兰州市2027年高考物理二模试卷（含答案解析）

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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、关于曲线运动，下列说法正确的是（ ）
A．曲线运动的速度方向可以不变
B．匀变速曲线运动任意相等时间内速度的变化量相同
C．速率恒定的曲线运动，任意相等时间内速度的变化量相同
D．物体受到的合外力持续为零时，物体仍可以做曲线运动
2、如图，质量为M =3kg的小滑块，从斜面顶点A静止开始沿ABC下滑，最后停在水平面D点，不计滑块从AB面滑上BC面，以及从BC面滑上CD面的机械能损失．已知：AB=BC=5m，CD=9m，θ=53°，β=37°，重力加速度g=10m/s2，在运动过程中，小滑块与接触面的动摩擦因数相同．则（ ）
A．小滑块与接触面的动摩擦因数μ=0.5
B．小滑块在AB面上运动时克服摩擦力做功，等于在BC面上运动克服摩擦力做功
C．小滑块在AB面上运动时间大于小滑块在BC面上的运动时间
D．小滑块在AB面上运动的加速度a1与小滑块在BC面上的运动的加速度a2之比是5/3
3、一定质量的理想气体由状态A沿平行T轴的直线变化到状态B，然后沿过原点的直线由状态B变化到状态C，p－T图像如图所示，关于该理想气体在状态A、状态B和状态C时的体积VA、VB、VC的关系正确的是（ ）
A．
B．
C．
D．
4、M、N是某电场中一条电场线上的两点，从M点由静止释放一质子，质子仅在电场力的作用下沿电场线由M点运动到N点，其电势能随位移变化的关系如图所示，则下列说法正确的是
A．M点的场强大于N点的场强
B．M、N之间的电场线可能是一条曲线
C．质子在M点的加速度小于在N点的加速度
D．电场线方向由N点指向M点
5、重元素的放射性衰变共有四个系列，分别是U238系列(从开始到稳定的为止)、Th232系列、U235系列及Np237系列(从开始到稳定的为止)，其中，前三个系列都已在自然界找到，而第四个系列在自然界一直没有被发现，只是在人工制造出Np237后才发现的，下面的说法正确的是
A．的中子数比中子数少20个
B．从到，共发生7次α衰变和4次β衰变
C．Np237系列中所有放射性元素的半衰期随温度的变化而变化
D．与是不同的元素
6、如图所示，传送带AB长为16m，水平地面BC的长为8m，传送带与水平地面之间B处由光滑小圆弧连接，物块在B处由传送带滑到水平地面速度大小不变，物块与水平地面间、传送带间的动摩擦因数均为0.5，光滑半圆形轨道CD的半径为1.25m，与水平地面相切于C点，其直径CD右侧有大小为100V/m、方向水平向左的匀强电场。传送带以l0m/s的速度顺时针运动，带正电的物块可看成质点，其质量为5kg，带电荷量为0.5C，从静止开始沿倾角为37°的传送带顶端A滑下。已知sin37°=0.6，cs37°=0.8，g取10m/s2，则下列说法正确的是（ ）
A．物块在传送带上先加速后匀速
B．物块在传送带上运动的时间为3s
C．物块到达C点时对C点的压力为306N
D．物块可以运动到D点，在D点速度为m/s
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、图甲为一列沿x轴正方向传播的简谐横波在t=0.2s时的波形图，质点P、Q的平衡位置分别位于x=2m和x=4m处。图乙为介质中某一质点的振动图像，则（ ）
A．该简谐横波的传播速度为10m/s
B．乙图可能是质点Q的振动图像
C．t=0时质点P的速度沿y轴负方向
D．t=0.25s时，质点P的位移为1cm
E.t=0.1s时，质点P的加速度与质点Q的加速度相同
8、如图所示，半径为R的光滑绝缘圆环固定于竖直平面内，a为圆环的最低点，c为圆环的最高点，b点与圆心O等高，该空间存在与圆环平面平行的匀强电场。质量为m、带电量为+q的小球P套在圆环上，沿环做圆周运动，通过a、b、c三点时的速度大小分别为、、。下列说法正确的是（ ）
A．匀强电场方向水平向右
B．匀强电场场强大小为
C．小球运动过程中对圆环的最大压力为7.5mg
D．小球运动过程中对圆环的最小压力为1.25mg
9、以下说法正确的是_______________
A．液体表面张力有使液面收缩到最小的趋势
B．水结为冰时，水分子的热运动会消失
C．热量总是自动地从分子平均动能大的物体向分子平均动能小的物体转移
D．花粉颗粒在水中做布朗运动，反映了花粉分子在不停地做无规则运动
E.恒温水池中，小气泡由底部缓慢上升过程中，气泡中的理想气体内能不变，对外做功，吸收热量
10、如图所示，空间存在竖直方向的匀强电场，虚线是间距相等且平行的三条等势线，小球带正电荷，小球带等量的负电荷，两小球同时以相同的速度从等势线上的点水平抛出，在时刻小球到达等势线，同时小球到达等势线，两小球可视为质点，不计两小球之间的相互作用，两小球的重力不可忽略，下列说法错误的是（ ）
A．匀强电场的电场强度方向竖直向上B．球的质量小于球的质量
C．在时刻小球的动量等于小球的动量D．在时间内小球的动能的增量大于小球的动能的增量
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）如图甲（侧视图只画了一个小车）所示的实验装置可以用来验证“牛顿第二定律”。两个相同的小车放在光滑水平桌面上，右端各系一条细绳，跨过定滑轮各挂一个相同的小盘，增减盘中的砝码可改变小车受到的合外力，增减车上的砝码可改变小车的质量。两车左端各系条细线，用一个黑板擦把两细线同时按在固定、粗糙的水平垫片上，使小车静止（如图乙）。拿起黑板擦两车同时运动，在两车尚未碰到滑轮前，迅速按下黑板擦，两车立刻停止，测出两车在此过程中位移的大小。

图丙为某同学在验证“合外力不变加速度与质量成反比”时的某次实验记录，已测得小车1的总质量，小车2的总质量。由图可读出小车1的位移，小车2的位移_______，可以算出__________（结果保留3位有效数字）；在实验误差允许的范围内，________（选填“大于”、“小于”或“等于”）。
12．（12分）在“探究变压器线圈两端的电压与匝数之间的关系”实验中，斌斌利用如图所示可拆式变压器（铁芯不闭合）进行研究。
（1）实验还需要下列器材中的________；
（2）实验中，图中变压器的原线圈接线“0、8”接线柱，所接电源电压为交流10.0V，副线圈接线“0、4”接线柱，则副线圈所接电表示数可能是______。
A．20.0 V
B．15.0 V
C．5.0 V
D．2.5 V
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）如图甲所示，水平台面AB与水平地面间的高度差，一质量的小钢球静止在台面右角B处。一小钢块在水平向右的推力F作用下从A点由静止开始做向右直线运动，力F的大小随时间变化的规律如图乙所示，当时立即撤去力F，此时钢块恰好与钢球发生弹性正碰，碰后钢块和钢球水平飞离台面，分别落到地面上的C点和D点。已知B、D两点间的水平距离是B、C两点间的水平距离的3倍，钢块与台面间的动摩擦因数，取。求：
(1)钢块的质量m1；
(2)B、C两点间的水平距离x1。
14．（16分）如图所示，在平面直角坐标系xOy的第四象限有垂直于纸面向里的匀强磁场。磁感应强度大小，一质量，电荷量的粒子（重力不计），从点沿纸面以方向与轴负方向夹角，大小不同的速度射入磁场，已知，：
(1)若粒子垂直x轴飞出，求粒子在磁场中飞行时间；
(2)若粒子不能进入x轴上方，求粒子速度大小满足的条件。
15．（12分）如图，一玻璃砖截面为矩形ABCD，固定在水面上，其下表面BC刚好跟水接触。现有一单色平行光束与水平方向夹角为θ（θ>0），从AB面射入玻璃砖。若要求不论θ取多少，此光束从AB面进入后，到达BC界面上的部分都能在BC面上发生全反射，则该玻璃砖的折射率最小为多少？已知水的折射率为。
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】
A．曲线运动的速度方向一直在变化，故A错误；
B．只要是匀变速运动，其加速度a的大小、方向均不变，任意相等时间内速度的变化量为
所以任意相等时间内速度的变化量相同，故B正确；
C．速率恒定的曲线运动，其速度方向变化，则；其加速度不恒定，任意相等时间内速度的变化量为
所以任意相等时间内速度的变化量不相同，故C错误；
D．物体所受合外力持续为零时，其加速度持续为0，速度的大小和方向均不改变，则物体只能做匀速直线运动，故D错误。
故选B。
2、C
【解析】
A、根据动能定理得：
,解得：，故A错误；
B、小滑块在AB面上运动时所受的摩擦力大小 f1=μMgcs53°，小滑块在BC面上运动时所受的摩擦力大小 f2=μMgcs37°，则f1＜f2，而位移相等，则小滑块在AB面上运动时克服摩擦力做功小于小滑块在BC面上运动克服摩擦力做功，故B错误。
C、根据题意易知小滑块在A、B面上运动的平均速度小于小滑块在B、C面上的平均速度，故小滑块在AB面上运动时间大于小滑块在BC面上运动时间，C正确；
D、小滑块在AB面上运动的加速度，小滑块在BC面上运动的加速度，则 ， 故D错误。
故选C．
3、B
【解析】
从A到B为等压变化，根据可知，随着温度的升高，体积增大，故
从B到C为坐标原点的直线，为等容变化，故
所以
故ACD错误，B正确。
故选B。
4、A
【解析】
A．Ep一x图像斜率的变化反映了电场力的变化，所以M点的场强大于N点的场强，A项符合题意；
B．电荷仅在电场力作用下沿电场线运动，电场线一定是直线，B项不符合题意；
C．因为M点场强大于N点场强，所以质子在M点受到的电场力大于N点受到的电场力，质子在M点的加速度大于在N点的加速度，故C项不符合题意；
D．由M到N质子的电势能减小，所以M点电势高于N点电势，所以电场线方向由M指向N，D项不符合题意.
5、B
【解析】
的中子数为238-92=146个，的中子数为209-83=126个，则的子数比的中子数多20个，A错误；根据质量数守恒有：237-209=4×7，知发生了7次衰变，根据电荷数守恒有：93-83=2×7-4，知发生了4次衰变，B正确；放射性物质的半衰期不受外界因素的影响，C错误；与的质子数相同，中子数不同，它们是相同的元素，D错误．
6、C
【解析】
AB.刚开始运动时，对物块受力分析可知
解得
a1=10m/s2
物块与传送带达到共同速度时
解得
t1=ls
物块的位移
此后对物块受力分析可知
解得a2=2m/s2，物块在传送带上的第二段运动
解得t2=1s，物块在传送带上运动的时间
物体在传送带上先以a1=10 m/s2加速，再以a2=2m/s2加速，AB错误；
C.物块到达传送带底端的末速度
在水平地面BC上，物块做匀减速直线运动，其加速度大小
设物块到达C点时的速度为v3，则
解得
v3=8m/s
设此时C点对物块的支持力为FN，根据牛顿第二定律，有
解得
FN=306N
根据牛顿第三定律可知，物块对C点的压力大小为306N，故C正确；
D.由于物块在电场中有
重力和电场力合力为
方向与竖直方向成45°角，所以物块的等效最高点在上半部圆弧与竖直方向成45°角处，要过等效最高点需要的最小速度为
，
代入数据得
而实际上，物块由C点运动到等效最高点时的速度，由动能定理可得
代入数据可得
所以物块过不了等效最高点，物块就不可能到达D点，故D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、ABC
【解析】
A．从甲图中可知，根据图乙可知，故波速为
A正确；
B．根据走坡法可知图甲中的P点在t=0.2时正向上运动，而Q点在t=0.2s时正向下振动，而图乙中t=0.2s时质点正通过平衡位置向下振动，所以乙图可能是质点Q的振动图像，B正确；
C．因为周期为0.4s，故在t=0时，即将甲图中的波形向前推半个周期，P点正向下振动，C正确；
D．根据题意可知0.1s为四分之一周期，质点P在0.2s~0.3s内的位移为2cm，0.25s为过程中的中间时刻，质点从平衡位置到波峰过程中做减速运动，所以前一半时间内的位移大于后一半时间内的位移，即0.25s时的位移大于1cm，D错误；
E．P点和Q点相距半个波长，两点为反相点，振动步调总是相反，在任意时刻两点的加速度方向总是相反，E错误。
故选ABC。
8、AC
【解析】
A．从最低点到最高点：
解得：
故ac连线为等势线，从a到b，有
解得：
电场线垂直于等势线，且沿电场线方向电势逐渐降低，故匀强电场方向水平向右，故A正确；
B． 匀强电场场强大小
故B错误；
C．电场力
当电场力与重力合力与圆心在一条直线上时，对圆环的压力达到最大和最小，根据几何关系可知，最大速度
根据牛顿第二定律
解得最大支持力为：
根据牛顿第三定律可知，最大压力为1．5mg；根据几何关系可知，最小速度
根据牛顿第二定律
解得最小支持力为：
故C正确D错误。
故选AC。
9、ACE
【解析】
A．液体由于存在表面张力，由收缩成球形的趋势，故A正确；
B．水结冰时，由液体变为固体，分子热运动仍然存在，故B错误；
C．由热力学第二定律可知，热量总是自发的从温度高的物体传到温度低的物体，即热量总是自动地从分子平均动能大的物体向分子平均动能小的物体转移，故C正确；
D．花粉颗粒在水中做布朗运动，反映了水分子在不停地做无规则运动，故D错误；
E．由于水池恒温，故理性气体温度不变，内能不变，由于气体上升的过程体积膨胀，故对外做功，由热力学第一定律可知，气体吸收热量，故E正确；
故选ACE。
10、ABC
【解析】
A．在竖直方向上两小球做初速度为零的匀加速直线运动，三条等势线间距相等，设间距为，则两小球在竖直方向上位移大小相等，又同时到达两等势线，运动时间相同，根据可得两小球在竖直方向的加速度大小相同，小球加速度方向竖直向上，重力方向竖直向下，则电场力方向一定向上，小球带负电荷，所以匀强电场的电场强度方向竖直向下，故A错误，符合题意；
B．在竖直方向上，根据牛顿第二定律，对小球有
对小球有
两式联立得
故B错误，符合题意；
C．竖直方向上根据速度公式，在时刻两小球竖直方向的速度大小相等，水平方向速度相同，合速度的大小相等，球的质量大于球的质量，则球的动量大于球的动量，故C错误，符合题意；
D．两小球在竖直方向的加速度大小相同，，则小球所受的合力大于小球所受的合力，小球从等势线到达等势线和小球从等势线到达等势线两个过程中竖直方向的位移相等，则合力对小球做的功大于合力对小球做的功，根据动能定理，在时间内小球动能的增量大于小球动能的增量，故D正确，不符合题意。
故选ABC。
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、 等于
【解析】
[1]刻度尺最小分度为0.1cm，则小车2的位移为x2=2.45cm，由于误差2.45cm－2.50cm均可
[2]由于小车都是做初速度为零的匀加速运动，根据可知，由于时间相同，则有
由于读数误差，则均可
[3]由题意可知
故在误差允许的范围内
12、AD D
【解析】
(1)[1]探究变压器线圈两端的电压与匝数的关系实验要用到交流电压表，B是直流电流表，C是直流电压表，A是多用电表，可以用多用电表的交流电压挡测电压，实验中为了安全，输入电压不能超过12V，需要交流学生电源，故选AD。
(2)[2]如果是理想变压器，则电压比等于匝数比，输出电压为5V，但图中变压器存在比较大的漏磁，实际输出电压小于5V，故D正确。
故选D。
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)0.3kg；(2)0.6m
【解析】
（1）设碰前钢块的速度大小为v，碰后，钢块、钢球的速度大小分别为和，钢块、钢球均做平抛运动，根据水平位移关系可知
钢块与钢球发生弹性正碰，由动量守恒可知
由机械能守恒可知
联立解得
（2）根据图乙图像，图线与t轴所包围的面积表示冲量，则时间内，推力冲量大小为
根据动量定理
解得
在根据第一问碰撞过程，可以求得
碰撞后，钢块做平抛运动，则
解得
14、 (1)；(2)
【解析】
(1)带电粒子仅在洛伦兹力作用下做匀速圆周运动，轨迹如图甲所示，由几何关系可得
则
解得飞行时间
甲
(2)若带电粒子不从x轴射出，临界轨迹如图乙所示。
乙
由几何关系得
解得
由
解得
当时粒子不能进入x轴上方。
15、
【解析】
随着θ的增大，当θ为90º时，α最大，β最小，此时若在BC上发生全反射，则对任意θ都能发生全反射。
由折射定律
由全反射有
由几何关系有
由以上各式解得