2027届福建省宁德市高考压轴卷物理试卷（含答案解析）

这是一份2027届福建省宁德市高考压轴卷物理试卷（含答案解析），共16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、马路施工处警示灯是红色的，这除了因为红色光容易引起视觉注意以外，还因为红色光比其它可见光（ ）
A．容易发生明显衍射B．容易发生稳定干涉
C．容易发生折射现象D．容易发生光电效应
2、在一场足球比赛中，质量为0.4kg的足球以15m/s的速率飞向球门，被守门员扑出后足球的速率变为20m/s，方向和原来的运动方向相反，在守门员将球扑出的过程中足球所受合外力的冲量为（ ）
A．2kg·m/s，方向与足球原来的运动方向相同
B．2kg·m/s，方向与足球原来的运动方向相反
C．14kg·m/s，方向与足球原来的运动方向相同
D．14kg·m/s，方向与足球原来的运动方向相反
3、如图所示，足够长的两平行金属板正对竖直放置，它们通过导线与电源E、定值电阻R、开关S相连。闭合开关后，一个带电的液滴从两板上端的中点处无初速度释放，最终液滴落在某一金属板上。下列说法中正确的是（ ）
A．液滴在两板间运动的轨迹是一条抛物线
B．电源电动势越大，液滴在板间运动的加速度越大
C．电源电动势越大，液滴在板间运动的时间越长
D．定值电阻的阻值越大，液滴在板间运动的时间越长
4、地质勘探发现某地区表面的重力加速度发生了较大的变化，怀疑地下有空腔区域。进一步探测发现在地面P点的正下方有一球形空腔区域储藏有天然气，如图所示。假设该地区岩石均匀分布且密度为ρ，天然气的密度远小于ρ，可忽略不计。如果没有该空腔，地球表面正常的重力加速度大小为g；由于空腔的存在，现测得P点处的重力加速度大小为kg(k1)位移大小为x。则在随后的4t内，质点的位移大小为（ ）
A．B．C．D．
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、甲、乙两名溜冰运动员，M甲=80kg，M乙=40kg，面对面拉着弹簧秤做圆周运动的溜冰表演，两人相距0.9m，弹簧秤的示数为96N，如图所示，下列判断正确的是（ ）
A．两人运动半径相同
B．两人的运动半径不同，甲为0.3m，乙为0.6m
C．甲的线速度12m/s，乙的线速度6m/s
D．两人的角速度均为2rad/s
8、如图所示，在光滑绝缘水平面上，三个带电小球a、b和c分别位于边长为L的正三角形的三个顶点上；a、b电荷量均为q且为同种电荷，整个系统置于水平方向的匀强电场中．已知静电力常量为k，若三个质点均处于静止状态，则下列说法正确的是
A．如果a、b带正电，那么c一定带负电
B．匀强电场场强的大小为
C．质点c的电荷量大小为
D．匀强电场的方向与ab边垂直指向c
9、如图所示，a、b、c、d表示一定质量的理想气体状态变化中的四个状态，图中ad与T轴平行，cd与p轴平行，ab的延长线过原点，则下列说法中正确的是（ ）
A．气体在状态a时的体积大于在状态b时的体积
B．从状态b到状态a的过程，气体吸收的热量一定等于其增加的内能
C．从状态c到状态d的过程，气体分子的平均动能不变，但分子的密集程度增加
D．从状态a到状态d的过程，气体对外做功，内能不变
E.从状态b到状态c的过程，气体从外界吸收的热量一定大于其对外做的功
10、投掷标枪是运动会的比赛项目。运动员将标枪持在离地面高的位置，之后有三个阶段：①运动员与标枪--起由静止加速至速度为；②以的速度为基础，运动员经的时间将标枪举高至处，并以的速度将标枪掷出；③标枪离手后向斜上方向运动至离地面的最高点后再向斜下方运动至地面。若标枪的质量为，离手后的运动的最大水平距离为。取地面为零势能参考面，取。下列说法中正确的是（ ）
A．第①阶段中，运动员对标枪做功
B．第①②③阶段中，标枪获得的最大动能为
C．第①②③阶段中，标枪的最大机械能为
D．第②阶段中，运动员对标枪做功的平均功率为
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）某实验小组做“探究加速度和力、质量的关系”实验。
(1)用如图甲所示的装置做实验，图中带滑轮的长木板放置于水平桌面上，拉力传感器可直接显示细线所受拉力的大小。实验时，下列操作必要且正确的是__________。
A．将长木板右端适当垫高，使小车前端的滑轮不挂砂桶时，小车能自由匀速滑动
B．为了减小误差，实验中要保证砂和砂桶的质量远小于小车的质量
C．实验时，拉小车前端滑轮的细线必须保持水平
D．实验时，使小车靠近打点计时器，先接通电源，再释放小车，打出一条纸带，同时记录拉力传感器的示数
(2)在正确、规范的操作下，打出一条如图乙所示的纸带，每相邻两个计数点之间还有四个计时点没有画出来，纸带上的数字为相邻两个计数点间的距离，打点计时器电源的频率为。则打计数点3时，小车的速度大小__________；小车做匀加速直线运动的加速度大小__________。（结果均保留三位有效数字）
(3)带滑轮的长木板水平放置，保持小车质量不变，改变砂桶里砂的质量测出每次拉力传感器的示数和小车对应的加速度，作图象。下列图线正确的是_____。
A． B． C．D．
12．（12分）用如图所示装置可验证机械能守恒定律，轻绳两端系着质量相等的物体A、B，物体B上放一金属片C，铁架台上固定一金属圆环，圆环处在物体B的正下方，金属片C与圆环间的高度差为h，将A、B、C组成的系统由静止释放．当物体B穿过圆环时，金属片C被搁置在圆环上，两个固定在铁架台P1、P2处的光电门，通过电子计时器可测出物体B通过P1、P2这段距离的时间．
(1)若测得P1、P2之间的距离为d，物体B通过这段距离的时间为t，则物体B刚穿过圆环后的速度v＝________．
(2)若物体A、B的质量均用M表示，金属片C的质量用m表示，重力加速度为g，该实验中验证了等式____________成立，即可验证机械能守恒定律．
(3)本实验中的测量仪器除刻度尺、光电门、电子计时器外，还需要________．
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，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B=2.0T，在y轴上P点有一粒子源，沿纸面向磁场发射速率不同的粒子，均沿与y轴负方向间夹角=的方向，已知粒子质量均为m=5.0×10－8kg，电荷量q=1.0×10－8C，LOP=30cm，取π=3。（不计粒子间相互作用及粒子重力）
(1)若某粒子垂直x轴飞出磁场，求该粒子在磁场中的运动时间；
(2)若某粒子不能进入x轴上方，求该粒子速度大小满足的条件。
14．（16分）如图所示，间距为l1的平行金属导轨由光滑的倾斜部分和足够长的水平部分平滑连接而成，右端接有阻值为R的电阻c，矩形区域MNPQ中有宽为l2、磁感应强度大小为B、方向竖直向上的匀强磁场，边界MN到倾斜导轨底端的距离为s1。在倾斜导轨同一高度h处放置两根细金属棒a和b，由静止先后释放a、b，a离开磁场时b恰好进入磁场，a在离开磁场后继续运动的距离为s2后停止。a、b质量均为m，电阻均为R，与水平导轨间的动摩擦因数均为μ，与导轨始终垂直且接触良好。导轨电阻不计，重力加速度为g。求：
（1）a棒运动过程中两端的最大电压；
（2）整个运动过程中b棒所产生的电热；
（3）整个运动过程中通过b棒的电荷量。
15．（12分）在光滑的水平面上，有一质量为M＝4kg的光滑凹槽和一块质量为m=2kg的木板BD，木板左端固定一质量不计的挡板，挡板上拴有一根轻质弹簧，右端B点放一个质量m0＝2kg的小滑块a，凹槽底端和木板高度相同并粘在一起，木板总长度，凹槽半径为R=1m，C为BD中点，BC段粗糙，动摩擦因数为µ，CD段光滑。在凹槽右端A处将一个质量m0＝2kg的小滑块b由静止释放，小滑块b与a发生完全非弹性碰撞，碰撞时间极短，在与b发生碰撞之前滑块a锁定在木板BD上，碰后ab相对于木板向左滑动，发生碰撞时凹槽和木板粘性立刻消失并将a解除锁定，最后ab恰好能够停在木板右端B点，滑块a、b均可视为质点（g取10m/s2）。
(1)求小物块b碰撞前的瞬时速度大小v1；
(2)求小滑块与平板车的粗糙面之间的动摩擦因数；
(3)求弹簧的最大弹性势能EP。
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、A
【解析】
A．红光在可见光中的波长最长，容易发生明显衍射，故选项A正确；
B．干涉与光的颜色无关，选项B错误；
C．所有的光都能发生折射，选项C错误；
D．红光在可见光中频率最小，最不容易发生光电效应，选项D错误.
2、D
【解析】
设球飞向球门的方向为正方向，被守门员扑出后足球的速度为
则由动量定理可得
负号说明合外力冲量的方向与足球原来的运动方向相反，故A、B、C错误，D正确；
故选D。
3、B
【解析】
A．液滴在磁场中受重力及电场力，电场力沿水平方向，重力沿竖直方向。因液滴由静止释放，故合力的方向一定与运动方向一致，故液滴做直线运动，故A错误；
B．两板间的电势差等于电源电压，当电动势变大时，两板上的电压变大，由可知，板间的电场强度增大，电场力变大，合力变大，故加速度增大，故B正确；
C．因粒子最终打在极板上，故运动时间取决于水平方向的加速度，当电动势变大时，其水平方向受力增大，加速度增大，运动时间减小，故C错误；
D．定值电阻在此电路中只相当于导线，阻值的变化不会改变两板间的电势差，故带电粒子受力不变，加速度不变，运动时间不变，故D错误。
故选B。
4、D
【解析】
地球表面正常的重力加速度大小为,由于空腔的存在，现测得P点处的重力加速度大小为，则空腔体积大小的岩石对物体吸引产生的加速度为，结合万有引力定律，即，解得：，故D项正确，ABC错误。
5、A
【解析】
A．万有引力提供向心力
解得同步卫星的轨道半径
则距离地球表面高度为，A正确；
B．万有引力提供向心力
动能
B错误；
C．万有引力提供向心力
解得加速度为
C错误；
D．同步卫星在赤道上空，西昌不在赤道，入轨后该卫星不可能位于西昌的正上方，D错误。
故选A。
6、A
【解析】
质点做匀加速直线运动，加速度为
t时刻内位移为
联立可得
则在随后的4t内，质点的位移大小为
将代入得
故A正确，BCD错误。
故选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、BD
【解析】
由题意可知弹簧秤对甲、乙两名运动员的拉力提供各自的向心力，有
因为甲、乙两名运动员面对面拉着弹簧秤绕共同的圆心做圆周运动，角速度相同，有
所以
因为
联立可解得，；所以两人的运动半径不同；
根据
代入数据可解得两人的角速相同为；根据
代入数据得甲的线速度是，同理可得乙的线速度是。
综上分析可知BD正确，AC错误。
故选BD。
8、AB
【解析】
A. 如果a、b带正电，要使a、b都静止，c必须带负电，否则匀强电场对a、b的电场力相同，而其他两个电荷对a和b的合力方向不同，两个电荷不可能同时平衡．故A项正确；
BD.设c电荷带电量为Q，以c电荷为研究对象受力分析，
根据平衡条件得a、b对c的合力与匀强电场对c的力等值反向，即：
；
所以匀强电场场强的大小为：
，方向与ab边垂直由c指向ab连线．故B项正确，D项错误；
C.设c电荷带电量为Q，根据平衡条件得c、b对a的合力与匀强电场对a的力等值反向，即：
所以c球的带电量为2q，故C项错误；
9、BCE
【解析】
A．因ab连线过原点，可知是等容线，则气体在状态a时的体积等于在状态b时的体积，选项A错误；
B．从状态b到状态a的过程，气体体积不变，则对外做功为零，即W=0，根据∆U=W+Q可知，气体吸收的热量一定等于其增加的内能，选项B正确；
C．从状态c到状态d的过程，气体的温度不变，压强变大，体积减小，则气体分子的平均动能不变，但分子的密集程度增加，选项C正确；
D．从状态a到状态d的过程，气体压强不变，温度升高，则体积变大，气体对外做功，内能变大，选项D错误；
E．从状态b到状态c的过程，气体温度升高，体积变大，内能增加，对外做功，根据∆U=W+Q可知，气体从外界吸收的热量一定大于其对外做的功，选项E正确。
故选BCE。
10、ACD
【解析】
A．第①阶段中，标枪在水平面加速运动，动能增加量为
由动能定理得运动员对标枪做功为，故A正确；
B．第①②③阶段中，标枪出手时速度最大，其动能也最大，有
故B错误；
C．第①②③阶段中，标枪出手前机械能一直增大，出手时机械能最大，有
故C正确；
D．第②阶段中，标枪机械能增加量为
则运动员对标枪做功的平均功率为
故D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、AD 1.13 2.50 B
【解析】
(1)[1]A．为使小车的合外力等于小车受到的拉力，必须平衡摩擦力，故A正确；
B．小车受到的拉力等于拉力传感器的两倍，不需要用细线的拉力近似等于砂和砂桶的重力，实验中不需要保证砂和砂桶的质量远小于小车的质量，故B错误；
C．细线必须与木板保持平行，因为平衡了摩擦力，木板不水平，所以细线也不水平，故C错误；
D．为充分利用纸带，小车靠近打点计时器，先接通电源，再释放小车，打出一条纸带，同时记录传感器的示数，故D正确。
故选AD。
(2)[2] 打点计时器电源的频率为，相邻两个计数点之间还有四个计时点没有画出来，则相邻计数点间时间间隔
根据匀变速直线运动中间时刻的速度等于这段的平均速度可得
代入数据可得
[3]根据逐差法有
代入数据可得
(3)[4]木板水平放置时，没有平衡小车受到的摩擦力，则有
整理得
则图象为不过原点的斜线，故B正确，ACD错误。
故选B。
12、d/t 天平
【解析】
(1)由于A、B两物体的质量相等，当物体B通过圆环，金属片C被搁置在圆环上后，A、B系统做匀速直线运动，故物体B刚穿过圆环后的速度．
(2)A、B、C系统由初态至金属片C被搁置在贺环上的教程中，系统减少的重力势能为，系统增加的动能．若，则可验证机械能守恒定律．
(3)从表达式可得：本实验中的测量仪器除刻度尺、光电门、电子计时器外，还需要天平来测量物体及金属片的质量．
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)带电粒子仅在洛伦兹力作用下做匀速圆周运动，轨迹如图所示
由几何关系可得
R1=0.6m，∠PO1Q=
由牛顿第二定律得
解得运动时间
(2)若带电粒子不从x轴射出，临界轨迹如图所示
由几何关系得
解得
R2=0.2m
由牛顿第二定律得
解得
当v≤8m/s时粒子不能进入x轴上方。
14、（1）；（2）；（3）
【解析】
（1）a棒刚进入磁场时，其两端电压最大，此时a棒相当于电源，b棒与电阻c并联，a棒两端的电压为电源的路端电压，即
由动能定理和法拉第电磁感应定律可知
解得
（2）由题意知b棒的运动情况与a棒完全相同，设a棒在磁场中运动时，棒产生的电热为Q0，则b棒和电阻c产生的电热均为，同理b棒在磁场中运动时，b棒产生的电热也为Q0，则a棒和电阻c产生的电热也均为，所以整个运动过程中b棒产生的电热为总电热的。则
解得
（3）a棒在磁场中运动时，通过a棒的电荷量
则该过程通过b棒的电荷量
同理b棒在磁场中运动时，通过b棒的电荷量
由于前后两次通过b棒的电流方向相反，故通过b棒的总电荷量为。
15、 (1)4m/s，(2)，(3)。
【解析】
(1)滑块b下滑过程中系统水平方向动量守恒
又能量守恒：
得：
；
(2)从开始到ab碰撞粘在一起系统水平方向动量守恒：
得：
从开始到ab与板共速系统动量守恒：
得：
对ab和板组成的系统，由能量守恒
得：；
(3)共速时弹性势能最大，根据能量守恒定律：
。