衡水市2027年高考物理一模试卷（含答案解析）

这是一份衡水市2027年高考物理一模试卷（含答案解析），共15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、生活中常见的手机支架，其表面采用了纳米微吸材料，用手触碰无粘感，接触到平整光滑的硬性物体时，会牢牢吸附在物体上。如图是一款放置在高铁水平桌面上的手机支架，支架能够吸附手机，小明有一次搭乘高铁时将手机放在该支架上看电影，若手机受到的重力为，手机所在平面与水平面间的夹角为，则下列说法正确的是（ ）
A．当高铁未启动时，支架对手机的作用力大小等于
B．当高铁未启动时，支架受到桌面的摩擦力方向与高铁前进方向相反
C．高铁匀速行驶时，手机可能受到5个力作用
D．高铁减速行驶时，手机可能受到3个力作用
2、一半径为R的半圆形玻璃砖放置在竖直平面上，其截面如下图所示. 图中O为圆心，MN为竖直方向的直径.有一束细光线自O点沿水平方向射入玻璃砖，可以观测到有光线自玻璃砖内射出，现将入射光线缓慢平行下移，当入射光线与O点的距离为d时，从玻璃砖射出的光线刚好消失.则此玻璃的折射率为（ ）
A．B．C．D．
3、教师在课堂上做了两个小实验，让小明同学印象深刻。第一个实验叫做“旋转的液体”，在玻璃皿的中心放一个圆柱形电极，沿边缘内壁放一个圆环形电极，把它们分别与电池的两极相连，然后在玻璃皿中放入导电液体，例如盐水，如果把玻璃皿放在磁场中，液体就会旋转起来，如图甲所示。第二个实验叫做“振动的弹簧”，把一根柔软的弹簧悬挂起来，使它的下端刚好跟槽中的水银接触，通电后，发现弹簧不断上下振动，如图乙所示。下列关于这两个趣味实验的说法正确的是（ ）
A．图甲中，如果改变磁场的方向，液体的旋转方向不变
B．图甲中，如果改变电源的正负极，液体的旋转方向不变
C．图乙中，如果改变电源的正负极，依然可以观察到弹簧不断上下振动
D．图乙中，如果将水银换成酒精，依然可以观察到弹簧不断上下振动
4、如图所示，竖直放置的两根平行金属导轨之间接有定值电阻R，金属棒与两导轨始终保持垂直，并良好接触且无摩擦，棒与导轨的电阻均不计，整个装置放在水平匀强磁场中，棒在竖直向上的恒力F作用下匀速上升的一段时间内，下列说法正确的是（ ）
A．通过电阻R的电流方向向左
B．棒受到的安培力方向向上
C．棒机械能的增加量等于恒力F做的功
D．棒克服安培力做的功等于电路中产生的热量
5、在如图所示的变压器电路中，a、b端输入有效值为U的正弦式交变电压，原线圈电路中接有一个阻值为R0的定值电阻，副线圈电路中接有电阻箱R，变压器原副线圈的匝数比为1：3.若要使变压器的输出功率最大，则电阻箱的阻值为（ ）
A．9R0B．C．3R0D．
6、如图甲所示，开口向上的导热气缸静置于水平桌面，质量为m的活塞封闭一定质量气体，若在活塞上加上质量为m的砝码，稳定后气体体积减小了△V1，如图乙；继续在活塞上再加上质量为m的砝码，稳定后气体体积又减小了△V2，如图丙．不计摩擦，环境温度不变，则（ ）
A．△V1＜△V2B．△V1=△V2
C．△V1＞△V2D．无法比较△V1与△V2大小关系
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,一固定斜面倾角为,将小球从斜面顶端以速率水平向右拋出,击中了斜面上的点;将小球从空中某点以相同速率水平向左拋出,恰好垂直斜面击中点。不计空气阻力,重力加速度为,下列说法正确的是( )
A．若小球在击中点时速度方向与水平方向所夹锐角为,则
B．若小球在击中点时速度方向与水平方向所夹锐角为,则
C．小球、在空中运动的时间比为
D．小球、在空中运动的时间比为
8、把光电管接成如图所示的电路，用以研究光电效应。用一定频率的可见光照射光电管的阴极，电流表中有电流通过，则（ ）
A．用紫外线照射，电流表中一定有电流通过
B．用红外线照射，电流表中一定无电流通过
C．保持照射光不变，当滑动变阻器的滑片向端滑动时，电流表示数可能不变
D．将电路中电池的正负极反转连接，电流表中一定没有电流通过
9、如图甲所示的电路中理想变压器原、副线圈的匝数比为，电表均为理想电表，为阻值随温度升高而变小的热敏电阻，为定值电阻，若发电机向原线圈输入如图乙所示的正弦交变电流。下列说法中正确的是（ ）
A．输入变压器原线圈的交变电流的电压表达式为
B．时，该发电机的线圈平面位于中性面
C．温度升高时，电流表的示数变大，电压表示数变小，变压器的输入功率变大
D．温度升高时，电流表的示数变大，电压表示数变大，变压器的输入功率变大
10、关于对分子动理论、气体和晶体等知识的理解，下列说法正确的是____
A．温度高的物体，其分子的平均动能一定大
B．液体的分子势能与体积无关
C．晶体在物理性质上可能表现为各向同性
D．温度升高，气体的压强一定变大
E.热量可以从低温物体传给高温物体
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）某兴趣小组要精确测定额定电压为3V的白炽灯正常工作时的电阻，已知该灯正常工作时电阻约500，实验室提供的器材有：
A．电流表A（量程：0～3mA，内阻）
B．定值电阻
C．滑动变阻器R（0～10 ）
D．电压表V（量程：0～10V，内阻）
E．蓄电池E（电动势为12V，内阻r很小）
F．开关S一个
G．导线若干
（1）要精确测定白炽灯正常工作时的电阻应采用下面电路图中的____
（2）选择正确电路进行实验，若电压表的示数用U表示，电流表的示数用I表示，写出测量白炽灯电阻的表达式=___（用题目中给的相应字母表示），当电流表中的电流强度I=___mA时，记下电压表的读数U并代入表达式，其计算结果即为白炽灯正常工作时的电阻。
12．（12分）如图所示是研究电源电动势和电路内、外电压关系的实验装置。电池的两极A、B与电压表V2相连，位于两个电极内侧的探针a、b与电压表V1相连，R是滑动变阻器，电流表A测量通过滑动变阻器的电流，置于电池内的挡板向上移动可以使内阻减小。当电阻R的滑臂向左移动时，电压表V2的示数_______________（选填“变大”、“变小”或“不变”）。若保持滑动变阻器R的阻值不变，将挡板向上移动，则电压表V1的示数变化量ΔU1与电流表示数变化量ΔI的比值_______________。（选填“变大”、“变小”或“不变”）
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，在x0y平面坐标系的第Ⅰ象限内有沿x轴负方向的匀强电场，它的场强大小为 E=4×105V/m，第Ⅱ象限有垂直平面向里的匀强磁场—个带正电粒子以速度大小v0=2×107m/s 从上A点沿y轴正方向射人电场，并从C点进入磁场.已知A点坐标为（0.2m，0），该粒子的比荷=2.5×109C/kg，不计粒子的重力.
(1)求C点的坐标；
(2)求粒子刚进入磁场时的速度；
(3)若要使粒子不能进入第Ⅲ象限，求磁感应强度B的大小.
14．（16分）图示为深圳市地标建筑——平安金融大厦。其内置观光电梯，位于观景台的游客可鸟瞰深圳的景观。电梯从地面到116层的观景台只需58s，整个过程经历匀加速、匀速和匀减速，匀加速和匀减速阶段的加速度大小相等，其上行最大加速度为10m/s。当电梯加速上升时，质量为50kg的人站在置于电梯地板的台秤上时，台秤的示数为65kg，g取10m/s2，求：
(1)电梯加速上升的加速度大小；
(2)观景台距地面的高度。
15．（12分）如图所示，ACB是一条足够长的绝缘水平轨道，轨道CB处在方向水平向右、大小E1.0 106 N/C的匀强电场中，一质量m0.25kg、电荷量q2.0106C的可视为质点的小物体，从距离C点L06.0m的A点处，在拉力F4.0N的作用下由静止开始向右运动，当小物体到达C点时撤去拉力，小物体滑入电场中。已知小物体与轨道间的动摩擦因数0.4，g取10m/s2。求：
(1)小物体到达C点时的速度大小；
(2)小物体在电场中运动的时间。
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】
A．高铁未启动时，手机处于静止状态，受重力和支架对手机的作用力，根据平衡条件可知，支架对手机的作用力与重力大小相等、方向相反，A错误；
B．高铁未启动时，以手机和支架整体为研究对象，受重力和桌面的支持力二力平衡，不受桌面摩擦力，B错误；
C．高铁匀速行驶时，手机受重力、纳米材料的吸引力、支架的支持力和摩擦力，共4个力作用，C错误；
D．高铁减速行驶时，手机具有与高铁前进方向相反的加速度，可能只受重力、纳米材料的吸引力和支架的支持力共3个力作用，D正确。
故选D。
2、C
【解析】
根据题意可知，当入射光线与O点的距离为d时，从玻璃砖射出的光线刚好消失，光线恰好在MN圆弧面上发生了全反射，作出光路图，如图
根据几何知识得：
,
联立得：
A. 与上述计算结果 不相符，故A错误；
B. 与上述计算结果 不相符，故B错误；
C. 与上述计算结果相符，故C正确；
D. 与上述计算结果 不相符，故D错误。
3、C
【解析】图甲中，仅仅调换N、S极位置或仅仅调换电源的正负极位置，安培力方向肯定改变，液体的旋转方向要改变，故AB均错误；图乙中，当有电流通过弹簧时，构成弹簧的每一圈导线周围都产生了磁场，根据安培定则知，各圈导线之间都产生了相互的吸引作用，弹簧就缩短了，当弹簧的下端离开水银后，电路断开，弹簧中没有了电流，各圈导线之间失去了相互吸引力，弹簧又恢复原长，使得弹簧下端又与水银接触，弹簧中又有了电流，开始重复上述过程，可以观察到弹簧不断上下振动；如果改变电源的正负极，依然可以观察到弹簧不断上下振动；但是如果将水银换成酒精，酒精不导电，则弹簧将不再上下振动，故选项C正确，D错误；故选C.
4、D
【解析】
A.由右手定则可以判断出通过金属棒的电流方向向左，则通过电阻R的电流方向向右，故选项A错误；
B.由左手定则可以判断出金属棒受到的安培力方向向下，故选项B错误；
C.根据平衡条件可知重力等于恒力减去安培力，根据功能关系知恒力做的功等于棒机械能的增加量与电路中产生的热量之和，故选项C错误；
D.金属棒在竖直向上的恒力作用下匀速上升，安培力做负功，即克服安培力做功，根据功能关系知金属棒克服安培力做的功等于电路中产生的热量，故选项D正确。
5、A
【解析】
理想变压器原线圈接有电阻，可运用等效电阻法把副线圈的电阻箱搬到原线圈上，则
得
而等效的全电路要使外电阻R效的功率最大，需要
满足可变电阻的功率能取最大值，解得
故A正确，BCD错误。
故选A。
6、C
【解析】
设大气压强为，起初活塞处于平衡状态，所以：
解得该气体的压强为：
则甲状态气体的压强为：
乙状态时气体的压强为：
丙状态时气体的压强为：
由玻意耳定律得：
得：，
所以
所以：．
故本题选C．
对活塞进行受力分析，由平衡条件分别求出几种情况下的气体压强；由玻意耳定律可以求出气体体积，然后比较体积的变化即可．
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、由题图可知，斜面的倾角等于小球落在斜面上时的位移与水平方向的夹角，则有；小球在击中点时速度方向与水平方向所夹锐角为，则有，联立可得，故选项A错误，B正确；
CD、设小球在空中运动的时间为，小球在空中运动的时间为，则由平抛运动的规律可得，，则有，故选项C正确，D错误。
8、AC
【解析】
A．紫外线的频率高于可见光，照射时能发生光电效应，电流表中一定有电流通过。所以A正确；
B．红外线的频率低于可见光，其光子能量更小。红外线的频率有可能大于阴极的截止频率，则可能发生光电效应，电流表中可能有电流通过。所以B错误；
C．当滑片向端滑动时，光电管两端电压增大，其阳极吸收光电子的能力增强。但若在滑动前电流已经达到饱和光电流，则增大电压光电流也不会增大。所以C正确；
D．将电路中电池的正负极反接，光电子处在反向电压下，若光电子的动能足够大，电流表中可能有电流通过。所以D错误。
故选AC。
9、BC
【解析】
A．由交变电流的图像可读出电压的最大值为，周期为0.02s，则角速度为
所以输入变压器原线圈的交变电流的电压表达式为
故A错误；
B．当时，电压的瞬时值为0，所以该发电机的线圈平面位于中性面，故B正确；
CD．温度升高时，其阻值变小，副线圈中的电流变大则原线圈中电流也变大，由
可知变压器的输入功率变大，电压表读数
减小，故C正确，D错误。
故选BC。
10、ACE
【解析】
A．温度是分子平均动能的标志，温度升高时，分子的平均动能增大，故A正确；
B．液体分子之间的距离不同，液体分子之间的分子力大小就不同，所以分子力做功不同，则分子势能就不同，所以液体的分子势能与体积有关，故B错误；
C．单晶体因排列规则其物理性质为各向异性，而多晶体因排列不规则表现为各向同性，故C正确；
D．根据理想气体得状态方程
可知温度升高，气体的压强不一定增大，还要看体积变化，故D错误；
E．热量不能自发的从低温物体传给高温物体，但在引起其它变化的情况下可以由低温物体传给高温物体，故E正确。
故选ACE。
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、（1）C （2） （3）1.5
【解析】
（1）[1]要精确测定额定电压为3V的白炽灯正常工作时的电阻，需测量白炽灯灯两端的电压和通过白炽灯灯的电流，
由于电压表的量程较大，测量误差较大，不能用已知的电压表测量白炽灯两端的电压，可以将电流表A与定值电阻串联改装为电压表测量电压；
白炽灯正常工作时的电流约为
左右，电流表的量程较小，电流表不能精确测量电流，可以用电压表测量总电流，约：
；
因为滑动变阻器阻值远小于白炽灯的电阻，所以滑动变阻器采用分压式接法。
所以电路图选取C.
（2）[2]根据欧姆定律知，灯泡两端的电压
U=I(R1+RA)，
通过灯泡的电流为：
，
所以白炽灯正常工作时的电阻为：
；
[3]改装后的电压表内阻为：RV=1985+15Ω=2000Ω，则当I=1.5mA时，白炽灯两端的电压为3V，达到额定电压，测出来的电阻为正常工作时的电阻。
12、变小 不变
【解析】
[1]根据题意，电压表测量是电源的内电压，电压表测量是路端电压，由闭合电路欧姆定律：
可知，当电阻的滑臂向左移动时外电阻减小，总电流增大，由：
可知内电压变大，故电压表2的示数变小；
[2]因电源电动势等于电源内外电路之和，故电压表1和电压表2的示数之和不变；若保持滑动变阻器的阻值不变，将挡板向上移动，则电源的内电阻将减小，根据
结合数学推理可知：
所以电压表1的示数变化量与电流表示数变化量的比值大小等于电源的内阻，由于挡板向上运动时，液体的横截面积变大，根据电阻定律：
可知内电阻减小，故比值变小。
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、（l）（0，0.4m）；（2），与y轴的夹角为；（3）．
【解析】
试题分析：（1）粒子在第一象限内做类平抛运动，即沿y轴正方向做匀速直线运动，沿x轴负方向做匀加速直线运动，由类平抛运动规律可以求出水平位移．（2）在第一问手基础上，求出类平抛运动的末速度即为进入磁场的初速度．（3）粒子进入第二象限后做匀速圆周运动，若要使粒子不进入第三象限，则当粒子的运动轨迹恰与x轴相切时，是粒子的最大的半径，对应最小的磁感应强度．
（l）粒子在第I象限内的运动类似平抛运动，轨迹如图
沿x轴负方向做匀加速运动，则有：，
沿y轴正方向做匀速运动，则有：
联立解得：y=0.4m
故粒子经过y轴时的坐标为（0，0.4m）
（2）设粒子进入磁场时的速度为v
则x轴方向的速度为，y轴方向的速度为
由，解得：
设速度v的方向与y轴的夹角为
则有：
解得：，即速度v的方向与y轴的夹角为
（3）粒子在磁场中做匀速圆周运动，其最大半径为R的圆弧
在运动轨迹图中，由几何关系得：，
又
联立解得：磁感应强度最小值为
则第 II象限内的磁场磁感应强度
【点睛】本题是带电粒子在组合的匀强电场和匀强磁场中做类平抛运动和匀速圆周运动的综合题，需要考虑的是带电粒子在匀强磁场中运动的极端情况，要使粒子不进入第三象限，则带电粒子最大的运动半径恰恰与x轴相切，由几何关系求出最大半径，再由洛仑兹力提供向心力从而求出最小的磁感应强度．
14、 (1)a=3m/s2(2)H=m
【解析】
(1)当电梯加速上升时，有

代入数据，可解得
a=3m/s2
(2)设匀加速运动高度为h1，时间为t，则有
h=，t=
代入数值解得：
h=m，t=s
因匀加速和匀减速阶段的加速度大小相等，所以两个阶段的时间和位移量相同。故匀速运动时间为t1，则
高度为
h1=vt1
代入数值解得
t1=s，h1=m
故观景台距地面的高度
H=h1+2h
代入数值解得
H=m
15、 (1)；(2)
【解析】
(1)对小物体在拉力F的作用下由静止开始从A点运动到C点过程，应用动能定理得
解得：小物体到达C点时的速度大小
(2)小物体进入电场向右减速的过程中，加速度大小
小物体向右减速的时间
小物体在电场中向右运动的距离
由于，所以小物体减速至0后反向向左加速，直到滑出电场，小物体向左加速的加速度大小
小物体在电场中向左加速的时间
小物体在电场中运动的时间