西安市2027年高考物理必刷试卷（含答案解析）

这是一份西安市2027年高考物理必刷试卷（含答案解析），共31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、2020年1月我国成功发射了“吉林一号”卫星，卫星轨道可看作距地面高度为650km的圆，地球半径为6400km，第一宇宙速度为7.9km/s。则该卫星的运行速度为（ ）
A．11.2km/sB．7.9km/sC．7.5km/sD．3.lkm/s
2、在实验室观察到如下的核反应。处于静止状态的铝原子核，受到一个运动粒子撞击后，合在一起成为一个处于激发态的硅原子核。对此核反应下列表述正确的是（ ）
A．核反应方程为B．该核反应是核聚变反应
C．新生成的与是同位素D．新生成的处于静止状态
3、如图所示，两条轻质导线连接金属棒的两端，金属棒处于匀强磁场内且垂直于磁场。金属棒的质量，长度。使金属棒中通以从Q到P的恒定电流，两轻质导线与竖直方向成角时，金属棒恰好静止。则磁场的最小磁感应强度（重力加速度g取）（ ）
A．大小为，方向与轻质导线平行向下
B．大小为，方向与轻质导线平行向上
C．大小为，方向与轻质导线平行向下
D．大小为，方向与轻质导线平行向上
4、质量为的篮球从某一高处从静止下落，经过时间与地面接触，经过时间弹离地面，经过时间达到最高点。重力加速度为，忽略空气阻力。地面对篮球作用力冲量大小为（ ）
A．
B．
C．
D．
5、如图所示，长为d、质量为m的导体棒ab，置于倾角为θ的光滑斜面上。导体棒与斜面的水平底边始终平行。已知导体棒电流方向从a到b，大小为I，重力加速度为g。若匀强磁场的大小、方向都可以改变，要使导体棒能静止在斜面上，则磁感应强度的最小值和对应的方向是（ ）
A．，方向垂直于斜面向下
B． ，方向垂直于斜面向上
C．，方向竖直向上
D．， 方向竖直向下
6、如图所示，固定在竖直平面内的大圆环的半径为。质量为的小环套在大圆环上，且与大圆环接触面光滑。在劲度系数为的轻弹簧作用下，小环恰静止于大圆环上，弹簧与竖直方向的夹角为30°，则（ ）
A．弹簧伸长的长度为
B．弹簧伸长的长度为
C．弹簧缩短的长度为
D．弹簧缩短的长度为
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、美国物理学家阿瑟·阿什金因利用光的力量来操纵细胞获得2018年诺贝尔物理学奖，原来光在接触物体后，会对其产生力的作用，这个来自光的微小作用可以让微小的物体（如细胞）发生无损移动，这就是光镊技术．在光镊系统中，光路的精细控制非常重要。对此下列说法正确的是（ ）
A．光镊技术利用光的粒子性
B．光镊技术利用光的波动性
C．红色激光光子能量大于绿色激光光子能量
D．红色激光光子能量小于绿色激光光子能量
8、如图所示是宇宙空间中某处孤立天体系统的示意图，位于点的一个中心天体有两颗环绕卫星，卫星质量远远小于中心天体质量，且不考虑两卫星间的万有引力。甲卫星绕点做半径为的匀速圆周运动，乙卫星绕点的运动轨迹为椭圆，半长轴为、半短轴为，甲、乙均沿顺时针方向运转。两卫星的运动轨迹共面且交于两点。某时刻甲卫星在处，乙卫星在处。下列说法正确的是（ ）
A．甲、乙两卫星的周期相等
B．甲、乙两卫星各自经过处时的加速度大小相等
C．乙卫星经过处时速度相同
D．甲、乙各自从点运动到点所需时间之比为1：3
9、理论表明，围绕地球转动的卫星，其机械能只与卫星的质量和轨道的长轴大小有关。如图所示，A为地球，b、c为质量相同的两颗卫星围绕地球转动的轨道形状分别为圆和椭圆，两轨道共面，P为两个轨道的交点，b的半径为R，c的长轴为2R。关于这两颗卫星，下列说法正确的是（ ）
A．它们的周期不同B．它们的机械能相等
C．它们经过P点时的加速度不同D．它们经过P点时的速率相同
10、如图，光滑绝缘细管与水平面成30°角，在管的上方P点固定一个正点电荷Q，P点与细管在同一竖直平面内。一带电量为－q的小球位于管的顶端A点，PA连线水平，q≪Q．将小球由静止开始释放，小球沿管到达底端C点。已知B是AC中点，PB⊥AC，小球在A处时的加速度为a．不考虑小球电荷量对电场的影响，则（ ）
A．A点的电势低于B点的电势B．B点的电场强度大小是A点的4倍
C．小球从A到C的过程中电势能先增大后减小D．小球运动到C处的加速度为g－a
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）某实验小组探究弹簧的劲度系数k与其长度（圈数）的关系．实验装置如图所示：一均匀长弹簧竖直悬挂，7个指针P0、P1、P2、P3、P4、P5、P6分别固定在弹簧上距悬点0、10、20、30、40、50、60圈处；通过旁边竖直放置的刻度尺，可以读出指针的位置，P0指向0刻度．设弹簧下端未挂重物时，各指针的位置记为x0；挂有质量为0.100 kg的砝码时，各指针的位置记为x．测量结果及部分计算结果如下表所示（n为弹簧的圈数，重力加速度取9.80 m/s2）．已知实验所用弹簧总圈数为60，整个弹簧的自由长度为11.88 cm．
（1）将表中数据补充完整：①________；②________．
（2）以n为横坐标，为纵坐标，在答题卷给出的坐标纸上画出1/k－n图像．
（3）题（2）图中画出的直线可近似认为通过原点．若从实验中所用的弹簧截取圈数为n的一段弹簧，该弹簧的劲度系数k与其圈数n的关系的表达式为k＝_____N/m；该弹簧的劲度系数k与其自由长度l0（单位为m）的关系的表达式为k＝_____N/m．
12．（12分）为了测量一电压表V的内阻，某同学设计了如图1所示的电路。其中V0是标准电压表，R0和R分别是滑动变阻器和电阻箱，S和S1分别是单刀双掷开关和单刀开关，E是电源。
(1)用笔画线代替导线，根据如图1所示的实验原理图将如图2所示的实物图连接完整______。
(2)实验步骤如下：
①将S拨向接点1，接通S1，调节R0，使待测表头指针偏转到适当位置，记下此时___________的读数U；
②然后将S拨向接点2，保持R0不变，调节___________，使___________，记下此时R的读数；
③多次重复上述过程，计算R读数的平均值，即为待测电压表内阻的测量值。
(3)实验测得电压表的阻值可能与真实值之间存在误差，除偶然误差因素外，还有哪些可能的原因，请写出其中一种可能的原因：___________。
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，在xOy平面的y轴左侧存在沿y轴正方向的匀强电场，y轴右侧区域I内存在磁感应强度大小为B1=的匀强磁场，区域Ⅰ、区域Ⅱ的宽度均为L，高度均为3L．质量为m、电荷量为q的带正电的粒子从坐标为(，)的A点以速度v0沿x轴正方向射出，恰好经过坐标为(0，)的C点射入区域Ⅰ．粒子重力忽略不计．求：
（1）匀强电场的电场强度大小E；
（2）粒子离开区域Ⅰ时的位置坐标；
（3）要使粒子从区域Ⅱ的上边界离开磁场，可在区域Ⅱ内加垂直于纸面向里的匀强磁场．试确定磁感应强度B的大小范围，并说明粒子离开区域Ⅱ时的速度方向．
14．（16分）如图所示，两相同小木块M、N（均视为质点）的质量均为m=1kg，放在水平桌面上，木块M、N间夹有一压缩的轻质弹簧P，弹簧两端与小木块M、N不拴接，但两木块通过长L=0.1m的细线相连接。桌子中央O左侧粗糙，中央O右侧光滑，小木块M、N与桌子左侧间的动摩擦因数μ=0.5，且开始时木块N离桌子中央O的距离s=1.15m。现让小木块M、N一起以v0=4m/s的初速度向桌子右侧运动，当木块M、N越过桌子中央O进入右侧光滑区后，剪断从N间的细线，发现小木块M最终停在桌面光滑区，而小木块N水平抛出离开桌面，木块N运动到A点时速度方向恰好沿AB方向，小木块N沿斜面AB滑下。己知斜面AB与水平方向的夹角为，斜面长为2.0m，木块N与斜面间的动摩擦因数也是μ=0.5.木块N到达B点后通过光滑水平轨道BC到达光滑竖直圆轨道，底端（稍稍错开）分别与两侧的直轨道相切，其中AB与BC轨道以微小圆弧相接。重力加速度g取10m/s2，sin=0.6，cs=0.8.
(1)求压缩弹簧的弹性势能Ep；
(2)求水平桌面与A点的高度差；
(3)若木块N恰好不离开轨道，并能从光滑水平轨道DE滑出，则求竖直圆轨道的半径R。
15．（12分）如图所示，一透明材料制成的圆柱形棒直径为4cm，长度为30cm。一束光线从圆柱形棒的一个底面中心垂直射入，经由另一底面射出。求：
（1）该透明材料的折射率；
（2）保持入射点不变，调整光线的入射方向，使其在内壁上发生全反射，仍从另一底面射出，最多能经历几次全反射。
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】
近地卫星环绕地球做匀速圆周运动，由万有引力提供向心力，则有
则有第一宇宙速度
km/s
“吉林一号”卫星环绕地球做匀速圆周运动，由万有引力提供向心力，则有
联立解得
km/s
故C正确，ABD错误。
故选C。
2、C
【解析】
A．该反应过程的质量数和电荷数均守恒，但反应物错误，应为，故A错误；
B．该反应的类型为人工转变，不是核聚变反应，故B错误；
C．与的电荷数相同，属于同一种元素，二者为同位素，故C正确；
D．核反应过程中遵守动量守恒，反应前静止，则生成的硅原子核应与反应前撞击粒子的速度方向相同，故D错误。
故选C。
3、B
【解析】
说明分析受力的侧视图（右视图）如图所示
磁场有最小值，应使棒平衡时的安培力有最小值棒的重力大小、方向均不变，悬线拉力方向不变，由“力三角形”的动态变化规律可知
又有
联合解得
由左手定则知磁场方向平行轻质导线向上。故ACD错误，B正确。
故选B。
4、A
【解析】
选向下为正，运动全程由动量定理得：mg（t1+t2+t3）+I地=0，则有：
I地=-（mgtl+mgt2十mgt3），
负号表方向。
A．，故A符合题意；
B．，故B不符合题意；
C．，故C不符合题意；
D．，故D不符合题意。
故选A。
5、A
【解析】
根据三角形定则知，当安培力沿斜面向上时，安培力最小，根据共点力平衡可知，安培力的最小值为
F=mgsinα
此时所加的磁场方向垂直于斜面向下，即为
mgsinθ=BId
解得
方向垂直于斜面向下，故A正确、BCD错误。
故选A。
6、A
【解析】
如图所示
静止小环受重力，由假设法分析知，弹簧有向内的拉力，为伸长状态，大圆环的支持力沿半径向外。在力三角形中，由正弦定理得
由胡克定律得
联立可得
故A正确，BCD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、AD
【解析】
AB．光在接触物体后，会对其产生力的作用，则光镊技术利用光的粒子性，选项A正确，B错误；
CD．红光的频率小于绿光，根据可知，红色激光光子能量小于绿色激光光子能量，选项C错误，D正确。
故选AD。
8、AB
【解析】
A．椭圆的半长轴与圆轨道的半径相等，根据开普勒第三定律知，两颗卫星的运动周期相等，故A正确；
B．甲、乙在点都是由万有引力产生加速度，则有
故加速度大小相等，故B正确；
C．乙卫星在两点的速度方向不同，故C错误；
D．甲卫星从到，根据几何关系可知，经历，而乙卫星从到经过远地点，根据开普勒行星运动定律，可知卫星在远地点运行慢，近地点运行快，故可知乙卫星从到运行时间大于，而从到运行时间小于，故甲、乙各自从点运动到点的时间之比不是1：3，故D错误。
故选AB。
9、BD
【解析】
A．卫星b的轨道半径与卫星c运行轨道的半长轴大小相等，都是R，根据可知，两颗卫星运行周期相同，A错误；
B．由题意可知，两颗卫星质量相同，卫星b的轨道半径与卫星c运行轨道的半长轴大小相等，故机械能相等，B正确；
C．卫星经过P点时的加速度为
所以加速度相同，C错误；
D．因为卫星b的轨道半径与卫星c运行轨道的半长轴大小相等，且质量相等，所以两颗卫星经过P点时的势能相同，又因为B选项中两卫星的机械能相等，则动能相同，速率相同，D正确。
故选BD。
10、ABD
【解析】
A. 正点电荷的电场线呈发散型，沿着电场线方向，电势降低，因此A点的电势低于B点的电势，故A正确；
B. 结合几何关系：PA=2PB，由点电荷电场强度公式可知，B点的电场强度大小是A点的4倍，故B正确；
C.小球带负电，正点电荷Q对小球的电场力为吸引力，从A到C的过程中，电场力先做正功，后做负功，则小球电势能先减小后增大，故C错误；
D. 小球在AC两处受到的电场力大小相等，在A处时小球的加速度为a，对A点处小球受力分析，小球受电场力、重力与支持力，则：
Fcs30°+mgsin30°=ma
在C处时，小球受到重力、电场力与支持力，则：
mgsin30°−Fcs30°=ma′
解得：
a′=g−a
故D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、（1）①81.7 ②0.0122（2）如图所示（3）（1.67—1.83）×103/n、（3.31—3.62）/l0
【解析】
试题分析：
（1）①中；
②
（2）图线如图：
（3）③由图线可知直线的斜率为，故直线方程满足，即（N/m）（在之间均可）
④由于60匝弹簧的总长度为11.88cm；则n匝弹簧的原长满足，代入可得：．（在之间均可）
考点：测量弹簧的劲度系数实验；
12、见解析 标准电压表 R 标准电压表仍为U 电阻箱阻值不连续，电流通过电阻发热导致电阻阻值发生变化，电源连续使用较长时间，电动势降低，内阻增大等。
【解析】
(1)[1]．根据电路图连接的实物图如图所示；
(2)①[2]．将S拨向接点1，接通S1，调节R0，使待测表头指针偏转到适当位置，记下此时标准电压表V0 的读数U；
②[3] [4]．然后将S拨向接点2，保持R0不变，调节电阻箱R的阻值，使标准电压表V0的示数仍为U，记下此时R的读数；
(3)[5]．实验测得电压表的阻值可能与真实值之间存在误差，除偶然误差因素外，还有哪些可能有：由于电阻箱的阻值不具有连续性，可能导致电阻箱的阻值与待测电压表之间存在着一定的误差；另外电流通过电阻发热，导致电阻阻值发生变化；电源连续使用较长时间，导致电动势降低内阻增大等都有可能造成误差。
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）（L，0）；（3） ，30°≤θ≤90°
【解析】
（1）带电粒子在匀强电场中做类平抛运动
2L=v0t
解得
⑵ 设带电粒子经C点时的竖直分速度为vy、速度为v，轨迹如图所示：
，方向与x轴正向成45° 斜向上
粒子进入区域Ⅰ做匀速圆周运动，qB1v=m，
解得R=L
由几何关系知，离开区域时的位置坐标：x=L，y=0
（3）根据几何关系知，带电粒子从区域Ⅱ上边界离开磁场的半径满足L≤r≤L
半径为：
可得
根据几何关系知，带电粒子离开磁场时速度方向与y轴正方向夹角30°≤θ≤90°
14、 (1)4J；(2)0.45m；(3)0.66m
【解析】
(1)设两木块运动到O右侧时的速度大小为，在两木块一起运动到桌子中央O右侧的过程，由动能定理知
解得
剪断细线，两木块组成的系统水平方向动量守恒，设剪断细线后小木块N的速度大小为v，则有
根据能量守恒知
解得
(2)设木块N的抛出点到A点的高度差为h，到A点时，根据平抛运动规律知且
解得
(3)木块N到达A点时的速度大小为
设小木块N到达B点时的速度大小为，从A点到B点，由动能定理知，
设木块N在轨道最高点时最小速度为，木块N从B点到轨道最高点的过程，由机械能守恒定律得
在最高点根据牛顿第二定律知
解得
15、（1）；（2）次。
【解析】
（1）设光在该材料中传播速度为，则
得
由可知
（2）设全反射临界角为，则
解得
每发生一次全反射，光在轴线方向前进的距离为
得
所以次。
P1
P2
P3
P4
P5
P6
x0（cm）
2.04
4.06
6.06
8.05
10.03
12.01
x（cm）
2.64
5.26
7.81
10.30
12.93
15.41
n
10
20
30
40
50
60
k（N/m）
163
①
56.0
43.6
33.8
28.8
（m/N）
0.0061
②
0.0179
0.0229
0.0296
0.0347