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(guān)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(xiàn)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〖答案〗C〖解析〗A．氣體壓強時分子不停的運動與器壁撞擊的結(jié)果，與重力無關(guān)，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(xiàn)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(chǎn)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C。2.一列簡諧波沿x軸傳播，t=0.1s的波形如圖甲所示，P點為x軸上的某質(zhì)點，其振動圖像如圖乙所示，下列說法正確的是（）A.該簡諧波沿x軸負方向傳播B.該簡諧波的波長為24mC.該簡諧波的周期為0.35sD.該簡諧波的波速為0.6m/s〖答案〗D〖解析〗A．從圖乙可知，t=0.1s時質(zhì)點P沿y軸正方向運動，故圖甲中的簡諧波沿x軸正方向傳播，故A錯誤；B．由圖甲可知λ=24cm故B錯誤；C．由圖乙可得T=0.40s故C錯誤；D．該簡諧波的波速故D正確。故選D。3.氫原子能級圖如圖所示，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(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)時的光電子最大初動能為（）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)時的光電子最大初動能為故選B。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，運動員對鉛球沖量相同D.鉛球兩次在空中運動的最小速度大小相同〖答案〗A〖解析〗A．鉛球在空中兩次運動過程中動量的變化量相同，根據(jù)動量定理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(jù)動能定理，擲鉛球時，運動員做的功為兩次擲鉛球，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(jù)動量定理兩次擲鉛球，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A。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(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，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廢的衛(wèi)星推到更高的軌道——“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(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，則下列說法正確的是（）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P點的速度C.衛(wèi)星在軌道2上Q點的加速度大于在軌道3上Q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〖答案〗AB〖解析〗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(jù)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P點點火加速，則衛(wèi)星在軌道1上P點的速度小于在軌道2上P點的速度，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點的加速度等于在軌道3上Q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中的振蕩來產(chǎn)生微波，振蕩原理可以理解為：如圖所示，以O(shè)為原點建立x軸，x<0區(qū)域有勻強電場沿x軸負向，其大小，x>0區(qū)域有非勻強電場沿x軸正向，其大小，一帶負電粒子質(zhì)量為，電荷量大小為，從處P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(zhì)點做簡諧振動周期公式（m為質(zhì)點質(zhì)量，k為振動系數(shù)），設(shè)原點O處電勢為零.下列說法正確的是（）A.粒子的最大速度為3m/sB.粒子運動到原點O右側(cè)最低電勢為-1.6VC.粒子運動的周期為D.粒子向右運動到O點的最遠距離為〖答案〗BC〖解析〗A．粒子到達原點速度最大為v，由動能定理有解得故A錯誤；B．粒子運動到原點右側(cè)最遠點時電勢最低點為，由解得故B正確；C．粒子在電場中單程運動的時間為粒子在電場中受電場力則粒子在電場中做簡諧振動，根據(jù)簡諧振動周期公式粒子運動周期故C正確；D．從點向右最遠運動距離，由動能定理有解得D錯誤。故選BC。8.如圖所示，傾角θ=37°的足夠長平行金屬導(dǎo)軌寬度為L=1m，其上端連接電阻R=2Ω，等高的兩點P、Q上方導(dǎo)軌光滑，其空間內(nèi)有垂直導(dǎo)軌平面向上的勻強磁場，磁感應(yīng)強度大小，P、Q兩點下方導(dǎo)軌不光滑，空間無磁場。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棒勻速運動時與靜止的b棒發(fā)生彈性碰撞，碰撞后a棒運動到達最高點。兩棒與不光滑導(dǎo)軌間的動摩擦因數(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。以下說法正確的是（）A.a棒勻速運動速度大小為5m/sB.b棒運動的位移大小4mC.a棒沿導(dǎo)軌向上運動到最高點所用時間為0.25sD.兩棒不可能發(fā)生兩次碰撞〖答案〗CD〖解析〗A．a(chǎn)棒勻速運動，由平衡條件得感應(yīng)電動勢感應(yīng)電流為解得故A錯誤；B．兩棒發(fā)生彈性碰撞，動量守恒機械能守恒，有解得，b棒沿斜面向下做減速運動，b棒運動位移大小為，由動能定理解得故B錯誤；C．碰撞后a棒沿斜面向上運動到最高點所用時間為t，其位移，由動量定理有通過a棒電量解得故C正確；D．a(chǎn)棒再次到達P、Q位置時速度一定小于2m/s，a棒從P、Q位置沿斜面向下運動位移不到5m時速度已經(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、實驗題：本大題共2小題，共18分。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.（1）甲實驗的現(xiàn)象是小球A、B同時落地，說明______________________；（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(shù)據(jù)處理時選擇A點為坐標(biāo)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(jié)果可保留根號）〖答案〗（1）A球在豎直方向做的是自由落體運動（2）不變（3）不需要（4）〖解析〗（1）[1]實驗現(xiàn)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(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；（4）[4]由丙圖可知AB與BC過程所用時間相等，豎直方向根據(jù)可得水平方向有聯(lián)立可得小球運動中水平分速度的大小為10.要測量兩節(jié)干電池的總電動勢和內(nèi)阻，某同學(xué)根據(jù)實驗室提供的器材連接成了如圖甲所示實驗電路．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，閉合開關(guān)，調(diào)節(jié)電阻箱，某次實驗電流表的示數(shù)如圖乙所示，此讀數(shù)為________mA，此時流過電池的電流大小為________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勢________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]此時通過電源的電流為（3）[4][5]根據(jù)閉合電路歐姆定律有整理得由于遠小于，因此有圖像的斜率為圖像的截距為解得，四、計算題：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大球冠的時間?！即鸢浮剑?）；（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，球冠底面所對圓心角為，光束正中間的光線②直接穿過球冠，通過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玻璃球的時間為12.如圖所示，傾角θ=37°的傳送帶以v0=1m/s的速度沿順時針方向勻速轉(zhuǎn)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v1=1m/s的初速度沿傳送帶下滑，結(jié)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(shù)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小；（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(zhì)量，求A在整個運動過程中與傳送帶摩擦產(chǎn)生的熱量?！即鸢浮剑?），；（2）；（3）〖解析〗（1）剛開始物塊A沿傳送帶向下減速運動有解得對于物塊B，向上加速運動有解得（2）物塊B在傳送帶上加速的時間物塊A從沖上傳送帶到速度為零所用時間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所以，兩物塊從在傳送帶上運動到剛好要相碰所用時間為（3）在t1時間內(nèi)，物塊A與傳送帶的相對位移大小為在t2時間內(nèi)，物塊A與傳送帶的相對位移大小為則物塊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，開口向下的光滑絕緣圓形軌道BCD處于水平向右的勻強電場中，為最高點、為圓心，OB與CO的延長線的夾角為，經(jīng)過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(yīng)強度為。一個質(zhì)量為，電荷量為的微粒沿直線AB運動，恰好在B點無碰撞地進入圓形軌道，重力加速度為。求：（1）微粒的電性及電場強度的大??；（2）要使微粒能夠沿軌道到達點，圓形軌道