河南省九師聯(lián)盟2024屆高三下學(xué)期4月聯(lián)考（三模）物理試卷（解析版）

高級(jí)中學(xué)名校試卷PAGE2024學(xué)年河南省九師聯(lián)盟高三聯(lián)考物理試卷（4月）一、單選題：本大題共5小題，共20分。1.如圖所示為我國(guó)航天員王亞平在空間站中演示“水球氣泡實(shí)驗(yàn)”時(shí)的情景，她往水球中注入一個(gè)氣泡，氣泡靜止在水球中，水球懸在空中，關(guān)于該實(shí)驗(yàn)，下列說(shuō)法正確的是（）A.由于完全失重，氣泡中氣體壓強(qiáng)為零B.水與氣泡界面處，水分子作用力表現(xiàn)為斥力C.水與氣泡界面處，氣體分子會(huì)進(jìn)入水中，水分子會(huì)進(jìn)入氣泡中D.若空間站中的溫度升高，則氣泡會(huì)在水球中上升〖答案〗C〖解析〗A．氣體壓強(qiáng)時(shí)分子不停的運(yùn)動(dòng)與器壁撞擊的結(jié)果，與重力無(wú)關(guān)，氣泡中氣體壓強(qiáng)不為零，故A錯(cuò)誤；B．水與氣泡界面處，分子間的距離大于平衡時(shí)的距離，水分子作用力表現(xiàn)為引力，即水的表面張力，故B錯(cuò)誤；C．由于分子是永不停息地做無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng)的，因此水與氣泡界面處，氣體分子會(huì)進(jìn)入水中，水分子會(huì)進(jìn)入氣泡中，達(dá)到動(dòng)態(tài)平衡，故C正確；D．若空間站中的溫度升高，氣泡的體積會(huì)增大，由于完全失重，沒(méi)有因水的重力產(chǎn)生的壓強(qiáng)，即宏觀效果的浮力，故氣泡不會(huì)在水球中上升，故D錯(cuò)誤。故選C。2.一列簡(jiǎn)諧波沿x軸傳播，t=0.1s的波形如圖甲所示，P點(diǎn)為x軸上的某質(zhì)點(diǎn)，其振動(dòng)圖像如圖乙所示，下列說(shuō)法正確的是（）A.該簡(jiǎn)諧波沿x軸負(fù)方向傳播B.該簡(jiǎn)諧波的波長(zhǎng)為24mC.該簡(jiǎn)諧波的周期為0.35sD.該簡(jiǎn)諧波的波速為0.6m/s〖答案〗D〖解析〗A．從圖乙可知，t=0.1s時(shí)質(zhì)點(diǎn)P沿y軸正方向運(yùn)動(dòng)，故圖甲中的簡(jiǎn)諧波沿x軸正方向傳播，故A錯(cuò)誤；B．由圖甲可知λ=24cm故B錯(cuò)誤；C．由圖乙可得T=0.40s故C錯(cuò)誤；D．該簡(jiǎn)諧波的波速故D正確。故選D。3.氫原子能級(jí)圖如圖所示，用動(dòng)能均為12.3eV的電子束射向一群處于基態(tài)的氫原子，氫原子被電子碰撞后激發(fā)躍遷到較高能級(jí)，處于高能級(jí)的氫原子向低能級(jí)躍遷時(shí)輻射出幾種不同頻率的光，其中只有兩種頻率的光能使某金屬發(fā)生光電效應(yīng)，一種光恰好能使該金屬發(fā)生光電效應(yīng)，則另一種光使該金屬發(fā)生光電效應(yīng)時(shí)的光電子最大初動(dòng)能為（）A.0.66eV B.1.89eV C.2.55eV D.2.86eV〖答案〗B〖解析〗只有兩種頻率的光能使某金屬發(fā)生光電效應(yīng)，光子的能量為一種光恰好能使該金屬發(fā)生光電效應(yīng)，有另一種光使該金屬發(fā)生光電效應(yīng)時(shí)的光電子最大初動(dòng)能為故選B。4.某田徑運(yùn)動(dòng)員，在一次鉛球比賽中，他先后兩次以不同的拋射角度將鉛球從同一位置擲出，鉛球在空中兩次運(yùn)動(dòng)過(guò)程中動(dòng)量的變化量相同，不計(jì)空氣阻力，則下列說(shuō)法正確的是（）A.鉛球兩次在空中運(yùn)動(dòng)時(shí)間相同B.兩次擲鉛球，運(yùn)動(dòng)員做的功相同C.兩次擲鉛球，運(yùn)動(dòng)員對(duì)鉛球沖量相同D.鉛球兩次在空中運(yùn)動(dòng)的最小速度大小相同〖答案〗A〖解析〗A．鉛球在空中兩次運(yùn)動(dòng)過(guò)程中動(dòng)量的變化量相同，根據(jù)動(dòng)量定理可知鉛球兩次在空中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間相同，故A正確；D．鉛球兩次在空中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間相同，上升到的最大高度相同，初速度在豎直方向的分速度相同，由于初速度方向不同，因此初速度不同，水平分速度不同，運(yùn)動(dòng)的最小速度不同，故D錯(cuò)誤；B．根據(jù)動(dòng)能定理，擲鉛球時(shí)，運(yùn)動(dòng)員做的功為兩次擲鉛球，鉛球初速度不同，故兩次擲鉛球運(yùn)動(dòng)員做的功不同，故B錯(cuò)誤；C．根據(jù)動(dòng)量定理兩次擲鉛球，鉛球初速度不同，故兩次運(yùn)動(dòng)員對(duì)鉛球的沖量不同，故C錯(cuò)誤。故選A。5.如圖所示為遠(yuǎn)距離輸電的原理圖，已知升壓變壓器原、副線圈的匝數(shù)分別為和，降壓變壓器原、副線圈的匝數(shù)分別為和，輸電線上的電阻為R，變壓器均為理想變壓器，若保持發(fā)電廠的輸出電壓不變，當(dāng)輸電線上電流減少時(shí)，則用戶端的電壓增加（）A. B. C. D.〖答案〗B〖解析〗一定，則一定，當(dāng)輸電線上電流減少，則輸電線上電壓減少，則降壓變壓器原線圈兩端的電壓增加根據(jù)變壓比可知用戶端電壓增大故選B。二、多選題：本大題共3小題，共12分。6.處理廢棄衛(wèi)星的方法之一是將報(bào)廢的衛(wèi)星推到更高的軌道——“墓地軌道”，這樣它就遠(yuǎn)離正常衛(wèi)星，繼續(xù)圍繞地球運(yùn)行．我國(guó)實(shí)踐21號(hào)衛(wèi)星（SJ－21）曾經(jīng)將一顆失效的北斗導(dǎo)航衛(wèi)星從擁擠的地球同步軌道上拖拽到了“墓地軌道”上．拖拽過(guò)程如圖所示，軌道1是同步軌道，軌道2是轉(zhuǎn)移軌道，軌道3是墓地軌道，則下列說(shuō)法正確的是（）A.衛(wèi)星在軌道2上的周期大于24小時(shí)B.衛(wèi)星在軌道1上P點(diǎn)的速度小于在軌道2上P點(diǎn)的速度C.衛(wèi)星在軌道2上Q點(diǎn)的加速度大于在軌道3上Q點(diǎn)的加速度D.衛(wèi)星在軌道2上的機(jī)械能大于在軌道3上的機(jī)械能〖答案〗AB〖解析〗A．由于衛(wèi)星在軌道2上的半長(zhǎng)軸大于軌道1上的半徑，根據(jù)開(kāi)普勒第三定律可知，衛(wèi)星在軌道2上的周期大于在軌道1上的周期，則衛(wèi)星在軌道2上的周期大于24小時(shí)，故A正確；B．衛(wèi)星在軌道1變軌到軌道2需要在P點(diǎn)點(diǎn)火加速，則衛(wèi)星在軌道1上P點(diǎn)的速度小于在軌道2上P點(diǎn)的速度，故B正確；C．根據(jù)牛頓第二定律有可得由于、都相同，可知衛(wèi)星在軌道2上Q點(diǎn)的加速度等于在軌道3上Q點(diǎn)的加速度，故C錯(cuò)誤；D．衛(wèi)星在軌道2變軌到軌道3需要在Q點(diǎn)點(diǎn)火加速，則衛(wèi)星在軌道2上的機(jī)械能小于在軌道3上的機(jī)械能，故D錯(cuò)誤。故選AB。7.反射式速調(diào)管是常用的微波器件之一，它利用帶電粒子在電場(chǎng)中的振蕩來(lái)產(chǎn)生微波，振蕩原理可以理解為：如圖所示，以O(shè)為原點(diǎn)建立x軸，x<0區(qū)域有勻強(qiáng)電場(chǎng)沿x軸負(fù)向，其大小，x>0區(qū)域有非勻強(qiáng)電場(chǎng)沿x軸正向，其大小，一帶負(fù)電粒子質(zhì)量為，電荷量大小為，從處P點(diǎn)由靜止釋放，粒子僅在電場(chǎng)力作用下在x軸上往返運(yùn)動(dòng).已知質(zhì)點(diǎn)做簡(jiǎn)諧振動(dòng)周期公式（m為質(zhì)點(diǎn)質(zhì)量，k為振動(dòng)系數(shù)），設(shè)原點(diǎn)O處電勢(shì)為零.下列說(shuō)法正確的是（）A.粒子的最大速度為3m/sB.粒子運(yùn)動(dòng)到原點(diǎn)O右側(cè)最低電勢(shì)為-1.6VC.粒子運(yùn)動(dòng)的周期為D.粒子向右運(yùn)動(dòng)到O點(diǎn)的最遠(yuǎn)距離為〖答案〗BC〖解析〗A．粒子到達(dá)原點(diǎn)速度最大為v，由動(dòng)能定理有解得故A錯(cuò)誤；B．粒子運(yùn)動(dòng)到原點(diǎn)右側(cè)最遠(yuǎn)點(diǎn)時(shí)電勢(shì)最低點(diǎn)為，由解得故B正確；C．粒子在電場(chǎng)中單程運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為粒子在電場(chǎng)中受電場(chǎng)力則粒子在電場(chǎng)中做簡(jiǎn)諧振動(dòng)，根據(jù)簡(jiǎn)諧振動(dòng)周期公式粒子運(yùn)動(dòng)周期故C正確；D．從點(diǎn)向右最遠(yuǎn)運(yùn)動(dòng)距離，由動(dòng)能定理有解得D錯(cuò)誤。故選BC。8.如圖所示，傾角θ=37°的足夠長(zhǎng)平行金屬導(dǎo)軌寬度為L(zhǎng)=1m，其上端連接電阻R=2Ω，等高的兩點(diǎn)P、Q上方導(dǎo)軌光滑，其空間內(nèi)有垂直導(dǎo)軌平面向上的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小，P、Q兩點(diǎn)下方導(dǎo)軌不光滑，空間無(wú)磁場(chǎng)。質(zhì)量為3kg、電阻為2Ω的金屬棒b放置在P、Q位置，將質(zhì)量為1kg、電阻為1Ω的金屬棒a從P、Q上方某位置由靜止釋放，當(dāng)a棒勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)與靜止的b棒發(fā)生彈性碰撞，碰撞后a棒運(yùn)動(dòng)到達(dá)最高點(diǎn)。兩棒與不光滑導(dǎo)軌間的動(dòng)摩擦因數(shù)均為μ=0.8，重力加速度g=10m/s2，sin37°=0.6，cos37°=0.8，金屬棒與導(dǎo)軌接觸良好，其他電阻不計(jì)。以下說(shuō)法正確的是（）A.a棒勻速運(yùn)動(dòng)速度大小為5m/sB.b棒運(yùn)動(dòng)的位移大小4mC.a棒沿導(dǎo)軌向上運(yùn)動(dòng)到最高點(diǎn)所用時(shí)間為0.25sD.兩棒不可能發(fā)生兩次碰撞〖答案〗CD〖解析〗A．a(chǎn)棒勻速運(yùn)動(dòng)，由平衡條件得感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)感應(yīng)電流為解得故A錯(cuò)誤；B．兩棒發(fā)生彈性碰撞，動(dòng)量守恒機(jī)械能守恒，有解得，b棒沿斜面向下做減速運(yùn)動(dòng)，b棒運(yùn)動(dòng)位移大小為，由動(dòng)能定理解得故B錯(cuò)誤；C．碰撞后a棒沿斜面向上運(yùn)動(dòng)到最高點(diǎn)所用時(shí)間為t，其位移，由動(dòng)量定理有通過(guò)a棒電量解得故C正確；D．a(chǎn)棒再次到達(dá)P、Q位置時(shí)速度一定小于2m/s，a棒從P、Q位置沿斜面向下運(yùn)動(dòng)位移不到5m時(shí)速度已經(jīng)為零，兩棒一定不可能發(fā)生第二次碰撞，故D正確。故選CD。三、實(shí)驗(yàn)題：本大題共2小題，共18分。9.某實(shí)驗(yàn)小組用如圖甲所示的裝置研究平拋運(yùn)動(dòng)及其特點(diǎn)，他的實(shí)驗(yàn)操作是：在小球A、B處于同一高度時(shí)，用小錘輕擊彈性金屬片，使A球水平飛出，同時(shí)B球被松開(kāi)下落.（1）甲實(shí)驗(yàn)的現(xiàn)象是小球A、B同時(shí)落地，說(shuō)明______________________；（2）現(xiàn)將A、B球恢復(fù)初始狀態(tài)后，用比較大的力敲擊彈性金屬片，A球落地點(diǎn)變遠(yuǎn)，則在空中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間____________；（3）安裝圖乙研究平拋運(yùn)動(dòng)實(shí)驗(yàn)裝置時(shí)，保證斜槽末端水平，斜槽____________（填“需要”或“不需要”）光滑；（4）然后小明用圖乙所示方法記錄平拋運(yùn)動(dòng)的軌跡，由于沒(méi)有記錄拋出點(diǎn)，如圖丙所示，數(shù)據(jù)處理時(shí)選擇A點(diǎn)為坐標(biāo)原點(diǎn)（0，0），丙圖中小方格的邊長(zhǎng)均為1cm，重力加速度g取10m/s2，則小球運(yùn)動(dòng)中水平分速度的大小為_(kāi)___________m/s.（結(jié)果可保留根號(hào)）〖答案〗（1）A球在豎直方向做的是自由落體運(yùn)動(dòng)（2）不變（3）不需要（4）〖解析〗（1）[1]實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象是小球A、B同時(shí)落地，說(shuō)明A球在豎直方向做的是自由落體運(yùn)動(dòng)；（2）[2]將A、B球恢復(fù)初始狀態(tài)后，用比較大的力敲擊彈性金屬片，A球下落高度不變，A球在空中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間不變；（3）[3]每次小球運(yùn)動(dòng)軌跡一樣，克服摩擦力做功一樣多，不需要斜槽光滑；（4）[4]由丙圖可知AB與BC過(guò)程所用時(shí)間相等，豎直方向根據(jù)可得水平方向有聯(lián)立可得小球運(yùn)動(dòng)中水平分速度的大小為10.要測(cè)量?jī)晒?jié)干電池的總電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻，某同學(xué)根據(jù)實(shí)驗(yàn)室提供的器材連接成了如圖甲所示實(shí)驗(yàn)電路．其中電阻箱，電流表A（量程為0~2mA，內(nèi)阻）。（1）現(xiàn)將電流表A改裝成量程為的電流表，則接入的定值電阻________（結(jié)果保留1位有效數(shù)字）；（2）將電阻箱接入電路的電阻調(diào)到最大，閉合開(kāi)關(guān)，調(diào)節(jié)電阻箱，某次實(shí)驗(yàn)電流表的示數(shù)如圖乙所示，此讀數(shù)為_(kāi)_______mA，此時(shí)流過(guò)電池的電流大小為_(kāi)_______A；（3）多次調(diào)節(jié)電阻箱，得到多組電流表的示數(shù)I及電阻箱的阻值R，作出圖像，得到圖像與縱軸的截距為，圖像的斜率為，由此求得電源的電動(dòng)勢(shì)________V，內(nèi)阻________。（結(jié)果保留2位有效數(shù)字）〖答案〗（1）（2）（3）〖解析〗（1）[1]根據(jù)電流表改裝原理解得（2）[2]由圖可知電流表的讀數(shù)為；[3]此時(shí)通過(guò)電源的電流為（3）[4][5]根據(jù)閉合電路歐姆定律有整理得由于遠(yuǎn)小于，因此有圖像的斜率為圖像的截距為解得，四、計(jì)算題：本大題共3小題，共30分。11.半徑為R的透明玻璃球切去底面半徑的球冠成為一個(gè)大球冠，如圖所示，玻璃的折射率，一束半徑光束垂直球冠的切面照射到球冠上，進(jìn)入球冠的光線有部分從球面射出而使球面發(fā)光，已知光在真空中的傳速速度為c，（球冠不含底面的表面積公式為，R為球的半徑，h為球冠的高度）。不考慮光在球冠內(nèi)的反射，求：（1）發(fā)光球面的面積；（2）光束正中間的光線通過(guò)大球冠的時(shí)間。〖答案〗（1）；（2）〖解析〗（1）根據(jù)題意，設(shè)光發(fā)生全反射的臨界角為C，由解得畫(huà)出光路圖，如圖所示光線①恰好發(fā)生全反射，發(fā)光區(qū)域是一個(gè)小的球冠，設(shè)小球冠高為h，由幾何關(guān)系有解得發(fā)光球面面積（2）如圖由題意，球冠底面所對(duì)圓心角為，光束正中間的光線②直接穿過(guò)球冠，通過(guò)玻璃球的路程為光在玻璃球內(nèi)的速度所以，該光束正中間的光線通過(guò)玻璃球的時(shí)間為12.如圖所示，傾角θ=37°的傳送帶以v0=1m/s的速度沿順時(shí)針?lè)较騽蛩俎D(zhuǎn)動(dòng)，將物塊B輕放在傳送帶下端的同時(shí)，物塊A從傳送帶上端以v1=1m/s的初速度沿傳送帶下滑，結(jié)果兩物塊恰好沒(méi)有在傳送帶上相碰，兩物塊與傳送帶間的動(dòng)摩擦因數(shù)均為0.8，不計(jì)兩物塊大小，重力加速度g取10m/s2，sin37°=0.6，cos37°=0.8，求：（1）兩物塊剛在傳送帶上運(yùn)動(dòng)時(shí)各自的加速度大??；（2）兩物塊從在傳送帶上運(yùn)動(dòng)到剛好要相碰所用的時(shí)間；（3）若A的質(zhì)量，求A在整個(gè)運(yùn)動(dòng)過(guò)程中與傳送帶摩擦產(chǎn)生的熱量。〖答案〗（1），；（2）；（3）〖解析〗（1）剛開(kāi)始物塊A沿傳送帶向下減速運(yùn)動(dòng)有解得對(duì)于物塊B，向上加速運(yùn)動(dòng)有解得（2）物塊B在傳送帶上加速的時(shí)間物塊A從沖上傳送帶到速度為零所用時(shí)間兩個(gè)物塊在與傳送帶共速時(shí)恰好不相碰，物塊A從速度為零向上加速到與傳送帶速度相同所用時(shí)間為所以，兩物塊從在傳送帶上運(yùn)動(dòng)到剛好要相碰所用時(shí)間為（3）在t1時(shí)間內(nèi)，物塊A與傳送帶的相對(duì)位移大小為在t2時(shí)間內(nèi)，物塊A與傳送帶的相對(duì)位移大小為則物塊A與傳送帶間因摩擦產(chǎn)生的熱量代入數(shù)據(jù)解得13.如圖所示，開(kāi)口向下的光滑絕緣圓形軌道BCD處于水平向右的勻強(qiáng)電場(chǎng)中，為最高點(diǎn)、為圓心，OB與CO的延長(zhǎng)線的夾角為，經(jīng)過(guò)點(diǎn)的水平線下方的電場(chǎng)區(qū)域中還有垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度為。一個(gè)質(zhì)量為，電荷量為的微粒沿直線AB運(yùn)動(dòng)，恰好在B點(diǎn)無(wú)碰撞地進(jìn)入圓形軌道，重力加速度為。求：（1）微粒的電性及電場(chǎng)強(qiáng)度的大?。唬?）要使微粒能夠沿軌道到達(dá)點(diǎn)，圓形軌道