2027年湖北省高考物理三模试卷（含答案解析）

这是一份2027年湖北省高考物理三模试卷（含答案解析），共3页。试卷主要包含了答题时请按要求用笔等内容，欢迎下载使用。
1．答题前，考生先将自己的姓名、准考证号码填写清楚，将条形码准确粘贴在条形码区域内。
2．答题时请按要求用笔。
3．请按照题号顺序在答题卡各题目的答题区域内作答，超出答题区域书写的答案无效；在草稿纸、试卷上答题无效。
4．作图可先使用铅笔画出，确定后必须用黑色字迹的签字笔描黑。
5．保持卡面清洁，不要折暴、不要弄破、弄皱，不准使用涂改液、修正带、刮纸刀。
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、近年来测g值的一种方法叫“对称自由下落法”，它是将测g归于测长度和时间，以稳定的氦氖激光波长为长度标准，用光学干涉的方法测距离，以铷原子钟或其他手段测时间，能将g值测得很准，具体做法是：将真空长直管沿竖直方向放置，自其中O点竖直向上抛出小球，小球又落到原处的时间为T2，在小球运动过程中要经过比O点高H的P点，小球离开P点到又回到P点所用的时间为T1，测得T1、T2和H，可求得g等于( )
A．B．C．D．
2、如图所示，圆形线圈在条形磁铁顶部S极处，线圈平面与磁铁垂直．当条形磁铁缓缓沿竖直方向上升，直至远离线圈的整个过程中，从上往下看线圈中感应电流方向为（ ）
A．始终顺时针B．始终逆时针
C．先顺时针再逆时针D．先逆时针再顺时针
3、一人站在滑板上以速度在冰面上滑行忽略滑板与冰面间的摩擦某时刻人沿水平方向向正前方距离滑板离开时人相对冰面的速度大小为。已知人与滑板的质量分别为，则人离开时滑板的速度大小为（ ）
A．B．C．D．
4、某同学釆用如图所示的装置来研究光电效应现象。某单色光照射光电管的阴极K时，会发生光电效应现象，闭合开关S，在阳极A和阴极K之间加反向电压，通过调节滑动变阻器的滑片逐渐增大电压， 直至电流计中电流恰为零，此时电压表显示的电压值U称为反向截止电压。现分别用频率为v1和v2的单色光照射阴极，测量到的反向截止电压分别为U1和U2设电子质量为m，电荷量为e，则下列关系 式中不正确的是
A．频率为的单色光照射阴极K时光电子的最大初速度
B．阴极K金属的极限频率
C．普朗克常量
D．阴极K金属的逸出功
5、2019年4月10日，全球多地同步公布了人类历史上第一张黑洞照片。黑洞是一种密度极大，引力极大的天体，以至于光都无法逃逸。黑洞的大小由史瓦西半径公式R=决定，其中万有引力常量G=6.67×10－11N·m²/kg²，光速c=3.0×108m/s，天体的质量为M。已知地球的质量约为6×1024kg，假如它变成一个黑洞，则“地球黑洞”的半径约为（ ）
A．9μmB．9mmC．9cmD．9m
6、关于原子物理的知识下列说法中错误的为（ ）
A．电子的发现证实了原子是可分的
B．卢瑟福的粒子散射实验建立了原子的核式结构模型
C．天然放射现象的发现揭示了原子核是由质子和中子组成的
D．射线是高速运动的电子流，有较弱的电离本领
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、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
8、2019年9月23日，我国在西昌卫星发射中心用长征三号乙运载火箭，以“一箭双星”方式成功发射第47、48颗北斗导航卫星。卫星的工作轨道是比同步卫星轨道低一些的中圆轨道，卫星由发射轨道变轨到中圆轨道b上，轨道a、b相切于P点。则卫星在两轨道上运行时。下列说法正确的是（ ）
A．卫星在轨道b运行周期大于24小时
B．卫星由地面到P点所受引力逐渐减小
C．卫星在轨道a上经过P点时的加速度等于轨道b上经过P点时的加速度
D．卫星在轨道a上经过P点时的动能大于卫星在轨道b上经过P点时的动能
9、如图所示，竖直放置的两块很大的平行金属板a、b，相距为d，a、b间的电场强度为E，今有一带正电的微粒从a板下边缘以初速度v0竖直向上射入电场，当它飞到b板时，速度大小不变，而方向变为水平方向，且刚好从高度也为d的狭缝穿过b板进入bc区域，bc区域的宽度也为d，所加电场的场强大小为E，方向竖直向上，磁感应强度方向垂直纸面向里，磁场磁感应强度大小等于，重力加速度为g，则下列关于微粒运动的说法正确的
A．微粒在ab区域的运动时间为
B．微粒在bc区域中做匀速圆周运动，圆周半径r＝d
C．微粒在bc区域中做匀速圆周运动，运动时间为
D．微粒在ab、bc区域中运动的总时间为
10、固定的半圆形玻璃砖的横截面如图。点为圆心，为直径的垂线。足够大的光屏紧靠玻璃砖右侧且垂直于。由、两种单色光组成的一束光沿半径方向射向点，入射光线与夹角较小时，光屏出现三个光斑。逐渐增大角，当时，光屏区域光的光斑消失，继续增大角，当时，光屏区域光的光斑消失，则________。
A．玻璃砖对光的折射率比对光的小
B．光在玻璃砖中的传播速度比光速小
C．光屏上出现三个光斑时，区域光的光斑离点更近
D．时，光屏上只有1个光斑
E.时，光屏上只有1个光斑
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）在练习使用多用电表的实验中。请完成下列问题：
(1)用多用表测量某元件的电阻，选用“×100”倍率的电阻挡测量，发现多用表指针偏转角度过小，因此需选择倍率的电阻挡________（填“×10”或“×1k”），并需________（填操作过程）后，再次进行测量，多用表的指针如图甲所示，测量结果为________Ω。
(2)某同学设计出一个的欧姆电表，用来测量电阻，其内部结构可简化成图乙电路，其中电源内阻r=1.0Ω，电流表G的量程为Ig，故能通过读取流过电流表G的电流值而得到被测电阻的阻值。但和普通欧姆表不同的是调零方式。该同学想用一个电阻箱Rx来测出电路中电源的电动势E和表头的量程Ig，进行如下操作步骤是：
a．先两表笔间不接入任何电阻，断开状态下调滑动电阻器使表头满偏；
b．将欧姆表与电阻箱Rx连成闭合回路，改变电阻箱阻值；记下电阻箱示Rx和与之对应的电流表G的示数I；
c．将记录的各组Rx，I的数据描点在乙图中，得到图线如图丙所示；
d．根据乙图作得的图线，求出电源的电动势E和表头的量程Ig。由丙图可知电源的电动势为________，欧姆表总内阻为________，电流表G的量程是________。
12．（12分）①在做“用单摆测定重力加速度”的实验时，为了使测量误差尽量小，下列说法正确的是_____
A．须选用密度和直径都较小的摆球
B．须选用轻且不易伸长的细线
C．实验时须使摆球在同一竖直面内摆动
D．计时起、终点都应在摆球的最高点且不少于30次全振动的时间
②某同学在野外做“用单摆测定重力加速度”的实验时，由于没有合适的摆球，他找到了一块外形不规则的石块代替摆球，如上图所示。操作时，他用刻度尺测量摆线OM的长度L作为摆长，测出n次全振动的总时间由到周期T，求出重力加速度，这样得到的重力加速度的测量值比真实值_____（填“大”或“小”）。为了克服摆长无法准确测量的困难，该同学将摆线长度缩短为，重复上面的实验，得出周期，由此他得到了较精确的重力加速度值g=_____。
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，足够长的金属导轨MNC和PQD平行且间距为L左右两侧导轨平面与水平面夹角分别为α=37°、β=53°，导轨左侧空间磁场平行导轨向下，右侧空间磁场垂直导轨平面向下，磁感应强度大小均为B。均匀金属棒ab和ef质量均为m，长度均为L，电阻均为R，运动过程中，两金属棒与导轨保持良好接触，始终垂直于导轨，金属棒ab与导轨间的动摩擦因数为μ=0.5，金属棒ef光滑。同时由静止释放两金属棒，并对金属棒ef施加外力F，使ef棒保持a=0.2g的加速度沿斜面向下匀加速运动。导轨电阻不计，重力加速度大小为g，sin37°=0.6，cs37°=0.8。求：
（1）金属棒ab运动过程中最大加速度的大小；
（2）金属棒ab达到最大速度所用的时间；
（3）金属棒ab运动过程中，外力F对ef棒的冲量。
14．（16分）如图所示，平行单色光垂直射到玻璃制成的半径为R的半球平面上，玻璃对该单色光的折射率为 ，玻璃半球的下方平行于玻璃半球平面放置一光屏，单色光经半球折射后在光屏上形成一个圆形光斑。不考虑光的干涉和衍射，真空中光速为r。求：
（i）当光屏上的光斑最小时，圆心O到光屏的距离；
（ii）圆心O到光屏的距离为d=3R时，光屏被照亮的面积。
15．（12分）如图所示，足够长的平行光滑金属导轨MNPQ相距L倾斜置于匀强磁场中，磁场方向垂直导轨平面向上，断开开关S．将长也为L的金属棒ab在导轨上由静止释放，经时间t，金属棒的速度大小为v1，此时闭合开关，最终金属棒以大小为v2的速度沿导轨匀速运动。已知金属棒的质量为m，电阻为r，其它电阻均不计，重力加速度为g。
(1)求导轨与水平面夹角α的正弦值及磁场的磁感应强度B的大小；
(2)若金属棒的速度从v1增至v2历时△t，求该过程中流经金属棒的电量．
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】
小球从O点上升到最大高度过程中：①
小球从P点上升的最大高度：②
依据题意：h2-h1=H ③
联立①②③解得：，故选A.
点睛：对称自由落体法实际上利用了竖直上抛运动的对称性，所以解决本题的关键是将整个运动分解成向上的匀减速运动和向下匀加速运动，利用下降阶段即自由落体运动阶段解题．
2、A
【解析】
当条形磁铁缓缓沿竖直方向上升，直至远离线圈的整个过程中，磁场方向一直向下，穿过线圈的磁通量逐渐减小，根据楞次定律可知，从上往下看线圈中一直产生顺时方向的感应电流，故A正确，BCD错误。
故选A。
3、C
【解析】
规定初速度v0的方向为正方向，根据动量守恒定律可知：
解得
负号表示速度与正方向相反，大小为；
故选C。
4、C
【解析】
A.光电子在电场中做减速运动，根据动能定理得：
则得光电子的最大初速度：
故A不符题意；
BCD.根据爱因斯坦光电效应方程得：
联立可得普朗克常量为：
代入可得金属的逸出功：
阴极金属的极限频率为：
故C符合题意，B、D不符题意。
5、B
【解析】
根据题意，将已知量代入公式
得
ACD错误，B正确。
故选B。
6、C
【解析】
A.英国科学家汤姆生通过阴极射线的研究，发现电子，电子的发现证实了原子是可分的，所以A不符合题意；
B. 卢瑟福的粒子散射实验否定了汤姆生的原子结构模型，故B不符合题意；
C.天然放射现象的发现揭示了原子核有复杂的结构，故C符合题意；
D. 射线是高速运动的电子流，它贯穿本领比粒子强，比射线弱，则有较弱的电离本质，故D不符合题意。
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、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。
8、BC
【解析】
A．同步卫星周期为24小时，轨道b比同步卫星轨道低一些，周期小于24小时，选项A错误；
B．由可知，距离地面越远，引力越小，选项B正确；
C．由于，卫星从轨道a和轨道b经过P点时加速度相同，选项C正确；
D．卫星从a轨道到b轨道，需点火加速，动能增大，D错误。
故选BC。
9、AD
【解析】
将粒子在电场中的运动沿水平和竖直方向正交分解，水平分运动为初速度为零的匀加速运动，竖直分运动为末速度为零的匀减速运动，根据运动学公式，有：水平方向：v0=at，；竖直方向：0=v0-gt；解得a=g ①②，故A正确；粒子在复合场中运动时，由于电场力与重力平衡，故粒子做匀速圆周运动，洛伦兹力提供向心力
解得：③，由①②③得到r=2d，故B错误；由于r=2d，画出轨迹，如图，由几何关系，得到回旋角度为30°，故在复合场中的运动时间为，故C错误；粒子在电场中运动时间为：，故粒子在ab、bc区域中运动的总时间为：，故D正确；故选AD．
本题关键是将粒子在电场中的运动正交分解为直线运动来研究，而粒子在复合场中运动时，重力和电场力平衡，洛仑兹力提供向心力，粒子做匀速圆周运动．
10、BCE
【解析】
A．根据题干描述“当θ=α时，光屏NQ区域A光的光斑消失，继续增大θ角，当θ=β时，光屏NQ区域B光的光斑消失”，说明A光先发生了全反射，A光的临界角小于B光的临界角，而发生全反射的临界角C满足：，可知玻璃砖对A光的折射率比对B光的大，故A错误；
B．玻璃砖对A光的折射率比对B光的大，由知，A光在玻璃砖中传播速度比B光的小。故B正确；
C．由玻璃砖对A光的折射率比对B光的大，即A光偏折大，所以NQ区域A光的光斑离N点更近，故C正确；
D．当α＜θ＜β 时，B光尚未发生全反射现象，故光屏上应该看到2个亮斑，其中包含NP侧的反射光斑（A、B重合）以及NQ一侧的B光的折射光线形成的光斑。故D错误；
E．当时，A、B两光均发生了全反射，故仅能看到NP侧的反射光斑（A、B重合）。故E正确。
故选BCE。
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、×1k 欧姆调零（或电阻调零） 6000 1.5 6.0 0.25
【解析】
(1)[1][2][3]．多用表指针偏转角度过小说明指针靠近无穷处，所以要换高挡位，因此需选择×1k，同时注意欧姆调零；多用表的指针结果为6000Ω。
(2)d.[4][5][6]．设电流表G所在回路除电源内阻外其余电阻之和为R，由闭合电路欧姆定律
解得
由分流原理得
联立两式整理得
由图可知
解得E=1.5V，R=5Ω，所以欧姆表总内阻为
R+r=6Ω
电流表G的量程
解得
E=1.5V
R=6.0Ω
Ig=0.25A
12、BC 小
【解析】
(1) A、为减小空气阻力对实验的影响，从而减小实验误差，组装单摆须选用密度大而直径都较小的摆球，故A错误；
B、为减小实验误差，组装单摆须选用轻且不易伸长的细线，故B正确；
C、实验时须使摆球在同一竖直面内摆动，不能使单摆成为圆锥摆，故C正确；
D、测量时间应从单摆摆到最低点开始，因为最低位置摆球速度最大，相同的视觉距离误差，引起的时间误差较小，则周期测量比较准确，故D错误；
(2) 根据单摆的周期公式得：，该同学用OM的长L作为摆长，摆长偏小，根据上述表达式得知，g的测量值偏小，设摆线的结点到大理石质心的距离为r，则根据单摆的周期公式得：，而，联立解得：。
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），负号代表冲量沿斜面向上。
【解析】
（1）金属棒ab释放瞬间加速度最大，根据牛顿第二定律有
得
（2）金属棒ab释放之后，合外力为零时速度最大，则有
其中
得
（3）金属棒ab释放之后，根据牛顿第二定律，可得任意时刻的加速度
得：，其图象如图所示
图像面积代表速度增量，由运动的对称性可知，从金属棒ab释放起，经过时间速度减为零，此后保持静止，在此过程中，金属ef一直匀加速直线运动，则有
对金属棒ef，规定沿斜面向下为正方向，由动量定理可得
其中
得：，负号代表冲量沿斜面向上
说明：其它方法求解也可以，如写出外力的表达式，用其平均值计算冲量大小
得
则可知释放瞬间，
时刻，

图象所围成的面积代表其冲量，则有
得：，负号代表冲量沿斜面向上
14、（i）；（ii）。
【解析】
（i）画出平面图如图所示，设光线入射到D点时恰好发生全反射
所以
C=45°
（ii）设光屏被照亮的面积的半径为r
因为
解得
光屏PQ上被照亮光斑的面积
15、 (1)，；(2)q＝(v1t＋v1Δt－v2t)
【解析】
(1)开关断开时，金属棒在导轨上匀加速下滑，由牛顿第二定律有
由匀变速运动的规律有
解得
开关闭合后，金属棒在导轨上做变加速运动，最终以v2匀速，匀速时
又有
解得
(2)在金属棒变加速运动阶段，根据动量定理可得
其中
联立上式可得