2027届高三物理一轮复习基础夯实综合模考卷（六）

2027届高三基础夯实综合模考卷（六） 物理·答题卡 姓 名： 准考证号： 贴条形码区 注意事项 1.答题前， 考生先将自己的姓名，准考证号填 写清楚，并认真核准条形码上的姓名、准考 考生禁填： 缺考标记 证号，在规定位置贴好条形码。 违纪标记 □ 2.选择题必须用2B铅笔填涂：填空题和解答题 以上标记由监考人员用2B铅 必须用0.5mm黑色签字笔答题，不得用铅笔 笔填涂 或圆珠笔答题；字体工整、笔迹清晰。 3,请按题号顺序在各题目的答题区域内作答， 选择题填涂样例： 超出区域书写的答案无效；在草稿纸、试题 卷上答题无效。 正确填涂■ 4. 保持卡面清洁，不要折叠、不要弄破。 错误填涂[][][/] 第I卷（请用2B铅笔填涂） 1[A][B][C][D] 5[A][B][C][D] 9[A][B][C][D] 2[A][B][C]D] 6[A][B][C][D] 10[AJ[B][G][D] 3[A][BI[C][D] 7[A][B][C][D] 4[A][B][C][D] 8[A][B][C][D] 第Ⅱ卷（请在各试题的答题区内作答） 11.(6分) (1) (2分) (2分) (2) (2分) 12. (9分) (1) (2分) (2) (2分) (2分) (3) (3分) 请在各题目的答题区域内作答，超出黑色矩形边框限定区域的答案无效！ 13.(10分) d 0 y B 请在各题目的答题区域内作答，超出黑色矩形边框限定区域的答案无效！ 请在各题目的答题区域内作答，超出黑色矩形边框限定区域的答案无效！ 14.(14分) 80 cm h 请在各题目的答题区域内作答，超出黑色矩形边框限定区域的答案无效！ 请在各题目的答题区域内作答，超出黑色矩形边框限定区域的答案无效！ 15.(15分) 1. 请在各题目的答题区域内作答，超出黑色矩形边框限定区域的答案无效！ 请在各题目的答题区域内作答，超出黑色矩形边框限定区域的答案无效！ 答题 请在各题目的答题区域内作答，超出黑色矩形边框限定区域的答案无效！ 请在各题目的答题区域内作答，超出黑色矩形边框限定区域的答案无效！ 非 题 请在各题目的答题区域内作答，超出黑色矩形边框限定区域的答案无效！ 2027届高三基础夯实综合模考卷（六） 答 案 1.答案　B 解析　在核反应方程UHNp+n中,由电荷数守恒和质量数守恒可得238+2=238+k,解得k=2,在核反应方程Np→XPu中,由电荷数守恒和质量数守恒可得93=Z+94,238=A+238,解得Z=-1,A=0,所以X为电子,故B正确,A、C、D错误。 2.答案　B 解析　折成V形时,通电导线在磁场中的有效长度为1.5l,其所受的安培力F=1.5IlB,折成正三角形后,三角形通电导线所受的安培力F'等于ABC段与AC段所受安培力的矢量和,而ABC段和AC段在磁场中的有效长度均为l,根据并联分流规律知,通过ABC段、AC段的电流分别为I、I,则F'=IlB+IlB=F,B正确。 3.答案　C 解析　整个过程中木块所受拉力F的冲量大小等于F－t图线与t轴所围的面积，即I＝π×22 N·s＝2π N·s;根据动量定理可得I＝mv，木块在4 s末的速度大小为v＝＝4π m/s，故C正确。 4.答案　C 解析　对B点受力分析如图所示,滑轮受到绳子的作用力应为图中两段绳中拉力F1和F2的合力F,因同一根绳张力处处相等,大小都等于重物的重力,即F1=F2=G=100 N,由于拉力F1和F2的夹角为120°,则由几何知识得F=100 N,所以滑轮受绳的作用力大小为100 N,故C正确。 5.答案　D 解析 　 6.答案　A 解析　题图四幅图都属于闭合电路的一部分导体做切割磁感线运动的情景,用右手定则判断可得:A中电流由a→b,B中电流由b→a,C中电流沿a→c→b→a方向,D中电流由b→a,故A正确。 7.答案　A 解析　当用带电玻璃棒与电容器a板接触时,由于静电感应,在b板感应出等量的异种电荷,从而使电容器带电,故A正确;根据平行板电容器电容的决定式C=,将电容器b板向上平移,即正对面积S减小,则电容C减小,根据C=可知,电荷量Q不变,则电压U增大,静电计指针的张角变大,故B错误;只在极板间插入有机玻璃板,则相对介电常数εr增大,电容C增大,根据C=可知,电荷量Q不变,则电压U减小,静电计指针的张角变小,故C错误;根据C=可知,电荷量Q增大,则电压U也会增大,但电容C不变,故D错误。 8.答案　AC 解析　线路损耗的功率为ΔP=R线=5 kW,两理想变压器不改变功率,故用户得到的电功率为P用户=P-ΔP=95 kW,故A正确;升压变压器的副线圈输出电压为U2==4×103 V,升压变压器的匝数比为n1∶n2=U1∶U2=1∶16,故B错误;输电线损耗电压ΔU=I线R线=200 V,降压变压器的原线圈电压U3=U2-ΔU=3 800 V,故降压变压器的匝数比为===,故C正确;发电机输出的电流为I1==400 A,故D错误。 9.答案　AC 解析　O点处导线中的电流方向垂直纸面向外,P点处导线中的电流方向垂直纸面向里,由安培定则知,两导线在Q点处的磁感应强度方向夹角为120°,如图所示,则Q点处的合磁感应强度B'=B,则电子在Q点所受的洛伦兹力大小为F=evB,根据左手定则知,电子经过Q点时所受的洛伦兹力方向水平向左,A、C正确,B、D错误。 10.答案　BC 解析　对小球和物块组成的整体受力分析,如图甲所示,竖直方向上有FN=(M+m)g,故A错误;对小球受力分析,如图乙所示, 则FT=,由牛顿第二定律得mgtan θ=ma,则a=gtan θ,故B正确,D错误;对整体,在水平方向上有F=(m+M)a=(m+M)gtan θ,故C正确。 11.答案　(1)L(1-cos θ)　x　(2)x2=4HL(1-cos θ) 解析　(1)由几何关系可知摆锤下降的高度h=L(1-cos θ);因摆锤与铁片一起运动到最低位置,所以摆锤在最低位置时的速度等于铁片做平抛运动的初速度v,则有H=gt2,x=vt 解得v=x。 (2)设摆锤质量为m,由机械能守恒定律得 m=mgL(1-cos θ) 整理得x2=4HL(1-cos θ)。 12.答案　(1)AC　(2)5.4　27.0　(3)BDA 解析　(1)电流从红表笔流入多用电表,由电路中的电源可知,电流从A流入多用表,故A接红表笔,B接黑表笔,A正确;当S接1,电路中G表与电阻并联,故其改装后是电流表,B错误;当S接2,电路中有电源,是电阻表,C正确;当S接3,电路中有电阻与改装后的电流表串联,故改装后是电压表,D错误。 (2)“直流10 mA”挡,其分度值为0.2 mA,所以示数为5.4 mA;“直流50 V”挡,其分度值为1 V,所以示数为27.0 V。 (3)首先更换倍率,根据待测电阻的大小,应把选择开关旋转到“×100”位置。然后短接两表笔,调整欧姆调零旋钮,使指针指向电阻表盘的零刻度。故顺序为BDA。 13.答案　(1)　(2) 解析　(1)光从半圆柱体A射入，满足从光密介质到光疏介质，当θ＝60°时，A右侧恰好无光线射出，即发生全反射，则有sin 60°＝，解得n＝。 (2)当入射角θ＝30°时，经两次折射光线从半圆柱体B的半径出射，设折射角为r，光路如图所示 由折射定律有n＝ 由几何关系有tan r＝ 联立解得d＝。 14.答案　(1)250 K　(2)1 600 J 解析　(1)由题意知,活塞位置不变,汽缸内气体发生等容变化,由查理定律可得= 其中p1=p0+ρgh1=1.2×105 Pa,T1=300 K p2=p0=1.0×105 Pa 代入数值解得T2=250 K。 (2)解除对活塞的锁定后,活塞可在汽缸内无摩擦滑动,即整个过程中气体发生等压变化,由盖-吕萨克定律得= 其中V2=0.8S,V3=0.96S 代入数值解得T3=300 K 因为T3=T1=300 K,所以初状态与末状态气体内能相等,由热力学第一定律 ΔU=Q+W得,Q=-W 即吸收热量Q=p0ΔV=1 600 J。 15.答案　(1)2 m/s　(2)0.4 m　(3)0.375 J 解析　(1)由题意可知,金属棒到达水平轨道之前已开始匀速运动,设最大速度为vmax,由法拉第电磁感应定律有E=BLvmax 感应电流为I= 对导体棒受力分析,有ILB+μmgcos θ=mgsin θ 联立解得vmax=2 m/s。 (2)金属棒在水平轨道上,由动能定理有 -μmgx=0-m 解得x=0.4 m。 (3)金属棒在倾斜轨道上运动时,由能量守恒定律有mgh=m+μmgcos θ+Q 解得Q=0.5 J 电阻R上产生的热量QR=Q=0.375 J。 学科网（北京）股份有限公司 $ 2027届高三基础夯实综合模考卷(六) 物 理 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，只有一项是符合题目要求的。 1.[核反应]我国发射的“嫦娥”系列月球探测器,在着陆器和月球车内均安置有钚-238,以确保仪器舱内温度不会很低,让搭载的仪器安然度过月夜,成为仪器的“暖宝宝”Pu可以通过以下过程得到UHNp+nNp→XPu,则下列说法正确的是(　　) A.k=1,X为质子 B.k=2,X为电子 C.k=1,X为电子 D.k=2,X为质子 2.[安培力的大小]如图甲所示,长为3l的直导线折成边长相等、夹角为60°的V形,并置于与其所在平面相垂直的匀强磁场中,磁感应强度大小为B。当在导线中通以电流I时,该V形通电导线受到的安培力为F,若将该直导线折成正三角形,如图乙所示,其他条件不变,当电流I从A端流入、C端流出时,则三角形通电导线所受的安培力大小为(　　) A.F B.F C.F D.F 3.[动量定理]如图甲所示，质量为0.5 kg的木块静止在光滑的水平面上，0时刻起在木块右端施加一水平向右、大小按图乙所示随时间t变化的拉力F，图像为一半圆，4 s后撤去力F。则整个过程中木块所受拉力F的冲量大小以及木块在4 s末的速度大小分别为(　　) A.4 N·s，8 m/s B.4 N·s，2 m/s C.2π N·s，4π m/s D.2π N·s，π m/s 4.[“动杆”与“定杆”模型]水平横梁一端A插在墙壁内,另一端B装有一小滑轮,轻绳的一端C固定于墙壁上,另一端跨过滑轮后悬挂一重力为G=100 N的重物,∠CBA=30°,如图所示,则滑轮受到轻绳的作用力的大小为(　　) A.50 N B.50 N C.100 N D.100 N 5.[天体密度的计算]嫦娥六号进入环月圆轨道,周期为T,轨道高度与月球半径之比为k,引力常量为G,则月球的平均密度为(　　) A. B. C. D. 6.[右手定则]如图所示为闭合电路中的一部分导体ab在磁场中做切割磁感线运动的情景,分析各图中感应电流的方向,在导体中由a→b的是(　　) 7.[平行板电容器的动态分析]研究与平行板电容器电容有关因素的实验装置如图所示,下列说法正确的是(　　) A.实验前,只用带电玻璃棒与电容器a板接触,能使电容器带电 B.实验中,只将电容器b板向上平移,静电计指针的张角变小 C.实验中,只在极板间插入有机玻璃板,静电计指针的张角变大 D.实验中,只增加极板所带电荷量,静电计指针的张角变大,表明电容增大 二、多项选择题：本题共3小题，每小题6分，共18分。在每小题给出的四个选项中，有多项符合题目要求。全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。 8.[电网供电]如图所示,某水电站发电机的输出功率P=100 kW,发电机的输出电压U1=250 V,经变压器升压后向远处输电,在用户端用降压变压器将电压降为U4=220 V。已知输电电流I线=25 A,两条输电线路总电阻R线=8 Ω,变压器均视为理想变压器,则(　　) A.用户得到电功率为95 kW B.升压变压器的匝数比n1∶n2=4∶5 C.降压变压器的匝数比n3∶n4=190∶11 D.发电机的输出的电流I1=40 A 9.[洛伦兹力的大小]如图所示,纸面内的△OPQ为等边三角形(OP边水平),在O、P两点放有垂直于纸面的直导线(图中未画出),O点处导线中的电流方向垂直纸面向外,P点处导线中的电流方向垂直纸面向里,每根导线在Q点产生磁场的磁感应强度大小均为B。若某时刻有一电子(电荷量为e)正好经过Q点,速度大小为v,方向垂直纸面向里,则该电子经过Q点时所受的洛伦兹力(　　) A.方向水平向左 B.方向水平向右 C.大小为evB D.大小为evB 10.[连接体问题 ]如图所示,AB是固定在空中的光滑水平横杆,一质量为M的物块穿在杆AB上,物块通过细线悬吊着一质量为m的小球。现用沿杆的恒力F拉物块,使物块、小球一起(保持相对静止)向右运动,细线与竖直方向的夹角为θ,重力加速度为g。下列说法正确的是(　　) A.杆对物块的支持力为Mg B.细线上的拉力为 C.恒力F=(M+m)gtan θ D.物块和小球的加速度为gsin θ 三、非选择题：本题共5小题，共54分。 11.(6分)[力学实验]如图所示的装置可用来“验证机械能守恒定律”。长度为L的轻绳一端固定在O点,另一端系一摆锤A,在A上放一个小铁片。现将摆锤拉起,使轻绳偏离竖直方向θ角,由静止开始释放摆锤,当其到达最低位置时,受到竖直挡板P阻挡而停止运动,这时铁片将做平抛运动而飞离摆锤,用刻度尺量出铁片的水平位移为x,下落高度为H(不计A与铁片间的摩擦)。 (1)要验证摆锤在运动中机械能守恒,必须求出摆锤初始位置离最低位置的高度,其高度应为　　　　　　,同时还应求出摆锤在最低位置时的速度,其速度应为　　　　　　(重力加速度为g)。  (2)用实验中测量的物理量写出验证摆锤在运动中机械能守恒的关系式为　　　　　　　　　　 　　　　　　。  12.(9分)[电学实验]指针式多用电表是实验室中常用的测量仪器。 (1)如图甲所示为某同学设计的多用电表的原理示意图。虚线框中S为一个单刀多掷开关,通过操作开关,接线柱B可以分别与触点1、2、3接通,从而实现使用多用电表测量不同物理量的功能。关于此多用电表,下列说法中正确的 是　　　　(选填选项前面的字母)。  A.A接的是红表笔,B接的是黑表笔 B.当S接1,是电压表 C.当S接2,是电阻表 D.当S接3,是电流表 (2)用实验室的多用电表进行某次测量时,指针在表盘的位置如图乙所示。若所选挡位为“直流10 mA”挡,则示数 为　　　　 mA;若所选挡位为“直流50 V”挡,则示 数　　　　 V。  (3)用表盘为图乙所示的多用电表正确测量了一个约15 Ω的电阻后,需要继续测量一个阻值约2 kΩ的电阻。在用红、黑表笔接触这个电阻两端之前,请选择以下必须的步骤,并按操作顺序逐一写出步骤的序号:　　　　。  A.调节欧姆调零旋钮使表针指向欧姆零点 B.把选择开关旋转到“×100”位置 C.把选择开关旋转到“×1 k”位置 D.将红表笔和黑表笔接触 13.(10分)将两块半径均为R、完全相同的透明半圆柱体A、B正对放置，圆心上下错开一定距离，如图所示，用一束单色光沿半径照射半圆柱体A，设圆心处入射角为θ，当θ＝60°时，A右侧恰好无光线射出;当θ＝30°时，有光线沿B的半径射出，射出位置与A的圆心相比下移h，不考虑多次反射，求: (1)半圆柱体对该单色光的折射率; (2)两个半圆柱体之间的距离d。 14.(14分)如图所示,竖直放置的汽缸,活塞横截面积为S=0.10 m2,活塞的质量忽略不计,汽缸侧壁有一个小孔与装有水银的U形玻璃管相通。开始活塞被锁定,汽缸内封闭了一段高为80 cm的气柱(U形管内的气体体积不计),此时缸内气体温度为27 ℃,U形管内水银面高度差h1=15 cm。已知大气压强p0=1.0×105 Pa,水银的密度ρ=13.6×103 kg/m3,重力加速度g取10 m/s2。 (1)让汽缸缓慢降温,直至U形管内两边水银面相平,求这时封闭气体的温度; (2)接着解除对活塞的锁定,活塞可在汽缸内无摩擦滑动,同时对汽缸缓慢加热,直至汽缸内封闭的气柱高度达到96 cm,求整个过程中气体与外界交换的热量。 15.(15分)图所示,上端接有R=1.5 Ω的定值电阻的两平行粗糙导轨,间距为L=0.25 m,足够长的倾斜部分和水平部分圆滑连接,倾斜部分与水平面的夹角θ=37°,倾斜部分有一垂直导轨向上的匀强磁场,磁感应强度大小为B=4 T,水平部分没有磁场。垂直于导轨的质量为m=0.5 kg、电阻为r=0.5 Ω的金属棒ab,从斜面上足够高的某处由静止释放,运动中与导轨有良好接触。已知金属棒与轨道间的动摩擦因数μ=0.5,其余电阻不计,重力加速度g取10 m/s2,sin 37°=0.6,cos 37°=0.8。求: (1)金属棒ab在倾斜轨道上的最大速率; (2)金属棒ab在水平轨道的运行路程; (3)若金属棒从高度h=0.9 m处滑下(进入水平轨道前已处于平衡状态),电阻R上产生的热量。 学科网（北京）股份有限公司 $2027届高三基础夯实综合模考卷 (六) 物理 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，只有一项是符合题目要求的。 1.[核反应]我国发射的“嫦娥”系列月球探测器，在着陆器和 月球车内均安置有钚-238，以确保仪器舱内温度不会很低， 让搭载的仪器安然度过月夜成为仪器的暖宝宝”。28 94 Pu 可以通过以下过程得到 38U+H→8Np+n,38Np→X+8Pu,则下列说法正确的 是( A.=1,X为质子 B.k=2,X为电子 C.=1,X为电子 D.=2,X为质子 2.「安培力的大小]如图甲所示，长为31的直导线折成边长相 等、夹角为60°的V形，并置于与其所在平面相垂直的匀强 磁场中，磁感应强度大小为B。当在导线中通以电流Ⅰ时， 该V形通电导线受到的安培力为F,若将该直导线折成正 三角形，如图乙所示，其他条件不变，当电流I从A端流入、 C端流出时，则三角形通电导线所受的安培力大小为() AF B.F 3 CF D 3.[动量定理]如图甲所示，质量为0.5kg的木块静止在光 滑的水平面上，0时刻起在木块右端施加一水平向右、大 小按图乙所示随时间t变化的拉力F,图像为一半圆，4s 后撤去力F。则整个过程中木块所受拉力F的冲量大小以 及木块在4s末的速度大小分别为( ) ↑F/N 234t/s A.4 Ns,8 m/s B.4Ns,2 m/s C.2元Ns,4元m/s D.2元Ns,元m/s 4.[“动杆”与“定杆模型]水平横梁一端A插在墙壁内，另一 端B装有一小滑轮，轻绳的一端C固定于墙壁上，另一端跨 过滑轮后悬挂一重力为G=100N的重物，∠CBA=30°，如图 所示，则滑轮受到轻绳的作用力的大小为( ) 30 A A.50N B.50V3 N C.100N D.100v3N 5.「天体密度的计算]嫦娥六号进入环月圆轨道，周期为T,轨 道高度与月球半径之比为飞，引力常量为G,则月球的平均 密度为( A31+h内3 GT B 3n GT2 C) 3GTk D.31+9 GT2 6.[右手定则]如图所示为闭合电路中的一部分导体b在磁 场中做切割磁感线运动的情景，分析各图中感应电流的方 向，在导体中由a→b的是() B a 30°30° ab向纸外运动 R B 0 7.「平行板电容器的动态分析]研究与平行板电容器电容有 关因素的实验装置如图所示，下列说法正确的是() A.实验前，只用带电玻璃棒与电容器a板接触，能使电容器 带电 B.实验中，只将电容器b板向上平移，静电计指针的张角变 小 C实验中，只在极板间插入有机玻璃板，静电计指针的张角 变大 D.实验中，只增加极板所带电荷量，静电计指针的张角变大， 表明电容增大 二、多项选择题：本题共3小题，每小题6分，共18分。 在每小题给出的四个选项中，有多项符合题目要求。全部 选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。 8.「电网供电如图所示，某水电站发电机的输出功率P=100 kW,发电机的输出电压U1=250V,经变压器升压后向远处 输电，在用户端用降压变压器将电压降为U4=220V。己知 输电电流I线25A,两条输电线路总电阻R线82，变压器均 视为理想变压器，则( 用 U n n33 户 升压变压器 降压变压器 A.用户得到电功率为95kW B.升压变压器的匝数比n1:2=4:5 C.降压变压器的匝数比3：n4=190:11 D.发电机的输出的电流1=40A 9.[洛伦兹力的大小)如图所示，纸面内的△OPQ为等边三 角形(OP边水平)，在O、P两点放有垂直于纸面的直导线 (图中未画出)，O点处导线中的电流方向垂直纸面向外，P点 处导线中的电流方向垂直纸面向里，每根导线在O点产生 磁场的磁感应强度大小均为B。若某时刻有一电子（电荷量 为e)正好经过g点，速度大小为y,方向垂直纸面向里，则该 电子经过Q点时所受的洛伦兹力( A.方向水平向左 B.方向水平向右 C.大小为evB D.大小为V3evB 10.[连接体问题]如图所示，AB是固定在空中的光滑水平 横杆，一质量为M的物块穿在杆AB上，物块通过细线悬吊 着一质量为的小球。现用沿杆的恒力F拉物块，使物块、 小球一起（保持相对静止）向右运动，细线与竖直方向的夹 角为0，重力加速度为g。下列说法正确的是() A.杆对物块的支持力为Mg B.细线上的拉力为" C.恒力F=(什m)gtan6 D.物块和小球的加速度为sin0 三、非选择题：本题共5小题，共54分。 11.(6分)[力学实验]如图所示的装置可用来“验证机械能守 恒定律”。长度为L的轻绳一端固定在O点，另一端系一摆 锤A,在A上放一个小铁片。现将摆锤拉起，使轻绳偏离竖 直方向角，由静止开始释放摆锤，当其到达最低位置时，受 到竖直挡板P阻挡而停止运动，这时铁片将做平抛运动而 飞离摆锤，用刻度尺量出铁片的水平位移为x,下落高度为 H(不计A与铁片间的摩擦)。 0 (1)要验证摆锤在运动中机械能守恒，必须求出摆锤初始位 置离最低位置的高度，其高度应为 ,同时还应 求出摆锤在最低位置时的速度，其速度应为 (重力加速度为g)。 (2)用实验中测量的物理量写出验证摆锤在运动中机械能 守恒的关系式为 12.(9分)[电学实验]指针式多用电表是实验室中常用的测 量仪器。 (1)如图甲所示为某同学设计的多用电表的原理示意图。虚 线框中S为一个单刀多掷开关，通过操作开关，接线柱B可 以分别与触点1、2、3接通，从而实现使用多用电表测量不 同物理量的功能。关于此多用电表，下列说法中正确的 是 (选填选项前面的字母)。 G 用 15 gm 1.5 5 000n/V A-V-2 2.5 25002/V 乙 A.A接的是红表笔，B接的是黑表笔 B.当S接1，是电压表 C.当S接2，是电阻表 D.当S接3，是电流表 (2)用实验室的多用电表进行某次测量时，指针在表盘的位 置如图乙所示。若所选挡位为“直流10mA”挡，则示数 为 mA;若所选挡位为“直流50V”挡，则示 数 V。 (3)用表盘为图乙所示的多用电表正确测量了一个约152 的电阻后，需要继续测量一个阻值约2k2的电阻。在用红、 黑表笔接触这个电阻两端之前，请选择以下必须的步骤，并 按操作顺序逐一写出步骤的序号： A.调节欧姆调零旋钮使表针指向欧姆零点 B.把选择开关旋转到“×100”位置 C.把选择开关旋转到“×1k”位置 D将红表笔和黑表笔接触 13.(10分)将两块半径均为R、完全相同的透明半圆柱体A、 B正对放置，圆心上下错开一定距离，如图所示，用一束 单色光沿半径照射半圆柱体A,设圆心处入射角为0，当0 =60时，A右侧恰好无光线射出；当0=30°时，有光线沿 B的半径射出，射出位置与A的圆心相比下移，不考虑 多次反射，求： (1)半圆柱体对该单色光的折射率； (2)两个半圆柱体之间的距离d。 14.(14分)如图所示，竖直放置的汽缸，活塞横截面积为 S=0.102,活塞的质量忽略不计，汽缸侧壁有一个小孔与装 有水银的U形玻璃管相通。开始活塞被锁定，汽缸内封闭 了一段高为80cm的气柱(U形管内的气体体积不计)，此时 缸内气体温度为27C,U形管内水银面高度差h1=15cm。 已知大气压强po=1.0×105Pa,水银的密度p-13.6×103kg/m3, 重力加速度g取10m/s2。 80 cm (1)让汽缸缓慢降温，直至U形管内两边水银面相平，求这时 封闭气体的温度： (2)接着解除对活塞的锁定，活塞可在汽缸内无摩擦滑动，同 时对汽缸缓慢加热，直至汽缸内封闭的气柱高度达到96 cm,求整个过程中气体与外界交换的热量。 15.(15分)图所示，上端接有R=1.52的定值电阻的两平行 粗糙导轨，间距为L=0.25m,足够长的倾斜部分和水平部分 圆滑连接，倾斜部分与水平面的夹角037°，倾斜部分有一 垂直导轨向上的匀强磁场，磁感应强度大小为B=4T,水平 部分没有磁场。垂直于导轨的质量为m=0.5kg、电阻为 =0.52的金属棒ab,从斜面上足够高的某处由静止释放， 运动中与导轨有良好接触。己知金属棒与轨道间的动摩擦 因数u=0.5,其余电阻不计，重力加速度g取10m/s2,sin 37°=0.6，c0s37°=0.8。求： 0. (1)金属棒ab在倾斜轨道上的最大速率； (2)金属棒ab在水平轨道的运行路程， (3)若金属棒从高度h=0.9m处滑下（进入水平轨道前已处 于平衡状态)，电阻R上产生的热量。 2027届高三基础夯实综合模考卷(六) 物 理 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，只有一项是符合题目要求的。 1.[核反应]我国发射的“嫦娥”系列月球探测器,在着陆器和月球车内均安置有钚-238,以确保仪器舱内温度不会很低,让搭载的仪器安然度过月夜,成为仪器的“暖宝宝”Pu可以通过以下过程得到UHNp+nNp→XPu,则下列说法正确的是(　　) A.k=1,X为质子 B.k=2,X为电子 C.k=1,X为电子 D.k=2,X为质子 答案　B 解析　在核反应方程UHNp+n中,由电荷数守恒和质量数守恒可得238+2=238+k,解得k=2,在核反应方程Np→XPu中,由电荷数守恒和质量数守恒可得93=Z+94,238=A+238,解得Z=-1,A=0,所以X为电子,故B正确,A、C、D错误。 2.[安培力的大小]如图甲所示,长为3l的直导线折成边长相等、夹角为60°的V形,并置于与其所在平面相垂直的匀强磁场中,磁感应强度大小为B。当在导线中通以电流I时,该V形通电导线受到的安培力为F,若将该直导线折成正三角形,如图乙所示,其他条件不变,当电流I从A端流入、C端流出时,则三角形通电导线所受的安培力大小为(　　) A.F B.F C.F D.F 答案　B 解析　折成V形时,通电导线在磁场中的有效长度为1.5l,其所受的安培力F=1.5IlB,折成正三角形后,三角形通电导线所受的安培力F'等于ABC段与AC段所受安培力的矢量和,而ABC段和AC段在磁场中的有效长度均为l,根据并联分流规律知,通过ABC段、AC段的电流分别为I、I,则F'=IlB+IlB=F,B正确。 3.[动量定理]如图甲所示，质量为0.5 kg的木块静止在光滑的水平面上，0时刻起在木块右端施加一水平向右、大小按图乙所示随时间t变化的拉力F，图像为一半圆，4 s后撤去力F。则整个过程中木块所受拉力F的冲量大小以及木块在4 s末的速度大小分别为(　　) A.4 N·s，8 m/s B.4 N·s，2 m/s C.2π N·s，4π m/s D.2π N·s，π m/s 答案　C 解析　整个过程中木块所受拉力F的冲量大小等于F－t图线与t轴所围的面积，即I＝π×22 N·s＝2π N·s;根据动量定理可得I＝mv，木块在4 s末的速度大小为v＝＝4π m/s，故C正确。 4.[“动杆”与“定杆”模型]水平横梁一端A插在墙壁内,另一端B装有一小滑轮,轻绳的一端C固定于墙壁上,另一端跨过滑轮后悬挂一重力为G=100 N的重物,∠CBA=30°,如图所示,则滑轮受到轻绳的作用力的大小为(　　) A.50 N B.50 N C.100 N D.100 N 答案　C 解析　对B点受力分析如图所示,滑轮受到绳子的作用力应为图中两段绳中拉力F1和F2的合力F,因同一根绳张力处处相等,大小都等于重物的重力,即F1=F2=G=100 N,由于拉力F1和F2的夹角为120°,则由几何知识得F=100 N,所以滑轮受绳的作用力大小为100 N,故C正确。 5.[天体密度的计算]嫦娥六号进入环月圆轨道,周期为T,轨道高度与月球半径之比为k,引力常量为G,则月球的平均密度为(　　) A. B. C. D. 答案　D 解析 　 6.[右手定则]如图所示为闭合电路中的一部分导体ab在磁场中做切割磁感线运动的情景,分析各图中感应电流的方向,在导体中由a→b的是(　　) 答案　A 解析　题图四幅图都属于闭合电路的一部分导体做切割磁感线运动的情景,用右手定则判断可得:A中电流由a→b,B中电流由b→a,C中电流沿a→c→b→a方向,D中电流由b→a,故A正确。 7.[平行板电容器的动态分析]研究与平行板电容器电容有关因素的实验装置如图所示,下列说法正确的是(　　) A.实验前,只用带电玻璃棒与电容器a板接触,能使电容器带电 B.实验中,只将电容器b板向上平移,静电计指针的张角变小 C.实验中,只在极板间插入有机玻璃板,静电计指针的张角变大 D.实验中,只增加极板所带电荷量,静电计指针的张角变大,表明电容增大 答案　A 解析　当用带电玻璃棒与电容器a板接触时,由于静电感应,在b板感应出等量的异种电荷,从而使电容器带电,故A正确;根据平行板电容器电容的决定式C=,将电容器b板向上平移,即正对面积S减小,则电容C减小,根据C=可知,电荷量Q不变,则电压U增大,静电计指针的张角变大,故B错误;只在极板间插入有机玻璃板,则相对介电常数εr增大,电容C增大,根据C=可知,电荷量Q不变,则电压U减小,静电计指针的张角变小,故C错误;根据C=可知,电荷量Q增大,则电压U也会增大,但电容C不变,故D错误。 二、多项选择题：本题共3小题，每小题6分，共18分。在每小题给出的四个选项中，有多项符合题目要求。全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。 8.[电网供电]如图所示,某水电站发电机的输出功率P=100 kW,发电机的输出电压U1=250 V,经变压器升压后向远处输电,在用户端用降压变压器将电压降为U4=220 V。已知输电电流I线=25 A,两条输电线路总电阻R线=8 Ω,变压器均视为理想变压器,则(　　) A.用户得到电功率为95 kW B.升压变压器的匝数比n1∶n2=4∶5 C.降压变压器的匝数比n3∶n4=190∶11 D.发电机的输出的电流I1=40 A 答案　AC 解析　线路损耗的功率为ΔP=R线=5 kW,两理想变压器不改变功率,故用户得到的电功率为P用户=P-ΔP=95 kW,故A正确;升压变压器的副线圈输出电压为U2==4×103 V,升压变压器的匝数比为n1∶n2=U1∶U2=1∶16,故B错误;输电线损耗电压ΔU=I线R线=200 V,降压变压器的原线圈电压U3=U2-ΔU=3 800 V,故降压变压器的匝数比为===,故C正确;发电机输出的电流为I1==400 A,故D错误。 9.[洛伦兹力的大小]如图所示,纸面内的△OPQ为等边三角形(OP边水平),在O、P两点放有垂直于纸面的直导线(图中未画出),O点处导线中的电流方向垂直纸面向外,P点处导线中的电流方向垂直纸面向里,每根导线在Q点产生磁场的磁感应强度大小均为B。若某时刻有一电子(电荷量为e)正好经过Q点,速度大小为v,方向垂直纸面向里,则该电子经过Q点时所受的洛伦兹力(　　) A.方向水平向左 B.方向水平向右 C.大小为evB D.大小为evB 答案　AC 解析　O点处导线中的电流方向垂直纸面向外,P点处导线中的电流方向垂直纸面向里,由安培定则知,两导线在Q点处的磁感应强度方向夹角为120°,如图所示,则Q点处的合磁感应强度B'=B,则电子在Q点所受的洛伦兹力大小为F=evB,根据左手定则知,电子经过Q点时所受的洛伦兹力方向水平向左,A、C正确,B、D错误。 10.[连接体问题 ]如图所示,AB是固定在空中的光滑水平横杆,一质量为M的物块穿在杆AB上,物块通过细线悬吊着一质量为m的小球。现用沿杆的恒力F拉物块,使物块、小球一起(保持相对静止)向右运动,细线与竖直方向的夹角为θ,重力加速度为g。下列说法正确的是(　　) A.杆对物块的支持力为Mg B.细线上的拉力为 C.恒力F=(M+m)gtan θ D.物块和小球的加速度为gsin θ 答案　BC 解析　对小球和物块组成的整体受力分析,如图甲所示,竖直方向上有FN=(M+m)g,故A错误;对小球受力分析,如图乙所示, 则FT=,由牛顿第二定律得mgtan θ=ma,则a=gtan θ,故B正确,D错误;对整体,在水平方向上有F=(m+M)a=(m+M)gtan θ,故C正确。 三、非选择题：本题共5小题，共54分。 11.(6分)[力学实验]如图所示的装置可用来“验证机械能守恒定律”。长度为L的轻绳一端固定在O点,另一端系一摆锤A,在A上放一个小铁片。现将摆锤拉起,使轻绳偏离竖直方向θ角,由静止开始释放摆锤,当其到达最低位置时,受到竖直挡板P阻挡而停止运动,这时铁片将做平抛运动而飞离摆锤,用刻度尺量出铁片的水平位移为x,下落高度为H(不计A与铁片间的摩擦)。 (1)要验证摆锤在运动中机械能守恒,必须求出摆锤初始位置离最低位置的高度,其高度应为　　　　　　,同时还应求出摆锤在最低位置时的速度,其速度应为　　　　　　(重力加速度为g)。  (2)用实验中测量的物理量写出验证摆锤在运动中机械能守恒的关系式为　　　　　　　　　　 　　　　　　。  答案　(1)L(1-cos θ)　x　(2)x2=4HL(1-cos θ) 解析　(1)由几何关系可知摆锤下降的高度h=L(1-cos θ);因摆锤与铁片一起运动到最低位置,所以摆锤在最低位置时的速度等于铁片做平抛运动的初速度v,则有H=gt2,x=vt 解得v=x。 (2)设摆锤质量为m,由机械能守恒定律得 m=mgL(1-cos θ) 整理得x2=4HL(1-cos θ)。 12.(9分)[电学实验]指针式多用电表是实验室中常用的测量仪器。 (1)如图甲所示为某同学设计的多用电表的原理示意图。虚线框中S为一个单刀多掷开关,通过操作开关,接线柱B可以分别与触点1、2、3接通,从而实现使用多用电表测量不同物理量的功能。关于此多用电表,下列说法中正确的是　　　　(选填选项前面的字母)。  A.A接的是红表笔,B接的是黑表笔 B.当S接1,是电压表 C.当S接2,是电阻表 D.当S接3,是电流表 (2)用实验室的多用电表进行某次测量时,指针在表盘的位置如图乙所示。若所选挡位为“直流10 mA”挡,则示数为　　　　 mA;若所选挡位为“直流50 V”挡,则示数　　　　 V。  (3)用表盘为图乙所示的多用电表正确测量了一个约15 Ω的电阻后,需要继续测量一个阻值约2 kΩ的电阻。在用红、黑表笔接触这个电阻两端之前,请选择以下必须的步骤,并按操作顺序逐一写出步骤的序号:　　　　。  A.调节欧姆调零旋钮使表针指向欧姆零点 B.把选择开关旋转到“×100”位置 C.把选择开关旋转到“×1 k”位置 D.将红表笔和黑表笔接触 答案　(1)AC　(2)5.4　27.0　(3)BDA 解析　(1)电流从红表笔流入多用电表,由电路中的电源可知,电流从A流入多用表,故A接红表笔,B接黑表笔,A正确;当S接1,电路中G表与电阻并联,故其改装后是电流表,B错误;当S接2,电路中有电源,是电阻表,C正确;当S接3,电路中有电阻与改装后的电流表串联,故改装后是电压表,D错误。 (2)“直流10 mA”挡,其分度值为0.2 mA,所以示数为5.4 mA;“直流50 V”挡,其分度值为1 V,所以示数为27.0 V。 (3)首先更换倍率,根据待测电阻的大小,应把选择开关旋转到“×100”位置。然后短接两表笔,调整欧姆调零旋钮,使指针指向电阻表盘的零刻度。故顺序为BDA。 13.(10分)将两块半径均为R、完全相同的透明半圆柱体A、B正对放置，圆心上下错开一定距离，如图所示，用一束单色光沿半径照射半圆柱体A，设圆心处入射角为θ，当θ＝60°时，A右侧恰好无光线射出;当θ＝30°时，有光线沿B的半径射出，射出位置与A的圆心相比下移h，不考虑多次反射，求: (1)半圆柱体对该单色光的折射率; (2)两个半圆柱体之间的距离d。 答案　(1)　(2) 解析　(1)光从半圆柱体A射入，满足从光密介质到光疏介质，当θ＝60°时，A右侧恰好无光线射出，即发生全反射，则有sin 60°＝，解得n＝。 (2)当入射角θ＝30°时，经两次折射光线从半圆柱体B的半径出射，设折射角为r，光路如图所示 由折射定律有n＝ 由几何关系有tan r＝ 联立解得d＝。 14.(14分)如图所示,竖直放置的汽缸,活塞横截面积为S=0.10 m2,活塞的质量忽略不计,汽缸侧壁有一个小孔与装有水银的U形玻璃管相通。开始活塞被锁定,汽缸内封闭了一段高为80 cm的气柱(U形管内的气体体积不计),此时缸内气体温度为27 ℃,U形管内水银面高度差h1=15 cm。已知大气压强p0=1.0×105 Pa,水银的密度ρ=13.6×103 kg/m3,重力加速度g取10 m/s2。 (1)让汽缸缓慢降温,直至U形管内两边水银面相平,求这时封闭气体的温度; (2)接着解除对活塞的锁定,活塞可在汽缸内无摩擦滑动,同时对汽缸缓慢加热,直至汽缸内封闭的气柱高度达到96 cm,求整个过程中气体与外界交换的热量。 答案　(1)250 K　(2)1 600 J 解析　(1)由题意知,活塞位置不变,汽缸内气体发生等容变化,由查理定律可得= 其中p1=p0+ρgh1=1.2×105 Pa,T1=300 K p2=p0=1.0×105 Pa 代入数值解得T2=250 K。 (2)解除对活塞的锁定后,活塞可在汽缸内无摩擦滑动,即整个过程中气体发生等压变化,由盖-吕萨克定律得= 其中V2=0.8S,V3=0.96S 代入数值解得T3=300 K 因为T3=T1=300 K,所以初状态与末状态气体内能相等,由热力学第一定律 ΔU=Q+W得,Q=-W 即吸收热量Q=p0ΔV=1 600 J。 15.(15分)图所示,上端接有R=1.5 Ω的定值电阻的两平行粗糙导轨,间距为L=0.25 m,足够长的倾斜部分和水平部分圆滑连接,倾斜部分与水平面的夹角θ=37°,倾斜部分有一垂直导轨向上的匀强磁场,磁感应强度大小为B=4 T,水平部分没有磁场。垂直于导轨的质量为m=0.5 kg、电阻为r=0.5 Ω的金属棒ab,从斜面上足够高的某处由静止释放,运动中与导轨有良好接触。已知金属棒与轨道间的动摩擦因数μ=0.5,其余电阻不计,重力加速度g取10 m/s2,sin 37°=0.6,cos 37°=0.8。求: (1)金属棒ab在倾斜轨道上的最大速率; (2)金属棒ab在水平轨道的运行路程; (3)若金属棒从高度h=0.9 m处滑下(进入水平轨道前已处于平衡状态),电阻R上产生的热量。 答案　(1)2 m/s　(2)0.4 m　(3)0.375 J 解析　(1)由题意可知,金属棒到达水平轨道之前已开始匀速运动,设最大速度为vmax,由法拉第电磁感应定律有E=BLvmax 感应电流为I= 对导体棒受力分析,有ILB+μmgcos θ=mgsin θ 联立解得vmax=2 m/s。 (2)金属棒在水平轨道上,由动能定理有 -μmgx=0-m 解得x=0.4 m。 (3)金属棒在倾斜轨道上运动时,由能量守恒定律有mgh=m+μmgcos θ+Q 解得Q=0.5 J 电阻R上产生的热量QR=Q=0.375 J。 1 学科网（北京）股份有限公司 $