2027届广东梅州市高三上学期模拟预测物理试题（含解析）

2027届广东梅州市高三上学期模拟预测物理试题本试卷共6页，共15小题，满分100分，考试用时75分钟。注意事项：1.答卷前，考生务必用2B铅笔在“考生号”处填涂考生号。用黑色字迹的钢笔或签字笔将自己所在的县（市、区）、学校、班级以及自己的姓名和考生号、试室号、座位号填写在答题卡上。用2B铅笔将试卷类型（A）填涂在答题卡相应位置上。2.选择题每小题选出答案后，用2B铅笔把答题卡上对应题目选项的答案信息点涂黑；如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案，答案不能答在试卷上。3.非选择题必须用黑色字迹的钢笔或签字笔作答，答案必须写在答题卡各题目指定区域内的相应位置上；如需改动，先划掉原来的答案，然后再写上新的答案；不准使用铅笔和涂改液。不按以上要求作答的答案无效。4.考生必须保持答题卡的整洁。考试结束后，将试卷和答题卡一并交回。一、单项选择题（本题共7小题，每小题4分，共28分。在每小题给出的四个选项中，只有一个选项符合题目要求，选对的得4分，选错或不答的得0分。）1.李政道和杨振宁提出在弱相互作用中宇称不守恒，吴健雄用的衰变完成实验验证，衰变方程是，是反中微子。则（）A.反中微子不带电B.衰变放出的电子来自原子外层C.衰变过程吸收能量D.比更稳定【答案】A【解析】【详解】A．根据衰变过程电荷数、质量数守恒，反中微子的电荷数为27-(28-1)=0，质量数为60-60-0=0，因此不带电，故A正确；B．衰变释放的电子是原子核内中子衰变为质子时产生的，并非来自原子外层电子，故B错误；C．自发衰变过程存在质量亏损，根据质能方程会释放能量，故C错误；D．自发衰变的方向是从不稳定原子核向更稳定的原子核转化，因此比更稳定，故D错误。故选A。2.如图所示，笔记本电脑放在折叠式支架上，支架静置于水平面上。现仅增大角，电脑保持静止，则支架（）A.对电脑的摩擦力变小 B.对电脑的支持力变小C.对电脑的作用力变小 D.对水平面的压力变小【答案】B【解析】【详解】AB．设电脑平面与水平方向的夹角为α，则对电脑分析可知支架对电脑的摩擦力对电脑的支持力增大角，则α变大，则f变大，N变小，A错误，B正确；C．由平衡可知，支架对电脑的作用力与电脑的重力等大反向，可知支架对电脑的作用力不变，C错误；D．对电脑和支架整体分析可知，水平面对支架的支持力与整体的重力等大反向，则支持力大小不变，由牛顿第三定律可知，支架对水平面的压力不变，D错误。故选B。3.生活中有很多情景都属于振动和波的现象，下列关于图中四种情景中的说法正确的是（）A.甲图中火车鸣笛通过站台边站着的工作人员时，工作人员听到的笛声音调不变B.乙图中如果孔的大小不变，使波源的频率增大，能观察到更明显的衍射现象C.丙图为消声器的结构示意图，同一声波从A处通过上下两通道后在B处相遇的路程差应为该声波半波长的奇数倍D.丁图中手掌摩擦龙洗盆盆耳使得水花飞溅，是因为摩擦力较大【答案】C【解析】【详解】A．根据多普勒效应可知：当火车靠近工作人员时，声源与工作人员间距减小，工作人员接收到的频率升高，音调变高；当火车远离工作人员时，声源与工作人员间距增大，工作人员接收到的频率降低，音调变低。因此工作人员听到的笛声音调先变高后变低，故A错误；B．根据衍射条件可知，如果孔的大小不变，波长越长，衍射现象越明显。波源频率增大时，波速不变，由公式可知波长减小，因此衍射现象会变得不明显，故B错误；C．根据波的干涉原理可知，对于同一波源发出的两列波，当两列波的路程差为半波长的奇数倍时，叠加后振动减弱，起到消声的目的。因此，要达到消声的目的，同一声波通过上下两通道后相遇的路程差应为该声波半波长的奇数倍，故C正确；D．手掌摩擦龙洗盆盆耳使得水花飞溅，是因为当摩擦的频率等于盆和水的固有频率时，会发生共振现象，振幅最大，导致水花飞溅，这与摩擦力的大小无关，故D错误；故选C。4.反光衣是利用玻璃微珠的“回归反射”原理，使光线沿原方向返回，从而达到提醒的目的。如图所示，现有一束与光轴（经过O、B两点）平行的单色光照在半径为R的玻璃微珠上，MA是其中一条入射角的入射光线，经折射后恰射到B点。玻璃微珠可视为球体且右侧涂有反光膜，O为球体球心，真空中的光速为c。下列说法不正确的是（）A.此玻璃材料的折射率为B.光进入此玻璃材料中，传播速度变小C.光进入此玻璃材料中，光子的能量不变D.光进入此玻璃材料中，波长变长【答案】D【解析】【详解】A．连接OA、OB，OA和OB都是玻璃微珠的半径，因此△OAB为等腰三角形。入射光线与光轴平行，入射角由几何关系可得折射角根据折射定律，故A正确；B．光在介质中的传播速度满足，玻璃折射率，因此光进入玻璃后传播速度变小，故B正确；C．光子能量公式为，光的频率由光源决定，进入介质后光的频率不会发生变化，因此光子能量不变，故C正确；D．光的频率不变，介质中光速真空中光速因此介质中波长由于，介质中的波长比真空中更短，故D错误。本题要求选择不正确的，故选D。5.新能源电动汽车常用交流充电桩进行充电，如图所示为交流充电桩的供电电路，输电线的总电阻。配电设施的输出电压为250V，降压变压器原、副线圈的匝数比为，充电桩的输出电压，功率为5500W，变压器均视为理想变压器，则下列说法正确的是（）A.充电桩电流的有效值为B.输电线损失的功率为125WC.配电设施输出电流的频率为100HzD.升压变压器原、副线圈的匝数比为【答案】B【解析】【详解】A．由充电桩输出电压可知，电压有效值为。根据，可得充电桩电流的有效值为故A错误；B．根据理想变压器电流与匝数成反比，可得输电线上的电流输电线损失的功率为故B正确；C．由可知角频率，频率变压器不改变交流电的频率，故配电设施输出电流的频率为，故C错误；D．根据理想变压器电压与匝数成正比，可得降压变压器原线圈电压输电线上的电压损失则升压变压器副线圈电压升压变压器原、副线圈的匝数比故D错误。故选B。6.如图所示，火星和地球都在围绕着太阳运动，其运行轨道是椭圆。根据开普勒行星运动定律可知（）A.太阳位于地球运行轨道的中心B.地球靠近太阳的过程中，运行速率增大C.火星绕太阳运行一周的时间比地球的短D.相同时间内，火星与太阳的连线扫过的面积等于地球与太阳的连线扫过的面积【答案】B【解析】【详解】A．根据开普勒第一定律可知，地球绕太阳运行的轨道是椭圆，太阳位于椭圆的焦点处，故A错误；B．地球绕太阳运行的过程中，根据开普勒第二定律可推知在近日点速度最大，在远日点速度最小，所以地球靠近太阳的过程中，运行速率增大，故B正确；C．火星绕太阳运行的半长轴大于地球绕太阳运行的半长轴，根据开普勒第三定律可知，火星绕太阳运行一周的时间比地球的长，故C错误；D．由开普勒第二定律可知，对任意一个行星来说，它与太阳的连线在相等的时间内扫过的面积相等，对于不同行星与太阳连线在相等时间内扫过的面积不一定相等，故D错误。故选B。7.如图所示，一即插式电磁流量计的圆管道（用非磁性材料做成）置于磁感应强度的匀强磁场中，污水充满圆管，向左流动，稳定时测得管壁上下a、b两点间的电压，已知管道的半径，直线ab、管道轴线、匀强磁场的方向三者相互垂直，污水中的正、负离子的重力忽略不计，则下列说法正确的是（）A.a点的电势低于b点的电势B.ab两点间的电场强度为0.08V/mC.1s内流过管道横截面污水的体积为D.污水的速度大小为0.8m/s【答案】D【解析】【详解】A．根据左手定则，磁感线垂直穿掌心，手心朝向纸面，四指指向正离子运动方向（向左），大拇指指向洛伦兹力方向，则正离子受到向上的洛伦兹力，向上偏转；负离子受到向下的洛伦兹力，向下偏转。当电场力与洛伦兹力平衡时，上侧壁a点聚集正电荷，电势高，下侧壁b点聚集负电荷，电势低，因此a点的电势高于b点的电势，故A错误；B．ab两点间的距离为则ab两点间的电场强度为，故B错误；D．设离子电量为q，当离子受力平衡时，离子受到的电场力为离子受到的洛伦兹力为则，即解得污水的速度大小为，故D正确；C．1s内污水流过的长度为管道横截面为1s内流过管道横截面污水的体积为，故C错误；故选D。二、多项选择题（本题共3小题，每小题6分，共18分。每小题有多个选项符合题目要求，全部选对得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。）8.某地一次消防演练中，直升机利用四根相同的绝缘绳索将金属线框吊起，线框始终保持水平。如图所示，地磁场的竖直向下分量随距离地面高度的增大而减小，当飞机带动线框匀速上升时，则下列说法正确的是（）A.线框中感应电流方向为B.线框的四条边有向外扩张的趋势C.绳索对线框的作用力小于线框的重力D.飞机悬停时若增加绳索的长度，单条绳索的拉力大小不变【答案】AB【解析】【详解】AB．线框保持水平，地磁场竖直向下分量垂直穿过线框。由磁通量定义得，方向竖直向下。题给随高度增大而减小，飞机带动线框匀速上升时，向下的磁通量减小。由楞次定律，感应电流的磁场总要阻碍引起感应电流的磁通量变化，故感应磁场方向竖直向下。俯视时沿绕行为顺时针，由右手螺旋定则，该绕向产生的磁场竖直向下，因此感应电流方向为。磁通量因减小而减小，感应电流的效果要阻碍磁通量减小，线框面积有增大趋势，四条边有向外扩张的趋势，故AB正确；C．线框匀速上升，加速度为零。由前述，向下磁通量减小，楞次定律要求感应电流阻碍这一变化，即阻碍线框向上进入磁场更弱的区域，故磁场对线框有竖直向下的作用力。由牛顿第一定律得，竖直方向绳索作用力向上，重力与磁场力均向下，故绳索对线框的作用力大于重力，故C错误；D．飞机悬停时线框静止，磁通量不变，无感应电流。四根相同绝缘绳索交于一点，线框保持水平，各顶点到悬挂点的水平距离不变。增加绳长后，绳与竖直方向夹角变小。由共点力平衡，四根绳在竖直方向共同平衡线框重力，绳更接近竖直后，要平衡同一重力只需较小的拉力，故单根绳索拉力变小，故D错误。故选AB。9.某儿童玩具火箭如图所示，儿童用脚猛踩气囊后，被压缩的空气就会将小火箭发射出去。假设小火箭从地面上竖直向上冲出，一段时间后落回地面。以小火箭冲出的位置为重力势能参考点，取竖直向上为正方向，绘制小火箭在空中运动的图像。若考虑小火箭受到大小不变的空气阻力，则图像绘制成实线；若不考虑空气阻力，则图像绘制成虚线。下列小火箭的速度随时间变化的图像或机械能随高度变化的图像可能正确的是（）A. B.C. D.【答案】AD【解析】【详解】AB．取竖直向上为正方向，若考虑空气阻力，设小火箭受到的空气阻力大小为，根据牛顿第二定律，可知小火箭上升过程的加速度为同理，下降过程的加速度为若不考虑空气阻力，则整个过程小火箭的加速度均为重力加速度，综合可知，，故A正确，B错误；CD．若考虑空气阻力，设小火箭冲出时的机械能为，则有为小火箭运动的路程，可知无论小火箭在上升阶段还是下落阶段，与都为线性关系，若不考虑空气阻力，则小火箭的机械能守恒，故C错误，D正确。故选AD。10.如图所示为某种粒子飞行时间探测器的简化工作原理图。开关闭合，在真空室内，电容器极板间的加速电压为，两极板中央开有小孔，为接收端，间为无场漂移区域。有一质量为、电荷量为（）的带电粒子自极板小孔飘入（忽略初速度），经加速区域和漂移区域到达端结束，时间探测器显示整个过程的时间为。不计粒子重力，则下列说法正确的是（）A.保持闭合，仅将增大，变短B.保持闭合，仅将变大，变短C.保持闭合，仅将极板向右移动，变短D.将断开，仅将极板向右移动，变短【答案】ABD【解析】【详解】A．设极板、间的距离为，、间的总距离为，粒子在极板、间的匀强电场中，根据牛顿第二定律有极板间匀强电场强度为联立可得加速度为粒子由静止开始做匀加速直线运动，根据速度与时间关系公式有位移与时间关系公式有解得，漂移区域没有电场，粒子在漂移区域做匀速直线运动，漂移区域的长度为，运动时间为整个过程的总时间为保持开关S闭合，仅将增大时，总时间变短，故A正确；B．根据总时间，保持开关S闭合，仅将变大，即变小，则总时间变短，故B正确；C．根据总时间，保持开关S闭合，仅将B极板向右移动，即增大，则总时间变长，故C错误；D．将开关S断开，电容器带电荷量不变，根据电容的定义式决定式可得极板间的电压为极板间的电场强度为可知极板间的电场强度保持不变，粒子在加速区域的加速度不变，由前面推导可知，粒子的出射速度为，总时间为由于，当增大时，即B极板向右移动时，函数值减小，总时间变短，故D正确。故选ABD。三、实验题（本大题共2小题，共16分。）11.某学习小组使用如图甲所示的实验装置验证机械能守恒定律。用不可伸长的细线悬挂一个质量为m的小球，将光电门置于小球平衡位置，其光线恰好通过小球球心，计时器与光电门相连。将小球拉离平衡位置并记录小球与平衡位置的高度差h，然后由静止释放（运动平面与光电门光线垂直），记录小球经过光电门的挡光时间t。改变h，测量多组数据。已知重力加速度大小为g，忽略阻力。（1）用20分度的游标卡尺测小球的直径d，测量结果如图乙所示，则小球的直径为__________mm。（2）在小球从释放到经过光电门的过程中，小球的动能增加量为__________。多次实验测出多组数据后，绘制出图像，图线如图丙中实线所示，若该图线的斜率为__________，即可证明小球在运动过程中机械能守恒。（均用题目给定的物理量符号表示）【答案】（1）7.50（2）①.②.【解析】【小问1详解】20分度的游标卡尺的精度为，可得小球的直径为【小问2详解】[1]小球从释放到经过光电门时的速度为可得小球的动能增加量为[2]根据机械能守恒有可得图像的斜率为，若斜率，可证明小球在运动过程中机械能守恒。12.某研究性学习小组在学习了化学课上的原电池原理后，将铜片和锌片插入两个新鲜的柠檬中制成一个水果电池，如图所示，并利用下列所给器材测量水果电池的电动势和内阻。A.待测水果电池（电动势约为1V，内阻约为几百到几千欧）B.滑动变阻器（最大阻值为200Ω，额定电流为1A）C.滑动变阻器（最大阻值为8000Ω，额定电流为0.1A）D.电流表A（量程为3mA，内阻为50Ω）E.电压表（量程为1.5V，内阻约为3kΩ）F.电压表（量程为5V，内阻约为15kΩ）G.开关S，导线若干（1）该小组尝试将若干个水果电池依次串联起来给“1.5V，0.3A”的小灯泡供电，发现小灯泡始终不发光，其原因是________。A.水果电池电动势太大 B.水果电池电动势太小C.水果电池内阻太大 D.小灯泡内阻太大（2）研究小组设计了如图甲、乙两种电路，应选择________（填“甲”或“乙”）电路。滑动变阻器应选择________，电压表应选择________（均填对应器材前的字母序号）。（3）根据选择的电路，移动滑动变阻器的滑片，得到电压表示数与电流表示数的多组数据，作出图像如图丙所示，根据图像和题中所给信息，得到该水果电池的电动势________，内阻________。（结果均保留三位有效数字）【答案】（1）C（2）①.甲②.C③.E（3）①.1.00②.950【解析】【小问1详解】水果电池的内阻很大（几百到几千欧），小灯泡电阻仅约根据闭合电路欧姆定律总内阻r极大，导致电路电流极小，小灯泡实际功率远小于额定功率，因此不发光。故选C。【小问2详解】[1]水果电池内阻很大，若选乙电路，电压表内阻与电源内阻相近，电压表分流作用明显，电流表测量误差极大；甲电路中电流表测量干路总电流，电流表分压作用不明显，误差更小，因此选甲。[2]电源内阻为几百到几千欧，滑动变阻器最大阻值需要和内阻相当，才能明显改变电流电压，因此选最大阻值为的，故选C。[3]电源电动势约，因此选量程为的，故选E。【小问3详解】[1][2]根据甲电路，闭合电路欧姆定律得整理得因此图像的纵轴截距为电动势，由图丙可得图像斜率的绝对值由图丙可得因此四、解答题（本大题有3小题，共38分。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤。只写最后答案的不能得分，有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位。）13.在温度为27℃的车间给容积为的氧气瓶充好氧气，测得瓶内压强为，把氧气瓶运送到温度为-3℃的工地上分装给氧气袋，分装前的氧气袋内无气体，分装后每个氧气袋的容积为，压强为，分装多个氧气袋后测得瓶内的压强为。若忽略氧气瓶因热胀冷缩造成的容积偏差。试求：（1）氧气瓶从车间运送到工地，分装前瓶内压强；（2）分装了多少个氧气袋？（3）分装后剩余的氧气质量与分装前氧气总质量的比值；【答案】（1）（2）5（3）【解析】【小问1详解】氧气瓶从车间运送到工地，瓶内气体发生等容变化，故有可得分装前瓶内压强【小问2详解】设分装了个氧气袋，在分装的过程中，气体发生了等温变化，根据玻意耳定律可知解得【小问3详解】由理想气体状态方程可得解得则分装后剩余的氧气质量与分装前氧气总质量的比值为14.某同学受《三国演义》的启发，设计了一个“借箭”游戏模型。如图所示，城堡上装有一根足够长的光滑细杆，杆上套一个质量为的金属环，金属环用轻绳悬挂着一个质量为的木块，静止在城墙上方。若士兵以一定角度射出质量为的箭，箭刚好水平射中木块并留在木块中（箭与木块的作用时间极短），之后带动金属环运动。已知箭的射出点到木块的水平距离为、竖直高度为，重力加速度，在整个运动过程中，木块整体上升的最大高度小于绳长，箭、木块、金属环均可视为质点，忽略空气阻力，求：（1）箭射中木块前瞬间的速度大小；（2）箭射入木块的过程中系统损失的机械能；（3）木块第一次回到最低点时木块的速度大小。【答案】（1）（2）（3）【解析】【小问1详解】箭刚好水平射中木块，这意味着击中点恰好是箭运动的最高点，此时竖直分速度为，可知箭的运动过程逆向看属于平抛运动因此竖直方向可认为做自由落体运动，运动时间为水平方向上可认为做匀速直线运动，则水平速度为因为击中瞬间竖直分速度为，所以箭射中木块前的瞬间速度大小为【小问2详解】在极短的碰撞瞬间，木块受到箭的水平冲量，获得水平速度。由于绳子是竖直的，绳子的拉力只能沿竖直方向，无法提供水平冲量，因此金属环在碰撞瞬间水平速度仍然为零。在水平方向上，箭和木块组成的系统动量守恒，金属环未参与该瞬间的水平动量交换。设箭射入木块后的瞬间速度为，有解得碰前动能为碰后瞬间动能为因此系统损失的机械能为【小问3详解】碰撞后，木块带箭以向右摆动，金属环在绳子的牵引下开始水平向右运动。对于“金属环+木块+箭”组成的系统，在