2027届广东省高三第五次模拟考试物理试卷（含答案解析）

这是一份2027届广东省高三第五次模拟考试物理试卷（含答案解析）
2．请用黑色字迹的钢笔或答字笔在“答题纸”上先填写姓名和准考证号。
3．保持卡面清洁，不要折叠，不要弄破、弄皱，在草稿纸、试题卷上答题无效。
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、下列四个实验中，能说明光具有粒子性的是（ ）
A．B．
C．D．
2、氢原子的能级示意图如图所示，锌的逸出功是，那么对氢原子在能级跃迁过程中发射或吸收光子的特征，下列说法正确的是（ ）
A．大量氢原子从高能级向能级跃迁时发出的光可以使锌发生光电效应
B．大量氢原子从能级向低能级跃迁时，最多发出两种不同频率的光
C．大量氢原子从能级向低能级跃迁时，用其发出的光照射锌板，有两种光能使锌板发生光电效应
D．若入射光子的能量为，不能使能级的氢原子电离
3、如图所示，足够长的水平传送带以速度逆时针转动，一质量为1kg的物体以的速度水平向右滑上传送带，经一定的时间后，物体返回到出发点。已知物体与带之间的动摩擦因数，重力加速度g=10m/s2。则在该过程中摩擦力对物体做的功为（ ）
A．0B．2.5JC．6.5JD．12J
4、水平地面上方分布着水平向右的匀强电场，一光滑绝缘轻杆竖直立在地面上，轻杆上有两点A、B。轻杆左侧固定一带正电的点电荷，电荷量为+Q，点电荷在轻杆AB两点的中垂线上，一个质量为m，电荷量为+q的小球套在轻杆上，从A点静止释放，小球由A点运动到B点的过程中，下列说法正确的是（ ）
A．小球受到的电场力先减小后增大
B．小球的运动速度先增大后减小
C．小球的电势能先增大后减小
D．小球的加速度大小不变
5、如图甲所示，用传感器和计算机可以方便地描出平抛运动物体的轨迹。它的设计原理如图乙所示。物体A在做平抛运功，它能够在竖直平面内向各个方向同时发射超声波脉冲和红外线脉冲，在它运动的平面内安放着超声波-红外接收装置，B盒装有B1、B2两个超声波-红外接收器，并与计算机相连，B1、B2各自测出收到超声脉冲和红外脉冲的时间差，并由此算出它们各自与物体A的距离，下列说法正确的是（ ）
A．该实验中应用了波的干涉规律
B．该实验中应用了波的反射规律
C．该实验中应用了波的直线传播规律
D．该实验中所用超声波信号和红外线脉冲信号均属于无线电波
6、如图，一圆形闭合铜环由高处从静止开始下落，穿过一根质量为m、竖直悬挂的条形磁铁，细绳对磁铁的拉力为F。若线圈下落过程中，铜环的中心轴线与条形磁铁的中轴始终保持重合，则下列图中能正确描述拉力F随时间t变化的图像是（ ）
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、下列说法正确的是________。
A．液体表面张力与浸润现象都是分子力作用的表现
B．用熵的概念表示热力学第二定律：在任何自然过程中，一个孤立系统的熵不会增加
C．晶体在物理性质上可能表现为各向同性
D．液体中的扩散现象是由于液体的对流形成的
E.热量可以从低温物体传给高温物体
8、如图所示，用细线悬挂一块橡皮于O点，用铅笔靠着细线的左侧从O点开始沿与水平方向成30°的直线斜向上缓慢运动s＝1m，运动过程中，始终保持细线竖直。下列说法正确的是（ ）
A．该过程中细线中的张力逐渐增大B．该过程中铅笔受到细线的作用力保持不变
C．该过程中橡皮的位移为mD．该过程中橡皮的位移为m
9、如图所示，一物块从倾角为θ的斜面底端以初速度沿足够长的斜面上滑，经时间t速度减为零，再经2t时间回到出发点，下列说法正确的是（ ）
A．物块上滑过程的加速度大小是下滑过程加速度大小的2倍
B．物块返回斜面底端时的速度大小为
C．物块与斜面之间的动摩擦因数为
D．物块与斜面之间的动摩擦因数为
10、在匀强磁场中，一矩形金属线圈共100匝，绕垂直于磁场的转轴匀速转动，如图甲所示，产生的交变电动势的图像如图乙所示，则下列说法中正确的是（ ）
A．时，线圈在中性面
B．线圈产生的交变电动势的频率为100Hz
C．若不计线圈电阻，在线圈中接入定值电阻，则该电阻消耗的功率为
D．线圈磁通量随时间的变化率的最大值为
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）学生实验“用DIS研究机械能守恒定律”的装置如图（a）所示，某组同学在一次实验中，选择DIS以图象方式显示实验的结果，所显示的图象如图（b）所示。图象的横轴表示小球距D点的高度h，纵轴表示小球的重力势能Ep、动能Ek或机械能E。试回答下列问题：
(1)在图（a）所示的实验装置中，固定于小球下端、宽度为△s，且不透光的薄片J是_________，传感器K的名称是__________。
(2)在图（b）所示的图象中，表示小球的重力势能Ep、动能Ek、机械能E随小球距D点的高度h变化关系的图线分别是__________（按顺序填写相应图线所对应的文字）。
(3)根据图（b）所示的实验图象，可以得出的结论是______________________________。
12．（12分）某同学为了测一节干电池的电动势和内电阻，找来了一块电流表和三个定值电阻，电流表的规格为“0~10mA，30Ω”，三个定值电阻的阻值分别为2Ω、10Ω、120Ω，该同学连接了如图所示的电路。回答下列问题：
(1)该电路中，R1的阻值为________，R2的阻值为________；
(2)电键S1闭合至a，电键S2闭合至____，电键S3闭合至_____，电流表的读数为I1；
(3)电键S1闭合至b，电键S2闭合至____，电键S3闭合至_____，电流表的读数为I2；
(4)根据(2)(3)，可求得干电池的电动势E=____________，内电阻r=___________。
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，两根平行光滑金属导轨固定在水平桌面上，左端连接定值电阻，导轨间距。整个装置处在方向竖直向下的匀强磁场中，磁感应强度，一质量、电阻的金属棒放在导轨上，在外力F的作用下以恒定的功率从静止开始运动，当运动距离时金属棒达到最大速度，此时撤去外力，金属棒最终停下，设导轨足够长。求：
(1)金属棒的最大速度；
(2)在这个过程中，外力的冲量大小；
(3)撤去外力后电阻R放出的热量。
14．（16分）如图所示，质量为kg、足够长的长木板放在水平面上，其上表面水平，质量为kg的物块放在长木板上距板右端处，质量为的物块放在长木板上左端，地面上离板的右端处固定一竖直挡板。开始、长木板处于静止状态，现用一水平拉力作用在物块上，使物块相对于长木板滑动，当长木板刚要与挡板相碰时，物块刚好脱离木板，长木板与挡板碰撞后以与碰撞前大小相同的速度返回。已知两物块与长木板间的动摩擦因数均为，长木板与地面间的动摩擦因数为，重力加速度，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，不计物块大小，求：
（1）拉力的大小；
（2）物块滑离长木板后，长木板运动多长时间才会停下来。
15．（12分）如图所示，两内壁光滑、长为2L的圆筒形气缸A、B放在水平面上，A气缸内接有一电阻丝，A气缸壁绝热，B气缸壁导热．两气缸正中间均有一个横截面积为S的轻活塞，分别封闭一定质量的理想气体于气缸中，两活塞用一轻杆相连．B气缸质量为m，A气缸固定在地面上，B气缸与水平面间的动摩擦因数为，且最大静摩擦力与滑动摩擦力大小相等．开始两气缸内气体与外界环境温度均为T0，两气缸内压强均等于大气压强P0，环境温度不变，重力加速度为g，不计活塞厚度．现给电阻丝通电对A气缸内气体加热，求：
(1)B气缸开始移动时，求A气缸内气体的长度；
(2)A气缸内活塞缓慢移动到气缸最右端时，A气缸内气体的温度TA．
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】
A．该实验是粒子散射实验，该实验揭示了原子的核式结构模型，A错误；
B．该实验是双缝干涉实验，该实验揭示了光具有波动性，B错误；
C．该实验是光电效应现象的实验，该实验揭示了光具有粒子性，C正确；
D．该实验是放射性现象的实验，从而得出射线的性质，D错误。
故选C。
2、C
【解析】
A．氢原子从高能级向n=3能级跃迁时发出的光，其光子的能量值最大为1.51eV，小于3.34eV ，不能使锌发生光电效应，故A错误。
B．一群处于n=3能级的氢原子向基态跃迁时，辐射光子种类数目为3种，故B错误。
C．一群处于n=3能级的氢原子向基态跃迁时，辐射光子种类数目为3种，其中有2种大于3.34ev能使锌板发生光电效应，故C正确。
D．当氢原子吸收的光子能量刚好等于能级差时，氢原子会跃迁到对应的高能级上去。若入射光子的能量为1.6eV，能使n=3能级的氢原子电离，故D错误。
故选C。
3、A
【解析】
由题意可知，物体在传送带上做匀变速运动，物体先向右做减速运动，速度为零时再向左做加速运动，回到出发点时速度大小，根据动能定理可知摩擦力做功为零，故A正确，BCD错误。
故选A。
4、C
【解析】
A．小球下滑时受匀强电场的电场力是不变的，受到点电荷的电场力先增加后减小，则小球受到的电场力先增大后减小，选项A错误；
B．小球下滑时，匀强电场的电场力垂直小球运动方向，则对小球不做功；点电荷在前半段先对小球做负功，重力做正功，但是由于不能比较正功和负功的大小关系，则不能确定小球速度变化情况；在后半段，点电荷电场力和重力均对小球做正功，则小球的运动速度增大，选项B错误；
C．小球下滑时，匀强电场的电场力垂直小球运动方向，则对小球不做功；点电荷在前半段先对小球做负功，在后半段对小球做正功，则小球的电势能先增大后减小，选项C正确；
D．由小球的受力情况可知，在A点时小球的加速度小于g，在AB中点时小球的加速度等于g，在B点时小球的加速度大于g，则加速度是不断变化的，选项D错误。
故选C。
5、C
【解析】
ABC．物体A向B盒同时发射一个红外线脉冲和一个超声波脉冲，B盒收到红外线脉冲时开始计时，收到超声波脉冲时停止计时，根据超声波在空气中的传播速度v（红外线传播时间极短，可忽略），可计算出A和B之间的距离，故该实验利用了超声波频率高，易于定向传播，即直线传播原理，AB错误C正确；
D．超声波是一种机械波，而电磁波谱按照波长从大到小的顺序依次是无线电波、红外线、可见光、紫外线、X射线和γ射线，故红外线脉冲不是无线电波，D错误。
故选C。
6、B
【解析】
铜环闭合，铜环在下落过程中，穿过铜环的磁通量不断变化，铜环中产生感应电流；由楞次定律可知，当铜环在磁铁上方时，感应电流阻碍铜环靠近磁铁，给铜环一个向上的安培力，则铜环对磁铁的力向下，细绳对磁铁拉力大于重力；当铜环位于磁铁下方时，铜环要远离磁铁，感应电流阻碍铜环的远离，对铜环施加一个向上的安培力，则铜环对磁铁的力向下，细绳对磁铁拉力大于重力；当铜环处于磁铁中央时，磁通量最大，没有感应电流，铀环对磁铁没有力的作用，细绳对磁铁拉力等于重力。
A.靠近和远离时拉力都小于重力，与上述结论不符，故A错误；
B. 靠近和远离时拉力都大于重力，与上述结论相符，故B正确；
C.靠近时拉力大于重力，远离时拉力小于重力，与上述结论不符，故C错误；
D.靠近时拉力小于重力，远离时拉力大于重力，与上述结论不符，故D错误。
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、ACE
【解析】
A．液体的表面张力是分子力作用的表现，外层分子较为稀疏，分子间表现为引力；浸润现象也是分子力作用的表现，故A正确；
B．根据热力学第二定律，在任何自然过程中，一个孤立系统的总熵不会减少，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．扩散现象是分子无规则热运动的结果，不是对流形成的，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。
8、BC
【解析】
AB．铅笔缓慢移动，则橡皮块处于平衡状态，则细绳的拉力等于橡皮块的重力不变，铅笔受到的细绳的作用力等于两边细绳拉力的矢量和，由于两边拉力不变，两力所成的角度也不变，可知合力不变，即铅笔受到细线的作用力保持不变，选项A错误，B正确；
CD．由几何关系可知橡皮块的位移
选项C正确，D错误；
故选BC。
9、BC
【解析】
A．根据匀变速直线运动公式得：
则：
x相同，t是2倍关系，则物块上滑过程的加速度大小是下滑过程加速度大小的4倍，故A错误；
B．根据匀变速直线运动公式得：，则物块上滑过程的初速度大小是返回斜面底端时的速度大小的2倍，故B正确；
CD．以沿斜面向下为正方向，上滑过程，由牛顿第二定律得：
mgsinθ+μmgcsθ=ma1
下滑过程，由牛顿第二定律得：
mgsinθ-μmgcsθ=ma2
又
a2=4a1
联立解得：
故C正确，D错误。
故选BC。
10、ACD
【解析】
A．t=0.01s时，感应电动势为零，穿过线圈的磁通量最大，线圈在中性面位置，故A正确。
B．由图可知周期为0.02s，则频率为f=50Hz，故B错误。
C．线圈产生的交变电动势有效值为
电阻消耗的功率
故C正确。
D．t=0.005s电动势最大为311V，则磁通量随时间的变化率为
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、挡光片 光电门传感器 乙、丙、甲 在误差允许的范围内，只有重力做功的情况下动能与重力势能相互转化，小球机械能保持不变。
【解析】
(1)[1][2]不透光的薄片J是挡光片，传感器K的名称是光电门传感器；
(2)[3]距D点的高度h越高，小球的重力势能越大，小球的动能越小，所以小球的重力势能Ep、动能Ek、机械能E随小球距D点的高度h变化关系的图线分别是乙、丙、甲；
(3)[4]“用DIS研究机械能守恒定律”，据图线甲可得，在误差允许的范围内，只有重力做功的情况下动能与重力势能相互转化，小球机械能保持不变。
12、2Ω 120Ω d f c e
【解析】
(1)[1][2]从电路结构中可看出，电流表与电阻R1并联，改装成大量程的电流表；电流表与电阻R2串联，改装成大量程的电压表，所以R1的阻值为2Ω，R1分流为电流表的15倍，则改装后的电流表的量程为160mA；R2的阻值为120Ω，电流表满偏电压为
电阻R2分压为电流表满偏电压的4倍，则改装后的电压表的量程为1.5V
(2)[3][4]当电键S1闭合至a时，电路结构为电阻R0与改装后的电流表串联，所以电键S2闭合至d，电键S3闭合至f
(3)[5][6]当电键S1闭合至b时，电路结构为电阻R0与改装后的电压表并联，所以电键S2闭合至c，电键S3闭合至e
(4)[7][8]由(2)中有
=I1(190+16r)
由(3)中有
E=I2(RA+R2)+(I2+I2)r=I2(150+16r)
两式联立解得
E=，r=
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)3m/s；(2)7kg·m/s；(3)3J
【解析】
(1)根据法拉第电磁感应定律知，当金属棒速度为v时，金属棒中的感应电动势
根据闭合电路欧姆定律可知，金属棒中的感应电流
金属棒受到的安培力
当金属棒加速度为零时，其速度达到最大，有
联立以上各式，并代入数据解得
(2)设金属棒经过时间t由静止加速至速度最大，在这个过程中金属棒受到的平均安培力
金属棒运动的距离
根据动量定理有
联立以上各式并代入数据解得
(3)撤去外力后，金属棒由最大速度逐渐减速至零，对此过程，根据能量守恒定律，可知电阻R放出的热量
14、（1）；（2）。
【解析】
（1）物块在拉力的作用下做初速度为零的匀加速运动，设加速度大小为
根据牛顿第二定律有
设物块从开始运动到滑离长木板所用的时间为，根据运动学公式有
假设开始时物块与长木板不会发生相对滑动，一起做加速运动的加速度为则
解得
由于假设成立
根据运动学公式有
解得
（2）在长木板与挡板相碰的一瞬间，设物块和长木板的速度为，根据运动学公式有
解得
长木板与挡板碰撞后，物块以大小为的速度向右做匀减速运动，加速度大小
长木板以大小为的速度向左做匀减速运动，加速度大小
物块向右减速运动的时间
s
当物块的速度为零时，长木板的速度为
此后物块向左做匀加速运动，加速度大小仍为，长木板向左仍做匀减速运动，加速度大小仍为。设再经时间，两者达到共同速度，则
解得
此时物块与长木板的速度
此后物块与长木板一起做匀减速运动的加速度大小
此后物块和长木板一起运动的时间
因此物块滑离后长木板运动的时间
15、（i）LA=（2-）L（ii）TA=2（1+）T0
【解析】
（i）B气缸将要移动时，对B气缸:PBS=P0S+μmg
对B气缸内气体由波意耳得:PBLS=PBLBS
A气缸内气体的长度LA=2L-LB
解得：LA=（2-）L
（ii）B气缸运动后，A 、B气缸内的压强不再变化PA=PB
对A气缸内气体由理想气体状态方程:

解得:TA=2（1+）T0