河南省2027年高考物理四模试卷（含答案解析）

这是一份河南省2027年高考物理四模试卷（含答案解析），共8页。
2．请用黑色字迹的钢笔或答字笔在“答题纸”上先填写姓名和准考证号。
3．保持卡面清洁，不要折叠，不要弄破、弄皱，在草稿纸、试题卷上答题无效。
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、关于对平抛运动的理解，以下说法正确的是（ ）
A．只要时间足够长，其速度方向可能沿竖直方向
B．在任意相等的时间内速度的变化量相同
C．可以运用“化曲为直”的方法，分解为竖直方向的匀速直线运动和水平方向的自由落体运动
D．平抛运动的水平位移与竖直高度无关
2、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
3、一辆汽车遇到险情紧急刹车，刹车过程做匀减速运动，刹车后第1s内的位移为16m，最后1s内的位移为8m，则汽车的刹车时间为
A．1sB．1.5sC．2 sD．2.5s
4、如图所示，倾角的斜面上有一木箱，木箱与斜面之间的动摩擦因数．现对木箱施加一拉力F，使木箱沿着斜面向上做匀速直线运动．设F的方向与斜面的夹角为，在从0逐渐增大到60°的过程中，木箱的速度保持不变，则（ ）
A．F先减小后增大
B．F先增大后减小
C．F一直增大
D．F一直减小
5、如图所示，足够长的两平行金属板正对竖直放置，它们通过导线与电源E、定值电阻R、开关S相连。闭合开关后，一个带电的液滴从两板上端的中点处无初速度释放，最终液滴落在某一金属板上。下列说法中正确的是（ ）
A．液滴在两板间运动的轨迹是一条抛物线
B．电源电动势越大，液滴在板间运动的加速度越大
C．电源电动势越大，液滴在板间运动的时间越长
D．定值电阻的阻值越大，液滴在板间运动的时间越长
6、如图所示，纸面为竖直面，MN为竖直线段，MN之间的距离为h，空间存在平行于纸面的足够宽的匀强电场，其大小和方向未知，图中未画出，一带正电的小球从M点在纸面内以v0的速度水平向左开始运动，以后恰好以大小为v v0的速度通过N点。已知重力加速度g，不计空气阻力。则下列说法正确的的是（ ）
A．可以判断出电场强度的方向水平向左
B．从M点到N点的过程中小球的机械能先增大后减小
C．从M到N的运动过程中小球的速度最小为
D．从M到N的运动过程中小球的速度最小为
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、跳伞运动员从高空悬停的直升机内跳下，运动员竖直向下运动，其v-t图像如图所示，下列说法正确的是（ ）
A．10s末运动员的速度方向改变
B．从15s末开始运动员匀速下降
C．运动员在0~10s内的平均速度大小大于20m/s
D．10s~15s内运动员做加速度逐渐增大的减速运动
8、如图所示，光滑水平面上存在有界匀强磁场，磁感应强度为，质量为、边长为的正方形线框斜向穿进磁场，当刚进入磁场时，线框的速度为，方向与磁场边界成，若线框的总电阻为，则（ ）
A．线框穿进磁场过程中，框中电流的方向为
B．刚进入磁场时线框中感应电流为
C．刚进入磁场时线框所受安培力大小为
D．此进两端电压为
9、关于热力学定律，下列说法正确的是（ ）
A．气体吸热后温度一定升高
B．对气体做功可以改变其内能
C．理想气体等压膨胀过程一定放热
D．热量不可能自发地从低温物体传到高温物体
E.如果两个系统分别与状态确定的第三个系统达到热平衡，那么这两个系统彼此之间也必定达到热平衡
10、梳子在梳头后带上电荷，摇动这把梳子在空中产生电磁波．该电磁波
A．是横波
B．不能在真空中传播
C．只能沿着梳子摇动的方向传播
D．在空气中的传播速度约为
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）某学习小组在“描绘小灯泡的伏安特性曲线”实验中，除导线和开关外，可供选择的实验器材如下：
A．小灯泡L，规格2.5V，1.0W
B．电流表A1，量程0.6A，内阻约为1.5Ω
C．电流表A2，量程3A，内阻约为0.5Ω
D．电压表V1，量程3V，内阻约为3kΩ
E．电压表V2，量程15V，内阻约为9kΩ
F．滑动变阻器R1，阻值范围0~1000Ω
G．滑动变阻器R2，阻值范围0~5Ω
H．学生电源4V，内阻不计
(1)为了调节方便，测量尽量准确，电流表应选用______、电压表应选用______、实验电路应选用如下电路中的______（一律填选项序号）。
A． B．
C． D．
(2)实验测得该灯泡的伏安特性曲线如图所示，由此可知，当灯泡两端电压为2.0V时，小灯泡的灯丝电阻是_______Ω（保留两位有效数字）。
12．（12分）在学过伏安法测电阻后，某学习小组探究测量一种2B铅笔笔芯的电阻率（查阅相关资料知其电阻率的范围为）
(1)用螺旋测微器测量该铅笔笔芯的直径，如图甲所示，其读数为__________

(2)另有如下实验器材，请依据测量原理及器材情况，画出实验的电路图_______
A．毫米刻度尺；
B．量程为内阻约为的电压表
C．量程为、内阻约为的电流表
D．阻值为的滑动变阻器
E.阻值为的定值电阻
F.两节普通干电池
G.开关和导线若干
(3)某一次测量中，电压表示数如图乙所示，其读数为_______
(4)实验中要测量一些物理量，除上述铅笔笔芯直径，电压表的示数外，还需测量：电流表的示数；______。该铅笔笔芯的电阻率为______（用上述所测物理量的字母符号表示）。
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，间距为L的两条足够长的平行金属导轨与水平面的夹角为θ，导轨光滑且电阻忽略不计。场强为B的条形匀强磁场方向与导轨平面垂直，磁场区域的宽度为d1，间距为d2。两根质量均为m、有效电阻均为R的导体棒a和b放在导轨上，并与导轨垂直。 (设重力加速度为g)

(1)若a进入第2个磁场区域时，b以与a同样的速度进入第1个磁场区域，求b穿过第1个磁场区域过程中增加的动能△Ek。
(2)若a进入第2个磁场区域时，b恰好离开第1个磁场区域；此后a离开第2个磁场区域时，b又恰好进入第2个磁场区域。且a、b在任意一个磁场区域或无磁场区域的运动时间均相同。求b穿过第2个磁场区域过程中，两导体棒产生的总焦耳热Q。
(3)对于第(2)问所述的运动情况，求a穿出第k个磁场区域时的速率。
14．（16分）图示为一光导纤维(可简化为一长玻璃丝)的示意图，玻璃丝长为L，折射率为n，AB代表端面．已知光在真空中的传播速度为c.
(1)为使光线能从玻璃丝的AB端面传播到另一端面，求光线在端面AB上的入射角应满足的条件；
(2)求光线从玻璃丝的AB端面传播到另一端面所需的最长时间．
15．（12分）如图所示，垂直于纸面的匀强磁场磁感应强度为B。纸面内有一正方形均匀金属线框abcd，其边长为L，每边电阻为R，ad边与磁场边界平行。从ad边刚进入磁场直至bc边刚要进入的过程中，线框在垂直磁场边界向左的拉力作用下以速度v匀速运动，求：
（1）线框中电流I的大小和方向；
（2）拉力所做的功W；
（3）ab边产生的焦耳热Q。
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、B
【解析】
A．当平抛运动下落时间无论多么长，由于存在水平方向的分速度，则速度方向不可能竖直向下，故A错误；
B．由公式△v=at=gt，可知平抛运动的物体在任意相等时间内速度的变化量相同，故B正确；
C．平抛运动运用“化曲为直”的方法，分解为水平方向上做匀速直线运动，在竖直方向上做自由落体运动，故C错误；
D．平抛运动的水平位移为
知平抛运动的水平位移由初速度和拋出点的高度共同决定，故D错误。
故选B。
2、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。
3、B
【解析】
最后1s内的汽车位移为8m，根据x=at2，可知加速度大小为
a=16m/s2
刹车后第1s内的平均速度大小v=m/s=lm/s，则刹车的时间:
t=0.5s+s=1.5s
A．1s。故A不符合题意。
B．1.5s。故B符合题意。
C．2 s。故C不符合题意。
D．2.5s。故D不符合题意。
4、A
【解析】
对物体受力分析如图
木箱沿着斜面向上做匀速直线运动，根据平衡条件，合力为零
在垂直斜面方向，有：
在平行斜面方向，有：
其中：
联立解得：

当时F最小，则在从0逐渐增大到60°的过程中，F先减小后增大，A正确，BCD错误。
故选A。
5、B
【解析】
A．液滴在磁场中受重力及电场力，电场力沿水平方向，重力沿竖直方向。因液滴由静止释放，故合力的方向一定与运动方向一致，故液滴做直线运动，故A错误；
B．两板间的电势差等于电源电压，当电动势变大时，两板上的电压变大，由可知，板间的电场强度增大，电场力变大，合力变大，故加速度增大，故B正确；
C．因粒子最终打在极板上，故运动时间取决于水平方向的加速度，当电动势变大时，其水平方向受力增大，加速度增大，运动时间减小，故C错误；
D．定值电阻在此电路中只相当于导线，阻值的变化不会改变两板间的电势差，故带电粒子受力不变，加速度不变，运动时间不变，故D错误。
故选B。
6、D
【解析】
A．小球运动的过程中重力与电场力做功，设电场力做的功为W，则有
代入解得
说明MN为电场的等势面，可知电场的方向水平向右，故A错误；
B．水平方向小球受向右的电场力，所以小球先向左减速后向右加速，电场力先负功后正功，机械能先减小后增加，故B错误；
CD．设经过时间t1小球的速度最小，则竖直方向
水平方向
合速度
由数学知识可知，v的最小值为
故C错误，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、BC
【解析】
A．10s末运动员的速度方向仍然为正方向，故A错误；
B．15s末，图象的加速度为零，运动员做匀速直线运动，故B正确；
C．0～10s内，如果物体做匀加速直线运动，平均速度
而运动员在0～10s内的位移大于做匀加速直线运动的位移，由知，时间相同，位移x越大，平均速度就越大，所以运动员在0～10s的平均速度大于20m/s，故C正确；
D．图象的斜率表示加速度，10～15s斜率绝对值逐渐减小，说明10～15s运动员做加速度逐渐减小的减速运动，故D错误。
故选BC。
8、CD
【解析】
线框进入磁场的过程中穿过线框的磁通量增大，由楞次定律可知，感应电流的磁场的方向向外，则感应电流的方向为ABCD方向，故A错误；AC刚进入磁场时CD边切割磁感线，AD边不切割磁感线，所以产生的感应电动势，则线框中感应电流为，此时CD两端电压，即路端电压为，故B错误，D正确；AC刚进入磁场时线框的CD边产生的安培力与v的方向相反，AD边受到的安培力的方向垂直于AD向下，它们的大小都是，由几何关系可以看出，AD边与CD边受到的安培力的方向相互垂直，所以AC刚进入磁场时线框所受安培力为AD边与CD边受到的安培力的矢量合，即，故C正确。
故选CD。
9、BDE
【解析】
A．气体吸热后，若再对外做功，温度可能降低，故A错误；
B．改变气体内能的方式有两种：做功和热传导，故B正确；
C．理想气体等压膨胀过程是吸热过程，故C错误；
D．根据热力学第二定律，热量不可能自发地从低温物体传到高温物体，故D正确；
E．如果两个系统分别与状态确定的第三个系统达到热平衡，那么这两个系统彼此之间也必定达到热平衡，否则就不会与第三个系统达到热平衡，故E正确。
故选BDE．
本题主要考查了热力学定律、理想气体的性质．此题考查了热学中的部分知识点，都比较简单，但是很容易出错，解题时要记住热力学第一定律E=W+Q、热力学第二定律有关结论以及气体的状态变化方程等重要的知识点．
10、AD
【解析】
摇动的梳子在空中产生电磁波，电磁波是横波，选项A正确；电磁波能在真空中传播，选项B错误；电磁波传播的方向与振动方向垂直，选项C错误；电磁波在空气中传播的速度约为光速，选项D正确．
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、B D C 5.1(或5.2或5.3)
【解析】
(1)[1][2]小灯泡L的额定电压为2.5V，故电压表选D(3V)，额定电流为
故电流表选B(0.6A)；
[3]小灯泡的电阻为
由于
故采用电流表外接法，要求小灯泡两端的电压从零开始，所以滑动变阻器采用分压式接法，故实验电路应选C。
(2)[4]由图像可知，当灯泡两端电压为2.0V时，小灯泡的电流约为0.38A，则小灯泡的电阻为
(5.1或5.2)
12、0.400 1.90 铅笔笔芯长度
【解析】
(1)[1]螺旋测微器的固定刻度示数为，旋转刻度示数为，则测量值为
(2)[2]由题意知铅笔笔芯电阻率的范围为，由上述测量知铅笔笔芯直径为,依据常识知铅笔的长度约有，由电阻定律得铅笔笔芯电阻为，又有铅笔笔芯截芯截面积，代入上述数据得铅笔笔芯电阻
（取）
用电压表、电流表直接测量铅笔笔芯两端的电压及其中电流，两电表读数不匹配。需要把定值电阻与铅笔笔芯串联为整体，测量其电压及电流，则两电表匹配。比较整体与电流表及电压表内阻，有
则电流表外接法测量误差小，滑动变阻器为，应用限流接法便可实现三次有效测量，则其测量电路如图所示
(3)[3]电压表量程为，其最小有效刻度为，经估读后测量值为
(4)[4][5]由以上各式得电阻率
除测量铅笔笔芯直径、两端电压、电流以外，还需用刻度尺测量铅笔笔芯长度。
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）（3）
【解析】
⑴a和b不受安培力作用，由机械能守恒知：
⑵设导体棒刚进入无磁场区域时的速度为，刚离开无磁场区域时的速度为，由能量守恒知
在磁场区域中：
在无磁场区域中：
解得：
⑶有磁场区域，棒a受到合力：
感应电动势：
感应电流：
解得：
根据牛顿第二定律，在t到时间内：
则有：
解得：
又在无磁场区域，根据匀变速直线运动规律有：
且平均速度：
联立解得：
由题意知：
14、 (1)(2)
【解析】
(ⅰ)设光线在端面AB上C点(见图)的入射角为i，折射角为r，由折射定律，有

设该光线射向玻璃丝内壁D点的入射角为，为了使该光线可在此光导纤中传播，应有
‚
式中，θ是光线在玻璃丝内发生全反射时的临界角，它满足
ƒ
由几何关系得
④
由①②③④式通过三角变换得
⑤
(ⅱ)光在玻璃丝中传播速度的大小为
⑥
光速在玻璃丝轴线方向的分量为
⑦
光线从玻璃丝端面AB传播到其另一端面所需时间为
⑧
光线在玻璃丝中传播，在刚好发生全反射时，光线从端面AB传播到其另一 端面所需的时间最长，由②③⑥⑦⑧式得
⑨
15、（1）；方向是由a到d；（2）；（3）
【解析】
（1）由于ad边向左切割磁感线，故产生的感应电动势为
E=BLv
故线框中的电流、
由右手定则判断出电流的方向是由a到d；
（2）由于线框匀速运动，故拉力
F=F安=BIL=
拉力做的功
（3）拉力做功全部转化为电流产生的焦耳热，则ab边产生的焦耳热