2027年北京市高考冲刺模拟物理试题（含答案解析）

这是一份2027年北京市高考冲刺模拟物理试题（含答案解析），共20页。
2．答题前，请务必将自己的姓名、准考证号用0．5毫米黑色墨水的签字笔填写在试卷及答题卡的规定位置．
3．请认真核对监考员在答题卡上所粘贴的条形码上的姓名、准考证号与本人是否相符．
4．作答选择题，必须用2B铅笔将答题卡上对应选项的方框涂满、涂黑；如需改动，请用橡皮擦干净后，再选涂其他答案．作答非选择题，必须用05毫米黑色墨水的签字笔在答题卡上的指定位置作答，在其他位置作答一律无效．
5．如需作图，须用2B铅笔绘、写清楚，线条、符号等须加黑、加粗．
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、氢原子的能级图如图所示。用氢原子从n=4能级跃迁到n=1能级辐射的光照射逸出功为6.34eV的金属铂，下列说法正确的是（ ）
A．产生的光电子的最大初动能为6.41eV
B．产生的光电子的最大初动能为12.75eV
C．氢原子从n=2能级向n=1能级跃迁时辐射的光不能使金属铂发生光电效应
D．氢原子从n=6能级向n=2能级跃迁时辐射的光也能使金属铂发生光电效应
2、1960年10月第十一届国际计量大会确定了国际通用的国际单位制，简称SI制。国际单位制共有七个基本单位，其中力学单位制中的3个基本单位是（ ）
①kg ② ③N ④m ⑤s ⑥ ⑦m/s2 ⑧
A．①④⑤B．①③④C．②③⑦D．⑤⑥⑧
3、下列说法正确的是（ ）
A．衰变所释放的电子是原子核内的质子转变为中子时产生的
B．铀核（）衰变为铅核（）的过程中，要经过8次衰变和6次衰变
C．的半衰期是5天，100克经过10天后还剩下50克
D．密立根油滴实验表明核外电子的轨道是不连续的
4、地球半径为R，在距球心r处（rR）有一颗同步卫星，另有一半径为2R的星球A，在距其球心2r处也有一颗同步卫星，它的周期是72h，那么，A星球的平均密度与地球平均密度的比值是（ ）
A．1∶3B．3∶1C．1∶9D．9∶1
5、如图所示，一细线的一端固定于倾角为45°的光滑楔形滑块A上的顶端O处，细线另一端拴一质量为m=0.2kg的小球静止在A上．若滑块从静止向左匀加速运动时加速度为a．(取)则( )
A．当a=5m/s2时，线中拉力为
B．当a=10m/s2时, 小球受的支持力为
C．当a=12m/s2时, 经过1秒钟小球运动的水平位移是6m
D．在稳定后，地面对A的支持力一定小于两个物体的重力之和
6、如图甲所示，在磁感应强度为B的匀强磁场中，有一匝数为n，面积为S，总电阻为r的矩形线圈abcd绕轴OO’做角速度为ω的匀速转动，矩形线圈在转动中可以保持和外电路电阻R形成闭合电路，回路中接有一理想交流电流表．图乙是线圈转动过程中产生的感应电动势e随时间t变化的图象，下列说法中正确的是
A．从tl到t3这段时间穿过线圈磁通量的变化量为2nBS
B．从t3到t4这段时间通过电阻R的电荷量为Nbs/R
C．t3时刻穿过线圈的磁通量变化率为nBSω
D．电流表的示数为
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，x轴在水平面内，y轴在竖直方向。图中画出了沿x轴正方向抛出的两个小球P、Q的运动轨迹，它们在空中某一点相遇。若不计空气阻力，则下列说法正确的是（ ）
A．球P先抛出B．两球同时抛出C．球P的初速度大D．球Q的初速度大
8、如图，倾角37°且足够长的传送带以2m/s的恒定速率沿顺时针方向传动，现有一质量为lkg的小物块从传送带底端以v0=6m/s的初速度沿斜面向上滑出。已知物块与传送带间的动摩擦因数为0.25，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度为10m/s2，sin37°=0.6、cs37°=0.8.下列说法正确的是（ ）
A．物块先做减速运动，速度减到2m/s后做匀速运动
B．物块先做减速运动，速度减到零后反向做加速运动直到离开传送带
C．传送带对物块做功的最大瞬时功率为12W
D．物块与传送带间因为摩擦而产生的热量为6J
9、某同学为了研究物体下落的过程的特点，设计了如下实验，将两本书AB从高楼楼顶放手让其落下，两本书下落过程中没有翻转和分离，由于受到空气阻力的影响，其图像如图所示，虚线在P点与速度图线相切，已知，，由图可知（ ）
A．时A处于超重状态
B．下落过程中AB的机械能守恒
C．时AB的加速度大小为
D．0～2s内AB机械能减少量大于96J
10、如图，从倾角为45°的足够长斜面顶端垂直于斜面向上抛出一质量为m的物体（可视为质点），物体初速度大小为v，受到水平向右、大小与物体重力相等的水平风力作用，重力加速度为g，不计空气阻力，从抛出开始计时，下列说法正确的是
A．物体距斜面的最远距离为
B．以抛出点所在水平面为零势能面，物体重力势能的最大值为
C．经过时间，物体回到斜面
D．物体重力势能最大时，水平风力的瞬时功率为
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）某实验小组利用频闪照相的方法在暗室中用“滴水法”测重力加速度的大小，当频闪仪频率等于水滴滴落的频率时，看到一串仿佛固定不动的水滴悬在空中。已知水滴下落的时间间隔为。
(1)若频闪间隔，刚好离开水龙头的水滴记为第1滴，测得此时第3滴和第4滴的间距为，则当地的重力加速度为______（结果保留三位有效数字）。
(2)若将频闪间隔调整到，则水滴在视觉上的运动情况为_____（填“向上运动”“静止”或“向下运动”）。
12．（12分）测量小物块Q与平板P之间的动摩擦因数的实验装置如图所示。AB是半径足够大的光滑四分之一圆弧轨道，与水平固定放置的P板的上表面BC在B点相切，C点在水平地面的垂直投影为Cʹ。重力加速度为g。实验步骤如下：
①用天平称出物块Q的质量m；
②测量出轨道AB的半径R、BC的长度L和CCʹ的长度h；
③将物块Q在A点从静止释放，在物块Q落地处标记其落点D；
④重复步骤③，共做10次；
⑤将10个落地点用一个尽量小的圆围住，用米尺测量圆心到Cʹ的距离s。
（1）请用实验中的测量量表示物块Q到达C点时的动能Ekc=_________以及物块Q与平板P之间的动摩擦因数µ=_________。
（2）实验步骤④⑤的目的是__________________。如果实验测得的µ值比实际值偏大，其原因除了实验中测量的误差之外，其它的可能是________。（写出一个可能的原因即可）。
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，空间有一竖直向下沿x轴方向的静电场，电场的场强大小按E＝kx分布(x是轴上某点到O点的距离)，．x轴上，有一长为L的绝缘细线连接A、B两个小球，两球质量均为m，B球带负电，带电量为 q，A球距O点的距离为L。两球现处于静止状态，不计两球之间的静电力作用。
(1)求A球的带电量qA；
(2)将A、B间细线剪断，描述B球的运动情况，并分析说明理由；
(3)剪断细线后，求B球的最大速度vm．
14．（16分）如图所示，在直角坐标系xy中，第Ⅰ象限存在沿y轴正方向、电场强度为E的匀强电场，第Ⅳ象限存在一个方向垂直于纸面、磁感应强度为B的圆形匀强磁场区域。一质量为m，带电荷量为-q的粒子，以某一速度从A点垂直于y轴射入第Ⅰ象限，A点坐标为（0，h），粒子飞出电场区域后，沿与x轴正方向夹角为60°的B处进入第Ⅳ象限，经圆形磁场后，垂直射向y轴C处。不计粒子重力，求：
(1)从A点射入的速度；
(2)圆形磁场区域的最小面积；
(3)证明粒子在最小圆形磁场中运动时间最长，并求出最长时间。
15．（12分）如图所示，在倾角=的足够长斜面上放置一长木板，长木板质量M=3.0kg，其上表面光滑，下表面粗糙，木板的下端有一个凸起的挡板，木板处于静止状态，挡板到斜面底端的距离为7m。将质量为m=1.0kg的小物块放置在木板上，从距离挡板L=1.6m处由静止开始释放。物块下滑后与挡板相撞，撞击时间极短，物块与挡板的碰撞为弹性正碰，碰后木板开始下滑，且当木板沿斜面下滑至速度为零时，物块与木板恰好发生第二次相撞。取重力加速度g=10m/s2。求：
(1)物块与木板第一次相撞后瞬间木板的速率；
(2)长木板与斜面之间的动摩擦因数μ；
(3)物块与挡板在斜面上最多发生几次碰撞。
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】
AB． 从n=4能级跃迁到n=1能级辐射的光子能量为
产生的光电子的最大初动能为
故A正确B错误；
C． 氢原子从n=2能级向n=1能级跃迁时辐射的光子能量为10.2eV，能使金属铂发生光电效应，故C错误；
D． 氢原子从n=6能级向n=2能级跃迁时辐射的光子能量小于逸出功，故不能发生光电效应，故D错误。
故选A。
2、A
【解析】
国际基本单位有米、千克、秒、安培、开尔文、摩尔和坎德拉；其中力学单位制中的3个基本单位是米、秒、千克，即时m、kg、s，即①④⑤，故A正确，BCD错误。
故选A。
3、B
【解析】
A．衰变的实质是原子核内部的中子转化为一个质子和一个电子，电子从原子核内喷射出来，A错误；
B．铀核（）衰变为铅核（）的过程中，每经一次衰变质子数少2，质量数少4；而每经一次衰变质子数增1，质量数不变；由质量数和核电荷数守恒知，α衰变次数
次
衰变次数
次
B正确；
C．设原来Bi的质量为，衰变后剩余质量为m则有
即可知剩余Bi质量为25g，C错误；
D．密立根油滴实验表明电子的电荷量是分离的，玻尔提出核外电子的轨道是分立的不连续的，D错误。
故选B。
4、C
【解析】
万有引力提供向心力
密度
因为星球A的同步卫星和地球的同步卫星的轨道半径比为2：1，地球和星球A的半径比为2：1，两同步卫星的周期比3：1．所以A星球和地球的密度比为1：2．故C正确，ACD错误。
故选C。
5、A
【解析】
当小球对滑块的压力恰好等于零时，小球所受重力mg和拉力T使小球随滑块一起沿水平方向向左加速运动，由牛顿运动定律得小球和滑块共同的加速度为：．
A．当时，斜面对小球有支持力，将小球所受的力沿加速度方向和垂直于加速度方向分解，有：，，联立解得：，故A正确；
B．当时，斜面对小球恰好没有支持力，故N=0，故B错误；
C．当时，滑块的位移为，而小球要先脱离斜面，然后保持与滑块相同的运动状态，故在这1s内小球运动的水平位移小于6m，故C错误；
D．在稳定后，对小球和滑块A整体受力分析可知，在竖直方向没有加速度，故地面对A的支持力等于两个物体重力之和，故D错误．
6、D
【解析】
试题分析：由图可知，tl和t3这两时刻的磁通量大小为BS，方向相反；故穿过线圈磁通量的变化量为2BS；故A错误； 从t3到t4这段时间磁通量的变化为BS，则平均电动势；因此通过电阻R的电荷量为；故B错误； t3时刻电动势E=NBSω；则由法拉第电磁感应定律可知：；则穿过线圈的磁通量变化率为BSω；故C错误； 电流表的示数为有效值，则有：；故D正确；故选D．
考点：法拉第电磁感应定律；交流电的有效值
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、BC
【解析】
AB．两球均做平抛运动，竖直方向为自由落体运动。在空中某处相遇则竖直位移y相同。由知二者运动时间t相同，则同时抛出，选项A错误，B正确。
CD．由题图知两球运动至相遇点时，球P的水平位移x大，由知球P的初速度大，选项C正确，D错误；
故选BC。
8、BC
【解析】
AB. 物块刚滑上传送带时，由于速度大于传送带的速度，则所受摩擦力沿传送带向下，此时的加速度为
方向向下，即物块先做减速运动；当与传送带共速后由于，则物块继续减速，直到速度减到零后反向做加速运动直到离开传送带，选项A错误，B正确；
C物块开始刚滑上传送带时速度最大，传送带对物块做功的瞬时功率最大，最大值为
选项C正确；
D从开始滑上传送带到与传送带共速阶段用时间
物块相对传送带运动的距离

共速后物块的加速度
物块减速到零的时间
此过程中物块相对传送带运动的距离
此时物块离底端的距离为
然后物块向下加速运动，加速度仍为
下滑到底端时
解得
此过程中物块相对传送带运动的距离
整个过程中物块与传送带间因为摩擦而产生的热量为
选项D错误。
故选BC。
9、CD
【解析】
A．根据图象的斜率表示加速度，知时A的加速度为正，方向向下，则A处于失重状态，A错误；
B．由于空气阻力对AB做功，则AB的机械能不守恒，B错误；
C．根据图象的斜率表示加速度，时AB的加速度大小为
选项C正确；
D．0～2s内AB下落的高度
AB重力势能减少量
动能增加量
则AB机械能减少量
选项D正确。
故选CD。
10、BD
【解析】
AC．根据题意可知，物体受竖直向下的重力和与重力等大的水平向右的风力，则物体受到的合外力沿着斜面向下，与初速度方向相互垂直，物体做类平抛运动，无法落在斜面上，并且离斜面的距离越来越远，故AC错误；
B．物体在竖直方向上上升的最大高度为
则重力势能的最大值为

故B正确；
D．物体重力势能最大时，竖直方向的速度为0，所用时间为
水平方向的速度为

所以水平风力的瞬时功率为

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、 向上运动
【解析】
(1)[1]频闪间隔不影响水滴下落的实际时间间隔，第4滴的下落时间为
第3滴的下落时间为
由
得
解得
(2)[2]由于频闪间隔小于水滴下落间隔，观察者会发现水滴出现在上一滴水滴位置的上方，即观察者认为水滴向上运动。
12、 减小实验的偶然误差 圆弧轨道与滑块间有摩擦或空气阻力
【解析】
考查实验“测物体间的动摩擦因数”。
【详解】
[1]．离开C后，物块做平抛运动：
水平方向：
竖直方向：
物块在C点的动能：
解得：
；
[2]．从A到B，由动能定理得：
则物块到达B时的动能：
由B到C过程中，由动能定理得：
克服摩擦力做的功：
B到C过程中，克服摩擦力做的功：
得：
；
[3]．实验步骤④⑤的目的是测平均值，减少偶然误差；
[4]．实验测得的μ值比实际值偏大，其原因除了实验中测量的误差之外，很有可能就是其它地方有摩擦，比如圆弧轨道与滑块间有摩擦或空气阻力。
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)qA＝－4q (2)B球做往复运动 (3)vm＝
【解析】
(1)A、B两球静止时，A球所处位置场强为
B球所处位置场强为
对A、B由整体受力分析，由平衡条件可得：
解得：
qA＝－4q
(2)剪断细线后，B球初始受到合力
F＝mg－mg＝mg
方向竖直向下，B球开始向下运动；
运动后，B球受力为
F合＝mg－kxq，
随x增大，F合减小，所以B球做加速度减小的加速运动；
当F合减小为零时，B球速度达到最大，继续向下运动，F合方向向上，并逐渐增大，B球做加速度增大的减速运动。
当速度减小为零后，此时电场力大于重力，B球反向运动，最终B球做往复运动。
(3)当B球下落速度达到最大时，B球距O点距离为x0
解得：
x0＝3L
当B球下落速度达到最大时，B球距O点距离为3L
运动过程中，电场力大小线性变化，所以对B球下落到速度最大过程由动能定理得：
解得：
vm＝
14、 (1)；(2)；(3)
【解析】
(1)粒子在电场中做类平抛运动，其加速度大小为
竖直方向有
故
在B处有
因此，A点射入的速度
(2)在B处，根据
可得粒子进入磁场的速度为
粒子在磁场中，由洛伦磁力提供向心力，即
故：粒子在磁场运动的轨道半径为
由于粒子从B点射入，经磁场偏转后垂直射向C处，根据左手定则可知，圆形磁场的磁场是垂直于纸面向里。
如图所示，延长B处速度方向与反向延长C处速度方向相交于D点，作的角平分线，在角平分线上找出点，使它到BD、CD的距离为
则以MN为直径的圆的磁场区域面积最小，设圆形磁场区域的半径为r，由几何关系可得
圆形磁场区域的最小面积
(3)粒子在圆形磁场中运动的轨迹圆与圆形磁场关系如图所示，
由第(2)问作图过程可知，MN是圆形磁场的直径，也是粒子的射入点与射出点的连线，其所对应的弧长最长，故粒子在磁场中运动的时间最长。由几何知识可知，圆心角
又因粒子在磁场中运动的周期
故粒子在磁场中运动的时间最长
15、 (1)2.0m/s；(2)；(3) 6次
【解析】
(1)物块下滑的加速度为

物块第一次下滑至挡板时的速度为
v==4m/s
经分析可知，物块与挡板第一次相撞后反弹，由动量守恒定律可得
mv=mv1+Mv2
解得
v2=2.0m/s
(2)设木板下滑的加速度大小为a′，由题中条件可得，木板下滑的位移为x2
物块位移为
由牛顿第二运动定律可得
解得
解得
(3)第二次碰撞前瞬间物块速度为
=4m/s
此时物块木板速度为0，物块与挡板发生第二次碰撞后，挡板与物块将重复上述运动过程
第一次碰后到第二次碰前挡板运动位移为
x2=
故
L=7m=5
故物块和挡板在斜面上发生6次碰撞。