白城市2027年高考物理三模试卷（含答案解析）

这是一份白城市2027年高考物理三模试卷（含答案解析）试卷主要包含了考生必须保证答题卡的整洁，，弹簧存储的弹性势能为5.4J等内容，欢迎下载使用。
1．答题前请将考场、试室号、座位号、考生号、姓名写在试卷密封线内，不得在试卷上作任何标记。
2．第一部分选择题每小题选出答案后，需将答案写在试卷指定的括号内，第二部分非选择题答案写在试卷题目指定的位置上。
3．考生必须保证答题卡的整洁。考试结束后，请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、如图所示，一节干电池的电源电动势E＝1.5V，内阻r＝1.0Ω，外电路电阻为R，接通电路后，则（ ）
A．电压表读数一定是1.5V
B．电流表读数可能达到2.0A
C．电源每秒钟有1.5J的化学能转化为电能
D．1C的正电荷在电源内从负极移送到正极非静电力做功为1.5J
2、在地球上不同的地方，重力加速度大小是不同的。若把地球看成一个质量分布均匀的球体，已知地球半径为R，地球自转的周期为T，则地球两极处的重力加速度与赤道处的重力加速度之差为
A．B．C．D．
3、真空中的可见光与无线电波
A．波长相等B．频率相等C．传播速度相等D．传播能量相等
4、在边长为L的正方形abcd的部分区域内存在着方向垂直纸面的匀强磁场，a点处有离子源，可以向正方形abcd所在区域的任意方向发射速率均为v的相同的正离子，且所有离子均垂直b边射出，下列说法正确的是（ ）
A．磁场区域的最小面积为
B．离子在磁场中做圆周运动的半径为
C．磁场区域的最大面积为
D．离子在磁场中运动的最长时间为
5、如图甲所示，矩形导线框abcd放在垂直纸面的匀强磁场中，磁感应强度B随时间变化的图像如图乙所示。规定垂直纸面向里为磁感应强度的正方向，水平向右为安培力的正方向，在0~4s内，线框ab边受到的安培力F随时间变化的图像正确的是（ ）
A．B．
C．D．
6、如图，平行板电容器两个极板与水平地面成2α角，在平行板间存在着匀强电场，直线CD是两板间一条垂直于板的直线，竖直线EF与CD交于O点，一个带电小球沿着∠FOD的角平分线从A点经O点向B点做直线运动，重力加速度为g。则在此过程中，下列说法正确的是（ ）
A．小球带正电
B．小球可能做匀加速直线运动
C．小球加速度大小为gcsα
D．小球重力势能的增加量等于电势能的增加量
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、在《流浪地球》的“新太阳时代”，流浪2500年的地球终于定居，开始围绕比邻星做匀速圆周运动，己知比邻星的质量约为太阳质量的，目前地球做匀速圆周运动的公转周期为1y，日地距离为1AU（AU为天文单位）。若“新太阳时代"地球的公转周期也为1y，可知“新太阳时代”（ ）
A．地球的公转轨道半径约为AU
B．地球的公转轨道半径约为AU
C．地球的公转速率与目前地球绕太阳公转速率的比值为1∶2
D．地球的公转速率与目前地球绕太阳公转速率的比值为1∶4
8、如图所示，在竖直纸面内有四条间距均为L的水平虚线L1、L2、L3、L4，在L1、L2之间与L3，L4之间存在磁感应强度大小为B、方向垂直于纸面向里的匀强磁场。现有一矩形线圈abcd，长边ad=3L，宽边cd=L，质量为m，电阻为R，将其从图示位置（cd边与L1重合）由静止释放，cd边经过磁场边界线L3时恰好开始做匀速直线运动，整个运动过程中线圈始终处于同一竖直面内，cd边始终水平，已知重力加速度g=10 m/s2，则（ ）
A．ab边经过磁场边界线L1后线圈要做一段减速运动
B．ab边经过磁场边界线L3后线圈要做一段减速运动
C．cd边经过磁场边界线L2和L4的时间间隔大于
D．从线圈开始运动到cd边经过磁场边界线L4过程中，线圈产生的热量为2mgL－
9、18世纪，数学家莫佩尔蒂和哲学家伏尔泰，曾设想“穿透”地球：假设能够沿着地球两极连线开凿一条沿着地轴的隧道贯穿地球，一个人可以从北极入口由静止自由落入隧道中，忽略一切阻力，此人可以从南极出口飞出，则以下说法正确的是（已知地球表面处重力加速度g取10 m/s2；地球半径R＝6.4×106 m；地球表面及内部某一点的引力势能Ep＝－，r为物体距地心的距离）（ ）
A．人与地球构成的系统，虽然重力发生变化，但是机械能守恒
B．当人下落经过距地心0.5R瞬间，人的瞬时速度大小为4×103 m/s
C．人在下落过程中，受到的万有引力与到地心的距离成正比
D．人从北极开始下落，直到经过地心的过程中，万有引力对人做功W＝1.6×109 J
10、如图所示，水平面上，向下与水平方向成30°、大小为F的推力作用在质量为m1的物体A上，向上与水平方向成30°、大小为F的拉力作用在质量为m2的物体B上，A、B都由静止开始运动，相等时间内运动了相同的位移，A、B与水平面的动摩擦因数分别为μ1和μ2，则（ ）
A．推力对A做的功与拉力对B做的功相等
B．推力对A的冲量与拉力对B的冲量相同
C．若μ1=μ2，则m1＞m2
D．若μ1=μ2，则m1＜m2
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）用图（a）所示的实验装置，探究小车匀加速运动的加速度与其质量及所受拉力的关系。实验所用交变电流的频率为。
(1)保持沙桶及沙的总质量不变，改变小车上砝码的质量，分别做了5次实验。在图（b）所示的坐标系中标出了相应的实验数据。
(2)再进行第6次实验，测得小车及砝码总质量为，实验得到图（c）所示的纸带。纸带上相邻计数点之间还有4个点未画出，由纸带数据计算加速度为__________。（保留3位有效数字）
(3)请把第6次实验的数据标在图（b）所示的坐标系中，并作出实验的图像________。
12．（12分）在“测定一节干电池电动势和内阻”的实验中：
(1)第一组同学利用如图甲所示的实验装置测量，电压表选择量程“3V”，实验后得到了如图乙的图像，则电池内阻为_______Ω；
(2)第二组同学也利用图甲的实验装置测量另一节干电池的电动势和内阻，初始时滑片P在最右端，但由于滑动变阻器某处发生断路，合上开关后发现滑片P向左滑动的过程中，电流表的示数先始终为零，滑过一段距离后，电流表的示数才逐渐增大。该组同学记录了多组电压表示数U、电流表示数、滑片P向左滑动的距离x。然后根据实验数据，分别作出了U-x图象、I-x图象，如图丙所示，则根据图像可知，电池的电动势为______V，内阻为_______Ω。
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）某精密光学仪器上有一块玻璃砖是由一块长方体的匀质玻璃下部分挖掉一个半径为R的半圆柱形成的，其截面如图所示，CD为半圆柱体的直径，O为圆心，AD长为。一束单色光从AD边的中点E垂直射入玻璃砖，经过折射后从玻璃砖中射出。已知玻璃砖对该单色光的折射率为，光在真空中的传播速度为c。
①请画出此光束在玻璃砖中的光路图，并求出该单色光从进入玻璃砖到第一次射出玻璃砖时的折射角；
②该单色光从进入玻璃砖到第一次射出玻璃砖所经历的时间。
14．（16分）在一个足够长的水平桌面上，静置着一个足够长的木板A，A的右端与桌面边沿平齐，其上边缘距水平地面的竖直高度h=0.8m。木板A上静置两个可视为质点的B、C物块，它们之间有一个被锁定的压缩轻弹簧（弹簧与两物块均不连接），弹簧存储的弹性势能为5.4J。已知kg、kg，木板A与桌面、物块C与木板A间的动摩擦因数均为，物块B与木板A间的动摩擦因数。解锁后弹簧在瞬间恢复原长，两物块均开始运动，此时物块C距离木板A的右边缘x1=2.5m。设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度取g=10m/s2。求：
(1)弹簧恢复原长时物块B、C的速度；
(2)物块C从离开A板落地过程中的水平位移；
(3)物块B从开始运动到最终停止时，相对桌面运动的距离。
15．（12分）如图所示，质量为2m的滑块A由长为R的水平轨道和半径也为R的四分之一光滑圆弧轨道组成，滑块A的左侧紧靠着另一质量为4m的物块C，质量为m的物块B从圆弧轨道的最高点南静止开始下滑，D为网弧轨道最低点。已知B与水平轨道之间的动摩擦因数μ=0.1，A的水平轨道厚度极小，B从水平轨道上滑下和滑上的能量损失忽略不计，水平地面光滑，重力加速度为g。
(1)若A被固定在地面上，求B与C发生碰撞前的速度大小v0；
(2)若A的固定被解除，B滑下后与C发生完全弹性碰撞，碰撞后B再次冲上A，求B与A相对静止时与D点的距离L。
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】
A．电压表测量路端电压，读数小于电动势1.5V，A错误；
B．外电阻和内电阻串联，根据闭合电路欧姆定律得
B错误；
C．电路的电流未知，无法求出每秒钟转化为电能的数值，C错误；
D．根据电动势的定义可知，电动势为1.5V，表明1C的正电荷在电源内从负极移送到正极非静电力做的功为1.5J，D正确。
故选D。
2、D
【解析】
在两极：；在赤道上：，则；
A. ，与结论不相符，选项A错误；
B. ，与结论不相符，选项B错误；
C. ，与结论不相符，选项C错误；
D. ，与结论相符，选项D正确；
3、C
【解析】
可见光和无线电波都是电磁波，它们的波长与频率均不相等，则传播能量也不相等，但它们在真空中传播的速度是一样的，都等于光速，故C正确，ABD错误；
故选C。
要解答本题需掌握电磁波的家族，它包括微波、中波、短波、红外线及各种可见光、紫外线，X射线与γ射线等，都属电磁波的范畴，它们的波长与频率均不同，但它们在真空中传播速度相同，从而即可求解。
4、C
【解析】
A B．由题可知，离子垂直bc边射出，沿ad方向射出的粒子的轨迹即为磁场区域的边界，其半径与离子做圆周运动的半径相同，所以离子在磁场中做圆周运动的半径为R=L；磁场区域的最小面积为
故AB错误；
CD．磁场的最大区域是四分之一圆，面积
离子运动的最长时间
故C正确，D错误。
故选C。
5、D
【解析】
由图可知内，线圈中磁通量的变化率相同，由可知电路中电流大小时恒定不变，由楞次定律可知，电路中电流方向为顺时针；由可知与成正比；由左手定律可知线框边受到的安培力水平向右，为正值，故D正确，A、B、C错误；
故选D。
6、D
【解析】
AB．带电小球沿着∠FOD的角平分线从A点经O点向B点做直线运动，所以小球合外力沿着AB；又由于小球受重力，所以电场力的方向由O到D；由于此电场的方向未知，所以小球的电性是不能确定的，则小球做匀减速直线运动，故AB错误；
C．据图可知，由于是角平分线，且小球的加速度方向由O到D，据几何关系可知
故C错误；
D．由分析可知，小球受重力等于电场力，运动的位移和夹角相同，所以二力做的功相同，据功能关系可知，小球重力势能的增加量等于电势能的增加量，故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、AC
【解析】
AB．根据万有引力提供向心力可知：
解得公转半径为：
比邻星质量约为太阳质量，公转周期相同，则“新太阳时代”，地球的公转轨道半径约为AU，A正确，B错误；
CD．根据
解得公转速率
比邻星质量约为太阳质量，公转半径之比为1：2，则公转速率之比为1：2，C正确，D错误。
故选AC。
8、BC
【解析】
A．cd边经过磁场边界线L3时恰好开始做匀速直线运动，cd边从L3到L4的过程中做匀速直线运动，cd边到L4时ab边开始到达L1，则ab边经过磁场边界线L1后做匀速直线运动，故A错误；
B．ab边从L2到L3的过程中，穿过线圈的磁通量没有改变，没有感应电流产生，不受安培力，线圈做匀加速直线运动，则ab边进入下方磁场的速度比cd边进入下方磁场的速度大，所受的安培力增大，所以ab边经过磁场边界线L3后线圈要做一段减速运动，故B正确；
C．cd边经过磁场边界线L3时恰好做匀速直线运动，根据平衡条件有
而
联立解得
cd边从L3到L4的过程做匀速运动，所用时间为
cd边从L2到L3的过程中线圈做匀加速直线运动，加速度为g，设此过程的时间为t1，由运动学公式得
得
故cd边经过磁场边界线L2和L4的时间间隔为
故C正确；
D．线圈从开始运动到cd边经过磁场边界线L4过程，根据能量守恒得
故D错误。
故选BC。
9、AC
【解析】
A.人下落过程只有重力做功，重力做功效果为重力势能转变为动能，故机械能守恒，故A正确；
B. 当人下落经过距地心0.5R瞬间，其引力势能为：
根据功能关系可知：
即：
在地球表面处忽略地球的自转：
则联立以上方程可以得到：
故B错误；
C.设人到地心的距离为，地球密度为，那么，由万有引力定律可得：人在下落过程中受到的万有引力为：
故万有引力与到地心的距离成正比，故C正确；
D. 由万有引力可得：人下落到地心的过程万有引力做功为：
由于人的质量未知，故无法求出万有引力的功，故D错误；
故选AC。
10、AD
【解析】
A．根据功的定义
可知推力对A做的功与拉力对B做的功相等，A正确；
B．根据冲量的定义
可知推力对A的冲量与拉力对B的冲量大小相同，方向不同，B错误；
CD．两物体在相等时间内运动了相同的位移，根据
可知两个物体的加速度大小相等，根据牛顿第二定律分别求解两物体加速度大小
式中，化简整理后有
若
则
C错误，D正确。
故选AD。
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、0.633
【解析】
(2)[1]相邻计数点时间间隔为
由逐差法计算加速度有
(3)[2]本次实验的数据为：
将其在坐标系内描点，坐标系上全部的6个点均有效。画--条平滑的、细的直线，使各点对称分布在直线的两侧，且直线过坐标原点。图像如图所示：
12、1.5 1.5 1
【解析】
(1)[1]．由图乙图像可知，电源内阻
(2)[2] [3]． 由图示图像可知，时，，；当时，，，则由U=E-Ir可得
1.20=E-0.3r
1.35=E-0.15r
解得：
r=1Ω
E=1.5V
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如图所示，θ=60°；②
【解析】
①由题意可知，作出光在介质中的光路图如图所示。
根据图示和题意

∴α=60°
由光进入该介质的产生全反射时的临界角设为C，得

可得α＞C，光线在F点全反射
根据图可知

由G点光线第一次射出介质，由折射定律得

解得
θ=60°
②根据题意，光中介质中的传播速度为


FG=FO=R
所以光在介质中传播的时间为
14、 (1) 9m/s，3m/s；(2)0.8m；(3)14.25m
【解析】
(1)根据题意，弹簧解锁在极短时间恢复原长，脱离两物块。选向右为正方向，由B、C两物块系统动量守恒和能量守恒可得


联立两式解得
vB1=9m/s
vC1=3m/s
(2)由题意可得，B、C两物块开始运动时，各自对物块A的滑动摩檫力方向相反，大小分别为
而木板A与水平桌面之间的最大静摩擦力等于其滑动摩擦力
由于
可知木板A在此阶段是静止的。物块C向右滑动直到到达桌面右端的过程，由运动学规律得

之后物块C做平抛运动，由平抛运动的规律可得
解得
(3)当物块C向右运动，直到离开木板A的过程中，物块B向左做交减速运动，由运动规律得
物块C离开木板之后，由于有

木板A开始向左加速运动，直到与物块B共速。由牛顿运动定律及运动学规律可得

此过程物块B运动的距离为
共速后，A、B一起做匀减速直线运动，直到停下来。由运动学规律

则物块B从开始运动到停止，运动的距离为
m
15、 (1)；(2)
【解析】
(1)若滑块A被固定在地面上，物块B与物块C碰撞前，由动能定理
解得
(2)滑块A的固定被解除，物块B下滑到与A分离的过程中，设B与A的分离时的速度分别为v1和v2，对A、B构成的系统，能量关系和水平方向动量守恒有
解得
物块B与物块C发生完全弹性碰撞后速度分别为和vc，由能量关系和动量守恒有
解得
碰撞后物块B冲上滑块A，达到共速时，由水平方向动量守恒和能量关系有
B与D点的距离
解得