2027年张家口市高考物理全真模拟密押卷（含答案解析）

这是一份2027年张家口市高考物理全真模拟密押卷（含答案解析），共8页。
2．选择题必须使用2B铅笔填涂；非选择题必须使用0．5毫米黑色字迹的签字笔书写，字体工整、笔迹清楚。
3．请按照题号顺序在各题目的答题区域内作答，超出答题区域书写的答案无效；在草稿纸、试题卷上答题无效。
4．保持卡面清洁，不要折叠，不要弄破、弄皱，不准使用涂改液、修正带、刮纸刀。
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、有人做过这样一个实验∶将一锡块和一个磁性很强的小永久磁铁叠放在一起，放入一个浅平的塑料容器中。往塑料容器中倒入液态氮，降低温度，使锡出现超导性。这时可以看到，小磁铁竟然离开锡块表面，飘然升起，与锡块保持一定距离后，便悬空不动了。产生该现象的原因是∶磁场中的超导体能将磁场完全排斥在超导体外，即超导体内部没有磁通量（迈斯纳效应）。如果外界有一个磁场要通过超导体内部，那么在磁场作用下，超导体表面就会产生一个无损耗感应电流。这个电流产生的磁场恰恰与外加磁场大小相等、方向相反，这就形成了一个斥力。当磁铁受到的向上的斥力大小刚好等于它重力大小的时候，磁铁就可以悬浮在空中。根据以上材料可知（ ）
A．超导体处在恒定的磁场中时它的表面不会产生感应电流
B．超导体处在均匀变化的磁场中时它的表面将产生恒定的感应电流
C．将磁铁靠近超导体，超导体表面的感应电流增大，超导体和磁铁间的斥力就会增大
D．将悬空在超导体上面的磁铁翻转，超导体和磁铁间的作用力将变成引力
2、2018年11月1日，第四十一颗北斗导航卫星成功发射。此次发射的北斗导航卫星是北斗三号系统的首颗地球静止轨道（GEO）卫星，也是第十七颗北斗三号组网卫星。该卫星大幅提升了我国北斗系统的导航精度。已知静止轨道（GEO）卫星的轨道高度约36000km，地球半径约6400km，地球表面的重力加速度为g，请你根据所学的知识分析该静止轨道（GEO）卫星处的加速度最接近多少（ ）
A．
B．
C．
D．
3、据悉我国计划于2022年左右建成天宫空间站，它离地面高度为400~450 km的轨道上绕地球做匀速圆周运动，其轨道半径大约为地球同步卫星轨道半径的六分之一，则下列说法正确的是（ ）
A．空间站运行的加速度等于地球同步卫星运行的加速度的6倍
B．空间站运行的速度约等于地球同步卫星运行速度的倍
C．空间站运行的周期等于地球的自转周期
D．空间站运行的角速度小于地球自转的角速度
4、如图所示，一理想变压器，其原副线圈的匝数均可调节，原线圈两端电压为一最大值不变的正弦交流电，为了使变压器输入功率增大，可使
A．其他条件不变，原线圈的匝数n1增加
B．其他条件不变，副线圈的匝数n2减小
C．其他条件不变，负载电阻R的阻值增大
D．其他条件不变，负载电阻R的阻值减小
5、某次空降演练中，跳伞运动员从飞机上跳下，10s后打开降落伞，并始终保持竖直下落，在0~14 s内其下落速度随时间变化的v—t图像如图所示，则（ ）
A．跳伞运动员在0~10s内下落的高度为5v2
B．跳伞运动员（含降落伞）在0~10s内所受的阻力越来越大
C．10s时跳伞运动员的速度方向改变，加速度方向保持不变
D．10~14s内，跳伞运动员（含降落伞）所受合力逐渐增大
6、据《世说新语》记载，晋明帝司马昭在回答“汝意谓长安与日孰远”时，一句“举目望日，不见长安”惊愕群臣。我们生活的2020年初的地球，需经8分13秒才能看见太阳的光芒，但我们离长安却隔了将近1111年。距研究者发现，地球与太阳的距离不断缩小，月球却在逐渐远去。下列说法正确的是
A．在2020初，地日距离约为150万千米
B．倘若月球彻底脱离了地球，则它受到地球对它的引力为0
C．与长安城中的人相比，我们的“一个月”在实际上应略长于他们的
D．与长安城中的人相比，我们的“一年”在实际上应略长于他们的
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，静止于水平面上的倾角为θ的斜面上有一质量为M的槽，槽的内部放一质量为m的光滑球，已知槽和球起沿斜面 下滑，球的大小恰好能和槽内各面相接触，不计空气阻力，重力加速度为g,则下列说法正确是()
A．若槽和球一起匀速下滑，则槽对球的作用力大小为
B．若槽和球一起下滑的加速度大小为,则槽对球的作用力大小一定为
C．若槽和球一起下滑的加速度大小为, 地面对斜面的摩擦力方向可能向左
D．若槽和球一起匀速下滑，则球和槽之间只有两个接触点有弹力的作用
8、如图所示，两个质量分布均匀的球体P、Q静止在倾角为的固定斜面与固定挡板之间.挡板与斜面垂直。P、Q的质量分别为m、2m，半径分别为r、2r，重力加速度大小为g，不计一切摩擦。下列说法正确的是（ ）
A．P受到四个力的作用B．挡板对P的支持力为3mg
C．P所受弹力的合力大于mgD．Q受到P的支持力大于mg
9、天文学家观测发现的双子星系统“开普勒—47”有一对互相围绕运行的恒星，其中一颗大恒星的质量为M，另一颗小恒星只有大恒星质量的三分之一，引力常量为G，据此可知（ ）
A．大、小两颗恒星的转动周期之比为1：3B．大、小两颗恒星的转动角速度之比为1：1
C．大、小两颗恒星的转动半径之比为3：1D．大、小两颗恒星的转动半径之比为1：3
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）一同学用电子秤、水壶、细线、墙钉和贴在墙上的白纸等物品，在家中验证力的平行四边形定则，主要实验步骤如下：
①如图甲，细线OC一端连接一装满水的水壶，另一端连接圆环O，用电子秤的下端挂钩钩住圆环O，记下水壶静上时电子秤的示数F；
②如图乙，将细线AB一端拴在墙钉A处，另一端穿过圆环O拴在电子秤的挂钩B处。手握电子秤沿斜上方拉住细线的B端使水壶处于平衡状态，在墙面的白纸上记录圆环O的位置、三细线OA、OB、OC的方向和电子秤的示数F1；
③如图丙，在白纸上以O为力的作用点，按定标度作出各力的图示，根据平行四边形定则作出两个F1的合力的图示。
(1)步骤①中_______（填“必须”或“不必”）记录O点位置；
(2)步骤②中用细线穿过圆环O，而不用细线直接拴接在细线AB上的原因是________；
(3)通过比较F与______的大小和方向，即可得出实验结论。
12．（12分）在“测定一节干电池电动势和内阻”的实验中：
(1)第一组同学利用如图甲所示的实验装置测量，电压表选择量程“3V”，实验后得到了如图乙的图像，则电池内阻为_______Ω；
(2)第二组同学也利用图甲的实验装置测量另一节干电池的电动势和内阻，初始时滑片P在最右端，但由于滑动变阻器某处发生断路，合上开关后发现滑片P向左滑动的过程中，电流表的示数先始终为零，滑过一段距离后，电流表的示数才逐渐增大。该组同学记录了多组电压表示数U、电流表示数、滑片P向左滑动的距离x。然后根据实验数据，分别作出了U-x图象、I-x图象，如图丙所示，则根据图像可知，电池的电动势为______V，内阻为_______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，O1O2为经过球形透明体的直线，平行光束沿O1O2方向照射到透明体上。已知透明体的半径为R，真空中的光速为c。
(1)不考虑光在球内的反射，若光通过透明体的最长时间为t，求透明体材料的折射率；
(2)若透明体材料的折射率为，求以45°的入射角射到A点的光，通过透明体后与O1O2的交点到球心O的距离。
14．（16分）如图所示，MN和M′N′为两竖直放置的平行光滑长直金属导轨，两导轨间的距离为L。在导轨的下部有垂直于导轨所在平面、方向向里的匀强磁场，磁感应强度为B。在导轨的MM′端连接电容为C、击穿电压为Ub、正对面积为S、极板间可认为是真空、极板间距为d的平行板电容器。在t＝0时无初速度地释放金属棒ef，金属棒ef的长度为L、质量为m、电阻可忽略不计．假设导轨足够长，磁场区域足够大，金属棒ef与导轨垂直并接触良好，导轨和各接触处的电阻不计，电路的电感、空气的阻力可忽略，已知重力加速度为g。
(1)求电容器两端的电压达到击穿电压所用的时间；
(2)金属棒ef下落的过程中，速度逐渐变大，感应电动势逐渐变大，电容器极板上的电荷量逐渐增加，两极板间存储的电场能也逐渐增加。单位体积内所包含的电场能称为电场的能量密度。已知两极板间为真空时平行板电容器的电容大小可表示为C＝。试证明平行板电容器两极板间的空间内的电场能量密度ω与电场强度E的平方成正比，并求出比例系数(结果用ε0和数字的组合表示)。
15．（12分）如图所示，一对平行光滑轨道放置在水平面上，两轨道相距L＝1m，两轨道之间用电阻R＝2Ω连接，有一质量m＝0.5kg的导体杆静止地放在轨道上与两轨道垂直，杆及轨道的电阻皆可忽略不计，整个装置处于磁感应强度B＝2T的匀强磁场中，磁场方向垂直轨道平面向上。现用水平拉力F沿轨道方向拉导体杆，使导体杆从静止开始做匀加速运动。经过位移x＝0.5m后，撤去拉力，导体杆又滑行了x′＝1.5m后停下。求：
(1)整个过程中通过电阻R的电荷量q；
(2)拉力的冲量大小IF；
(3)整个过程中导体杆的最大速度vm；
(4)在匀加速运动的过程中，拉力F与时间t的关系式。
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．由题意可知，超导体处在磁场中，磁场要通过超导体内部，超导体表面就会产生一个无损耗感应电流，故A错误；
B．超导体处在均匀变化的磁场中时，超导体表面就会产生感应电流，但由材料无法确定感应电流是否恒定，故B错误；
C．由材料可知，将磁铁靠近超导体，磁场要通过超导体的磁通量增大，超导体表面的感应电流增大，电流产生的磁场增大，则超导体和磁铁间的斥力就会增大，故C正确；
D．由材料可知，超导体在外界磁场作用下，磁铁和超导体之间相互排斥，则将悬空在超导体上面的磁铁翻转，超导体和磁铁间的作用力仍为斥力，故D错误。
故选C。
2、A
【解析】
近地卫星的加速度近似等于地球表面重力加速度，根据分析卫星的加速度。
【详解】
近地卫星的加速度近似等于地球表面重力加速度，根据知，GEO星的加速度与近地卫星的加速度之比，即GEO星的加速度约为地球表面重力加速度的1/36倍，故A正确，BCD错误；故选A。
3、B
【解析】
ABC．设空间站运行的半径为R1，地球同步卫星半径为R2，由
得加速度为
线速度为
周期为
由于半径之比
则有加速度之比为
a1:a2=36:1
线速度之比为
v1:v2=:1
周期之比为
T1:T2=1:6
故AC错误，B正确；
D．由于地球自转的角速度等于地球同步卫星的角速度，故可以得到空间站运行的角速度大于地球自转的角速度，故D错误。
故选B。
4、D
【解析】
试题分析：据题意，已知变压器原线圈输入功率由副线圈输出功率决定，为了使变压器输入功率增大，可以调整副线圈的输出功率，当原线圈输入电压不变时，副线圈上的电压也不变，由可知，当负载电阻减小时，副线圈输出功率增加，故D选项正确而C选项错误；其它条件不变，当增加原线圈匝数时，据可得，则副线圈电压减小，而功率也减小，A选项错误；副线圈匝数减小，同理可得变压器功率减小，故B选项错误．
考点：本题考查变压器原理．
5、B
【解析】
A．假设空降兵在空中做匀加速运动，10s时的速度刚好为v2，则这段时间内的下落位移应为
但实际上由图可知，根据图线与横轴围成的面积表示位移可得其下落位移必然大于5v2。故A错误；
B．空降兵在空中受到重力和空气阻力的作用，而由图像可知，空降兵在0~10s内的加速度不断减小，由牛顿第二定律
可知空降兵受到的空气阻力应当不断增大，故B正确；
C．10s时空降兵的速度图像仍在x轴上方，速度方向并未改变，但空降兵的速度走向由增大变为减小，故而加速度方向改变。故C错误；
D．由图可知，10~14 s内，空降兵的速度逐渐减小，且减小的速率逐渐降低，表明空降兵的加速度逐渐减小，根据牛顿第二定律可知其所受合力逐渐减小。故D错误。
故选B。
6、C
【解析】
A．由可得，地日距离约为
故A错误；
B．倘若月球彻底摆脱了地球，由万有引力定律可知，地球对它仍然有引力作用，故B错误；
C．由于月地距离增大，故月球的公转周期变长，故现在的一月应该长于过去，故C正确；
D．由于日地距离不断缩小，故地球的公转周期变短，因此现在的一年应该略短于过去，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、BD
【解析】
A.若槽和球一起匀速下滑，则槽对球的作用力大小等于球的重力，即为mg，故A错误；
B.若槽和球一起下滑的加速度大小为gsinθ，则槽对球的作用力大小为
故B正确；
C.若槽和球一起下滑的加速度大小为 gsinθ，则系统在水平方向有向右的加速度，地面对斜面的摩擦力方向向右，故C错误．
D.若槽和球一起匀速下滑，则球受力平衡，球对前壁的弹力为mgsinθ，对底部的压力为mgcsθ，所以球和槽之间只有两个接触点有弹力的作用，故D正确；
8、AD
【解析】
A．P受到重力、斜面的支持力、挡板的支持力和Q的压力，故A正确；
B．两球整体受力平衡，故挡板对P的支持力大小
N1=3mgsin=mg
故B错误；
C．P所受三个弹力的合力与重力mg平衡，则P所受弹力的合力大小为mg，故C错误；
D．Q受力如图所示，有
F=2mg
故
N2>Fsin=mg
故D正确。
故选AD。
9、BD
【解析】
AB．互相围绕运行的恒星属于双星系统，大、小两颗恒星的转动周期和角速度均相等，故A错误，B正
确；
CD．设大恒星距离两恒星转动轨迹的圆心为，小恒星距离两恒星转动轨迹的圆心为，由
可得大，小两颗恒星的转动半径之比为1：3，故C错误、D正确。
故选BD。
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、不必 两分力一次同时测定，减小误差（或由于圆环的滑动，使得OA、OB两细线拉力大小相同）
【解析】
(1)[1]因为重力恒竖直向下，只要保证水壶静止即可，读出OC绳的拉力即可，故第一次不需要记录O点位置。
(2)[2]由于圆环的滑动，使得OA、OB两细线拉力大小相同，故可以两分力一次同时测定，减小误差。
(3)[3]OA和OB绳子的拉力作用效果和OC一条绳子的拉力的作用效果相同，而OC一条绳子作用力为F，OA和OB绳子的合力为根据平行四边形定则画出来的，所以只要比较F和的大小和方向，即可验证试验。
12、1.5 1.5 1
【解析】
(1)[1]．由图乙图像可知，电源内阻
(2)[2] [3]． 由图示图像可知，时，，；当时，，，则由U=E-Ir可得
1.20=E-0.3r
1.35=E-0.15r
解得：
r=1Ω
E=1.5V
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)。
【解析】
(1)光在透明体内的最长路径为2R，不考虑光在球内的反射，则有
透明体材料的折射率
；
(2)该光线的传播路径如图，入射角i=45°，折射率为n=，根据折射定律，则折射角r=30°
光从B点射出时的出射角为45°，由几何关系知，∠BOC=15°，∠BCO=30°，∠CBO=135°，由正弦定理，有
解得以45°的入射角射到A点的光，通过透明体后与O1O2的交点到球心O的距离
。
14、 (1) (2)ε0，证明见解析
【解析】
本题为“单棒＋电容器＋导轨模型”，可以根据牛顿第二定律，使用“微元法”对棒列方程求解。
（1）在电容器两端电压达到击穿电压前，设任意时刻t，流过金属棒的电流为i，由牛顿第二定律知，此时金属棒的加速度a满足
mg－BiL＝ma
设在t到t＋Δt的时间内，金属棒的速度由v变为v＋Δv，电容器两端的电压由U变为U＋ΔU，电容器的带电荷量由Q变为Q＋ΔQ，由电流的定义、电荷量与电压和电容间的关系、电磁感应定律以及加速度的定义得
联立得
可知金属棒做初速度为0的匀加速直线运动，当电容器两端电压达到击穿电压时，金属棒的速度为
v0＝
所以电容器两端电压达到击穿电压所用的时间为
。
（2）当电容器两极板间的电荷量增加无穷小量ΔQi时，电容器两端的电压可认为始终为Ui，增加的电场能可用图甲中左起第1个阴影部分的面积表示；同理，当电容器两极板间的电荷量增加无穷小量ΔQi＋1时，电容器两端的电压可认为始终为Ui＋1，增加的电场能可用图甲中左起第2个阴影部分的面积表示；依次类推可知，当电容器的带电荷量为Q′、两端电压为U′时，图乙中阴影部分的面积表示两极板间电场能的大小W′，所以
W′＝U′Q′
根据题意有
ω＝
又
Q′＝U′C，U′＝Ed，C＝
联立解得
ω＝ε0E2
所以电场能量密度ω与电场强度E的平方成正比，且比例系数为ε0。
15、 (1)2C(2)4kg·m/s(3)6m/s(4)F＝72t＋18(N)
【解析】
（1）导体杆切割磁感线产生的感应电动势
E＝
回路中电流
I＝
通过电阻R的电荷量
q＝IΔt＝
磁通量ΔΦ＝BLΔx，又Δx＝x＋x′
代入数据可得
q＝＝C＝2C
（2）根据动量定理
IF－F安Δt＝0－0
F安＝BIL，Δt为导体杆整个过程中所用时间
IF＝BILΔt＝BLq
所以
IF＝4kg·m/s。
（3）当撤去力F后，根据楞次定律可以判断感应电流必定阻碍导体杆的相对运动，所以杆做减速运动，杆的最大速度应该为撤去外力F瞬间的速度。
撤去F之后通过电阻R的电荷量为
q2＝
撤去外力F之后，以水平向右为正方向，根据动量定理，则
－BLq2＝0－mvm
联立上式得导体杆的最大速度为
vm＝6m/s
（4）根据受力分析可知
F－BL＝ma
由运动学公式v＝at，vm2＝2ax
可解得
a＝36m/s2
联立上式可得关系式为
F＝72t＋18(N)