2027年郑州市高考物理三模试卷（含答案解析）

这是一份2027年郑州市高考物理三模试卷（含答案解析），共8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、下列现象中属于分子斥力的宏观表现的是
A．镜子破碎后再对接无法接起 B．液体体积很难压缩
C．打气筒打气，若干次后难再打进 D．橡皮筋拉伸后放开会自动缩回
2、在光滑绝缘水平面上，三个带电小球a、b和c分别位于边长为l的正三角形的三个顶点上；a、b带正电，电荷量均为q，整个系统置于方向水平的匀强电场中。若三个小球均处于静止状态，则c球的带电量为（ ）
A．+q B．-q C．+2qD．-2q
3、如图所示，一端搁在粗糙水平面上，另一端系一根细线（线竖直）处于静止状态的重直杆A受到的作用力个数（ ）
A．1B．2
C．3D．4
4、如图甲所示，沿波的传播方向上有六个质点a、b、c、d、e、f，相邻两质点之间的距离均为1m，各质点均静止在各自的平衡位置，t=0时刻振源a开始做简谐运动，取竖直向上为振动位移的正方向，其振动图像如图乙所示，形成的简谐横波以2m/s的速度水平向左传播，则下列说法正确的是（ ）
A．此横波的波长为1m
B．质点e开始振动的方向沿y轴负方向
C．从t=0至t=3s内质点b运动的路程为10cm
D．从t=2s至t=2.5s内质点d的加速度沿y轴正向逐渐减小
5、如图（俯视图），在竖直向下、磁感应强度大小为2T的匀强磁场中，有一根长0.4m的金属棒ABC从中点B处折成60°角静置于光滑水平面上，当给棒通以由A到C、大小为5A的电流时，该棒所受安培力为
A．方向水平向右，大小为4.0N
B．方向水平向左，大小为4.0N
C．方向水平向右，大小为2.0N
D．方向水平向左，大小为2.0N
6、下列说法正确的是
A．玻尔根据光的波粒二象性，大胆提出假设，认为实物粒子也具有波动性
B．铀核裂变的核反应是
C．原子从低能级向高能级跃迁，不吸收光子也能实现
D．根据爱因斯坦的“光子说”可知，光的波长越大，光子的能量越大
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、两汽车甲、乙分别挂上拖车，两汽车与两拖车的质量均相同，且阻力与质量成正比。开始两车以相同的速度v0做匀速直线运动，t=0时刻两拖车同时脱离汽车，已知汽车甲的牵引力不变，汽车乙的功率不变，经过相同的时间t0，汽车甲、乙的速度大小分别为2v0、1.5v0。则下列说法正确的是（ ）
A．t0时间内，甲、乙两汽车的位移之比为4：3
B．t0时刻，甲、乙两汽车的加速度大小之比为3：1
C．t0时刻汽车甲的功率为拖车脱离前功率的4倍
D．t0时间内，甲、乙两汽车牵引力做功之比为3：2
8、下列说法正确的是
A．做简谐振动的物体，速度和位移都相同的相邻时间间隔为一个周期
B．当障碍物的尺寸小于波长或与波长差不多时才能发生衍射
C．波的周期与波源的振动周期相同，波速与波源的振动速度相同
D．电磁波在与电场和磁场均垂直的方向上传播
E.相对论认为时间和空间与物质的运动状态有关
9、倾角为的传送带在电动机带动下始终以的速度匀速上行。相等质量的甲、乙两种不同材料的滑块（可视为质点）分别无初速放在传送带底端，发现甲滑块上升高度处恰好与传送带保持相对静止，乙滑块上升高度处恰与传送带保持相对静止。现比较甲、乙两滑块均从静止开始上升高度的过程中（ ）
A．甲滑块与传送带间的动摩擦因数大于乙滑块与传送带间的动摩擦因数
B．甲、乙两滑块机械能变化量相同
C．甲运动时电动机对皮带所做的功大于乙运动时电动机对皮带所做的功
D．甲滑块与传送带间摩擦产生的热量等于乙滑块与传送带间摩擦产生的热量
10、如图所示，A、B两物块的质量分别为2m和m，静止叠放在水平地面上．A、B间的动摩擦因数为μ，B与地面间的动摩擦因数为．最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度为g．现对A施加一水平拉力F，则（ ）
A．当F＜2μmg时，A、B都相对地面静止
B．当F＝时，A的加速度为
C．当F＞3μmg时，A相对B滑动
D．无论F为何值，B的加速度不会超过
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）把较粗的铜丝和铁丝相隔约几毫米插入苹果中就制成了一个水果电池。水果电池的电动势较小（约为），而内阻较大（约为）。用下列提供的器材设计电路，实现准确测量电动势和内阻。
A．苹果一个 B．较粗的铜丝和铁丝各一根
C．电流表（量程，内阻约） D．电流表（量程，内阻）
E.定值电阻（阻值为） F.滑动变阻器（）
G.开关、导线若干
(1)根据上述的器材设计测量电动势和内阻的实验电路，如图甲所示请根据图甲在图乙中进行实物连线______。
(2)实验中测量出多组数据，电流表的示数记为，电流表的示数记为，画出随变化的图像如图丙所示，根据图像可得，该水果电池的电动势________V，内阻________。
(3)要内阻减小，可采取________。
A．铜丝和铁丝距离近一些B。铜丝和铁丝插入深一些C。铜丝和铁丝更细一些
12．（12分）某实验小组要测量两节干电池组的电动势和内阻，实验室有下列器材：
A．灵敏电流计G（0~5mA，内阻约为60Ω）
B．电压表V（0~3V，内阻约为10kΩ）
C．电阻箱R1（0~999.9Ω）
D．滑动变阻器R2（0~100Ω，1.5A）
E．旧电池2节
F．开关、导线若干
(1)由于灵敏电流计的量程太小，需扩大灵敏电流计的量程。测量灵敏电流计的内阻的电路如图甲所示，调节R2的阻值和电阻箱使得电压表示数为2.00V，灵敏电流计示数为4.00mA，此时电阻箱接入电路的电阻为1．0Ω，则灵敏电流计内阻为___________Ω；（保留1位小数）
(2)为将灵敏电流计的量程扩大为60mA，该实验小组将电阻箱与灵敏电流计并联，则应将电阻箱R1的阻值调为___________Ω；（保留3位有效数字）；
(3)把扩大量程后的电流表接入如图乙所示的电路，根据测得的数据作出U－IG（IG为灵敏电流计的示数）图象如图丙所示，则该干电池组的电动势E=___________V；内阻r=___________Ω（保留3位有效数字）。
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）研究比较复杂的运动时，可以把一个运动分解为两个或几个比较简单的运动，从而使问题变得容易解决。
(1)如图，一束质量为m，电荷量为q的粒子，以初速度v0沿垂直于电场方向射入两块水平放置的平行金属板中央，受到偏转电压U的作用后离开电场，已知平行板长为L，两板间距离为d，不计粒子受到的重力及它们之间的相互作用力。试求∶
①粒子在电场中的运动时间t；
②粒子从偏转电场射出时的侧移量y。
(2)深刻理解运动的合成和分解的思想，可以帮助我们轻松处理比较复杂的问题。小船在流动的河水中行驶时，如图乙所示。假设河水静止，小船在发动机的推动下沿OA方向运动，经时间t运动至对岸A处，位移为x1；若小船发动机关闭，小船在水流的冲击作用下从O点沿河岸运动，经相同时间t运动至下游B处，位移为x2。小船在流动的河水中，从O点出发，船头朝向OA方向开动发动机行驶时，小船同时参与了上述两种运动，实际位移x为上述两个分运动位移的矢量和，即此时小船将到达对岸C处。请运用以上思想，分析下述问题∶
弓箭手用弓箭射击斜上方某位置处的一个小球，如图丙所示。弓箭手用箭瞄准小球后，以初速度v0将箭射出，同时将小球由静止释放。箭射出时箭头与小球间的距离为L，空气阻力不计。请分析说明箭能否射中小球，若能射中，求小球下落多高时被射中；若不能射中，求小球落地前与箭头的最近距离。
14．（16分）如图所示，一定质量的气体从状态A经状态B、C、D再回到状态A．已知气体在状态A时的体积是1L。（1atm=1.013×105Pa，ln3=1.099）
①求气体在状态C的体积；
②气体从状态A经状态B、C、D再回到状态A的过程中，吸收或放出的热量Q。
15．（12分）如图所示，竖直放置的圆柱形密闭气缸，缸体质量m1=10kg，活动质量m2=2kg，横截面积S=2×10－3m²，活塞与一劲度系数k=1.0×103N/m的弹簧相连，当气缸下部被支柱支起时，弹簧刚好无伸长，此时活塞下部被封闭气柱长度L=20cm。试求：（已知大气压强为，设气缸足够长，且不计一切摩擦）
(1)支柱移去前气体的压强；
(2)若将气缸下的支柱移去，待气缸重新平衡时，缸体下降的高度为多少。
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】
镜子破碎后再对接无法接起，并不是因为分子间表现为斥力，而是由于分子间距离大于分子直径的10倍以上，分子间的作用力太小，不足以使碎玻璃片吸引到一起，故A错误．液体难于被压缩是因为液体中分子距离减小时表现为斥力，故B正确．打气筒打气，若干次后难再打进，是因为气体的压强增大的缘故，不是因为分子间存在斥力，故C错误．橡皮筋拉伸后放开会自动缩回，是由于分子间存在引力的缘故，故D错误．故选B.
本题考查了热学的基础知识，关键要明确分子间同时存在着引力和斥力，二者都随分子间距离的增加而减小，而斥力减小得快，根据现象分析出斥力的表现．
2、D
【解析】
a、b带正电，要使a、b都静止，c必须带负电，否则匀强电场对a、b的电场力相同，而其他两个电荷对a和b的合力方向不同，两个电荷不可能同时平衡，设c电荷带电量大小为Q，以a电荷为研究对象受力分析，根据平衡条件得c、b对a的合力与匀强电场对a的力等值反向，即为：
=×cs
所以C球的带电量为-2q
A．+q与分析不符，故A错误；
B．-q与分析不符，故B错误；
C．+2q与分析不符，故C错误；
D．-2q与分析不符，故D正确。
3、C
【解析】
棒保持静止状态，合力为零；对棒受力分析，受重力、绳子竖直向上的拉力，地面的支持力，由于绳子竖直向上的拉力，有合力为零，故地面对棒没有静摩擦力，因此棒共受到3个力作用，故C正确，ABD错误；故选C．
受力分析时为防止漏力、多力，可以按照重力、弹力、摩擦力的顺序分析，同时要结合平衡态分析，注意绳子的拉力方向是解题的关键．
4、C
【解析】
A．由振动图像可知T=2s，则波长为
故A错误；
B．由图乙可知，波源起振方向为竖直向上，根据介质中所有质点开始振动方向都与波源起振方向相同，即质点e开始振动的方向沿y轴正方向，故B错误；
C．波从a传到b所用的时间为
从t=0至t=3s内质点b振动了
则运动的路程为
故C正确；
D．波传到d点需要1.5s，则从t=2s至t=2.5s内质点d的正在从最高点向最低点振动，加速度方向沿y轴负方向且逐渐减小，故D错误。
故选C。
5、D
【解析】
金属棒的有效长度为AC，根据几何知识得L=0.2m，根据安培力公式得
F=BIL=2×5×0.2=2N
根据左手定则可判定安培力水平向左，故ABC错误，D正确；
故选D。
6、C
【解析】A项，1924年，德布罗意大胆的把光的波粒二象性推广到实物粒子，如电子、质子等，他提出实物粒子也具有波动性，故A项错误。
B项，铀核裂变有多种形式，其中一种的核反应方程是 ，故B项错误。
C项，原子从低能级向高能级跃迁时可能是吸收光子，也可能是由于碰撞，故C项正确。
D项，根据爱因斯坦的“光子说”可知，光的波长越大，光子的能量越小，故D项错误。
故选C
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．对甲车拖车脱离后做匀加速运动经过t0的位移

对乙车功率一定，则做加速度减小的加速运动，则经过t0时的位移

则t0时间内，甲、乙两汽车的位移之比
不可能为4：3，选项A错误；
B．设汽车和拖车的质量均为m，则汽车的牵引力为F=2kmg，对甲车拖车脱离后做匀加速运动的加速度
乙车功率一定
P=Fv0=2kmgv0
在t0时刻乙车的加速度
则甲、乙两汽车的加速度大小之比为3：1，选项B正确；
C．甲车拖车脱离前功率
P=Fv0=2kmgv0
t0时刻汽车甲的功率为
P0=2kmg∙2v0= 4kmgv0=2P
选项C错误；
D．甲车牵引力做功
乙车牵引力做功
t0时间内，甲、乙两汽车牵引力做功之比为3：2，选项D正确。
故选BD。
8、ADE
【解析】
A．做简谐振动的物体，两相邻的位移和速度始终完全相同的两状态间的时间间隔为一个周期，故A正确；
B．当障碍物的尺寸小于波长或与波长差不多时才能发生明显衍射，故B错误；
C．波的周期与波源的振动周期相同，波速是波在介质中的传播速度，在均匀介质中波速是不变的，而波源的振动速度是波源做简谐运动的速度，是时刻变化的，故C错误；
D．电磁波在与电场和磁场均垂直的方向上传播，电磁波是横波，故D正确；
E．相对论认为时间和空间与物质的运动状态有关，故E正确。
故选ADE。
9、BC
【解析】
A．相等质量的甲，乙两种不同材料的滑块分别无初速放在传送带底端，最终都与传送带速度相等，动能增加量相同，但甲的速度增加的慢，说明甲受到的摩擦力小，故甲滑块与皮带的动摩擦因数小于乙滑块与皮带的动摩擦因数，故A错误；
B．由于动能增加量相同，重力势能增加也相同，故甲、乙两滑块机械能变化量相同，故B正确；
CD．动能增加量相同，即
得
相对位移
滑块与皮带间摩擦生热为等于系统内能的增加量，根据知甲滑块与皮带摩擦产生的热量大于乙滑块与皮带摩擦产生的热量，电动机对皮带做的功等于系统摩擦产生的内能和滑块机械能的增加量，由于滑块机械能增加相同，则甲运动时电动机对皮带所做的功大于乙运动时电动机对皮带所做的功，故C正确，D错误。
故选BC。
10、BCD
【解析】
试题分析：根据题意可知，B与地面间的最大静摩擦力为：fBm＝，因此要使B能够相对地面滑动，A对B所施加的摩擦力至少为：fAB＝fBm＝，A、B间的最大静摩擦力为：fABm＝2μmg，因此，根据牛顿第二定律可知当满足：＝，且≤fAB＜2μmg，即≤F＜3μmg时，A、B将一起向右加速滑动，故选项A错误；当F≥3μmg时，A、B将以不同的加速度向右滑动，根据牛顿第二定律有：F－2μmg＝2maA，2μmg－＝maB，解得：aA＝－μg，aB＝，故选项C、D正确；当F＝时，对A和B整体受力分析有， ，解得aA＝aB＝，故选项B正确．
考点：本题主要考查了牛顿第二定律的应用，以及处理连接体的方法问题，属于中档题．
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、 1.2 300 AB
【解析】
(1)[1]．根据电路图，连接实物图如图。
(2)[2][3]．根据闭合电路欧姆定律，可得
I2（R0+R2）+（I1+I2）r=E
整理得

结合图象得
①
②
联立①②得：
E=1.2V
r=300Ω
(3)[4]．根据电阻定律有： 可知电阻随着L的减小而减小，随着S的增大而增大，故要内阻减小，可采用AB；
故选AB。
12、50.0 4.55
【解析】
(1)[1]根据电路结构和欧姆定律得
解得
(2)[2]根据并联电路特点可得，电阻箱的阻值
(3)[3]由闭合电路欧姆定律可得
解得
根据图象可得电源电动势
图象斜率为
[4]解得电源内阻
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)①；②；(2)能，
【解析】
(1)①沿垂直电场方向粒子不受外力，做匀速直线运动
②粒子在偏转电场中运动的加速度
根据运动学公式，得
(2)箭能够射中小球，如答图1所示：
箭射出后，若不受重力，将沿初速度方向做匀速直线运动，经时间t从P运动至小球初始位置D处，位移为
x1=L
脱离弓后，若箭的初速度为零，将沿竖直方向做自由落体运动，经相同时间t从P运动至E，位移为x2；箭射出后的实际运动，同时参与了上述两种运动，实际位移x为上述两个分运动位移的矢量和（遵循平行四边形定则），即此时箭将到达F处。小球由静止释放后做自由落体运动，经相同时间t运动的位移与箭在竖直方向的分位移x2相同，即小球与箭同时到达F处，能够射中小球。
若不受重力，箭从P运动至小球初始位置D处的时间
射中时小球下落的高度h=gt2，解得
h=
14、①2L；②吸收的热量为
【解析】
①由图可知气体在AB过程是等容升温升压，VA=1L，则VB=1L，气体在BC过程是等压升温增容，根据盖吕萨克定律有
代入数据解得L。
②从C到D是等温变化，根据玻意耳定律得有
代入数据解得L
则根据图线转化为图线如图所示
从B到C过程，等压变化，体积增大，气体对外界做功，根据
解得
J=-3.039J
从C到D过程，等温变化，体积增大，气体对外界做功，根据数学知识，则有
则有
由数学微积分知识可得
解得
J=-J
从D到A过程，压强不变，体积减小，外界对气体做功，根据
解得
J=5.065J
则整个过程做的总功为
代入数据解得
J
即气体对外界做功为，从A出发再回到A，初末状态温度相同，内能相同，即
根据热力学第一定律有
解得
J
即吸收J的热量。
15、 (1)；(2)36cm
【解析】
(1)支柱移去前，对活塞
(2)支柱移去后重新平衡时，对气缸
对整体
解得
根据玻意尔定律得
解得
由几何关系有