广东省阳江市2027年高考物理三模试卷（含答案解析）

这是一份广东省阳江市2027年高考物理三模试卷（含答案解析），共20页。
2．选择题必须使用2B铅笔填涂；非选择题必须使用0．5毫米黑色字迹的签字笔书写，字体工整、笔迹清楚。
3．请按照题号顺序在各题目的答题区域内作答，超出答题区域书写的答案无效；在草稿纸、试题卷上答题无效。
4．保持卡面清洁，不要折叠，不要弄破、弄皱，不准使用涂改液、修正带、刮纸刀。
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、如图所示为一种质谱仪的示意图，该质谱仪由速度选择器、静电分析器和磁分析器组成。若速度选择器中电场强度大小为，磁感应强度大小为、方向垂直纸面向里，静电分析器通道中心线为圆弧，圆弧的半径为，通道内有均匀辐射的电场，在中心线处的电场强度大小为，磁分析器中有范围足够大的有界匀强磁场，磁感应强度大小为、方向垂直于纸面向外。一带电粒子以速度沿直线经过速度选择器后沿中心线通过静电分析器，由点垂直边界进入磁分析器，最终打到胶片上的点，不计粒子重力。下列说法正确的是（ ）
A．速度选择器的极板的电势比极板的低
B．粒子的速度
C．粒子的比荷为
D．、两点间的距离为
2、一额定电压U额＝150V的电动机接在电压U1＝5V的直流电源上时未转动，测得此时流过电动机的电流I1＝0.5A。现将该电动机接入如图所示的电路，用以提升质量m＝50kg的重物，当电源供电电压恒为U2＝200V时，电动机正常工作，保护电阻R＝10Ω，不计一切摩擦，g＝10m/s2电动机正常工作时，下列说法正确的是( )
A．电动机线圈的直流电阻r＝30Ω
B．电动机的铭牌应标有“150V，10A＂字样
C．重物匀速上升的速度大小v＝2m/s
D．若重物被匀速提升h＝60m的高度，整个电路消耗的电能为E总＝6×104J
3、2018年11月12日中科院等离子体物理研究所发布消息：全超导托克马克装置EAST在实验中有了新的突破，等离子体中心电子温度达到1亿摄氏度；其主要核反应方程为：①②，则下列表述正确的是
A．X是质子B．Y是氚核
C．X与Y是同位素D．①②两个核反应都属于裂变反应
4、下列说法正确的是（ ）
A．爱因斯坦在1900年首次把能量子的概念引入物理学
B．单色光照射金属表面发生光电效应时，入射光越强，单位时间内发射的光电子数越多
C．一个氢原子从量子数n=3的激发态跃迁到基态时最多可辐射3种不同频率的光子
D．玻尔的原子理论能够解释氦原子的光谱
5、在超导托卡马克实验装置中，质量为的与质量为的发生核聚变反应，放出质量为的，并生成质量为的新核。若已知真空中的光速为，则下列说法正确的是（ ）
A．新核的中子数为2，且该新核是的同位素
B．该过程属于衰变
C．该反应释放的核能为
D．核反应前后系统动量不守恒
6、如图，通电导线MN与单匝矩形线圈abcd共面，位置靠近ab且相互绝缘。当MN中电流突然减小时，线圈产生的感应电流I，线圈所受安培力的合力为F，则I和F的方向为（ ）
A．I顺时针，F向左B．I顺时针，F向右
C．I逆时针，F向左D．I逆时针，F向右
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，质量为M=2kg足够长的小车以v0=2.5m/s的速度沿光滑的水平面运动，在小车正上方h=1.25m处有一质量为m=0.5kg的可视为质点的物块静止释放，经过一段时间刚好落在小车上无反弹，作用时间很短，随后二者一起沿水平面向右运动。已知物块与小车上表面之间的动摩擦因数为μ＝0.5，重力加速度为g=10m/s2，忽略空气阻力。则下列说法正确的是（ ）
A．物块落在小车的过程中，物块和小车的动量守恒
B．物块落上小车后的最终速度大小为3m/s
C．物块在小车的上表面滑动的距离为0.5m
D．物块落在小车的整个过程中，系统损失的能量为7.5J
8、如图甲所示，两个平行金属板、正对且竖直放置，两金属板间加上如图乙所示的交流电压，时，板的电势比板的电势高。在两金属板的正中央点处有一电子（电子所受重力可忽略）在电场力作用下由静止开始运动，已知电子在时间内未与两金属板相碰，则（ ）
A．时间内，电子的动能减小
B．时刻，电子的电势能最大
C．时间内，电子运动的方向不变
D．时间内，电子运动的速度方向向右，且速度逐渐减小
9、科学家通过实验研究发现，放射性元素有有多种可能的衰变途径：先变成，可以经一次衰变变成，也可以经一次衰变变成（X代表某种元素），和最后都变成，衰变路径如图所示。则以下判断正确的是（ ）
A．
B．①是衰变，②是衰变
C．①是衰变，②是衰变
D．经过7次衰变5次衰变后变成
10、下列说法中正确的是（ ）
A．物体速度增大，则分子动能增大，内能也增大
B．一定质量气体的体积增大，但既不吸热也不放热，内能减小
C．相同质量的两种物体，提高相同的温度，内能的增量一定相同
D．物体的内能与物体的温度和体积都有关系
E.凡是与热现象有关的宏观过程都具有方向性
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）某学习小组利用如图1所示的装置验证机械能守恒
(1)下列实验器材中，不必要的是_____ ；
A．刻度尺 B．交流电源 C．秒表
(2)实验中，小白先接通电源，再释放重物，得到如图2所示的一条纸带。在纸带上选取三个连续打出的点A、B、C，测得它们到起始点0的距离分别为hA、hB、hC。已知当地重力加速度为g。打点计时器打点的周期为T。设重物的质量为m。从打0点到打B点的过程中，重物的重力势能减少量ΔEp=__________动能增加量ΔEk=_________；
(3)小白同学通过比较得到，在误差允许范围内ΔEp与ΔEk近似相等他又在纸带选取多个计数点。测量它们到起始点0的距离；计算出各计数点对应的速度v，画出v2—h图像，则该图像斜率的物理意义是_________；
(4)小白同学又从纸带上读出计数点B到起始点O的时间t，根据v=gt，计算出动能的变化ΔEk＇，则ΔEk＇、ΔEp、ΔEk的大小关系是__________。
A．ΔEp>ΔEk>ΔEk＇
B．ΔEp>ΔEk＇>ΔEk
C．ΔEk>ΔEp>ΔEk＇
D．ΔEk＇>ΔEp>ΔEk
12．（12分）甲实验小组利用图（a）装置探究机械能守恒定律．将小钢球从轨道的不同高度h处静止释放，斜槽轨道水平末端离落点的高度为H，钢球的落点距轨道末端的水平距离为s．（g取10 m/s2）
（1）若轨道完全光滑，s2与h的理论关系应满足s2=______（用H、h表示）．
（2）图（b）中图线①为根据实验测量结果，描点作出的s2–h关系图线；图线②为根据理论计算得到的s2–h关系图线．对比实验结果，发现自同一高度静止释放的钢球，实际水平抛出的速率______（选填“小于”或“大于”）理论值．造成这种偏差的可能原因是______________________．乙实验小组利用同样的装置“通过频闪照相探究平抛运动中的机械能守恒”．将质量为0.1 kg的小钢球A由斜槽某位置静止释放，由频闪照相得到如图（c）所示的小球位置示意图，O点为小球的水平抛出点．
（3）根据小球位置示意图可以判断闪光间隔为______s．
（4）以O点为零势能点，小球A在O点的机械能为______J；小球A在C点时的重力势能为______J，动能为______J，机械能为______J．
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）2019年诺贝尔物理奖的一半授予詹姆斯·皮伯斯（James Peebles）以表彰他“在物理宇宙学方面的理论发现”，另一半授予了米歇尔·马约尔(Michel Mayr)和迪迪埃·奎洛兹(Didier Quelz)，以表彰他们“发现了一颗围绕太阳运行的系外行星”。对宇宙探索一直是人类不懈的追求。现假设有这样模型：图示为宇宙中一恒星系的示意图，A为该星系的一颗行星，它绕中央恒星O的运行轨道近似为圆．已知引力常量为G，天文学家观测得到A行星的运行轨道半径为R0，周期为T0，求：
（1）中央恒星O的质量M是多大？
（2）长期观测发现A行星每隔t0时间其运行轨道便会偏离理论轨道少许，天文学家认为出现这种现象的原因可能是A行星外侧还存在着一颗未知的行星B（假设其运行的圆轨道与A在同一平面内，且与A的绕行方向相同）．根据上述现象和假设，试求未知行星B的运动周期和轨道半径．
14．（16分） “嫦娥四号”在月球背面软着陆和巡视探测，创造了人类探月的历史。为了实现“嫦娥四号”与地面间的太空通讯，我国于2018年5月发射了中继卫星“鹊桥”，它是运行于地月拉格朗日点的通信卫星，点位于地球和月球连线的延长线上。若某飞行器位于点，可以在几乎不消耗燃料的情况下与月球同步绕地球做匀速圆周运动，如图所示。已知飞行器质量远小于月球质量，地球与月球的中心距离为，点与月球的中心距离为，月球绕地球公转周期为，引力常量为。求：
（1）该飞行器在点的加速度大小。
（2）地球质量与月球质量的比值。
15．（12分）一列简谐横波沿x轴正方向传播，在x=0 和x=0.6 m处的两个质点A、B的振动图象如图所示．已知该波的波长大于0.6 m，求其波速和波长
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．由图可知，粒子在磁分析器内向左偏转，受到的洛伦兹力的方向向左，由左手定则可知，该粒子带正电；粒子在速度选择器内向右运动，根据左手定则可知，粒子受到的洛伦兹力的方向向上；由于粒子匀速穿过速度选择器，所以粒子受到的电场力得方向向下，则电场的方向向下，P1的电势板比极板P2的高，故A错误；
B．粒子在速度选择器内受力平衡，则
qE1=qvB1
可得
故B错误；
C．粒子在静电分析器内受到的电场力提供向心力，则
联立可得粒子的比荷
故C正确；
D．粒子在磁分析器内做匀速圆周运动，受到的洛伦兹力提供向心力，则
联立可得
P、Q之间的距离为
故D错误。
故选C。
2、D
【解析】
A．电动机不转动时的电阻即线圈的直流电阻，由欧姆定律知，
故A错误；
B．电动机的额定电流
电动机的铭牌应标有“150V，5A”字样，故B错误；
C．由
得，重物匀速上升的速度大小
故C错误；
D．因重物上升60m的时间
由得
故D正确。
故选D。
3、B
【解析】
根据质量数守恒、电荷数守恒判断X和和Y的种类，这两个方程都是聚变．
【详解】
A．根据质量数守恒、电荷数守恒可知X是中子，故A错误；
B．对第二个方程，根据质量数守恒、电荷数守恒可知Y是氚核，故B正确；
C．X是中子，Y是氚核，X与Y不是同位素，故C错误；
D．①②两个核反应都属于聚变反应，故D错误．
4、B
【解析】
A．普朗克在1900年把能量子引入物理学，破除了“能量连续变化”的传统观念，故A错误；
B．单色光照射金属表面发生光电效应时，入射光越强，则入射光子的数目越多，所以单位时间内发射的光电子数越多，故B正确；
C．根据玻尔理论，一个氢原子从量子数n=3的激发态跃迁到基态时最多可辐射2 种不同频率的光子，故C错误；
D．玻尔第一次将量子观念引入原子领域，提出了定态和跃迁的概念，很好地解释了氢光谱，但不能够解释氦原子的光谱，故D错误。
故选B。
5、A
【解析】
A．由质量数守恒和电荷数守恒可知新核的质量数和电荷数分别为4和2，新核是，是的同位素，中子数为2，故A正确；
B．该过程是核聚变反应，不属于衰变，故B错误；
C．该反应释放的核能为
故C错误；
D．核反应前后系统动量守恒，故D错误。
故选A。
6、B
【解析】
金属线框abcd放在导线MN上，导线中电流产生磁场，根据安培定则判断可知，线框abcd左右两侧磁场方向相反，线框左侧的磁通量小于线框右侧的磁通量，磁通量存在抵消的情况。若MN中电流突然减小时，穿过线框的磁通量将减小。根据楞次定律可知，感应电流的磁场要阻碍磁通量的变化，则线框abcd感应电流方向为顺时针；再由左手定则可知，左边受到的安培力水平向右，而右边的安培力方向也水平向右，故安培力的合力向右。
A．I顺时针，F向左，与结论不相符，选项A错误；
B．I顺时针，F向右，与结论相符，选项B正确；
C．I逆时针，F向左，与结论不相符，选项C错误；
D．I逆时针，F向右，与结论不相符，选项D错误；
故选B。
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、CD
【解析】
A．物块落在小车的过程中，物块与小车组成的系统在水平方向的动量守恒，但竖直方向的动量不守恒，故A错误；
B．物块与小车组成的系统水平方向不受外力，则系统在水平方向的动量守恒，选取向右为正方向，则有：
Mv0=（M+m）v
所以共同速度为：
故B错误；
C．物块落上小车到二者共速的过程中，因摩擦损失的机械能为：
代入数据解得：
ΔE1=1.25J
由功能关系：
ΔE1=μmg·Δx
解得：
Δx =0.5m
故C正确；
D．在整个的过程中，系统损失的机械能等于物块减少的重力势能与二者损失的动能之和，由能量守恒定律得：
代入数据可得：
ΔE=7.5J
故D正确。
故选CD。
8、AD
【解析】
A．在时间内，电场方向水平向右，电子所受电场力方向向左，所以电子向左做匀加速直线运动；在时间内，电场方向水平向左，电子所受电场力方向向右，电子向左做匀减速直线运动，电场力做负功，电子的电势能增加，动能减小，故A正确；
BC．时刻电子的速度为零，在时间内，电场方向水平向左，电子所受电场力方向向右，电子向右做初速度为零的匀加速直线运动，运动方向发生改变，时刻速度最大，动能最大，电势能并不是最大，故BC错误；
D．在时间内，电场方向水平向右，电子的加速度方向向左，电子向右做匀减速直线运动，到时刻速度为零，恰好又回到M点，故D正确。
故选：AD。
9、BD
【解析】
ABC．由题意可知经过①变化为，核电荷数少2，为衰变，即
故
经过②变化为，质量数没有发生变化，为衰变，即
故
故A错误，C错误，B正确；
D．经过7次衰变，则质量数少28，电荷数少14，在经过5次衰变后，质量数不变，电荷数增加5，此时质量数为
电荷数为
变成了，故D正确。
故选BD。
10、BDE
【解析】
A．速度增大，不会改变物体的分子的动能，故A错误；
B．体积增大时，气体对外做功，不吸热也不放热时，内能减小，故B正确；
C．质量相同，但物体的物质的量不同，故温度提高相同的温度时，内能的增量不一定相同，故C错误；
D．物体的内能与物体的温度和体积都有关系，故D正确；
E．由热力学第二定律可知，凡是与热现象有关的宏观过程都具有方向性，故E正确。
故选BDE。
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、C mghB 2g D
【解析】
(1) [1]因为打点计时器有计时功能，所以不需要秒表，故选C。
(2)[2]根据重物的重力势能减少量即为重力做的功；
[3]B点速度为
根据动能公式
(3)[4]根据动能定理
得，所以图像斜率的物理意义是2g。
(4)[5]根据
可以看出，影响ΔEk＇的只有时间t，时间是通过打点计时器打的点输出来的，相对准确，所以ΔEk＇的计算最准确，误差最小。ΔEp是根据下落的高度计算出来的，由于受到阻力等影响，实际下落高度会略小于ΔEk＇中对应的下落高度。根据
可知，影响ΔEk有h3和h2两个数据，所以导致误差比ΔEp更大，从而ΔEp>ΔEk，所以综上得到ΔEk＇>ΔEp>ΔEk，故ABC错误，D正确。
故选D。
12、（1）4Hh （2）小于 轨道与小球间存在摩擦或小球的体积过大 （3）0.1 （4）0.112 5 –0.8 0.912 5 0.112 5
【解析】
（1）对于小球从静止释放到水平抛出这段曲线运动，运用动能定理研究得：
mgh=mv2
解得：
对于平抛运动，运用平抛运动的规律得出：在竖直方向：H=gt2
则有： --------①
在水平方向：s=vt-------------②
由①②得： 所以：s2=4Hh
（2）对比实验结果与理论计算得到的s2--h关系图线中发现：自同一高度静止释放的钢球，也就是h为某一具体数值时，理论的s2数值大于实验的s2数值，根据平抛运动规律知道同一高度运动时间一定，所以实验中水平抛出的速率小于理论值．从s2--h关系图线中分析得出钢球水平抛出的速率差十分显著，认为造成上述偏差的可能原因是小球与轨道间存在摩擦力，或小球的体积过大造成的阻力过大；由于摩擦阻力做功损失了部分机械能，所以造成实验中水平抛出的速率小于理论值．
（3）根据△y=gT2得：，
（4）设O点下一个点为B点，根据运动学公式得 ，水平初速度 ，所以小球A在O点的速度v0=1.5m/s，
小球A在C点时的速度
小球A在O点的机械能E0=0+×0.1×（1.5）2=0.1125 J
因O点为小球的水平抛出点，且以O点为零势能点，则小球A在C点时的重力势能为EP=mgh=-0.8J；在C点的动能：EkC=mvc2=0.9125J；
小球A在C点时的机械能EC=×m×vc2+（-mgh0C）=0.9125-0.8=0.1125J
点睛：本题从新的角度考查了对机械能守恒实定律的理解，有一定的创新性，很好的考查了学生的创新思维，掌握平抛运动的处理方法，平抛运动在水平方向上做匀速直线运动，竖直方向上做自由落体运动．
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）由万有引力定律得：令A星质量为m
求得：
.
（2）令B星运动周期为TB 轨道半径为RB
求得：
由开普勒第三定律：
得到：
.
14、 (1) ；(2)
【解析】
(1) 该飞行器在点的加速度大小

(2)设飞行器质量为m，地球质量为M1，月球质量为M2，对飞行器有
对于月球来说，飞行器对它的引力远远小于地球对它的引力大小，故略去不计
联立解得
地球质量与月球质量的比值为。
15、v=2 m/s ； λ=0.8 m
【解析】
由图象可知，周期T=0.4 s
由于波长大于0.6 m，由图象可知，波从A到B的传播时间Δt=0.3 s
波速，代入数据得v=2 m/s 波长λ=vT，代入数据得λ=0.8 m