2027年武威市高考物理一模试卷（含答案解析）

这是一份2027年武威市高考物理一模试卷（含答案解析），共31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、平行板电容器、静电计、理想二极管(正向电阻为0。反向电阻无穷大)与内阻不计的电源连接成如图所示的电路，现在平行板电容器两极板间的P点固定一带负电的点电荷，其中电容器的右极板固定，左极板可左右移动少许。设静电计的张角为θ。则下列说法正确的是（ ）
A．若左极板向左移动少许，则θ变大，P点的电势不变
B．若左极板向左移动少许，则θ不变，P点的电势不变
C．若左极板向右移动少许，则θ不变，位于P点的点电荷的电势能减小
D．若左极板向右移动少许，则θ变小，位于P点的点电荷的电势能增大
2、如图所示，四根相互平行的固定长直导线、、、，其横截面构成一角度为的菱形，均通有相等的电流，菱形中心为。中电流方向与中的相同，与、中的相反，下列说法中正确的是（ ）
A．菱形中心处的磁感应强度不为零
B．菱形中心处的磁感应强度方向沿
C．所受安培力与所受安培力大小不相等
D．所受安培力的方向与所受安培力的方向相同
3、下列说法正确的是（ ）
A．阴极射线的本质是高频电磁波
B．玻尔提出的原子模型，否定了卢瑟福的原子核式结构学说
C．贝克勒尔发现了天然放射现象，揭示了原子核内部有复杂结构
D．变成，经历了4次β衰变和6次α衰变
4、如图所示，接在家庭电路上的理想降压变压器给小灯泡L供电，如果将原、副线圈减少相同匝数，其他条件不变，则( )
A．小灯泡变亮
B．小灯泡变暗
C．原、副线圈两端电压的比值不变
D．通过原、副线圈电流的比值不变
5、水平地面上方分布着水平向右的匀强电场，一光滑绝缘轻杆竖直立在地面上，轻杆上有两点A、B。轻杆左侧固定一带正电的点电荷，电荷量为+Q，点电荷在轻杆AB两点的中垂线上，一个质量为m，电荷量为+q的小球套在轻杆上，从A点静止释放，小球由A点运动到B点的过程中，下列说法正确的是（ ）
A．小球受到的电场力先减小后增大
B．小球的运动速度先增大后减小
C．小球的电势能先增大后减小
D．小球的加速度大小不变
6、如图所示，一闭合的金属圆环从静止开始下落，穿过一竖直悬挂的条形磁铁，磁铁的N极向上，在运动过程中，圆环的中心轴线始终与磁铁的中轴线保持重合，则下列说法中正确的是
A．对于金属圆环来说，在AB段磁通量向下
B．条形磁体的磁感线起于N极，终于S极，磁感线是不闭合的
C．自上向下看，在AB段感应电流沿顺时针方向
D．自上向下看，在AB段感应电流沿逆时针方向
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，光滑平行导轨MN和PQ固定在同一水平面内，两导轨间距为L，MP间接有阻值为的定值电阻。两导轨间有一边长为的正方形区域abcd，该区域内有方向竖直向下的匀强磁场，磁感应强度为B，ad平行MN。一粗细均匀、质量为m的金属杆与导轨接触良好并静止于ab处，金属杆接入两导轨间的电阻为R。现用一恒力F平行MN向右拉杆，已知杆出磁场前已开始做匀速运动，不计导轨及其他电阻，忽略空气阻力，则（ ）
A．金属杆匀速运动时的速率为
B．出磁场时，dc间金属杆两端的电势差
C．从b到c的过程中，金属杆产生的电热为
D．从b到c的过程中，通过定值电阻的电荷量为
8、如图，水平面上从B点往左都是光滑的，从B点往右都是粗糙的．质量分别为M和m的两个小物块甲和乙（可视为质点），与粗糙水平面间的动摩擦因数分别为μ甲和μ乙，在光滑水平面上相距L以相同的速度同时开始向右运动，它们在进入粗糙区域后最后静止。设静止后两物块间的距离为s，甲运动的总时间为t1、乙运动的总时间为t2，则以下说法中正确的是
A．若M=m，μ甲=μ乙，则s=L
B．若μ甲=μ乙，无论M、m取何值，总是s=0
C．若μ甲＜μ乙，M＞m，则可能t1=t2
D．若μ甲＜μ乙，无论M、m取何值，总是t1＜t2
9、如图所示，在光滑水平的平行导轨MN、HG左端接一阻值为的电阻（导轨电阻不计），两轨道之间有垂直纸面向里的匀强磁场。一电阻也为的金属杆，垂直两导轨放在轨道上。现让金属杆在外力作用下分别以速度v1、v2由图中位置1匀速运动到位置2，两次运动过程中杆与导轨接触良好，若两次运动的速度之比为，则在这两次运动中下列说法正确的是（ ）
A．R0两端的电压之比为U1:U2＝1:2
B．回路中产生的总热量之比Q1:Q2＝1:4
C．外力的功率之比P1:P2＝1:2
D．通过导体横截面的电荷量q1:q2＝1:1
10、如图所示，理想变压器输入端接在电动势随时间变化，内阻为r的交流电源上，输出端接理想电流表及阻值为R的负载，如果要求负载上消耗的电动率最大，则下列说法正确的是（ ）
A．该交流电源的电动势的瞬时值表达式为V
B．变压器原副线圈匝数的比值为
C．电流表的读数为
D．负载上消耗的热功率
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）某同学用图甲的实验装置验证机械能守恒定律。已知当地重力加速度为g。
(1)用游标卡尺测量立方体小钢块的边长d，测量结果如图乙，则d=____cm。
(2)用电磁铁吸住小钢块，保持小钢块底面与水平面平行。用刻度尺测量小钢块与光电门的高度差h。
(3)将电磁铁断电，小钢块由静止开始下落，测得小钢块通过光电门的时间t=3.20 ms。则小钢块通过光电门时的速度v=____________m/s。
(4)改变小钢块与光电门的高度差h，重复步骤(2)(3)，得到多组数据。
(5)利用实验数据作出v2一h图像。若v2一h图线为一条过原点的直线，且直线的斜率k=____，则说 明小钢块下落过程中机械能守恒。（用题中给出的物理量符号表示）
12．（12分）导电玻璃是制造LCD的主要材料之一，为测量导电玻璃的电阻率，某小组同学选取了一个长度为L的圆柱体导电玻璃器件，上面标有“3V，L”的字样，主要步骤如下，完成下列问题．
(1)首先用螺旋测微器测量导电玻璃的直径，示数如图甲所示，则直径d=________mm．
(2)然后用欧姆表×100档粗测该导电玻璃的电阻，表盘指针位置如图乙所示，则导电玻璃的电阻约为________Ω．
(3)为精确测量在额定电压时的阻值，且要求测量时电表的读数不小于其量程的，滑动变阻器便于调节，他们根据下面提供的器材，设计了一个方案，请在答题卡上对应的虚线框中画出电路图，标出所选器材对应的电学符号_____________．
A．电流表（量程为60mA，内阻约为3Ω）
B．电流表（量程为2mA，内阻=15Ω）
C．定值电阻=747Ω
D．定值电阻=1985Ω
E．滑动变阻器R（0~20Ω）一只
F．电压表V（量程为10V，内阻）
G．蓄电池E（电动势为12V，内阻很小）
H．开关S一只，导线若干
(4)由以上实验可测得该导电玻璃电阻率值=______（用字母表示，可能用到的字母有长度L、直径d、电流表、的读数、，电压表读数U，电阻值、、、、）．
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，AB为一固定在水平面上的半圆形细圆管轨道，轨道内壁粗糙，其半径为R且远大于细管的内径，轨道底端与水平轨道BC相切于B点。水平轨道BC长为2R,动摩擦因数为μ1=0.5，右侧为一固定在水平面上的粗糙斜面。斜面CD足够长，倾角为θ=37°，动摩擦因数为μ2=0.8。一质量为m，可视为质点的物块从圆管轨道顶端A点以初速度水平射入圆管轨道，运动到B点时对轨道的压力为自身重力的5倍，物块经过C点时速度大小不发生变化。sin37°=0.6，cs37°=0.8，重力加速度为g，求：
（1）物块从A点运动到B点的过程中，阻力所做的功；
（2）物块最终停留的位置。
14．（16分）如图所示，一带电微粒质量为m=2.0×10﹣11kg、电荷量q=+1.0×10﹣5C，从静止开始经电压为U1=100V的电场加速后，水平进入两平行金属板间的偏转电场中，微粒射出电场时的偏转角θ=30°，并接着进入一个方向垂直纸面向里、宽度为D=34.6cm的匀强磁场区域．已知偏转电场中金属板长L=20cm，两板间距d=17.3cm，重力忽略不计．求：
（1）带电微粒进入偏转电场时的速率v1；
（2）偏转电场中两金属板间的电压U2；
（3）为使带电微粒不会由磁场右边射出，该匀强磁场的磁感应强度B至少多少．
15．（12分）如图所示，地面和半圆轨道面均光滑．质量M=1kg、长L=4m的小车放在地面上，其右端与墙壁的距离为S=3m，小车上表面与半圆轨道最低点P的切线相平．现有一质量m=1kg的滑块（不计大小）以v0=6m/s的初速度滑上小车左端，带动小车向右运动．小车与墙壁碰撞时即被粘在墙壁上，已知滑块与小车表面的滑动摩擦因数μ=0.1，g取10m/s1．
（1）求小车与墙壁碰撞时的速度；
（1）要滑块能沿圆轨道运动而不脱离圆轨道，求半圆轨道的半径R的取值．
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】
AB．静电计上的电压不变，所以静电计的张角θ不变，由于二极管具有单向导电性，所以电容器只能充电，不能放电；将电容器的左极板水平向左移时，电容器的电容减小，但不能放电，则电容器带电量不变，由和可得，电容器两极板间的电场不变，则P点的电势（x为P点到左极板的距离），则P点的电势降低，故AB错误；
CD．将电容器的左极板水平向右移时，电容器的电容增大，电场强度增大，P点的电势升高，由于P点固定的是负电荷，所以位于P点的点电荷的电势能减小，故C项正确，D项错误。
故选C。
2、A
【解析】
AB．由右手螺旋定则可知，L1在菱形中心处的磁感应强度方向OL2方向，21在菱形中心处的磁感应强度方向OL3方向，L3在菱形中心处的磁感应强度方向OL2方向，L4在菱形中心处的磁感应强度方向OL3方向，由平行四边形定则可知，菱形中心处的合磁感应强度不为零，方向应在OL3方向与OL2方向之间，故A正确，B错误；
C．L1和L3受力如图所示，由于四根导线中的电流大小相等且距离，所以每两根导线间的相互作用力大小相等，由几可关系可知，所受安培力与所受安培力大小相等，方向不同，故CD错误；
故选A。
3、C
【解析】
A．阴极射线的本质是高速电子流，不是高频电磁波，选项A错误；
B．玻尔提出的原子模型，成功解释了氢原子发光现象，但是没有否定卢瑟福的核式结构模型，故B错误。
C．贝克勒尔发现了天然放射现象，揭示了原子核内部有复杂结构，选项C正确；
D．变成，经历了次α衰变，8×2-（94-82）=4次β衰变，选项D错误。
故选C。
4、B
【解析】
因变压器为降压变压器，原线圈匝数大于副线圈匝数；而当同时减小相同匝数时，匝数之比一定变大；再根据变压器原理进行分析即可．
【详解】
由变压器相关知识得：，原、副线圈减去相同的匝数n后： ，则说明变压器原、副线圈的匝数比变大，则可得出C、D错误．由于原线圈电压恒定不变，则副线圈电压减小，小灯泡实际功率减小，小灯泡变暗，A错误，B正确．
本题考查理想变压器的基本原理，要注意明确电压之比等于匝数之比；而电流之比等于匝数的反比；同时还要注意数学知识的正确应用．
5、C
【解析】
A．小球下滑时受匀强电场的电场力是不变的，受到点电荷的电场力先增加后减小，则小球受到的电场力先增大后减小，选项A错误；
B．小球下滑时，匀强电场的电场力垂直小球运动方向，则对小球不做功；点电荷在前半段先对小球做负功，重力做正功，但是由于不能比较正功和负功的大小关系，则不能确定小球速度变化情况；在后半段，点电荷电场力和重力均对小球做正功，则小球的运动速度增大，选项B错误；
C．小球下滑时，匀强电场的电场力垂直小球运动方向，则对小球不做功；点电荷在前半段先对小球做负功，在后半段对小球做正功，则小球的电势能先增大后减小，选项C正确；
D．由小球的受力情况可知，在A点时小球的加速度小于g，在AB中点时小球的加速度等于g，在B点时小球的加速度大于g，则加速度是不断变化的，选项D错误。
故选C。
6、C
【解析】
A．在圆环还没有套上磁铁之前，圆环中磁通量方向向上。故A错误。
B．磁感线是闭合的。故B错误。
CD．根据楞次定律，AB段感应电流是顺时针方向。故C正确，D错误。
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．设流过金属杆中的电流为，由平衡条件得
解得
根据欧姆定律有
所以金属杆匀速运动的速度为
故A错误；
B．由法拉第电磁感应定律得，杆切割磁感线产生的感应电动势大小为
所以金属杆在出磁场时，dc间金属杆两端的电势差为
故B正确；
C．设整个过程电路中产生的总电热为，根据能量守恒定律得
代入可得
所以金属杆上产生的热量为
故C错误；
D．根据电荷量的计算公式可得全电路的电荷量为
故D正确。
故选BD。
8、BC
【解析】
A．由动能定理可知：
若，，则两物体在粗糙地面上滑动的位移相同，故二者的距离为零，故A错误；
B．由动能定理可知：
解得：
滑行距离与质量无关，故若，无论、取何值，总是，故B正确；
CD．两物体在粗糙斜面上的加速度：
则从点运动到停止的时间：
若，则有：
因乙离点较远，故可能有：
故C正确，D错误；
故选BC。
9、AD
【解析】
A．两种情况下杆产生的电动势分别为
、
回路中的总电阻为R。故回路中两次的电流分别为
、
故电流之比为
根据欧姆定律，R0两端的电压之比
故A正确；
B．两次运动所用的时间为
故产生的热量之比为
故B错误；
C．由于棒做匀速直线运动，故外力的功率等于回路中的功率，故
故C错误。
D．两种情况下磁通量的变化量相同，则通过导体横截面的电荷量为
故通过电阻横截面的电荷量为
q1:q2=1:1
故D正确。
故选AD。
10、BC
【解析】
A．由图可知周期T＝4×10-2s，角速度
所以该交流电源的电动势的瞬时值表达式为
e＝Emsin(50πt)
故A错误；
B．设原副线圈中的匝数分别为n1和n2，电流分别为I1和I2，电压分别为U1和U2，则
U1＝E−I1r
电阻R消耗的功率
P＝U2I2=U1I
即
P＝(E−I1r)I1＝−I12r−EI1
可见
I1＝
时，P有最大值
此时
则
所以
故B正确；
C．电流表的读数为有副线圈电流的有效值：原线圈电流有效值为
则
故C正确；
D．负载上消耗的功率
故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、0.96 3.0 2g
【解析】
(1)[1]．用游标卡尺测量立方体小钢块的边长 d=0.9+0.1mm×6=0.96cm。
(3)[2]．小钢块通过光电门时的速度
(4)[3]．由，则v2=2gh，则做出的v2-h图像的斜率为2g。
12、1.990 500
【解析】
（1）螺旋测微器的固定刻度为1.5mm，可动刻度为49.0×0.01mm=0.490mm，所以最终读数为1.5mm+0.490mm=1.990mm（1.989～1.991mm均正确 ）
（2）表盘的读数为5，所以导电玻璃的电阻约为5×100Ω=500Ω．
（3）电源的电动势为12V，电压表的量程为10V，滑动变阻器的电阻为20Ω，由于滑动变阻器的电阻与待测电阻的电阻值差不多，若串联使用调节的范围太小，所以滑动变阻器选择分压式接法； 流过待测电阻的电流约为：I==0.006A=6mA，两电压表量程均不合适；
同时由于电压表量程为10V，远大于待测电阻的额定电压3V，故常规方法不能正常测量；
所以考虑用电流表改装成电压表使用，同时电压表量程为10V，内阻RV=1kΩ，故满偏电流为10mA，符合要求，故将电压表充当电流表使用，电流表A2与R2串联充当电压表使用，改装后量程为4V，可以使用，由于改装后电表已知，故内外接法均可，故电路图如图所示；

（4）根据串并联电路的规律可知，待测电阻中的电流：I=-I2
电压：Ux=I2（R2+RA2）
由欧姆定律可知电阻：Rx=
根据电阻定律可知：R=ρ
而截面积：S=π
联立解得：ρ=
点睛：本题考查电阻率的测量，本题的难点在于仪表的选择和电路接法的选择，注意题目中特别要求测量时电表的读数不小于量程的1/3，所以一定要认真分析各电表的量程再结合所学规律才能正确选择电路和接法．
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）物块到B点时，设轨道对其支持力为N，由牛顿第三定律知
由牛顿第二定律
解得
A到B的过程，由动能定理
得
（2）设物块沿斜面上升的最大位移为，由动能定理
其中
，
得
因，故物块在速度减为零之后不会下滑，物体最终会静止在斜面上距离点的位置。
14、 (1)1.0×104m/s (2)66.7 V (3)0.1 T
【解析】
（1）粒子在加速电场中，电场力做功，由动能定理求出速度v1．
（2）粒子进入偏转电场后，做类平抛运动，运用运动的合成与分解求出电压．
（3）粒子进入磁场后，做匀速圆周运动，结合条件，画出轨迹，由几何知识求半径，再求B．
【详解】
（1）带电微粒经加速电场加速后速度为v，根据动能定理：qU1＝mv12
解得：v1＝=1.0×104m/s
（2）带电微粒在偏转电场中只受电场力作用，做类平抛运动．在水平方向微粒做匀速直线运动水平方向：
带电微粒在竖直方向做匀加速直线运动，加速度为a，出电场时竖直方向速度为v2
竖直方向：
v2＝at＝
由几何关系：
U2＝tanθ
代入数据得：U2=100V
（3）带电微粒进入磁场做匀速圆周运动，洛伦兹力提供向心力，设微粒轨道半径为R，
由几何关系知R+＝D
得：R＝
设微粒进入磁场时的速度为v′：v′＝
由牛顿运动定律及运动学规律：qv′B＝
得：
代入数据数据解得B=0.1T
若带电粒子不射出磁场，磁感应强度B至少为0.1T．
15、（1）小车与墙壁碰撞时的速度是4m/s；
（1）要滑块能沿圆轨道运动而不脱离圆轨道，半圆轨道的半径R的取值为R≤0.14m或R≥0.6m．
【解析】
解：（1）设滑块与小车的共同速度为v1，滑块与小车相对运动过程中动量守恒，有
mv0=（m+M）v1
代入数据解得
v1=4m/s
设滑块与小车的相对位移为 L1，由系统能量守恒定律，有
μmgL1=
代入数据解得 L1=3m
设与滑块相对静止时小车的位移为S1，根据动能定理，有
μmgS1=
代入数据解得S1=1m
因L1＜L，S1＜S，说明小车与墙壁碰撞前滑块与小车已具有共同速度，且共速时小车与墙壁还未发生碰撞，故小车与碰壁碰撞时的速度即v1=4m/s．
（1）滑块将在小车上继续向右做初速度为v1=4m/s，位移为L1=L﹣L1=1m的匀减速运动，然后滑上圆轨道的最低点P．
若滑块恰能滑过圆的最高点，设滑至最高点的速度为v，临界条件为
mg=m
根据动能定理，有
﹣μmgL1﹣
①②联立并代入数据解得R=0.14m
若滑块恰好滑至圆弧到达T点时就停止，则滑块也能沿圆轨道运动而不脱离圆轨道．
根据动能定理，有
﹣μmgL1﹣
代入数据解得R=0.6m
综上所述，滑块能沿圆轨道运动而不脱离圆轨道，半圆轨道的半径必须满足
R≤0.14m或R≥0.6m
答：
（1）小车与墙壁碰撞时的速度是4m/s；
（1）要滑块能沿圆轨道运动而不脱离圆轨道，半圆轨道的半径R的取值为R≤0.14m或R≥0.6m．
【点评】本题通过计算分析小车与墙壁碰撞前滑块与小车的速度是否相同是难点．第1题容易只考虑滑块通过最高点的情况，而遗漏滑块恰好滑至圆弧到达T点时停止的情况，要培养自己分析隐含的临界状态的能力．