向异性的特点
E.气体分子无论在什么温度下，其分子速率都呈现“中间多、两头少”的分布特点
10、关于电磁波，下列说法正确的是（ ）
A．麦克斯韦第一次用实验证实了电磁波的存在
B．非均匀周期性变化的电场和磁场可以相互激发，形成电磁波
C．手摇动用丝绸摩擦过的玻璃棒，在空气中产生电磁波，只能沿着摇动的方向传播
D．频率在200MHz~1000MHz内的雷达发射的电磁波，波长范围在0.3m~1.5m之间
E.根据多普勒效应可以判断遥远天体相对于地球的运动速度
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）某同学在研究性学习中，利用所学的知识解决了如下问题：一轻弹簧一端固定于某一深度为h＝0.25 m、开口向右的小筒中（没有外力作用时弹簧的另一端也位于筒内），如图甲所示，如果本实验的长度测量工具只能测量出筒外弹簧的长度l，现要测出弹簧的原长l0和弹簧的劲度系数，该同学通过改变所挂钩码的个数来改变l，作出F—l图线如图乙所示．
（1）由此图线可得出的结论是____________．
（2）弹簧的劲度系数为_______N/m，弹簧的原长l0＝_______m.
12．（12分）某同学用如图甲所示的装置测量滑块与水平桌面之间的动摩擦因数，实验过程如下：
（1）用游标卡尺测量出固定于滑块上的遮光条的宽度d=____mm，在桌面上合适位置固定好弹簧和光电门，将光电门与数字计时器（图中未画出）连接．
（2）用滑块把弹簧压缩到某一位置，测量出滑块到光电门的距离x．释放滑块，测出滑块上的遮光条通过光电门所用的时间t，则此时滑块的速度v=_____．
（3）通过在滑块上增减砝码来改变滑块的质量m，仍用滑块将弹簧压缩到（2）中的位置，重复（2）的操作，得出一系列滑块质量m与它通过光电门时的速度v的值，根据这些数值，作出v2-m-1图象如图乙所示．已知当地的重力加速度为g，由图象可知，滑块与水平桌面之间的动摩擦因数=___；弹性势能等于EP=____．
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）图a所示为杂技“顶竿”表演，质量为的甲站在地面上，肩上扛一质量为的竖直竹竿，竿上有一质量为的乙可视为质点，乙从竿的顶端A恰好下滑到竿的末端B，其速度－时间图象如图b所示，g取10m/s2，求：
(1)竿AB的长度；
(2)整个下滑过程中，竿对乙所做的功；
(3)1~3s内甲对地面的压力大小。
14．（16分）如图所示，两平行金属板，、长，两板间距离，、两板间的电势差。一比荷为的带正电粒子（不计重力）从点沿电场中心线垂直电场线以初速度飞入电场，粒子飞出平行板电场后经过界面、间的无电场区域，已知两界面、相距为。带点粒子从分界线上的点进入右侧的区域，右侧是一个矩形磁场区域上下无边界，磁感应强度大小为，方向如图所示。求：
（1）分界线上的点与中心线的距离；
（2）粒子进入磁场区域后若能从边返回，求磁场宽度应满足的条件。
15．（12分）如图所示，在平面直角坐标系xOy的第四象限有垂直于纸面向里的匀强磁场。磁感应强度大小，一质量，电荷量的粒子（重力不计），从点沿纸面以方向与轴负方向夹角，大小不同的速度射入磁场，已知，：
(1)若粒子垂直x轴飞出，求粒子在磁场中飞行时间；
(2)若粒子不能进入x轴上方，求粒子速度大小满足的条件。
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、A
【解析】
设等边三角形的边长为，、两点的电荷量大小为，、连线中点处的电场强度为
点的电场强度为
等量异种点电荷连线的中垂线是一条等势线，则有
故A正确，B、C、D错误
故选A。
2、C
【解析】
由题意知，刚好不下滑时，则有：
Fcs37°+μ（mgcs37°+Fsin37°）= mgsin37°
得：
μ=
刚好不上滑时，则有：
F′cs37°=μ（mgcs 37°+ F′sin37°）+ mgsin37°
得 ：
F′= 10.8N。
ABD.由上计算可得F′= 10.8N ，ABD错误；
C.由上计算可得F′= 10.8N ，C 正确。
3、B
【解析】
从轨道1变轨到轨道2，需要加速逃逸，故A错误；根据公式可得：，故只要到地心距离相同，加速度就相同，卫星在椭圆轨道1绕地球E运行，到地心距离变化，运动过程中的加速度在变化，B正确C错误；卫星在轨道2做匀速圆周运动，运动过程中的速度方向时刻在变，所以动量方向不同，D错误．
4、C
【解析】
AD．从v-t图像可以看出，加速度越来越大，根据牛顿第二定律，则说明受到的电场力越来越大，根据公式，说明电场强度越来越大，所以M点场强比N的场强小，故AD正确；
B．因为带电粒子做加速运动，所以受到的电场力往右，又因为带电粒子带正电，所以电场线的方向往右，又因为顺着电场线的方向电势降低，所以M点的电势比N点的电势高，故B正确；
C．从M点运动到N点动能增加，电势能应该减小，故C错误。
故选C。
5、B
【解析】
AB．由题知，cd的电压瞬时值表达式为
有效值为， 由得副线圈，则均能正常发光，每只灯泡的电流
副线圈电流
由得原线圈的电流
也能正常发光，ab输入电压的表达式为

选项A错，选项B对；
C．由图象知交流电的周期为0.02s，交流电的频率为50Hz，流过灯L2的电流每秒钟方向改变100次，C错；
D．ab输如果气体端输入功率
选项D错；
故选B．
理想变压器是理想化模型，一是不计线圈内阻；二是没有出现漏磁现象．同时运用闭合电路殴姆定律来分析随着电阻变化时电流、电压如何变化．分析的思路先干路后支路，以不变应万变．最后值得注意的是变压器的原线圈与灯泡串联后接入交流中，所以图象的有效值不是原线圈的有效值．
【考点】
交变电流，变压器
6、D
【解析】
小铁块和小车组成的系统水平方向不受外力，系统水平方向的动量守恒，以向左为正方向，由动量守恒定律得
根据机械能守恒定律可得
因为M=m，所以解得。所以铁块离开车时将做自由落体运动。故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、ADE
【解析】
AB．由于1s＞0.2s，即质点P第一次达到相同速度的时间间隔大于第二次的，故可得到图示时刻质点P向下运动，经过1.2s正好运动一个周期回到图示位置，故波沿x轴负方向传播，且周期为1.2 s，波速
故A正确，B错误；
C．M、Q的平衡位置距离大于λ，故质点M和质点Q的相位差不等于π，那么，质点M与质点Q的位移不可能总是大小相等，方向相反，故C错误；
D．N、Q的平衡位置距离刚好等于λ，故质点M和质点Q的相位差等于π，那么，质点M与质点Q的位移、速度总是大小相等，方向相反，故若某时刻N质点速度为零，则Q质点一定速度为零，故D正确；
E．3s＝T，即质点M振动个周期，那么，由波沿x轴负方向传播可得：零时刻质点向上振动，故在3s时刻，质点M偏离平衡位置的位移y=-10cm，故E正确；
故选ADE。
8、BD
【解析】
设细绳长为L，AB两点间的水平距离为x，绳与竖直方向的夹角为θ，则由图可得：
设绳中拉力为F，对滑轮与绳的结点处受力分析，由平衡知识可得：
解得：
AB.只将绳的左端移向A′点，L、x均不变，拉力不变；故A项错误，B项正确；
CD.只将绳的右端移向B′点，L不变、x变大，拉力变大；故C项错误，D项正确。
9、ADE
【解析】
A．水虽可以停在水面上是因为液体具有表面张力的缘故，故A符合题意；
B．功可以全部转化为热；而热量也可以全部转化为功，但要引起其他方面的变化，故B不符合题意；
C．当两分子间距离大于平衡位置的间距r0时，分子力表现为引力，分子间的距离增大，分子引力做负功，分子势能增加，故C不符合题意；
D．液晶显示器是利用了液晶对光具有各向异性的特点，故D符合题意；
E．气体分子无论在什么温度下，根据统计规律知道气体的分子速率都呈现“中间多、两头少”的分布特点，故E符合题意。
故选ADE。
10、BDE
【解析】
A.麦克斯韦预言了电磁波的存在，是赫兹第一次用实验证实了电磁波的存在，故A错误；
B.非均匀周期性变化的磁场产生非均匀周期性变化电场，非均匀周期性变化的电场产生非均匀周期性变化磁场，相互激发，形成电磁波。故B正确；
C.电磁波产生后，可以在任意方向传播，故C错误；
D.根据，电磁波频率在200MHz至1000MHz的范围内，则电磁波的波长范围在0.3m至1.5m之间，故D正确；
E.由于波源与接受者的相对位置的改变，而导致接受频率的变化，称为多普勒效应，所以可以判断遥远天体相对于地球的运动速度，故E正确。
故选：BDE。
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、在弹性限度内，弹力与弹簧的伸长量成正比 100 0.15
【解析】
试题分析：（1）[1] 根据图象结合数学知识可知：在弹性限度内，弹力与弹簧的伸长量成正比；
（2）[2][3]根据胡克定律F与的关系式为：
，
从图象中可得直线的斜率为2N/cm，截距为20N，故弹簧的劲度系数为
，
由
，
于是：
考点：考查了胡可定律
找到各个物理量之间的关系，然后根据胡克定律列方程，是解答本题的突破口，这要求学生有较强的数学推导能力．
12、5.70mm
【解析】
（1）[1]．由乙图知，游标卡尺读数为0.5cm+14×0.05mm=5.70mm；
（2）[2]．滑块经过光电门的速度为；
（3）[3][4]．根据能量守恒
整理得
结合图象得：
得
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)3m；(2)；(3)1045N
【解析】
(1)由乙的速度图象可知竿长为
①
(2)乙从A到B的过程中，设竿对乙做的功为W。由动能定理得
②
解得
③
(3)1~3s内，乙匀减速下降，加速度方向向上，由图象可知其大小为
④
设地面对甲的支持力大小为F，分析甲、乙和竿组成的整体，由牛顿第二定律得
⑤
解得
⑥
由牛顿第三定律可知，甲对地面的压力
⑦
即甲对地面的压力大小1045N。
14、（1）；（2）d＞0.06m
【解析】
（1）设穿过界面PS时偏离中心线的距离为y，粒子在电场中运动的时间为
根据牛顿第二定律
得粒子在电场中的加速度为
则粒子在电场内竖直方向的位移为
设粒子从电场中飞出时在竖直方向的速度为vy，则
从电场中飞出后在水平方向的运动时间为
从电场中飞出后在竖直方向做匀速运动，位移为
所以穿过界面PS时偏离中心线的距离为
（2）做出运动轨迹如图所示
则速度夹角为
C点的速度v为
因为洛伦兹力提供向心力
得
由几何关系得
所以磁场宽度应满足大于0.06m。
15、 (1)；(2)
【解析】
(1)带电粒子仅在洛伦兹力作用下做匀速圆周运动，轨迹如图甲所示，由几何关系可得
则
解得飞行时间
甲
(2)若带电粒子不从x轴射出，临界轨迹如图乙所示。
乙
由几何关系得
解得
由
解得
当时粒子不能进入x轴上方。