2027届广西壮族自治区百色市高考物理三模试卷（含答案解析）

这是一份2027届广西壮族自治区百色市高考物理三模试卷（含答案解析），共18页。试卷主要包含了，导线框的速度刚好为零等内容，欢迎下载使用。
1．答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。
2．回答选择题时，选出每小题答案后，用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑，如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其它答案标号。回答非选择题时，将答案写在答题卡上，写在本试卷上无效。
3．考试结束后，将本试卷和答题卡一并交回。
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、一个质量为4 kg的物体，在四个共点力作用下处于平衡状态，当其中两个大小分别为5 N和7 N的力突然同时消失，而另外两个恒力不变时，则物体（ ）
A．可能做匀速圆周运动
B．受到的合力可能变为15 N
C．将一定做匀加速直线运动
D．可能做加速度为a=2 m/s2匀变速曲线运动
2、投壶是古代士大夫宴饮时做的一种投掷游戏，也是一种礼仪。某人向放在水平地面的正前方壶中水平投箭（很短，可看做质点），结果箭划着一条弧线提前落地了（如图所示）。不计空气阻力，为了能把箭抛进壶中，则下次再水平抛箭时，他可能作出的调整为（ ）
A．减小初速度，抛出点高度变小
B．减小初速度，抛出点高度不变
C．初速度大小不变，降低抛出点高度
D．初速度大小不变，提高抛出点高度
3、2019年“嫦娥四号”探测器成功着陆在月球背面。如图，为给“嫦娥四号”探测器登陆月球背面提供通信支持，“鹊桥号”卫星绕地月拉格朗日L2点做圆周运动。已知在地月拉格朗日点L1或L2，卫星受地球和月球引力的合力作用，能随月球同步绕地球做圆周运动。则（ ）
A．卫星在L1点的线速度比在L2点的小
B．卫星在L1点的角速度比在L2点的大
C．同一卫星L1、L2点受地球和月球引力的合力相等
D．若技术允许，使“鹊桥号”刚好位于L2点，能量消耗最小，能更好地为“嫦娥四号”探测器提供通信支持
4、如图所示，b球在水平面内做半径为R的匀速圆周运动，BC为圆周运动的直径，竖直平台与b球运动轨迹相切于B点且高度为R。当b球运动到切点B时，将a球从切点正上方的A点水平抛出，重力加速度大小为g，从a球水平抛出开始计时，为使b球在运动一周的时间内与a球相遇(a球与水平面接触后不反弹)，则下列说法正确的是（ ）
A．a球在C点与b球相遇时，a球的运动时间最短
B．a球在C点与b球相遇时，a球的初始速度最小
C．若a球在C点与b球相遇，则a球抛出时的速率为
D．若a球在C点与b球相遇，则b球做匀速圆周运动的周期为
5、如图所示，为探究理想变压器原副线圈的电压和电流关系，将原线圈接到电压有效值不变的正弦交流电源上，副线圈连接相同的灯泡、，电路中分别接入理想交流电压表、，和理想交流电流表、，不计导线电阻。闭合开关S后，下列说法正确的是（ ）
A．示数不变，示数不变，变亮
B．示数变大，示数变大，变暗
C．示数变大，变压器输出功率变大，与示数的比值不变
D．示数变大，变压器输出功率变大，与示数的比值不变
6、如图是某金属在光的照射下产生的光电子的最大初动能Ek，与入射光频率v的关系图象。由图象可知错误的是（ ）
A．该金属的逸出功等于hv0
B．该金属的逸出功等于E
C．入射光的频率为时，产生的光电子的最大初动能为
D．入射光的频率为2v0时，产生的光电子的最大初动能为E
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，质量为M、长度为L的长木板静止在光滑水平面上，质量为m的小铁块以水平初 速度v0从木板左端向右滑动，恰好不会从木板右端滑出。下列情况中，铁块仍不会从木板右端滑出的是（ ）
A．仅增大mB．仅增大M
C．仅将m和L增大为原来的两倍D．仅将M和L增大为原来的两倍
8、图示是由质量相等的三颗星组成的三星系统，其他星体对它们的引力作用可忽略。设每颗星体的质量均为m，三颗星分别位于边长为r的等边三角形的三个顶点上，它们绕某一共同的圆心O在三角形所在的平面内以相同的角速度做匀速圆周运动。已知引力常量为G，下列说法正确的是（ ）
A．每颗星体受到的向心力大小为B．每颗星体受到的向心力大小为
C．每颗星体运行的周期均为D．每颗星体运行的周期均为
9、在一个很小的矩形半导体薄片上，制作四个电极E、F、M、N，做成了一个霍尔元件，在E、F间通入恒定电流I，同时外加与薄片垂直的磁场B，M、N间的电压为UH．已知半导体薄片中的载流子为正电荷，电流与磁场的方向如图所示，下列说法正确的有（ ）
A．N板电势高于M板电势
B．磁感应强度越大，MN间电势差越大
C．将磁场方向变为与薄片的上、下表面平行，UH不变
D．将磁场和电流分别反向，N板电势低于M板电势
10、下列说正确的是（ ）
A．一定量100℃的水变成100℃的水蒸气，其分子之间的势能增加
B．蔗糖受潮后粘在一起形成的糖块看起来没有确定的几何形状，是非晶体
C．理想气体在等压膨胀过程中一定要吸收热量
D．已知阿伏加徳罗常数、气体的摩尔质量和密度可以估算出气体分子的直径
E.水和酒精混合后总体积减小，说明分子间有空隙
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）测量木块和木板间动摩擦因数的装置如图(a)。水平固定的长木板一端有定滑轮，另一端有打点计时器。细线绕过定滑轮将木块和钩码相连，木块靠近打点计时器，纸带穿过打点计时器后固定在木块上。接通打点计时器，放开木块，钩码触地后不再弹起，木块继续向前运动一段距离后停在木板上。某次纸带的数据如图(b)，打点计时器所用电源的频率为50Hz，每相邻两点间还有1个点未画出，数值单位为cm。由图(b)数据可知，钩码触地后木块继续运动的加速度大小为___m/s2；若取g＝10m/s2，则木块与木板间的动摩擦因数为___；某小组实验数据处理完成后，发现操作中滑轮的高度变化造成细线与木板的上表面不平行，如图(c)，这样他们测得的动摩擦因数与实际值相比___（填“偏大”、“偏小”或“不变”）。
12．（12分）如图所示为某同学设计的一种探究动量守恒定律的实验装置图。水平桌面固定一长导轨，一端伸出桌面，另一端装有竖直挡板，轻弹簧的一端固定在竖直挡板上，另一端被入射小球从自然长度位置A点压缩至B点，释放小球，小球沿导轨从右端水平抛出，落在水平地面上的记录纸上，重复10次，确定小球的落点位置；再把被碰小球放在导轨的右边缘处，重复上述实验10次，在记录纸上分别确定入射小球和被碰小球的落点位置(从左到右分别记为P、Q、R)，测得OP=x1，OQ=x2，OR=x3
（1）关于实验的要点，下列说法正确的是___
A.入射小球的质量可以小于被碰小球的质量
B.入射小球的半径必须大于被碰小球的半径
C.重复实验时，每次都必须将弹簧压缩至B点
D.导轨末端必须保持水平
（2）若入射球的质量为m1，被碰小球的质量为m2，则该实验需要验证成立的表达式为__（用所给符号表示）；
（3）除空气阻力影响外，请再说出一条可能的实验误差来源_______。
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，倾斜轨道AB的倾角为37°，CD、EF轨道水平，AB与CD通过光滑圆弧管道BC连接，CD右端与竖直光滑圆周轨道相连．小球可以从D进入该轨道，沿轨道内侧运动，从E滑出该轨道进入EF水平轨道．小球由静止从A点释放，已知AB长为5R，CD长为R，重力加速度为g，小球与斜轨AB及水平轨道CD、EF的动摩擦因数均为0.5，sin37°=0.6，cs37°=0.8，圆弧管道BC入口B与出口C的高度差为l.8R．求：(在运算中，根号中的数值无需算出)
(1)小球滑到斜面底端C时速度的大小．
(2)小球刚到C时对轨道的作用力．
(3)要使小球在运动过程中不脱离轨道，竖直圆周轨道的半径R/应该满足什么条件？
14．（16分）如图所示，在边界OP、OQ之间存在竖直向下的匀强电场，直角三角形abc区域内存在垂直纸面向里的匀强磁场。从O点以速度v0沿与Oc成60°角斜向上射入一带电粒子，粒子经过电场从a点沿ab方向进人磁场区域且恰好没有从磁场边界bc飞出，然后经ac和aO之间的真空区域返回电场，最后从边界OQ的某处飞出电场。已知Oc=2L，ac=L，ac垂直于cQ，∠acb=30°，带电粒子质量为m，带电量为+g，不计粒子重力。求：
(1)匀强电场的场强大小和匀强磁场的磁感应强度大小；
(2)粒子从边界OQ飞出时的动能；
(3)粒子从O点开始射入电场到从边界OQ飞出电场所经过的时间。
15．（12分）如图所示，空间存在一有边界的条形匀强磁场区域，磁场方向与竖直平面（纸面）垂直，磁场边界的间距为L，磁感应强度为B。一个质量为m、匝数为N、边长也为L的正方形导线框沿竖直方向运动，线框所在平面始终与磁场方向垂直，且线框上、下边始终与磁场的边界平行，导线框总电阻为R。t=0时刻导线框的上边恰好与磁场的下边界重合（图中位置I），导线框的速度为v0。经历一段时间后，当导线框的下边恰好与磁场的上边界重合时（图中位置II），导线框的速度刚好为零。
（1）求导线框在位置I时的加速度大小；
（2）求从位置I到位置II的过程中，导线框中的焦耳热；
（3）定性画出导线框从位置I到再次回到位置I时速度随时间变化图象；
（4）上升阶段和下降阶段导线框克服安培力做功分别为W1和W2，试判断W1与W2的大小关系，并简述判断依据。
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】
根据平行四边形定则，大小分别为5N和7N的力的合力最大为12N，最小为2N，物体在四个共点力作用下处于平衡状态，说明另两个恒力的合力最大也为12N，最小为2N，根据牛顿第二定律，当其中两个大小分别为5N和7N的力突然同时消失，质量为4kg的物体产生的加速度最大为a=3m/s2，最小为a=0.5m/s2，但由于合力的方向与速度方向关系不知，只能说明物体做匀变速运动，可能是直线运动或匀变速曲线运动，但不可能做匀速圆周运动，故ABC错误，D正确。
故选D。
2、D
【解析】
设小球平抛运动的初速度为，抛出点离桶的高度为，水平位移为，则平抛运动的时间为：
水平位移为：
由题可知，要使水平位移增大，则当减小初速度或初速度大小不变时，需要时间变大，即抛出点的高度增大，故选项ABC错误，D正确；
故选D。
3、A
【解析】
B．地月拉格朗日点L1或L2与月球保持相对静止，卫星在L1、L2点的角速度相等，故B错误；
A．根据可得，卫星在L1点的线速度比在L2点的小，故A正确；
C．根据可得，同一卫星L1、L2点受地球和月球引力的合力不相等，故C错误；
D．若“鹊桥号”刚好位于L2点，几乎不消耗能量，但由几何关系可知，通讯范围较小，并不能更好地为“嫦娥四号”探测器提供通信支持，故D错误。
故选A。
4、C
【解析】
A．平抛时间只取决于竖直高度，高度 R 不变，时间均为；故A错误。
BC．平抛的初速度为
时间相等，在C点相遇时，水平位移最大
则初始速度最大为：
故B错误，C正确。
D．在 C点相遇时，b球运动半个周期，故 b球做匀速圆周运动的周期为
故D错误。
故选C。
5、C
【解析】
AB．闭合开关后，根据理想变压器的电压规律可知变压器两端电压不变，所以两电压表示数不变，灯泡两端电压不变，亮度不变；副线圈并联负载增加，根据并联分流规律可知副线圈干路电流增大，所以示数增大，根据可知原线圈电流增大，所以示数增大，AB错误；
CD．根据可知变压器输出电压不变，电流增大，所以变压器输出功率变大，结合上述分析可知与示数的比值不变，与示数的比值不变，C正确，D错误。
故选C。
6、C
【解析】
ABD．根据光电效应方程有
Ekm=hν－W0
其中W0为金属的逸出功，其中
W0=hν0
所以有
Ekm=hν－hν0
由此结合图象可知，该金属的逸出功为E或者W0=hν0，当入射光的频率为2ν0时，代入方程可知产生的光电子的最大初动能为E，故ABD正确；
C．入射光的频率时，小于极限频率，不能发生光电效应，故C错误。
此题选择错误的，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、ACD
【解析】
由动量守恒和能量关系可知
联立解得
A．仅增大m，则∆x不变，即物块仍恰好从木板右端滑出，选项A正确；
B．仅增大M，则∆x变大，即物块能从木板右端滑出，选项B错误；
C．将m增大为原来的两倍，则∆x不变，而L增大为原来的两倍，物块不能从木板右端滑出，选项C正确；
D．仅将M增大为原来的两倍，则∆x变大，但是不会增加到原来的2倍，而L增加到原来的2倍，可知木块不会从木板上滑出，选项D正确；
故选ACD。
8、BC
【解析】
AB．任意两颗星体间的万有引力，每颗星体受到其他两颗星体的引力的合力
故A错误，B正确；
CD．根据牛顿第二定律
其中
解得
故C正确，D错误。
故选BC。
9、AB
【解析】
A、根据左手定则，电流的方向向里，自由电荷受力的方向指向N端，向N端偏转，则N点电势高，故A正确；B、设左右两个表面相距为d，电子所受的电场力等于洛仑兹力，即：
设材料单位体积内电子的个数为n，材料截面积为s，则 ①;I=nesv ②; s=dL ③;由①②③得：,令，则 ④;所以若保持电流I恒定，则M、N间的电压与磁感虑强度B成正比，故B正确；C、将磁场方向变为与薄片的上、下表面平行，则带电粒子不会受到洛伦兹力，因此不存在电势差，故C错误；D、若磁场和电流分别反向，依据左手定则，则N板电势仍高于M板电势，故D错误．故选AB.
【点睛】解决本题的关键掌握左手定则判断洛伦兹力的方向，以及知道最终电子在电场力和洛伦兹力作用下平衡．
10、ACE
【解析】
A．一定量100℃的水变成100℃的水蒸气，因吸热内能增大，但其分子动能不变，则分子之间的势能增加，选项A正确；
B．蔗糖受潮后粘在一起形成的糖块是多晶体，看起来没有确定的几何形状，也是多晶体的特点。故B错误。
C．理想气体在等压膨胀过程中，气体对外做功，温度升高，内能变大，则一定要吸收热量，选项C正确；
D．已知阿伏加徳罗常数、气体的摩尔质量和密度可以估算出气体分子运动占据的空间体积，不能估算气体分子的直径，选项D错误；
E．水和酒精混合后总体积减小，说明分子间有空隙，选项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、3 0.3 不变
【解析】
[1]钩码触地后木块做减速运动，计算其加速度大小应该用纸带的后一段，即5~1点之间的部分
；
[2]钩码触地后，木块只在滑动摩擦力作用下做匀减速运动，有
f=ma
f=mg
木块与木板间的动摩擦因数
=0.3；
[3]由于钩码触地后细线不再提供拉力，减速运动的加速度与之前的加速运动情况无关，所以不影响测量结果，测得的动摩擦因数与实际值相比不变。
12、CD 轨道摩擦的影响：确认落点P、Q、R时的误差：，，的测量误差
【解析】
（1）[1]A．为防止两球碰撞后入射球反弹，入射小球的质量必须大于被碰小球的质量，故A错误；
B．为使两球发生正碰，入射小球的半径必须与被碰小球的半径相同，故B错误；
C．为了保证入射球每次到达桌面边缘的速度相同，则重复实验时，每次都必须将弹簧压缩至B点，从而让入射球获得相同的弹性势能，故C正确；
D．为了保证两球碰后都能做平抛运动从而能求出飞出时的速度，导轨末端必须保持水平，故D正确。
故选CD。
（2）[2]两球碰撞过程系统的动量守恒，以向右为正方向，有
小球做平抛运动的时间t相等，两边同时乘以t，有
结合碰撞前后的小球落点情况，换算水平距离后，有
，，
可得
（3）[3]除空气阻力影响外，本实验其它的误差有：轨道摩擦的影响；确认落点P、Q、R时的误差；，，的测量误差。
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）6.6mg，竖直向下（3）
【解析】
试题分析：（1）设小球到达C点时速度为v，a球从A运动至C过程，由动能定理有
（2分）
可得（1分）
（2）小球沿BC轨道做圆周运动，设在C点时轨道对球的作用力为N，由牛顿第二定律
， （2分） 其中r满足 r+r·sin530=1.8R （1分）
联立上式可得：N=6.6mg （1分）
由牛顿第三定律可得，球对轨道的作用力为6.6mg ，方向竖直向下． （1分）
（3）要使小球不脱离轨道，有两种情况：
情况一：小球能滑过圆周轨道最高点，进入EF轨道．则小球b在最高点P应满足（1分）
小球从C直到P点过程，由动能定理，有（1分）
可得（1分）
情况二：小球上滑至四分之一圆轨道的Q点时，速度减为零，然后滑回D．则由动能定理有
（1分）
（1分）
若，由上面分析可知，小球必定滑回D，设其能向左滑过DC轨道，并沿CB运动到达B点，在B点的速度为vB,，则由能量守恒定律有（1分）
由⑤⑨式，可得（1分）
故知，小球不能滑回倾斜轨道AB，小球将在两圆轨道之间做往返运动，小球将停在CD轨道上的某处．设小球在CD轨道上运动的总路程为S，则由能量守恒定律，有（1分）
由⑤⑩两式，可得 S=5.6R （1分）
所以知，b球将停在D点左侧，距D点0.6R处． （1分）
考点：本题考查圆周运动、动能定理的应用，意在考查学生的综合能力．
14、（1） （2） （3）
【解析】
（1）从O点到a点过程的逆过程为平抛运动
水平方向：
竖直方向：
加速度：
可得：
，
，
粒子进入磁场后运动轨迹如图所示，设半径为r，由几何关系得，
，
洛伦兹力等于向心力：
解得：
在磁场内运动的时间：
.
（2）粒子由真空区域进入电场区域从边界飞出过程，由动能定理得，
解得：
（3）粒子经过真空区域的时间，
.
粒子从真空区域进入电场区域到从边界飞出经过的时间为
，
解得：
.
粒子从入射直至从电场区域边界飞出经过的时间
.
15、（1）a1=g+v0；（2）Q=mv02-2mgL；（3）；（4）W1W2
【解析】
（1）线圈在位置Ⅰ时：由牛顿第二定律：
； ；
联立解得：
（2）导线框从位置I到位置II的过程中由能量关系：
解得
（3）由可知，线圈向上运动过程中做加速度减小的变减速运动；同理下落过程中做加速度减小的变加速运动，则运动图像如图；
（4）根据能量守恒定律可知，线框经过同一位置时：上升的速率大于下降的速率，上升过程的安培力大小较大，而位移大小相等，所以上升过程中比下降过程中克服安培力做的功多，即W1W2.