2027年河南省许昌市高考物理五模试卷（含答案解析）

这是一份2027年河南省许昌市高考物理五模试卷（含答案解析），共11页。
2．回答选择题时，选出每小题答案后，用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑，如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其它答案标号。回答非选择题时，将答案写在答题卡上，写在本试卷上无效。
3．考试结束后，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，四根等长的缆绳一端悬于起重机的吊钩上，另一端分别系在一个正方形的框架上，框架下面悬吊着重物，起重机将重物以的速度沿竖直方向匀速向上吊起.若起重机的输出功率为，每根缆绳与竖直方向的夹角均为，忽略吊钩、框架及绳的重力，不计一切摩擦， ，.则悬于吊钩的每根缆绳的拉力大小为（ ）
A．B．
C．D．
2、如图所示， 理想变压器的原副线圈的匝数比为10：1， 在原线圈接入u=30sin(100πt) V的正弦交变电压。若闭合开关后灯泡L正常发光，且灯泡L正常发光时的电阻为1.5Ω，电压表和电流表均为理想交流电表，则下列说法正确的是（ ）
A．副线圈中交变电流的频率为5HzB．电压表的示数为3V
C．电流表的示数为20AD．灯泡L的額定功率为3W
3、中国核学会发布消息称，截至201 9年6月底，中国大陆在运核电机组47台，装机容量4873万千瓦，位居全球第三。铀核（）是获得核能的主要原料之一，其中一种核反应方程为并释放核能，下列说法正确的是（ ）
A．该核反应是重核裂变，产物的结合能之和大于铀核（）的结合能
B．该核反应在中子的轰击下发生，核反应为人工转变
C．X原子核中的核子数为140个，中子数为84个
D．因为裂变时释放能量，根据E=mc2，所以裂变后的总质量数减少
4、A、B两物体经过同一地点时开始计时，它们沿直线运动的速度随时间变化的规律如图所示，则下列说法正确的是( )
A．t1时刻A、B两物体相遇
B．t2时刻B物体速度变化率为零
C．t1到t3时间内两物体的间距先增大后减小
D．A、B两物体速度方向一直相同
5、按照我国整个月球探测活动的计划，在第一步“绕月”工程圆满完成各项目标和科学探测任务后，第二步是“落月”工程，已在2013年以前完成。假设月球半径为R，月球表面的重力加速度为g0，飞船沿距月球表面高度为3R的圆形轨道运动，到达轨道的A点时点火变轨进入椭圆轨道，到达轨道的近月点B时再次点火进入月球近月轨道绕月球做圆周运动。下列判断不正确的是（ ）
A．飞船在轨道上的运行速率
B．飞船在A点处点火变轨时，动能减小
C．飞船在轨道绕月球运动一周所需的时间
D．飞船从A到B运行的过程中机械能变大
6、如图所示，空间有与竖直平面夹角为θ的匀强磁场，在磁场中用两根等长轻细金属丝将质量为m的金属棒ab悬挂在天花板的C、D两处，通电后导体棒静止时金属丝与磁场方向平行。已知磁场的磁感应强度大小为B，接人电路的金属棒长度为l，重力加速度为g，以下关于导体棒中电流的方向和大小正确的是（ ）
A．由b到a，B．由a到b，
C．由a到b，D．由b到a，
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、如图所示，x轴上方有两条曲线均为正弦曲线的半个周期，其高和底的长度均为l，在x轴与曲线所围的两区域内存在大小均为B，方向如图所示的匀强磁场，MNPQ为一边长为l的正方形导线框，其电阻为R，MN与x轴重合，在外力的作用下，线框从图示位置开始沿x轴正方向以速度v匀速向右穿越磁场区域，则下列说法中正确的是（ ）
A．线框的PN边到达x坐标为处时，感应电流最大
B．线框的PN边到达x坐标为处时，感应电流最大
C．穿越磁场的整个过程中，线框中产生的焦耳热为
D．穿越磁场的整个过程中，外力所做的功为
8、关于热现象和热力学定律，下列说法正确的是
A．一定质量100℃的水变成100℃的水蒸气，其分子势能一定增加
B．布朗运动是指悬浮在液体中的花粉分子的无规则热运动
C．在一定条件下，可以利用分子扩散向半导体材料掺入其他元素
D．气体被压缩时，内能一定增加
E.从单一热源吸收热量使之全部变成机械功是可能的
9、如图所示，是不带电的球，质量，是金属小球，带电量为，质量为，两个小球大小相同且均可视为质点。绝缘细线长，一端固定于点，另一端和小球相连接，细线能承受的最大拉力为。整个装置处于竖直向下的匀强电场中，场强大小，小球静止于最低点，小球以水平速度和小球瞬间正碰并粘在一起，不计空气阻力。和整体能够做完整的圆周运动且绳不被拉断，。则小球碰前速度的可能值为（ ）
A．B．C．D．
10、如图，矩形闭合导线框abcd平放在光滑绝缘水平面上，导线框的右侧有一竖直向下且范围足够大的有左边界PQ的匀强磁场。导线框在水平恒力F作用下从静止开始运动，ab边始终与PQ平行。用t1、t2分别表示线框ab和cd边刚进入磁场的时刻。下列υ-t图像中可能反映导线框运动过程的是
A．B．C．D．
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）某实验小组用下列器材设计了如图甲所示的欧姆表电路，通过调控电键S和调节电阻箱，可使欧姆表具有“×1”“×10”两种倍率。

A．干电池：电动势E=1.5V，内阻r=0.5Ω
B．电流表mA：满偏电流Ig=1mA，内阻Rg=150Ω
C．定值电阻R1=1200Ω
D．电阻箱R2：最大阻值999.99Ω
E.定值电阻R3=150Ω
F.电阻箱R4最大阻值9999Ω
G.电键一个，红、黑表笔各1支，导线若干
(1)该实验小组按图甲所示正确连接好电路。当电键S断开时，将红、黑表笔短接，调节电阻箱R2，使电流表达到满偏电流，此时闭合电路的总电阻叫做欧姆表的内阻R内，则R内=______Ω，欧姆表的倍率是______（选填“×1”或“×10”）；
(2)闭合电键S
第一步：调节电阻箱R2，当R2=______Ω时，再将红、黑表笔短接，电流表再次达到满偏电流；
第二步：在红、黑表笔间接入电阻箱R4，调节R4，当电流表指针指向图乙所示的位置时，对应的欧姆表的刻度值为______Ω。
12．（12分）某物理兴趣小组在学习了电流的磁效应后，得知通电长直导线周围某点磁场的磁感应强度B的大小与长直导线中的电流大小I成正比，与该点离长直导线的距离r成反比。该小组欲利用如图甲所示的 实验装置验证此结论是否正确，所用的器材有：长直导线、学生电源、直流电流表（量程为0~3A）、滑动变 阻器、小磁针（置于刻有360°刻度的盘面上）、开关及导线若干：
实验步骤如下：
a.将小磁针放置在水平桌面上，等小磁针静止后，在小磁针上方沿小磁针静止时的指向水平放置长直 导线，如图甲所示；
b.该小组测出多组小磁针与通电长直导线间的竖直距离 r、长直导线中电流的大小I及小磁针的偏转 角度θ；
c.根据测量结果进行分析，得出结论。 回答下列问题：
（1）某次测量时，电路中电流表的示数如图乙所示，则该电流表的读数为______A；
（2）在某次测量中，该小组发现长直导线通电后小磁针偏离南北方向的角度为30°（如图丙所示），已知实验所在处的地磁场水平分量大小为B0=3×10－5T，则此时长直导线中的电流在小磁针处产生的磁感应强度B的大小为_______T（结果保留两位小数）；
（3）该小组通过对所测数据的分析，作出了小磁针偏转角度的正切值tanθ与之间的图像如图丁所示，据此得出了通电长直导线周围磁场的磁感应强度B与通电电流I成正比，与离长直导线的距离r成反比的结论， 其依据是______；
（4）通过查找资料，该小组得知通电长直导线周围某点的磁感应强度B与电流I及距离r之间的数学关系为，其中为介质的磁导率。根据题给数据和测量结果，可计算出=_______ 。
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，用一块长的木板在墙和桌面间架设斜面，桌子高，长。斜面与水平桌面间的倾角。一个质量为的小滑块放在桌面最右端，现将质量为的小滑块A从斜面顶端由静止释放，滑块与斜面间的动摩擦因数，滑块与水平桌面间的动摩擦因数，忽略滑块在斜面与桌面交接处的能量损失，滑块A与滑块B发生正碰，碰后滑块A最终停在离桌面右端处。滑块与木板及桌面间的最大静摩擦力等于滑动摩擦力，A、B均可视为质点，重力加速度，，。求：
（1）与B相碰前瞬间小滑块A的速度大小；
（2）小滑块B的落地点距桌面最右端的水平距离。
14．（16分）如图所示，在空间直角坐标系中，Ⅰ、Ⅱ象限（含、轴）有磁感应强度为，方向垂直于纸面向外的匀强磁场和电场强度为，方向竖直向上的匀强电场；Ⅲ、Ⅳ象限（不含轴）有磁感应强度为，方向沿轴负方向的匀强磁场，光滑圆弧轨道圆心，半径为，圆环底端位于坐标轴原点。质量为，带电的小球从处水平向右飞出，经过一段时间，正好运动到点。质量为，带电小球的穿在光滑圆弧轨道上从与圆心等高处静止释放，与同时运动到点并发生完全非弹性碰撞，碰后生成小球（碰撞过程无电荷损失）。小球、、均可视为质点，不计小球间的库仑力，取，求：
(1)小球在处的初速度为多大；
(2)碰撞完成后瞬间，小球的速度；
(3)分析球在后续运动过程中，第一次回到轴时的坐标。
15．（12分）如图所示，水平传送带与固定斜面平滑连接，质量为m＝1kg的小物体放在斜面上，斜面与水平方向的夹角为θ＝37°，若小物体受到一大小为F＝20N的沿斜面向上的拉力作用，可以使小物体从斜面底端A由静止向上加速滑动。当小物体到达斜面顶端B时，撤去拉力F且水平传送带立即从静止开始以加速度a0＝1m/s2沿逆时针方向做匀加速运动，当小物体的速度减为零时刚好滑到水平传送带的右端C处。小物体与斜面及水平传送带间的动摩擦因数均为µ＝0.5，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，AB间距离L＝5m，导槽D可使小物体速度转为水平且无能量损失，g＝10m/s2。已知sin37°＝0.6，cs37°＝0.8，求：
(1)小物体运动到B点的速度
(2)小物体从A点运动到C点的时间
(3)小物体从B点运动到C点的过程中，小物体与传送带间由于摩擦而产生的热量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】
由可知，故重物的重力.设每跟缆绳的拉力大小为T根据共点力平衡条件可得，解得，故C正确.
2、B
【解析】
A．根据可得该交变电流的频率f=50Hz，变压器不改变频率，所以副线圈中交变电流的频率为50 Hz，A项错误；
B．原线圈所接的交变电压最大值为V，则有效值为30V，根据，代入数值解得U=3V，即电压表的示数为3V，B项正确；
C．灯泡L正常发光时，副线圈中的电流为
A=2 A
C项错误；
D．灯泡L的额定功率
P=I2R=6W
D项错误。
故选B。
3、A
【解析】
A．结合质量数守恒与电荷数守恒可知，铀核裂变的产物为氙核和锶核，并会释放能量，则裂变产物的结合能之和一定大于铀核的结合能，故A正确；
B．该核反应为重核裂变，不是人工转变，故B错误；
C．X原子核中的核子数为（235+1）-（94+2）=140个，中子数为140-（92-38）=86个，故C错误；
D．裂变时释放能量，出现质量亏损，但是总质量数不变，故D错误。
故选A。
4、B
【解析】
A.由v-t图像可知， t1时刻A、B两物体速度相同，A的位移大于B的位移，两物体没有相遇，选项A错误；
B. v-t图像的斜率等于加速度，则t2时刻B物体加速度为零，速度变化率为零，选项B正确；
C. 因t1时刻A在B之前，则t1到t3时间内两物体的间距先减小后增大，选项C错误；
D. 物体B一直沿正方向运动，物体A在t1到t3的某段时间内向负方向运动，则A、B两物体速度方向不是一直相同，选项D错误；
5、D
【解析】
A．万有引力提供向心力
解得
在月球表面
解得
联立解得
故A正确，不符合题意；
B．飞船在点变轨后由圆轨道变为椭圆轨道，做向心运动，要求万有引力大于飞船所需向心力，所以飞船应该减速，动能减小，故B正确，不符合题意；
C．万有引力提供向心力
结合
解得
故C正确，不符合题意；
D．在椭圆轨道上，飞船由点运动至点，只有万有引力做功，机械能守恒，故D错误，符合题意。
故选D。
6、C
【解析】
对导体棒进行受力分析，根据左手定则分析导体棒中的电流方向，根据三角形定则分析求解安培力的大小，从而根据求解导体棒的电流大小。
【详解】
导体棒静止，则其受力如图所示：
根据左手定则可知，导体棒的电流方向为由a到b，根据平衡条件可知安培力的大小为：
所以感应电流的大小为：
故ABD错误C正确。
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、BC
【解析】
AB．电流和切割长度成正比，所以线框的PN边到达x坐标为处时，相当于长度为l的边框来切割磁感线，线框的PN边到达x坐标为处时， 相当于两个长度为l的边框来切割磁感线，两个电动势叠加，所以线框的PN边到达x坐标为处时，感应电流最大为
故A错误，B正确；
C．因为电流的变化符合交流电的特征，所以线框的PN边到达x坐标为处时，产生的焦耳热为
线框的PN边从到2l处时，产生的焦耳热为
线框的PN边从2l到处时，产生的焦耳热为
所以产生的总焦耳热为
又因为外力所做的功就等于焦耳热，所以C正确，D错误。
故选BC。
8、ACE
【解析】
A．一定质量100℃的水变成100℃的水蒸气，一定吸收热量，分子平均动能不变，则分子势能一定增加，故A正确；
B．悬浮颗粒受到液体分子不均匀的撞击从而做无规则运动，即为布朗运动，所以布朗运动是悬浮颗粒的运动，故B错误；
C．分子永不停息地做无规则热运动，所以在一定条件下，可以利用分子扩散向半导体材料掺入其他元素，故C正确：
D．气体被压缩时，同时对外传热，根据热力学第一定律知内能可能不变，故D错误；
E．由热力学第二定律可知，从单一热源吸取热量，使之全部变成机械功是可能的，但会产生其他影响，故E正确。
故选：ACE。
9、BC
【解析】
设AB碰撞后共同速度为，运动到最高点的速度为。
小球AB碰撞过程动量守恒有
在最低点时绳子受的拉力最大，有
所以
代入数值解得
和整体恰能够做完整的圆周运动，则在最高点有
所以和整体能够做完整的圆周运动，则在最高点有
又从最高点到最低点，根据动能定理有
代入数值解得
选项BC正确，AD错误。
故选BC。
10、ACD
【解析】
线框进入磁场前做匀加速直线运动，加速度为；
A．ad边进入磁场后可能安培力与恒力F二力平衡，做匀速直线运动，完全进入磁场后磁通量不变，没有感应电流产生，线框不受安培力，做加速度为，的匀加速直线运动，A正确；
BD．ad边进入磁场后，可能安培力大于恒力F，线框做减速运动，由知，速度减小，安培力减小，加速度逐渐减小，v-t图象的斜率逐渐减小。当加速度减至零后做匀速直线运动，完全进入磁场后磁通量不变，没有感应电流产生，线框不受安培力，做加速度为a的匀加速直线运动，B错误D正确；
C．ad边进入磁场后，可能安培力小于恒力F，线框做加速运动，由知，速度增大，安培力增大，加速度逐渐减小，v-t图象的斜率逐渐减小，完全进入磁场后磁通量不变，没有感应电流产生，线框不受安培力，做加速度为a的匀加速直线运动，C正确。
故选ACD。
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、1500 ×10 14.5 50
【解析】
(1)[1]由闭合电路欧姆定律可知内阻为
[2]故中值电阻应为1500Ω，根据多用电表的刻度设置可知，表盘上只有两种档位，若为×1，则中性电阻太大，不符合实际，故欧姆表倍率应为“×10”
(2)[3]为了得到“×1”倍率，应让满偏时对应的电阻为150Ω，电流
此时表头中电流应为0.001A；则与之并联电阻R3电流应为
则有
所以
[4]由图可知电流为0.75mA，总电阻
待测电阻
对应的刻度应为50
12、2.00 电流产生的磁感应强度，而偏角的正切值与成正比
【解析】
（1）[1]电流表量程为3A，则最小分度为0.1A，由指针示数可知电流为2.00A；
（2）[2]电流产生向东的磁场，则指针指向地磁场分量和电流磁场的合磁场方向，如图所示
则有
解得
（3）[3]由图可知，偏角的正切值与成正比，而根据（2）中分析可知
则可知与成正比，故说明通电长直导线周围磁场的磁感应强度与通电电流成正比，与长导线的距离成反比；
（4）[4]由公式
可知，图象的斜率
解得
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）2m/s；（2）0.64m
【解析】
（1）在斜面上，对A分析，根据牛顿第二定律有
又
则滑块在斜面底端的速度
在水平桌面上，对A分析，斜面底部到滑块的距离
设碰前瞬间A的速度为，根据动能定理有
得
（2）设碰撞后A返回的距离为，以水平向右为正方向，根据动量守恒定律有
根据动能定理有
碰后B做平抛运动，则有
，
联立解得滑块B的落地点距桌面右端的水平距离为
14、 (1)；(2)；(3)坐标位置为
【解析】
(1)从进入磁场，电场力和重力平衡
在洛伦兹力作用下做匀速圆周运动
洛伦兹力提供向心力
解得
(2)设沿光滑轨道滑到点的速度为，由动能定理
解得
、在点发生完全非弹性碰撞，设碰后生成的球速度为，选向右为正方向，由动量守恒定律
解得
方向水平向右
(3)球从轨道飞出后，受到竖直向下的电场力和垂直纸面向里的洛伦兹力，在电场力作用下，球在竖直方向做初速度为零的匀加速直线运动，在水平方向做匀速圆周运动，每隔一个周期，球回到轴上，球带电量
由
及，解得球圆周运动周期
球竖直方向加速度
球回到轴时坐标
代入数据解得
则坐标位置为
15、 (1)；(2)3s；(3)
【解析】
(1)小物体受到沿斜面向上的拉力作用时，对其进行受力分析，由牛顿第二定律可得
解得
从到过程中由运动学公式可得
解得
(2)从到过程中由运动学公式可得
小物体在段，由牛顿第二定律可得
由运动学公式可得
小物体从到过程中的时间
总
联立解得
总
(3)小物体在段，小物体向右运动，传送带逆时针运动，对小物块
对传送带
小物体相对于传送带的位移
小物体与传送带间由于摩擦而产生的热量
解得