广东省中山市2027年高考冲刺模拟物理试题（含答案解析）

这是一份广东省中山市2027年高考冲刺模拟物理试题（含答案解析），共8页。
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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、某行星的自转周期为T，赤道半径为R．研究发现，当该行星的自转角速度变为原来的2倍时会导致该行星赤道上的物体恰好对行星表面没有压力，已知引力常量为G．则
A．该行星的质量为
B．该行星的同步卫星轨道半径为
C．质量为m的物体对行星赤道地面的压力为
D．环绕该行星做匀速圆周运动的卫星的最大线速度为7.9km/s
2、原子核A、B结合成放射性原子核C．核反应方程是A+B→C，已知原子核A、B、C的质量分别为、、，结合能分别为、、，以下说法正确的是（ ）
A．原子核A、B、C中比结合能最小的是原子核C
B．原子核A、B结合成原子核C，释放的能量
C．原子核A、B结合成原子核C，释放的能量
D．大量原子核C经历两个半衰期时，已发生衰变的原子核占原来的
3、将两个负电荷A、B（带电量QA=20C和QB=40C）分别从无穷远处移到某一固定负点电荷C产生的电场不同位置M和N，克服电场力做功相同，则将这两电荷位置互换后（即将电荷A移至位置N，电荷B移至位置M，规定无穷远处为零势面，且忽略电荷A、B对点电荷C的电场分布影响），此时电荷A、B分别具有的电势能EA和EB关系描述正确的是（ ）
A．EAEBB．EA=EBC．EAEBD．无法确定
4、如图，倾角为α=45°的斜面ABC固定在水平面上，质量为m的小球从顶点A先后以初速度v0和2v向左水平抛出，分别落在斜面上的P1、P2点，经历的时间分别为t1、t2；A点与P1、Pl与P2之间的距离分别为l1和l2，不计空气阻力影响。下列说法正确的是（ ）
A．t1：t 2=1：1
B．ll：l2=1：2
C．两球刚落到斜面上时的速度比为1：4
D．两球落到斜面上时的速度与斜面的夹角正切值的比为1：1
5、2019年10月8日，瑞典皇家科学院在斯德哥尔摩宣布，将2019年诺贝尔物理学奖，一半授予美国普林斯顿大学吉姆·皮布尔斯，以表彰他“关于物理宇宙学的理论发现”，另外一半授予瑞士日内瓦大学的米歇尔·麦耶和瑞士日内瓦大学教授兼英国剑桥大学教授迪迪埃·奎洛兹，以表彰他们“发现一颗环绕类日恒星运行的系外行星”。若某一系外行星的半径为R，公转半径为r，公转周期为T，宇宙飞船在以系外行星中心为圆心，半径为r1的轨道上绕其做圆周运动的周期为T1，不考虑其他星球的影响。(己知地球的公转半径为R0，公转周期为T0)则有
A．B．
C．该系外行星表面重力加速度为D．该系外行星的第一宇宙速度为
6、 “蹦极”运动中，长弹性绳的一端固定，另一端绑在人身上，人从几十米高处跳下。将蹦极过程简化为人沿竖直方向的运动。从绳恰好伸直，到人第一次下降至最低点的过程中，若不计空气阻力，下列分析正确的是（ ）
A．绳对人的冲量始终向上，人的动量一直减小
B．绳对人的拉力始终做负功，人的动能一直减小
C．绳恰好伸直时，人的动能最大
D．人的动量最大时，绳对人的拉力等于人所受的重力
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、火星探测项目是我国继载人航天工程、嫦娥工程之后又一个重大的太空探索项目，如图所示，探测器被发射到围绕太阳的椭圆轨道上，A为近日点，远日点B在火星轨道近，探测器择机变轨绕火星运动，则火星探测器( )
A．发射速度介于第一、第二宇宙速度之间
B．在椭圆轨道上运行周期大于火星公转周期B
C．从A点运动到B点的过程中动能逐渐减小
D．在B点受到的太阳引力小于在A点受到的太阳引力
8、如图甲所示，一足够长的绝缘竖直杆固定在地面上，带电量为 0.01C、质量为 0.1kg 的圆环套在杆上。整个装置处在水平方向的电场中，电场强度 E 随时间变化的图像如图乙所示，环与杆间的动摩擦因数为 0.5。t=0 时，环由静止释放，环所受的最大静摩擦力等于滑动摩擦力，不计空气阻力，g 取10m/s2 。则下列说法正确的是（ ）
A．环先做加速运动再做匀速运动
B．0~2s 内环的位移大于 2.5m
C．2s 时环的加速度为5m/s2
D．环的最大动能为 20J
9、如图所示，水平转台上有一个质量为m的物块，用长为L的细线将物块连接在转轴上，细线与竖直转轴的夹角为θ，此时细线中张力为零，物块与转台间的动摩擦因数为μ()，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，物块随转台由静止开始缓慢加速转动，则下列说法正确的是（ ）
A．转台一开始转动，细线立即绷直对物块施加拉力
B．当细线中出现拉力时，转台对物块做的功为
C．当物体的角速度为时，转台对物块的支持力为零
D．当转台对物块的支持力刚好为零时，转台对物块做的功为
10、拉格朗日点又称平动点。地球和月球连线之间，存在一个拉格朗日点，处在该点的空间站在地球和月球引力的共同作用下，可与月球一起以相同的周期绕地球做匀速圆周运动。已知空间站、月球围绕地球做匀速圆周运动的轨道半径分别约为3.2×105km和3.8×105，月球围绕地球公转周期约为27天。g取10 m/s2，下列说法正确的是（ ）
A．地球的同步卫星轨道半径约为4.2×104km
B．空间站的线速度与月球的线速度之比约为0.84
C．地球的同步卫星的向心加速度大于空间站的向心加速度
D．月球的向心加速度小于空间站向心加速度
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）某兴趣小组要精确测定额定电压为3V的白炽灯正常工作时的电阻，已知该灯正常工作时电阻约500，实验室提供的器材有：
A．电流表A（量程：0～3mA，内阻）
B．定值电阻
C．滑动变阻器R（0～10 ）
D．电压表V（量程：0～10V，内阻）
E．蓄电池E（电动势为12V，内阻r很小）
F．开关S一个
G．导线若干
（1）要精确测定白炽灯正常工作时的电阻应采用下面电路图中的____
（2）选择正确电路进行实验，若电压表的示数用U表示，电流表的示数用I表示，写出测量白炽灯电阻的表达式=___（用题目中给的相应字母表示），当电流表中的电流强度I=___mA时，记下电压表的读数U并代入表达式，其计算结果即为白炽灯正常工作时的电阻。
12．（12分）用分度为0.05 mm的游标卡尺测量某物体的厚度时，示数如图，此示数为_______mm。
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，水平地面上静止放置一辆长度为L=1.5m、质量mA=4kg的小车A，小车的上表面粗糙，小车与地面间的摩擦力极小，可以忽略不计；小车左端固定一轻质弹簧，自然长度为L=0.5m，最右端静置一质量mB=2kg的物块B（可视为质点）；现对A施加一个水平向右F=20N的恒力，小车运动一段时间后，物块B和弹簧接触，同时撤掉恒力F，已知物块B和小车间的动摩擦因数。不计空气阻力，重力加速度g=10m/s2，求：
（1）水平向右的恒力F作用的时间t；
（2）弹簧最大压缩量d=0.3m时，弹簧的弹性时能Ep。
14．（16分）如图所示，ABC是一个三棱镜的截面图，一束单色光以i＝60°的入射角从侧面的中点N射入。已知三棱镜对该单色光的折射率，AB长为L，光在真空中的传播速度为c，求：
①此束单色光第一次从三棱镜射出的方向（不考虑AB面的反射）；
②此束单色光从射入三棱镜到BC面所用的时间。
15．（12分）如图所示，光滑水平平台AB与竖直光滑半圆轨道AC平滑连接，C点切线水平，长为L=4m的粗糙水平传送带BD与平台无缝对接。质量分别为m1=0.3kg和m2=1kg两个小物体中间有一被压缩的轻质弹簧，用细绳将它们连接。已知传送带以v0=1.5m/s的速度向左匀速运动，小物体与传送带间动摩擦因数为μ=0.1．某时剪断细绳，小物体m1向左运动，m2向右运动速度大小为v2=3m/s，g取10m/s2．求：
(1)剪断细绳前弹簧的弹性势能Ep
(2)从小物体m2滑上传送带到第一次滑离传送带的过程中，为了维持传送带匀速运动，电动机需对传送带多提供的电能E
(3)为了让小物体m1从C点水平飞出后落至AB平面的水平位移最大，竖直光滑半圆轨道AC的半径R和小物体m1平抛的最大水平位移x的大小。
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、B
【解析】
该行星自转角速度变为原来两倍，则周期将变为T，由题意可知此时： ，解得：，故A错误；同步卫星的周期等于该星球的自转周期，由万有引力提供向心力可得：，又，解得：r＝R，故B正确；行星地面物体的重力和支持力的合力提供向心力：，又：，解得：，由牛顿第三定律可知质量为m的物体对行星赤道地面的压力为，故C错误；7.9km/s是地球的第一宇宙速度，由于不知道该星球的质量以及半径与地球质量和半径的关系，故无法得到该星球的第一宇宙速度与地球第一宇宙速度的关系，故无法确环绕该行星作匀速圆周运动的卫星线速度是不是必不大于7.9km/s，故D错误；故选B．
点睛：重点知识：行星自转的时候，地面物体万有引力等于重力没错，但是不是重力全部用来提供向心力，而是重力和支持力的合力提供向心力；“星球赤道上物体恰好对行星表面没有压力”时重力独自充当向心力．
2、B
【解析】
ABC．某原子核的结合能是独立核子结合成该核时释放的能量，原子核A、B结合成放射性原子核C，要释放能量，原子核C的比结合能最大，释放的能量
根据质能方程得
故AC错误，B正确；
D．原子核的半衰期是原子核有半数发生衰变所需要的时间，大量原子核C经历两个半衰期时，未发生衰变的原子核占原来的，D错误。
故选B。
3、A
【解析】
两个电荷未换之前，分别从无穷远处移到某一固定负点电荷C产生的电场不同位置M和N，克服电场力做功相同，有：
﹣QA（0﹣M）=﹣QB（0﹣N）
即
QAM=QBN
由于2QA=QB，所以得：M=2N；将这两电荷位置互换后，电荷A、B分别具有的电势能EA和EB为：
EA=﹣QAN=﹣20N
EB=﹣QBM=﹣402N=﹣80N
由于N0，所以EAEB，故A正确，BCD错误。
故选A。
4、D
【解析】
A．根据
得
因为初速度之比为1：2，则运动的时间之比为1：2，故A错误。
B．水平位移
因为初速度之比为1：2，则水平位移之比为1：4，由
可知
ll：l2=1：4
故B错误。
C．根据动能定理

其中y=x，则
则两球刚落到斜面上时的速度比为1：2，选项C错误；
D．平抛运动某时刻速度方向与水平方向夹角的正切值是位移与水平方向夹角正切值的2倍，由于落在斜面上，位移方向相同，则速度方向相同，即两球落到斜面上时的速度与斜面的夹角正切值的比为1：1，故D正确。
故选D。
5、D
【解析】
AB．开普勒第三定律，其中k与中心天体有关，系外行星，宇宙飞船，地球做圆周运动的中心天体均不同，故AB错误；
C．对宇宙飞船
解得
故C错误；
D．对系外行星的近地卫星：
解得
故D正确。
6、D
【解析】
“蹦极”运动中，从绳恰好伸直，到人第一次下降至最低点的过程中，绳对人的拉力的方向始终向上，故绳对人的冲量始终向上，绳恰好伸直时，绳子的拉力小于重力，人做加速度减小的加速运动，当绳子拉力等于重力时，加速度为0，速度最大，之后绳子拉力大于重力，人做加速度增加的减速运动，直到速度为零。故从绳恰好伸直，到人第一次下降至最低点的过程中，人的运动速度是先增大，到绳子的拉力与重力相等时，速度最大，然后再减小为零，由动量和动能的定义可得，人的动量和动能都是先增大，在绳子的拉力与重力相等时最大，在减小到零，故ABC错误，D正确。
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、CD
【解析】
A．离开地球围绕太阳运动，发射速度要大于第二宇宙速度，小于第三宇宙速度，A错误；
B．两个轨道都围绕太阳，根据开普勒行星第三定律，轨道半径（半长轴）小的，周期小，所以椭圆轨道运行周期小，所以B错误；
C．根据开普勒行星第二定律，近日点速度最大，远日点速度最小，从A到B速度不断减小，动能不断减小，C正确；
D．B点到太阳的距离大于A点到太阳的距离，万有引力与距离的平方成反比，所以在B点受到的太阳引力小于在A点受到的太阳引力，D正确；
故选D。
8、CD
【解析】
A．在t=0时刻环受的摩擦力为，则开始时物体静止；随着场强的减小，电场力减小，则当摩擦力小于重力时，圆环开始下滑，此时满足
即
E=200N/C
即t=1s时刻开始运动；且随着电场力减小，摩擦力减小，加速度变大；当电场强度为零时，加速度最大；当场强反向且增加时，摩擦力随之增加，加速度减小，当E=-200N/C时，加速度减为零，此时速度最大，此时刻为t=5s时刻；而后环继续做减速运动直到停止，选项A错误；
BC．环在t=1s时刻开始运动，在t=2s时E=100N/C，此时的加速度为
解得
a=5m/s2
因环以当加速度为5m/s2匀加速下滑1s时的位移为
而在t=1s到t=2s的时间内加速度最大值为5m/s2，可知0~2s 内环的位移小于 2.5m，选项B错误，C正确；
D．由以上分析可知，在t=3s时刻环的加速度最大，最大值为g，环从t=1s开始运动，到t=5s时刻速度最大，结合a-t图像的面积可知，最大速度为
则环的最大动能
选项D正确。
故选CD。
9、BD
【解析】
AB．转台刚开始转动，细线未绷紧，此时静摩擦力提供向心力，当转动到某一角速度ω1时，静摩擦力达到最大值，根据牛顿第二定律，有
此时物块线速度大小为
从开始运动到细线中将要出现拉力过程中，设转台对物块做的功为W，对物块由动能定理，可得
联立解得
故A错误，B正确；
CD．当转台对物块支持力恰好为零时，竖直方向
水平方向
联立解得
此时物块的线速度大小为
从开始运动到转台对物块的支持力刚好为零过程中，设转台对物块做的功为W2，对物块由动能定理，可得
联立解得
故C错误，D正确。
故选BD。
10、ABC
【解析】
A．由题知，月球的周期T2=27天=648h，轨道半径约为r2=3.8×105km，地球同步卫星的周期T1=24h，轨道半径约r1，根据开普勒第三定律有：
代入数据解得：r1=4.2×104km，A正确；
B．空间站与月球相对静止，角速度相同，根据
得两者线速度之比为：
B正确；
C．根据万有引力提供向心力有：
解得：，地球同步卫星的轨道半径小于空间站的轨道半径，所以地球的同步卫星的向心加速度大于空间站的向心加速度，C正确；
D．空间站与月球相对静止，角速度相同，根据
月球的轨道半径大于同步卫星的轨道半径，所以月球的向心加速度大于空间站向心加速度，D错误。
故选ABC。
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）C （2） （3）1.5
【解析】
（1）[1]要精确测定额定电压为3V的白炽灯正常工作时的电阻，需测量白炽灯灯两端的电压和通过白炽灯灯的电流，
由于电压表的量程较大，测量误差较大，不能用已知的电压表测量白炽灯两端的电压，可以将电流表A与定值电阻串联改装为电压表测量电压；
白炽灯正常工作时的电流约为
左右，电流表的量程较小，电流表不能精确测量电流，可以用电压表测量总电流，约：
；
因为滑动变阻器阻值远小于白炽灯的电阻，所以滑动变阻器采用分压式接法。
所以电路图选取C.
（2）[2]根据欧姆定律知，灯泡两端的电压
U=I(R1+RA)，
通过灯泡的电流为：
，
所以白炽灯正常工作时的电阻为：
；
[3]改装后的电压表内阻为：RV=1985+15Ω=2000Ω，则当I=1.5mA时，白炽灯两端的电压为3V，达到额定电压，测出来的电阻为正常工作时的电阻。
12、61.70
【解析】
游标卡尺的主尺读数为61mm，游标尺上第14个刻度与主尺上某一刻度对齐，故其读数为
0.05×14mm=0.70mm
所以最终读数为：
61mm+0.70mm=61.70mm
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）根据牛顿第二定律，有
物块B的加速度
小车A的加速度
物块B的位移
小车A的位移
根据位移关系有
联立解得
s
（2）撤掉外力时，物块B的速度
撤掉外力时，小车的速度
从撤掉外力到弹簧压缩最短的过程中，根据动量守恒定律
从撤掉外力到弹簧压缩最短的过程中，根据能量关系
由上式解得
14、①光将垂直于底面AC，沿PQ方向射出棱镜 ②
【解析】
①设此束光从AB面射人棱镜后的折射角为r，由折射定律有:
解得，显然光从AB射入棱镜后的折射光线NP平行于AC，光在BC面上的入射角为45°,设临界角为α，则由得:
可知，故光在BC面上发生全反射,根据几何知识和光的反射定律可知，光将垂直于底面AC，沿PQ方向射出棱镜
②光在棱镜中传播的速率:

所以此束光从射入三棱镜到BC面所用的时间：
解得：
15、 (1)19.5J(2)6.75J(3)R=1.25m时水平位移最大为x=5m
【解析】
(1)对m1和m2弹开过程，取向左为正方向，由动量守恒定律有：
0=m1v1-m2v2
解得
v1=10m/s
剪断细绳前弹簧的弹性势能为：
解得
Ep=19.5J
(2)设m2向右减速运动的最大距离为x，由动能定理得：
-μm2gx=0-m2v22
解得
x=3m＜L=4m
则m2先向右减速至速度为零，向左加速至速度为v0=1.5m/s，然后向左匀速运动，直至离开传送带。
设小物体m2滑上传送带到第一次滑离传送带的所用时间为t。取向左为正方向。
根据动量定理得：
μm2gt=m2v0-（-m2v2）
解得：
t=3s
该过程皮带运动的距离为：
x带=v0t=4.5m
故为了维持传送带匀速运动，电动机需对传送带多提供的电能为：
E=μm2gx带
解得：
E=6.75J
(3)设竖直光滑轨道AC的半径为R时小物体m1平抛的水平位移最大为x。从A到C由机械能守恒定律得：
由平抛运动的规律有：
x=vCt1
联立整理得
根据数学知识知当
4R=10-4R
即R =1.25m时，水平位移最大为
x=5m