湖北省襄阳市2027年高考仿真模拟物理试卷（含答案解析）

这是一份湖北省襄阳市2027年高考仿真模拟物理试卷（含答案解析），共3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、在2019年武汉举行的第七届世界军人运动会中，21岁的邢雅萍成为本届军运会的“八冠王”。如图是定点跳伞时邢雅萍运动的v-t图像，假设她只在竖直方向运动，从0时刻开始先做自由落体运动，t1时刻速度达到v1时打开降落伞后做减速运动，在t2时刻以速度v2着地。已知邢雅萍（连同装备）的质量为m，则邢雅萍（连同装备）（ ）
A．0~t2内机械能守恒
B．0~t2内机械能减少了
C．t1时刻距地面的高度大于
D．t1~t2内受到的合力越来越小
2、一颗人造地球卫星在地面附近绕地球做匀速圆周运动的速率为v，角速度为ω，加速度为g，周期为T．另一颗人造地球卫星在离地面高度为地球半径的轨道上做匀速圆周运动， 则（ ）
A．它的速率为B．它的加速度为
C．它的运动周期为TD．它的角速度也为ω
3、研究光电效应的实验规律的电路如图所示，加正向电压时，图中光电管的A极接电源正极，K极接电源负极时，加反向电压时，反之．当有光照射K极时，下列说法正确的是
A．K极中有无光电子射出与入射光频率无关
B．光电子的最大初动能与入射光频率有关
C．只有光电管加正向电压时，才会有光电流
D．光电管加正向电压越大，光电流强度一定越大
4、竖直放置的肥皂膜在阳光照耀下，由于前后表面反射光通过的路程不同，形成两列相干光，薄膜上会呈现出彩色条纹．若一肥皂膜由于受重力和液体表面张力的共同影响，其竖直方向的截面如图所示，则光通过该肥皂膜产生的干涉条纹与下列哪个图基本一致（ ）
A．B．
C．D．
5、1897年英国物理学家约瑟夫·约翰·汤姆生在研究阴极射线时发现了电子，这是人类最早发现的基本粒子。 下列有关电子说法正确的是（ ）
A．电子的发现说明原子核是有内部结构的
B．β射线也可能是原子核外电子电离形成的电子流，它具有中等的穿透能力
C．光电效应实验中，逸出的光电子来源于金属中自由电子
D．卢瑟福的原子核式结构模型认为核外电子的轨道半径是量子化的
6、质量为m的小球套在竖直的光滑杆上，一根轻质弹簧一端固定于O点，另一端与小球相连，弹簧与杆在同一竖直平面内．让小球从A点开始释放，此时弹簧处于原长，当小球下降的最大竖直高度为h时到达B点，若全过程中弹簧始终处于弹性限度内，竖直杆与OB的夹角为30°，下列研究小球从A到B全过程的说法正确的是
A．当弹簧与杆垂直时，小球速度最大
B．小球的加速度为重力加速度的位置共有三个
C．弹簧的弹性势能先增大后减小
D．弹簧的弹性势能增加量大于mgh
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，劲度数为的轻弹簧的一端固定在墙上，另一端与置于水平面上质量为的物体接触（未连接），弹簧水平且无形变．用水平力F缓慢推动物体，在弹性限度内弹簧长度被压缩了，此时物体静止．撤去F后，物体开始向左运动，运动的最大距离为4．物体与水平面间的动摩擦因数为，重力加速度为．则（ ）
A．撤去F后，物体先做匀加速运动，再做匀减速运动
B．撤去F后，物体刚运动时的加速度大小为
C．物体做匀减速运动的时间为
D．物体开始向左运动到速度最大的过程中克服摩擦力做的功为
8、如图所示，粗糙的水平轨道BC的右端与半径R＝0.45m的光滑竖直圆轨道在C点相切，倾斜轨道AB与水平方向间的夹角为，质量m＝0.1kg的小球从倾斜轨道顶端A点由静止滑下，小球经过轨道衔接处时没有能量损失。已知水平轨道BC的长度L＝2m，小球与倾斜轨道和水平轨道间的动摩擦因数均为μ＝0.375，sin＝0.6，cs＝0.8，g取10m/s2，则下列说法正确的是（ ）
A．若小球刚好运动到C点，则小球开始滑下时的高度为1.5m
B．若小球开始滑下时的高度为2m，则第一次在圆轨道内运动时小球不离开轨道
C．若小球开始滑下时的高度为2.5m，则第一次在圆轨道内运动时小球不离开轨道
D．若小球开始滑下时的高度为3m，则第一次在圆轨道内运动时小球将离开轨道
9、小明同学尝试用图1所示的电路图进行实验，定值电阻R1=8Ω，在滑动变阻器由a端向b端移动的过程中，分别用两个电流传感器测量了电流I1与I2关系，并得到的完整图象如图2所示，其中C点为图线最低点，则由图可知
A．当滑动头P滑到b点时得到图2中B点B．图2中A点纵坐标为0.375A
C．滑动变阻器总阻值为16ΩD．电源电动势为6V
10、一简谐机械横波沿x轴正方向传播，时刻波形如图甲所示a、b、d是波上的三个质点。图乙是波上某一质点的振动图像。则下列说法正确的是（ ）
A．该波传播速度大小为3m/sB．图乙可以表示d质点的振动
C．图乙可以表示b质点的振动D．时，质点速度沿y轴负方向
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）温度传感器的核心部分是一个热敏电阻。某课外活动小组的同学在学习了伏安法测电阻之后，利用所学知识来测量由某种金属制成的热敏电阻的阻值。可供选择的实验器材如下：
A．直流电源，电动势E=6V，内阻不计；
B．毫安表A1，量程为600mA，内阻约为0.5；
C．毫安表A2，量程为10mA，内阻RA=100；
D．定值电阻R0=400；
E．滑动变阻器R=5；
F．被测热敏电阻Rt，开关、导线若干。
(1)实验要求能够在0~5V范围内，比较准确地对热敏电阻的阻值Rt进行测量，请在图甲的方框中设计实验电路______。
(2)某次测量中，闭合开关S，记下毫安表A1的示数I1和毫安表A2的示数I2，则计算热敏电阻阻值的表达式为Rt=______（用题给的物理量符号表示）。
(3)该小组的同学利用图甲电路，按照正确的实验操作步骤，作出的I2－I1图象如图乙所示，由图可知，该热敏电阻的阻值随毫安表A2的示数的增大而____（填“增大”“减小”或“不变”）。
(4)该小组的同学通过查阅资料得知该热敏电阻的阻值随温度的变化关系如图丙所示。将该热敏电阻接入如图丁所示电路，电路中电源电压恒为9V，内阻不计，理想电流表示数为0.7A，定值电阻R1=30，则由以上信息可求出定值电阻R2的阻值为______，此时该金属热敏电阻的温度为______℃。
12．（12分）某同学在做“探究弹力与弹簧长度关系”的实验中，根据实验数据描点画出F－L图像如图所示。若弹簧始终未超过弹性限度，重力加速度g取10m/s2，请回答以下两个问题：
(1)由以上实验数据可求得弹簧的劲度系数k=_____N/m（保留三位有效数字）；
(2)由图中实验数据得出弹簧弹力大小F与其长度L的关系式为________，对应的函数关系图线与横轴（长度L）的交点表示____。
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，有一长为L＝6 m，质量为m1＝1 kg的长木板放在水平面上，木板与水平面间的动摩擦因数为μ1＝0.2，右端固定一挡板，左端放一质量为m2＝1 kg的小滑块，滑块与木板间的动摩擦因数为μ2＝0.1，现在滑块的左端瞬间给滑块施加一个水平冲量I＝4 N·s，滑块与挡板发生碰撞的时间和能量损失均忽略不计，g取10 m/s2，求：
(1)滑块与挡板碰撞后瞬间木板的速度；
(2)木板在水平面上发生的位移。
14．（16分）如图甲所示，玻璃管竖直放置，AB段和CD段是两段长度均为l1＝25 cm的水银柱，BC段是长度为l2＝10 cm的理想气柱，玻璃管底部是长度为l3＝12 cm的理想气柱．已知大气压强是75 cmHg，玻璃管的导热性能良好，环境的温度不变．将玻璃管缓慢旋转180°倒置，稳定后，水银未从玻璃管中流出，如图乙所示．试求旋转后A处的水银面沿玻璃管移动的距离．
15．（12分）如图所示，一长木板在水平地面上向右运动，速度v0=7m/s时，在其最右端轻轻放上一与木板质量相同的小铁块。已知小铁块与木板间的动摩擦因数，木板与地面间的动摩擦因数，整个过程小铁块没有从长木板上掉下来，重力加速度g取10m/s2。
求∶
(1)小铁块能达到的最大速度vm；
(2)小铁块与长木板都停止运动后，小铁块离长木板最右端的距离x。
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．0~t1时间内，邢雅萍做自由落体，机械能守恒，t1~ t2由于降落伞的作用，受到空气阻力的作用，空气阻力做负功，故0~t2内机械能不守恒，故A错误；
B．机械能损失发生在t1~ t2的时间段内，设t1时刻物体距离地面高度为h，则有
解得
阻力做负功，故机械能的减小量为
故B错误；
C．图象与时间轴围成面积表示位移大小，如图
若物体做匀减速直线运动，则有时间里平均速度
由图可知运动员时间里位移小于红线表示的匀减速运动的位移，故两段时间里，邢雅萍的平均速度小于，故t1时刻距地面的高度小于；故C错误；
D．图象的斜率表示加速度，由图像可知，在时间内运动员做加速度不断减小的减速运动，故D正确。
故选D。
2、B
【解析】
A、研究地面附近的卫星绕地球做匀速圆周运动，根据万有引力提供向心力：，R为地球半径，M为地球质量，v为卫星的速率．研究另一个卫星绕地球做匀速圆周运动，根据万有引力提供向心力：，联立解得：v′=v，故A错误；
B、忽略地球自转的影响，根据万有引力等于重力：mg，可得：g=，即：g′=，故B正确；
C、研究地面附近的卫星绕地球做匀速圆周运动，根据万有引力提供向心力：，解得：T=2π，另一个卫星的周期：T′=2π≠T，故C错误；
D、地面附近的卫星的周期与另一个卫星的周期不等，根据ω=得它们的角速度也不等，故D错误。
故选B。
3、B
【解析】
K极中有无光电子射出与入射光频率有关，只有当入射光的频率大于K极金属的极限频率时才有光电子射出，选项A错误；根据光电效应的规律，光电子的最大初动能与入射光频率有关，选项B正确；光电管加反向电压时，只要反向电压小于截止电压，就会有光电流产生，选项C错误；在未达到饱和光电流之前，光电管加正向电压越大，光电流强度一定越大，达到饱和光电流后，光电流的大小与正向电压无关，选项D错误.
4、B
【解析】
薄膜干涉为前后两个面反射回来的光发生干涉形成干涉条纹，故从肥皂薄膜的观察到水平干涉条纹，用复色光时出现彩色条纹，由重力作用，肥皂膜前后表面的厚度从上到下逐渐增大，从而使干涉条纹的间距变密，故B正确，ACD错误．
本题考查了薄膜干涉的原理和现象，抓住薄膜干涉的形成原因：前后两表面反射的光发生干涉，是考试的重点．
5、C
【解析】
A．电子的发现说明了原子是有内部结构的，无法说明原子核有内部结构。原子是由原子核和核外电子组成的。故A错误。
B．β-射线是核内中子衰变为质子时放出的电子形成的，与核外电子无关。故B错误。
C．根据光电效应现象的定义可知光电效应实验中，逸出的光电子来源于金属中的自由电子。故C正确。
D．玻尔理论认为电子轨道半径是量子化的，卢瑟福的原子核式结构模型认为在原子的中心有一个很小的核，叫原子核，原子的全部正电荷和几乎全部质量都集中在原子核里，带负电的电子在核外空间里绕着核旋转，故D错误。
故选C。
6、B
【解析】
小球A运动过程如右图所示：
当小球滑至C点时，弹簧与杆垂直，水平方向弹簧弹力与杆的弹力平衡，小球在竖直方向受重力，则小球的加速度为重力加速度，小球仍向下加速，此时速度不是最大，当合力为零时速度最大，而合力为零的位置应在弹簧与杆垂直位置的下方，故A错误．在图中A、D两位置，弹簧处于原长，小球只受重力，即小球加速度为重力加速度的位置有A、C、D三个，故B正确；弹簧的形变量先增大后减小再增大，其弹性势能先增大后减小再增大，故C错误；小球与弹簧组成的系统只有重力和弹力做功，所以系统的机械能守恒．根据系统机械能守恒定律可知，小球从A到B全过程中增加的弹性势能应等于减少的重力势能mgh，故D错误．所以B正确，ACD错误．
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．撤去F后，物体水平方向上受到弹簧的弹力和滑动摩擦力，滑动摩擦力不变，而弹簧的弹力随着压缩量的减小而减小，弹力先大于滑动摩擦力，后小于滑动摩擦力，则物体向左先做加速运动后做减速运动，随着弹力的减小，合外力先减小后增大，则加速度先减小后增大，故物体先做变加速运动，再做变减速运动，最后物体离开弹簧后做匀减速运动，A错误；
B．刚开始时，由牛顿第二定律有：
解得：
B正确；
C．由题意知，物体离开弹簧后通过的最大距离为3x0，由牛顿第二定律得：
将此运动看成向右的初速度为零的匀加速运动，则：
联立解得：，C错误；
D．当弹簧的弹力与滑动摩擦力大小相等、方向相反时，速度速度最大时合力为零，则有
解得，所以物体开始向左运动到速度最大的过程中克服摩擦力做的功为：
D正确。
故选BD。
8、ABD
【解析】
A．若小球刚好运动到C点，由动能定理，研究小球从A点到C点的过程得
mgh1－μmgcs－μmgL＝0－0
解得
h1＝1.5m
故A正确；
B．若小球开始滑下时的高度为2m，根据动能定理，从A点到C点有
mgh2－μmgcs－μmgL＝EkC－0
解得
EkC＝0.25mg
由动能定理得小球要运动到D点(右半部分圆轨道上与圆心等高的点为D点)，在C点的动能至少是
mgR＝0.45mg
所以小球不能到达D点，在C点与D点之间某处速度减为零，然后沿圆轨道返回滑下，故B正确；
C．小球做完整的圆周运动，刚好不脱离轨道时，在圆轨道最高点速度最小是，由动能定理得
－2mgR＝mv2－Ek0
理可得要使小球做完整的圆周运动，小球在C点动能最小值为
Ek0＝mg
若小球开始滑下时的高度为2.5m，则小球在C点的动能是0.5mg，若小球开始滑下时的高度为3m，则小球在C点的动能是0.75mg，这两种情况下小球通过D点后都会在D点与最高点之间某一位置做斜抛运动，即小球将离开轨道，故C错误，D正确。
故选ABD。
9、BD
【解析】
A．滑动头滑到点时，和并联；滑动头滑到点时，被短路，只有电阻接入电路，由闭合电路欧姆定律知，滑到点时电流小于滑到点时的电流，所以滑动头滑到点时得到图2中的点，故A错误；
B．由A分析知，滑动头滑到点时得到图2中的点，电阻被短路，电流表和示数相等，根据图2知：
所以有：
即图2中A点纵坐标为0.375A，故B正确；
CD．根据闭合电路欧姆定律，当滑动头位于点时，则有：
①
图2中的点，
，
并联部分两支路电流相等，根据并联电路的特点，得：
设滑动变阻器的全值电阻为
则有：
②
联立①②得：
，
故C错误，D正确；
故选BD。
10、AC
【解析】
A．由题图甲可知波长，由题图乙可知周期，则波速
A正确；
BC．a、b、d三质点中在时位于平衡位置的是b和d质点，其中b质点向y轴正方向运动，d质点向y轴负方向运动。则题图乙可以表示b质点的振动，C正确，B错误；
D．时a质点通过平衡位置向y轴正方向运动，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、 增大 17.5 55
【解析】
(1)[1]．题目中没有电压表，可用已知内阻的电流表A2与定值电阻R0串联构成量程为的电压表；滑动变阻器用分压电路，电路如图：

(2)[2]．由电流可知
(3)[3]．根据可得
则该热敏电阻的阻值随毫安表A2的示数的增大，斜率 变大，可知Rt变大。
(4)[4][5]．通过R1的电流
则通过R2和Rt的电流为0.4A；由I2-I1图像可知，I2=4mA，此时Rt两端电压为2V，则R2两端电压为7V，则
根据Rt-t图像可知
解得
t=55℃
12、156 F=156(L－0.02) 弹簧原长
【解析】
(1)[1]弹簧弹力F与弹簧长度L的关系图像的斜率表示劲度系数，则劲度系数
(2)[2][3]由图中实验数据结合胡克定律得到弹簧弹力大小F与其长度L的关系式
分析图像可知，图线与横轴的夹点表示弹簧的原长
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 m/s 方向水平向右 (2)m
【解析】
（1）由于冲量作用，滑块获得的速度为
v0＝＝4 m/s
木板受地面最大摩擦力μ1(m1＋m2)g>μ2m2g，木板不动。
对滑块：
μ2m2g＝m2a2
v02-v2＝2a2L
解得
v＝2 m/s
滑块与挡板碰撞动量守恒：
m2v＝m2v2＋m1v1
能量守恒：

解得
v1＝2m/s，v2＝0
碰后瞬间木板速度为2 m/s，方向水平向右。
（2）碰后滑块加速度不变，
对木板：
μ1(m1＋m2)g＋μ2m2g＝m1a1
设经时间t，两者共速
v1－a1t＝a2t
解得
t＝s
共同的速度
v3＝a2t＝m/s
此过程木板位移
x1＝v1t－a1t2＝m
共速后木板加速度为
μ1(m1＋m2)g－μ2m2g＝m1a3
最后木板静止，设此过程木板位移为x2，
0－v32＝2a3x2
解得
x2＝m
木板在水平面上发生的位移为
x1＋x2＝m。
14、58cm
【解析】
气体发生等温变化，求出两部分气体的状态参量，然后应用玻意耳定律求出气体的体积，再求出水银面移动的距离．
【详解】
设玻璃管的横截面积为S，选BC段封闭气体为研究对象
初状态时，气体的体积为
压强为P1＝75 cmHg＋25 cmHg＝100 cmHg
末状态时，气体的体积为
压强为P2＝75 cmHg－25 cmHg＝50 cmHg
根据
可得l2′＝20 cm
再选玻璃管底部的气体为研究对象，初状态时，气体的体积为
压强为P3＝75 cmHg＋25 cmHg＋25 cmHg＝125 cmHg
末状态时，气体的体积为
压强为P4＝75 cmHg－25 cmHg－25 cmHg＝25 cmHg
根据
可得l3′＝60 cm
A处的水银面沿玻璃管移动了
l＝(l2′－l2)＋(l3′－l3)＝10 cm＋48 cm＝58 cm
15、（1）1m/s；（2）3.125m
【解析】
(1)设铁块与木板开始时的加速度大小分别为、， 由牛顿第二定律得
解得
，
当二者速度相等时，铁块的速度最大，根据速度公式可得
解得
，
(2)铁块从开始运动到最大速度发生的位移
木板从开始减速到发生的位移
设木板从停止运动过程中的加速度大小为，根据牛顿第二定律可得
解得
铁块从最大速度到停止运动发生的位移
木板从停止运动过程中发生的位移为
最终铁块离木板右端的距离