2027年张家口市高考物理四模试卷（含答案解析）

这是一份2027年张家口市高考物理四模试卷（含答案解析），共3页。
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、用光子能量为5.0eV的一束光照射阴极P，如图，当电键K断开时。发现电流表读数不为零。合上电键，调节滑动变阻器，发现当电压表读数小于1.60V时，电流表读数仍不为零；当电压表读数大于或等于1.60V时，电流表读数为零，由此可知阴极材料的逸出功为（ ）
A．1.6eVB．2.2eVC．3.0eVD．3.4eV
2、下列属于理想化物理模型的是（ ）
A．电阻B．点电荷C．力的合成D．瞬时速度
3、一质点静止在光滑水平面上，现对其施加水平外力F，F随时间变化规律如图所示，下列说法正确的是（ ）
A．在0~4s时间内，位移先增后减
B．在0~4s时间内，动量一直增加
C．在0~8s时间内，F的冲量为0
D．在0~8s时间内，F做的功不为0
4、如图，一小孩在河水清澈的河面上以1m/s的速度游泳，t = 0时刻他看到自己正下方的河底有一小石块，t = 3s时他恰好看不到小石块了，河水的折射率n =，下列说法正确的是（ ）
A．3s后，小孩会再次看到河底的石块
B．前3s内，小孩看到的石块越来越明亮
C．这条河的深度为m
D．t=0时小孩看到的石块深度为m
5、如图，金星的探测器在轨道半径为3R的圆形轨道I上做匀速圆周运动，运行周期为T，到达P点时点火进入椭圆轨道II，运行至Q点时，再次点火进入轨道III做匀速圆周运动，引力常量为G，不考虑其他星球的影响，则下列说法正确的是（ ）
A．探测器在P点和Q点变轨时都需要加速
B．探测器在轨道II上Q点的速率大于在探测器轨道I的速率
C．探测器在轨道II上经过P点时的机械能大于经过Q点时的机械能
D．金星的质量可表示为
6、如图甲所示是法拉第制作的世界上最早的发电机的实验装置。有一个可绕固定转轴转动的铜盘，铜盘的一部分处在蹄形磁体中实验时用导线连接铜盘的中心C。用导线通过滑片与钢盘的边线D连接且按触良好，如图乙所示，若用外力转动手柄使圆盘转动起来，在CD两端会产生感应电动势（ ）
A．如图甲所示，产生感应电动势的原因是铜盘盘面上无数个以C为圆心的同心圆环中的磁通量发生了变化
B．如图甲所示，因为铜盘转动过程中穿过铜盘的磁通量不变，所以没有感应电动势
C．如图乙所示，用外力顺时针（从左边看）转动铜盘，电路中会产生感应电流，通过R的电流自下而上
D．如图乙所示，用外力顺时针（从左边看）转动铜盘，电路中会产生感应电流，通过R的电流自上而下
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，电路中定值电阻R的阻值大于电源内阻r的阻值，开关S闭合，将滑动变阻器滑片向下滑动，理想电压表V1、V2、V3的示数变化量的绝对值分别为△U1、△U2、△U3，理想电流表示数变化量的绝对值为△I，下列说法止确的是（ ）
A．理想电压表V2的示数增大B．△U3>△U1>△U2
C．电源的输出功率减小D．△U3与△Ⅰ的比值不变
8、甲、乙两车在平直公路上同向行驶时的v-t图像如图所示，t0时刻，两车并排行驶，下列说法正确的是（ ）
A．t=0时，甲车在乙车前0.68 v0t0
B．两车速度相等的时刻为1.2t0
C．两车再次并排行驶的时刻为1.4t0
D．两车两次并排行驶的位置之间沿公路方向的距离为0.04v0t0
9、在倾角为θ的固定光滑斜面上有两个用轻弹簧相连接的物块A、B，它们的质量分别为m1、m2，其中A带+q的电荷量，B不带电。弹簧劲度系数为k，C为一固定挡板，系统处于静止状态。现加一个平行于斜面向上的匀强电场，场强为E，使物块A向上运动，当物块B刚要离开挡板C时，物块A运动的距离为d，速度为v，则（ ）
A．物块A的电势能增加了Eqd
B．此时物块A的加速度为
C．此时电场力做功的瞬时功率为Eq vsinθ
D．此过程中， 弹簧的弹性势能变化了Eqd－m1gdsinθ－
10、如图所示，间距为L＝、长为5.0m的光滑导轨固定在水平面上，一电容为C＝0.1F的平行板电容器接在导轨的左端．垂直于水平面的磁场沿x轴方向上按（其中，）分布，垂直x轴方向的磁场均匀分布．现有一导体棒横跨在导体框上，在沿x轴方向的水平拉力F作用下，以v=的速度从处沿x轴方向匀速运动，不计所有电阻，下面说法中正确的是
A．电容器中的电场随时间均匀增大
B．电路中的电流随时间均匀增大
C．拉力F的功率随时间均匀增大
D．导体棒运动至m处时，所受安培力为0.02N
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）某学习小组用图甲所示的实验装置探究动能定理。A、B处分别为光电门，可测得小车遮光片通过A、B处所用的时间；用小车遮光片通过光电门的平均速度表示小车通过A、B点时的速度，钩码上端为拉力传感器，可读出细线上的拉力F。
(1)用螺旋测微器测量小车上安装的遮光片宽度如图丙所示，则宽度d=__________mm，适当垫高木板O端，使小车不挂钩码时能在长木板上匀速运动。挂上钩码，从O点由静止释放小车进行实验；
(2)保持拉力F=0.2N不变，仅改变光电门B的位置，读出B到A的距离s，记录对于的s和tB数据，画出图像如图乙所示。根据图像可求得小车的质量m=__________kg；
(3)该实验中不必要的实验要求有__________
A．钩码和拉力传感器的质量远小于小车的质量
B．画出图像需多测几组s、tB的数据
C．测量长木板垫起的高度和木板长度
D．选用宽度小一些的遮光片
12．（12分）在“测定一节干电池电动势和内阻”的实验中：
(1)第一组同学利用如图甲所示的实验装置测量，电压表选择量程“3V”，实验后得到了如图乙的图像，则电池内阻为_______Ω；
(2)第二组同学也利用图甲的实验装置测量另一节干电池的电动势和内阻，初始时滑片P在最右端，但由于滑动变阻器某处发生断路，合上开关后发现滑片P向左滑动的过程中，电流表的示数先始终为零，滑过一段距离后，电流表的示数才逐渐增大。该组同学记录了多组电压表示数U、电流表示数、滑片P向左滑动的距离x。然后根据实验数据，分别作出了U-x图象、I-x图象，如图丙所示，则根据图像可知，电池的电动势为______V，内阻为_______Ω。
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，在竖直圆柱形绝热气缸内，可移动的绝热活塞、密封了质量相同的、两部分同种气体，且处于平衡状态。已知活塞、的横截面积之比，密封气体的长度之比，活塞厚度、质量和摩擦均不计。
①求、两部分气体的热力学温度的比值；
②若对部分气体缓慢加热，同时在活塞上逐渐增加细砂使活塞的位置不变，当部分气体的温度为时，活塞、间的距离与之比为，求此时部分气体的绝对温度与的比值。
14．（16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。
15．（12分）如图所示，一列沿x轴正方向传播的简谐横波在t=0时刻的波形如图中的实线所示，此时这列波恰好传播到P点，再经过1.5s，坐标为x=8m的Q点开始起振，求：
①该列波的周期T和振源O点的振动方程；
②从t=0时刻到Q点第一次达到波峰时，振源O点相对平衡位置的位移y及其所经过的路程s。
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】
设用光子能量为5.0eV的光照射时，光电子的最大初动能为Ekm，当反向电压达到U=1.60V以后，电流表读数为零说明具有最大初动能的光电子也达不到阳极，因此
Ekm=eU=1.60eV
根据光电效应方程有Ekm=hv-W0，阴极材料的逸出功为
W0=hv-Ekm=3.40eV.
故选D。
2、B
【解析】
理想化模型的特点是现实生活中不存在。通过想象合理分析得出忽略次要因素，只考虑主要因素，据此判断即可。
【详解】
建立理想化模型的一般原则是首先突出问题的主要因素，忽略问题的次要因素．物理学是一门自然学科，它所研究的对象、问题往往比较复杂，受诸多因素的影响有的是主要因素，有的是次要因素．为了使物理问题简单化，也为了便于研究分析，我们往往把研究的对象、问题简化，忽略次要的因素，抓住主要的因素，建立理想化的模型如质点、电场线、理想气体、点电荷、自由落体运动等，电阻、力的合成以及瞬时速度均不符合理想化模型的定义，ACD不符合题意，B符合题意。
故选B。
3、C
【解析】
A．由图可知，在0-4s内力F先向正方向，再向反方向，故质点先加速再减速到0，速度方向不变，位移增加，故A错误；
B．在0-4s内，速度先增加后减小，动量先增加后减小，故B错误；
C．0到8s内，一半时间的冲量为正，另一半时间的冲量为负，则总的冲量为0，故C正确；
D．因8s内总的冲量为0，根据动量定理，可知动量的变化为0，即初末速度为0，则动能的变化量为0，F做功为0，故D错误。
故选C。
4、C
【解析】
A．t = 3s时他恰好看不到小石块了，说明在此位置从小石块射到水面的光发生了全反射，则3s后的位置从小石块射到水面的光仍发生全反射，则小孩仍不会看到河底的石块，选项A错误；
B．前3s内，从小石子上射向水面的光折射光线逐渐减弱，反射光逐渐增强，可知小孩看到的石块越来越暗，选项B错误；
C．由于
则
可知水深
选项C正确；
D．t=0时小孩看到的石块深度为
选项D错误。
故选C。
5、B
【解析】
A．探测器在P点需要减速做近心运动才能由轨道I变轨到轨道II，同理，在轨道II的Q点需要减速做近心运动才能进入轨道III做圆周运动，故A错误；
B．探测器在轨道II上P点的速率大于轨道I上的速率，在轨道II上，探测器由P点运行到Q点，万有引力做正功，则Q点的速率大于P点速率，故探测器在轨道II上Q点的速率大于在探测器轨道I的速率，故B正确；
C．在轨道II上，探测器由P点运行到Q点，万有引力做正功，机械能守恒，故探测器在轨道Ⅱ上经过P点时的机械能等于经过Q点时的机械能，故C错误；
D．探测器在3R的圆形轨道运动，在轨道I上运动过程中，万有引力充当向心力，故有
解得，故D错误。
故选B。
6、C
【解析】
AB．外力摇手柄使得铜盘转动产生感应电动势的原因是铜盘盘面上无数个沿半径方向的铜棒在切割磁感线而产生的，故AB错误；
CD．若用外力顺时针(从左边看)转动铜盘时，根据右手定则可得感应电流方向为C到D(电源内部)，D端是感应电动势的正极，所以通过R的电流自下而上，故C正确，D错误。
故选C。
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．理想电压表内阻无穷大，相当于断路。理想电流表内阻为零，相当短路，所以定值电阻R与变阻器串联，电压表V1、V2、V3分别测量R的电压、路端电压和变阻器两端的电压。当滑动变阻器滑片向下滑动时，接入电路的电阻减小，电路中电流增大，内电压增大，路端电压减小，则V2的示数减小，故A错误；
C．当内外电阻相等时，电源的输出功率最大，故当滑动变阻器滑片向下滑动时，外电阻越来越接近内阻，故电源的输出功率在增大；故C错误；
BD．根据闭合电路欧姆定律得
U2=E-Ir
则得
而
据题：R＞r，则得
△U1＞△U2
同理
U3=E-I（R+r）
则得
保持不变，同时得到
△U3＞△U1＞△U2
故BD正确；
故选BD。
8、BC
【解析】
A．根据“面积”大小表示位移，由图象可知0到内，甲车通过的位移为
乙车通过的位移为
根据题意则有时，乙车在甲车前
故A错误；
B．甲车做匀速直线运动，速度为
乙车做匀加速直线运动，速度为
两车速度相等，则有
解得
故B正确；
C．设两车再次并排行驶的时刻为，甲车通过的位移为
乙车通过的位移为
其中
解得
故C正确；
D．甲、乙两车两次并排行驶的位置之间沿公路方向的距离为
故D错误；
故选BC。
9、BD
【解析】
A．电场力对物块A做正功
物块A的电势能减少，其电势能减少量为，故A错误；
B．当物块B刚要离开挡板C时，弹簧的弹力大小等于B重力沿斜面向下的分量，即有
对A，根据牛顿第二定律得
未加电场时，对A由平衡条件得
根据几何关系有
联立解得：此时物块A的加速度为
故B正确；
C．此时电场力做功的瞬时功率为
故C错误；
D．根据功能关系知电场力做功等于A与弹簧组成的系统的机械能增加量，物块A的机械能增加量为
则弹簧的弹性势能变化了
故D正确；
故选BD。
10、AC
【解析】
根据导体切割磁感应线产生的感应电动势计算公式可得E=BLv，所以△E=△BLv，由于磁场随位移均匀变化，所以感应电动势随位移均匀增大，电容器两端的电压均匀变化，电场强度也是均匀变化的，A正确；电容器的电容 ，解得：I=LCv，由于导体棒匀速运动，且磁感应强度随位移均匀变化，而x=v•△t，所以电流强度不变，B错误；
导体棒匀速运动，根据平衡条件可得F=BIL，而B均匀增大，所以安培力均匀增大，拉力F均匀增大，拉力做功功率等于克服安培力做功功率，即P=Fv可知，外力的功率均匀增大，C正确；导体棒运动至x=3m处时，磁感应强度为B=（0.4+0.2×3）T=1T，电流强度：I=LCv=LCv2=0.2×1×0.1×4A=0.08A，所以导体棒所受安培力为FA=BIL=1×0.08×1N=0.08N，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、1.125 0.6 AC
【解析】
(1)[1]．根据螺旋测微器的读数规则可知，固定刻度为1mm，可动刻度为12.5×0.01mm=0.125mm，则遮光片宽度：d=1mm+0.125mm=1.125mm。
(2)[2]．小车做匀加速直线运动，通过光电门的时间为tB，利用平均速度等于中间时刻的瞬时速度可知，小车通过光电门B的速度
设通过光电门A的速度为vA，根据动能定理可知

解得

对照图象可知，斜率
解得小车的质量
m=0.6kg
(3)[3]．A．小车受到的拉力可以通过拉力传感器得到，不需要钩码和拉力传感器的质量远小于小车的质量，故A错误；
B．为了减少实验误差，画出s-vB2图象需多测几组s、tB的数据，故B正确；
C．实验前，需要平衡摩擦力，不需要测量长木板垫起的高度和木板长度，故C错误；
D．选用宽度小一些的遮光片，可以减少实验误差，使小车经过光电门时速度的测量值更接近真实值，故D正确。
本题选不必要的，即错误的，故选AC。
12、1.5 1.5 1
【解析】
(1)[1]．由图乙图像可知，电源内阻
(2)[2] [3]． 由图示图像可知，时，，；当时，，，则由U=E-Ir可得
1.20=E-0.3r
1.35=E-0.15r
解得：
r=1Ω
E=1.5V
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、①②
【解析】
①、两部分气体质量相同且为同种气体，压强也相同，根据盖–吕萨克定律有：

解得
②对部分气体，根据查理定律有
对部分气体，根据理想气体状态方程有
而
14、（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
15、①0.5s，；②3cm，0.45m。
【解析】
①根据波形图可知，这列波从P点传播到Q点，传播距离，时间
t=1.5s，所以波传播的速度

因为波长λ=2m
所以周期

O点振动方程

②根据波形图可知t=0时刻距离Q点最近的波峰在x=0.5m处，传播到Q点的距离
需要的时间
因为，即经过质点Q到达波峰，所以相对平衡位置的位移y=3cm
经过的路程