九省聯(lián)考考后提升卷

2024年1月“九省聯(lián)考”考后提升卷高三物理（考試時(shí)間：150分鐘試卷滿分：150分）注意事項(xiàng)：1．答卷前，考生務(wù)必將自己的姓名、準(zhǔn)考證號(hào)填寫在答題卡上。2．回答選擇題時(shí)，選出每小題答案后，用鉛筆把答題卡上對(duì)應(yīng)題目的答案標(biāo)號(hào)涂黑。如需改動(dòng)，用橡皮擦干凈后，再選涂其他答案標(biāo)號(hào)?；卮鸱沁x擇題時(shí)，將答案寫在答題卡上。寫在本試卷上無(wú)效。3．考試結(jié)束后，將本試卷和答題卡一并交回。一、選擇題本題共10小題，在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，第1~7題只有一項(xiàng)符合題目要求，每小題4分，共28分，第8~10題有多項(xiàng)符合題目要求，每小題5分，共15分。在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，有多項(xiàng)符合題目要求。全部選對(duì)的得5分，選對(duì)但不全的得3分，有選錯(cuò)的得0分。1．“夢(mèng)天號(hào)”實(shí)驗(yàn)艙攜帶世界首套可相互比對(duì)的冷原子鐘組發(fā)射升空，對(duì)提升我國(guó)導(dǎo)航定位、深空探測(cè)等技術(shù)具有重要意義。如圖所示為某原子鐘工作的四能級(jí)體系，原子吸收頻率為的光子從基態(tài)能級(jí)I躍遷至激發(fā)態(tài)能級(jí)Ⅱ，然后自發(fā)輻射出頻率為的光子，躍遷到鐘躍遷的上能級(jí)2，并在一定條件下可躍遷到鐘躍遷的下能級(jí)1，實(shí)現(xiàn)受激輻射，發(fā)出鐘激光，最后輻射出頻率為的光子回到基態(tài)。該原子鐘產(chǎn)生的鐘激光的頻率為（

）A． B． C． D．【答案】D【詳解】原子吸收頻率為的光子從基態(tài)能級(jí)I躍遷至激發(fā)態(tài)能級(jí)Ⅱ時(shí)有且從激發(fā)態(tài)能級(jí)Ⅱ向下躍遷到基態(tài)I的過(guò)程有聯(lián)立解得故選D。2．ΔABC是一直角三棱鏡的橫截面，∠A=90°，∠B=30°。一細(xì)光束從AB邊以平行于BC邊的方向入射后直接射到AC邊，恰好在AC邊發(fā)生全反射，則棱鏡的折射率為（）A． B． C． D．【答案】A【詳解】設(shè)光從AB邊射入時(shí)折射角為α，射到AC面上N點(diǎn)時(shí)入射角為β，光路圖如下所示根據(jù)折射定律有光在AC邊上恰好發(fā)生全反射有又由幾何關(guān)系知根據(jù)三角函數(shù)關(guān)系有聯(lián)立上式解得故選A。3．在一個(gè)導(dǎo)線框架中通以如圖所示的電流，邊的正中間用絕緣線懸掛金屬環(huán)，環(huán)面與框架平面在同一平面內(nèi)，在電流Ⅰ減小的過(guò)程中A．環(huán)向邊靠攏 B．環(huán)向邊靠攏 C．懸線中拉力變小 D．懸線中拉力增大【答案】C【詳解】根據(jù)安培定則知，彎曲成“п”導(dǎo)線中電流的磁場(chǎng)方向?yàn)椋捍怪奔埫嫦蚶铮掖笮p?。衫愦味煽芍?，感應(yīng)電流的方向?yàn)轫槙r(shí)針，根據(jù)左手定則可知，安培力的方向背離圓心，由于彎曲成是“п”導(dǎo)線，所以金屬環(huán)下邊圓弧受到的安培力小于上邊圓弧受到的安培力，因此導(dǎo)致掛環(huán)的拉力減小，但由于金屬環(huán)左右兩側(cè)受安培力等大反向，則環(huán)仍處于靜止?fàn)顟B(tài)；A．環(huán)向AB邊靠攏，與結(jié)論不相符，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；

B．環(huán)向CD邊靠攏，與結(jié)論不相符，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；

C．懸線中拉力變小，與結(jié)論相符，選項(xiàng)C正確；

D．懸線中拉力增大，與結(jié)論不相符，選項(xiàng)D錯(cuò)誤；4．如圖所示，一物體自傾角為θ的固定斜面頂端沿水平方向拋出后落在斜面上．物體與斜面接觸時(shí)速度與水平方向的夾角φ滿足()A．tanφ＝sinθ B．tanφ＝cosθC．tanφ＝tanθ D．tanφ＝2tanθ【答案】D【詳解】豎直速度與水平速度之比為豎直位移與水平位移之比為故tanφ=2tanθ故選D．5．如圖所示，理想變壓器原線圈接的正弦交流電源，副線圈中是定值電阻，R是滑動(dòng)變阻器，所有電表均為理想電表，且電壓表示數(shù)為，下列說(shuō)法正確的是（）A．副線圈中電流的頻率為B．電流表和的示數(shù)比值始終為C．滑動(dòng)變阻器滑片向下滑動(dòng)的過(guò)程中，電壓表示數(shù)不變，電源輸入功率增大D．滑動(dòng)變阻器滑片向上滑動(dòng)的過(guò)程中，電流表示數(shù)增大，電源輸入功率增大【答案】C【詳解】A．副線圈中電流的頻率等于原線圈中電流的頻率，為故A錯(cuò)誤；B．輸入電壓有效值為根據(jù)電壓與匝數(shù)成正比可得變壓器原、副線圈的匝數(shù)比為電流表和的示數(shù)比值等于故B錯(cuò)誤；C．滑片向下滑動(dòng)過(guò)程中，變阻器連入電路電阻變小，輸入電壓及匝數(shù)比不變，輸出電壓不變，即電壓表示數(shù)不變，根據(jù)歐姆定律可得副線圈中電流變大，即示數(shù)變大，則原線圈中電流I1變大，電源輸入功率I1U1變大，故C正確；D．滑片向上滑動(dòng)過(guò)程中，變阻器連入電路電阻變大，輸入電壓及匝數(shù)比不變，輸出電壓不變，副線圈中電流減小，原線圈電流減小，電流表示數(shù)減小，電源輸入功率I1U1減小，故D錯(cuò)誤。故選C。6．如圖垂直于紙面向里的有界勻強(qiáng)磁場(chǎng)中有一個(gè)矩形線框abcd，線框以O(shè)O'為軸勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，OO'與磁場(chǎng)右邊界重合。若線框中產(chǎn)生電流的峰值為Im，由圖示位置開(kāi)始計(jì)時(shí)，則下列可以正確描述線框中電流隨時(shí)間變化的圖像是（）A． B．C． D．【答案】D【詳解】在內(nèi)，由于線圏在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中從中性面開(kāi)始轉(zhuǎn)動(dòng)，故產(chǎn)生正弦式交變電流，在內(nèi)都有感應(yīng)電流，整個(gè)周期都有感應(yīng)電流，所以ABC錯(cuò)誤；D正確；故選D。7．如圖，固定在地面的斜面體上開(kāi)有凹槽，槽內(nèi)緊挨放置六個(gè)半徑均為r的相同小球，各小球編號(hào)如圖。斜面與水平軌道OA平滑連接，OA長(zhǎng)度為6r?，F(xiàn)將六個(gè)小球由靜止同時(shí)釋放，小球離開(kāi)A點(diǎn)后均做平拋運(yùn)動(dòng)，不計(jì)摩擦和空氣阻力。則在各小球運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，下列說(shuō)法正確的是（

）A．六個(gè)小球?qū)⒙湓诘孛嫔贤稽c(diǎn)B．六個(gè)小球?qū)⒙湓诘孛嫔狭鶄€(gè)不同的點(diǎn)C．球6做平拋運(yùn)動(dòng)的水平位移最小D．球1做平拋運(yùn)動(dòng)的水平位移最小【答案】C【詳解】AB．6個(gè)小球都在斜面上運(yùn)動(dòng)時(shí)，只有重力做功，整個(gè)系統(tǒng)的機(jī)械能守恒。當(dāng)有部分小球在水平軌道上運(yùn)動(dòng)時(shí)，斜面上的小球仍在加速，球6在OA段運(yùn)動(dòng)時(shí)，斜面上的球在加速，球5對(duì)球6的作用力做正功，動(dòng)能增加，機(jī)械能增加；當(dāng)球1進(jìn)入OA段后，球1、2、3之間無(wú)相互作用力均勻速離開(kāi)OA段，由于有部分小球在水平軌道上運(yùn)動(dòng)時(shí)，斜面上的小球仍在加速，水平面上能同時(shí)存在三個(gè)小球，所以可知離開(kāi)A點(diǎn)時(shí)球6到球4的速度依次增大，最后三個(gè)小球都在水平面上時(shí)球之間的作用力為零，最后3個(gè)小球離開(kāi)A點(diǎn)的速度相同，水平射程相同，故AB錯(cuò)誤；CD．由于離開(kāi)A點(diǎn)時(shí)，球6的速度最小，水平射程最小，而最后三個(gè)球3、2、1的速度相等，水平射程相同，故C正確D錯(cuò)誤。故選C。8．北京時(shí)間2021年9月中旬至10月下旬出現(xiàn)了“火星合日”現(xiàn)象，即當(dāng)火星和地球分別位于太陽(yáng)兩側(cè)與太陽(yáng)共線干擾無(wú)線電時(shí)，影響通信的天文現(xiàn)象，因此中國(guó)首輛火星車“祝融號(hào)”發(fā)生短暫失聯(lián)。已知地球與火星繞太陽(yáng)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的方向相同?；鹦堑墓D(zhuǎn)周期為T1，地球公轉(zhuǎn)周期為T2，“祝融號(hào)”在火星赤道表面做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的周期為T，“祝融號(hào)”的質(zhì)量為m，火星的半徑為R，萬(wàn)有引力常量為G，則下列說(shuō)法正確的是（）A．火星的第一宇宙速度大小為B．太陽(yáng)的質(zhì)量為C．火星的公轉(zhuǎn)周期為T1小于地球公轉(zhuǎn)周期為T2D．相鄰兩次“火星合日”的時(shí)間間隔為【答案】AD【詳解】A．“祝融號(hào)”在火星赤道表面附近做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，有解得火星質(zhì)量由解得火星的第一宇宙速度大小故A正確；B．火星和地球的公轉(zhuǎn)軌道半徑未知，所以無(wú)法求出太陽(yáng)的質(zhì)量，故B錯(cuò)誤；C．根據(jù)開(kāi)普勒第三定律可知，火星軌道半徑大于地球軌道半徑，故火星的公轉(zhuǎn)周期更大，故C錯(cuò)誤；D．相鄰兩次“火星合日”的時(shí)間間隔滿足解得故D正確。故選AD。9．如圖甲，真空中的兩平行金屬板間距為d、板長(zhǎng)為L(zhǎng)。A、B兩板間加上如乙圖所示的周期性變化電壓。在t=0時(shí)刻，一質(zhì)量為m、電量為e的電子以初速度v0從兩板正中間沿板方向射入電場(chǎng)，并在t=2T時(shí)刻從板間射出，不計(jì)電子重力。下列說(shuō)法正確的是（

）A．電子從板間射出時(shí)的速度大小為v0B．電子在板間運(yùn)動(dòng)時(shí)，電場(chǎng)力的沖量不為零C．電子從板間射出時(shí)機(jī)械能增加eU0D．若電子在時(shí)刻進(jìn)入，將會(huì)水平射出【答案】AD【詳解】AC.02T內(nèi)電場(chǎng)力做功為0，機(jī)械能增加量為0，所以電子從板間射出時(shí)的速度大小為v0，故A正確，C錯(cuò)誤；B.電子在板間運(yùn)動(dòng)時(shí)，電場(chǎng)力的沖量為故B錯(cuò)誤；D.時(shí)刻射入的電子，在時(shí)間內(nèi)，電子受到向上的電場(chǎng)力，向上做勻加速運(yùn)動(dòng)，在時(shí)間內(nèi)，電子受到向下的電場(chǎng)力，向上做勻減速運(yùn)動(dòng)，在時(shí)刻，電子的速度為，方向水平。在時(shí)間內(nèi)，電子受到向的下電場(chǎng)力，向下做勻加速運(yùn)動(dòng)，在電子受到向上的電場(chǎng)力，向下做勻減速運(yùn)動(dòng)，在時(shí)刻，電子的速度為，方向水平。如此反復(fù)，最后粒子在時(shí)刻離開(kāi)金屬板，速度為，方向水平。故D正確。故選AD。10．光滑絕緣水平桌面上有一個(gè)可視為質(zhì)點(diǎn)的帶正電小球，桌面右側(cè)存在由勻強(qiáng)電場(chǎng)和勻強(qiáng)磁場(chǎng)組成的復(fù)合場(chǎng)，復(fù)合場(chǎng)的下邊界是水平面，到桌面的距離為h，電場(chǎng)強(qiáng)度為E、方向豎直向上，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B、方向垂直紙面向外，重力加速度為g，帶電小球的比荷為，如圖所示?，F(xiàn)給小球一個(gè)向右的初速度，離開(kāi)桌邊緣立刻進(jìn)入復(fù)合場(chǎng)運(yùn)動(dòng)，從下邊界射出，射出時(shí)的速度方向與下邊界的夾角為。下列說(shuō)法正確的是（

）A．小球在復(fù)合場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)時(shí)間可能是B．小球在復(fù)合場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的加速度大小可能是C．小球在復(fù)合場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的路程可能是D．小球的初速度大小可能是【答案】AC【詳解】帶電小球的比荷為，則有則小球合力為洛倫茲力，所以小球在復(fù)合場(chǎng)中做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，射出時(shí)的速度方向與下邊界的夾角為，則小球運(yùn)動(dòng)情況有兩種，軌跡如下圖所示若小球速度為，則根據(jù)幾何知識(shí)可得軌跡所對(duì)應(yīng)的圓心角為，此時(shí)小球在復(fù)合場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)時(shí)間為根據(jù)幾何知識(shí)可得，其軌跡半徑為則根據(jù)洛倫茲力提供向心力有可得，小球的速度為則小球的路程為小球的加速度為若小球速度為，則根據(jù)幾何知識(shí)可得軌跡所對(duì)應(yīng)的圓心角為，此時(shí)小球在復(fù)合場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)時(shí)間為根據(jù)幾何知識(shí)可得，其軌跡半徑為則根據(jù)洛倫茲力提供向心力有可得，小球的速度為則小球的路程為小球的加速度為故選AC。二、實(shí)驗(yàn)題本題共2小題，共15分。11．同學(xué)們用如圖所示的“桿線擺”研究擺的周期與等效重力加速度的關(guān)系。桿線擺可以繞著立柱來(lái)回?cái)[動(dòng)（立柱并不轉(zhuǎn)動(dòng)），使擺球的運(yùn)動(dòng)軌跡被約束在一個(gè)傾斜的平面內(nèi)。具體操作步驟如下：（1）測(cè)量“斜面”的傾角。將鐵架臺(tái)放在水平桌面上，在鐵架臺(tái)立柱上綁上重垂線，調(diào)節(jié)桿線擺的線長(zhǎng)，使重垂線與擺桿垂直。把鐵架臺(tái)底座的一側(cè)墊高，使立柱傾斜。測(cè)出靜止時(shí)擺桿與重垂線的夾角為，則“斜面”的傾角。（2）根據(jù)斜面傾角，求出等效重力加速度。（3）測(cè)量桿線擺的周期。盡量減小擺桿與立柱之間的摩擦，將擺拉開(kāi)一個(gè)較小的角度，輕輕釋放擺球。用停表測(cè)量擺球全振動(dòng)次所用的時(shí)間，則單擺的周期為。（4）改變鐵架臺(tái)的傾斜程度，重復(fù)實(shí)驗(yàn)，將所需數(shù)據(jù)記錄在表格中。序號(hào)（5）為了直觀體現(xiàn)周期與等效重力加速度的關(guān)系，請(qǐng)?jiān)谧鴺?biāo)紙中選擇合適的物理量與單位，補(bǔ)全缺少的數(shù)據(jù)點(diǎn)并繪圖。（6）通過(guò)圖線，可以計(jì)算出在擺長(zhǎng)一定的情況下，擺的周期與等效重力加速度的關(guān)系。若忽略球的尺寸，本實(shí)驗(yàn)中的擺長(zhǎng)應(yīng)為填“擺線”、“擺桿”的長(zhǎng)度，擺長(zhǎng)為結(jié)果保留位有效數(shù)字。【答案】擺桿【詳解】（1）[1]擺桿與重垂線的夾角為為擺桿與水平方向的夾角，根據(jù)幾何關(guān)系可知（3）[2]根據(jù)擺球全振動(dòng)的次數(shù)和所用時(shí)間，周期（5）[3]根據(jù)題圖可知等效重力加速度為根據(jù)單擺周期公式有在圖中以周期為縱坐標(biāo)軸、以為橫坐標(biāo)軸建立坐標(biāo)系，根據(jù)表格中相應(yīng)的各組數(shù)據(jù)在坐標(biāo)系中描點(diǎn)、作圖如圖所示：（6）[4][5]本實(shí)驗(yàn)的擺長(zhǎng)為擺桿；由上述圖像圖像的斜率結(jié)合圖像函數(shù)可知解得12．如圖甲所示為某同學(xué)組裝完成的簡(jiǎn)易多用電表的電路圖。圖中，為定值電阻，為歐姆調(diào)零電阻；表頭G的滿偏電流為，內(nèi)阻為。虛線圓框內(nèi)為選擇開(kāi)關(guān)，A端和B端分別與兩表筆相連。該多用電表有5個(gè)擋位，5個(gè)擋位為：直流電流擋，是電源，分別對(duì)應(yīng)歐姆、、擋，直流電壓擋。（1）圖中的A端與（填“紅”或“黑”）色表筆相連接；（2）根據(jù)題給條件可得，；（3）某次測(cè)量選擇開(kāi)關(guān)選擇擋時(shí)發(fā)現(xiàn)多用電表指針偏角過(guò)大。換擋重新歐姆調(diào)零之后，指針位置如圖乙所示，此時(shí)多用電表讀數(shù)為；（4）根據(jù)圖乙中的信息，可以得出的電動(dòng)勢(shì)為V?！敬鸢浮考t20299011.01.5【詳解】（1）[1]多用電表電流紅進(jìn)黑出，根據(jù)內(nèi)部電源的正負(fù)極可知，A端與紅表筆相連接。（2）[2]直流電流擋對(duì)應(yīng)開(kāi)關(guān)旋鈕1，則解得[3]直流電壓擋對(duì)應(yīng)開(kāi)關(guān)旋鈕5，則（3）[4]歐姆表讀數(shù)從右往左讀，指針從左往右偏，當(dāng)發(fā)現(xiàn)多用電表指針偏角過(guò)大，表示示數(shù)較小，則需要換成小擋位擋，此時(shí)多用電表讀數(shù)為。（4）[5]由題可知，對(duì)應(yīng)的是擋，此時(shí)所以三、計(jì)算題：本題共3小題，共42分。解答應(yīng)寫出必要的文字說(shuō)明、方程式和重要演算步驟。只寫出最后答案的不能得分。有數(shù)值計(jì)算的題，答案中必須明確寫出數(shù)值和單位。13．如圖所示，OA與y軸的夾角，在此角范圍內(nèi)有沿y軸負(fù)方向的勻強(qiáng)電場(chǎng)，一質(zhì)量為m、電荷量為q（q>0）的粒子以速度v0從左側(cè)平行于x軸射入電場(chǎng)，入射點(diǎn)為P，經(jīng)電場(chǎng)后沿垂直于OA的方向由Q點(diǎn)進(jìn)入一矩形磁場(chǎng)區(qū)域（未畫出，方向垂直紙面向外），并沿x軸負(fù)方向經(jīng)過(guò)O點(diǎn)。已知O點(diǎn)到Q點(diǎn)的距離為6l，不計(jì)粒子的重力，求：（1）勻強(qiáng)電場(chǎng)的電場(chǎng)強(qiáng)度大??；）（2）勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小；（3）矩形磁場(chǎng)區(qū)域的最小面積?！敬鸢浮浚?）；（2）；（3）【詳解】（1）如圖所示帶電粒子進(jìn)入電場(chǎng)時(shí)，初速度為v0，帶電粒子在電場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為t，由牛頓第二定律得粒子在電場(chǎng)中做類平拋運(yùn)動(dòng)由得又因?yàn)榻獾茫瑒驈?qiáng)電場(chǎng)的電場(chǎng)強(qiáng)度大小為（2）粒子在磁場(chǎng)中做圓周運(yùn)動(dòng)，設(shè)圓心為O1，半徑為r，由幾何關(guān)系得解得由于粒子的入射速度與電場(chǎng)垂直，則粒子在電場(chǎng)中做類平拋運(yùn)動(dòng)，分解Q點(diǎn)的速度得解得由牛頓第二定律得聯(lián)立解得，勻強(qiáng)磁場(chǎng)得磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為（3）由圖知，帶電粒子從Q點(diǎn)射入磁場(chǎng)，包含圓弧的最小矩形磁場(chǎng)區(qū)域?yàn)閳D中虛線所示，矩形區(qū)域長(zhǎng)為矩形區(qū)域?qū)挒樗栽搮^(qū)域的最小面積為14．如圖1所示，在絕緣光滑水平桌面上，以O(shè)為原點(diǎn)、水平向右為正方向建立x軸，在區(qū)域內(nèi)存在方向豎直向上的勻強(qiáng)磁場(chǎng)。桌面上有一邊長(zhǎng)、電阻的正方形線框，當(dāng)平行于磁場(chǎng)邊界的邊進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)，在沿x方向的外力F作用下以的速度做勻速運(yùn)動(dòng)，直到邊進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)撤去外力。若以邊進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)作為計(jì)時(shí)起點(diǎn)，在內(nèi)磁感應(yīng)強(qiáng)度B的大小與時(shí)間t的關(guān)系如圖2所示，在內(nèi)線框始終做勻速運(yùn)動(dòng)。(1)求外力F的大??；(2)在內(nèi)存在連續(xù)變化的磁場(chǎng)，求磁感應(yīng)強(qiáng)度B的大小與時(shí)間t的關(guān)系；(3)求在內(nèi)流過(guò)導(dǎo)線橫截面的電荷量q?！敬鸢浮?1)；(2)；(3)【詳解】(1)由圖2可知，則回路電流安培力所以外力(2)勻速出磁場(chǎng)，電流為0，磁通量不變，時(shí)，，磁通量，則t時(shí)刻，磁通量解得(3)電荷量電荷量總電荷量15．如圖所示，水平傳送帶保持v=5m/s的速度沿順時(shí)針做勻速運(yùn)動(dòng)，左端與粗糙的弧形軌道平滑對(duì)接，右端與光滑水平凹槽面平滑對(duì)接，水平凹槽上間隔放有n個(gè)靜止相同的小球，每個(gè)小球的質(zhì)量均為m0=0.2kg。質(zhì)量m=0.1kg的物塊從軌道上