湖北省随州市2027年高考考前模拟物理试题（含答案解析）

这是一份湖北省随州市2027年高考考前模拟物理试题（含答案解析），共16页。试卷主要包含了一半圆柱形透明物体横截面如图等内容，欢迎下载使用。
1． 答题前，考生先将自己的姓名、准考证号填写清楚，将条形码准确粘贴在考生信息条形码粘贴区。
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、下列说法正确的是（ ）
A．根据∆E=∆mc2可以计算核反应中释放的核能
B．太阳辐射的能量主要来自太阳内部的核裂变反应
C．目前核电站利用的核反应是裂变，核燃料为氘
D．目前核电站利用的核反应是聚变，核燃料为铀
2、如图所示，质量分别为m、M的两个物体系在一根通过定滑轮(质量忽略不计)的轻绳两端，M放在水平地板上，m被悬挂在空中，若将M沿水平地板向右缓慢移动少许后M仍静止，则( )
A．绳的张力变大
B．M对地面的压力变大
C．M所受的静摩擦力变大
D．悬挂滑轮的绳的张力变大
3、图示为一列沿x轴负方向传播的简谐横波，实线为t＝0时刻的波形图，虚线为t＝0.6s时的波形图，波的周期T>0.6s，则（ ）
A．波的周期为2.4s
B．波速为m/s
C．在t＝0.9s时，P点沿y轴正方向运动
D．在t＝0.2s时，Q点经过的路程小于0.2m
4、一端装有定滑轮的粗糙斜面体放在地面上，A、B两物体通过细绳连接，并处于静止状态，不计绳的质量和绳与滑轮间的摩擦，如图所示．现用水平力F作用于物体B上，缓慢拉开一小角度，此过程中斜面体与物体A仍然静止．则下列说法正确的是
A．在缓慢拉开B的过程中，水平力F不变
B．物体A所受细绳的拉力一定变大
C．物体A所受斜面体的摩擦力一定变大
D．物体A所受斜面体的作用力的合力一定变大
5、用如图a所示的圆弧一斜面装置研究平抛运动，每次将质量为m的小球从半径为R的四分之一圆弧形轨道不同位置静止释放，并在弧形轨道最低点水平部分处装有压力传感器测出小球对轨道压力的大小F．已知斜面与水平地面之间的夹角θ=45°，实验时获得小球在斜面上的不同水平射程x，最后作出了如图b所示的F﹣x图象，g取10m/s2，则由图可求得圆弧轨道的半径R为（ ）
A．0.125mB．0.25mC．0.50mD．1.0m
6、如图所示，两个内壁光滑的圆形管道竖直固定，左侧管道的半径大于右侧管道半径。两个相同小球A、B分别位于左、右管道上的最高点，两球的半径都略小于管道横截面的半径。由于微小的扰动，两个小球由静止开始自由滑下，当它们通过各自管道最低点时，下列说法正确的是（ ）
A．A球的速率等于B球的速率
B．A球的动能等于B球的动能
C．A球的角速度大于B球的角速度
D．A球、B球对轨道的压力大小相等
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，三根长均为L的轻杆组成支架，支架可绕光滑的中心转轴O在竖直平面内转动，轻杆间夹角均为120°，轻杆末端分别固定质量为m、2m和3m的n、p、q三个小球，n球位于O的正下方，将支架从图示位置由静止开始释放，下列说法中正确的是（ ）
A．从释放到q到达最低点的过程中，q的重力势能减少了mgL
B．q达到最低点时，q的速度大小为
C．q到达最低点时，轻杆对q的作用力为5mg
D．从释放到q到达最低点的过程中，轻杆对q做的功为3mgL
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（ ）
A．在车胎突然爆裂的瞬间，气体内能减少
B．凡是能量守恒的过程一定能够自发地发生的
C．气体对器壁的压强是由大量气体分子对器壁不断碰撞而产生的
D．随着高度的增加，大气压和温度都在减小，一个正在上升的氢气球内的氢气（理想气体）内能减小
E.能量转化过程中，其总能量越来越小，所以要大力提倡节约能源
10、图中小孩正在荡秋千，在秋千离开最高点向最低点运动的过程中，下列说法中正确的是（ ）
A．绳子的拉力逐渐增大
B．绳子拉力的大小保持不变
C．小孩经图示位置的加速度可能沿a的方向
D．小孩经图示位置的加速度可能沿b的方向
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）某同学准备利用下列器材测量干电池的电动势和内电阻。
A．待测干电池两节，每节电池电动势约为1.5V，内阻约几欧姆
B．直流电压表V1、V2，量程均为3V，内阻约为3kΩ
C．定值电阻R0，阻值未知
D．滑动变阻器R，最大阻值Rm
E．导线若干和开关
(1)根据如图甲所示的电路图，用笔画线代替导线，把图乙中的实物连成实验电路_____；
(2)实验之前，需要利用该电路图测出定值电阻R0，方法是把滑动变阻器R调到最大阻值Rm，再闭合开关，电压表V1和V2的读数分别为U10、U20，则R0=_____（U10、U20、Rm表示）；
(3)实验中移动滑动变阻器触头，读出电压表V1和V2的多组数据U1、U2，描绘出U1-U2图像如图所示，图中直线斜率为k，与纵轴的截距为a，则两节干电池的总电动势E=_____，总内阻r=_____（用k、a、R0表示）。
12．（12分）某学习小组利用如图1所示的装置验证机械能守恒
(1)下列实验器材中，不必要的是_____ ；
A．刻度尺 B．交流电源 C．秒表
(2)实验中，小白先接通电源，再释放重物，得到如图2所示的一条纸带。在纸带上选取三个连续打出的点A、B、C，测得它们到起始点0的距离分别为hA、hB、hC。已知当地重力加速度为g。打点计时器打点的周期为T。设重物的质量为m。从打0点到打B点的过程中，重物的重力势能减少量ΔEp=__________动能增加量ΔEk=_________；
(3)小白同学通过比较得到，在误差允许范围内ΔEp与ΔEk近似相等他又在纸带选取多个计数点。测量它们到起始点0的距离；计算出各计数点对应的速度v，画出v2—h图像，则该图像斜率的物理意义是_________；
(4)小白同学又从纸带上读出计数点B到起始点O的时间t，根据v=gt，计算出动能的变化ΔEk＇，则ΔEk＇、ΔEp、ΔEk的大小关系是__________。
A．ΔEp>ΔEk>ΔEk＇
B．ΔEp>ΔEk＇>ΔEk
C．ΔEk>ΔEp>ΔEk＇
D．ΔEk＇>ΔEp>ΔEk
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）一半径为R的玻璃板球，O点是半球的球心，虚线OO´表示光轴（过球心O与半球底面垂直的直线）。已知玻璃的折射率为，现有一束平行光垂直入射到半球的底面上，有些光线能从球面射出（不考虑被半球的内表面反射后的光线，已知），求：
(1)从球面射出的光线对应的入射光线到光轴距离的最大值；
(2)距光轴的入射光线经球面折射后与光轴的交点到O点的距离。
14．（16分）如图所示，竖直光滑的半圆轨道ABC固定在粗糙水平面上，直径AC竖直。小物块P和Q之间有一个被压缩后锁定的轻质弹簧，P、Q和弹簧作为一个系统可视为质点。开始时，系统位于4处，某时刻弹簧解锁（时间极短）使P、Q分离，Q沿水平面运动至D点静止，P沿半圆轨道运动并恰能通过最高点C，最终也落在D点。已知P的质量为m1=0.4kg，Q的质量为m2=0.8kg，半圆轨道半径R=0.4m，重力加速度g取l0m/s2，求：
（I）AD之间的距离；
（2）弹簧锁定时的弹性势能；
（3）Q与水平面之间的动摩擦因数。（结果保留两位小数）
15．（12分）一半圆柱形透明物体横截面如图。底面AOB镀银(图中粗线),O表示半圆截面的圆心。一束光线在横截面内从M点的入射角为30°,∠M0A=60°,∠NOB=30°。求：
①光线在M点的折射角;
②透明物体的折射率。
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．根据∆E=∆mc2可以计算核反应中释放的核能，式中∆m是核反应中的质量亏损，选项A正确；
B．太阳辐射的能量主要来自太阳内部的核聚变反应，选项B错误；
CD．目前核电站利用的核反应是核裂变，核燃料为铀，选项CD错误。
故选A。
2、D
【解析】
A．因m处于静止状态，故绳子的拉力等于m的重力，即F＝mg，绳的张力不变，故选项A错误；
BC．对M受力分析如图甲所示，把F进行正交分解可得关系式：
N＋Fsin θ＝Mg
Fcs θ＝f
当M向右移动少许后，θ变大，故N减小，f减小，故选项B、C错误；
D．对滑轮受力分析如图乙所示，把拉物体的绳子的拉力合成得F合＝T．因F不变，两绳的夹角变小，则F合变大，故悬挂滑轮的绳的张力变大，选项D正确．
3、D
【解析】
A．波的周期T＞0.6s，说明波的传播时间小于一个周期，波在t=0.6s内传播的距离不到一个波长，则由图知
解得
故A错误；
B．由图可知，波长为8m，波速为
故B错误；
C．由于波沿x轴负方向传播，故t=0时P点沿y轴负方向运动，故
t=0.8s=1T
时P点沿y轴负方向运动，再过0.1s即0.9s时P点沿y轴负方向运动，故C错误；
D．由
可知，由于Q点在t=0时刻从靠近最大位移处向最大位移处运动，则经过四分之一周期小于振幅A即0.2m，故D正确。
故选D。
4、B
【解析】
先对物体B分析，根据共点力平衡条件求出绳子拉力；再对木块A分析，可以得出各个力的情况。
【详解】
A.对木块B受力分析,如图所示,根据共点力平衡条件有:，在缓慢拉开B的过程中,θ变大,故F变大,故A错误；
B.根据共点力平衡有,在缓慢拉开B的过程中,θ变大,故T变大，B正确;
C.物体A受重力、支持力、细线的拉力,可能没有静摩擦力,也可能有沿斜面向下的静摩擦力,还有可能受沿斜面向上的静摩擦力,故拉力T变大后,静摩擦力可能变小,也可能变大,C错误；
D.支持力不变,故斜面对物体A的作用力的合力可能增大也可能减小或不变,D错误。
本题关键分别对A、B受力分析，然后根据共点力平衡条件分析求解。
5、B
【解析】
在圆轨道上运动时，小球受到重力以及轨道的支持力作用，合力充当向心力，所以有
小球做平抛运动时时的水平射程
小球的竖直位移：
根据几何关系可得
联立即得
x
图像的纵截距表示重力，即
mg=5N
所以有
解得：
R=0.25m
故选B；
知道平抛运动水平方向和竖直方向上运动的规律，抓住竖直位移和水平位移的关系，尤其是掌握平抛运动的位移与水平方向夹角的正切值的表达式进行求解．注意公式和图象的结合，重点是斜率和截距
6、D
【解析】
AB．对于任意一球，根据机械能守恒得
解得
由于左侧管道的半径大于右侧管道半径，所以A球的速率大于B球的速率，A球的动能大于B球的动能，故A、B错误；
C．根据可得
则有
即A球的角速度小于B球的角速度，故C错误；
D．在最低点，根据牛顿第二定律可得
解得
根据牛顿第三定律可得A球、B球对轨道的压力大小相等，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、BD
【解析】
A．从释放到到达最低点的过程中，的重力势能减少了
故A错误；
B．、、三个小球和轻杆支架组成的系统机械能守恒，、、三个小球的速度大小相等，从释放到到达最低点的过程中，根据机械能守恒则有
解得
故B正确；
C．到达最低点时，根据牛顿第二定律可得
解得
故C错误；
D．从释放到到达最低点的过程中，根据动能定理可得
解得轻杆对做的功为
故D正确；
故选BD。
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、ACD
【解析】
A．车胎突然爆炸瞬间，气体膨胀，视为短暂的绝热过程，根据热力学第一定律
车胎突然爆裂的瞬间，气体对外做功，气体内能减少，A正确；
B．根据热力学第二定律，热量能够自发地从高温物体传递到低温物体，但不能自发地从低温物体传递到高温物体，B错误；
C．根据气体压强的微观意义可知，气体的压强产生的机理是由大量气体分子对器壁不断碰撞而产生的，C正确；
D．根据大气压的变化规律可知，随着高度的增加，大气压和温度都在减小，一个正在上升的氢气球内的氢气的温度随外界温度的降低而降低，所以氢气的内能减小，D正确；
E．能量转化过程中，总能量不变，但能量可以利用的品质降低，能源会越来越少，E错误。
故选ACD。
10、AC
【解析】小孩在最高点时，速度为零；受重力和拉力，合力沿着切线方向，绳子的拉力是重力沿绳子方向的分力，小于重力；而在最低点，小孩受到的拉力与重力的合力提供向上的向心力，所以绳子的拉力大于重力．可知在秋千离开最高点向最低点运动的过程中，绳子的拉力逐渐增大，故A正确，故B错误；当秋千离开最高点，向最低点运动的过程中，小孩的速度增大，合外力的一个分力指向圆心，提供向心力，另一个分力沿着切线方向，使小孩速度增大所以加速度方向可能沿图中的a方向，故C正确，D错误。所以AC正确，BD错误。
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、
【解析】
(1)[1]如图所示
(2)[2]根据部分电路欧姆定律
因
联立解得
(3)[3][4]根据闭合电路欧姆定律有
变形得
由题意可知
解得
，
12、C mghB 2g D
【解析】
(1) [1]因为打点计时器有计时功能，所以不需要秒表，故选C。
(2)[2]根据重物的重力势能减少量即为重力做的功；
[3]B点速度为
根据动能公式
(3)[4]根据动能定理
得，所以图像斜率的物理意义是2g。
(4)[5]根据
可以看出，影响ΔEk＇的只有时间t，时间是通过打点计时器打的点输出来的，相对准确，所以ΔEk＇的计算最准确，误差最小。ΔEp是根据下落的高度计算出来的，由于受到阻力等影响，实际下落高度会略小于ΔEk＇中对应的下落高度。根据
可知，影响ΔEk有h3和h2两个数据，所以导致误差比ΔEp更大，从而ΔEp>ΔEk，所以综上得到ΔEk＇>ΔEp>ΔEk，故ABC错误，D正确。
故选D。
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)当光线在球面发生全反射，即入射角为临界角C时，入射光线到光轴距离最大，由
解得
(2)由折射定律可得
由三角函数定义
由正弦定理
联立解得
距光轴的入射光线经球面折射后与光轴的交点到O点的距离为。
14、（1）0. 8m （2）6J（3）0.31
【解析】
（1）设物块P在C点时的速度v，AD距离为L，由圆周运动和平抛运动规律，得
解得
（2）设P、Q分离瞬间的速度大小分别为、，弹簧锁定时的弹性势能为，
由动量守恒定律和机械能守恒定律，得
联立解得
（3）设Q与水平面之间的动摩擦因数为，由动能定理，得
解得
15、（1） （2）
【解析】
作出光路图，根据几何关系求出光线在M点的折射角，根据折射角，通过折射定律求出透明物体的折射率。
【详解】
(1) 如图，透明物体内部的光路为折线MPN，Q、M点相对于底面EF对称，Q、P和N三点共线。
设在M点处，光的入射角为i，折射角为r，
，
根据题意有
由几何关系得

且
由以上各式解得：；
(2)根据折射定律有：
解得：。
本题主要考查光的折射和反射，掌握折射定律，本题对数学几何能力的要求较高。