大同市2027年高考物理倒计时模拟卷（含答案解析）

这是一份大同市2027年高考物理倒计时模拟卷（含答案解析），共11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、2019年的诺贝尔物理学奖于10月8日公布，有一半的奖金归属了一对师徒——瑞士的天文学家MichelMayr和DidierQuelz，以表彰他们“发现了一颗围绕类太阳恒星运行的系外行星"。由于行星自身不发光，所以我们很难直接在其他恒星周围找到可能存在的系外行星，天文学家通常都采用间接的方法来侦测太阳系外的行星，视向速度法是目前为止发现最多系外行星的方法。行星自身的质量使得行星和恒星围绕着他们共同的质量中心在转动，在地球上用望远镜就有可能看到行星引力对于恒星的影响。在视线方向上，恒星受行星引力作用，时而远离时而靠近我们，这种细微的摇摆反应在光谱上，就会造成恒星光谱不断地红移和蓝移。我们称这种探测系外行星的方法为视向速度法。结合以上信息，下列说法正确的是（ ）
A．在绕着共同的质量中心转动的恒星和行星组成的双星系统中，恒星和行星做圆周运动的线速度大小一定相等
B．在绕着共同的质量中心转动的恒星和行星组成的双星系统中，由于恒星质量大，转动半径小，所以恒星做圆周运动的周期比行星的周期小
C．若某恒星在靠近我们，该恒星发出光的频率将变高，因此接收到的频率就会变高，即恒星光谱会出现蓝移
D．若某恒星在远离我们，该恒星发出光的频率不变，但我们接收到的频率会比它发出时的频率低，即恒星光谱会出现红移
2、甲乙两车在水平地面上的同一位置同时出发，沿一条直线运动，两车均可看做质点，甲乙两车的速度时间图像如图所示，下列说法中正确的是（ ）
A．t=1s时甲车加速度为零
B．前4s内两车间距一直增大
C．t=4s时两车相遇
D．两车在前4s内的最大距离为5m
3、如图所示，真空中位于x轴上的两个等量负点电荷，关于坐标原点O对称。下列关于E随x变化的图像正确的是
A．B．
C．D．
4、如图所示，一固定的细直杆与水平面的夹角为α=15°，一个质量忽略不计的小轻环C套在直杆上，一根轻质细线的两端分别固定于直杆上的A、B两点，细线依次穿过小环甲、小轻环C和小环乙，且小环甲和小环乙分居在小轻环C的两侧．调节A、B间细线的长度，当系统处于静止状态时β=45°.不计一切摩擦．设小环甲的质量为m1，小环乙的质量为m2，则m1∶m2等于( )
A．tan 15°B．tan 30°C．tan 60°D．tan 75°
5、在人类对微观世界进行探索的过程中，许多科学家作岀了不可磨灭的贡献，卢瑟福就是杰出代表之一。关于卢瑟福在物理学上的成就，下列说法正确的是（ ）
A．粒子散射实验的重要发现是电荷的量子化，并且发现了中子
B．卢瑟福用粒子轰击氮核发现了质子，核反应方程为
C．卢瑟福根据粒子散射实验的结果，提出了原子核的结构模型
D．卢瑟福根据粒子散射实验的结果，发现原子核由质子和中子组成
6、如图所示，理想变压器原、副线圈匝数比为2:3，两端共接有六只相同的小灯泡L1、L2、 L3、L4、L5和L6（电阻恒定不变），变压器的原线圈接有输出电压U恒定的交流电源，六只小灯泡均发光．下列说法正确的是（ ）
A．L1、L2、 L3三只灯泡亮度一定相同
B．小灯泡L2一定比L4亮
C．交流电源输出电压U是小灯泡L4两端电压的4.5倍
D．L1消耗的功率是L2消耗灯泡的2.25倍
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、如图，方向竖直向上的匀强磁场中固定着两根位于同一水平面内的足够长平行金属导轨，导轨上静止着与导轨接触良好的两根相同金属杆1和2，两杆与导轨间的动摩擦因数相同且不为零，最大静摩擦力等于滑动摩擦力。现用平行于导轨的恒力F拉金属杆2使其开始运动，在足够长时间里，下列描述两金属杆的速度v随时间t变化关系的图像中，可能正确的是（ ）
A．B．C．D．
8、宇宙中，两颗靠得比较近的恒星，只受到彼此之间的万有引力作用互相绕转，称之为双星系统。设某双星系统A、B绕其连线上的O点做匀速圆周运动，如图所示。若AO>OB，则
A．恒星A的质量大于恒星B的质量
B．恒星A的动能大于恒星B的动能
C．恒星A的动量与恒星B的动量大小相等
D．恒星A的向心加速度大小小于恒星B的向心加速度大小
9、如图，MN和PQ是两根互相平行、竖直放置的光滑金属导轨，导轨足够长，电阻不计，匀强磁场垂直导轨平面向里。金属杆ab垂直导轨放置，与导轨始终良好接触，金属杆具有一定的质量和电阻。开始时，将开关S断开，让金属杆ab由静止开始自由下落，经过一段时间，再将开关S闭合，从闭合开关S开始计时，取竖直向下为正方向，则金属杆运动的动能EK、加速度a、所受到的安培力，及电流表的示数，随时间t变化的图象可能是
A．B．C．D．
10、倾角为30°的光滑斜面上放一质量为m的盒子A，A盒用轻质细绳跨过定滑轮与B盒相连，B盒内放一质量的物体。如果把这个物体改放在A盒内，则B盒加速度恰好与原来等值反向，重力加速度为g，则B盒的质量mB和系统的加速度a的大小分别为（ ）
A．B．
C．a＝0.2gD．a＝0.4g
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）（1）为了研究平抛物体的运动，可做下面的实验：如图甲所示，用小锤打击弹性金属片，B球就水平飞出，同时A球被松开，做自由落体运动，两球同时落到地面；如图乙所示的实验：将两个完全相同的斜滑道固定在同一竖直面内，最下端水平把两个质量相等的小钢球从斜面的同一高度由静止同时释放，滑道2与光滑水平板连接，则将观察到的现象是球1落到水平木板上击中球2，这两个实验说明______
A.甲实验只能说明平抛运动在竖直方向做自由落体运动．
B.乙实验只能说明平抛运动在水平方向做匀速直线运动
C.不能说明上述规律中的任何一条
D.甲、乙二个实验均能同时说明平抛运动在水平、竖直方向上的运动性质
（2）关于“研究物体平抛运动”实验，下列说法正确的是______
A.小球与斜槽之间有摩擦会增大实验误差
B.安装斜槽时其末端切线应水平
C.小球必须每次从斜槽上同一位置由静止开始释放
D.小球在斜槽上释放的位置离斜槽末端的高度尽可能低一些．
E.将木板校准到竖直方向，并使木板平面与小球下落的竖直平面平行
F.在白纸上记录斜槽末端槽口的位置O，作为小球做平抛运动的起点和所建坐标系的原点
（3）如图丙，某同学在做平抛运动实验时得出如图丁所示的小球运动轨迹，a、b、c三点的位置在运动轨迹上已标出，则：（g取）
①小球平抛运动的初速度为______ m/s．
②小球运动到b点的速度为______ m/s
③抛出点坐标 ______cm y= ______ cm．
12．（12分）一个小灯泡的额定电压为额定电流约为，选用下列实验器材进行实验，并利用实验数据描绘和研究小灯泡的伏安特性曲线。
A．电源：电动势为，内阻不计；
B．电压表V1：量程为，内阻约为；
C．电压表V2：量程为，内阻约为；
D．电流表A1：量程为，内阻约为；
E.电流表A2：量程为，内阻约为；
F.滑动变阻器：最大阻值为，额定电流为；
G.滑动变阻器：最大阻值为，额定电流为；
H.滑动变阻器：最大阻值为，额定电流为；
开关，导线若干。
实验得到如下数据（和分别表示通过小灯泡的电流和加在小灯泡两端的电压）：
(1)实验中电压表应选用__________；电流表应选用__________；滑动变阻器应选用__________。（请填写器材前对应的字母）
(2)请你不要改动已连接导线，补全图甲所示实物电路图_________。闭合开关前，应使滑动变阻器的滑片处在最__________（选填“左”或“右”）端。
(3)在如图乙所示坐标系中画出小灯泡的曲线________。
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，可视为质点的质量为m=1.2kg的小滑块静止在水平轨道上的A点，在水平向右的恒定拉力F=4N的作用下，从A点开始做匀加速直线运动，当其滑行到AB的中点时撤去拉力，滑块继续运动到B点后进入半径为R=1.3m且内壁光滑的竖直固定圆轨道，在圆轨道上运行一周后从B处的出口（未画出，且入口和出口稍稍错开）出来后向C点滑动，C点的右边是一个“陷阱”，D点是平台边缘上的点，C、D两点的高度差为h=1.2m，水平距离为x=1.6m。已知滑块运动到圆轨道的最高点时对轨道的压力大小刚好为滑块重力的3倍，水平轨道BC的长度为l2=2.1m，小滑块与水平轨道AB、BC间的动摩擦因数均为=1．5，重力加速度g=11m/s2。
(1)求水平轨道AB的长度l1；
(2)试通过计算判断小滑块能否到达“陷阱”右侧的D点；
(3)若在AB段水平拉力F作用的范围可变，要达到小滑块在运动过程中，既不脱离竖直圆轨道，又不落入C、D间的“陷阱”的目的，试求水平拉力F作用的距离范围。
14．（16分）如图所示，一桌面厚度AC=h， C到地面的高度为10h。O点为桌面上一点，O点到A的距离为2h，在O点固定一个钉子，在钉子上拴一长度为4h的轻质细线，细线另一端拴一个质量为m的小球P（可视为质点）。B在O正上方，OB距离为4h ，把小球P 拉至B点。（重力加速度为g）
(1)若小球获得一个水平向右的初速度，小球不能打在桌面上，求小球的最小初速度；
(2)给小球一水平向右的初速度，当小球恰好在竖直面内做圆周运动时，小球运动到C点正下方后瞬间细线断了。已知小球在运动过程中没有与桌腿相碰，求小球自细线断开瞬间运动到地面的水平位移和细线能承受的弹力的范围。
15．（12分）两条足够长的平行光滑的金属导轨MN、PQ放在水平面上，左端向上弯曲，导轨间距为L，轨道电阻不计。水平段导轨所处空间存在方向竖直向上的匀强磁场，磁感应强度大小为B。轨道上有材料和长度相同、横截面积不同的两导体棒a、b，其中导体棒a的质量为m，电阻为R，导体棒b的质量为2m，导体棒b放置在水平导轨上，导体棒a在弯曲轨道上距水平面高度处由静止释放。两导体棒在运动过程中始终不接触，导体棒和导轨接触良好且始终和导轨垂直，重力加速度为g。求：
（1）导体棒a刚进入磁场时，导体棒a中感应电流的瞬时电功率P；
（2）从导体棒a开始下落到最终稳定的过程中，导体棒a上产生的内能；
（3）为保证运动中两导体棒不接触，最初导体棒b到磁场左边界的距离至少为多少？
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、D
【解析】
AB．双星间的万有引力提供它们各自圆周运动的向心力，则恒星和行星做圆周运动的角速度大小相等，周期相同，则
可得
由于恒星与行星质量不同，则轨道半径不同，由公式可知，恒星和行星做圆周运动的线速度大小不同，故AB错误；
C．根据多普勒效应可知，若某恒星在靠近我们，该恒星发出光的频率不变，但我们接收到的频率会比它发出时的频率，即恒星光谱会出现蓝移，故C错误；
D．根据多普勒效应可知，若某恒星在远离我们，该恒星发出光的频率不变，但我们接收到的频率会比它发出时的频率低，即恒星光谱会出现红移，故D正确。
故选D。
2、C
【解析】
A．由可知，甲车一直做匀加速直线运动，故A错误；
B．在时两车速度相等，且乙车在甲车前，2s到4s由于甲车速度大于乙车速度，所以两车间距离减小，故B错误；
C．由图像与坐标轴所围面积表示位移可知，4s内乙车的位移为
由图可知，甲车的加速度为
由于甲车前2s的位移为0，由后2s的位移
故两车相遇，故C正确；
D．在时两车速度相等，距离最大即为
故D错误。
故选C。
3、A
【解析】
设x轴的正方向代表电场强度的正方向
根据等量同种负电荷电场线在沿x轴方向的分布，结合规定正方向判断如下：
①在A点左侧电场线水平向右，场强为正，图像的横轴上方，离A点越近，场强越强；
②在A到O之间的电场线向左，场强为负，图像在横轴下方，离A越近，场强越强；
③在O到B之间电场线向右，场强为正，图像在横轴上方，离B越近，场强越强；
④在B点右侧，电场线水平向左，场强为负，图像在横轴下方，离B越近，场强越强。
综上所述，只有选项A符合题意。
故选A。
4、C
【解析】
试题分析：小球C为轻环，重力不计，受两边细线的拉力的合力与杆垂直，C环与乙环的连线与竖直方向的夹角为600，C环与甲环的连线与竖直方向的夹角为300，A点与甲环的连线与竖直方向的夹角为300，
乙环与B点的连线与竖直方向的夹角为600，根据平衡条件，对甲环：，对乙环有：，得，故选C．
【名师点睛】小球C为轻环，受两边细线的拉力的合力与杆垂直，可以根据平衡条件得到A段与竖直方向的夹角，然后分别对甲环和乙环进行受力分析，根据平衡条件并结合力的合成和分解列式求解．
考点：共点力的平衡条件的应用、弹力．
5、B
【解析】
AC．卢瑟福根据粒子散射实验的结果，提出了原子的核式结构模型，中子是查德威克发现的，故AC错误；
B．卢瑟福用粒子轰击氮核，发现了质子，核反应方程为，故B正确；
D．粒子散射实验不能说明原子核内存在中子和质子，故D错误。
故选B。
6、C
【解析】
设小灯泡L4两端电压为，则有副线圈的输出电压为，根据电压与匝数成正比，原线圈的输入电压为，L2、 L3两只灯泡串联后的总电压为；设通过小灯泡L4电流为，根据电流与匝数成反比，则有原线圈电流为，根据欧姆定律可得通过L2、 L3两只灯泡的电流为，根据并联分流可得通过L1灯泡的电流为，小灯泡L1两端电压为，根据串联分压可知交流电源输出电压，根据电功率公式可知，故C正确，A、B、D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、BD
【解析】
AB．当力F作用到杆2上时，杆2立刻做加速运动，随着速度的增加产生感应电流，从而产生向左的安培力，此时的加速度
则随速度增加，杆2做加速度减小的加速运动，当加速度减为零时做匀速运动；此时对杆1所受的安培力若小于最大静摩擦力，则此过程中杆1始终不动，则图像A错误，B正确；
CD．由上述分析可知，若安培力增加到一定值时杆2开始运动，则随着安培力的增加，棒2做加速度逐渐增加的加速运动，杆1做加速度减小的加速运动，当两杆的加速度相等时，两杆的速度差恒定，此时两杆所受的安培力恒定，加速度恒定，则选项C错误，D正确。
故选BD。
8、BC
【解析】
A．根据万有引力提供向心力有
可得
因为，所以有
即A的质量一定小于B的质量，故A错误；
B．双星系统中，恒星的动能为
因为，所以有
恒星A的动能大于恒星B的动能，故B正确；
C．双星系统中，恒星的动量大小为
所以有
恒星A的动量大小等于恒星B的动量大小，故C正确；
D．双星系统中，恒星的加速度大小为
因为，所以有
恒星A的向心加速度大小大于恒星B的向心加速度大小，故D错误；
故选BC。
9、BC
【解析】
闭合开关时，金属棒受到向下的重力以及向上的安培力，若重力与安培力相等，即
mg=BIL=
金属杆做匀速直线运动。速度不变，则动能、安培力、感应电流都不变，加速度为零。若安培力小于重力，则加速度的方向向下，做加速运动，加速运动的过程中，安培力增大，则加速度减小，做加速度逐渐减小的加速运动，当重力与安培力相等时，做匀速直线运动，则a－t图象是斜率逐渐减小的曲线，因为
所以Ek－t图象是一条斜率减小的曲线。安培力为
F－t图线先是一条斜率逐渐减小的曲线，之后恒定不变，因为
所以I－t图象先是一条斜率逐渐减小的的曲线，当金属杆匀速时，电流恒定不变，但t=0时金属杆有速度，所以t=0时电流不等于零。若安培力大于重力，则加速度的方向向上，做减速运动，减速运动的过程中，安培力减小，做加速度逐渐减小的减速运动，当重力与安培力相等时，做匀速直线运动。安培力为
所以F－t图象是斜率逐渐减小的曲线，当匀速运动时，安培力不再减小，此时安培力等于重力，故AD错误，BC正确。
故选BC。
10、BC
【解析】
当物体放在B盒中时，以AB和B盒内的物体整体为研究对象，根据牛顿第二定律有
当物体放在A盒中时，以AB和A盒内的物体整体为研究对象，根据牛顿第二定律有
联立解得
加速度大小为
a=0.2g
故AD错误、BC正确。
故选BC。
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、AB BCE 2 2.5 -10 -1.25
【解析】
(1)A、用小锤打击弹性金属片，B球就水平飞出，同时A球被松开，做自由落体运动，两球同时落到地面，知B球竖直方向上的运动规律与A球相同，即平抛运动竖直方向上做自由落体运动．故A正确．
B、把两个质量相等的小钢球从斜面的同一高度由静止同时释放，滑道2与光滑水平板吻接，则将观察到的现象是球1落到水平木板上击中球2，知1球在水平方向上的运动规律与2球相同，即平抛运动在水平方向上做匀速直线运动．故B正确，C、D错误；
故选AB.
(2)A、小球与斜槽之间有摩擦，不会影响小球做平抛运动，故A错误；
B、研究平抛运动的实验很关键的地方是要保证小球能够水平飞出，只有水平飞出时小球才做平抛运动，则安装实验装置时，斜槽末端切线必须水平的目的是为了保证小球飞出时初速度水平，故B正确；
C、由于要记录小球的运动轨迹，必须重复多次，才能画出几个点，因此为了保证每次平抛的轨迹相同，所以要求小球每次从同一高度释放，故C正确；
D、小球在斜槽上释放的位置离斜槽末端的高度不能太低，故D错误．
E、根据平抛运动的特点可知其运动轨迹在竖直平面内，因此在实验前，应使用重锤线调整面板在竖直平面内，即要求木板平面与小球下落的竖直平面平行，故E正确；
F、在白纸上记录斜槽末端槽口的位置O，不能作为小球做平抛运动的起点，故F错误；
故选BCE．
(3)①在竖直方向上△y=gT2，可得时间间隔，则小球平抛运动的初速度．
②b点在竖直方向上的分速度，小球运动到b点的速度为.
③抛出点到b点的运动时间．水平方向上的位移x1=vt=0.3m，竖直方向上的位移．所以开始做平抛运动的位置坐标x=0.2-0.3=-0.1m=-10cm，y=0.1-0.1125=-0.0125m=-1.25cm；
12、B E G 左
【解析】
(1)[1][2][3]．灯泡的额定电压为2.0V，电压表应选B；灯泡的额定电流为0.5A，则电流表应选E；为方便实验操作，且允许通过的最大电流不能小于0.5A，则滑动变阻器应选G。
(2)[4][5]．灯泡正常发光时的电阻
故
则电流表应采用外接法，由表中实验数据可知，电压与电流从零开始变化，则滑动变阻器应采用分压式接法，电路图如图所示；闭合开关前，滑片应置于滑动变阻器最左端。
(3)[6]．根据表中实验数据，在坐标系中描出对应的点，然后作出灯泡的曲线如图所示。
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、 (1)2.4m(2) 不能(3)
【解析】
(1)设小滑块运动到竖直圆轨道最高点时的速度大小为，则有
从点运动到最高点的过程中，设小滑块到达点时的速度大小为，由机械能守恒定律有
代入数据解得
小滑块由到的过程中，由动能定理可得
代入数据可解得
。
(2)设小滑块到达点时的速度大小为，
则由动能定理可得
代入数据解得
设小滑块下落所需要的时间为，则有
解得
故小滑块在水平方向上运动的距离为
故小滑块将落入“陷阱”中，不能运动到点。
(3)由题意可知，若要滑块既不脱离圆轨道，又不掉进“陷阱”，则需要分三种情况进行讨论：
①当滑块刚好能够到达与圆心等高的点时，设恒力作用的距离为，则由动能定理可得：
代入数据可解得
故当恒力作用的距离满足时符合条件。
②当滑块刚好能经过圆轨道的最高点时，设滑块经过最高点时的速度大小为，则有
设此时恒力作用的距离为，则有
代入数据可解得
当滑块刚好运动到点时速度为零，设此时恒力作用的距离为，则有
代入数据可解得
故当恒力作用的距离满足时符合条件。
③当滑块刚好能够越过“陷阱”，设滑块到达点时的速度大小为，则由平抛运动规律可得
代入数据解得
设此时恒力作用的距离为，故有
代入数据解得
故当恒力作用距离满足时符合条件。
14、（1）；（2），。
【解析】
(1)在小球不能打在桌面上的前提下，由分析可知，小球恰好击中点时，小球的初速度最小，该过程小球做平抛运动，设小球的最小初速度为。
水平方向由

竖直方向有
解得
(2)设小球在点的速度为，运动到点正下方时对应的速度设为，在点，对小球，根据向心力公式有
从点运动到点正下方，根据动能定理有
解得
对小球，经过点正下方的前、后瞬间，细线拉力分别设为和，分别应用向心力公式有
解得
结合牛顿第三定律可知细线能承受的弹力范围
细线断裂后，小球做平抛运动，设小球的水平位移为，则水平方向有
竖直方向有
联立解得
15、（1）；（2）；（3）
【解析】
（1）导体棒a从弯曲导轨上滑下到刚进入磁场时，由动能定理得
解得
由题意可知导体棒b的横截面积是a的2倍，由电阻定律
得导体棒b的电阻为
感应电流
感应电流的瞬时电功率
（2）最终稳定时，a、b两棒速度相等，根据动量守恒得
根据能量守恒得
解得
两导体棒a、b阻值之比为，故产生的内能之比为，导体棒a上产生的内能
（3）设两导体棒速度相同时，两者恰好不接触，对导体棒b由动量定理可得
设导体棒b到磁场左边界的最小距离为x，根据法拉第电磁感应定律可得
解得
0.00
0.12
0.21
0.29
0.34
0.38
0.42
0.45
0.47
0.49
0.50
0.00
0.20
0.40
0.60
0.80
1.00
1.20
1.40
1.60
1.80
2.00