2027年宜昌市高考物理三模试卷（含答案解析）

这是一份2027年宜昌市高考物理三模试卷（含答案解析），共8页。试卷主要包含了考生必须保证答题卡的整洁等内容，欢迎下载使用。
1．答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号、考场号和座位号填写在试题卷和答题卡上。用2B铅笔将试卷类型（B）填涂在答题卡相应位置上。将条形码粘贴在答题卡右上角"条形码粘贴处"。
2．作答选择题时，选出每小题答案后，用2B铅笔把答题卡上对应题目选项的答案信息点涂黑；如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案。答案不能答在试题卷上。
3．非选择题必须用黑色字迹的钢笔或签字笔作答，答案必须写在答题卡各题目指定区域内相应位置上；如需改动，先划掉原来的答案，然后再写上新答案；不准使用铅笔和涂改液。不按以上要求作答无效。
4．考生必须保证答题卡的整洁。考试结束后，请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、 “太极球”运动是一项较流行的健身运动。做该项运动时，健身者半马步站立，手持太极球拍，球拍上放一橡胶太极球，健身者舞动球拍时，保持太极球不掉到地上。现将太极球简化成如图所示的平板和小球，熟练的健身者让小球在竖直面内始终不脱离平板做匀速圆周运动，则（ ）
A．小球的机械能守恒
B．平板对小球的弹力在处最大，在处最小
C．在两处，小球可能不受平板的摩擦力
D．小球在此过程中做匀速圆周运动的速度可以为任意值
2、2012年12月26日，世界上最长的高铁京广线全线开通．如图所示，京广高铁从北京出发，经石家庄、郑州、武汉、长沙、衡阳，到达广州，途经北京、河北、河南、湖北、湖南、广东等6省市，全程2230公里，全程运行时间8小时．同学们根据上述材料，可以求出
A．北京到广州的路程B．北京到广州的平均速度
C．北京到广州的加速度D．北京到广州的位移
3、马路施工处警示灯是红色的，除了因为红色光容易引起视觉注意以外，还因为红色光比其它可见光传播范围更广，这是由于红色光（）
A．更容易发生衍射 B．光子的能量大
C．更容易发生干涉 D．更容易发生光电效应
4、如图所示为氢原子的能级图，按照玻耳理论，下列说法正确的是（ ）
A．当氢原子处于不同能级时，核外电子在各处出现的概率是一样的
B．一个氢原子从n=4能级向基态跃迁，最多可辐射6种不同频率的光子
C．处于基态的氢原子可以吸收14 eV的光子而发生电离
D．氢原子从高能级跃迁到低能级，核外电子的动能减少，电势能增加
5、如图所示，竖直平面内的光滑水平轨道的左边与墙壁对接，右边与一个足够高的四分之一光滑圆弧轨道平滑相连，木块A、B静置于光滑水平轨道上，A、B的质量分别为1.5kg和0.5kg。现让A以6m/s的速度水平向左运动，之后与墙壁碰撞，碰撞的时间为0.2s，碰后的速度大小变为4m/s，当A与B碰撞后立即粘在一起运动，g取10m/s2，则（ ）
A．A与墙壁碰撞过程中，墙壁对A的平均作用力的大小
B．A和B碰撞过程中，A对B的作用力大于B对A的作用力
C．A、B碰撞后的速度
D．A、B滑上圆弧的最大高度
6、如图所示，在同一平面内有①、②、③三根长直导线等间距的水平平行放置，通入的电流强度分别为1A，2A、1A，已知②的电流方向为c→d且受到安培力的合力方向竖直向下，以下判断中正确的是（ ）
A．①的电流方向为a→b
B．③的电流方向为f→e
C．①受到安培力的合力方向竖直向上
D．③受到安培力的合力方向竖直向下
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、一列向右传播的横波在t=0时的波形如图所示，A、B两质点间距为8m，B、C两质点平衡位置的间距为3m，当t=1s时，质点C恰好通过平衡位置，该波的波速可能为（ ）
A．m/s
B．1m/s
C．13m/s
D．17m/s
8、关于热力学定律，下列说法正确的是（ ）
A．气体吸热后温度一定升高
B．对气体做功可以改变其内能
C．理想气体等压膨胀过程一定放热
D．理想气体绝热膨胀过程内能一定减少
E.热量不可能自发地从低温物体传到高温物体
9、如图是氢原子的能级示意图。当氢原子从n=4能级跃迁到n=2能级时，辐射出光子a；从n=2能级跃迁到n=1能级时，辐射出光子b。以下判断正确的是（ ）
A．光子b可能使处于基态的氢原子电离
B．n=4能级比n=2能级氢原子的电子动能小
C．一个处于n=5能级的氢原子向低能级跃迁时最多可辐射10种不同的谱线
D．若与a同频率的光可以使某金属发生光电效应，那么与b同频率的光也可以使该金属发生光电效应
10、如图所示，A、B两物块的质量分别为2m和m,静止叠放在水平地面上.A、B间以及B与地面间的动摩擦因数都为μ，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度为g,现对A施加一水平拉力F,则( )
A．当时， A的加速度为
B．当时， A、B都相对地面静止
C．无论F大小为何值，B都不动
D．当时， B才可以开始滑动
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）如图所示，打点计时器固定在铁架台上，使重物带动纸带从静止开始自由下落，利用此装置验证机械能守恒定律．该装置中的打点计时器所接交流电源频率是50 Hz.
(1)对于该实验，下列操作中对减小实验误差有利的是________．
A．精确测量出重物的质量
B．两限位孔在同一竖直线上
C．重物选用质量和密度较大的金属锤
D．释放重物前，重物离打点计时器下端远些
(2)按正确操作得到了一条完整的纸带，由于纸带较长，图中有部分未画出，如图所示．纸带上各点是打点计时器打出的计时点，其中O点为纸带上打出的第一个点．
①重物下落高度应从纸带上计时点间的距离直接测出，下列测量值能完成验证机械能守恒定律的选项有________．
A．OA、OB和OG的长度
B．OE、DE和EF的长度
C．BD、BF和EG的长度
D．AC、BF和EG的长度
②用刻度尺测得图中AB的距离是1.76 cm，FG的距离是3.71 cm，则可得当地的重力加速度是________ m/s2.(计算结果保留三位有效数字)
12．（12分）如图所示，在测量玻璃折射率的实验中，两位同学先把方格纸固定在木板上。再把玻璃砖放在方格纸上，并确定a和b为玻璃砖的上下界面的位置。在玻璃砖的一刻插上两枚大头针和，再从玻璃砖的另一侧插上大头针和。请完成以下实验步骤：
(1)下列操作步骤正确的是__________；（填正确答案标号）
A．插上大头针，使挡住的像
B．插上大头针，使挡住、的像
C．插上大头针，使挡住的像
D．插上大头针，使挡住和、的像
(2)正确完成上述操作后，在纸上标出大头针、的位置（图中已标出），在图中作出完整的光路图；
（____）
(3)利用光路图计算此玻璃砖的折射率__________。
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，轻质弹簧右端固定，左端与一带电量为+q的小球接触，但不粘连。施加一外力，使它静止在A点，此时弹簧处于压缩状态，小球的质量为m=0.5kg，撤去外力后，小球沿粗糙水平面AC进入竖直的光滑半圆形管道，管道的宽度忽略不计，管道半径r=1m，在边长为2m的正方形BPMN区域内有一匀强电场，电场强度大小为E=，方向与水平方向成45斜向右上，半圆形轨道外边缘恰好与电场边界相切。水平轨道AB的长度为L=2m，小球与水平面的动摩擦因数μ=0.5，小球到达B点时，速度的大小为m/s，所有的接触面均绝缘，g取10m/s2，求：
(1)释放小球前，弹簧的弹性势能大小；
(2)求小球过D点的速度；
(3)求小球的落地点到C点的距离。
14．（16分）如图，一带有活塞的气缸通过底部的水平细管与一个上端封闭的竖直管相连，气缸和竖直管均导热，气缸与竖直管的横截面积之比为3：1，初始时，该装置底部盛有水银；左右两边均封闭有一定质量的理想气体，左边气柱高24cm，右边气柱高22cm；两边液面的高度差为4cm．竖直管内气体压强为76cmHg，现使活塞缓慢向下移动，使气缸和竖直管内的水银面高度相差8cm，活塞与气缸间摩擦不计．求
①此时竖直管内气体的压强；
②活塞向下移动的距离．
15．（12分）如图，一容器由横截面积分别为2S和S的两个汽缸连通而成，容器平放在地面上，汽缸内壁光滑．整个容器被通过刚性杆连接的两活塞分隔成三部分，分别充有氢气、空气和氮气．平衡时，氮气的压强和体积分别为p0和V0，氢气的体积为2V0，空气的压强为p．现缓慢地将中部的空气全部抽出，抽气过程中氢气和氮气的温度保持不变，活塞没有到达两汽缸的连接处，求：
（1）抽气前氢气的压强；
（2）抽气后氢气的压强和体积．
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．小球在竖直平面内做匀速圆周运动，动能不变，但重力势能变化，机械能变化，故A错误；
B．对小球受力分析可知，小球在最高点A处时，其重力和平板对它的压力的合力提供向心力，而在最低点处时，平板对小球的支持力和小球的重力的合力提供向心力，故在A处最小，C处最大，故B错误；
C．小球在两处时，若平板的支持力与小球的重力的合力恰好提供向心力，小球相对平板没有相对运动趋势，摩擦力为零，故C正确；
D．小球在最高点，速度有最小值，其最小值满足
解得
故D错误。
故选C。
2、A
【解析】
试题分析：北京到广州全程2230公里，指的是的路程，选项A正确；北京到广州的直线距离未知，即位移未知，不能求北京到广州的平均速度，选项B、C、D错误；
考点：路程和位移
3、A
【解析】
A．红色光的波长较长，而频率较小，所以比其他可见光更容易发生衍射，A正确．
B．由 知红光比其他可见光的光子能量更小，B错误．
C．发生干涉的条件是两束光同频、同向、同相位，与光的颜色无关，故C错误．
D．发生光电效应的条件是入射光的频率大于金属的极限频率，红色光的频率小，不容易发生光电效应，故D错误．
故选A．
本题是物理知识在生活中的应用，考查了光的波长、频率和衍射、光电效应的关系．要知道红色光在可见光中的频率最小，波长最长．
4、C
【解析】
A．当氢原子处于不同能级时，核外电子在各处出现的概率是不同的，选项A错误；
B．一个氢原子从能级向基态跃迁，最多可辐射3种不同频率的光子，大量处于能级的氢原子向基态跃迁，最多可辐射6种不同频率的光子，选项B错误；
C．处于基态的氢原子可以吸收14eV的光子而发生电离，选项C正确；
D．氢原子从高能级跃迁到低能级，核外电子的动能增加，电势能减少，选项D错误。
故选C。
5、D
【解析】
A．规定向右为正方向，则
，
对A在与墙碰撞的过程，由动量定理得
所以A错误；
B．A和B碰撞过程中，A对B的作用力和B对A的作用力是一对相互作用力，应该大小相等，方向相反，所以B错误；
C．由题意可知，A和B发生完全非弹性碰撞，由动量守恒定律得
所以C错误；
D．A和B碰后一起沿圆轨道向上运动，在运动过程中，只有重力做功，由机械能守恒定律得
所以D正确。
故选D。
6、C
【解析】
AB．因为②的电流方向为c→d且受到安培力的合力方向竖直向下，根据左手定则可知导线②处的合磁场方向垂直纸面向外，而三根长直导线等间距，故导线①和③在导线②处产生的磁场大小相等，方向均垂直纸面向外，再由安培定则可知①的电流方向为b→a，③的电流方向为e→f，故A错误，B错误；
C．根据安培定则可知②和③在①处产生的磁场方向垂直纸面向外，而①的电流方向为b→a，根据左手定则可知①受到安培力的合力方向竖直向上，故C正确；
D．根据安培定则可知②在③处产生的磁场方向垂直纸面向里，①在③处产生的磁场方向垂直纸面向外，根据电流产生磁场特点可知③处的合磁场方向垂直纸面向里，又因为③的电流方向为e→f，故根据左手定则可知③受到安培力的合力方向竖直向上，故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、BCD
【解析】
根据图象可知：AB间距离等于一个波长λ。根据波形的平移法得到时间t=1s与周期的关系式，求出周期的通项，求出波速的通项，再得到波速的特殊值。
【详解】
由图读出波长λ=8m，波向右传播，质点C恰好通过平衡位置时，波传播的最短距离为1m，根据波形的平移法得：
或，n=0，1，2…
则波速或
当n=0时：v=1m/s或5m/s，
当n=1时：v=9m/s或13m/s，
当n=2时：v=17m/s或21m/s，
故A正确，BCD错误。
故选A。
本题的解题关键是运用波形平移法，得到时间与周期的关系式，得到波速的通项，再研究特殊值。
8、BDE
【解析】
A．气体吸热，若同时对外做功，则气体内能可能减小，温度也可能降低，A错误；
B．改变气体的内能的方式有两种：做功和热传递，B正确；
C．理想气体等压膨胀，根据盖—吕萨克定律
可知理想气体温度升高，内能增大，根据热力学第一定律
理想气体膨胀对外做功，所以理想气体一定吸热，C错误；
D．理想气体绝热膨胀过程，理想气体对外做功，没有吸放热，根据热力学第一定律可知内能一定减少，D正确；
E．根据热力学第二定律，热量不可能自发地从低温物体传到高温物体，E正确。
故选BDE。
9、BD
【解析】
A．由能级跃迁的频率条件：
h=Em-En
可知，光子a的能量为2.55eV，光子b的能量为10.2eV，要使处于基态的氢原子电离，入射光子的能量要大于等于13.6eV，故光子b不能使处于基态的氢原子电离，A不符合题意；
B．氢原子的能级越高，电子的轨道半径越大，由库仑力提供向心力得：
又因电子的动能，解得电子的动能
故轨道半径越大，电子动能越小，B符合题意；
C．一个处于n=5能级的氢原子向低能级跃迁时可辐射不同谱线最多的方式是逐级跃迁，故最多可辐射4种不同的谱线，C不符合题意；
D．由于光子b的能量比a的高，故光子b的频率也比a的高，若与a同频率的光可以使某金属发生光电效应，那么与b同频率的光也可以使该金属发生光电效应，D符合题意。
故选BD。
10、BC
【解析】
A.当F=2.5μmg时，由牛顿第二定律有：
F-2μmg=2ma，
解得：
a=0.25μg，
故A错误；
B.因物体A、B之间的最大静摩擦力为：
fmax=μmAg=2μmg
B与地面间的最大静摩擦力为：
f′max=μ（mA+mB）g=3μmg，
则当 F＜2μmg时，A和B都不会运动，故B正确；
CD.物体A、B之间的最大静摩擦力为2μmg，B与地面间的最大静摩擦力为3μmg，所以无论拉力多大B都不会发生滑动，故D错误、C正确．
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 BCD 9.75
【解析】
（1）[1]．因为在实验中比较的是mgh、，的大小关系，故m可约去，不需要测量重锤的质量，对减小实验误差没有影响，故A错误．为了减小纸带与限位孔之间的摩擦图甲中两限位孔必须在同一竖直线，这样可以减小纸带与限位孔的摩擦，从而减小实验误差，故B正确．实验供选择的重物应该相对质量较大、体积较小的物体，这样能减少摩擦阻力的影响，从而减小实验误差，故C正确．释放重物前，为更有效的利用纸带，重物离打点计时器下端近些，故D错误，故选BC．
（2）[2]．当知道 OA、OB和OG的长度时，无法算出任何一点的速度，故A不符合题意；当知道OE、DE和EF的长度时，利用DE和EF的长度可以求出E点的速度，从求出O到E点的动能变化量，知道OE的长度，可以求出O到E重力势能的变化量，可以验证机械能守恒，故B符合题意；当知道BD、BF和EG的长度时，由BF和EG的长度，可以得到D点和F点的速度，从而求出D点到F点的动能变化量；由BD、BF的长度相减可以得到DF的长度，知道DF的长度，可以求出D点到F点重力势能的变化量，即可验证机械能守恒，故C项符合题意；当知道AC、BF和EG的长度时，可以分别求出B点和F点的速度，从而求B到F点的动能变化量，知道BF的长度，可以求出B到F点重力势能的变化量，可以验证机械能守恒，故D正确；故选BCD．
（3）[3]．根据，解得
．
根据实验原理，结合实验中的注意事项后分析解答；依据这段时间内的平均速度等于中时刻瞬时速度，从而确定动能的变化，再依据重力势能表达式，进而确定其的变化，即可验证，根据求出重力加速度．
12、BD
【解析】
(1)[1]．在玻璃砖的一侧竖直插上两枚大头针和，确定入射光线，然后插上大头针，使挡住，的像，再插上大头针，使挡住和、的像，从而确定出射光线。则BD正确。
(2)[2]．光路图如图所示。
(3)[3]．在光路图中构造三角形，由图得，所以
由折射定律
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)17.5J(2)m/s(3)(2+1) m
【解析】
(1)对小球从A到B过程，应用动能定理得：
-μmgL+W弹=mvB2-0
W弹=Ep
得：
Ep=17.5J
(2)当小球进入电场后受力分析可得
mg=qEsinθ
故小球在BC粗糙水平面上运动时，对地面的压力为0，不受摩擦力。
F合=qEcsθ=mg
方向水平向右，小球从 B 到 D，应用动能定理可得：
-F合2r=mvD2-mvB2
得：
vD=m/s
(3)从 B 到 N，合外力做功为0
vN=vB=5m/s
由竖直方向运动
2r=gt2
得：
则水平位移大小
x=vNt=2m
则落地点F距离C点的距离为
lCF =(2+1) m
14、① ②
【解析】试题分析：①先以右侧气体为研究对象，找出初末状态的参量，根据根据玻意尔定律求压强；②再以左侧气体为研究对象，找出初末状态的参量，根据根据玻意尔定律求气柱的长度，然后根据几何关系求解活塞向下移动的距离。
①若右侧竖直管的横截面积为,左侧气缸的横截面积则为
以右侧气体为研究对象：
若左侧液面下降，右侧液面升高
，
根据玻意尔定律得：
解得：
②以左边气体为研究对象：
根据玻意尔定律得：
解得：
活塞下降的高度
【点睛】本题考查了求压强、水银面的高度变化情况、活塞升高的高度，分析清楚图示情景，知道气体发生等温变化，求出气体的状态参量，应用玻意耳定律即可解题。
15、（1）（p0+p）；（2）；
【解析】
解：（1）设抽气前氢气的压强为p10，根据力的平衡条件得
（p10–p）·2S=（p0–p）·S①
得p10=（p0+p）②
（2）设抽气后氢气的压强和体积分别为p1和V1，氮气的压强和体积分别为p2和V2，根据力的平衡条件有p2·S=p1·2S③
由玻意耳定律得p1V1=p10·2V0④
p2V2=p0·V0⑤
由于两活塞用刚性杆连接，故
V1–2V0=2（V0–V2）⑥
联立②③④⑤⑥式解得
⑦
⑧