2027年内蒙古自治区通辽市高考物理四模试卷（含答案解析）

这是一份2027年内蒙古自治区通辽市高考物理四模试卷（含答案解析），共15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、一质量为M的探空气球在匀速下降，若气球所受浮力F始终保持不变，气球在运动过程中所受阻力仅与速率有关，重力加速度为g。现欲使该气球以同样速率匀速上升，则需从气球吊篮中减少的质量为（ ）
A．2（M﹣）
B．M﹣
C．2M﹣
D．g
2、如图所示，直线和直线是处于匀强电场中的两组平行线，M、N、P、Q是它们的交点，四点处的电势分别为。一质子由点分别运动到点和点的过程中，电场力所做的负功相等。下列说法正确的是（ ）
A．直线位于某一等势面内，
B．直线位于某一等势面内，
C．若质子由点运动到点，电场力做正功
D．若质子由点运动到点，电场力做负功
3、如图所示为一简易起重装置，（不计一切阻力）AC是上端带有滑轮的固定支架，BC为质量不计的轻杆，杆的一端C用铰链固定在支架上，另一端B悬挂一个质量为m的重物，并用钢丝绳跨过滑轮A连接在卷扬机上。开始时，杆BC与AC的夹角∠BCA>90°，现使∠BCA缓缓变小，直到∠BCA=30°。在此过程中，杆BC所产生的弹力（ ）
A．大小不变
B．逐渐增大
C．先增大后减小
D．先减小后增大
4、如图所示，质量相同的两物体a、b，用不可伸长的轻绳跨接在同一光滑的 轻质定滑轮两侧，a在水平桌面的上方，b在水平粗糙桌面上．初始时用力压住b使a、b静止，撤去此压力后，a开始运动，在a下降的过程中，b始终未离开桌面．在此过程中
A．a的动能一定小于b的动能
B．两物体机械能的变化量相等
C．a的重力势能的减小量等于两物体总动能的增加量
D．绳的拉力对a所做的功与对b所做的功的代数和为正
5、某静电场在x轴上各点的电势φ随坐标x的分布图像如图所示。x轴上A、O、B三点的电势分别为φA、φO、φB，电场强度沿x轴方向的分量大小分别为EAx、EOx、EBx，电子在A、O、B三点的电势能分别为WA、WO、WB。下列判断中正确的是（ ）
A．φO＞φB＞φA
B．EOx＞EBx＞EAx
C．WO＜WB＜WA
D．WO-WA＞WO-WB
6、AB是固定在空中的光滑水平横杆，一质量为M的物块穿在杆AB上，物块通过细线悬吊着一质量为m的小球．现用沿杆的恒力F拉物块使物块、小球一起（保持相对静止）向右运动，细线与竖直方向夹角为θ，则以下说法正确的是（ ）
A．杆对物块的支持力为Mg
B．细线上的拉力为
C．
D．物块和小球的加速度为
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、如图所示，铜圆盘安装在竖直的铜轴上，圆盘处于方向竖直向上的匀强磁场中。电路通过电刷与圆盘的边缘和铜轴接触良好，电源电动势为E，内阻为r，定值电阻为R。先将开关闭合，待圆盘转速稳定后再断开开关，不计一切摩擦，下列说法中正确的是（ ）
A．闭合开关时，从上往下看圆盘逆时针转动
B．闭合开关转速稳定时，流过圆盘的电流为零
C．断开开关时，a点电势低于b点电势
D．断开开关后，流过电阻R上的电流方向与原电流方向相反
8、甲乙两物体从同一地点开始沿同一方向运动，用某测速仪描绘出两物体的v-t图象如图所示，已知甲物体的图象是两段半径相同的圆弧，乙物体的图象是一倾斜直线，t4=2t2，甲的初速度末速度均等于乙的末速度。已知则下列说法正确的（ ）
A．0～t1时间内，甲乙两物体距离越来越小
B．t1时刻，甲乙两物体的加速度大小可能相等
C．t3～t4时间内，乙车在甲车后方
D．0～t4时间内，两物体的平均速度相等
9、如图所示，一物块从光滑斜面上某处由静止释放，与一端固定在斜面底端的轻弹簧相碰。设物块运动的加速度为a，机械能为E，速度为v，动能Ek，下滑位移为x，所用时间为t。则在物块由释放到下滑至最低点的过程中（取最低点所在平面为零势能面），下列图象可能正确的是（ ）
A．B．
C．D．
10、图甲为一列沿x轴正方向传播的简谐横波在t=0.2s时的波形图，质点P、Q的平衡位置分别位于x=2m和x=4m处。图乙为介质中某一质点的振动图像，则（ ）
A．该简谐横波的传播速度为10m/s
B．乙图可能是质点Q的振动图像
C．t=0时质点P的速度沿y轴负方向
D．t=0.25s时，质点P的位移为1cm
E.t=0.1s时，质点P的加速度与质点Q的加速度相同
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）如图甲所示装置，可以进行以下实验：
A.“研究匀变速直线运动”
B.“验证牛顿第二定律”
C.“研究合外力做功和物体动能变化关系
(1)在A、B、C这三个实验中，______需要平衡摩擦阻力．
(2)已知小车的质量为M，盘和砝码的总质量为m，且将mg视为细绳对小车的拉力；为此需要满足前述A、B、C三个实验中，______不需要满足此要求．
(3)如果用此装置做“研究合外力做功和物体动能变化关系这个实验，由此可求得如图乙纸带上由O点到D点所对应的运动过程中，盘和砝码受到的重力所做功的表达式______，该小车动能改变量的表达式______．由于实验中存在系统误差，所以W______选填“小于”、“等于”或“大于”．
12．（12分）用图甲所示装置探究动能定理。有下列器材：A．电火花打点计时器；B．220V交流电源；C．纸带；D．细线、小车、砝码和砝码盘；E.一端带滑轮的长木板、小垫木；F.刻度尺。
甲 乙
(1)实验中还需要的实验器材为________。
(2)按正确的实验操作，实验中得到一条点迹清晰的纸带如图乙，图中数据xA、xB和xAB已测出，交流电频率为f，小车质量为M，砝码和砝码盘的质量为m，以小车、砝码和砝码盘组成系统为研究对象，从A到B过程中，合力做功为________，动能变化量为________，比较二者大小关系，可探究动能定理。
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）扣在水平桌面上的热杯盖有时会发生被顶起的现象；如图，截面积为S的热杯盖扣在水平桌面上，开始时内部封闭气体的温度为311K，压强为大气压强P1．当封闭气体温度上升至313K时，杯盖恰好被整体顶起，放出少许气体后又落回桌面，其内部压强立即减为P1，温度仍为313K．再经过一段时间，内部气体温度恢复到311K．整个过程中封闭气体均可视为理想气体．求：
（ⅰ）当温度上升到313K且尚未放气时，封闭气体的压强；
（ⅱ）当温度恢复到311K时，竖直向上提起杯盖所需的最小力．
14．（16分）在某次学校组织的趣味运动会上，某科技小组为大家展示了一个装置，如图所示，将一质量为0.1kg的钢球放在O点，用弹射器装置将其弹出，使其沿着光滑的半圆形轨道OA和AB运动，BC段为一段长为L＝2.0m的粗糙平面，DEFG为接球槽。圆弧OA和AB的半径分别为r＝0.2m，R＝0.4m，小球与BC段的动摩擦因数为μ＝0.5，C点离接球槽的高度为h＝1.25m，水平距离为x＝0.5m，接球槽足够大，g取10m/s2，求：
(1)钢球恰好不脱离圆弧轨道，钢球在A点的速度vA多大；
(2)满足(1)时，钢球在圆轨道最低点B对轨道的压力；
(3)要使钢球最终能落入槽中，弹射速度至少多大。
15．（12分）质量为m＝5kg的物体从t＝0开始在水平恒力F的作用下沿水平面做直线运动，一段时间后撤去F，其运动的v－t图象如图所示。g取10m/s2，求：
（1）推力F的大小；
（2）若t1时刻撤去推力F，物体运动的总位移为14m，求t1。
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】
分别对气球匀速上升和匀速下降过程进行受力分析，根据共点力平衡条件列式求解即可。
【详解】
匀速下降时，受到重力Mg，向上的浮力F，向上的阻力f，根据共点力平衡条件有：
气球匀速上升时，受到重力，向上的浮力F，向下的阻力f，根据共点力平衡条件有：
解得：
故A正确，BCD错误。
故选A。
本题关键对气球受力分析，要注意空气阻力与速度方向相反，然后根据共点力平衡条件列式求解。
2、A
【解析】
AB．质子带正电荷，质子由点分别运动到点和点的过程中，电场力所做的负功相等，有
而
，
所以有
即
匀强电场中等势线为平行的直线，所以和分别是两条等势线，有
故A正确、B错误；
CD．质子由点运动到点的过程中
质子由点运动到点的过程中
故CD错误。
故选A。
3、A
【解析】
以结点B为研究对象，分析受力情况，作出力的合成图，根据平衡条件得出力与三角形ABC边长的关系，再分析绳子拉力和BC杆的作用力的变化情况．
【详解】
以结点B为研究对象，分析受力情况，作出力的合成图如图，根据平衡条件则知，F、N的合力F合与G大小相等、方向相反.
根据三角形相似得：，又F合=G，得：，，现使∠BCA缓慢变小的过程中，AB变小，而AC、BC不变，则得到，F变小，N不变，所以绳子越来越不容易断，作用在BC杆上的压力大小不变；故选A.
本题运用三角相似法研究动态平衡问题，直观形象，也可以运用函数法分析研究．
4、A
【解析】
A．轻绳两端沿绳方向的速度分量大小相等，故可知a的速度等于b的速度沿绳方向的分量，a的动能比b的动能小，A正确；
BC．因为b与地面有摩擦力，运动时有热量产生，所以该系统机械能减少，而B、C 两项的说法均为系统机械能守恒的表现，故B、C错误；
D．轻绳不可伸长，两端分别对a、b做功大小相等，一负一正，D错误.
故选A。
5、D
【解析】
A．由图知电势高低关系为，A错误；
B．根据图像切线斜率的大小等于电场强度沿轴方向的分量大小，所以，B错误；
C．电子带负电，根据电势能公式：
分析得知，C错误；
D．由图知，间电势差大于间电势差，即有：
电子带负电，则根据电势能公式：
得：，D正确。
故选D。
6、C
【解析】
对小球和物块组成的整体，分析受力如图1所示，
根据牛顿第二定律得：水平方向：，竖直方向：．故A错误；以小球为研究对象，分析受力情况如图2所示，由牛顿第二定律得：；,故B错误；对整体在水平方向：，故选项C正确，选项D错误．
以小球和物块整体为研究对象，分析受力，根据牛顿第二定律研究横杆对M的摩擦力、弹力与加速度的关系．对小球研究，根据牛顿第二定律，采用合成法研究细线与竖直方向的夹角、细线的拉力与加速度的关系．
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．闭合开关时，铜圆盘中有电流经过，圆盘中电流方向沿半径向外，根据左手定则可知，从上往下看圆盘顺时针转动，故A错误；
B．闭合开关转速稳定时，圆盘不受安培力作用，根据可知流过圆盘的电流为零，故B正确；
C．断开开关时，从上往下看，圆盘顺时针转动，圆盘的半径切割磁感线产生感应电动势，由右手定则知，圆盘中电流方向沿半径向里，所以点电势低于点电势，故C正确；
D．闭合开关时，流过电阻上的电流方向从点经电阻到点；断开开关时，点电势低于点电势，流过电阻上的电流方向从点经电阻到点，所以断开开关后，流过电阻上的电流方向与原电流方向相同，故D错误；
故选BC。
8、BD
【解析】
A．甲乙两物体从同一地点开始沿同一方向运动，0～t1时间内，甲的速度比乙的大，则甲在乙的前面，甲乙两物体距离越来越大，故A错误。
B．根据速度时间图线的斜率表示加速度，可知，t1时刻，甲乙两物体的加速度大小可能相等，故B正确。
C．根据“面积”表示位移，结合几何知识可知，0～t4时间内，两物体的位移相等，t4时刻两车相遇，而在t3～t4时间内，甲车的位移比乙车的位移大，则知在t3～t4时间内，乙车在甲车前方，故C错误。
D．0～t4时间内，两物体的位移相等，用时相等，则平均速度相等，故D正确。
故选BD。
9、AC
【解析】
AB．设斜面的倾角为，在物块自由下滑的过程中，根据牛顿第二定律可得
解得
物块与弹簧接触后，根据牛顿第二定律可得
当弹力与重力相等时，加速度为零，随后反向增大，且加速度与时间不是线性关系，故A正确，B错误；
C．以物体和弹簧组成的系统为研究对象，整个过程中整体的机械能守恒，即有
总
解得
总
与弹簧接触前，物体的机械能守恒，与弹簧接触后弹簧的弹性势能增加，则物体的机械能减小，根据数学知识可知C图象正确，故C正确；
D．在物块自由下落的过程中，加速度恒定，速度图象的斜率为定值，与弹簧接触后，加速度先变小后反向增大，速度图象的斜率发生变化，故D错误；
故选AC。
10、ABC
【解析】
A．从甲图中可知，根据图乙可知，故波速为
A正确；
B．根据走坡法可知图甲中的P点在t=0.2时正向上运动，而Q点在t=0.2s时正向下振动，而图乙中t=0.2s时质点正通过平衡位置向下振动，所以乙图可能是质点Q的振动图像，B正确；
C．因为周期为0.4s，故在t=0时，即将甲图中的波形向前推半个周期，P点正向下振动，C正确；
D．根据题意可知0.1s为四分之一周期，质点P在0.2s~0.3s内的位移为2cm，0.25s为过程中的中间时刻，质点从平衡位置到波峰过程中做减速运动，所以前一半时间内的位移大于后一半时间内的位移，即0.25s时的位移大于1cm，D错误；
E．P点和Q点相距半个波长，两点为反相点，振动步调总是相反，在任意时刻两点的加速度方向总是相反，E错误。
故选ABC。
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、BC A 大于
【解析】
根据实验原理与实验注意事项分析答题．由匀变速直线运动的推论求出打D点的速度，然后根据重力势能与动能的计算公式分析答题．
【详解】
：在A、B、C这三个实验中，“验证牛顿第二定律”、“研究合外力做功和物体动能变化关系，都需要平衡摩擦阻力；
故选BC．
已知小车的质量为M，盘和砝码的总质量为m，且将mg视为细绳对小车的拉力．为此需要满足前述A、B、C三个实验中，实验A只需要小车做匀加速运动即可，不需要满足此要求；
故选A．
纸带上由O点到D点所对应的运动过程中，盘和砝码受到的重力所做功的表达式：；
打D点时的速度：，
则小车动能的改变量：；
由于实验中存在系统误差，所以盘和砝码受到的重力所做功W大于小车动能的增量．
故答案为 ； ； 大于
此题涉及到三个高中物理的重要实验，基本装置都相同，只是实验的原理及目的不同；关键是弄清每个实验的原理及操作的方法、注意事项等问题，做到融会贯通不混淆．
12、天平 mgxAB
【解析】
(1)[1]因为需要测量小车以及砝码和砝码盘的质量，所以实验中还需要的实验器材为天平。
(2)[2]以小车、砝码和砝码盘组成系统为研究对象，平衡摩擦力后，系统所受合外力做的功为
[3]匀变速直线运动的某段时间内，中间时刻速度等于平均速度
其动能变化量为
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、（ⅰ）1.11P1；（ⅱ）1.12P1S
【解析】
（ⅰ）气体进行等容变化，开始时，压强P1，温度T1=311K；当温度上升到313K且尚未放气时，压强为P1，温度T1=313K；根据可得：
（ⅱ）当内部气体温度恢复到311K时，由等容变化方程可得：
，
解得:
当杯盖恰被顶起时有：
若将杯盖提起时所需的最小力满足：
，
解得：
14、 (1)2m/s；(2)6N，方向竖直向下；(3)m/s
【解析】
(1)要使钢球恰好不脱离圆轨道，钢球在A点有
mg＝m
解得
vA＝＝2m/s
(2)从A到B根据动能定理有
在B位置时，对钢球
联立解得
FB＝6N
根据牛顿第三定律，钢球对半圆轨道的压力大小为6N，方向竖直向下
(3)使钢球刚好落入槽中时对钢球，则有，x＝vCt，解得
vC＝1m/s
从O到C点，根据动能定理有
解得
m/s
故要使钢球最终能落入槽中，弹射速度v0至少为m/s
15、（1）14N；（2）5s
【解析】
(1)由v－t图象知加速运动的加速度
a1＝＝0.8m/s2
减速运动的加速度大小为
＝2m/s2
加速阶段

减速阶段
解得
F＝14N
(2)设加速运动的位移为x1，总位移为x，由动能定理得

解得
t1＝5s