绍兴市2027年高考物理四模试卷（含答案解析）

这是一份绍兴市2027年高考物理四模试卷（含答案解析），共8页。
2．答题前，请务必将自己的姓名、准考证号用0．5毫米黑色墨水的签字笔填写在试卷及答题卡的规定位置．
3．请认真核对监考员在答题卡上所粘贴的条形码上的姓名、准考证号与本人是否相符．
4．作答选择题，必须用2B铅笔将答题卡上对应选项的方框涂满、涂黑；如需改动，请用橡皮擦干净后，再选涂其他答案．作答非选择题，必须用05毫米黑色墨水的签字笔在答题卡上的指定位置作答，在其他位置作答一律无效．
5．如需作图，须用2B铅笔绘、写清楚，线条、符号等须加黑、加粗．
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、如图甲所示，一铝制圆环处于垂直环面的磁场中，圆环半径为r，电阻为R，磁场的磁感应强度B随时间变化关系如图乙所示，时刻磁场方向垂直纸面向里，则下列说法正确的是（ ）
A．在时刻，环中的感应电流沿逆时针方向
B．在时刻，环中的电功率为
C．在时刻，环中的感应电动势为零
D．0~t0内，圆环有收缩的趋势
2、一物块由O点下落，到A点时与直立于地面的轻弹簧接触，到B点时速度达到最大，到C点时速度减为零，然后被弹回．物块在运动过程中受到的空气阻力大小不变，弹簧始终在弹性限度内，则物块( )
A．从A下降到B的过程中，合力先变小后变大
B．从A下降到C的过程中，加速度先增大后减小
C．从C上升到B的过程中，动能先增大后减小
D．从C上升到B的过程中，系统的重力势能与弹性势能之和不断增加
3、如图，空间存在一方向水平向右的匀强电场，两个带电小球P和Q用相同的绝缘细绳悬挂在水平天花板下，两细绳都恰好与天花板垂直，则
A．P和Q都带正电荷B．P和Q都带负电荷
C．P带正电荷，Q带负电荷D．P带负电荷，Q带正电荷
4、如图所示，在矩形区域abcd内存在磁感应强度大小为B、方向垂直abcd平面的匀强磁场，已知bc边长为。一个质量为m，带电量为q的正粒子，从ab边上的M点垂直ab边射入磁场，从cd边上的N点射出，MN之间的距离为2L，不计粒子重力，下列说法正确的是（ ）
A．磁场方向垂直abcd平面向里
B．该粒子在磁场中运动的时间为
C．该粒子在磁场中运动的速率为
D．该粒子从M点到N点的运动过程中，洛伦兹力对该粒子的冲量为零
5、2019年诺贝尔物理学奖授予了三位天文学家，以表彰他们对于人类对宇宙演化方面的了解所作的贡献。其中两位学者的贡献是首次发现地外行星，其主要原理是恒星和其行星在引力作用下构成一个“双星系统”，恒星在周期性运动时，可通过观察其光谱的周期性变化知道其运动周期，从而证实其附近存在行星。若观测到的某恒星运动周期为T，并测得该恒星与行星的距离为L，已知万有引力常量为G，则由这些物理量可以求得（ ）
A．行星的质量B．恒星的质量
C．恒星与行星的质量之和D．恒星与行星圆周运动的半径之比
6、在下列四个核反应方程中，x1、x2、x3和x4各代表某种粒子。
①②③④以下判断正确的是（ ）
A．x1是质子B．x2是中子C．x3是α粒子D．x4是氘核
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、据报道，我国准备在2020年发射火星探测器，并于2021年登陆火星，如图为载着登陆舱的探测器经过多次变轨后登陆火星的轨迹图，其中轨道I、Ⅲ为椭圆，轨道Ⅱ为圆探测器经轨道I、Ⅱ、Ⅲ运动后在Q点登陆火星，O点是轨道 I、Ⅱ、Ⅲ的交点，轨道上的O、P、Q三点与火星中心在同一直线上，O、Q两点分别是椭圆轨道Ⅲ的远火星点和近火星点。已知火星的半径为R，OQ= 4R，轨道Ⅱ上经过O点的速度为v，下列说法正确的有（ ）
A．在相等时间内，轨道I上探测器与火星中心的连线扫过的面积与轨道Ⅱ上探测嚣与火星中心的连线扫过的面积相等
B．探测器在轨道Ⅱ运动时，经过O点的加速度等于
C．探测器在轨道I运动时，经过O点的速度大于v
D．在轨道Ⅱ上第一次由O点到P点与轨道Ⅲ上第一次由O点到Q点的时间之比是3：2
8、如图所示，两根间距为L、电阻不计、足够长的光滑平行金属导轨MN、PQ水平故置。导轨所在空间存在方向与导轨所在平面垂直、磁感应强度大小为B的匀强磁场。平行金属杆ab、cd的质量分别为m1、m2，电阻分别为R1、R2，长度均为L， 且始终与导轨保持垂直。初始时两金属杆均处于静止状态，相距为x0。现给金属杆ab一水平向右的初速度v0，一段时间后，两金属杆间距稳定为x1，下列说法正确的是（ ）
A．全属杆cd先做匀加速直线运动，后做匀速直线运动
B．当全属杆ab的加速度大小为a时，金属杆cd的加速度大小为
C．在整个过程中通过金属杆cd的电荷量为
D．金属杆ab、cd运动过程中产生的焦耳热为
9、下列说法正确的是（ ）
A．当障碍物或孔的尺寸比波长大或差不多时,才能发生明显的衍射现象
B．不鸣笛的汽车向你驶来时听到的频率不等于喇叭发声频率是属于声波的干涉现象
C．频率相同的两列波相遇,波谷和波谷相遇处为振动加强点
D．增大单摆的摆长,单摆摆动的频率将减小
E.弹簧振子的振幅越小,其振动频率将保持不变
10、核反应堆是利用中子轰击重核发生裂变反应，释放出大量核能。是反应堆中发生的许多核反应中的一种，是某种粒子，是粒子的个数，用分别表示核的质量，表示粒子的质量，为真空中的光速，以下说法正确的是（ ）
A．为中子，
B．为中子，
C．上述核反应中放出的核能
D．上述核反应中放出的核能
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）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=_____。
12．（12分）现要测定一段粗细均匀的金属导体的电阻率。
(1)螺旋测微器测量该金属导体的直径D，测量结果示数如图甲所示，由图甲可知D=_______mm；
(2)现要利用图乙来测量该导体的电阻阻值R，实验步骤如下：
①实验时先将滑动变阻器的阻值调到最大，然后闭合开关K1，将开关K2打向1处，，接着调节滑动变阻器，使电压表有明显读数，并记下此时电压表的读数U。断开开关K1；
②闭合开关K1，将开关K2打向2处，调节电阻箱，使电压表的读数仍为U。然后读出电阻箱的阻值，如图丙。
本实验中电阻箱此时的阻值为R0=______Ω，被测电阻的电阻阻值大小为R=_________Ω。
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，U形管竖直放置，右管内径为左管内径的2倍，管内水银在左管内封闭了一段长为76cm、温度为300K的空气柱，左、右两管水银面高度差为6cm，大气压为76cmHg。
①给左管的气体加热，求当U形管两边水银面等高时，左管内气体的温度；
②在①问的条件下，保持温度不变，往右管缓慢加入水银，直到左管气柱恢复原长，求此时两管水银面的高度差。
14．（16分）如图所示，高L、上端开口的气缸与大气联通，大气压P1．气缸内部有一个光滑活塞，初始时活塞静止，距离气缸底部．活塞下部气体的压强为2P1、热力学温度T．
(1)若将活塞下方气体的热力学温度升高到2T，活塞离开气缸底部多少距离？
(2)若保持温度为T不变，在上端开口处缓慢抽气，则活塞可上升的最大高度为多少？
15．（12分）如图所示，在xy平面内y轴右侧有一范围足够大的匀强磁场，磁感应强度大小为B，磁场方向垂直纸面向外；分成I和II两个区域，I区域的宽度为d，右侧磁场II区域还存在平行于xy平面的匀强电场，场强大小为E＝，电场方向沿y轴正方向。坐标原点O有一粒子源，在xy平面向各个方向发射质量为m，电量为q的正电荷，粒子的速率均为v＝。进入II区域时，只有速度方向平行于x轴的粒子才能进入，其余被界面吸收。不计粒子重力和粒子间的相互作用，求：
(1)某粒子从O运动到O'的时间；
(2)在I区域内有粒子经过区域的面积；
(3)粒子在II区域运动，当第一次速度为零时所处的y轴坐标。
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、B
【解析】
A．由磁场的磁感应强度B随时间变化关系图象可知，磁场反向后，产生的感应电流的方向没有改变，0~t0时间内，磁场垂直纸面向里，B减小，所以线圈中的磁通量在减小，根据楞次定律可判断线圈的电流方向为顺时针，所以A错误；
BC．由图象可得斜率为
则由法拉第电磁感应定律可得，线圈产生的感应电动势为
线圈的电功率为
所以B正确，C错误；
D ．0~t0内，磁感应强度在减小，线圈的磁通量在减小，所以根据楞次定律可知，线圈有扩张趋势，所以D错误。
故选B。
2、C
【解析】
A．从A下降到B的过程中，物块受到向下的重力，弹簧向上的弹力和向上的空气阻力，重力大于弹力和空气阻力之和，弹力逐渐增大，合力逐渐减小，加速度逐渐变小，到B点时速度达到最大，此时
合力为零，则从A下降到B的过程中合力一直减小到零，故A错误；
B．从A下降到B的过程中，弹簧的弹力和空气阻力之和小于重力，物块的合力逐渐向下，加速度逐渐减小到零；从B下降到C的过程中，物块的合力向上，加速度向上逐渐增大，则从A下降到C的过程中，加速度先减小后增大，故B错误；
C．从C上升到B的过程中，开始弹力大于空气阻力和重力之和，向上加速，当加速度减为零时
此时的压缩量，位置在B点下方，速度达到向上的最大，此后向上做变减速直线运动，故从C上升到B的过程中，动能先增大后减小，故C正确；
D．对于物块和弹簧组成的系统，由于空气阻力做功，所以系统的机械能减小，即物块的动能、重力势能与弹性势能之和减小，从C上升到B的过程中，物块的动能先增大后减小，则系统的重力势能与弹性势能之和在动能最大之前是一直减小，之后就不能确定，故D错误。
故选C。
3、D
【解析】
AB．受力分析可知，P和Q两小球，不能带同种电荷，AB错误；
CD．若P球带负电，Q球带正电，如下图所示，恰能满足题意，则C错误D正确，故本题选D．
4、B
【解析】
A．粒子向下偏转，根据左手定则可知磁场方向垂直abcd平面向外，故A错误；
B．粒子运动轨迹如图所示
根据图中几何关系可得，则
R2=3L2+（R-L）2
解得
R=2L
解得
θ=60°
该粒子在磁场中运动的时间为
故B正确；
C．根据洛伦兹力提供向心力可得，解得该粒子在磁场中运动的速率为
故C错误；
D．根据动量定理可得该粒子从M点到N点的运动过程中，洛伦兹力对该粒子的冲量等于动量变化，由于速度变化不为零，则动量变化不为零，洛伦兹力对该粒子的冲量不为零，故D错误。
故选B。
5、C
【解析】
恒星与行星组成双星，设恒星的质量为M，行星的质量为m。以恒星为研究对象，行星对它的引力提供了向心力，假设恒星的轨道半径为r1，动力学方程为
得到行星的质量
以行星为研究对象，恒星对它的引力提供了向心力，假设行星的轨道半径为r2，动力学方程为
得到恒星的质量
则有
故ABD错误，C正确。
故选C。
6、C
【解析】
A．根据质量数和电荷数守恒得x1的电荷数为0，质量数为1，所以x1是中子，故A错误；
B．根据质量数和电荷数守恒得x2的电荷数为1，质量数为2，所以x2为氘核，故B错误；
C．根据质量数和电荷数守恒得x3的电荷数为2，质量数为4，所以x3是α粒子，故C正确；
D．根据质量数和电荷数守恒得x4的电荷数为1，质量数为1，所以x4是质子，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、BC
【解析】
A．因轨道I和轨道Ⅱ是探测器两个不同的轨道，则在相等时间内，轨道I上探测器与火星中心的连线扫过的面积与轨道Ⅱ上探测嚣与火星中心的连线扫过的面积不相等，选项A错误；
B．探测器在轨道Ⅱ运动时，轨道半径为3R，则经过O点的加速度等于，选项B正确；
C．探测器从轨道I到轨道Ⅱ要在O点减速，可知在轨道I运动时，经过O点的速度大于v，选项C正确；
D．探测器在轨道Ⅱ与轨道Ⅲ上的周期之比为
则在轨道Ⅱ上第一次由O点到P点与轨道Ⅲ上第一次由O点到Q点的时间之比是
选项D错误。
故选BC。
8、CD
【解析】
A．因为最终两金属杆保持稳定状态，所以最终两金属杆所受的安培力均为零，即回路中无感应电流，穿过回路的磁通量不再改变，则两金属杆最终的速度相同，所以金属杆ab先做加速度逐渐减小。的减速直线运动，最后做匀速直线运动，金属杆cd先做加速度逐渐减小的加速直线运动，最后做匀速直线运动，A项错误；
B．两金属杆中的电流大小始终相等，根据安培力公式F安=BIL可知两金属杆所受的安培力大小时刻相等，再根据牛顿第二定律F=ma可知当金属杆ab的加速度大小为a时，金属杆cd的加速度大小为，B项错误；
C．设从金属杆ab获得一水平向右的初速度v0到最终达到共同速度所用的时间为t。则在这段时间内，回路中的磁通量的变化量
= BL（x1-x0）
根据法拉第电磁感应定律有
由闭合电路欧姆定律有
设在这段时间内通过金属杆cd的电荷量为q，所以有
联立以上各式解得
q=
C项正确；
D．设两金属杆最终的共同速度为v，根据动量守恒定律有
设金属杆ab、cd产生的焦耳热为Q，则由能量守恒定律有
解得
Q=
D项正确。
故选CD。
9、CDE
【解析】
当障碍物或孔的尺寸比光的波长小很多或相差不大时，光可以发生明显的衍射现象，A错误；不鸣笛的汽车向你驶来时听到的频率不等于喇叭发声频率是属于声波的多普勒效应，B错误；频率相同的两列波的波谷和波谷相遇处的质点振动是加强点，C正确；根据，可知当摆长增大时，单摆的周期增大，频率减小，D正确；根据简谐运动的周期由振动系统本身决定，与振幅无关，频率与周期的关系为，即频率与振幅也无关，E正确；选CDE.
10、BC
【解析】
AB.由核电荷数守恒知X的电荷数为0，故X为中子；由质量数守恒知a=3，故A不符合题意，B符合题意；
CD.由题意知，核反应过程中的质量亏损△m=mu-mBa-mKr-2mn，由质能方程可知，释放的核能△E=△mc2=（mu-mBa-mKr-2mn）c2，故C符合题意，D不符合题意；
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 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：。
12、5.315 14 14
【解析】
(1)[1]主尺示数为5mm，螺旋示数为
31.5×0.01mm=0.315mm
故示数为
5mm+0.315mm=5.315mm
(2) ②[2][3]电阻箱的读数为R0=14Ω。此实验的原理是采用等效替代法，若开关K2接1时与开关K2接2时电压表的读数相同，说明R的阻值与R0的阻值相同。因此根据等效替代的原理知R=14Ω。
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、①346.3②4.8cm
【解析】
由右管内径是左管的2倍可知，右管的横截面积是左管的4倍，所以两管水银面相平时，左侧液面下降4.8cm，右侧液面上升1.2cm，则有：

，
，
由公式
解得：；
(2)管中气体做等温变化，则有： ，其中
解得：P3=80.8cmHg
所以右管的水银面比左管高。
14、 (1)(2)
【解析】
(1)对活塞受力分析后有：
P1S+mg=2P1S
得到：
P1S=mg
当温度由T到2T时，由盖·吕萨克定律得：
解得：
(2)当抽气至活塞上方为真空时，活塞可上升到最大高度为H，由玻意耳定律有：
得：
H=
15、 (1)；(2)；(3)0
【解析】
(1)根据洛伦兹力提供向心力可得
则轨迹半径为
粒子从运动到的运动的示意图如图所示：
粒子在磁场中运动的轨迹对应的圆心角为
周期为
所以运动时间为
(2)根据旋转圆的方法得到粒子在I区经过的范围如图所示，沿有粒子通过磁场的区域为图中斜线部分面积的大小：
根据图中几何关系可得面积为
(3)粒子垂直于边界进入II区后，受到的洛伦兹力为
在II区受到的电场力为
由于电场力小于洛伦兹力，粒子将向下偏转，当速度为零时，沿方向的位移为，由动能定理得
解得
所以第一次速度为零时所处的y轴坐标为0。