2027届福建省福州市高考物理三模试卷（含答案解析）

这是一份2027届福建省福州市高考物理三模试卷（含答案解析），共11页。试卷主要包含了考生要认真填写考场号和座位序号等内容，欢迎下载使用。
1．考生要认真填写考场号和座位序号。
2．试题所有答案必须填涂或书写在答题卡上，在试卷上作答无效。第一部分必须用2B 铅笔作答；第二部分必须用黑色字迹的签字笔作答。
3．考试结束后，考生须将试卷和答题卡放在桌面上，待监考员收回。
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、银川绿地中心双子塔项目位于银川阅海湾中央商务区中轴位置，高度301m，建成后将成为西北地区最高双子塔。据说，游客乘坐观光电梯大约一分钟就可以到达观光平台。若电梯简化成只受重力与绳索拉力，已知电梯在t＝0时由静止开始上升，a－t图像如图所示。则下列相关说法正确的是（ ）
A．t＝4.5s时，电梯处于失重状态B．5~55s时间内，绳索拉力最小
C．t＝59.5s时，电梯处于超重状态D．t＝60s时，电梯速度恰好为零
2、下列说法符合物理学史实的是（ ）
A．亚里士多德最早指出力不是维持物体运动的原因
B．库仑在前人研究的基础上，通过扭秤实验研究得出了库仑定律
C．卡文迪许提出了万有引力定律，并通过实验测出了万有引力常量
D．哥白尼提出了日心说并发现了行星沿椭圆轨道运行的规律
3、如图，空间存在一方向水平向右的匀强电场，两个带电小球P和Q用相同的绝缘细绳悬挂在水平天花板下，两细绳都恰好与天花板垂直，则
A．P和Q都带正电荷B．P和Q都带负电荷
C．P带正电荷，Q带负电荷D．P带负电荷，Q带正电荷
4、近年来，人类发射的多枚火星探测器已经相继在火星上着陆，正在进行着激动人心的科学探究，为我们将来登上火星、开发和利用火星资源奠定了坚实的基础．如果火星探测器环绕火星做“近地”匀速圆周运动，并测得该运动的周期为T，则火星的平均密度ρ的表达式为（k为某个常数）（ ）
A．B．C．D．
5、物块以60J的初动能从固定的斜面底端沿斜面向上滑动，当它的动能减少为零时，重力势能增加了40J，则物块回到斜面底端时的动能为（ ）
A．10JB．20JC．30JD．40J
6、2016年2月，物理学界掀起了“引力波”风暴，证实了爱因斯坦100年前所做的预测。据报道，各种各样的引力波探测器正在建造或者使用当中。可能的引力波探测源包括致密双星系统（白矮星、中子星和黑洞）。若质量分别为m1和m2的A、B两天体构成双星，如图所示。某同学由此对该双星系统进行了分析并总结，其中结论不正确的是（ ）
A．A、B做圆周运动的半径之比为m2：m1
B．A、B做圆周运动所需向心力大小之比为1：1
C．A、B做圆周运动的转速之比为1：1
D．A、B做圆周运动的向心加速度大小之比为1：1
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、一质量为m的物体静止在光滑水平面上，现对其施加两个水平作用力，两个力随时间变化的图象如图所示，由图象可知在t2时刻物体的（ ）
A．加速度大小为
B．速度大小为
C．动量大小为
D．动能大小为
8、如图所示是导轨式电磁炮的原理结构示意图。两根平行长直金属导轨沿水平方向固定，其间安放炮弹。炮弹可沿导轨无摩擦滑行，且始终与导轨保持良好接触。内阻为r可控电源提供的强大恒定电流从一根导轨流入，经过炮弹，再从另一导轨流回电源，炮弹被导轨中的电流形成的磁场推动而发射。在发射过程中，该磁场在炮弹所在位置始终可以简化为磁感应强度为B的垂直平行轨道匀强磁场。已知两导轨内侧间距L，炮弹的质量m，炮弹在导轨间的电阻为R，若炮弹滑行s后获得的发射速度为v。不计空气阻力，下列说法正确的是（ ）
A．a为电源负极
B．电磁炮受到的安培力大小为
C．可控电源的电动势是
D．这一过程中系统消耗的总能量是
9、如图所示，半径为R的光滑圆环固定在竖直平面内，AB、CD是圆环相互垂直的两条直径，C、D两点与圆心O等高。一个质量为m的光滑小球套在圆环上，一根轻质弹簧一端连在小球上，另一端固定在P点，P点在圆心O的正下方处.小球从最高点A由静止开始沿逆时针方向下滑，已知弹簧的原长为R，弹簧始终处于弹性限度内，重力加速度为g。下列说法正确的有（ ）
A．小球运动到B点时的速度大小为
B．弹簧长度等于R时，小球的机械能最大
C．小球运动到B点时重力的功率为
D．小球在A、B两点时对圆环的压力差为4mg
10、光滑平行导轨ab、cd水平放置，两导轨间距为L，两导轨分别与电容为C的电容器的两极板相连，两导轨的右端连接光滑绝缘的圆弧轨道bf、ce圆弧轨道的半径为R，水平导轨与圆弧轨道分别相切于b、c两点。把一质量为m，长度为L的金属杆置于bc位置，如图所示。闭合电键S，金属杆恰能滑到ef。空间存在竖直向下的匀强磁场，磁场分布如图所示，磁场的磁感应强度为B，重力加速度为g，下列各种说法中正确的是（ ）
A．金属杆刚滑上圆弧轨道时，对轨道的压力为3mg
B．从左向右看，电容器的左极板带负电，右极板带正电
C．电容器两极板间的电势差减小了
D．若磁场方向改为水平向右，则闭合电键S后，金属杆仍能上升R的高度
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）要测绘一个标有“2.5V 2W”小灯泡的伏安特性曲线.己选用的器材有：
直流电源（3V.内阻不计）
电流表A1量程为0.6 A，内阻为0.6n）
电流表A2（量程为300mA．内阻未知）
电压表V（量程0—3V，内阻约3kQ）
滑动变阻器R（0—5Ω，允许最大电流3A）
开关、导线若干．
其实验步骤如下：
①由于电流表A1的里程偏小.小组成员把A1、A2并联后在接入电路，请按此要求用笔画线代表导线在实物图中完成余下导线的连接.
（____）
（2）正确连接好电路，并将滑动变阻器滑片滑至最_______端，闭合开关S，调节滑片.发现当A1示数为0.50A时，A2的示数为200mA，由此可知A2的内阻为_______.
③若将并联后的两个电流表当作一个新电表，则该新电表的量程为_______A；为使其量程达到最大，可将图中_______（选填，“I”、“II”）处断开后再串联接入一个阻值合适的电阻．
12．（12分）某同学利用气垫导轨验证动量守恒定律，同时测量弹簧的弹性势能，实验装置如图甲所示，两滑块A、B上各固定一相同窄片。部分实验步骤如下：
I.用螺旋测微器测量窄片的宽度d；
II.将气垫导轨调成水平；
II.将A、B用细线绑住，在A．B间放入一个被压缩的轻小弹簧；
IV.烧断细线，记录A、B上的窄片分别通过光电门C、D的挡光时间t1、t2。
(1)若测量窄片的宽度d时，螺旋测微器的示数如图乙所示，则d=_____mm。
(2)实验中，还应测量的物理量是______
A．滑块A的质量m1以及滑块B的质量m2
B．烧断细线后滑块A、B运动到光电门C、D的时间tA、tB
C．烧断细线后滑块A、B运动到光电门C、D的路程x1、x2
(3)验证动量守恒定律的表达式是_____________ ；烧断细线前弹簧的弹性势能Ep=________。(均用题中相关物理量的字母表示)
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）竖直平面内有一直角形内径相同的细玻璃管，A端封闭，C端开口，最初AB段处于水平状态，中间有一段水银将气体封闭在A端，各部分尺寸如图所示，外界大气压强p0=75cmHg。
（1）若从右侧缓慢注入一定量的水银，可使封闭气体的长度减小为20cm，需要注入水银的总长度为多少？
（2）若将玻璃管绕经过A点的水平轴顺时针转动90°，当AB段处于竖直、BC段处于水平位置时，封闭气体的长度变为多少？
14．（16分）如图所示，在直角坐标系xOy平面内第一、三、四象限存在垂直纸面向里的匀强磁场，第二象限存在沿y轴正方向的匀强电场。两个电荷量均为q、质量均为m的带负电粒子a、b先后以v0的速度从y轴上的P点分别沿x轴正方向和负方向进入第一象限和第二象限，经过一段时间后，a、b两粒子恰好在x负半轴上的Q点相遇，此时a、b两粒子均为第一次通过x轴负半轴，P点离坐标原点O的距离为d，已知磁场的磁感应强度大小为，粒子重力不计，a、b两粒子间的作用力可忽略不计。求：
（1）粒子a从P点出发到达Q点的时间t；
（2）匀强电场的电场强度E的大小。
15．（12分）如图，在xOy平而内，x=0与x=3L两直线之间存在两匀强磁场，磁感应强度大小相同，方向均垂直于xOy平面，x轴为两磁场的分界线；在第I象限内存在沿y轴负方向、场强大小为E的匀强电场。一质量为m、电荷量为q（q>0）的粒子从x轴上的A点以某一初速度射入电场，一段时间后，该粒子运动到y轴上的P（0，）点，以速度v0垂直于y轴方向进入磁场。不计粒子的重力。
（1）求A点的坐标；
（2）若粒子能从磁场右边界离开，求磁感应强度的取值范围；
（3）若粒子能从O'（3L，0）点离开，求磁感应强度的可能取值。
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、D
【解析】
A．利用a－t图像可判断：t＝4.5s时，电梯有向上的加速度，电梯处于超重状态，则选项A错误；
BC．0~5s时间内，电梯处于超重状态，拉力>重力；5~55s时间内，电梯处于匀速上升过程，拉力＝重力；55~60s时间内，电梯处于失重状态，拉力0，假设成立，不合题意，舍去；则：
末态气体长度
L3=L1+l1-。
14、（1）（2）
【解析】
（1）粒子a进入磁场后做圆周运动，洛伦兹力提供向心力
由得R=2d
设粒子做圆周运动的周期为T
粒子a的运动轨迹如图所示，由几何关系可得粒子a做圆周运动对应的圆心角
则粒子a从P点出发到达Q点的时间
（2）粒子b做类平抛运动，设粒子b到达Q点所用的时间为
在x轴方向有
在y轴方向有
由牛顿第二定律知F=qE=ma
联立可得
15、（1）（，0）；（2）；（3）B可能的取值为，，
【解析】
（1）粒子由A点到P点的运动可看成由P点到A点做类平抛运动，设运动时间为t，加速度大小为a，有
xA=v0t ①
qE=ma ②
③
由①②③得
④
A点的坐标为（，0）⑤
（2）只要粒子不会从左边界离开，粒子就能到达右边界，设B的最大值为Bm，最小轨迹半径为R0，轨迹如答图a，图示的夹角为θ，则
根据几何关系有
2R0csθ=R0⑥
R0sinθ+R0=⑦
在磁场中由洛伦兹力提供向心力，则有
⑧
由⑥⑦⑧得
⑨
即磁感应强度的取值范围为
⑩
（3）设粒子到达O′点的过程中，经过x轴n次，一次到达x轴的位置与坐标原点O的距离为xn，如答图b，
若粒子在第一次到达x轴的轨迹圆心角大于90°，即当时粒子将不可能到达O′点，故xn需要满足
⑪
且
（2n-1）xn=3L⑫
故n只能取1、2、3（如答图c）
即x可能的取值为3L，L，⑬
又轨迹半径Rn满足
⑭
在磁场中由洛伦兹力提供向心力，则有
⑮
由⑪⑫⑬⑭⑮得B可能取值为，，⑯