2024屆河南省九師聯盟高三年級下冊4月聯考（三模）物理試卷（附答案解析）

2024屆河南省九師聯盟高三下學期4月聯考（三模）物理試卷

學校:姓名：班級：考號：

一、單選題

1.如圖所示為我國航天員王亞平在空間站中演示“水球氣泡實驗”時的情景，她往水球中注

入一個氣泡，氣泡靜止在水球中，水球懸在空中，關于該實驗，下列說法正確的是（）

A.由于完全失重，氣泡中氣體壓強為零

B.水與氣泡界面處，水分子作用力表現為斥力

C.水與氣泡界面處，氣體分子會進入水中，水分子會進入氣泡中

D.若空間站中的溫度升高，則氣泡會在水球中上升

2.一列簡諧波沿x軸傳播，U0.1S的波形如圖甲所示，尸點為x軸上的某質點，其振動圖像

甲

A.該簡諧波沿尤軸負方向傳播

B.該簡諧波的波長為24m

C.該簡諧波的周期為0.35s

D.該簡諧波的波速為0.6m/s

3.氫原子的能級圖如圖所示，用動能均為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，處于高能級的氫原子向低能級躍遷時輻射出幾種不

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，一種光恰好能使該金屬發(fā)生

光電效應，則另一種光使該金屬發(fā)生光電效應時的光電子最大初動能為（）

n￡/eV

8------------------0

5---------------------0.54

4----------------------0.85

3----------------------1.51

2----------------------3.40

1--------------------13.60

A.0.66eVB.1.89eVC.2.55eVD.2.86eV

4.某田徑運動員，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，鉛球在空中兩次運動過程中動量的變化量相同，不計空氣阻力，則下列說法正確的是

（）

A.鉛球兩次在空中運動時間相同

B.兩次擲鉛球，運動員做的功相同

C.兩次擲鉛球，運動員對鉛球的沖量相同

D.鉛球兩次在空中運動的最小速度大小相同

5.如圖所示為遠距離輸電的原理圖，已知升壓變壓器原、副線圈的匝數分別為4和“，降

壓變壓器原、副線圈的匝數分別為飽和%,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q不變，當輸電線上電流4減少AZ時，則用戶端的電壓增加（

D.巴區(qū)AIR

n2九3

二、多選題

6.處理廢棄衛(wèi)星的方法之一是將報廢的衛(wèi)星推到更高的軌道一“墓地軌道”，這樣它就遠

離正常衛(wèi)星，繼續(xù)圍繞地球運行.我國實踐21號衛(wèi)星（SJ—21）曾經將一顆失效的北斗導

航衛(wèi)星從擁擠的地球同步軌道上拖拽到了“墓地軌道”上.拖拽過程如圖所示，軌道1是同步

軌道，軌道2是轉移軌道，軌道3是墓地軌道，則下列說法正確的是（）

試卷第2頁，共6頁

Q

A.衛(wèi)星在軌道2上的周期大于24小時

B.衛(wèi)星在軌道1上P點的速度小于在軌道2上尸點的速度

C.衛(wèi)星在軌道2上0點的加速度大于在軌道3上0點的加速度

D.衛(wèi)星在軌道2上的機械能大于在軌道3上的機械能

7.反射式速調管是常用的微波器件之一，它利用帶電粒子在電場中的振蕩來產生微波，振

蕩原理可以理解為：如圖所示，以。為原點建立x軸，x<0區(qū)域有勻強電場沿無軸負向，其

大小E；=4V/m,x>0區(qū)域有非勻強電場沿x軸正向，其大小E?=4x（V/m）,一帶負電粒子

質量為2xl0-6kg,電荷量大小為IxlO^c,從x=-10cm處尸點由靜止釋放，粒子僅在電場

力作用下在x軸上往返運動.已知質點做簡諧振動周期公式7=2萬后（機為質點質量，k為

振動系數），設原點。處電勢為零.下列說法正確的是（）

A.粒子的最大速度為3m/s

B.粒子運動到原點。右側最低電勢為-L6V

C.粒子運動的周期為止巨s

10

D.粒子向右運動到。點的最遠距離為且m

5

8.如圖所示，傾角0=37。的足夠長平行金屬導軌寬度為￡=lm,其上端連接電阻R=2。，等

高的兩點P、。上方導軌光滑，其空間內有垂直導軌平面向上的勻強磁場，磁感應強度大小

B=y/3T,P、。兩點下方導軌不光滑，空間無磁場。質量為3kg、電阻為2。的金屬棒b放

置在尸、。位置，將質量為1kg、電阻為1。的金屬棒。從尸、。上方某位置由靜止釋放，當

a棒勻速運動時與靜止的b棒發(fā)生彈性碰撞，碰撞后。棒運動;m到達最高點。兩棒與不光

滑導軌間的動摩擦因數均為2=0.8,重力加速度g=10m/s2,sin37o=0.6,COS37O=0.8,金屬棒

A.。棒勻速運動速度大小為5m/s

B.b棒運動的位移大小4m

C.。棒沿導軌向上運動到最高點所用時間為0.25s

D.兩棒不可能發(fā)生兩次碰撞

三、實驗題

9.某實驗小組用如圖甲所示的裝置研究平拋運動及其特點，他的實驗操作是：在小球A、

B處于同一高度時，用小錘輕擊彈性金屬片，使A球水平飛出，同時B球被松開下落.

乙丙

（1）甲實驗的現象是小球A、B同時落地，說明；

（2）現將A、B球恢復初始狀態(tài)后，用比較大的力敲擊彈性金屬片，A球落地點變遠，則

在空中運動的時間；

（3）安裝圖乙研究平拋運動實驗裝置時，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動的軌跡，由于沒有記錄拋出點，如圖丙所示，

數據處理時選擇A點為坐標原點（0,0）,丙圖中小方格的邊長均為1cm,重力加速度g取

10m/s2,則小球運動中水平分速度的大小為m/s.（結果可保留根號）

10.要測量兩節(jié)干電池的總電動勢和內阻，某同學根據實驗室提供的器材連接成了如圖甲所

試卷第4頁，共6頁

示實驗電路.其中電阻箱R（0~9990,0~LOA）,電流表A（量程為。~2mA,內阻%=1200）。

（1）現將電流表A改裝成量程為0.6A的電流表，則接入的定值電阻凡=Q（結果

保留1位有效數字）；

（2）將電阻箱接入電路的電阻調到最大，閉合開關，調節(jié)電阻箱，某次實驗電流表的示數

如圖乙所示，此讀數為mA,此時流過電池的電流大小為A；

（3）多次調節(jié)電阻箱，得到多組電流表的示數/及電阻箱的阻值R,作出f-R圖像，得

到圖像與縱軸的截距為2.92V-L圖像的斜率為Q86V，QT,由此求得電源的電動勢E=_

V,內阻/=Qo（結果保留2位有效數字）

四、解答題

11.半徑為R的透明玻璃球切去底面半徑「=且尺的球冠成為一個大球冠，如圖所示，玻璃

2

的折射率"=2,一束半徑/=左尺光束垂直球冠的切面照射到球冠上，進入球冠的光線有

2

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S=2兀Rh,R為球的半徑，場為球冠的高度）。不考慮光在球冠內的反射，求：

（1）發(fā)光球面的面積；

（2）光束正中間的光線通過大球冠的時間。

12.如圖所示，傾角。=37。的傳送帶以VLlm/s的速度沿順時針方向勻速轉動，將物塊B輕

放在傳送帶下端的同時，物塊A從傳送帶上端以v/=lm/s的初速度沿傳送帶下滑，結果兩物

塊恰好沒有在傳送帶上相碰，兩物塊與傳送帶間的動摩擦因數均為0.8,不計兩物塊大小，

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動時各自的加速度大??；

(2)兩物塊從在傳送帶上運動到剛好要相碰所用的時間；

(3)若A的質量WA=0」kg,求A在整個運動過程中與傳送帶摩擦產生的熱量。

3

13.如圖所示，開口向下的二光滑絕緣圓形軌道處于水平向右的勻強電場中，C為最

高點、。為圓心，與C。的延長線的夾角為6,經過3點的水平線下方的電場區(qū)域中還

有垂直紙面向里的勻強磁場，磁感應強度為8。一個質量為機，電荷量為q的微粒沿直線

A8運動，恰好在8點無碰撞地進入圓形軌道，重力加速度為g。求：

(1)微粒的電性及電場強度E的大小；

(2)要使微粒能夠沿軌道到達。點，圓形軌道的半徑需要滿足的條件；

(3)在第(2)問的條件下，微粒經過C點時，對軌道壓力的最小值。

試卷第6頁，共6頁

參考答案：

1.C

【詳解】A.氣體壓強時分子不停的運動與器壁撞擊的結果，與重力無關，氣泡中氣體壓強

不為零，故A錯誤；

B.水與氣泡界面處，分子間的距離大于平衡時的距離，水分子作用力表現為引力，即水的

表面張力，故B錯誤；

C.由于分子是永不停息地做無規(guī)則運動的，因此水與氣泡界面處，氣體分子會進入水中，

水分子會進入氣泡中，達到動態(tài)平衡，故C正確；

D.若空間站中的溫度升高，氣泡的體積會增大，由于完全失重，沒有因水的重力產生的壓

強，即宏觀效果的浮力，故氣泡不會在水球中上升，故D錯誤。

故選Co

2.D

【詳解】A.從圖乙可知，Z=O.ls時質點P沿y軸正方向運動，故圖甲中的簡諧波沿尤軸正

方向傳播，故A錯誤；

B.由圖甲可知

/=24cm

故B錯誤；

C.由圖乙可得

T=0.40s

故C錯誤；

D.該簡諧波的波速

A

v=—=0.6m/s

T

故D正確。

故選D。

3.B

【詳解】只有兩種頻率的光能使某金屬發(fā)生光電效應，光子的能量為

〃匕=每一旦=12.09eV

hvn=E,—E,=10.2eV

一種光恰好能使該金屬發(fā)生光電效應，有

答案第1頁，共10頁

hv2=W0

另一種光使該金屬發(fā)生光電效應時的光電子最大初動能為

Ek=hvi-W0=l.S9eV

故選B。

4.A

【詳解】A.鉛球在空中兩次運動過程中動量的變化量相同，根據動量定理

mgt=邸

可知鉛球兩次在空中運動的時間相同，故A正確；

D.鉛球兩次在空中運動的時間相同，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，運動的最小速度不同，故

D錯誤；

B.根據動能定理，擲鉛球時，運動員做的功為

W=說

兩次擲鉛球，鉛球初速度不同，故兩次擲鉛球運動員做的功不同，故B錯誤；

C.根據動量定理

I=mvQ

兩次擲鉛球，鉛球初速度不同，故兩次運動員對鉛球的沖量不同，故C錯誤。

故選Ao

5.B

【詳解】q一定，則。2一定，當輸電線上電流減少AZ，則輸電線上電壓減少AZ/?,貝IJ降

壓變壓器原線圈兩端的電壓增加

AU3=MR

根據變壓比可知

NU3_%

A〃4〃4

用戶端電壓增大

故選B。

答案第2頁，共10頁

6.AB

【詳解】A.由于衛(wèi)星在軌道2上的半長軸大于軌道1上的半徑，根據開普勒第三定律可知，

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，故

A正確；

B.衛(wèi)星在軌道1變軌到軌道2需要在尸點點火加速，則衛(wèi)星在軌道1上尸點的速度小于在

軌道2上尸點的速度，故B正確；

C.根據牛頓第二定律有

一Mm

G——=ma

可得

a=G;

由于M、廠都相同，可知衛(wèi)星在軌道2上。點的加速度等于在軌道3上。點的加速度，故

C錯誤；

D.衛(wèi)星在軌道2變軌到軌道3需要在Q點點火加速，則衛(wèi)星在軌道2上的機械能小于在軌

道3上的機械能，故D錯誤。

故選ABo

7.BC

【詳解】A.粒子到達原點速度最大為v,由動能定理有

p12

Exqx=-mv

解得

v=4m/s

故A錯誤；

B.粒子運動到原點右側最遠點時電勢最低點為夕，由

12

—mv=cpq

解得

°=_i.6v

故B正確；

C.粒子在電場&中單程運動的時間為

答案第3頁，共10頁

=0.2s

V

2

粒子在電場E2中受電場力

F2=E2q=一4乂10-5%=_履

則

^=4xlO_5N/m

粒子在電場E?中做簡諧振動，根據簡諧振動周期公式

4=2引＞亍s

粒子運動周期為

7=2戶=-,

1210

故C正確；

D.從0點向右最遠運動距離x,由動能定理有

121F

—mv=—qE2-x

解得

275

x=-----m

5

D錯誤。

故選BC。

8.CD

【詳解】A.a棒勻速運動,由平衡條件得

m^sin37°=BIL

感應電動勢為

E=BLv

感應電流為

\+R

a2

解得

v=4m/s

答案第4頁，共10頁

故A錯誤；

B.兩棒發(fā)生彈性碰撞，動量守恒機械能守恒，有

mv=mva+Mvb

—mv2=—mv^+—Mv?

222

解得

va=-2m/s,以=2m/sb棒沿斜面向下做減速運動，6棒運動位移大小為乙,由動能定理

19

Mgxbsin37°-ptMgxbcos37°=--Mv1

解得

xb=5m

故B錯誤；

C.碰撞后。棒沿斜面向上運動到最高點所用時間為3其位移尤=gm,由動量定理有

-mgtsin370-BILt=-mva

通過。棒電量

解得

t=0.25s

故C正確；

D.a棒再次到達P、。位置時速度一定小于2m/s,。棒從P、。位置沿斜面向下運動位移不

到5m時速度已經為零，兩棒一定不可能發(fā)生第二次碰撞，故D正確。

故選CDo

9.A球在豎直方向做的是自由落體運動不變不需要還

10

【詳解】（1）口］實驗現象是小球A、B同時落地，說明A球在豎直方向做的是自由落體運

動；

（2）［2］將A、B球恢復初始狀態(tài)后，用比較大的力敲擊彈性金屬片，A球下落高度不變，

A球在空中運動的時間不變；

（3）［3］每次小球運動軌跡一樣，克服摩擦力做功一樣多，不需要斜槽光滑；

答案第5頁，共10頁

（4）[4]由丙圖可知A8與8c過程所用時間相等，豎直方向根據

Ay=gT2

可得

水平方向有

3L=v,T

聯立可得小球運動中水平分速度的大小為

10.0.41.200.362.93.0

【詳解】（1）[1]根據電流表改裝原理

解得

RQ?0.40

（2）⑵由圖可知電流表的讀數為1.20mA；

[3]此時通過電源的電流為

/=—xl.2mA=360mA=0.36A

2

（3）[4][5]根據閉合電路歐姆定律有

E=(/++r)+Irg

整理得

111111

1+±U+11+±r+l

R。)E

i_i

由于一遠小于右，因此有

r

s&

111

——rd——

ER。ERQE

圖像的斜率為

答案第6頁，共10頁

Z:=——=0.86V1-Q1

E扁

圖像的截距為

解得

EQ2.9V,公3.0。

3R

11.(1)S=(2-我萬A?；(2)一

【詳解】(1)根據題意，設光發(fā)生全反射的臨界角為C,由sinC=」解得

C=30°

光線①恰好發(fā)生全反射，發(fā)光區(qū)域是一個小的球冠，設小球冠高為人由幾何關系有

.?R—h

cos30=-------

R

解得

,2-6

h=--------R

2

發(fā)光球面面積

S=2;rRh=Q-m）兀N

(2)如圖由題意，球冠底面所對的圓心角為120。，光束正中間的光線②直接穿過球冠，通

過玻璃球的路程為

3

x=R+Rcos60°=—R

2

光在玻璃球內的速度

c

v=—

n

所以，該光束正中間的光線通過玻璃球的時間為

答案第7頁，共10頁

AR

x23R

v￡c

2

22

12.(1)ax=0.4m/s,a2=0.4m/s；(2)5s；(3)Q=3.2J

【詳解】(1)剛開始物塊A沿傳送帶向下減速運動有

//mAgeosgsin3=

解得

%="geos。一gsin6=0.4m/s2

對于物塊B,向上加速運動有

4mBgeos。一利gsin。=m^a2

解得

2

a2="geos。-gsin。=0.4m/s

(2)物塊B在傳送帶上加速的時間

t=—=2.5s

a2

物塊A從沖上傳送帶到速度為零所用時間

^=—=2.5s

ax

兩個物塊在與傳送帶共速時恰好不相碰，物塊A從速度為零向上加速到與傳送帶速度相同

所用時間為

t2=—=2.5s

a2

所以，兩物塊從在傳送帶上運動到剛好要相碰所用時間為

t=tx+t2=5s

(3)在。時間內，物塊A與傳送帶的相對位移大小為

玉=%彳+^"'1=3.75m

在尬時間內，物塊A與傳送帶的相對位移大小為

兀2=—^'2=L25m

則物塊A與傳送帶間因摩擦產生的熱量

答案第8頁，共10頁

Q=4mAgeos9?(%+W)

代入數據解得

Q=3.2J

mgtan3.(2)R<.3mg

13.(1)(3)—3mg