2027年高考物理一轮复习检测卷（北京卷03）2027年高考物理一轮复习讲练测

2027年高考一轮复习检测卷03 高三物理 （考试时间：90分钟 试卷满分：100分） 注意事项： 1．答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号等填写在答题卡和试卷指定位置上。 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，再选涂其他答案标号。回答非选择题时，将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。 第一部分 本部分共14题，每题3分，功42分。在每题列出的四个选项中，选出最符合题目要求的一项。 1．热核反应（核聚变）在宇宙中时时刻刻地进行着，太阳就是一个巨大的热核反应堆。太阳内部发生的一种热核反应的方程为 ，其中生成物X的电荷数与质量数分别是（ ） A．a=2，b=3 B．a=2，b=4 C．a=1，b=1 D．a=1，b=2 【答案】B 【解析】核反应过程遵循电荷数守恒和质量数守恒，据此计算：反应左边4个的总电荷数为 总质量数为 右边2个的总电荷数为 总质量数为 根据电荷数守恒 解得 根据质量数守恒 解得；故选B。 2．夏天天气炎热，给自行车轮胎快速打气后，轮胎外壁明显变热，下列说法正确的是（　　） A．轮胎变热主要是因为外界气温高，气体从外界吸热 B．轮胎变热主要是因为打气筒活塞与筒壁的摩擦生热 C．打气时外界对气体做功，胎内气体内能增大，温度升高 D．打气时气体体积被压缩，分子平均动能减小 【答案】C 【解析】A．快速打气过程时间极短，气体与外界的热交换可忽略，轮胎变热不是气体从外界吸热导致，故A错误； B．活塞与筒壁摩擦生热主要使打气筒筒壁升温，不是轮胎变热的原因，故B错误； C．打气时外界对胎内气体做功，快速过程热传递可忽略，根据热力学第一定律，气体内能增大，而理想气体内能仅与温度有关，可知气体温度升高，导致轮胎外壁变热，故C正确； D．温度是分子平均动能的标志，气体温度升高，分子平均动能增大，故D错误。故选C。 3．如图所示，理想变压器原线圈接在的交流电源上，副线圈与定值电阻连接。电流表的示数为，电压表的示数为，电压表和电流表均为理想交流电表。下列说法正确的是（ ） A．电阻的阻值为 B．电阻的阻值为 C．变压器的输出功率为 D．变压器的输出功率为 【答案】C 【解析】AB．由题意可知，副线圈的输出电压为 原线圈的输入电压的有效值为 根据变压器原副线圈电压与匝数关系可得 解得 原线圈的电流为 根据变压器原副线圈电流与匝数关系可得 解得副线圈的电流为 所以，电阻的阻值为，故AB错误； CD．变压器的输出功率为，故C正确，D错误。故选C。 4．如图为一物体做匀变速直线运动的速度—时间图线，根据图线做出的以下判断中，正确的是（ ） ①物体始终沿正方向运动 ②物体先沿负方向运动，在后开始沿正方向运动 ③在前物体位于出发点负方向上，在后位于出发点正方向上 ④在时，物体距出发点最远 A．①② B．①④ C．②③ D．②④ 【答案】D 【解析】由图像信息得，该物体先朝负方向做匀减速直线运动，速度减为零之后加速度不变朝正方向做匀加速直线运动，位移由图像与坐标轴所围面积得时回到原位置。故选D。 5．如图甲所示，木板放置在光滑的水平面上处于静止状态，一颗子弹（可视为质点）以水平向右的速度射入木板且恰好未从木板最右端穿出，假设子弹与木板间的相互作用力恒定不变，两者的速度与时间关系图像如图乙所示，下列说法错误的是（ ） A．若子弹的质量为，则木板的质量为 B．木板的长度为 C．若子弹的质量为，则整个过程中子弹的动量变化率大小为 D．若子弹的质量为，则整个过程中子弹与木板组成的系统产生的热量为 【答案】B 【解析】A．若子弹的质量为，设木板的质量为，子弹与木板组成的系统动量守恒，取水平向右为正方向，根据动量守恒定律有 解得 可知木板的质量为，A正确； B．由图乙可知，子弹恰好未从木板最右端穿出，木板的长度等于整个过程中子弹和木板的相对位移大小，根据速度与时间图像与时间轴所围成的面积表示位移，可得木板的长度为 解得 可知木板的长度为，B错误； C．若子弹的质量为，根据动量变化量的定义可知整个过程中子弹的动量变化大小为 解得 整个过程中子弹的动量变化率大小为 C正确； D．若子弹的质量为，整个过程中子弹与木板组成的系统产生的热量等于系统机械能的减小量，根据能量守恒定律有 解得 可知系统产生的热量为，D正确。故选B。 6．（2026·北京海淀·二模）如图所示，在一静止带正电的点电荷形成的电场中，一试探电荷仅在静电力作用下经过P、Q两点，图中箭头方向表示试探电荷在P、Q两点处的受力方向，已知α＞β。下列判断正确的是（　　） A．P点电势低于Q点电势 B．试探电荷在P点的加速度小于在Q点的加速度 C．试探电荷在P点的动能小于在Q点具有的动能 D．试探电荷在P点具有的电势能小于在Q点具有的电势能 【答案】C 【解析】将P、Q两点的受力方向反向延长，交点即为带正电的场源电荷；由可知，P点离场源电荷更近。场源为正电荷，电场方向背离场源；试探电荷受力方向与电场方向一致，因此试探电荷带正电。 A．正点电荷的电场中，离电荷越近电势越高，故，故A错误； B．场强，P点离场源更近，；加速度，故，故B错误； C．只有电场力做功时，动能与电势能之和守恒；正电荷在高电势处电势能大，即，因此动能，故C正确； D．由上述分析，正试探电荷在P点电势能更大，即，故D错误。故选C。 7．如图所示，两束单色光A、B分别沿半径方向由空气射入半圆形玻璃砖，出射光合成一束复色光P，下列说法正确的是（　　） A．A光一个光子的能量大于B光一个光子的能量 B．A光从玻璃砖的圆弧面到达的时间比B光长 C．相同条件下做单缝衍射实验，A光比B光的中央亮条纹宽 D．若用B光照射某种金属时能发生光电效应现象，则用A光照射该金属也一定能发生光电效应现象 【答案】C 【解析】A．设在半圆形玻璃砖中光线与法线的夹角为，出射光线与法线的夹角为，光折射率满足 可知A光的折射率小于B光，所以B光的频率较大，光子的能量满足 可知B光一个光子的能量大于A光一个光子的能量，故A错误； B．光从玻璃砖的圆弧面到达的时间 A光的折射率小于B光，A光从玻璃砖的圆弧面到达的时间比B光短，故B错误； C．因为B光的频率大于A光的频率，所以B光的波长小，A光比B光的中央亮条纹宽，故C正确； D．根据光电效应方程 因B光的频率较大，能发生光电效应现象，可知 但无法确定A光一个光子的能量与逸出功的大小关系，因此A光照射该金属不一定能发生光电效应现象，故D错误。故选C。 8．在中央电视台《是真的吗》某期节目中，有这样的一个实验，如图所示，将一根足够长的轻质细绳穿过内壁和端口光滑的细空心圆筒，绳子上端系一个金属球，下端与装有皮球的网袋连接。转动空心圆筒，使金属球做匀速圆周运动，网袋保持静止（未与空心圆筒接触）。不计空气阻力，金属球以不同稳定转速转动时，下列说法正确的是（ ） A．绳子的拉力等于金属球的向心力 B．金属球转速越快，网袋的位置越高 C．金属球转速越快，其线速度越小 D．金属球转速越快，空心圆筒上方的细绳与竖直方向的夹角越大 【答案】C 【解析】A．设金属球的质量为 、网袋（含皮球）的总质量为 ，绳中张力为 ，金属球到圆筒上端口的绳长为 ，圆筒上方细绳与竖直方向的夹角为 。网袋保持静止，由平衡条件得 对金属球，竖直方向有 水平方向绳拉力的分力提供向心力，有 可见绳的拉力 而金属球做匀速圆周运动的向心力是拉力的水平分量 ，小于拉力，二者并不相等，A错误； B．由 得 转速越快（ 越大），圆筒上方的绳长 越小；绳的总长不变，故圆筒下方的绳长越大，网袋的位置越低，B错误； CD．金属球的线速度 由 知 为定值，故转速越快，金属球的线速度越小； 圆筒上方细绳与竖直方向的夹角只由金属球与网袋的质量之比决定，与转速无关，转速越快夹角并不增大，C正确，D错误。故选C。 9．（2026·北京石景山·一模）如图为楼房顶部避雷针示意图。当雷云携带大量负电荷接近楼房时，避雷针顶端由于聚集着大量正电荷而形成局部电场集中的空间。图中虚线表示某时刻避雷针周围电场的等差等势面分布情况，一带电粒子仅在静电力作用下在该电场中的运动轨迹如图所示。下列说法正确的是（　　） A．该粒子带正电 B．点的电势比点的电势低 C．点的场强比点的场强小 D．该粒子在点的电势能比在点的电势能小 【答案】B 【解析】A．已知避雷针顶端带正电，电场方向由避雷针（中心）向外；粒子轨迹的凹侧指向轨迹凹向避雷针中心，说明静电力方向指向中心，与电场方向相反，因此粒子带负电，故A错误； B．等势线越靠近带正电的避雷针中心，电势越高。所在等势线比更靠近避雷针中心，因此点电势低于点，故B正确； C．等差等势面的疏密表示场强大小，等势面越密场强越大。处等势面更密，因此点场强大于点，故C错误； D．所在等势线比更靠近避雷针中心，因此；粒子带负电（），根据电势能公式，电势越高，负电荷的电势能越小，因此粒子在点的电势能比点大，故D错误。故选B。 10．（2025·北京·真题）如图所示，线圈自感系数为L，电容器电容为C，电源电动势为和是三个相同的小灯泡。开始时，开关S处于断开状态。忽略线圈电阻和电源内阻，将开关S闭合，下列说法正确的是（　　） A．闭合瞬间，与同时亮起 B．闭合后，亮起后亮度不变 C．稳定后，与亮度一样 D．稳定后，电容器的电荷量是 【答案】C 【解析】A．闭合开关瞬间，电容器C相当于通路，线圈L相当于断路，所以瞬间亮起，逐渐变亮，A错误； B．闭合开关后，电容器充电，充电完成后相当于断路，所以亮一下后熄灭，B错误； C．稳定后，电容器相当于断路，线圈相当于短路，所以、串联，所以一样亮，C正确； D．稳定后，电容器与并联，两端电压等于两端电压，由于线圈电阻和电源内阻忽略不计，且、串联，两端电压为，根据，可得电容器的电荷量等于，D错误。故选C。 11．如图所示，半径为R的半圆弧ACB，O是圆心，AD=2OD。自A点和D点同时水平抛出甲、乙两个相同小球，两球落在圆弧BC上的同一个点E（图中未画出），其中一个小球落点处速度方向与圆弧切线垂直，忽略空气阻力和小球大小，则（　　） A．甲、乙两球在运动过程中动量变化量不同 B．甲球在落点处速度方向与圆弧切线垂直 C．甲、乙两球同时到达E点 D．甲、乙两球初速度大小之比为3：2 【答案】C 【解析】C．两球落在圆弧BC上的同一个点，则竖直高度相同，根据 可知两球运动时间相同，即两球同时到达E点，C正确； A．根据动量定理有 因为质量相等，下落时间相等，所以甲、乙两球在运动过程中动量变化量相同，故A错误； BD．根据平抛运动的推论，速度方向的反向延长线过水平位移的中点，由此可知甲球不可能垂直打在圆弧BC上的某点，所以乙球落点处速度方向与圆弧切线垂直，因为速度的反向延长线过圆心，所以落点E到O点的水平位移为。 对甲球在水平方向，有 乙球在水平方向上，有 联立可得甲、乙两球初速度大小之比为 故BD错误。故选C。 12． “蹦极”是一项刺激的极限运动，运动员将一端固定的长弹性绳绑在踝关节处，从几十米高处跳下。在某次蹦极中，从运动员离开跳台瞬间开始计时，弹性绳弹力F的大小随时间t的变化图像如图所示，其中、时刻图线的斜率最大。将蹦极过程近似为在竖直方向的运动，弹性绳中弹力与伸长量的关系遵循胡克定律，空气阻力不计。下列说法正确的是（ ） A．时间内运动员受到合外力冲量的大小，与时间内合外力冲量的大小相等 B．时间内运动员的动能先减少后增大 C．时刻运动员的加速度为零 D．时间内运动员重力势能增加 【答案】B 【解析】A．时刻图线斜率最大，结合胡克定律 可知弹力的变化率 时刻斜率最大对应速度最大，此时弹力等于重力、加速度为0。 设时刻运动员速度为，时刻为最低点速度为0。则时间内运动员受到合外力冲量的大小 时间内合外力冲量的大小 因此二者合外力冲量大小不相等，A错误； B．和时刻图线的斜率最大，所以速度最大，时刻速度为0，所以时间内运动员的动能先减少后增大，B正确； C．时刻弹力达到最大值，大于运动员重力，合力向上，加速度不为零，C错误； D．时间内运动员仍在向下运动，重力势能随高度降低而减小，D错误。故选B。 13．地震勘测中利用横波传播速度的不同，可以推断地下不同介质的密度等信息，对地震活动预测具有重要意义。如图所示，直角坐标系的y轴为土层介质Ⅰ、岩石介质Ⅱ的分界面，位于x=0处的同一震源发出简谐横波a、b同时在Ⅰ、Ⅱ中传播。若横波a、b的振幅均为10 cm，t=0时刻震源开始振动，t=4 s时横波a刚好传到x=8 m处，则（　　） A．横波b的频率为0.25 Hz B．横波b在介质Ⅱ的传播速度为8 m/s C．t=1.5 s内，位于x=2 m处质点的路程为60 cm D．t=2.5 s时，位于x=－4 m处质点沿y轴正方向振动 【答案】B 【解析】A． t=4s时a波传到x=8m处，可得a波速度 由图得a波波长 因此周期 ，频率 同一震源发出的波频率相同，因此b波频率也为，A错误； B．由图得b波波长 根据 可得，B正确； C．波传到的时间 t=1.5 s内，位于x=2 m处质点振动总时间 路程为，C错误； D．波传到的时间 振动总时间 震源起振方向为y轴负方向，经过2个周期后，质点仍在平衡位置沿y轴负方向振动，D错误。故选 B。 14．某高速公路自动测速装置如图甲所示，测速仪向汽车驶来的方向发射脉冲超声波，相邻两次发射时间间隔为。当测速仪向汽车发射超声波时，在显示屏上呈现出一个尖形波：在接收到反射回来的超声波时，在显示屏上呈现出第二个尖形波。已知空气中的声速为。则下列说法正确的是（　　） A．汽车两次接收到超声波的时间间隔为 B．第一次接收到超声波时汽车到雷达的距离为 C．在测速仪第一次发出到第二次发出超声波期间，汽车行驶的距离为 D．在汽车两次接收到声波的过程中，汽车的平均速度为 【答案】D 【解析】A．汽车两次接收到超声波的时间间隔为 故A错误； B．第一次接收到超声波时汽车到雷达的距离为 故B错误； CD．第二次接收到超声波时汽车到雷达的距离为 汽车两次接收到超声波时的位移 在汽车两次接收到声波的过程中，汽车的平均速度为 在测速仪第一次发出到第二次发出超声波期间，汽车行驶的距离为 故C错误，D正确。故选D。 第二部分 本部分共6题，共58分。 15．（8分）如图所示是探究向心力的大小与质量、角速度和半径之间关系的实验装置。转动手柄，可使两侧变速塔轮以及长槽和短槽随之匀速转动。皮带分别套在左右两塔轮上的不同圆盘上，可使两个槽内的小球分别以各自的角速度做匀速圆周运动，其向心力由挡板对小球的支持力提供，球对挡板的反作用力使弹簧测力筒下降，从而露出标尺，根据标尺上露出的红白相间等分标记，可以粗略计算出两个球所受向心力的比值。 (1)下列实验中，利用到与本实验相同思想方法的是______。 A．探究两个互成角度的力的合成规律 B．探究加速度与物体受力、物体质量的关系 C．探究平抛运动的特点 (2)一组同学欲探究向心力大小与角速度关系。下列三个情境图2中，正确的操作是______。（选填“甲”、“乙”、“丙”） (3)某同学利用图3所示的装置探究滑块做圆周运动时向心力和周期的关系。力传感器可记录细线对滑块拉力的大小，光电门可记录滑块做圆周运动的周期，获得多组数据，画出了如图4所示的线性图像，则图像横坐标代表的是______。 A． B． C． D． (4)图4中的图线没有通过坐标原点，其原因是______。 【答案】(1)B (2)甲 (3)D (4)滑块受到摩擦力的作用 【解析】（1）本实验所用的研究方法是控制变量法。 A．探究两个互成角度的力的合成规律，采用了等效替代法，故A错误； B．探究加速度与物体受力、物体质量的关系，采用了控制变量法，故B正确； C．探究平抛运动的特点，采用了运动的合成与分解，故C错误。故选B。 （2）在探究向心力的大小F与角速度的关系时，要保持小球质量m和小球做匀速圆周运动的半径r不变，故选甲。 （3）绳拉力和摩擦力提供向心力，根据向心力公式有 即 结合图像可知横坐标x代表的是。故选D。 （4）由（3）中函数表达式可知图4中的图线没有通过坐标原点，其原因是滑块受到摩擦力的作用。 16．（10分）在“金属丝电阻率的测量”的实验中： (1)如图1所示，用螺旋测微器测金属丝直径d时，将金属丝放在F与A之间，旋转____________（填“D”或“H”），当F快靠镍合金丝时，改旋转微调旋钮，听到“喀喀”声时停止，调节G锁紧F。此时螺旋测微器的示数如图2所示，金属丝的直径d=____________mm； (2)按图3所示的电路测量金属丝的电阻。李华同学将单刀双掷开关分别打到处和处，发现电流表示数变化更明显，由此判断开关打到____________（填“”或“”）处时进行实验系统误差较小。 (3)李华同学为了消除系统误差，他设计用电流计和电阻箱替代图3中的电流表，电路如图4所示。实验所绘图像如图5所示，斜率，纵截距。为电阻箱阻值，为电压表的示数，为电流表的示数。则待测电阻____________，电流计内阻____________。 【答案】(1)D 0.500 (2)b (3)5 5 【解析】（1）[1]用螺旋测微器测金属丝直径d时，将金属丝放在F与A之间，旋转粗调旋钮D，当F快靠镍合金丝时，改旋转微调旋钮，听到“喀喀”声时停止，调节G锁紧F。 [2]螺旋测微器的精确值为，由图2可知，金属丝的直径为 （2）电路采用试触法判断待测电阻的阻值大小，因电流表示数变化更明显，即电压表的分流较明显，则应回避电压表分流，故采用电流表的内接法减小系统误差，由此判断开关打到b处时进行实验系统误差较小。 （3）[1][2]根据串并联电路的特点有 变形可得 则有， 联立解得， 17．（8分）某次滑雪训练中，一名滑雪运动员（含装备，视为质点）从跳台处沿水平方向飞出，在斜坡处着陆，其示意图如图所示。测得、间的高度为，斜坡与水平方向的夹角为，不计空气阻力，取重力加速度大小，求： (1)运动员在空中飞行的时间； (2)求平抛初速度大小； (3)运动员在处着陆时的速度大小 【答案】(1) (2) (3) 【解析】（1）运动员从处水平飞出，仅受重力，取竖直向下为正方向，初始竖直速度为零。由竖直方向的匀变速直线运动位移公式得 代入数据解得运动员在空中飞行的时间 （2）设从到的水平位移大小为，竖直落差为，它们与斜坡构成直角三角形，如图所示 由斜坡倾角得 解得 水平方向不受力，由匀速直线运动位移公式得 结合第（1）问的飞行时间，得平抛初速度大小为 （3）竖直方向由速度时间关系得 运动员在处着陆时的速度大小为 18．（8分）（2026·北京东城·二模）如图所示，虚线右侧存在竖直向下的有界匀强磁场，磁感应强度大小B=0.1 T。光滑水平面上的正方形金属线框abcd，cd边与磁场左边界重合，在此位置时线框的速度v=4 m/s，方向水平向右，在水平外力F作用下匀速进入磁场区域。已知线框的电阻R=0.4 Ω，边长L=0.1 m，线框运动过程中ab、cd两边始终与磁场边界平行。在线框进入磁场的过程中，求： (1)cd边切割磁感线产生的感应电动势E； (2)外力F的大小； (3)线框中产生的焦耳热Q。 【答案】(1)0.04V (2) (3) 【解析】（1）导体垂直切割磁感线有 解得 （2）线框匀速进入磁场，外力与安培力大小相等。 由欧姆定律得感应电流 安培力大小为 由平衡条件 解得 （3）线框完全进入磁场的运动时间 由焦耳定律 代入数据得 19．（10分）科学家根据天文观测提出宇宙膨胀模型：在宇宙大尺度上，所有的宇宙物质在做彼此远离运动，且质量始终均匀分布，在宇宙中所有位置观测的结果都一样。如图1所示，以某一点为观测点，以质量为的星系P为观测对象，以P到点的距离为半径建立球面。已知星系P受到的万有引力相当于球内质量集中于点对P的引力，质量均匀分布的球壳对壳内质点万有引力的合力为零，引力常量为。 (1)设星系P到点的距离为时，宇宙的密度为。 a．求此时星系P受到的引力大小。 b．请推导宇宙膨胀过程中星系P受到的引力大小随距离变化的关系式。 (2)根据最新天文观测，科学家推测星系不仅受引力作用，而且受到斥力影响，斥力作用来源于“暗能量”。我们将其简化如下：科学家所说的“暗能量”是一种均匀分布在整个宇宙空间中的能量，它具有恒定的能量密度（单位体积内所含的能量），且不随宇宙的膨胀而变化，暗能量会产生等效的“排斥力”。某同学对此“排斥力”做了如下猜想：其作用效果可视为球面内某种密度均匀且恒为的“未知物质”产生与万有引力方向相反的排斥力，排斥力的大小与万有引力大小的规律相似，“排斥力常量”为。请基于上述简化模型和猜想，推导宇宙膨胀过程中星系P受到的斥力大小随距离变化的关系式。 (3)根据（1）（2）中的简化模型和猜想，星系P同时受到引力与斥力的作用。以星系P受到斥力的方向为正方向，在图2中定性画出合力随距离变化的图线。 【答案】(1)a．；b． (2) (3) 【解析】（1）a．由题可知，球体内包含的质量大小为 根据万有引力定律可得，星系P受到引力的大小为 b．宇宙膨胀过程中星系P受到的引力大小 结合 解得随距离r变化的关系式 （2）当P到O的距离为r时，球体内包含的“未知物质”的质量为 星系P受到的斥力为 （3）以斥力方向为正方向，引力方向指向O（与斥力反向），因此合力为 时，引力项占绝对主导，F为负值且绝对值很大； 随着r增大，正比增长的斥力项逐渐抵消引力，F从负值随r单调递增，穿过的零点后变为正值，且r很大时引力项趋近于0，F趋近于随r线性增长的直线。整体是在第一、四象限内，斜率逐渐减小的单调递增曲线：起点在第四象限随r上升，穿过横轴正半轴后进入第一象限继续上升，大r区域趋近于直线，如图所示 20．（14分）静电除尘先使空气中的灰尘带一定的电荷，后利用静电场使带电灰尘运动到指定区域进行收集。 (1)现对一个半径为R的圆桶内部区域除尘。一根沿圆桶轴线的细导线作为电极，电极外套一个半径为的圆桶保护管，其轴线与直导线重合。紧贴圆桶内壁加一个薄金属桶作为另一电极，在两电极间加上恒定的电压使得筒壁处电场强度的大小为。已知沿圆桶半径方向电场强度大小为，式中r为所研究的点与直导线的距离。 若设每个灰尘质量相同，电荷量均为，其所受空气阻力与其速度大小成正比（k为大于0的已知常量）。由于灰尘较小，其受电场力作用在空气中达到匀速运动的时间及通过的位移可忽略不计。不计灰尘颗粒之间的作用力及灰尘所受重力。 ①试通过计算，带电灰尘颗粒从保护管外壁运动到桶壁的过程中，其瞬时速度大小v与r之间的关系； ②请你借鉴教科书中由图像下的面积求位移的方法，画出随r变化的图像，根据图像求出带电灰尘颗粒从保护管外壁运动到桶壁的时间。 (2)空气分子先电离，尘埃吸附电子而带电，使分子或原子电离需要一定条件。不同于氢原子，多电子原子核，内、外层电子都可能被激发而产生光电效应。内层电子离原子核更近，电离能更大，如果要激发内层电子，需要更大能量。如图1，一束高能电子将某原子内层（如K层）的一个电子击出，形成一个空穴。随后，较外层（如L层）的一个电子跃迁至该空穴，并释放出能量，该能量可能以X光子的形式射出，也可能立即将另一核外电子（如L层或M层的电子）电离，该电子称为俄歇电子： 现用电子动能的电子束轰击某原子，成功激发KLM俄歇过程（即初始空穴为K层、跃迁电子来自L层、逸出电子来自M层）和KLL俄歇过程（逸出电子来自L层）。已知该原子K层的电离能，L层的电离能，已知电子的电荷量，电子质量，光速，普朗克常量。请回答：（计算结果保留一位有效数字） ①求射出的X光子的波长； ②某同学利用如图2示磁场测量俄歇电子动能；俄歇电子从原点O垂直y轴和磁场方向进入匀强磁场，在和处被探测到，通过测得的俄歇电子的动能，求原子M层的电离能。 【答案】(1)①；②， (2)①；② 【解析】（1）①设在距直导线为r处的场强大小为E，则有 解得 设灰尘颗粒运动到与直导线距离为r时的速度为v，则有 解得； ②以r为横轴，以为纵轴，作出的图像，如图所示 在r到微小距离内，电场强度可视为相同，其速度v可视为相同，对应于的一段的图线下的面积为小矩形的面积等于灰尘微粒通过的时间 总时间t等于从到R一段的图线下的面积 （2）①因X光子是电子从L层跃迁到K层时释放，则光子的能量为 则由 解得 ②电子在磁场中做圆周运动，洛伦兹力提供向心力 俄歇电子的动能为（d表示直径） 设KLL俄歇电子的动能为；KLM俄歇电子的动能为，则有 KLL俄歇电子：K层空穴由L层电子填充，释放的能量为，并传递给L层另一个电子使其逸出，又消耗，则KLL俄歇电子的动能为 同理可得，KLM俄歇电子的动能为 解得 1 / 2 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司zxxk.com 学科网（北京）股份有限公司 $ 2027年高考一轮复习检测卷03 高三物理 （考试时间：90分钟 试卷满分：100分） 注意事项： 1．答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号等填写在答题卡和试卷指定位置上。 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，再选涂其他答案标号。回答非选择题时，将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。 第一部分 本部分共14题，每题3分，功42分。在每题列出的四个选项中，选出最符合题目要求的一项。 1．热核反应（核聚变）在宇宙中时时刻刻地进行着，太阳就是一个巨大的热核反应堆。太阳内部发生的一种热核反应的方程为 ，其中生成物X的电荷数与质量数分别是（ ） A．a=2，b=3 B．a=2，b=4 C．a=1，b=1 D．a=1，b=2 2．夏天天气炎热，给自行车轮胎快速打气后，轮胎外壁明显变热，下列说法正确的是（　　） A．轮胎变热主要是因为外界气温高，气体从外界吸热 B．轮胎变热主要是因为打气筒活塞与筒壁的摩擦生热 C．打气时外界对气体做功，胎内气体内能增大，温度升高 D．打气时气体体积被压缩，分子平均动能减小 3．如图所示，理想变压器原线圈接在的交流电源上，副线圈与定值电阻连接。电流表的示数为，电压表的示数为，电压表和电流表均为理想交流电表。下列说法正确的是（ ） A．电阻的阻值为 B．电阻的阻值为 C．变压器的输出功率为 D．变压器的输出功率为 4．如图为一物体做匀变速直线运动的速度—时间图线，根据图线做出的以下判断中，正确的是（ ） ①物体始终沿正方向运动 ②物体先沿负方向运动，在后开始沿正方向运动 ③在前物体位于出发点负方向上，在后位于出发点正方向上 ④在时，物体距出发点最远 A．①② B．①④ C．②③ D．②④ 5．如图甲所示，木板放置在光滑的水平面上处于静止状态，一颗子弹（可视为质点）以水平向右的速度射入木板且恰好未从木板最右端穿出，假设子弹与木板间的相互作用力恒定不变，两者的速度与时间关系图像如图乙所示，下列说法错误的是（ ） A．若子弹的质量为，则木板的质量为 B．木板的长度为 C．若子弹的质量为，则整个过程中子弹的动量变化率大小为 D．若子弹的质量为，则整个过程中子弹与木板组成的系统产生的热量为 6．（2026·北京海淀·二模）如图所示，在一静止带正电的点电荷形成的电场中，一试探电荷仅在静电力作用下经过P、Q两点，图中箭头方向表示试探电荷在P、Q两点处的受力方向，已知α＞β。下列判断正确的是（　　） A．P点电势低于Q点电势 B．试探电荷在P点的加速度小于在Q点的加速度 C．试探电荷在P点的动能小于在Q点具有的动能 D．试探电荷在P点具有的电势能小于在Q点具有的电势能 7．如图所示，两束单色光A、B分别沿半径方向由空气射入半圆形玻璃砖，出射光合成一束复色光P，下列说法正确的是（　　） A．A光一个光子的能量大于B光一个光子的能量 B．A光从玻璃砖的圆弧面到达的时间比B光长 C．相同条件下做单缝衍射实验，A光比B光的中央亮条纹宽 D．若用B光照射某种金属时能发生光电效应现象，则用A光照射该金属也一定能发生光电效应现象 8．在中央电视台《是真的吗》某期节目中，有这样的一个实验，如图所示，将一根足够长的轻质细绳穿过内壁和端口光滑的细空心圆筒，绳子上端系一个金属球，下端与装有皮球的网袋连接。转动空心圆筒，使金属球做匀速圆周运动，网袋保持静止（未与空心圆筒接触）。不计空气阻力，金属球以不同稳定转速转动时，下列说法正确的是（ ） A．绳子的拉力等于金属球的向心力 B．金属球转速越快，网袋的位置越高 C．金属球转速越快，其线速度越小 D．金属球转速越快，空心圆筒上方的细绳与竖直方向的夹角越大 9．（2026·北京石景山·一模）如图为楼房顶部避雷针示意图。当雷云携带大量负电荷接近楼房时，避雷针顶端由于聚集着大量正电荷而形成局部电场集中的空间。图中虚线表示某时刻避雷针周围电场的等差等势面分布情况，一带电粒子仅在静电力作用下在该电场中的运动轨迹如图所示。下列说法正确的是（　　） A．该粒子带正电 B．点的电势比点的电势低 C．点的场强比点的场强小 D．该粒子在点的电势能比在点的电势能小 10．（2025·北京·真题）如图所示，线圈自感系数为L，电容器电容为C，电源电动势为和是三个相同的小灯泡。开始时，开关S处于断开状态。忽略线圈电阻和电源内阻，将开关S闭合，下列说法正确的是（　　） A．闭合瞬间，与同时亮起 B．闭合后，亮起后亮度不变 C．稳定后，与亮度一样 D．稳定后，电容器的电荷量是 11．如图所示，半径为R的半圆弧ACB，O是圆心，AD=2OD。自A点和D点同时水平抛出甲、乙两个相同小球，两球落在圆弧BC上的同一个点E（图中未画出），其中一个小球落点处速度方向与圆弧切线垂直，忽略空气阻力和小球大小，则（　　） A．甲、乙两球在运动过程中动量变化量不同 B．甲球在落点处速度方向与圆弧切线垂直 C．甲、乙两球同时到达E点 D．甲、乙两球初速度大小之比为3：2 12． “蹦极”是一项刺激的极限运动，运动员将一端固定的长弹性绳绑在踝关节处，从几十米高处跳下。在某次蹦极中，从运动员离开跳台瞬间开始计时，弹性绳弹力F的大小随时间t的变化图像如图所示，其中、时刻图线的斜率最大。将蹦极过程近似为在竖直方向的运动，弹性绳中弹力与伸长量的关系遵循胡克定律，空气阻力不计。下列说法正确的是（ ） A．时间内运动员受到合外力冲量的大小，与时间内合外力冲量的大小相等 B．时间内运动员的动能先减少后增大 C．时刻运动员的加速度为零 D．时间内运动员重力势能增加 13．地震勘测中利用横波传播速度的不同，可以推断地下不同介质的密度等信息，对地震活动预测具有重要意义。如图所示，直角坐标系的y轴为土层介质Ⅰ、岩石介质Ⅱ的分界面，位于x=0处的同一震源发出简谐横波a、b同时在Ⅰ、Ⅱ中传播。若横波a、b的振幅均为10 cm，t=0时刻震源开始振动，t=4 s时横波a刚好传到x=8 m处，则（　　） A．横波b的频率为0.25 Hz B．横波b在介质Ⅱ的传播速度为8 m/s C．t=1.5 s内，位于x=2 m处质点的路程为60 cm D．t=2.5 s时，位于x=－4 m处质点沿y轴正方向振动 14．某高速公路自动测速装置如图甲所示，测速仪向汽车驶来的方向发射脉冲超声波，相邻两次发射时间间隔为。当测速仪向汽车发射超声波时，在显示屏上呈现出一个尖形波：在接收到反射回来的超声波时，在显示屏上呈现出第二个尖形波。已知空气中的声速为。则下列说法正确的是（　　） A．汽车两次接收到超声波的时间间隔为 B．第一次接收到超声波时汽车到雷达的距离为 C．在测速仪第一次发出到第二次发出超声波期间，汽车行驶的距离为 D．在汽车两次接收到声波的过程中，汽车的平均速度为 第二部分 本部分共6题，共58分。 15．（8分）如图所示是探究向心力的大小与质量、角速度和半径之间关系的实验装置。转动手柄，可使两侧变速塔轮以及长槽和短槽随之匀速转动。皮带分别套在左右两塔轮上的不同圆盘上，可使两个槽内的小球分别以各自的角速度做匀速圆周运动，其向心力由挡板对小球的支持力提供，球对挡板的反作用力使弹簧测力筒下降，从而露出标尺，根据标尺上露出的红白相间等分标记，可以粗略计算出两个球所受向心力的比值。 (1)下列实验中，利用到与本实验相同思想方法的是______。 A．探究两个互成角度的力的合成规律 B．探究加速度与物体受力、物体质量的关系 C．探究平抛运动的特点 (2)一组同学欲探究向心力大小与角速度关系。下列三个情境图2中，正确的操作是______。（选填“甲”、“乙”、“丙”） (3)某同学利用图3所示的装置探究滑块做圆周运动时向心力和周期的关系。力传感器可记录细线对滑块拉力的大小，光电门可记录滑块做圆周运动的周期，获得多组数据，画出了如图4所示的线性图像，则图像横坐标代表的是______。 A． B． C． D． (4)图4中的图线没有通过坐标原点，其原因是______。 16．（10分）在“金属丝电阻率的测量”的实验中： (1)如图1所示，用螺旋测微器测金属丝直径d时，将金属丝放在F与A之间，旋转____________（填“D”或“H”），当F快靠镍合金丝时，改旋转微调旋钮，听到“喀喀”声时停止，调节G锁紧F。此时螺旋测微器的示数如图2所示，金属丝的直径d=____________mm； (2)按图3所示的电路测量金属丝的电阻。李华同学将单刀双掷开关分别打到处和处，发现电流表示数变化更明显，由此判断开关打到____________（填“”或“”）处时进行实验系统误差较小。 (3)李华同学为了消除系统误差，他设计用电流计和电阻箱替代图3中的电流表，电路如图4所示。实验所绘图像如图5所示，斜率，纵截距。为电阻箱阻值，为电压表的示数，为电流表的示数。则待测电阻____________，电流计内阻____________。 17．（8分）某次滑雪训练中，一名滑雪运动员（含装备，视为质点）从跳台处沿水平方向飞出，在斜坡处着陆，其示意图如图所示。测得、间的高度为，斜坡与水平方向的夹角为，不计空气阻力，取重力加速度大小，求： (1)运动员在空中飞行的时间； (2)求平抛初速度大小； (3)运动员在处着陆时的速度大小 18．（8分）（2026·北京东城·二模）如图所示，虚线右侧存在竖直向下的有界匀强磁场，磁感应强度大小B=0.1 T。光滑水平面上的正方形金属线框abcd，cd边与磁场左边界重合，在此位置时线框的速度v=4 m/s，方向水平向右，在水平外力F作用下匀速进入磁场区域。已知线框的电阻R=0.4 Ω，边长L=0.1 m，线框运动过程中ab、cd两边始终与磁场边界平行。在线框进入磁场的过程中，求： (1)cd边切割磁感线产生的感应电动势E； (2)外力F的大小； (3)线框中产生的焦耳热Q。 19．（10分）科学家根据天文观测提出宇宙膨胀模型：在宇宙大尺度上，所有的宇宙物质在做彼此远离运动，且质量始终均匀分布，在宇宙中所有位置观测的结果都一样。如图1所示，以某一点为观测点，以质量为的星系P为观测对象，以P到点的距离为半径建立球面。已知星系P受到的万有引力相当于球内质量集中于点对P的引力，质量均匀分布的球壳对壳内质点万有引力的合力为零，引力常量为。 (1)设星系P到点的距离为时，宇宙的密度为。 a．求此时星系P受到的引力大小。 b．请推导宇宙膨胀过程中星系P受到的引力大小随距离变化的关系式。 (2)根据最新天文观测，科学家推测星系不仅受引力作用，而且受到斥力影响，斥力作用来源于“暗能量”。我们将其简化如下：科学家所说的“暗能量”是一种均匀分布在整个宇宙空间中的能量，它具有恒定的能量密度（单位体积内所含的能量），且不随宇宙的膨胀而变化，暗能量会产生等效的“排斥力”。某同学对此“排斥力”做了如下猜想：其作用效果可视为球面内某种密度均匀且恒为的“未知物质”产生与万有引力方向相反的排斥力，排斥力的大小与万有引力大小的规律相似，“排斥力常量”为。请基于上述简化模型和猜想，推导宇宙膨胀过程中星系P受到的斥力大小随距离变化的关系式。 (3)根据（1）（2）中的简化模型和猜想，星系P同时受到引力与斥力的作用。以星系P受到斥力的方向为正方向，在图2中定性画出合力随距离变化的图线。 20．（14分）静电除尘先使空气中的灰尘带一定的电荷，后利用静电场使带电灰尘运动到指定区域进行收集。 (1)现对一个半径为R的圆桶内部区域除尘。一根沿圆桶轴线的细导线作为电极，电极外套一个半径为的圆桶保护管，其轴线与直导线重合。紧贴圆桶内壁加一个薄金属桶作为另一电极，在两电极间加上恒定的电压使得筒壁处电场强度的大小为。已知沿圆桶半径方向电场强度大小为，式中r为所研究的点与直导线的距离。 若设每个灰尘质量相同，电荷量均为，其所受空气阻力与其速度大小成正比（k为大于0的已知常量）。由于灰尘较小，其受电场力作用在空气中达到匀速运动的时间及通过的位移可忽略不计。不计灰尘颗粒之间的作用力及灰尘所受重力。 ①试通过计算，带电灰尘颗粒从保护管外壁运动到桶壁的过程中，其瞬时速度大小v与r之间的关系； ②请你借鉴教科书中由图像下的面积求位移的方法，画出随r变化的图像，根据图像求出带电灰尘颗粒从保护管外壁运动到桶壁的时间。 (2)空气分子先电离，尘埃吸附电子而带电，使分子或原子电离需要一定条件。不同于氢原子，多电子原子核，内、外层电子都可能被激发而产生光电效应。内层电子离原子核更近，电离能更大，如果要激发内层电子，需要更大能量。如图1，一束高能电子将某原子内层（如K层）的一个电子击出，形成一个空穴。随后，较外层（如L层）的一个电子跃迁至该空穴，并释放出能量，该能量可能以X光子的形式射出，也可能立即将另一核外电子（如L层或M层的电子）电离，该电子称为俄歇电子： 现用电子动能的电子束轰击某原子，成功激发KLM俄歇过程（即初始空穴为K层、跃迁电子来自L层、逸出电子来自M层）和KLL俄歇过程（逸出电子来自L层）。已知该原子K层的电离能，L层的电离能，已知电子的电荷量，电子质量，光速，普朗克常量。请回答：（计算结果保留一位有效数字） ①求射出的X光子的波长； ②某同学利用如图2示磁场测量俄歇电子动能；俄歇电子从原点O垂直y轴和磁场方向进入匀强磁场，在和处被探测到，通过测得的俄歇电子的动能，求原子M层的电离能。 1 / 2 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司zxxk.com 学科网（北京）股份有限公司 $ 2027年高考一轮复习检测卷03 高三物理·参考答案 （考试时间：90分钟 试卷满分：100分） 第一部分 本部分共14题，每题3分，功42分。在每题列出的四个选项中，选出最符合题目要求的一项。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 B C C D B C C C B C C B B D 第二部分 本部分共6题，共58分。 15．（8分） (1)B (2)甲 (3)D (4)滑块受到摩擦力的作用 16．（10分） (1)D 0.500 (2)b (3)5 5 17．（8分）解：（1）运动员从处水平飞出，仅受重力，取竖直向下为正方向，初始竖直速度为零。由竖直方向的匀变速直线运动位移公式得 代入数据解得运动员在空中飞行的时间 （2）设从到的水平位移大小为，竖直落差为，它们与斜坡构成直角三角形，如图所示 由斜坡倾角得 解得 水平方向不受力，由匀速直线运动位移公式得 结合第（1）问的飞行时间，得平抛初速度大小为 （3）竖直方向由速度时间关系得 运动员在处着陆时的速度大小为 18．（8分）解：（1）导体垂直切割磁感线有 解得 （2）线框匀速进入磁场，外力与安培力大小相等。 由欧姆定律得感应电流 安培力大小为 由平衡条件 解得 （3）线框完全进入磁场的运动时间 由焦耳定律 代入数据得 19．（10分）解：（1）a．由题可知，球体内包含的质量大小为 根据万有引力定律可得，星系P受到引力的大小为 b．宇宙膨胀过程中星系P受到的引力大小 结合 解得随距离r变化的关系式 （2）当P到O的距离为r时，球体内包含的“未知物质”的质量为 星系P受到的斥力为 （3）以斥力方向为正方向，引力方向指向O（与斥力反向），因此合力为 时，引力项占绝对主导，F为负值且绝对值很大； 随着r增大，正比增长的斥力项逐渐抵消引力，F从负值随r单调递增，穿过的零点后变为正值，且r很大时引力项趋近于0，F趋近于随r线性增长的直线。整体是在第一、四象限内，斜率逐渐减小的单调递增曲线：起点在第四象限随r上升，穿过横轴正半轴后进入第一象限继续上升，大r区域趋近于直线，如图所示 20．（14分）解：（1）①设在距直导线为r处的场强大小为E，则有 解得 设灰尘颗粒运动到与直导线距离为r时的速度为v，则有 解得； ②以r为横轴，以为纵轴，作出的图像，如图所示 在r到微小距离内，电场强度可视为相同，其速度v可视为相同，对应于的一段的图线下的面积为小矩形的面积等于灰尘微粒通过的时间 总时间t等于从到R一段的图线下的面积 （2）①因X光子是电子从L层跃迁到K层时释放，则光子的能量为 则由 解得 ②电子在磁场中做圆周运动，洛伦兹力提供向心力 俄歇电子的动能为（d表示直径） 设KLL俄歇电子的动能为；KLM俄歇电子的动能为，则有 KLL俄歇电子：K层空穴由L层电子填充，释放的能量为，并传递给L层另一个电子使其逸出，又消耗，则KLL俄歇电子的动能为 同理可得，KLM俄歇电子的动能为 解得 1 / 2 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司zxxk.com 学科网（北京）股份有限公司 $