2027年山东省威海市高考物理四模试卷（含答案解析）

这是一份2027年山东省威海市高考物理四模试卷（含答案解析），共11页。试卷主要包含了答题时请按要求用笔等内容，欢迎下载使用。
1．答题前，考生先将自己的姓名、准考证号码填写清楚，将条形码准确粘贴在条形码区域内。
2．答题时请按要求用笔。
3．请按照题号顺序在答题卡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、试卷上答题无效。
4．作图可先使用铅笔画出，确定后必须用黑色字迹的签字笔描黑。
5．保持卡面清洁，不要折暴、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、氢原子部分能级的示意图如图所示，不同金属的逸出功如下表所示：
大量处于n=4能级的氢原子向低能级跃迁时辐射的所有光子中，能够使金属铯发生光电效应的光子有几种
A．2
B．3
C．4
D．5
2、地球半径为R，在距球心r处（rR）有一颗同步卫星，另有一半径为2R的星球A，在距其球心2r处也有一颗同步卫星，它的周期是72h，那么，A星球的平均密度与地球平均密度的比值是（ ）
A．1∶3B．3∶1C．1∶9D．9∶1
3、如图所示，真空中等边三角形OMN的边长为L=2.0m，在M、N两点分别固定电荷量均为的点电荷，已知静电力常量，则两点电荷间的库仑力的大小和O点的电场强度的大小分别为（ ）
A．B．
C．D．
4、有关科学发现，下列说法中正确的是（ ）
A．查德威克在原子核人工转变的实验中发现了质子
B．汤姆孙通过α粒子散射实验，发现了原子核具有一定的结构
C．卢瑟福依据α粒子散射实验，提出了原子核内部存在着质子
D．最近探测到13亿年前两个黑洞撞击产生的引力波是利用了激光干涉的原理
5、竖直放置的肥皂膜在阳光照耀下，由于前后表面反射光通过的路程不同，形成两列相干光，薄膜上会呈现出彩色条纹．若一肥皂膜由于受重力和液体表面张力的共同影响，其竖直方向的截面如图所示，则光通过该肥皂膜产生的干涉条纹与下列哪个图基本一致（ ）
A．B．
C．D．
6、如图所示，理想变压器原、副线圈匝数比为5：1，原线圈中接入u=100sin（100πt）V的正弦交流电，保险丝的熔断电流为1A，电表为理想电表，定值电阻R0=10Ω。各元件正常工作，下列判断正确的是（ ）
A．电流表的读数为2AB．电容器的击穿电压不得低于20V
C．原线圈中最大电流不能超过1AD．流过电容器C的电流每秒方向改变50次
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、一栋大楼的电梯运行高度为，测试人员测试电梯的运行情况。某次测试时让电梯从地面直达最高处，电梯运行的速度不超过，加速度大小不超过。电梯中的测试人员的质量为，重力加速度g取。若电梯以最短时间运行，下列说法正确的是（ ）
A．最短时间为B．最短时间为
C．测试人员的脚部承受的最大压力为D．测试人员的脚部承受的最大压力为
8、如图所示，上表面光滑的半圆柱体放在水平地面上，一小物块从靠近半圆柱体顶点O的A点，在外力F作用下沿圆弧缓慢下滑到B点，此过程中F始终沿圆弧的切线方向且半圆柱体保持静止状态。下列说法中正确的是（ ）
A．半圆柱体对小物块的支持力变大
B．外力F变大
C．地面对半圆柱体的支持力先变大后变小
D．地面对半圆柱体的摩擦力先变大后变小
9、以点电荷A、B的连线为x轴，以点电荷B为坐标原点建立如图所示的坐标系，点电荷A、B带电量分别为q1、q2，间距为x0。一电子以一定的初速度进入该电场，由靠近坐标原点的位置沿x轴正方向运动，其电势能的变化如图中实线所示，图线与x轴交点的横坐标为x1，图线最高点对应的横坐标为x2，则下列判断正确的是
A．0–x1之间电场强度沿x轴正方向B．A电荷带正电，B电荷带负电
C．D．
10、在如图所示装置中，轻杆一端固定着一个轻质定滑轮b，m1用轻杆连接着另一轻质滑轮c，轻绳一端固定于a点，跨过滑轮c和b，另一端固定在m2上，已知悬点a和滑轮b间的距离远大于滑轮的直径，动滑轮质量和一切摩擦不计，整个装置稳定时轻绳ac部分与竖直方向夹角为α，bc部分与竖直方向的夹角为β，下列说法正确的是（ ）
A．整个装置稳定时，α角一定等于β角
B．若仅把轻杆竖直向上缓慢移动一小段距离，m1高度上升
C．若仅把轻杆水平向右缓慢移动一小段距离，m1高度上升
D．存在某一方向，往该方向缓慢移动轻滑轮b时，m1的位置保持不变
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）某同学采用图甲所示的电路完成“描绘小灯泡的伏安特性曲线”实验，实验中用电压表测量小灯泡的电压，用多用电表的直流挡测量通过小灯泡的电流。
（1）图甲中多用电表的黑表笔是____________（填“P”或“Q”），用多用电表的直流电流挡测量通过小灯泡的电流时，需要将多用电表的两个表笔连接到a、b两处，其中黑表笔应与____________（填“a”或“b”）连接。
（2）实验配备的器材如下：
A．待测小灯泡L（“2.5V，0.2W”）
B．电压表V（量程0-3V，阻值约）
C．多用电表（三个直流电流挡量程分别为1mA，10mA，100mA）
D．滑动变阻器（阻值范围，额定电流2A）
E.滑动变阻器（阻值范围，额定电流1A）
F.电池组（电动势4.5V，内阻约为）
G.开关一只，导线若干
为了使测量尽可能地准确且能方便地进行调节，多用电表直流电流挡量程应选____，滑动变阻器应选_______。
（3）该同学选取合适的器材后，用导线将器材按图甲所示的电路连接起来，如图乙所示。他在实验前进行电路检查时发现漏接了一根导线，请你在乙图上用笔画上这根漏接的导线________。

（4）该同学纠正连线错误后，通过实验测得多组I、U值并描绘出小灯泡的I-U曲线如图丙所示。由I-U曲线可以看出：当灯泡两端电压时小灯泡的电阻=_____________Ω（保留两位有效数字）；
（5）我们知道，多用电表用久以后，表内电池的电动势会减小而内阻会增大。那么用久以后的多用电表电流挡测得的电流与真实值相比_____________（填“偏大”，“偏小”或“相同”）。
12．（12分）如图甲所示，用铁架台、弹簧和多个已知质量且质量相等的钩码，探究在弹性限度内弹簧弹力与形变量的关系的实验。
(1)实验中还需要的测量工具有______。
(2)如图乙所示，根据实验数据绘图，纵轴是钩码质量m，横轴是弹簧的形变量x。由图像可知：弹簧的劲度系数k=______N/m（g取10m/s2）。
(3)如图丙所示，实验中用两根不同的弹簧a和b，画出弹簧弹力F与弹簧长度L关系的F-L图像。下列说法正确的是______。
A．a的原长比b的长
B．a的劲度系数比b的大
C．a的劲度系数比b的小
D．弹力与弹簧长度成正比
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，固定的竖直圆筒由上段细筒和下段粗筒组成，粗筒的横截面积是细筒的4倍，细筒足够长。粗筒中A、B两轻质光滑活塞间封有空气，活塞A上方有水银，用外力向上托住活塞B，使之处于静止状态，活塞A上方的水银面与粗筒上端相平。已知环境温度恒定，水银深，气柱长，大气压强。现使活塞缓慢上移，直到有一半的水银被推入细筒中。求：
①活塞B移动后，筒内气体的压强；
②活塞B向上移动的距离。
14．（16分）2019年12月27日晚，“实践二十号”卫星被成功送入预定轨道。运载这一卫星的长征五号运载火箭在海南文昌航天发射场进行多次调试，在某次实验中该发动机向后喷射的气体速度约为3000m/s，产生的推力约为4.8×106 N，则它在1s时间内喷射的气体质量约为多少千克？
15．（12分）在一个足够长的水平桌面上，静置着一个足够长的木板A，A的右端与桌面边沿平齐，其上边缘距水平地面的竖直高度h=0.8m。木板A上静置两个可视为质点的B、C物块，它们之间有一个被锁定的压缩轻弹簧（弹簧与两物块均不连接），弹簧存储的弹性势能为5.4J。已知kg、kg，木板A与桌面、物块C与木板A间的动摩擦因数均为，物块B与木板A间的动摩擦因数。解锁后弹簧在瞬间恢复原长，两物块均开始运动，此时物块C距离木板A的右边缘x1=2.5m。设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度取g=10m/s2。求：
(1)弹簧恢复原长时物块B、C的速度；
(2)物块C从离开A板落地过程中的水平位移；
(3)物块B从开始运动到最终停止时，相对桌面运动的距离。
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】
氢原子由量子数n=4的能级跃迁低能级时辐射光子的能量有6种；其中： E4-E1=-0.8+13.6eV=12.8eV；E4-E2=-0.8+3.40eV=2.6eV；E4-E3=-0.85+1.51eV=0.66eV；E3-E2=-1.51+3.40eV=1.89eV；E3-E1=-1.51+13.6eV=12.09eV；E2-E1=-3.40+13.6eV=10.2eV；金属铯的逸出功为1.9eV，则能够使金属铯发生光电效应的光子有4种，故选C.
2、C
【解析】
万有引力提供向心力
密度
因为星球A的同步卫星和地球的同步卫星的轨道半径比为2：1，地球和星球A的半径比为2：1，两同步卫星的周期比3：1．所以A星球和地球的密度比为1：2．故C正确，ACD错误。
故选C。
3、A
【解析】
根据库仑定律，M、N两点电荷间的库仑力大小为，代入数据得
M、N两点电荷在O点产生的场强大小相等，均为，M、N两点电荷形成的电场在O点的合场强大小为
联立并代入数据得
A． 与分析相符，故A正确；
B． 与分析不符，故B错误；
C． 与分析不符，故C错误；
D． 与分析不符，故D错误；
故选：A。
4、D
【解析】
A．查德威克在原子核人工转变的实验中发现了中子，A错误；
B．汤姆孙发现了电子，揭示了原子具有一定的结构，B错误；
C．卢瑟福用粒子轰击氮核，发现了原子核内部存在着质子，C错误；
D．最近探测到13亿年前两个黑洞撞击产生的引力波是利用了激光干涉的原理，D正确。
故选D。
5、B
【解析】
薄膜干涉为前后两个面反射回来的光发生干涉形成干涉条纹，故从肥皂薄膜的观察到水平干涉条纹，用复色光时出现彩色条纹，由重力作用，肥皂膜前后表面的厚度从上到下逐渐增大，从而使干涉条纹的间距变密，故B正确，ACD错误．
本题考查了薄膜干涉的原理和现象，抓住薄膜干涉的形成原因：前后两表面反射的光发生干涉，是考试的重点．
6、B
【解析】
A．电容器接入交流电后，产生容抗，所以有电流流过电容器，由于流过电容器的电流未知，所以电流表示数未知，A错误；
B．输入电压的最大值为
电容器击穿电压与交流电的最大值有关，由
得
副线圈中交流电压的最大值为，所以电容器的击穿电压不得低于，B正确；
C．保险丝的熔断电流为有效值，所以通过原线圈的电流最大值可以大于，C错误；
D．由交流电的电压表达式可知
一个周期内电流方向改变2次，1s内有50个周期，故电流每秒方向应改变100次，D错误。
故选B。
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】
电梯运行时间最短，则电梯运动的过程如下：以最大加速度a做初速度为0的加速运动至最大速度v，再以速度v匀速运动，最后以最大加速度a做减速运动至静止。加速和减速过程有对称性。
AB．匀加速过程与匀减速过程，均有
通过的位移
匀速过程有
又有
总时间为
故A正确，B错误；
CD．在加速上升过程测试人员脚部承受的压力最大，有
则
故C错误，D正确。
故选AD。
8、BD
【解析】
AB．物块缓慢下滑即平衡，F始终沿圆弧的切线方向即始终垂直于圆柱面支持力F1的方向，因此总有
F=mgsinθ
F1=mgcsθ
下滑过程中θ增大，因此F增大，F1 减小，故A错误，B正确；
CD．对半圆柱体分析，地面对半圆柱体的摩擦力
Ff＝F1sinθ＝mgcsθsinθ＝mgsin2θ
地面对半圆柱体的支持力
FN=Mg+F1csθ=Mg+mgcs2θ
θ从接近0°到90°变化的过程中，摩擦力先增大后减小，支持力一直减小；故D正确，C错误。
故选BD。
9、AC
【解析】
A．0到之间电子的电势能增大，电场力对电子做负功，电场力沿轴负方向，故电场强度沿轴正方向，A正确；
B．0到过程中，电场力水平向左做负功，合电场强度水平向右，之后，电场力水平向右做正功，合电场强度水平向左，可知A电荷带负电，B电荷带正电，B错误；
CD．电场力做功改变电势能，所以电场力的大小表示为：
所以电势能随位移变化的图像的斜率为电场力，处电场力为0，电场强度为0，所以：
解得：，C正确，D错误。
故选AC。
10、ABD
【解析】
A．对m2分析可知，m2受拉力及本身的重力平衡，故绳子的拉力等于m2g，对于滑轮c分析，由于滑轮跨在绳子上，故两端绳子的拉力相等，它们的合力一定在角平分线上；由于它们的合力与m1的重力大小相等，方向相反，故合力竖直向上，故两边的绳子与竖直方向的夹角α和β相等，故A正确；
BC．整个装置稳定时，α角一定等于β角，且绳子拉力等于m2g，则ac与bc细线与竖直方向的夹角相等，设为，ab水平距离不变，结合几何关系，有
得
若仅把轻杆竖直向上缓慢移动一小段距离，细线的拉力等于m2g不变，细线的合力也不变，则不变，由于d和都不变，故不变，则m1高度上升，同理，若仅把轻杆水平向右缓慢移动一小段距离，ab水平距离变大，则
细线的拉力等于m2g不变，细线的合力也不变，则不变，d变大，则变大，所以m1高度下降，故B正确，C错误；
D．由于细线bm2和bc部分拉力大小相等，两段细线的合力方向为细线bm2和bc部分的角平分线，如果沿角平分线移动轻滑轮b时，细线各部分的拉力大小和方向均不变，则m1的位置保持不变，故D正确。
故选ABD。
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、P b 100mA R1 28 相同
【解析】
(1)[1][2]多用电表黑表笔接表的负插孔，故由图可知P为多用电表的黑表笔；对于多用电表测量时因遵循电流由红表笔进表，由黑表笔出表，故可知黑表笔应与b连接；
(2)[3][4]根据小灯泡的规格可知电路中电流约为
灯泡电阻约为
故为了测量准确减小误差多用电表直流电流挡量程应选100mA；滑动变阻器应选R1；
(3)[5]滑动变阻器是采用的分压式接法，故连接图如图所示
(4)[6]根据图丙可知当灯泡两端电压，电流I=78mA=0.078A，故此时小灯泡的电阻
(5)[7]使用多用电表电流档测电流时并不会用到表内的电池，即表内电池电动势和内阻的大小对多用电表电流档的测量无影响，故测得的电流与真实值相比是相同的。
12、刻度尺 5 B
【解析】
（1）[1]需要测弹簧的长度、形变量，故还需要的实验器材有：刻度尺；
(2)[2]图线的物理意义是表明弹簧的弹力大小和弹簧伸长量大小成正比。可得
（3）[3]A.在图象中横截距表示弹簧的原长，故b的原长比a的长，故A错误；
BC.在图象中斜率表示弹簧的劲度系数k，故a的劲度系数比b的大，故B正确，C错误；D.弹簧的弹力满足胡克定律，弹力与弹簧的形变量成正比，故D错误。
故选：B。
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末状态水银深度变为
所以
②根据受力分析可知，初状态有
，
根据玻意耳定律有
解得
故
则活塞向上移动的距离
14、
【解析】
设它在1s时间内喷射的气体质量为m，由动量定理可得
解得
15、 (1) 9m/s，3m/s；(2)0.8m；(3)14.25m
【解析】
(1)根据题意，弹簧解锁在极短时间恢复原长，脱离两物块。选向右为正方向，由B、C两物块系统动量守恒和能量守恒可得


联立两式解得
vB1=9m/s
vC1=3m/s
(2)由题意可得，B、C两物块开始运动时，各自对物块A的滑动摩檫力方向相反，大小分别为
而木板A与水平桌面之间的最大静摩擦力等于其滑动摩擦力
由于
可知木板A在此阶段是静止的。物块C向右滑动直到到达桌面右端的过程，由运动学规律得

之后物块C做平抛运动，由平抛运动的规律可得
解得
(3)当物块C向右运动，直到离开木板A的过程中，物块B向左做交减速运动，由运动规律得
物块C离开木板之后，由于有

木板A开始向左加速运动，直到与物块B共速。由牛顿运动定律及运动学规律可得

此过程物块B运动的距离为
共速后，A、B一起做匀减速直线运动，直到停下来。由运动学规律

则物块B从开始运动到停止，运动的距离为
m
铯
钙
镁
铍
钛
金
逸出功W/eV
1.9
2.7
3.7
3.9
4.1
4.8