平凉市2027年高考仿真模拟物理试卷（含答案解析）

这是一份平凉市2027年高考仿真模拟物理试卷（含答案解析），共6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、氚核发生β衰变除了产生β粒子和新核外，还会产生质量数和电荷数都是0的反中微子Ve。若氚核在云室中发生β衰变后，产生的反中微子和β粒子的运动方向在同一条直线上，设反中微子的动量为P1，β粒子动量为P2，则。
A．上述核反应方程为
B．β粒子在云室中穿过会留下清晰的路径，此体现了粒子的波动性
C．氚核内部某个中子转变为质子时，会向外发射粒子
D．新核的动量为
2、OMN为玻璃等腰三棱镜的横截面，ON=OM，a、b两束可见单色光（关于OO′）对称，从空气垂直射入棱镜底面 MN，在棱镜侧面 OM、ON上反射和折射的情况如图所示，则下列说法正确的是（ ）
A．在棱镜中a光束的折射率大于b光束的折射率
B．在棱镜中，a光束的传播速度小于b光束的传播速度
C．a、b 两束光用同样的装置分别做单缝衍射实验，a光束比b光束的中央亮条纹宽
D．a、b两束光用同样的装置分别做双缝干涉实验，a光束比b光束的条纹间距小
3、如图甲所示的理想变压器，原线圈接一定值电阻R0，副线圈与一额定电流较大的滑动变阻器R相连接，现在M、N间加如图乙所示的交变电压。已知变压器原、副线圈的匝数比为，定值电阻的额定电流为2.0A，阻值为R=10Ω。为了保证电路安全，滑动变阻器接入电路的电阻值至少为（ ）
A．1ΩB．Ω
C．10ΩD．102Ω
4、已知氢原子光谱中有一谱线的波长为656.2nm，该谱线是氢原子由能级n跃迁到能级k产生的，普朗克常量h=6.63×10－34J·s，氢原子基态能量，氢原子处于能级m时的能量，真空中光速c=3.0×103m/s。则n和k分别为（ ）
A．k=3；n=2B．k=2；n=3C．k=3；n=1D．k=1；n=3
5、用传感器观察电容器放电过程的实验电路如图甲所示，电源电动势为8V、内阻忽略不计。先使开关S与1端相连，稍后掷向2端，电流传感器将电流信息传入计算机，屏幕上显示的电流随时间变化的i—t图像如图乙所示。下列说法正确的是（ ）
A．图中画出的靠近i轴的竖立狭长矩形面积表示电容器所带的总电荷量
B．电容器在全部放电过程中释放的电荷量约为20C
C．电容器在全部放电过程中释放的电荷量约为C
D．电容器的电容约为
6、某同学釆用如图所示的装置来研究光电效应现象。某单色光照射光电管的阴极K时，会发生光电效应现象，闭合开关S，在阳极A和阴极K之间加反向电压，通过调节滑动变阻器的滑片逐渐增大电压， 直至电流计中电流恰为零，此时电压表显示的电压值U称为反向截止电压。现分别用频率为v1和v2的单色光照射阴极，测量到的反向截止电压分别为U1和U2设电子质量为m，电荷量为e，则下列关系 式中不正确的是
A．频率为的单色光照射阴极K时光电子的最大初速度
B．阴极K金属的极限频率
C．普朗克常量
D．阴极K金属的逸出功
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，在某行星表面上有一倾斜的匀质圆盘，盘面与水平面的夹角为30°，圆盘绕垂直于盘面的固定对称轴以恒定的角速度转动，盘面上离转轴距离L处有一小物体与圆盘保持相对静止，当圆盘的角速度为ω时，小物块刚要滑动．物体与盘面间的动摩擦因数为（设最大静摩擦力等于滑动摩擦力)，该星球的半径为R，引力常量为G，下列说法正确的是
A．这个行星的质量
B．这个行星的第一宇宙速度
C．这个行星的同步卫星的周期是
D．离行星表面距离为R的地方的重力加速度为
8、下列说法中正确的是（ ）
A．布朗运动是液体分子的无规则运动
B．扩散现象是由物质分子无规则运动产生的
C．热量只能从高温物体传到低温物体
D．固体分子间同时存在着引力和斥力
E.温度标志着物体内大量分子热运动的剧烈程度
9、如图所示，B为理想变压器，接在原线圈上的交流电压U保持不变，R为定值电阻，电压表和电流表均为理想电表。开关闭合前灯泡L1上的电压如图，当开关S闭合后，下列说法正确的是（ ）
A．电流表A1的示数变大B．电流表A2的示数变小
C．电压表V的示数大于220VD．灯泡L1的电压有效值小于220V
10、关于气体的性质及热力学定律，下列说法正确的是（ ）
A．气体压强本质上就是大量气体分子作用在器壁单位面积上的平均作用力
B．气体的温度越高，分子热运动就越剧烈，所有分子的速率都增大
C．一定质量的理想气体，压强不变，温度升高时，分子间的平均距离一定增大
D．气体的扩散现象说明涉及热现象的宏观过程具有方向性
E.外界对气体做正功，气体的内能一定增加
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）用如图甲所示的实验装置验证机械能守恒定律。
(1)下列操作正确且必要的有__________。
A．使用天平测出重物的质量
B．应先接通打点计时器的电源，再松开纸带，让重物自由下落
C．用刻度尺测出物体下落的高度h，通过v=gt算出瞬时速度v
D．选择体积小、质量大的重物，纸带、限位孔在同一竖直线上，可以减小系统误差
(2)图乙是实验中得到的一条纸带，将起始点记为O，依次选取6个连续的点，分别记为A、B、C、D、E、F，量出各点与O点的距离分别为h1、h2、h3、h4、h5、h6，使用交流电的周期为T，在打B点和E点这段时间内，如果重物的机械能守恒，在误差允许的范围内应满足的关系式为_______________（已知重力加速度为g）。
12．（12分）欲测量G表的内阻和一个电源的电动势E内阻要求：测量尽量准确、能测多组数据且滑动变阻器调节方便，电表最大读数不得小于量程的待测元件及提供的其他实验器材有：
A、待测电源E：电动势约，内阻在间
B、待测G表：量程，内阻在间
C、电流表A：量程2A，内阻约
D、电压表V：量程300mV，内阻约
E、定值电阻：；
F、滑动变阻器：最大阻值，额定电流1A
G、电阻箱：
H、开关S一个，导线若干
（1）小亮先利用伏安法测量G表内阻．
①图甲是小亮设计的实验电路图，其中虚线框中的元件是______；填元件序号字母
②说明实验所要测量的物理量______；
③写出G表内阻的计算表达式______．
（2）测出后，小聪把G表和电阻箱串联、并将接入电路的阻值调到，使其等效为一只电压表，接着利用伏安法测量电源的电动势E及内阻r．
①请你在图乙中用笔画线，将各元件连接成测量电路图，
（______）
②若利用测量的数据，作出的G表示与通过滑动变阻器的电流I的关系图象如图丙所示，则可得到电源的电动势______V，内阻______
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，两个可导热的气缸竖直放置，它们的底部都由一细管连通（忽略细管的容积）。两气缸各有一个活塞，质量分别为和，活塞与气缸无摩擦。活塞的下方为理想气体，上方为真空。当气体处于平衡状态时，两活塞位于同一高度。（已知，
①在两活塞上同时各放一质量为的物块，求气体再次达到平衡后两活塞的高度差（假定环境温度始终保持为。
②在达到上一问的终态后，环境温度由缓慢上升到，试问在这个过程中，气体对活塞做了多少功？气体是吸收还是放出了热量？（假定在气体状态变化过程中，两物块均不会碰到气缸顶部）。
14．（16分）如图所示，在xOy平面内，MN与y轴平行，间距为d，其间有沿x轴负方向的匀强电场E。y轴左侧有宽为L的垂直纸面向外的匀强磁场，MN右侧空间存在范围足够宽、垂直纸面的匀强磁场（图中未标出）。质量为m、带电量为+q的粒子从P（d，0）沿x轴负方向以大小为v0的初速度射入匀强电场。粒子到达O点后，经过一段时间还能再次回到O点。已知电场强度E=，粒子重力不计。
(1)求粒子到O点的速度大小；
(2)求y轴左侧磁场区域磁感应强度B1的大小应满足什么条件？
(3)若满足(2)的条件，求MN右侧磁场的磁感应强度B2和y轴左侧磁场区域磁感应强度B1的大小关系。
15．（12分）自动化构件是现代化机械的重要组成部分，某种自动化构件的简化示意图如图所示。两个在点相切的光滑圆形细管道，左管道在点与斜面相切，右管道在点与另一斜面相切，两斜面与竖直线夹角均为30°。两圆形管道的圆心、及其相切点在同一水平面上，管道圆弧的半径均为，管道的横截面积很小。在点处有两个小物块甲和乙，物块甲上连接一个轻弹簧，两小物块压缩弹簧后处于静止状态且锁定。小物块在管道内光滑滑动与斜面间的动摩擦因数为，物块甲的质量为。
(1)物块乙为某一质量时，解除点锁定后，物块甲运动至左管道的最低点时，对管道的压力是其重力的7倍，物块乙上升的最高点为右管道的处。求物块甲在点时的速度大小及沿斜面向上滑动的时间；
(2)若其他条件不变，仅改变物块乙的质量，使物块乙弹开后上升能够滑过点，求物块乙的质量范围。
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．氚核在云室中发生β衰变，没有中子参与，故核反应方程为，故A错误；
B．β粒子在云室中穿过会留下清晰的路径，此体现了粒子的粒子性，故B错误；
C．氚核内部某个中子转变为质子时，会发射电子，即射线，故C正确；
D．由于不知道氚核的初始动量，故由动量守恒无法求出新核的动量，故D错误；
故选C。
2、C
【解析】
AB．由光路图看出，光束在面上发生了全反射，而光束在面上没有发生全反射，而入射角相同，说明光的临界角小于光的临界角，由
分析得知，玻璃对光束的折射率小于光束的折射率，由
得知在玻璃砖中光的传播速度比光大，故AB错误；
C．由于玻璃对光的折射率小于光的折射率，则光的频率比光的低，光的波长比光的长，所以光比光更容易发生明显的衍射现象，用同样的装置分别做单缝衍射实验，光束比光束的中央亮条纹宽，故C正确；
D．根据条纹间距公式
可知双缝干涉条纹间距与波长成正比，所以光束的条纹间距大，故D错误。
故选C。
3、A
【解析】
由题意可知，定值电阻R0在额定电流情况下分得的电压为：
则原线圈输入电压：
U1=220V－20V=200V
由变压器的工作原理：
可知：
允许电流最大时原线圈的输入功率为：
P1=U1I=200×2W=400W
由变压器输出功率等于输入功率可得：
P2=P1=400W
又由公式可知
可得：
故A正确，BCD错误。
4、B
【解析】
谱线的能量为
氢原子由能级跃迁到能级时释放出的光子的能量为
当时，无解；
当时，可得
当时，可得
故A、C、D错误，B正确；
故选B。
5、D
【解析】
A．根据 可知，图像与横轴围成的面积代表电容器所带的总电荷量，故A错误；
BC． 确定每个小方格所对应的电荷量值，纵坐标的每个小格为0.2mA，横坐标的每个小格为0.4s，则每个小格所代表的电荷量数值为
q=0.2×10-3×0.4=8×10-5C
曲线下包含的小正方形的个数为40个，由曲线下方的方格数与q的乘积即得电容器所带的电荷量
Q=40×8×10-5C=3.2×10-3C
故BC错误；
D． 电容器的电容约为
故D正确。
故选D。
6、C
【解析】
A.光电子在电场中做减速运动，根据动能定理得：
则得光电子的最大初速度：
故A不符题意；
BCD.根据爱因斯坦光电效应方程得：
联立可得普朗克常量为：
代入可得金属的逸出功：
阴极金属的极限频率为：
故C符合题意，B、D不符题意。
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】
当物体转到圆盘的最低点，由重力沿斜面向下的分力和最大静摩擦力的合力提供向心力时，角速度最大，由牛顿第二定律求出重力加速度，然后结合万有引力提供向心力即可求出．
【详解】
物体在圆盘上受到重力、圆盘的支持力和摩擦力，合力提供向心加速度；可知当物体转到圆盘的最低点，所受的静摩擦力沿斜面向上达到最大时，角速度最大，由牛顿第二定律得：μmgcs30°-mgsin30°=mω2L，所以:.
A．绕该行星表面做匀速圆周运动的物体受到的万有引力即为其所受重力，即：,所以，故A错误；
B．根据行星的第一宇宙速度公式得，该行星得第一宇宙速度为，故B正确；
C．同步卫星在轨运行时，轨道处卫星受到的引力提供向心力，则有，解得：，由于同步卫星的高度未知，故而无法求出自转周期T，故C错误；
D．离行星表面距离为R的地方的万有引力：；即重力加速度为ω2L．故D正确．
本题易错点为C选项，在对同步卫星进行分析时，如果公转圆周运动不能计算时，通常可以考虑求行星自传周期：同步卫星的周期等于行星自传周期．
该行星赤道上的物体随行星一起做圆周运动时，万有引力可分解为重力和自传向心力，即，由于不能确定该行星表面上赤道地区的重力加速度，故而无法求出自传周期T；
如果错误地按照自传向心力由万有引力提供，，解得：T=，就错了，因为是如果行星上物体所受万有引力全部提供自传向心力，该行星已经处在自解体状态了，也就是不可能存在这样得行星．
8、BDE
【解析】
A．布朗运动是悬浮在液体表面的固体颗粒的无规则运动，是液体分子无规则运动的具体表现，选项A错误；
B．扩散现象是由物质分子无规则运动产生的，选项B正确；
C．热量能自发地从高温物体传到低温物体，也能从低温物体传到高温物体，但是要引起其他的变化，选项C错误；
D．固体分子间同时存在着引力和斥力，选项D正确；
E．温度是分子平均动能的标志，标志着物体内大量分子热运动的剧烈程度，故E正确。
故选BDE。
9、ACD
【解析】
A． 当S接通后，电路的总电阻减小，总电流变大，而变压器的匝数比不变，所以原线圈中的电流增大，电流表A1的示数变大，故A正确；
B． 当S接通后，电路的总电阻减小，副线圈总电流变大，电流表A2的示数变大，故B错误；
C．根据图像可知，开关闭合前灯泡L1上的电压为220V，故电压表的示数为副线圈总电压，大于220V，闭合开关后，输入电压和匝数不变，电压表示数仍大于220V，故C正确；
D． 开关闭合后，总电阻减小，干路电流增大，故电阻分的电压增大，灯泡L1的电压减小，小于220V，故D正确。
故选ACD。
10、ACD
【解析】
A．气体压强是由大量气体分子频繁地碰撞器壁而产生的作用，所以其本质上就是大量气体分子作用在器壁单位面积上的平均作用力，所以A正确；
B．物体的温度越高，分子的平均动能就越大。分子的平均动能大，并不是每个分子动能都增大，也有个别分子的动能减小，所以B错误；
C．根据理想气体状态方程
可知，一定质量的理想气体，压强不变时，温度升高时，体积增加，故分子间的平均距离一定增大，所以C正确；
D．气体的扩散现象说明涉及热现象的宏观过程具有方向性，所以D正确；
E．外界对气体做功
由于不知道气体是吸热还是放热，根据热力学第一定律
无法确定气体的内能增加还是减小，故E错误。
故选ACD。
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、BD
【解析】
(1)[1]A．机械能守恒等式左右两边都有质量，所以不用天平测出重物的质量，故A错误；
B． 操作上，应先接通打点计时器的电源，再松开纸带，让重物自由下落，故B正确；
C．在验证机械能守恒时，计算速度应利用纸带处理，不能直接应用自由落体公式，故C错误；
D． 选择体积小、质量大的重物，纸带、限位孔在同一竖直线上，可以减小系统误差，故D正确。
故选：BD。
(2)[2]根据机械能守恒有：
得
12、E G表示数I， V表示数U 电路图见解析
【解析】
（1）[1]．G表本身可以测量通过的电流，但由题意可知，G表内阻较小，无法直接用电压表进行测量，故应与E：定值电阻R0串联后再与电压表并联；
[2][3]．同时由于两表量程偏低，且滑动变阻器阻值偏小，为了安全，采用滑动变阻器分压接法；故原理图如甲图所示；为了更好地保护电路，也可以与电阻箱串联后给G供电；故电路图可以是甲图中的任一个；
由欧姆定律可知
解得：
则要测量的量是： G表示数I，V表示数U；
（2）①[4]．将G表与电阻箱串联后，可以充当电压表使用，则其应并联在电源两端，滑动变阻器与电流表串联后即可进行测电源电动势和内电阻的实验，实物电路图如图所示：
②[5][6]．电源的路端电压
U=IG（200+2800）=3000IG
故图象与纵坐标的交点为500μA，则电源的电动势为：
E=500μA×3000=1.5V；
内阻
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 ，吸收热量。
【解析】
①设左、右活塞的面积分别为和，由于气体处于平衡状态，故两活塞对气体的压强相等，即
由此得
①
在两个活塞上各加质量为的物块后，假设左右两活塞仍没有碰到汽缸底部，由平衡条件
，则右活塞降至气缸底部，所有气体都在左气缸中
在初态，气体的压强为：，体积为：；
在末态，气体压强为：，体积为：为左活塞的高度）
由玻意耳定律得
代入数据解得
②当温度由上升至时，气体的压强始终为，设是温度达到时左活塞的高度，
由盖∙吕萨克定律得
活塞对气体做的功为
环境温度升高，则气体温度升高内能变大，又气体对活塞做功，根据热力学第一定律：在此过程中气体吸收热量。
14、（1）；（2）；（3），n=l，2，3……
【解析】
(1)粒子，从P点到O点，由动能定理得
可得粒子到
(2)洛伦兹力提供向心力
粒子要再次回到O点，则粒子不能从y轴左侧的磁场射出，需要返回磁场，经过电场和MN右侧的磁场的作用，再次返回到O点，故要求：
故要求
(3)粒子通过电场回到MN右侧磁场时速度为。设粒子在右侧磁场中轨道半径为R，要使其能够回到原点，粒子在右侧磁场中应向下偏转，且偏转半径R≥r。
解得
①当R=r
可得
②R>r，要使粒子回到原点（粒子轨迹如下图所示）
则须满足
其中n=l，2，3……
，n=l，2，3……
其中n=1时，
综上，需要B2和y轴左侧磁场区域磁感应强度B1的大小关系满足
，n=l，2，3……
15、 (1)；；(2)。
【解析】
(1)甲做圆周运动至点有
解得
甲运动的过程机械能守恒，有
物块甲沿斜面上滑过程，根据牛顿第二定律有
根据运动学公式有
由几何关系得
联立解得得沿斜面向上滑动的时间
(2)甲运动的过程，机械能守恒有
甲、乙弹开过程，动量守恒，能量守恒有
乙运动至处的过程，机械能守恒有
联立可得
改变物块乙的质量，甲、乙弹开过程，动量守恒，能量守恒有
乙能够滑过点，有
联立可得