2027年长治市高考仿真模拟物理试卷（含答案解析）

这是一份2027年长治市高考仿真模拟物理试卷（含答案解析），共34页。
2．回答选择题时，选出每小题答案后，用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑，如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其它答案标号。回答非选择题时，将答案写在答题卡上，写在本试卷上无效。
3．考试结束后，将本试卷和答题卡一并交回。
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、充电式果汁机小巧简便，如图甲所示，被誉为出行神器，满足了人们出行也能喝上鲜榨果汁的需求。如图乙所示，其主要部件是四个长短不同的切水果的锋利刀片。工作时，刀片在电机带动下高速旋转，机身和果汁杯可视为保持静止。则果汁机在完成榨汁的过程中
A．某时刻不同刀片顶点的角速度都相等
B．不同刀片上各点的加速度方向始终指向圆心
C．杯壁上的水果颗粒做圆周运动时的向心力由摩擦力提供
D．消耗的电能一定等于水果颗粒以及果汁机增加的内能
2、如图所示，竖直放置的两根平行金属导轨之间接有定值电阻R，质量不能忽略的金属棒与两导轨始终保持垂直并良好接触且无摩擦，棒与导轨的电阻均不计，整个装置放在匀强磁场中，磁场方向与导轨平面垂直，棒在竖直向上的恒力F作用下加速上升的一段时间内，力F做的功与安培力做的功的代数和等于
A．棒的机械能增加量B．棒的动能增加量C．棒的重力势能增加量D．电阻R上放出的热量
3、如图所示是某一单色光由空气射入截面为等腰梯形的玻璃砖，或由该玻璃砖射入空气时的光路图，其中正确的是（ ）（已知该玻璃砖对该单色光的折射率为1.5）
A．图甲、图丙B．图甲、图丁C．图乙、图丙D．图乙、图丁
4、某弹簧振子沿x轴的简谐运动图象如图所示，下列描述正确的是（ ）
A．t =1 s时，振子的速度为零，加速度为负的最大值
B．t =2 s时，振子的速度为负，加速度为正的最大值
C．t =3 s时，振子的速度为负的最大值，加速度为零
D．t =4 s时，振子的速度为正，加速度为负的最大值
5、如图所示，在竖直平面内一根不可伸长的柔软轻绳通过光滑的轻质滑轮悬挂一重物。轻绳一端固定在墙壁上的A点，另一端从墙壁上的B点先沿着墙壁缓慢移到C点，后由C点缓慢移到D点，不计一切摩擦，且墙壁BC段竖直，CD段水平，在此过程中关于轻绳的拉力F的变化情况，下列说法正确的是（ ）
A．F一直减小B．F一直增小
C．F先增大后减小D．F先不变后增大
6、如图所示，A、B为水平放置的平行板电容的两个极板，B板接地。将电容器与电源接通，板间带正电的油滴恰好处于静止状态。断开开关后.下列说法正确的是( )
A．油滴将加速下落
B．A板电势高于B板
C．若将A板向右错开少许，油滴将向上加速运动
D．若将B板下移，P点的电势将升高
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、研究表明，汽车在行驶过程中所受阻力的大小与运动速率的平方近似成正比。一辆汽车在平直公路上行驶，以某一功率行驶达到的最大速率为，此时所受阻力为。若增加汽车功率为原来的两倍，其他条件不变，该汽车行驶达到的最大速率为，相应的阻力为。对此下列表述正确的是（ ）
A．B．C．D．
8、拉格朗日点又称平动点。地球和月球连线之间，存在一个拉格朗日点，处在该点的空间站在地球和月球引力的共同作用下，可与月球一起以相同的周期绕地球做匀速圆周运动。已知空间站、月球围绕地球做匀速圆周运动的轨道半径分别约为3.2×105km和3.8×105，月球围绕地球公转周期约为27天。g取10 m/s2，下列说法正确的是（ ）
A．地球的同步卫星轨道半径约为4.2×104km
B．空间站的线速度与月球的线速度之比约为0.84
C．地球的同步卫星的向心加速度大于空间站的向心加速度
D．月球的向心加速度小于空间站向心加速度
9、按照我国整个月球探测活动的计划，在第一步“绕月”工程圆满完成各项门标和科学探测任务后，第二步“落月”工程也已在2013年以前完成。假设月球半径为R。月球表面的重力加速度为g0，飞船沿距月球表面高度为3R的圆形轨道I运动，到达A点时，点火变轨进入椭圆轨道Ⅱ；到达轨道Ⅱ的近月点B再次点火进入月球近月圆轨道III绕月球做圆周运动。下列判断正确的是（ ）
A．飞船在轨道Ⅰ上的运行速率为
B．飞船在A点处点火变轨时，动能增大
C．飞船从A到B运行的过程中机械能增大
D．飞船在轨道Ⅲ绕月球运动一周所需的时间
10、在图示电路中，理想变压器的原、副线圈匝数比为2∶1，电阻R1、R2、R3、R4的阻值均为4Ω。已知通过R4的电流i4=2sin100πtA，下列说法正确的是（ ）
A．a、b两端电压的频率可能为100Hz
B．a、b两端电压的有效值为56V
C．若a、b两端电压保持不变，仪减小R2的阻值，则R1消耗的电功率减小
D．若a、b两端电压保持不变，仪减小R1的阻值，则R2两端电压增大
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）某实验小组利用如下器材设计电路先测量未知电阻阻值，再测量电源的电动势及内阻。实验电路图如甲图所示，实验室提供的器材有：
电源E（电动势约4.5V，内阻为r）
电流表A1（量程0～15mA，内阻为r1=10Ω）
电流表A2（量程0～100mA，内阻为r2=1.5Ω）
定值电阻R1（阻值R1=90Ω）
定值电阻R2（阻值R2=190Ω）
滑动变阻器R3（阻值范围0～30Ω）
电阻箱R4（阻值范围0～99.99Ω）
待测电阻Rx（电阻约55Ω）
开关S，导线若干
（1）图甲中电阻A应选____，电阻B应选___（填符号）；
（2）实验小组通过处理实验数据，作出了两电流表示数之间的关系，如图乙所示，则待测电阻电阻Rx的阻值为____；
（3）测电源电动势和内阻时，某实验小组通过处理实验数据，作出了电阻B阻值R与电流表A2电流倒数之间的关系，如图丙所示，则待测电源的电动势为____，内阻为____（结果保留两位有效数字）。
12．（12分）图甲为某同学改装和校准毫安表的电路图，其中虚线框内是毫安表的改装电路图。
(1)将图乙所示的实验电路连接完整________。
(2)已知毫安表满偏电流为1mA，表头上标记的内阻值为120Ω，R1和R2为定值电阻。若将开关S2扳到a接线柱，电表量程为4mA;若将开关S2扳到b接线拄，电表量程为16mA则根据题给条件，定值电阻的阻值应选R1＝_____Ω，R2=____Ω。
(3)现用一量程为16mA，内阻为20Ω的标准电流表A对改装电表的16mA挡进行校准，校准时需选取的刻度范围为1mA～16mA。电池的电动势为1.5V，内阻忽略不计;滑动变阻器R有两种规格，最大阻值分别为800Ω和1600Ω，则R应选用最大阻值为____Ω的滑动变阻器。
(4)若由于表头上标记的内阻值不准，造成改装后电流表的读数比标准电流表的读数偏大，则表头内阻的真实值________(填“大于”＂或“小于”)120Ω。
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，直角三角形ABC为一玻璃三棱镜的横截面其中∠A=30°，直角边BC=a．在截面所在的平面内，一束单色光从AB边的中点O射入棱镜，入射角为i．如果i=45°，光线经折射再反射后垂直BC边射出，不考虑光线沿原路返回的情况．(结果可用根式表示)
(i)求玻璃的折射率n
(ⅱ)若入射角i在0~90°之间变化时，求从O点折射到AC边上的光线射出的宽度．
14．（16分）如图所示，半径为R的半圆形玻璃砖固定放置，平面AB水平，为半圆的对称轴，光屏MN紧靠A点竖直放置，一束单色光沿半径方向照射到O点，当入射角较小时，光屏上有两个亮点，逐渐增大入射角i，当i增大到某一角度时，光屏上恰好只有一个亮点C，C、A间的距离也为R，求：
①玻璃砖对单色光的折射率；
②当入射角i=30°时，光屏上两个亮点间的距离为多少。
15．（12分）彩虹的产生原因是光的色散，如图甲所示为太阳光射到空气中小水珠时的部分光路图，光通过一次折射进入水珠，在水珠内进行一次反射后，再通过一次折射射出水珠．现有一单色光束以入射角θ1＝45°射入一圆柱形玻璃砖，在玻璃砖内通过一次折射、一次反射、再一次折射射出玻璃砖，如图乙所示，已知射出光线与射入光线的夹角φ＝30°，光在真空中的速度为c，求：
①该单色光的折射率；
②该单色光在玻璃中传播速度的大小．
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】
A．不同刀片相对静止的绕同一轴做圆周运动，属于同轴转动模型，角速度相等，故A正确；
B．刀片旋转角速度越来越大，做变速圆周运动，加速度方向不是指向圆心，故B错误；
C．杯壁上的水果颗粒做圆周运动时的向心力由杯壁的弹力提供，重力和摩擦力平衡，故C错误；
D．消耗的电能等于水果颗粒增加的机械能和水果颗粒与果汁机增加的内能，故D错误。
2、A
【解析】
棒在竖直向上的恒力F作用下加速上升的一段时间内，F做正功，安培力做负功，重力做负功，动能增大．根据动能定理分析力F做的功与安培力做的功的代数和．
【详解】
A．棒受重力G、拉力F和安培力FA的作用．由动能定理：WF+WG+W安=△EK
得WF+W安=△EK+mgh
即力F做的功与安培力做功的代数和等于机械能的增加量．故A正确．
B．由动能定理，动能增量等于合力的功．合力的功等于力F做的功、安培力的功与重力的功代数和．故B错误．
C．棒克服重力做功等于棒的重力势能增加量．故C错误．
D．棒克服安培力做功等于电阻R上放出的热量．故D错误
本题运用功能关系分析实际问题．对于动能定理理解要到位：合力对物体做功等于物体动能的增量，哪些力对物体做功，分析时不能遗漏．
3、C
【解析】
单色光由空气射入玻璃砖时，折射角小于入射角。图甲错误。图乙正确；当该单色光由玻璃砖射入空气时，发生全反射的临界角的正弦值
因为
所以临界角，图丙、图丁中该单色光由玻璃砖射入空气时的入射角为，大于临界角，会发生全反射，图丙正确，图丁错误。
故选C。
4、A
【解析】
根据振动图象判断质点振动方向的方法：沿着时间轴看去，“上坡”段质点向上振动，“下坡”段质点向下振动．
【详解】
AC．在t=1 s和t=3 s时，振子偏离平衡位置最远，速度为零，回复力最大，加速度最大，方向指向平衡位置，A正确，C错误；
BD．在t=2 s和t=4 s时，振子位于平衡位置，速度最大，回复力和加速度均为零，BD错误．
5、D
【解析】
当轻绳另一端在C点时，设轻绳左右两侧间的夹角为2θ以滑轮为研究对象，分析受力情况，受力分析图如图所示∶
根据平衡条件得
2Fcsθ=mg
得到轻绳的拉力
F=
轻绳另一端从B点沿墙壁缓慢移到D点，由几何知识可知，θ先不变后增大，csθ先不变后减小，轻绳的拉力F先不变后增大，D项正确，ABC错误；
故选D。
6、C
【解析】
A．开关断开后，板间场强不变，油滴将保持静止，故A错误；
B．因油滴带正电，由平衡条件可知电场力向上，A板带负电，A板电势低于B板，故B错误；
C．断开开关后，电容器的电荷量Q保持不变，由公式、和可知
当A板向右错开少许，即正对面积S减小，板间场强E增大，油滴所受电场力增大，将向上加速运动，故C正确；
D．当B板下移，板间场强E不变，但PB距离变大，由匀强电场的电势差U=Ed可知，BP电势差增大，因B点接地，电势始终为零，故P点电势减小，即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、BD
【解析】
CD．汽车功率为P时，最大速率为，由二力平衡有
由题意知
解得
①
同理，汽车功率为2P时，最大速率为
②
解①②式得
③
所以D正确，C错误；
AB．将③式代入
与
解得
所以B正确，A错误。
故选BD。
8、ABC
【解析】
A．由题知，月球的周期T2=27天=648h，轨道半径约为r2=3.8×105km，地球同步卫星的周期T1=24h，轨道半径约r1，根据开普勒第三定律有：
代入数据解得：r1=4.2×104km，A正确；
B．空间站与月球相对静止，角速度相同，根据
得两者线速度之比为：
B正确；
C．根据万有引力提供向心力有：
解得：，地球同步卫星的轨道半径小于空间站的轨道半径，所以地球的同步卫星的向心加速度大于空间站的向心加速度，C正确；
D．空间站与月球相对静止，角速度相同，根据
月球的轨道半径大于同步卫星的轨道半径，所以月球的向心加速度大于空间站向心加速度，D错误。
故选ABC。
9、AD
【解析】
A．飞船在轨道Ⅰ上，万有引力提供向心力
在月球表面，万有引力等于重力得
解得
故A正确；
B．在圆轨道实施变轨成椭圆轨道在远地点是做逐渐靠近圆心的运动，要实现这个运动必须万有引力大于飞船所需向心力，所以应给飞船减速，减小所需的向心力，动能减小，故B错误；
C．飞船在轨道Ⅱ上做椭圆运动，根据开普勒第二定律可知：在进月点速度大于远月点速度，所以飞船在A点的线速度大于在B点的线速度，机械能不变，故C错误；
D．根据
解得
故D正确。
故选AD。
10、BD
【解析】
A．通过的电流，则角速度
频率为
变压器不会改变交流电的频率，故、两端电压的频率为50Hz，故A错误；
B．通过的电流最大值为，则有效值为
根据并联电路的规律可知，通过的电流有效值为2A，副线圈的输出电流：
根据变流比可知，原线圈的输入电流
两端电压为
副线圈两端电压
根据变压比可知，原线圈的输入电压
则、两端电压
故B正确；
C．若、两端电压保持不变，仅减小的阻值，根据闭合电路欧姆定律可知，副线圈的输出电流增大，根据变流比可知，原线圈的输入电流增大，则消耗的电功率增大，故C错误；
D．若、两端电压保持不变，仅减小的阻值，则原线圈输入电压增大，根据变压比可知，副线圈输出电压增大，则两端的电压增大，故D正确；
故选BD。
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、 50 4.2 0.50
【解析】
(1)[1][2]．因待测电源的电动势为4.5V，则电流表A1与电阻R2串联，相当于量程为的电压表，可知图甲中电阻A应选R2；电阻B应选阻值能改变且能够读数的电阻箱R4；
(2)[3]．由图可知，当I1=12mA时I2=60mA，可得

(3)[4][5]．由电路图可知，电流表A1，电阻A以及Rx三部分的等效电阻为R′=40Ω，由闭合电路的欧姆定律

即

由图像可知

解得
r=0.5Ω
12、 10 30 1600 小于
【解析】
(1)[1]注意单刀双掷开关的连线，如图：
(2)[2][3]由欧姆定律知，开关S2扳到a接线柱时有：
开关S2扳到b接线柱时有：
和为改装电表的量程，解以上各式得：
，
(3)[4]根据，电流表校准时需选取的刻度最小为1mA，可知电路中总电阻最大为1500Ω，由于最大电阻要达到1500Ω，所以变阻器要选择1600Ω。
(4)[5]改装后电流表的读数比标准电流表的读数偏大，说明流过表头的电流偏大，则实际电阻偏小，故小于120Ω。
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、 (i) (ii)
【解析】
正确画出光路图，根据几何关系找到入射角和折射角求出折射率，再根据全反射的条件求解从O点折射到AC边上的光线射出的宽度
【详解】
(i)设光线进入棱镜是的折射角为r，如图1所示，
由几何关系可知
根据折射定律可求得
(ⅱ)设光线进入棱镜在AC面发生全发射时的临界角为C，
解得：
如图2所示，当 时，关系进入棱镜在AC面的入射点计为P，随着入射角的增大，光线在AC面的入射点由移，入射角增大，入射角等于C时发生全发射，此时入射点计为Q，所以在AC面上PQ之间有光线射出．
由几何关系知 ，作OD垂直AC，则


所以AC边三有光线射出的宽度
故本题答案是：(i) (ii)
对于光路图的题目来说，最主要的是正确画出光路图，在借助几何关系求解．
14、①②
【解析】
①由几何关系可知，CO连线与O′O夹角为45°，因此光发生全反射的临界角C=45°
则玻璃的折射率
②当入射角i=30°时光路如图所示，设光屏上的两个光点分别为D点和E点，
由几何关系可知，∠AOD=60°则

设光在AB面折射光线的折射角为r，则

解得
r=45°
根据几何关系可知，AE=R
因此在光屏上的两个亮点间的距离
15、 (1) （2）
【解析】
①如图所示，
设折射角为θ2，分析可知θ3=θ1-θ2
由等腰三角形可知θ4=θ2
由三角形内外角关系可得
得，即θ2 =30°
该单色光的折射率．
②由光在玻璃中的传播速度
得．