江苏省无锡市2027年高考物理二模试卷（含答案解析）

这是一份江苏省无锡市2027年高考物理二模试卷（含答案解析），共34页。
2．选择题必须使用2B铅笔填涂；非选择题必须使用0．5毫米黑色字迹的签字笔书写，字体工整、笔迹清楚。
3．请按照题号顺序在各题目的答题区域内作答，超出答题区域书写的答案无效；在草稿纸、试题卷上答题无效。
4．保持卡面清洁，不要折叠，不要弄破、弄皱，不准使用涂改液、修正带、刮纸刀。
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、如图所示为四分之一圆柱体OAB的竖直截面，半径为R，在B点上方的C点水平抛出一个小球，小球轨迹恰好在D点与圆柱体相切，OD与OB的夹角为60°，则C点到B点的距离为( )
A．RB．C．D．
2、中国散裂中子源项目由中国科学院和广东省共同建设，选址于广东省东莞市大朗镇，截止到2019年8月23日正式投入运行1年。散裂中子源就是一个用中子来了解微观世界的工具，如一台“超级显微镜”，可以研究DNA、结晶材料、聚合物等物质的微观结构。下列关于中子的说法正确的是（ ）
A．卢瑟福预言了中子的存在，并通过实验发现了中子
B．原子核中的中子与其他核子间无库仑力，但有核力，有助于维系原子核的稳定
C．散裂中子源中产生的强中子束流可以利用电场使之慢化
D．若散裂中子源中的中子束流经慢化后与电子显微镜中的电子流速度相同，此时中子的物质波波长比电子的物质波波长长
3、下列说法正确的是（ ）
A．速度公式和电流公式均采用比值定义法
B．速度、磁感应强度和冲量均为矢量
C．弹簧劲度系数k的单位用国际单位制基本单位表达是kg·s
D．将一个带电小球看成是一个不计大小的点电荷采用的是等效处理方法
4、如图所示，绕地球做匀速圆周运动的卫星的角速度为，对地球的张角为弧度，万有引力常量为。则下列说法正确的是（ ）
A．卫星的运动属于匀变速曲线运动
B．张角越小的卫星，其角速度越大
C．根据已知量可以求地球质量
D．根据已知量可求地球的平均密度
5、如图所示，接在家庭电路上的理想降压变压器给小灯泡L供电，如果将原、副线圈减少相同匝数，其他条件不变，则( )
A．小灯泡变亮
B．小灯泡变暗
C．原、副线圈两端电压的比值不变
D．通过原、副线圈电流的比值不变
6、一质点静止在光滑水平面上，现对其施加水平外力F，F随时间变化规律如图所示，下列说法正确的是（ ）
A．在0~4s时间内，位移先增后减
B．在0~4s时间内，动量一直增加
C．在0~8s时间内，F的冲量为0
D．在0~8s时间内，F做的功不为0
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，在电阻不计的边长为L的正方形金属框abcd的cd边上接 两个相同的电阻，平行金属板e和f通过导线与金属框相连，金属框内两虚线之间有垂直于纸面向里的磁场，同一时刻各点的磁感应强度B大小相等，B随时间t均匀增加，已知 ，磁场区域面积是金属框面积的二分之一，金属板长为L，板间距离为L．质量为m，电荷量为q的粒子从两板中间沿中线方向以某一初速度射入，刚好从f 板右边缘射出．不计粒子重力，忽略边缘效应．则
A．金属框中感应电流方向为abcda
B．粒子带正电
C．粒子初速度为
D．粒子在e、f间运动增加的动能为
8、如图所示电路中，三只灯泡原来都正常发光，当滑动变阻器的滑动触头向右移动时，下面判断正确的是( )
A．电路中总电阻减小B．L1变亮C．L2变亮D．L3变暗
9、如图所示，空中飞椅在水平面内做匀速圆周运动，飞椅和人的质量为m，运动半径为R，角速度大小为ω，钢绳与竖直方向的夹角为θ，不计空气阻力，重力加速度为g。下列说法正确的是
A．运动周期为
B．线速度大小为ωR
C．钢绳拉力的大小为mω2R
D．角速度θ与夹角的关系为gtanθ=ω2R
10、如图a为一列简谐横波在t=2s时的波形图，图b为媒质中平衡位置在x=2.5m处的质点的振动图像，P是平衡位置为x=1.5m的质点。下列说法正确的是____。
A．波速为0.5m/s
B．波的传播方向向左
C．0~2s时间内，P运动的路程为8cm
D．t=1s时，P正位于正向最大位移处
E.当t=6s时，P恰好回到平衡位置
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）某科技小组想测定弹簧托盘秤内部弹簧的劲度系数k，拆开发现其内部简易结构如图(a)所示，托盘A、竖直杆B、水平横杆H与齿条C固定连在一起，齿轮D与齿条C啮合，在齿轮上固定指示示数的指针E，两根完全相同的弹簧将横杆吊在秤的外壳I上。托盘中不放物品时，指针E恰好指在竖直向上的位置。指针随齿轮转动一周后刻度盘的示数为P0＝5 kg。
科技小组设计了下列操作：
A．在托盘中放上一物品，读出托盘秤的示数P1，并测出此时弹簧的长度l1；
B．用游标卡尺测出齿轮D的直径d；
C．托盘中不放物品，测出此时弹簧的长度l0；
D．根据测量结果、题给条件及胡克定律计算弹簧的劲度系数k；
E．在托盘中增加一相同的物品，读出托盘秤的示数P2，并测出此时弹簧的长度l2；
F．再次在托盘中增加一相同的物品，读出托盘秤的示数P3，并测出此时弹簧的长度l3；
G．数出齿轮的齿数n；
H．数出齿条的齿数N并测出齿条的长度l。
(1)小组同学经过讨论得出一种方案的操作顺序，即a方案：采用BD步骤。
①用所测得的相关量的符号表示弹簧的劲度系数k，则k＝________。
②某同学在实验中只测得齿轮直径，如图(b)所示，并查资料得知当地的重力加速度g＝9.80 m/s2，则弹簧的劲度系数k＝________。(结果保留三位有效数字)
(2)请你根据科技小组提供的操作，设计b方案：采用：________步骤；用所测得的相关量的符号表示弹簧的劲度系数k，则k＝________。
12．（12分）某实验小组欲将电流表 G1 的量程由3mA改装为 0.6A。实验器材如下：
A．待测电流表G1（内阻约为10）；
B．标准电流表G2（满偏电流为6mA ）；
C．滑动变阻器R（最大阻值为3kΩ ）；
D．电阻箱R'（阻值范围为0~999.9 ）；
E．电池组、导线、开关。
(1)实验小组根据图甲所示的电路测电流表G1的内阻，请完成以下实验内容：
①将滑动变阻器R调至最大，闭合S1；
②调节滑动变阻器R，使电流表 G1 满偏；
③再闭合 S2，保持滑动变阻器 R 不变，调节电阻箱 R，电流表 G1指针的位置如图乙所示，此时电阻箱 R的示数为4.5 。可知电流表 G1内阻的测量值为_______，与真实值相比______（选填“偏大”、“相等”或“偏小”）；
(2)为了更加准确地测量电流表 G1 的内阻，实验小组利用上述实验器材重新设计实验，请完成以下实验内容：
①完善图丙的实物图连接________；
②实验小组根据图丙进行实验，采集到电流表G1、G2 的示数分别为3.0mA 、5.0mA ，电阻箱的读数为15.0 ，则电流表 G1 内阻为________ ；
③实验小组将电流表 G1 改装成量程为 0.6A 的电流表，要_____（选填“串联”或“并联”） 一个阻值 Rx=____________ 的电阻（结果保留一位有效数字）。
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）如图所示，真空中两细束平行单色光a和b从一透明半球的左侧以相同速率沿半球的平面方向向右移动，光始终与透明半球的平面垂直．当b光移动到某一位置时，两束光都恰好从透明半球的左侧球面射出（不考虑光在透明介质中的多次反射后再射出球面）．此时a和b都停止移动，在与透明半球的平面平行的足够大的光屏M上形成两个小光点．已知透明半球的半径为R，对单色光a和b的折射率分别为和，光屏M到透明半球的平面的距离为L=（＋）R，不考虑光的干涉和衍射，真空中光速为c,求：
（1）两细束单色光a和b的距离d
（2）两束光从透明半球的平面入射直至到达光屏传播的时间差△t
14．（16分）滑雪者高山滑雪的情景如图所示。斜面直雪道的上、下两端点的高度差为，长度为。滑雪者先在水平雪面上加速运动，至斜面雪道上端点时的速度达。滑雪者滑行至斜面雪道下端点时的速度为。滑雪者的质量为，求：（g取，计算结果保留2位有效数字）
(1)滑雪者在空中的运动时间；
(2)滑雪者在斜面直雪道上运动损失的机械能。
15．（12分）如图所示，竖直放置的汽缸内有一定质量的理想气体，活塞横截面积为S＝0.10m2，活塞的质量忽略不计，气缸侧壁有一个小孔与装有水银的U形玻璃管相通。开始活塞被锁定，汽缸内封闭了一段高为80cm的气柱（U形管内的气体体积不计），此时缸内气体温度为27℃，U形管内水银面高度差h1＝15cm。已知大气压强p0＝75cmHg。
（1）让汽缸缓慢降温，直至U形管内两边水银面相平，求这时封闭气体的温度；
（2）接着解除对活塞的锁定，活塞可在汽缸内无摩擦滑动，同时对汽缸缓慢加热，直至汽缸内封闭的气柱高度达到96cm，求整个过程中气体与外界交换的热量（p0＝75cmHg＝1.0×105Pa）。
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、D
【解析】
由几何知识求解水平射程．根据平抛运动的速度与水平方向夹角的正切值得到初速度与小球通过D点时竖直分速度的关系，再由水平和竖直两个方向分位移公式列式，求出竖直方向上的位移，即可得到C点到B点的距离．
【详解】
设小球平抛运动的初速度为v0，将小球在D点的速度沿竖直方向和水平方向分解，则有
，
解得：
，
小球平抛运动的水平位移：
x＝Rsin 60°，x＝v0t，
解得：
，，
设平抛运动的竖直位移为y，
，
解得：
，
则
BC＝y－(R－Rcs 60°)=，
故D正确，ABC错误．
本题对平抛运动规律的直接的应用，根据几何关系分析得出平抛运动的水平位移的大小，并求CB间的距离是关键．
2、B
【解析】
A．卢瑟福预言了中子的存在，查德威克通过实验发现了中子，故A错误；
B．中子不带电，则原子核中的中子与其他核子间无库伦力，但有核力，有助于维系原子核的稳定，故B正确；
C．中子不带电，则散裂中子源中产生的强中子束不可以利用电场使之慢化，故C错误；
D．根据德布罗意波波长表达式
若散裂中子源中的中子束流经慢化后的速度与电子显微镜中的电子流速度相同，因中子的质量大于电子的质量，则中子的动量大于电子的动量，则此时中子的物质波波长比电子的物质波波长短，故D错误。
故选B。
3、B
【解析】
A．速度公式采用的是比值定义法，而电流公式不是比值定义法，选项A错误；
B．速度、磁感应强度和冲量均为矢量，选项B正确；
C．弹簧劲度系数k的单位用国际单位制基本单位表达是
选项C错误；
D．将一个带电小球看成是一个不计大小的点电荷采用的是理想模型法，选项D错误。
故选B。
4、D
【解析】
A．卫星的加速度方向一直改变，故加速度一直改变，不属于匀变速曲线运动，故A错误；
B．设地球的半径为R，卫星做匀速圆周运动的半径为r，由几何知识得
可知张角越小，r越大，根据
得
可知r越大，角速度越小，故B错误；
C．根据万有引力提供向心力，则有
解得地球质量为
因为r未知，所以由上面的式子可知无法求地球质量，故C错误；
D．地球的平均密度
则
知可以求出地球的平均密度，故D正确。
故选D。
5、B
【解析】
因变压器为降压变压器，原线圈匝数大于副线圈匝数；而当同时减小相同匝数时，匝数之比一定变大；再根据变压器原理进行分析即可．
【详解】
由变压器相关知识得：，原、副线圈减去相同的匝数n后： ，则说明变压器原、副线圈的匝数比变大，则可得出C、D错误．由于原线圈电压恒定不变，则副线圈电压减小，小灯泡实际功率减小，小灯泡变暗，A错误，B正确．
本题考查理想变压器的基本原理，要注意明确电压之比等于匝数之比；而电流之比等于匝数的反比；同时还要注意数学知识的正确应用．
6、C
【解析】
A．由图可知，在0-4s内力F先向正方向，再向反方向，故质点先加速再减速到0，速度方向不变，位移增加，故A错误；
B．在0-4s内，速度先增加后减小，动量先增加后减小，故B错误；
C．0到8s内，一半时间的冲量为正，另一半时间的冲量为负，则总的冲量为0，故C正确；
D．因8s内总的冲量为0，根据动量定理，可知动量的变化为0，即初末速度为0，则动能的变化量为0，F做功为0，故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、AC
【解析】
A．因为磁场垂直纸面向里均匀增大，故根据楞次定律可得金属框中感应电流方向为abcda，e板带负电，f板带正电，A正确；
B．因为粒子刚好从f板右边缘射出，所以粒子受到向下的电场力，而电场方向向上，所以粒子带负电，B错误；
C．粒子在电场中做类平抛运动，在水平方向上有
在竖直方向上有
而电容器两极板间的电压等于R两端的电压，故
联立解得
C正确；
D．根据动能定理可得粒子增加的动能为
D错误．
故选AC。
8、CD
【解析】
A. 当滑片右移时，滑动变阻器接入电阻增大，则电路中总电阻增大，故A误差。
B. 电路中总电阻增大，由闭合电路欧姆定律可知电路中总电流减小，故L1变暗，故B错误。
CD. 电路中电流减小，故内阻及R0、L1两端的电压减小，而电动势不变，故并联部分的电压增大，故L2变亮；因L2中电流增大，干路电流减小，故流过L3的电流减小，故L3变暗；故CD正确。
9、BD
【解析】
A．运动的周期：
A错误；
B．根据线速度和角速度的关系：
B正确；
CD．对飞椅和人受力分析：
根据力的合成可知绳子的拉力：
根据牛顿第二定律：
化解得：，C错误，D正确。
故选BD。
10、ACE
【解析】
A．由图可知该简谐横波波长为2m，由图知周期为4s，则波速为
故A正确；
B．根据图的振动图象可知，在处的质点在时振动方向向下，所以该波向右传播，故B错误；
C．由于时，质点在平衡位置，且有
所以在时间内，质点的路程为
故C正确；
D．由于该波向右传播，由图可知时，质点在平衡位置向上运动，所以时，正位于负向最大位移处，故D错误；
E．波的周期为4s，从2s到6s经历时间
所以时，点应恰好回到了平衡位置，故E正确；
故选ACE。
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、 7.96×102 N/m CAEFD
【解析】
(1)[1]①弹簧的伸长量与齿条下降的距离相等，而齿条下降的距离与齿轮转过的角度对应的弧长相等，齿轮转动一周对应的弧长即为齿轮周长，即托盘中物品质量为P0＝5 kg时弹簧的伸长量：
Δx＝πd
因此只要测出齿轮的直径d即可计算其周长，然后由胡克定律得：
2kΔx＝P0g
解得k＝；
[2]②游标卡尺读数为0.980 cm，代入：
k＝
得k＝7.96×102 N/m；
(2)[3]直接测出不同示数下弹簧的伸长量也可以进行实验，即按CAEFD进行操作，实验不需要测量齿轮和齿条的齿数，GH是多余的；
[4]求解形变量
Δx1＝l1－l0
Δx2＝l2－l0
Δx3＝l3－l0
则：
k1＝
k2＝
k3＝
则：
k＝
联立解得：k＝。
12、9.0 偏小 10.0 并联 0.05
【解析】
(1)③[1][2]．调节滑动变阻器R，使电流表 G1 满偏，即3mA；再闭合 S2，保持滑动变阻器 R 不变，，则可认为总电流不变，调节电阻箱 R，电流表 G1读数为1mA，可知通过电阻箱的电流为2mA，此时电阻箱 R的示数为4.5 。可知电流表 G1内阻的测量值为9.0Ω；
实际上，当闭合 S2后回路电阻减小，则总电流变大，即大于3mA，则电流计读数为1mA，则电阻箱R的电流大于2mA，则此时实际上电流表阻值大于9.0Ω，即测量值比真实值偏小；
(2)①[3]．图丙的实物图连接如图：

②[4]．由电路图可知，电流计G1的阻值
③[5][6]．实验小组将电流表 G1 改装成量程为 0.6A 的电流表，要并联一个电阻，阻值为
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） （2）
【解析】
(1)由得,透明半球对光和光的临界角分别为60°和30°，画出光路如图
、为两单色光在透明半球面的出射点,折射光线在光屏上形成光点为和,、沿切线方向．由几何关系得
(2) 光在透明介质中的速度
传播时间
光屏到透明半球的平面的距离为,
故光在真空中传播的时间
则
光在透明介质中的速度,
传播时间
在真空中,由几何关系得
则
故
点睛：处理本题的关键：1、熟练掌握、应用几何光学基本公式①；②．2、利用平面几何的知识找准光束通过的路程．
14、 (1)；(2)
【解析】
(1)平抛运动过程，水平位移为
竖直位移为
由几何关系得
解得
(2)从雪道上端至下端的过程，由功能关系得
解得
15、（1）-23℃（2）吸收热量。
【解析】
（1）对气缸内的气体，初始状态：p1=p0+h1＝75+15=90cmHg；V1=HS=0.8S；T1=273+27=300K
末态：p2=p0＝75cmHg；V2=HS=0.8S；T2=？
由可得：
解得
T2=250K=-23℃
（2）解除对活塞的锁定后，气体内部压强变为p0，气体吸收热量对外做功，最终气体温度与外界温度相同，即气体内能不变；当汽缸内封闭的气柱高度达到96cm时，对外做功
由热力学第一定律可知，整个过程中气体吸收热量。