辽阳市2027年高考物理五模试卷（含答案解析）

这是一份辽阳市2027年高考物理五模试卷（含答案解析），共11页。试卷主要包含了考生必须保证答题卡的整洁等内容，欢迎下载使用。
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2．第一部分选择题每小题选出答案后，需将答案写在试卷指定的括号内，第二部分非选择题答案写在试卷题目指定的位置上。
3．考生必须保证答题卡的整洁。考试结束后，请将本试卷和答题卡一并交回。
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、如图所示为一理恕变压器，其中a、b、c为三个额定电压相同的灯泡，输入电压u= Umsin100πt(V)．当输入电压为灯泡额定电压的8倍时，三个灯泡刚好都正常发光．下列说法正确的是（ ）
A．三个灯泡的额定电压为Um/8
B．变压器原、副线圈匝数比为9︰2
C．此时灯泡a和b消耗的电功率之比为2︰7
D．流过灯泡c的电流，每0.02s方向改变一次
2、空间存在一静电场，x轴上各点电势随x变化的情况如图所示。若在-x0处由静止释放一带负电的粒子，该粒子仅在电场力的作用下运动到x0的过程中，下列关于带电粒子的a-t图线，v-t图线，Ek-t图线，Ep-t图线正确的是（ ）
A．B．C．D．
3、关于近代物理学，下列说法正确的是（ ）
A．α射线、β射线和γ射线中，γ射线的电离能力最强
B．根据玻尔理论，氢原子在辐射光子的同时，轨道也在连续地减小
C．卢瑟福通过对α粒子散射实验的研究，揭示了原子核的组成
D．对于某种金属，超过极限频率的入射光频率越高，所产生的光电子的最大初动能就越大
4、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
5、如图所示，在光滑的水平桌面上有一弹簧振子，弹簧劲度系数为k，开始时，振子被拉到平衡位置O的右侧A处，此时拉力大小为F，然后释放振子从静止开始向左运动，经过时间t后第一次到达平衡位置O处，此时振子的速度为v，在这个过程中振子的平均速度为
A．等于 B．大于 C．小于 D．0
6、如图所示，铁芯上绕有线圈A和B，线圈A与电源连接，线圈B与理性发光二极管D相连，衔铁E连接弹簧K控制触头C的通断，忽略A的自感，下列说法正确的是
A．闭合S，D闪亮一下
B．闭合S，C将会过一小段时间接通
C．断开S，D不会闪亮
D．断开S，C将会过一小段时间断开
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、如图甲，线圈A（图中实线，共100匝）的横截面积为0.3m2，总电阻r＝2Ω，A右侧所接电路中，电阻R1＝2Ω，R2＝6Ω，电容C＝3μF，开关S1闭合．A中有横截面积为0.2m2的区域C（图中虚线），C内有图乙所示的变化磁场，t＝0时刻，磁场方向垂直于线圈平面向里．下列判断正确的是
A．闭合S2、电路稳定后，通过R2的电流由b流向a
B．闭合S2、电路稳定后，通过R2的电流大小为0.4A
C．闭合S2、电路稳定后再断开S1，通过R2的电流由b流向a
D．闭合S2、电路稳定后再断开S1，通过R2的电荷量为7.2×10－6C
8、广西壮族自治区处在北纬之间，某极地卫星通过广西最北端与最南端正上方所经历的时间为t，查阅到万有引力常量G及地球质量M。卫星的轨道视为圆形，忽略地球自转，卫星的运动视为匀速圆周运动，根据以上信息可以求出（ ）
A．该卫星周期
B．该卫星受到的向心力
C．该卫星的线速度大小
D．地球的密度
9、如图为某小型水电站的电能输送示意图，发电机通过升压变压器T1和降压变压器T2向用户供电，已知输电线的总电阻R=10Ω，降压变压器T2的原、副线圈匝数之比为4:1，副线圈与用电器R0组成闭合电路.若T1、T2均为理想变压器, T2的副线圈两端电压．（V），当用电器电阻R0=llΩ时( )
A．通过用电器R0的电流有效值是20A
B．当用电器的电阻R0减小时，发电机的输出功率减小
C．发电机中的电流变化频率为100 Hz
D．升压变压器的输入功率为4650W
10、据报道，我国准备在2020年发射火星探测器，并于2021年登陆火星，如图为载着登陆舱的探测器经过多次变轨后登陆火星的轨迹图，其中轨道I、Ⅲ为椭圆，轨道Ⅱ为圆探测器经轨道I、Ⅱ、Ⅲ运动后在Q点登陆火星，O点是轨道 I、Ⅱ、Ⅲ的交点，轨道上的O、P、Q三点与火星中心在同一直线上，O、Q两点分别是椭圆轨道Ⅲ的远火星点和近火星点。已知火星的半径为R，OQ= 4R，轨道Ⅱ上经过O点的速度为v，下列说法正确的有（ ）
A．在相等时间内，轨道I上探测器与火星中心的连线扫过的面积与轨道Ⅱ上探测嚣与火星中心的连线扫过的面积相等
B．探测器在轨道Ⅱ运动时，经过O点的加速度等于
C．探测器在轨道I运动时，经过O点的速度大于v
D．在轨道Ⅱ上第一次由O点到P点与轨道Ⅲ上第一次由O点到Q点的时间之比是3：2
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）一小灯泡上标有“3.8V，1.14W”的字样，现用伏安法研究这个小灯泡的伏安特性曲线，实验室有如下器材可供选用：
A．电压表V1（0～3V，内阻RV1约为5k）
B．电压表V2（0～15V，内阻RV2约为25k）
C．电流表A1（量程为200mA，内阻RA1为10）
D．电流表A2（量程为600mA，内阻RA2约为4）
E.定值电阻R0（10）
F.滑动变阻器R（0～9，1A）
G.电源E（6V，内阻约为1）
H.单刀开关一个、导线若干
(1)要求测量尽量准确，且测量范围尽可能大，并能测量小灯泡的额定电流，实验中应选用的两个电表分别是_____、____（填对应器材前的字母序号）；
(2)请利用(1)问中选择的电表，在甲图所示的虚线框里把实验电路图补充完整（要求在图中需标明所选器材的字母代号）；
(3)实验测得该小灯泡伏安特性曲线如图乙所示。如果用两节干电池组成的电源E1（电动势3V，内阻1）和滑动变阻器R1（0~19），将该小灯泡连接成如图丙所示的电路。闭合开关S，调节滑动变阻器R1的滑片，则流过小灯泡的最小电流为____A。（结果保留2位小数）
12．（12分）某中学实验小组成员在应用多用电表测电阻实验。如图为一多用电表的表盘，其中表盘上的三个重要部件分别用三个字母A、B、C标记了出来，然后在测量电阻时操作过程如下：
①在测量电阻以前，首先进行的操作应是机械调零，要调节部件_________，使多用电表的指针指在表盘最_________（填“左”或“右”）端的零刻度线位置；
②然后同学将旋钮C调节到“×100”的挡位；
③将红表笔插到_____（“+”或“—”）孔，黑表笔插到_____（“+”或“—”）孔，将两表笔短接，调节部件______，使多用电表的指针指在表盘最_________（填“左”或“右”）端的零刻度线位置；
④完成以上的操作后，然后将两表笔与被测量的电阻良好接触，多用电表的指针几乎没有发生偏转，为了减小测量的误差。从下列选项中选出正确的部分操作步骤，并进行正确的排序__________，最后测出待测电阻的阻值。
A．用两表笔与待测电阻相接触 B．将两表笔短接进行欧姆调零
C．将旋钮C调节到“×1”的挡位 D．将旋钮C调节到“×1k”的挡位
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）雨滴的实际形成及下落过程较为复杂，其中的一种简化模型如下所述。一个质量为的雨滴甲由静止竖直下落后，与另一个以的速度竖直匀速下落的雨滴乙碰撞，碰撞后合为一个较大的雨滴。雨滴乙的质量为，碰撞位置离地面的高度为，取重力加速度为。设各雨滴在空气中运动时所受阻力大小相等。
(1)求雨滴下落过程所受空气阻力的大小；
(2)若雨滴与地面的碰撞时间为，碰撞后的雨滴速度为零，求碰撞作用力的大小。
14．（16分）如图所示，轻弹簧一端固定在与斜面垂直的挡板上，另一端点在O位置．质量为m的物块A（可视为质点）以初速度v0从斜面的顶端P点沿斜面向下运动，与弹簧接触后压缩弹簧，将弹簧右端压到O′点位置后，A又被弹簧弹回。物块A离开弹簧后，恰好回到P点．已知OP的距离为x0，物块A与斜面间的动摩擦因数为μ，斜面倾角为θ。求：
（1）O点和O′点间的距离x1；
（2）弹簧在最低点O′处的弹性势能；
（3）设B的质量为βm，μ＝tanθ，v0＝3．在P点处放置一个弹性挡板，将A与另一个与A材料相同的物块B（可视为质点与弹簧右端不拴接）并排一起，使两根弹簧仍压缩到O′点位置，然后从静止释放，若A离开B后给A外加恒力，沿斜面向上，若A不会与B发生碰撞，求β需满足的条件？
15．（12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。
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】
设灯泡的额定电压为U，根据题意，输入电压，得：，此时原线圈两端的电压为，副线圈两端的电压为，则变压器原、副线圈匝数比为，根据，因为a、b此时都能正常发光，故电压都为额定电压 ，根据，可知a、b消耗的电功率与电流成正比，即此时灯泡a和b消耗的电功率之比为2︰7，由输入电压的表达式，可知角频率，则周期，而变压器不会改变交变电流的周期，故每0.02s电流方向改变两次，故ABD错误，C正确；故选C.
【点睛】根据灯泡电压与输入电压的关系可确定接在线圈的输入端和输出端的电压关系，则可求得匝数之比；根据变压器电流之间的关系和功率公式可确定功率之比．
2、B
【解析】
AB、由图可知，图像的斜率表示电场强度，从到的过程中电场强度先减小后增大，受到沿x轴正方向的电场力先减小后增大，粒子的加速度也是先减小后增大，在位置加速度为零；粒子在运动过程中，粒子做加速度运动，速度越来越大，先增加得越来越慢，后增加得越来越快，故B正确，A错误；
C、粒子在运动过程中，受到沿x轴正方向的电场力先减小后增大，根据动能定理可知图像的斜率先变小再变大，在位置的斜率为零，故C错误；
D、由于粒子带负电，根据电势能可知，变化规律与变化规律相反，故D错误；
图线正确的是选B。
3、D
【解析】
A．α、β、γ三种射线中，γ射线的穿透本领比较强，而电离能力最强是α射线，故A错误；
B．玻尔理论认为原子的能量是量子化的，轨道半径也是量子化的，故氢原子在辐射光子的同时，轨道不是连续地减小，故B错误；
C．卢瑟福通过对α粒子散射实验的研究，提出原子核式结构学说，故C错误；
D．根据光电效应方程知，超过极限频率的入射频率越高，所产生的光电子的最大初动能就越大，故D正确。
故选D。
4、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．
5、B
【解析】
平均速度等于这段位移与所需要的时间的比值．而位移则通过胡克定律由受力平衡来确定。
【详解】
根据胡克定律，振子被拉到平衡位置O的右侧A处，此时拉力大小为F，由于经过时间t后第一次到达平衡位置O处，因做加速度减小的加速运动，所以这个过程中平均速度为，故B正确，ACD错误。
考查胡克定律的掌握，并运用位移与时间的比值定义为平均速度，注意与平均速率分开，同时强调位移而不是路程。
6、D
【解析】
AB.当闭合S瞬间时，穿过线圈B的磁通量要增加，根据楞次定律：增反减同，结合右手螺旋定则可知，线圈B的电流方向逆时针，而由于二极管顺时针方向导电，则线圈B不会闪亮一下，则线圈A中磁场立刻吸引C，导致其即时接触，故A，B错误；
CD.当断开S瞬间时，穿过线圈B的磁通量要减小，根据楞次定律：增反减同，结合右手螺旋定则可知，电流方向为顺时针，则二极管处于导通状态，则D会闪亮，同时对线圈A有影响，阻碍其磁通量减小，那么C将会过一小段时间断开，故C错误，D正确；故选D．
该题考查楞次定律与右手螺旋定则的应用，注意穿过闭合线圈的磁通量变化，线圈相当于电源，而电流是从负板流向正极，同时理解二极管的单向导电性．
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】
根据楞次定律，线圈中产生的感应电流为顺时针方向，则闭合S2、电路稳定后，通过R2的电流由a流向b，选项A错误；根据法拉第电磁感应定律：，则闭合S2、电路稳定后，通过R2的电流大小为，选项B正确；闭合S2、电路稳定后电容器上极板带正电，则当再断开S1，电容器放电，通过R2的电流由a流向b，选项C错误；电路稳定后电容器带电量，则电路稳定后再断开S1，通过R2的电荷量为7.2×10－6C，选项D正确；故选BD.
点睛：此题考查法拉第电磁感应定律以及直流电路中的含电容问题；注意用求解电动势时，S是线圈中有磁场部分的面积，不是线圈的面积； 同时要搞清电容器两端的电压是哪个电阻上的电压值.
8、AC
【解析】
A．广西壮族自治区处在北纬之间，某极地卫星通过广西最北端与最南端正上方所经历的时间为，已知转过对应角度的时间，则可以求得运动一周的时间即卫星的周期
A正确；
B．因为不知道该卫星的质量，根据万有引力定律
无法求得卫星受到的向心力大小，B错误；
C．据万有引力提供圆周运动向心力
已知质量和周期及常量可以求得卫星的轨道半径，根据
可以求得卫星的线速度大小，C正确；
D．因为不知道卫星距地面的高度，故无法求得地球的半径，所以无法得到地球的密度，D错误。
故选AC。
9、AD
【解析】
A. 降压变压器副线圈两端交变电压有效值为U=V=220V，负载电阻为11Ω，所以通过R0电流的有效值是20A，故A正确；
B. 当用电器的电阻R0减小时，由于电压不变，电流增大，输出功率增大，则发电机的输出功率也增大，故B错误；
C. 交流电经过变压器，频率不变，则交流电的频率f=ω/2π=50Hz.故C错误；
D. 根据I3：I4=n4：n3得，输电线上的电流I3=5A，则输电线上损耗的功率P损= =25×10W=250W，降压变压器的输入功率P3=U4I4=220×20W=4400W，则升压变压器的输出功率P=P3+P损=4400+250W=4650W.故D正确；
故选AD
在输电的过程中，交流电的频率不变，结合降压变压器的输出电压和用电器的电阻，根据欧姆定律求出通过用电器的电流，结合输电线上的功率损失求出升压变压器的输入功率．
10、BC
【解析】
A．因轨道I和轨道Ⅱ是探测器两个不同的轨道，则在相等时间内，轨道I上探测器与火星中心的连线扫过的面积与轨道Ⅱ上探测嚣与火星中心的连线扫过的面积不相等，选项A错误；
B．探测器在轨道Ⅱ运动时，轨道半径为3R，则经过O点的加速度等于，选项B正确；
C．探测器从轨道I到轨道Ⅱ要在O点减速，可知在轨道I运动时，经过O点的速度大于v，选项C正确；
D．探测器在轨道Ⅱ与轨道Ⅲ上的周期之比为
则在轨道Ⅱ上第一次由O点到P点与轨道Ⅲ上第一次由O点到Q点的时间之比是
选项D错误。
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、CD 0. 13（0. 12～0. 13均可）
【解析】
(1)[1][2]．小灯泡的额定电流为，则电流表选择A2；小灯泡额定电压为3V，两个电压表量程除了偏小就是偏大，可用已知内阻的电流表A1与定值电阻R0串联，可相当于量程为 的电压表；则两个电表选择CD；
(2)[3]．电路如图
(3)[4]．当电流最小时，滑动变阻器电阻取最大值19Ω，将滑动变阻器的阻值等效为电源内阻，则U=E-Ir=3-20I，将此关系画在灯泡的U-I线上如图，交点坐标为I=130mA=0.13A。
12、A 左 + — B 右 DBA
【解析】
①[1][2]使用前要进行机械调零（部件A），使指针指向左边的零刻度处；
③[3][4][5][6]将红、黑表笔分别插入“+”、“—”插孔，并将两表笔短接，调节欧姆调零旋钮（部件B），使电表指针对准电阻的“0”刻线，即表盘最右端的零刻度线；
④[7]使用中每次换欧姆挡都要进行欧姆调零，使指针指向右边的零刻度处；由于测量时，指针从无穷大电阻开始偏转，偏角过小，说明需增大倍率，使指针指向欧姆表中间刻度附近，故正确的排序是DBA。
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)乙雨滴匀速运动，受力平衡有
解得
雨滴下落过程所受空气阻力的大小；
(2)甲雨滴匀加速下落有
又有
两雨滴碰撞过程动量守恒，有
整体匀加速下落有
又有
与地面碰撞，取竖直向上为正方向，根据动量定理
解得
碰撞作用力的大小。
14、（1）；（2）；（3）
【解析】
（1）从A到O′，由动能定理可得
①
物块A离开弹簧后回到P点的过程，由动能定理得
②
解得
（2）将带入②式可得，弹簧弹力做功为
即弹簧的弹性势能为
（3）两物体分离的瞬间有，两物体之间的弹力为0，由牛顿第二定律可得
解得，即弹簧恢复原长的瞬间，两物体分离。
设分离瞬间，两物体的速度为，由能量守恒可得
将，，带入解得
由于，，故分离后两物体的加速大小分别为
由此可知，分离后两物体均做减速运动，且B的加速度大于A，故在A物体上升阶段，两物体不会碰撞；B速度减为0后，由于，故B物体会保持静止状态，B物体上升的位移为
若A物体与挡板碰撞前速度就减为0，则此后A物体保持静止状态，两物体一定不会碰撞；若A物体能与挡板相碰，当物体A与挡板碰撞后，继续以加速度向下做减速运动， 直到速度减为0，保持静止；
A物体速度减为0的总路程为
若A物体不与挡板碰撞，则
解得
若A物体能与挡板碰撞，则两物体不相撞的条件为A物体速度减为0时不与B物体相撞，即
且
解得
由于，故
综上所述，的取值范围为
15、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。