荆门市2027年高考物理二模试卷（含答案解析）

这是一份荆门市2027年高考物理二模试卷（含答案解析）
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、在空间中水平面MN的下方存在竖直向下的匀强电场，质量为m的带电小球由MN上方的A点以一定初速度水平抛出，从B点进入电场，到达C点时速度方向恰好水平，A、B、C三点在同一直线上，且AB=2BC，如图所示，由此可知（ ）
A．小球带正电
B．电场力大小为3mg
C．小球从A到B与从B到C的运动时间相等
D．小球从A到B与从B到C的速度变化相等
2、a、b是两种单色光，其频率分别为va、vb，且，则下列说法不正确的是（ ）
A．a、b光子动量之比为
B．若a、b光射到同一干涉装置上，则相邻条纹的间距之比为
C．若a、b都能使某种金属发生光电效应，则光子的最大初动能之差
D．若a、b是处于同一激发态的原子跃迁到A态和B态产生的，则A、B两态的能级之差
3、2019年8月，“法国哪吒”扎帕塔身背燃料包，脚踩由5个小型涡轮喷气发动机驱动的“飞板”，仅用22分钟就飞越了英吉利海峡35公里的海面。已知扎帕塔（及装备）的总质量为120kg，设发动机启动后将气流以6000m/s的恒定速度从喷口向下喷出，则当扎帕塔（及装备）悬浮在空中静止时，发动机每秒喷出气体的质量为（不考虚喷气对总质量的影响，取g=10m/s2）（ ）
A．0.02kgB．0.20kgC．0.50kgD．5.00kg
4、 “双星系统”由相距较近的星球组成，每个星球的半径均远小于两者之间的距离，而且双星系统一般远离其他天体，它们在彼此的万有引力作用下，绕某一点做匀速圆周运动。如图所示，某一双星系统中A星球的质量为m1，B星球的质量为m2，它们球心之间的距离为L，引力常量为G，则下列说法正确的是（ ）
A．B星球的轨道半径为
B．A星球运行的周期为
C．A星球和B星球的线速度大小之比为m1：m2
D．若在O点放一个质点，则它受到两星球的引力之和一定为零
5、如图，轻弹簧的下端固定在水平面上，上端叠放有质量相等的物块、，系统处于静止状态。现用竖直向上的力作用在上，使其向上做匀加速直线运动以表示离开静止位置的位移，表示物块对的压力大小，在、分离之前，下列表示和之间关系的图象可能正确的是（ ）
A．B．C．D．
6、某同学按如图1所示连接电路，利用电流传感器研究电容器的放电过程。先使开关S接1，电容器充电完毕后将开关掷向2，可视为理想电流表的电流传感器将电流信息传入计算机，屏幕上显示出电流随时间变化的I-t曲线，如图2所示。定值电阻R已知，且从图中可读出最大放电电流I0，以及图线与坐标轴围成的面积S，但电源电动势、内电阻、电容器的电容均未知，根据题目所给的信息，下列物理量不能求出的是（ ）
A．电容器放出的总电荷量B．电阻R两端的最大电压
C．电容器的电容D．电源的内电阻
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，有甲、乙两颗卫星分别在不同的轨道围绕一个半径为R、表面重力加速度为g的行星运动，卫星甲、卫星乙各自所在的轨道平面相互垂直，卫星甲的轨道为圆，距离行星表面的高度为R，卫星乙的轨道为椭圆，M、N两点的连线为其椭圆轨道的长轴且M、N两点间的距离为4R．则下列说法中正确的有
A．卫星甲的线速度大小为
B．甲、乙卫星运行的周期相等
C．卫星乙沿椭圆轨道运行经过M点时的速度小于卫星甲沿圆轨道运行的速度
D．卫星乙沿椭圆轨道运行经过N点时的加速度小于卫星甲沿圆轨道运行的加速度
8、如图甲，竖直光滑杆固定不动，套在杆上的弹簧下端固定，将套在杆上的滑块向下压缩弹簧车离地高度h=0.1m处，滑块与弹簧不拴接.现由静止释放滑块，通过传感器测量出滑块的速度和离地高度h，并作出如图乙所示滑块的动能Ek与h的关系图像，其中h=0.2m~0.35m图线为直线，其余部分为曲线，h=0.18m时，滑块动能最大，不计空气阻力，取g=10m/s2，则由图像可知（ ）
A．图线各点斜率的绝对值表示合外力大小
B．滑块的质量为0.1kg
C．弹簧的原长为0.18m
D．弹簧的劲度系数为100N/m
9、如图为嫦娥三号登月轨迹示意图．图中M点为环地球运动的近地点，N为环月球运动的近月点．a为环月运行的圆轨道,b为环月球运动的椭圆轨道，下列说法中正确的是
A．嫦娥三号在环地球轨道上的运行速度大于11.2km/s
B．嫦娥三号在M点进入地月转移轨道时应点火加速
C．设嫦娥三号在圆轨道a上经过N点时的加速度为a1，在椭圆轨道b上经过N点时的加速度为a2，则a1＞ a2
D．嫦娥三号在圆轨道a上的机械能小于在椭圆轨道b上的机械能
10、光滑平行导轨ab、cd水平放置，两导轨间距为L，两导轨分别与电容为C的电容器的两极板相连，两导轨的右端连接光滑绝缘的圆弧轨道bf、ce圆弧轨道的半径为R，水平导轨与圆弧轨道分别相切于b、c两点。把一质量为m，长度为L的金属杆置于bc位置，如图所示。闭合电键S，金属杆恰能滑到ef。空间存在竖直向下的匀强磁场，磁场分布如图所示，磁场的磁感应强度为B，重力加速度为g，下列各种说法中正确的是（ ）
A．金属杆刚滑上圆弧轨道时，对轨道的压力为3mg
B．从左向右看，电容器的左极板带负电，右极板带正电
C．电容器两极板间的电势差减小了
D．若磁场方向改为水平向右，则闭合电键S后，金属杆仍能上升R的高度
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）在“DIS描绘电场等势线”的实验中，
(1)给出下列器材，ab处的电源应选用_______，传感器应选用_______（用字母表示）。
A．6V的交流电源
B．6V的直流电源
C．100V的直流电源
D．电压传感器
E．电流传感器
F．力传感器
(2)该实验装置如图所示，如果以c、d两个电极的连线为x轴，以c、d连线的中垂线为y轴，并将一个探针固定置于y轴上的某一点，合上开关S，而将另一探针由O点左侧沿x轴正方向移到O点右侧的过程中，则传感器示数的绝对值变化情况是__
A．逐渐增大 B．逐渐减小 C．先变大后变小 D．先变小后变大
12．（12分）热敏电阻常用于温度控制或过热保护装置中。某种热敏电阻和金属热电阻的阻值随温度变化的关系如图甲所示。

（1）由图甲可知，在较低温度范围内，相对金属热电阻而言，该热敏电阻对温度变化的响应更________（选填“敏感”或“不敏感”）。
（2）某同学利用上述热敏电阻制作了一个简易的温控装置，实验原理如图乙所示。现欲实现衔铁在某温度时（此时热敏电阻的阻值为）被吸合，下列操作步骤正确的顺序是_______。（填写各步骤前的序号）
a.将热敏电阻接入电路
b.观察到继电器的衔铁被吸合
c.断开开关，将电阻箱从电路中移除
d.合上开关，调节滑动变阻器的阻值
e.断开开关，用电阻箱替换热敏电阻，将阻值调至
（3）若热敏电阻的阻值与温度的关系如下表所示，
当通过继电器的电流超过时，衔铁被吸合，加热器停止加热，实现温控。已知继电器的电阻，为使该裝置实现对30~80之间任一温度的控制，电源应选用_______，滑动变阻器应选用_______。（填选项前的字母）
A．电源（，内阻不计） B．电源（，内阻不计） C．滑动变阻器 D．滑动变阻器
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，汽缸开口向右、固定在水平桌面上，汽缸内用活塞(横截面积为S)封闭了一定质量的理想气体，活塞与汽缸壁之间的摩擦忽略不计．轻绳跨过光滑定滑轮将活塞和地面上的重物(质量为m)连接．开始时汽缸内外压强相同，均为大气压p0(mg＜p0S)，轻绳处在伸直状态，汽缸内气体的温度为T0，体积为V．现使汽缸内气体的温度缓慢降低，最终使得气体体积减半，求：
(1)重物刚离开地面时汽缸内气体的温度T1；
(2)气体体积减半时的温度T2；
(3)在如图乙所示的坐标系中画出气体状态变化的整个过程并标注相关点的坐标值．
14．（16分）如图所示为一简易火灾报警装置，其原理是：竖直放置的试管中装有水银，当温度升高时，水银柱上升，使电路导通，蜂鸣器发出报警的响声。已知温度为27ºC时，封闭空气柱长度L1为20cm，此时水银柱上表面与导线下端的距离L2为10cm，水银柱的高度h为5cm，大气压强为75cmHg，绝对零度为-273ºC。
（1）当温度达到多少摄氏度时，报警器会报警；
（2）如果要使该装置在90 ºC时报警，则应该再往玻璃管内注入多高的水银柱？
15．（12分）如图所示，水平传送带与固定斜面平滑连接，质量为m＝1kg的小物体放在斜面上，斜面与水平方向的夹角为θ＝37°，若小物体受到一大小为F＝20N的沿斜面向上的拉力作用，可以使小物体从斜面底端A由静止向上加速滑动。当小物体到达斜面顶端B时，撤去拉力F且水平传送带立即从静止开始以加速度a0＝1m/s2沿逆时针方向做匀加速运动，当小物体的速度减为零时刚好滑到水平传送带的右端C处。小物体与斜面及水平传送带间的动摩擦因数均为µ＝0.5，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，AB间距离L＝5m，导槽D可使小物体速度转为水平且无能量损失，g＝10m/s2。已知sin37°＝0.6，cs37°＝0.8，求：
(1)小物体运动到B点的速度
(2)小物体从A点运动到C点的时间
(3)小物体从B点运动到C点的过程中，小物体与传送带间由于摩擦而产生的热量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】
根据小球从B点进入电场的轨迹可看出，小球带负电，故A 错误；因为到达C点时速度水平，所以C点速度等于A点速度，因为AB=2BC，设BC的竖直高度为h，则AB的竖直高度为2h，由A到C根据动能定理：mg×3h-Eqh=0，即Eq=3mg，故B正确；小球从A到B在竖直方向上的加速度为g，所用时间为：；在从B到C，的加速度为向上，故所用时间：，故t1=2t2，故C 错误；小球从A到B与从B到C的速度变化大小都等于，但方向相反，故D 错误。
2、B
【解析】
A．光子的能量，所以两种光子能量分别为和，且
则：
光子的动量为，所以
A正确；
B．光子的波长，双缝干涉装置上相邻亮条纹的间距为，所以
B错误；
C．根据光电效应方程可知，光电子的最大初动能为，其中W为金属的逸出功；则有
C正确；
D．若a、b是由处于同一激发态的原子跃迁到A态和B态时产生的，设初始激发态的能量为E0，则有
所以
同理
则
D正确。
本题选不正确的，故选B。
3、B
【解析】
设扎帕塔（及装备）对气体的平均作用力为，根据牛顿第三定律可知，气体对扎帕塔（及装备）的作用力的大小也等于，对扎帕塔（及装备），则
设时间内喷出的气体的质量，则对气体由动量定理得
解得
代入数据解得
发动机每秒喷出气体的质量为0.2kg，故B正确，ACD错误。
故选B。
4、B
【解析】
由于两星球的周期相同，则它们的角速度也相同，设两星球运行的角速度为，根据牛顿第二定律，对A星球有：
对B星球有
得
又
得
故A错误；
B．根据
解得周期
，
故B正确；
C．A星球和B星球的线速度大小之比
故C错误；
D．O点处的质点受到B星球的万有引力
受到A星球的万有引力
故质点受到两星球的引力之和不为零，故D错误。
故选B。
5、C
【解析】
系统静止时，由胡克定律和力的平衡条件得
物块Q匀加速向上运动时，由牛顿第二定律得
联立以上两式解得
对照图象得C正确。
故选C。
6、D
【解析】
A.根据可知图像与两坐标轴围成的面积表示电容器放出的总电荷量，即，故选项A可求；
B.电阻两端的最大电压即为电容器刚开始放电的时候，则最大电压，故选项B可求；
C.根据可知电容器的电容为，故选项C可求；
D.电源的内电阻在右面的充电电路中，根据题意只知道电源的电动势等于电容器充满电两板间的电压，也就是刚开始放电时的电压，即，但内电阻没法求出，故选项D不可求。
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．卫星甲绕中心天体做匀速圆周运动，由万有引力提供向心力，有：
解得：
其中，根据地球表面万有引力等于重力得
联立解得甲环绕中心天体运动的线速度大小为
故A错误；
B．卫星甲绕中心天体做匀速圆周运动，由万有引力提供向心力，有
根据地球表面万有引力等于重力得
解得卫星甲运行的周期为
由卫星乙椭圆轨道的半长轴等于卫星甲圆轨道的半径，根据开普勒第三定律，可知卫星乙运行的周期和卫星甲运行的周期相等，故B正确；
C．卫星做逐渐远离圆心的运动，要实现这个运动必须使卫星所需向心力大于万有引力，应给卫星加速，所以卫星乙沿椭圆轨道经过M点时的速度大于轨道半径为M至行星中心距离的圆轨道的卫星的线速度，而轨道半径为M至行星中心距离的圆轨道的卫星的线速度大于卫星甲在圆轨道上的线速度，所以卫星乙沿椭圆轨道运行经过M点时的速度大于卫星甲沿圆轨道运行的速度，故C错误；
D．卫星运行时只受万有引力，加速度
所以卫星乙沿椭圆轨道运行经过N点时的加速度小于卫星甲沿圆轨道运行的加速度，故D正确。
8、AD
【解析】
A．根据动能定理可得
故图像的斜率表示滑块受到的合外力大小，A正确；
B．在图象中，图线的斜率表示滑块所受的合外力，由于高度从0.2m上升到0.35m范围内图象为直线，其余部分为曲线，说明滑块从0.2m上升到0.35m范围内所受作用力为恒力，即只受重力作用，所以从h=0.2m，滑块与弹簧分离，弹簧的原长的0.2m，斜率大小为
即重力大小为
所以
故BC错误；
D．在滑块与弹簧未分离的过程中，当滑块受到的重力和弹力等大时，滑块的速度最大，即动能最大，故有
根据题意可知0.18m时动能最大，而弹簧原长为0.2m，代入解得
D正确。
故选AD。
9、BD
【解析】
试题分析：11.2km/s为第二宇宙速度，嫦娥三号在环地球轨道上的运行速度小于11.2km/s，所以A错误；从低轨道进入高轨道需点火加速，故B正确；嫦娥三号在a、b两轨道上N点，受月球引力相同，根据牛顿第二定律可知，加速度也相同，即a1= a2，故C错误；从轨道a进入轨道b需在N点加速，所以机械能增大，即轨道b上机械能大于轨道a上的机械能，所以D正确．
考点：本题考查天体运动
10、AC
【解析】
A．金属杆由bc滑到ef过程，由机械能守恒有
mv2=mgR
金属杆刚滑上圆弧轨道时，由牛顿第二定律有
FN－mg=m
两式联立解得
FN=3mg
所以金属杆对轨道的压力为3mg，故A正确
B．闭合电键后金属杆获得向右的速度，说明其所受的安培力向右，由左手定则知电流方向由b到c，所以从左向右看，电容器左端为正极板，右端为负极板，故B错误；
C．金属杆受安培力作用，由牛顿第二定律有
由运动学公式有v=t，流过金属杆的电荷量Δq=t，电容器两极板间电势差的减小量ΔU=，联立解得
ΔU=
故C正确；
D．若磁场方向改为水平向右，金属杆所受安培力为竖直向上，由于还受到重力作用，金属杆所获得的速度将小于v，所以上升的高度将小于R，故D错误。
故选AC。
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 D
【解析】
(1)解答本题应抓住：本实验利用恒定电流场模拟静电场，要描绘电场等势线，需要电源与电压表．电源要分正负即为直流电源，确保电势的高低；需要电压传感器；
(2)根据顺着电场线，电势逐渐降低，分析感器示数的绝对值变化情况。
【详解】
(1)[1]本实验利用恒定电流场模拟静电场，要描绘电场等势线，需要6V的直流电源，故选B；
[2]要描绘电场等势线，要寻找等势点，即电势差为零的点，而电势差就是电压，所以传感器应选用电压传感器，故选D；
(2)[3]从一个电极沿x轴到另一电极，电势逐渐升高或降低，则将一个探针固定置于y轴上的某一点，另一探针从一个电极沿连线逐渐移动到另一电极的过程中，两探针处的电势差先变小后变大，则传感器示数的绝对值先变小后变大，故D正确，ABC错误；
故选D。
本题关键理解并掌握实验的原理，懂得根据实验原理选择实验器材。
12、敏感 edbca B D
【解析】
（1）[1]图甲中横轴表示温度，纵轴表示电阻，随着温度的升高，金属热电阻的阻值略微增大，而该热敏电阻的阻值明显减小，所以这种热敏电阻在较低温度范围内，相对金属热电阻而言，该热敏电阻对温度变化的响应更敏感
（2）[2]要实现衔铁在某温度时（此时热敏电阻的阻值为）被吸合，而衔铁被吸合时的电流是一定的，所以关键是找到此时滑动变阻器的阻值。实现方法是：断开开关，用电阻箱替换热敏电阻，将阻值调至，合上开关，调节滑动变阻器的阻值，观察到继电器的衔铁被吸合，则此时滑动变阻器连入电路的阻值就是衔铁在某温度（此时热敏电阻的阻值为）被吸合时滑动变阻器应连入电路的阻值，找到之后，再用热敏电阻替换掉电阻箱即可，正确顺序为edbca；
（3）[3]在30时，电源电动势的最小值
所以电源应选用，故选B；
[4]在80时，选用电源，滑动变阻器的最小阻值为
所以滑动变阻器应选用，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） （3）
【解析】
试题分析：①p1=p0，
容过程：解得：
②等压过程：
③如图所示
考点：考查了理想气体状态方程
14、 (1) 177℃；(2)8cm
【解析】
(1)报警器报警，则气体柱的长度要增大到L1+L2
根据等压变化
代入数据得
T2=450K
即
t2=177℃
(2)设加入x水银柱，在90℃时会报警
可得

解得
x=8cm
15、 (1)；(2)3s；(3)
【解析】
(1)小物体受到沿斜面向上的拉力作用时，对其进行受力分析，由牛顿第二定律可得
解得
从到过程中由运动学公式可得
解得
(2)从到过程中由运动学公式可得
小物体在段，由牛顿第二定律可得
由运动学公式可得
小物体从到过程中的时间
总
联立解得
总
(3)小物体在段，小物体向右运动，传送带逆时针运动，对小物块
对传送带
小物体相对于传送带的位移
小物体与传送带间由于摩擦而产生的热量
解得
/℃
30.0
40.0
50.0
60.0
70.0
80.0
199.5
145.4
108.1
81.8
62.9
49.1