2027年山西省太原市高考全国统考预测密卷物理试卷（含答案解析）

这是一份2027年山西省太原市高考全国统考预测密卷物理试卷（含答案解析），共18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、如图所示，固定斜面上放一质量为m的物块，物块通过轻弹簧与斜面底端的挡板连接，开始时弹簧处于原长，物块刚好不下滑。现将物块向上移动一段距离后由静止释放，物块一直向下运动到最低点，此时刚好不上滑，斜面的倾角为，重力加速度为g，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，则在物块向下运动过程中，下列说法不正确的是()
A．物块与斜面间的动摩擦因数为B．当弹簧处于原长时物块的速度最大
C．当物块运动到最低点前的一瞬间，加速度大小为D．物块的动能和弹簧的弹性势能的总和为一定值
2、如图所示，A、B是两个带电小球，质量相等，A球用绝缘细线悬挂于O点，A、B球用绝缘细线相连，两线长度相等，整个装置处于水平向右的匀强电场中，平衡时B球恰好处于O点正下方，OA和AB绳中拉力大小分别为TOA和TAB，则（ ）
A．两球的带电量相等
B．TOA=2TAB
C．增大电场强度，B球上移，仍在O点正下方
D．增大电场强度，B球左移，在O点正下方的左侧
3、如图甲所示，在粗糙的水平面上，质量分别为mA和mB的物块A、B用轻弹簧相连，两物块与水平面间的动摩擦因数相同，它们的质量之比mA:mB=2:1．当用水平力F作用于B上且两物块以相同的加速度向右加速运动时（如图甲所示），弹簧的伸长量xA；当用同样大小的力F竖直向上拉B且两物块以相同的加速度竖直向上运动时（如图乙所示），弹簧的伸长量为xB，则xA:xB等于（ ）
A．1:1B．1:2C．2:1D．3:2
4、如图所示，一轻绳跨过固定在竖直杆下端的光滑定滑轮O，轻绳两端点A、B分别连接质量为m1和m2两物体。现用两个方向相反的作用力缓慢拉动物体，两个力方向与AB连线在同一直线上。当∠AOB=时，∠OAB=，则两物体的质量比m1 ：m2为（ ）
A．1：1B．1：2C．1：D．1：
5、如图所示，倾角的斜面上有一木箱，木箱与斜面之间的动摩擦因数．现对木箱施加一拉力F，使木箱沿着斜面向上做匀速直线运动．设F的方向与斜面的夹角为，在从0逐渐增大到60°的过程中，木箱的速度保持不变，则（ ）
A．F先减小后增大
B．F先增大后减小
C．F一直增大
D．F一直减小
6、运动员从高山悬崖上跳伞，伞打开前可看成做自由落体运动，开伞后减速下降，最后匀速下落. 和分别表示速度、合外力、重力势能和机械能.其中分别表示下落的时间和高度，在整个过程中，下列图象可能符合事实的是( )
A．B．
C．D．
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、真空中质量为m的带正电小球由A点无初速自由下落t秒，在t秒末加上竖直向上、范围足够大的匀强电场，再经过t秒小球又回到A点。小球电荷量不变且小球从未落地，重力加速度为g。则
A．整个过程中小球电势能变化了
B．整个过程中小球速度增量的大小为
C．从加电场开始到小球运动到最低点时小球动能变化了
D．从A点到最低点小球重力势能变化了
8、如图所示，质量为的物体放在倾角为30°的粗糙斜面上，一根劲度系数为的轻弹簧一端固定在斜面顶端，另一端连接物体，弹簧处于原长，物体恰好静止。现将物体沿斜面向下移动后由静止释放、水平地面上的斜面始终保持静止，物体与斜面间的最大静摩擦力等于滑动摩擦力，弹簧始终处于弹性限度内，取，下列说法正确的是（ ）
A．物体与斜面间的动摩擦因数为
B．物体释放后在斜面上运动时，斜面对地面的压力保持不变
C．物体释放瞬间斜面对地面的摩擦力大小为，方向水平向左
D．物体释放瞬间的加速度大小为，方向沿斜面向上
9、如图所示，理想变压器的原线圈接在稳压交流电源上，R1、R2、R3是阻值相等的定值电阻，电表A为理想电流表，调节滑片P可以改变原线圈匝数。初始时，开关K处于断开状态，下列说法正确的是（ ）
A．只把滑片P向上滑动，电流表示数将增大
B．只把滑片P向下滑动，电阻R1消耗的功率将增大
C．只闭合开关K，电阻R2消耗的功率将增大
D．只闭合开关K，电流表示数将变大
10、如图所示，匀强电场中三点A、B、C是一个三角形的三个顶点，，，电场线平行于所在的平面。一个带电荷量的点电荷由A点移到B点的过程中，电势能增加，由B移到C的过程中电场力做功，下列说法中正确的是（ ）
A．B、C两点间的电势差B．A点的电势低于B点的电势
C．负电荷由A点移到C点的过程中，电势能增加D．该电场的电场强度大小为
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）用如图甲所示实验装置探究做功与动能变化的关系，在该实验中______ ( 需要/不需要)平衡摩擦力。若实验中不要求满足小沙桶和沙子的总质量远小于滑块的质量，则所选择的研究对象是___________。
图乙所示是实验所得的一条纸带，在纸带上取了O、A、B、C、D、E六个计数点，相邻两个计数点之间的时间间隔为0.1s， x1=1.42cm， x2=l.84cm， x3=2.25cm，x4=2.67cm， x5=3.10cm， 用天平测得沙桶和沙的质量m=24g，滑块质量M=500g，重力加速度g=9.8m/s2，根据以上信息，从A点到D点拉力对滑块做的功为_______J，滑块动能增加了_________J。根据实验结果可得到：在实验误差允许的范围内合外力做功等于物体动能的变化。(结果均保留两位有效数字)
12．（12分）某实验小组在探究弹力和弹簧伸长的关系的实验中，实验装置如图甲所示。
(1)下列说法正确的是________。
A．弹簀被拉伸时，不能超出它的弹性限度
B．用悬挂钩码的方法给弹簧施加拉力，应保证弹簧位于水平位置且处于平衡状态
C．用直尺测得弹簧的长度即为弹篑的伸长量
D．用几个不同的弹簧，分别测出几组拉力与伸长量，得出拉力与伸长量之比一定相等
(2)某同学由实验测得某弹簧的弹力F与长度L的关系如图乙所示，则弹簧的原长为L0=______________cm，劲度系数k=____________N/m；
(3)该同学将该弹簧制成一把弹簧测力计，当弹簧测力计的示数如图丙所示时，该弹簧的长度x=_______cm。
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，在倾角θ＝37°的光滑斜面上存在一垂直斜面向上的匀强磁场区域MNPQ，磁感应强度B的大小为5T，磁场宽度d＝0.55m，有一边长L＝0.4m、质量m1＝0.6kg、电阻R＝2Ω的正方形均匀导体线框abcd通过一轻质细线跨过光滑的定滑轮与一质量为m2＝0.4kg的物体相连，物体与水平面间的动摩擦因数μ＝0.4，将线框从图示位置由静止释放，物体到定滑轮的距离足够长.(取g＝10m/s2，sin37°＝0.6，cs37°＝0.8)求：
(1)线框abcd还未进入磁场的运动过程中，细线中的拉力为多少？
(2)当ab边刚进入磁场时，线框恰好做匀速直线运动，求线框刚释放时ab边距磁场MN边界的距离x多大？
(3)在(2)问中的条件下，若cd边恰离开磁场边界PQ时，速度大小为2m/s，求整个运动过程中ab边产生的热量为多少？
14．（16分）如图甲所示，在边界为的竖直狭长区域内存在垂直纸面向里的匀强磁场，磁感应强度，在L1的左侧充满斜向上与水平方向夹角为的匀强电场（大小未知）。一带正电的微粒从a点由静止释放，微粒沿水平直线运动到边界上的b点，这时开始在之间的区域内加一竖直方向周期性变化的匀强电场，随时间变化的图像如图乙所示（表示电场方向竖直向上），微粒从b点沿水平直线运动到c点后，做一次完整的圆周运动，再沿水平直线运动到边界上的d点。已知c点为线段bd的中点，重力加速度。求：
（1）微粒的比荷；
（2）a点到b点的距离；
（3）将边界左右移动以改变正交场的宽度，使微粒仍能按上述运动过程通过相应的区域，求电场变化周期T的最小值。
15．（12分）如图所示,C是放在光滑的水平面上的一块木板,木板的质量为3m,在木板的上面有两块质量均为m的小木块A和B,它们与木板间的动摩擦因数均为μ，最初木板静止,A、B两木块同时以方向水平向右的初速度v0和2v0在木板上滑动,木板足够长,A、B始终未滑离木板,重力加速度为g，求:
(1)木块B从刚开始运动到与木板C速度刚好相等的过程中,木块B所发生的位移；
(2)木块A在整个过程中的最小速度；
(3)整个过程中,A、B两木块相对于木板滑动的总路程是多少?
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、C
【解析】
A．由于开始时弹簧处于原长，物块刚好不下滑，则
得物块与斜面间的动摩擦因数
选项A正确；
B．由于物块一直向下运动，因此滑动摩擦力始终与重力沿斜面向下的分力平衡，因此当弹簧处于原长时，物块受到的合外力为零，此时速度最大，选项B正确；
C．由于物块在最低点时刚好不上滑，此时弹簧的弹力
物块在到达最低点前的一瞬间，加速度大小为
选项C错误；
D．对物块研究
而重力做功和摩擦力做功的代数和为零，因此弹簧的弹力做功等于物块动能的变化量，即弹簧的弹性势能和物块的动能之和为定值，选项D正确。
故选C。
2、C
【解析】
A．若两球带电量相等，整体受力分析可知，两小球带异种电荷，且OA绳应竖直，A错误；
B．取B和AB整体为研究对象，对B有
其中表示A、B之间的库仑力，为OA、OB绳与竖直方向的夹角；对整体
故
B错误；
CD．对B有
对整体有
故增大E之后OA、AB与竖直方向夹角变大，且夹角相等，故B球上移，仍在O点正下方，C正确，D错误。
故选C。
3、A
【解析】
设mA=2mB=2m，对甲图，运用整体法，由牛顿第二定律得，整体的加速度：
对A物体有：
F弹-μ∙2mg=2ma，
得
；
对乙图，运用整体法，由牛顿第二定律得，整体的加速度：
对A物体有：
F弹′-2mg=2ma′，
得
则x1：x2=1：1．
A． 1:1，与结论相符，选项A正确；
B． 1:2，与结论不相符，选项B错误；
C．2:1，与结论不相符，选项C错误；
D．3:2，与结论不相符，选项D错误．
4、D
【解析】
由相似相角形法可得
由于轻绳上拉力相同，由几何关系得
联立得
故选D。
5、A
【解析】
对物体受力分析如图
木箱沿着斜面向上做匀速直线运动，根据平衡条件，合力为零
在垂直斜面方向，有：
在平行斜面方向，有：
其中：
联立解得：

当时F最小，则在从0逐渐增大到60°的过程中，F先减小后增大，A正确，BCD错误。
故选A。
6、B
【解析】
运动员从高山悬崖上跳伞，伞打开前可看作是自由落体运动，即空气阻力忽略不计，开伞后减速下降，空气阻力大于重力，故合力向上，当阻力减小到等于重力时，合力为零，做匀速直线运动．
【详解】
A．运动员从高山悬崖上跳伞，伞打开前可看作是自由落体运动，开伞后减速下降，最后匀速下落；图象中加速度有突变，而速度不可能突变，故A错误；
B．运动员从高山悬崖上跳伞，伞打开前可看作是自由落体运动，即空气阻力忽略不计，故只受重力；开伞后减速下降，空气阻力大于重力，故合力向上，当阻力减小到等于重力时，合力为零，做匀速直线运动；即合力先等于重力，然后突然反向变大，且逐渐减小到零，故B正确；
C．重力势能逐渐减小，Ep=mgH=mg（H0-h），即重力势能与高度是线性关系，故C错误；
D．机械能的变化等于除重力外其余力做的功，故自由落体运动过程机械能守恒，故D错误；
故选B．
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、AB
【解析】
小球先做自由落体运动，后做匀减速运动，两个过程的位移大小相等、方向相反。设电场强度大小为E，加电场后小球的加速度大小为a，取竖直向下方向为正方向，则由，又v=gt，解得 a=3g，则小球回到A点时的速度为v′=v-at=-2gt；整个过程中小球速度增量的大小为△v=v′=-2gt，速度增量的大小为2gt。由牛顿第二定律得 ，联立解得，qE=4mg，，故A正确；从加电场开始到小球运动到最低点时小球动能减少了，故C错误。设从A点到最低点的高度为h，根据动能定理得解得，，从A点到最低点小球重力势能减少了．D错误。
8、AC
【解析】
A．弹簧原长时，物体恰好静止，则：
，
解得：
，
故A正确；
D．弹簧拉长后释放瞬间，则有：
，
解得：
，
故D错误；
BC．物体释放后沿斜面运动时，斜面体对地面的压力增加：
，
斜面体对地面的摩擦力大小为：
，
方向水平向左，故B错误、C正确。
故选AC。
9、BD
【解析】
A． 只把滑片P向上滑动，原线圈匝数增大，根据 可知，副线圈两端电压 变小，根据欧姆定律可知，副线圈电流变小，副线圈功率 变小，则输入功率变小，输入电压不变，则原线圈电流变小，电流表示数将变小，故A错误；
B． 只把滑片P向下滑动，原线圈匝数变小，副线圈两端电压 变大，根据欧姆定律可知，副线圈电流变大， ，则电阻R1消耗的功率将增大，故B正确；
CD． 只闭合开关K，副线圈电阻变小，匝数比和输入电压不变，则输出电压不变，根据欧姆定律可知，副线圈干路电流变大，R1分压变大，则R2两端电压变小，消耗的功率将减小；副线圈干路电流变大，输出功率变大，则输入功率变大，输入电压不变，则原线圈电流变大，电流表示数将变大，故C错误D正确。
故选BD。
10、AC
【解析】
AB．点电荷由A点移到B点的过程中，电势能增加，则电场力做功WAB=，A、B两点间的电势差
同理
A点的电势高于B点的电势，故A正确、B错误；
C．设AB连线中点为D，则，D点电势与C点相等，所以电场线方向由A指向B，现把负电荷由A点移动到C点，电场力做负功，电势能增加，故C正确；
D．该电场的场强
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、需要 滑块、沙桶和沙子构成的整体 0.016 0.014
【解析】
[1]平衡摩擦力，让小车所受合外力为绳子的拉力；
[2]对小沙桶和沙子应用牛顿第二定律：
对小滑块：
两式相比：，若实验中不要求满足小沙桶和沙子的总质量远小于滑块的质量，小沙桶和沙子的总重量不能视为合外力，所以需要选择滑块、沙桶和沙子构成的整体研究合外力做功与动能变化量的关系；
[3]满足，绳子拉力近似等于沙桶和沙子的总重量，从A点到D点拉力做功：
；
[4]匀变速运动中某段时间内，平均速度和中间时刻速度相等，A、D点速度：
动能变化量：
。
12、AB 10 50 16
【解析】
(1)[1]A．弹簧被拉伸时，不能超出它的弹性限度，否则弹簧会损坏，故A正确；
B．用悬挂钩码的方法给弹簧施加拉力，要保证弹簧位于水平位置，使钩码的重力等于弹簧的弹力，待钩码静止时再读数，故B正确；
C．弹簧的长度不等于弹簧的伸长量，伸长量等于弹簧的长度减去原长，故C错误；
D．拉力与伸长量之比是劲度系数，由弹簧决定，同一弹簧的劲度系数是不变的，不同弹簧的劲度系数可能不同，故D错误。
故选AB。
(2)[2]由F－L图像和胡克定律分析知，图像的斜率为弹簧的劲度系数，当F=0时，横轴的截距为弹簧的原长，据图所知，横轴截距为10cm，即弹簧的原长为10cm；
[3]图像的斜率
k==50N/m
(3)[4]弹簧测力计示数F=3.0N，弹簧的伸长量为
弹簧长度
x==16cm
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)2.4 N； (2)0.25 m； (3)0.1 J；
【解析】
(1)线框abcd还未进入磁场的过程中，以整体法有：
解得：
以m2为研究对象有：
解得：
(2)线框进入磁场恰好做匀速直线运动，以整体法有：
解得：
ab到MN前线框做匀加速运动，有：
解得：
(3)线框从开始运动到cd边恰离开磁场边界PQ时：
解得：
所以：
14、（1）；（2）0.2m；（3）0.728s
【解析】
(1)由微粒运动到c点后做一次完整的圆周运动可知
解得
(2)分析可知微粒从b到c和从c到d均做匀速直线运动，设速度为v，则由受力分析及平衡条件得
代入数据结合(1)的分析解得
由题意分析可知，微粒从a到b做匀加速直线运动，合力一定由a指向b，受力分析如图甲所示
根据几何关系可知
故微粒从a到b过程中由动能定理得
代入数据解得
(3)微粒在正交场中做匀速圆周运动，可得
结合前面分析代入数据解得轨道半径；微粒做匀速圆周运动的周期
由于R和均恒定不变，故正交场的宽度L恰好等于2R时交变电场的周期T最小，如图乙所示
微粒从图中b运动到c所用的时间
故电场E2变化周期T的最小值
15、（1），（2），（3）
【解析】
试题分析：（1）木块A先做匀减速直线运动，后做匀加速直线运动；木块B一直做匀减速直线运动；木板C做两段加速度不同的匀加速直线运动，直到A、B、C三者的速度相等为止，设为v1．对A、B、C三者组成的系统，由动量守恒定律得：mv2+2mv2=（m+m+3m）v1
解得：v1=2．6 v2
对木块B运用动能定理，有：
解得：
（2）设木块A在整个过程中的最小速度为v′，所用时间为t，由牛顿第二定律：
对木块A：a1=μmg/m=μg，对木块C：a2=2μmg/3m=2μg/3，
当木块A与木板C的速度相等时，木块A的速度最小，因此有：v2-μgt=（2μg/3）t
解得t=3v2/（3μg）
木块A在整个过程中的最小速度为：v′=v2-a1t=2v2 /3．
（3）Q总=Q1+Q2 = fs相1+fs相2=ΔEk损
所以