2027年牡丹江市高考物理五模试卷（含答案解析）

这是一份2027年牡丹江市高考物理五模试卷（含答案解析），共18页。
2．答题前，认真阅读答题纸上的《注意事项》，按规定答题。
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、中澳美“科瓦里-2019”特种兵联合演练于8月28日至9月4日在澳大利亚举行，中国空军空降兵部队首次派员参加，演习中一名特种兵从空中静止的直升飞机上，抓住一根竖直悬绳由静止开始下滑，运动的速度随时间变化的规律如图所示，时刻特种兵着地，下列说法正确的是（ ）
A．在～时间内，平均速度
B．特种兵在0～时间内处于超重状态，～时间内处于失重状态
C．在～间内特种兵所受阻力越来越大
D．若第一个特种兵开始减速时第二个特种兵立即以同样的方式下滑，则他们在悬绳上的距离先减小后增大
2、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
3、一质点沿x轴做简谐运动，其振动图象如图所示．在1.5s～2s的时间内，质点的速度v、加速度a的大小的变化情况是（ ）
A．v变小，a变大B．v变小，a变小
C．v变大，a变小D．v变大，a变大
4、两电荷量分别为q1和q2的点电荷固定在x轴上的O、M两点，两电荷连线上各点电势φ随x变化的关系如图所示，其中C为ND段电势最低的点，则下列说法正确的是( )
A．q1、q2为等量异种电荷
B．N、C两点间场强方向沿x轴负方向
C．N、D两点间的电场强度大小沿x轴正方向先减小后增大
D．将一正点电荷从N点移到D点，电势能先增大后减小
5、如图所示，质量为m、电阻为r的“U”字形金属框abcd置于竖直平面内，三边的长度ad=dc=bc=L，两顶点a、b通过细导线与M、N两点间的电源相连，电源电动势为E。内阻也为r。匀强磁场方向垂直金属框向里，金属框恰好处于静止状态。不计其余电阻和细导线对a、b点的作用力，重力加速度为g。下列说法正确的是（ ）
A．M点应接电源的正极B．电源的输出功率为
C．磁感应强度的大小为mgrD．ad边受到的安培力大于bc边受到的安培力
6、如图甲所示为历史上著名的襄阳炮，因在公元1267-1273年的宋元襄阳之战中使用而得名，其实质就是一种大型抛石机。它采用杠杆式原理，由一根横杆和支架构成，横杆的一端固定重物，另一端放置石袋，发射时用绞车将放置石袋的一端用力往下拽，而后突然松开，因为重物的牵缀，长臂会猛然翘起，石袋里的巨石就被抛出。将其工作原理简化为图乙所示，横杆的质量不计，将一质量m=10kg，可视为质点的石块，装在横杆长臂与转轴O点相距L=5m的末端口袋中，在转轴短臂右端固定一重物M，发射之前先利用外力使石块静止在地面上的A点，静止时长臂与水平面的夹角α=37°，解除外力后石块被发射，当长臂转到竖直位置时立即停止运动，石块被水平抛出，落在水平地面上，石块落地位置与O点的水平距离s=20m，空气阻力不计，g取10m/s2。则（ ）
A．石块水平抛出时的初速度为l0m/s
B．石块水平抛出时的初速度为20m/s
C．从A点到最高点的过程中，长臂对石块做的功为2050J
D．从A点到最高点的过程中，长臂对石块做的功为2500J
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，MN和PQ是电阻不计的平行金属导轨，其间距为L，导轨弯曲部分光滑，平直部分粗糙，固定在水平面上，右端接一个阻值为R的定值电阻，平直部分导轨左边区域有宽度为d、方向竖直向上、磁感应强度大小为B的匀强磁场，质量为m、电阻也为R的金属棒从高为h 处由静止释放，到达磁场右边界处恰好停止．己知金属棒与平直部分导轨间的动摩擦因数为μ，金属棒与导轨间接触良好，则金属棒穿过磁场区域的过程中（ ）
（重力加速度为g）
A．金属棒克服安培力做的功等于金属棒产生的焦耳热
B．金属棒克服安培力做的功为mgh
C．金属棒产生的电热为
D．金属棒运动的时间为
8、如图，理想变压器原.副线圈匝数比n1 : n2=3: 1，灯泡A、B完全相同，灯泡L与灯泡A的额定功率相同，但额定电压不同，当输入端接上(V)的交流电压后，三个灯泡均正常发光，图中两电流表均为理想电流表，且电流表A2的示数为2A，则（ ）
A．电流表A1的示数为12A
B．灯泡L的额定功率为20W
C．灯泡A的额定电压为5V
D．将副线圈上的灯泡A撤去，灯泡L不能正常发光
9、如图所示，一水平放置的平行板电容器充电以后与电源断开，并在其间加上垂直纸面向里的匀强磁场；某带电质点以某一速度从水平平行板中央进入正交的匀强电场和匀强磁场中，刚好做匀速直线运动。下列说法正确的是（ ）
A．该质点一定带正电
B．该质点可能带负电
C．若仅磁场的水平方向均匀增大，质点将向上偏转，速率越来越小
D．若将下极板缓慢向下移动，质点将向下偏转，速率越来越大
10、如图所示，圆形区域直径MN上方存在垂直于纸面向外的匀强磁场，下方存在垂直于纸面向里的匀强磁场，磁感应强度大小相同。现有两个比荷相同的带电粒子a、b，分别以v1、v2的速度沿图示方向垂直磁场方向从M点入射，最终都从N点离开磁场，则（ ）
A．粒子a、b可能带异种电荷
B．粒子a、b一定带同种电荷
C．v1:v2可能为2:1
D．v1:v2只能为1:1
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）利用图示装置可以测物体问的动摩擦因数。水平粗糙桌面左端固定着定滑轮、B点固定着光电门。跨过定滑轮的细线两端分别栓接质量m的重物和质量M的物块（含宽度为d的遮光条），实验时每次都由静止释放物块，多次改变物块释放点A的位置，记录每次AB的间距x和遮光条通过光电门的时间t。（细线与滑轮间的摩擦及空气阻力均不计，重力加速度为g）
(1)物块从A运动至B的过程中，重物和物块整体的动能增量为△Ek=_______。
(2)下列各图中，能够正确反映运动过程中x与t之间关系的图像是__________（填选项序号字母）。
(3)若(2)中正确图线的斜率为k，则物块与水平面间的动摩擦因数μ=_______（填选项序号字母）。
A． B． C．
12．（12分）用图甲所示的装置测量当地的重力加速度。将金属小球从一定高度由静止释放，在小球自由下落通过的轨迹上的合适位置固定一个光电门，能自动记录小球通过光电门的时间，因小球经过光电门的时间很短，通过的过程近似认为小球的速度不变。实验中测量的物理量有：
A．小球的直径d；
B．小球运动至光电门处下落的高度h；
C．小球挡住光电门的时间t。
请依据实验要求，完成下列填空。（前两个小题用测得的物理量的原字母表示）
(1)小球经过光电门的速度________；
(2)当地的重力加速度为________；
(3)用游标卡尺测量金属球的直径如图乙所示，小球的直径为________。若实验中还测得，。则重力加速度________。（计算结果保留1位小数）
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）细管 AB 内壁光滑、厚度不计，加工成如图所示形状。长 L＝0.5m 的 BD 段竖直，其 B 端与半径 R＝0.3m 的光滑圆弧轨道平滑连接，P 点为圆弧轨道的最高点。CD 段是半径 R＝0.3m 的四分之一圆弧，AC 段在水平面上。管中有两个可视为质点的小球 a、b， 质量分别为 ma＝6kg、mb＝2kg。最初 b 球静止在管内 AC 段某一位置，a 球以速度 v0 水平向右运动，与b 球发生弹性碰撞。重力加速度g 取10m/s2。
（1）若 v0＝4m/s，求碰后 a、b 两球的速度大小：
（2）若 a 球恰好能运动到 B 点，求 v0的大小，并通过分析判断此情况下 b 球能否通过 P 点。
14．（16分）如图甲所示，质量m=1kg的小滑块(视为质点)，从固定的四分之一光滑圆弧轨道的最高点A由静止滑下，经最低点B后滑上位于水平面的木板，并恰好不从木板的右端滑出。已知木板质量M=4 kg，上表面与圆弧轨道相切于B点，木板下表面光滑，滑块滑上木板后运动的图象如图乙所示，取g=10m/s2。求：
（1）圆弧轨道的半径及滑块滑到圆弧轨道末端时对轨道的压力大小；
（2）滑块与木板间的动摩擦因数；
（3）木板的长度。
15．（12分）如图所示为波源O振动1.5s时沿波的传播方向上质点振动的波形图，问：
(1)何时x=5.4m的质点第一次到达波峰？
(2)从t=0开始至x=5.4m的质点第一次到达波峰这段时间内，波源通过的路程是多少？
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．在t1-t2时间内，若特种兵做匀减速直线运动，由v1减速到v2，则平均速度为，根据图线与时间轴围成的面积表示位移可知，特种兵的位移大于匀减速直线运动的位移，则平均速度，故A错误；
B．0-t1时间内，由图线可知，图线的斜率大于零，则加速度方向竖直向下，发生失重；在t1-t2时间内，图线的切线的斜率小于零，则加速度方向竖直向上，发生超重；故B错误；
C．在t1-t2时间内，根据牛顿第二定律可知
f-mg=ma
解得
f=mg+ma
因为曲线的斜率变大，则加速度a增大，则特种兵所受悬绳的阻力增大，故C正确；
D．若第一个特种兵开始减速时，第二个特种兵立即以同样的方式下滑，由于第一个特种兵的速度先大于第二个特种兵的速度，然后又小于第二个特种兵的速度，所以空中的距离先增大后减小，故D错误；
故选C。
2、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.
3、A
【解析】
由振动图线可知，质点在1.5s～2s的时间内向下振动，故质点的速度越来越小，位移逐渐增大，回复力逐渐变大，加速度逐渐变大，故选项A正确．
4、C
【解析】
A．若是异种电荷，电势应该逐渐减小或逐渐增大，由图象可以看出，应该是等量的同种正电荷，故A错误；
B．沿x正方向从N到C的过程，电势降低，N、C两点间场强方向沿x轴正方向．故B正确；
C．φ−x图线的斜率表示电场强度，由图可得N、D两点间的电场强度大小沿x轴正方向先减小后增大，故C正确；
D．NC电场线向右，CD电场线向左，将一正点电荷从N点移到D点，电场力先做正功后做负功，电势能先减小后增大．故D错误；
由图象中电势的特点可以判断是同种等量正电荷．由电势图线的斜率可以判断电场强度的大小．沿电场线电势降低，可以判断电场强度的方向，可知电场力做功的正负，从而判断电势能的变化．
5、C
【解析】
A．金属框恰好处于静止状态，说明线框受到的安培力向上，根据左手定则可知dc边中的电流方向应由d指向c，结合电路知识得M点应接电源的负极，故A错误；
B．由闭合电路欧姆定律得
电源输出功率
故B错误；
C．根据平衡条件有
mg=BIL
解得
故C正确；
D．根据对称性可知ad边受到的安培力等于bc边受到的安培力，方向相反，故D错误。
故选C。
6、C
【解析】
AB．石块被抛出后做平抛运动，竖直高度为
可得
水平方向匀速直线运动
可得平抛的初速度为
故AB错误；
C D．石块从A点到最高点的过程，由动能定理
解得长臂对石块做的功为
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、CD
【解析】
根据功能关系知，金属棒克服安培力做的功等于金属棒以及电阻R上产生的焦耳热之和，故A错误．设金属棒克服安培力所做的功为W．对整个过程，由动能定理得 mgh-μmgd-W=0，得 W=mg（h-μd），故B错误．电路中产生的总的焦耳热Q=W= mg（h-μd），则属棒产生的电热为mg（h-μd），故C正确．金属棒在下滑过程中，其机械能守恒，由机械能守恒定律得：mgh=mv02，得．金属棒经过磁场通过某界面的电量为 ；根据动量定理： ，其中 ，解得 ，选项D正确；故选CD.
8、BD
【解析】
A．因三个灯泡均正常发光，所以副线圈中总电流为
由变压规律可知原线圈中电流为
即电流表A1的示数为，故A错误；
BC．令副线圈两端电压为，则由变压规律可知原线圈两端电压为
令灯泡L两端电压为，则有
根据题意则有
联立可得
，
则灯泡A的额定电压为10V，灯泡L与灯泡A的额定功率相同，则灯泡L和A的额定功率
故B正确，C错误；
D．将副线圈上的灯泡A撤去，则输出电流变小，根据理想变压器中电流与匝数成反比可知，输入电流变小，灯泡L不能正常发光，故D正确；
故选BD。
9、AC
【解析】
AB．在平行板之间有匀强磁场和匀强电场，带电质点做匀速直线运动，所以带电质点受力平衡，重力向下，电场力向上，洛伦兹力向上，则
所以带电质点带正电，故A正确，B错误；
C．如果磁场均匀增大，则该质点所受洛伦兹力将增大，质点向上偏转，但是洛伦兹力对质点不做功，即不改变质点速度的大小，而重力和电场力的合力向下，所以质点将减速，即其速率将减小，所以C正确；
D．将下极板向下移动，根据电容的决定式
可得，电容减小；由题意可知，电容器极板的电荷量不变，则根据公式
可得公式
即场强的大小与两极板的距离无关，所以场强不变，质点将继续匀速直线运动，所以D错误。
故选AC。
10、BC
【解析】
AB．两粒子都从M点入射从N点出射，则a粒子向下偏转，b粒子向上偏转，由左手定则可知两粒子均带正电，故A错误，B正确；
CD．设磁场半径为R，将MN当成磁场的边界，两粒子均与边界成45°入射，由运动对称性可知出射时与边界成45°，则一次偏转穿过MN时速度偏转90°；而上下磁场方向相反，则两粒子可以围绕MN重复穿越，运动有周期性，设a粒子重复k次穿过MN，b粒子重复n次穿过MN，由几何关系可知
()
()
由洛伦兹力提供向心力，可得
而两个粒子的比荷相同，可知
如，时，，如，时，，则v1:v2可能为1:1或2:1，故C正确，D错误。
故选BC。
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、 C A
【解析】
(1)[1]物块到达B点时的速度为
则物块从A运动至B的过程中，重物和物块整体的动能增量为

(2)[2]根据动能定理有

整理后有

故选C。
(3)[3]由函数关系可知，斜率
由此变形可得
故选A。
12、 1.23 9.4
【解析】
(1)[1]小球经过光电门的位移大小为小球直径d，运动时间为t，则速度为
(2)[2]小球下落至光电门的过程有
解得
(3)[3]游标卡尺的主尺读数为，游标尺的第3条刻线与主尺的某刻线对齐，则游标卡尺读数为，则测量值为
[4]在式中代入相关数据得
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）2m/s,6m/s（2）8m/s,能。
【解析】
(1)由于 a、b 的碰撞是弹性碰撞，碰撞过程中动量守恒
mav0=mava+mbvb
同时，碰撞过程中机械能也守恒
由以上两式可解得
(2) 在 a碰撞以后的运动过程中，a小球机械能守恒。若a恰好运动到B点，即到达B点时速度为 0
解得:
v1=4m/s
由(1)问中计算可知
解得:
v0=8m/s
同理也可求出b球碰撞以后的速度
假设 b球能上到P点，上升过程中机械能守恒
解得
若恰好能运动到P点
解得：
可得 v3>vP因此，b球能够通过 P点.
14、（1），；（2）；（3）
【解析】
（1）由图乙可知，滑块刚滑上木板时的速度大小，则由机械能守恒定律有
解得
滑块在圆弧轨道末端时
解得
由牛顿第三定律可知，滑块对圆弧轨道末端的压力大小为
（2）滑块在木板上滑行时，木板与滑块组成的系统动量守恒，有
解得
滑块在木板上做匀减速运动时，由牛顿第二定律可知
由图乙知
解得
（3）由功能关系可知
解得
15、 (1)18.5s；(2)1.85 m
【解析】
(1)由图知
由题知
所以
处的质点距波源有
个
即波源的振动形式经传到此点
此点第一次到达波峰还需
共用时间
(2)由(1)知从开始至的质点第一次到达波峰经历的时间为18. 5s，即历时，所以