河南省周口市郸城一高2024学年高三联合模拟物理试题

河南省周口市郸城一高2024学年高三联合模拟物理试题
注意事项:
1．答题前，考生先将自己的姓名、准考证号码填写清楚，将条形码准确粘贴在条形码区域内。

2．答题时请按要求用笔。

3．请按照题号顺序在答题卡各题目的答题区域内作答，超出答题区域书写的答案无效；在草稿纸、试卷上答题无效。

4．作图可先使用铅笔画出，确定后必须用黑色字迹的签字笔描黑。

5．保持卡面清洁，不要折暴、不要弄破、弄皱，不准使用涂改液、修正带、刮纸刀。

一、单项选择题：本题共6小题，每小题4分，共24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、如图所示空间中存在沿水平方向的匀强磁场，磁感应强度大小为0B ，将长度为2L 的通电直导线由中点O 处弯成折线，夹角为60°，现在导线中通有恒定电流I 。

如果在空间另外施加一磁感应强度大小为0B 的匀强磁场，且使导线MO 、NO 所受的安培力相等，则下列说法正确的是（ ）
A ．磁场的方向斜向左下方与水平方向成60°角，MO 受到的安培力的大小为0
B IL
B ．磁场方向竖直向上，MO 受到的安培力的大小为02B IL
C ．磁场方向竖直向下，MO 受到的安培力的大小为02B IL
D ．磁场方向斜向右上方与水平方向成60°角，MO 受到的安培力的大小为032
B IL 2、a 、b 为两只相同的灯泡，L 为理想电感线圈（线圈电阻不计连），连接成如图所示的电路。

下列判断正确的是（ ）
A ．闭合开关的瞬间，a 灯比b 灯亮
B ．闭合开关的瞬间，a 灯和b 灯亮度相同
C ．断开开关后，b 灯立即熄灭
D ．断开开关后，a 灯和b 灯逐渐变暗直至熄灭
3、2019年的诺贝尔物理学奖于10月8日公布，有一半的奖金归属了一对师徒——瑞士的天文学家MichelMayor 和DidierQueloz ，以表彰他们“发现了一颗围绕类太阳恒星运行的系外行星"。

由于行星自身不发光，所以我们很难直接在其他恒星周围找到可能存在的系外行星，天文学家通常都采用间接的方法来侦测太阳系外的行星，视向速度法是目前为止发现最多系外行星的方法。

行星自身的质量使得行星和恒星围绕着他们共同的质量中心在转动，在地球上用望
远镜就有可能看到行星引力对于恒星的影响。

在视线方向上，恒星受行星引力作用，时而远离时而靠近我们，这种细微的摇摆反应在光谱上，就会造成恒星光谱不断地红移和蓝移。

我们称这种探测系外行星的方法为视向速度法。

结合以上信息，下列说法正确的是（）
A．在绕着共同的质量中心转动的恒星和行星组成的双星系统中，恒星和行星做圆周运动的线速度大小一定相等B．在绕着共同的质量中心转动的恒星和行星组成的双星系统中，由于恒星质量大，转动半径小，所以恒星做圆周运动的周期比行星的周期小
C．若某恒星在靠近我们，该恒星发出光的频率将变高，因此接收到的频率就会变高，即恒星光谱会出现蓝移
D．若某恒星在远离我们，该恒星发出光的频率不变，但我们接收到的频率会比它发出时的频率低，即恒星光谱会出现红移
4、2019年8月，“法国哪吒”扎帕塔身背燃料包，脚踩由5个小型涡轮喷气发动机驱动的“飞板”，仅用22分钟就飞越了英吉利海峡35公里的海面。

已知扎帕塔（及装备）的总质量为120kg，设发动机启动后将气流以6000m/s的恒定速度从喷口向下喷出，则当扎帕塔（及装备）悬浮在空中静止时，发动机每秒喷出气体的质量为（不考虚喷气对总质量的影响，取g=10m/s2）（）
A．0.02kg B．0.20kg C．0.50kg D．5.00kg
5、在下列四幅u-t图像中，能正确反映我国居民生活所用交流电的是（）
A．B．C．D．
6、在如图所示装置中，轻杆一端固定着一个质量可以忽略不计的定滑轮，两物体质量分别为m1、m2，轻绳一端固定于a点，悬点a、b间的距离远大于滑轮的直径，动滑轮质量和一切摩擦不计。

整个装置稳定时下列说法正确的是（）
A．α可能大于β
B．m1一定大于m2
C．m1可能大于2m2
D ．轻杆受到绳子的作用力22cos 2m g
二、多项选择题：本题共4小题，每小题5分，共20分。

在每小题给出的四个选项中，有多个选项是符合题目要求的。

全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。

7、如图所示，在水平面上固定有两根相距0.5m 的足够长的平行光滑金属导轨MN 和PQ ，它们的电阻可忽略不计，在M 和P 之间接有阻值为R =3Ω的定值电阻，导体棒ab 长l =0.5m ，其电阻为r =1.0Ω，质量m =1kg ，与导轨接触良好。

整个装置处于方向竖直向上的匀强磁场中，磁感应强度B =0.4T 。

现使ab 棒在水平拉力作用下以v =10m/s 的速度向右做匀速运动，以下判断正确的是（ ）
A ．ab 中电流的方向为从a 向b
B ．ab 棒两端的电压为1.5V
C ．拉力突然消失，到棒最终静止，定值电阻R 产生热量为75J
D ．拉力突然消失，到棒最终静止，电路中产生的总热量为50J
8、如图所示，甲图为沿x 轴传播的一列简谐横波在t =0时刻的波动图象，乙图为参与波动质点P 的振动图象，则下列判断正确的是__________
A ．该波的传播速率为4m/s
B ．该波的传播方向沿x 轴正方向
C ．经过0.5s ，质点P 沿波的传播方向向前传播2m
D ．该波在传播过程中若遇到4m 的障碍物，能发生明显衍射现象
E.经过0.5s 时间，质点P 的位移为零，路程为0.4m
9、如图所示，等腰直角三角形金属框abc 右侧有一有界匀强磁场，磁场方向垂直纸面向外，ab 边与磁场两边界平行，磁场宽度大于bc 边的长度。

现使框架沿bc 边方向匀速穿过磁场区域，t =0时，c 点恰好达到磁场左边界。

线框中产生的感应电动势大小为E ，感应电流为I （逆时针方向为电流正方向），bc 两点间的电势差为U bc ，金属框的电功率为P 。

图中上述各量随时间变化的图像可能正确的是（ ）
A．B．C．D．
10、如图甲，线圈A（图中实线，共100匝）的横截面积为0.3m2，总电阻r＝2Ω，A右侧所接电路中，电阻R1＝2Ω，R2＝6Ω，电容C＝3μF，开关S1闭合．A中有横截面积为0.2m2的区域C（图中虚线），C内有图乙所示的变化磁场，t＝0时刻，磁场方向垂直于线圈平面向里．下列判断正确的是
A．闭合S2、电路稳定后，通过R2的电流由b流向a
B．闭合S2、电路稳定后，通过R2的电流大小为0.4A
C．闭合S2、电路稳定后再断开S1，通过R2的电流由b流向a
D．闭合S2、电路稳定后再断开S1，通过R2的电荷量为7.2×10－6C
三、实验题：本题共2小题，共18分。

把答案写在答题卡中指定的答题处，不要求写出演算过程。

11．（6分）某同学利用如图甲所示的实验装置，通过研究纸带上第一个点到某一个点之间的运动来验证机械能守恒定律。

通过实验数据分析，发现本实验存在较大的误差，为此改用如图乙所示的实验装置：通过电磁铁控制的小铁球从A点自由下落，下落过程中球心正好经过光电门B时，通过与光电门B相连的毫秒计时器（图中未画出）记录挡光时
d d h，重力加速度为g。

请回答下间t，用毫米刻度尺测出A、B之间的距离h，用游标卡尺测得小铁球的直径()
列问题：
(1)小铁球经过光电门时的瞬时速度v=______（用题中所给字母表示）。

(2)如果d、t、h、g满足关系式2t ______，就可验证机械能守恒定律。

(3)比较两个方案，改进后的方案相比原方案主要的两个优点是______。

A．不需要测出小铁球的质量
B．电磁铁控制小铁球，更易保证小铁球的初速度为0
C．消除了纸带与打点计时器之间的摩擦力影响
D．数据处理大大简化
12．（12分）某同学欲将电流表改装为两用电表，即中央刻度为15的“×1”挡的欧姆表及量程为0~15V的电压表，实验室可提供的器材有
A．一节全新的5号干电池E（内阻不计）
B．电流表A1（量程0~10mA，内阻为25Ω）
C．电流表A2（量程0~100mA，内阻为2.5Ω）
D．滑动变阻器R1（0~30Ω） E.滑动变阻器R2（0~3Ω）
F.定值电阻R3（117.5Ω）
G.定值电阻R4（120Ω）
H.定值电阻R5（147.5Ω）L.单刀双掷开关S，一对表笔及若干导线
(1)图中a应接电流表的______（选填“+”或“－”）接线柱，测量电压时应将开关S扳向_______（选填“1”或“2”）；
(2)图中电流表应选用________（选填“B”或“C”），滑动变阻器应选用________（选填“D”或“E”），定值电阻R0应选________（选填“F"“G"或“H”）；
(3)在正确选用器材的情况下，正确连接好实验电路若电流表满偏电流为I g，则电阻刻度盘上指针指在3
4
I g处应标上
_______。

（填写具体数值）
四、计算题：本题共2小题，共26分。

把答案写在答题卡中指定的答题处，要求写出必要的文字说明、方程式和演算步骤。

13．（10分）如图所示，直角三角形ABC为某种透明介质的横截面，∠B＝30°，BC＝30cm，AB面涂有反光材料．某单色光从BC上的D点垂直BC射入介质，经AB面反射后从AC面上射出，射出方向与AB面垂直．已知BD＝21cm，不考虑光在AC面的反射．求：
（i）介质的折射率；
（ii）光在介质中的传播时间．
14．（16分）粗糙绝缘的水平地面上有一质量为m的小滑块处于静止状态、其带电量为q(q>0)。

某时刻，在整个空间
加一水平方向的匀强电场，场强大小为
mg
q
E=。

经时间t后撤去电场，滑块继续滑行一段距离后停下来。

已知滑块与
地面间的动摩擦因数为0.5
μ=，重力加速度为g，求滑块滑行的总距离L。

15．（12分）如图所示，质量均为m=1kg的长方体物块A、B叠放在光滑水平面上，两水平轻质弹簧的一端固定在竖直墙壁上，另一端分别与A、B相连接，两弹簧的原长均为L0=0.2m，与A相连的弹簧的劲度系数k A=100N/m，与B 相连的弹簧的劲度系数k B=200N/m。

开始时A、B处于静止状态。

现在物块B施加一水平向右的拉力F，使A、B静止在某一位置，此时拉力F=3N，使A、B静止在某一位置，A、B间的动摩擦因数为μ=0.5，撤去这个力的瞬间（A、B无相对滑动，弹簧处于弹性限度内），求：
(1)物块A的加速度的大小；
(2)如果把拉力改为F′=4.5N（A、B无相对滑动，弹簧处于弹性限度内），其它条件不变，则撤去拉力的瞬间，求物块B对A的摩擦力比原来增大多少？
参考答案
一、单项选择题：本题共6小题，每小题4分，共24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、D
【解题分析】
A ．当所加磁场的方向斜向左下方与水平方向成60°角时，NO 0
B IL ，MO
0B IL ，A 错误；
B ．当所加磁场方向竖直向上时，NO 受到的安培力仍垂直纸面向里，大小为
012B IL ，MO 受到的安培力垂直纸面向里，大小为0B IL ，B 错误；
C ．当所加磁场方向竖直向下时，NO 0B IL ，MO 受到的安培力垂直纸面向外，大小为0B IL ，C 错误；
D ．当所加磁场方向斜向右上方与水平方向成60°角时，NO 0B IL ，MO
0B IL ，D 正确。

故选D 。

2、D
【解题分析】 AB ．开关闭合到电路中电流稳定的时间内，b 立即变亮，由于线圈的阻碍，流过a 灯泡的电流逐渐增加，故其亮度逐渐增加，最后稳定，二者亮度相同，故A 错误，B 错误；
CD ．开关在断开瞬间，线圈相当于电源，电流大小从a 稳定时的电流开始减小，由于a 与b 是相同的，所以电路中的电流稳定时两个支路的电流值相等，所以在开关由闭合至断开，在断开瞬间，a 、b 灯都逐渐熄灭，不能再闪亮一下，故C 错误，D 正确。

故选D 。

3、D
【解题分析】
AB ．双星间的万有引力提供它们各自圆周运动的向心力，则恒星和行星做圆周运动的角速度大小相等，周期相同，则 212Mm G m r L
ω= 222Mm G M r L
ω= 可得
12r M r m
= 由于恒星与行星质量不同，则轨道半径不同，由公式v r ω=可知，恒星和行星做圆周运动的线速度大小不同，故AB 错误；
C ．根据多普勒效应可知，若某恒星在靠近我们，该恒星发出光的频率不变，但我们接收到的频率会比它发出时的频率，即恒星光谱会出现蓝移，故C 错误；
D ．根据多普勒效应可知，若某恒星在远离我们，该恒星发出光的频率不变，但我们接收到的频率会比它发出时的频率低，即恒星光谱会出现红移，故D 正确。

故选D 。

4、B
【解题分析】
设扎帕塔（及装备）对气体的平均作用力为F ，根据牛顿第三定律可知，气体对扎帕塔（及装备）的作用力的大小也等于F ，对扎帕塔（及装备），则
F Mg =
设时间t ∆内喷出的气体的质量m ∆，则对气体由动量定理得
∆=∆F t mv
解得
m F Mg t v v
∆==∆ 代入数据解得
0.2kg m t
∆=∆ 发动机每秒喷出气体的质量为0.2kg ，故B 正确，ACD 错误。

故选B 。

5、C
【解题分析】
我们日常生活中用的都是交流电，电压是220V ，频率是50Hz ．周期为0.02s ；电压的最大值为：
V=311V ，只有C 正确。

故选C 。

6、D
【解题分析】
对m 1分析可知绳子的拉力大小，对滑轮分析，由于滑轮放在一根绳子上，绳子两端的张力相等，故可知两绳子和竖直
方向上的夹角相等，由共点力的平衡关系可得出两质量的关系．
【题目详解】
对m 1分析可知，m 1受拉力及本身的重力平衡，故绳子的拉力等于m 1g ； 对于动滑轮分析，由于滑轮跨在绳子上，故两端绳子的拉力相等，它们的合力一定在角平分线上；由于它们的合力与m 1的重力大小相等，方向相反，故合力竖直向上，故两边的绳子与竖直方向的夹角α和β相等；故A 错误；由以上可知，两端绳子的拉力等于m 1g ，而它们的合力等于m 1g ，因互成角度的两分力与合力组成三角形，故可知1m 1g ＞m 1g ，即m 1一定小于1m 1．但是m 1不一定大于m 1，故BC 错误。

轻杆受到绳子的作用力等于两边绳子的合力，大小为22cos
2m g β，选项D 正确；故选D 。

【题目点拨】
本题要注意题目中隐含的信息，记住同一绳子各部分的张力相等，即可由几何关系得出夹角的关系；同时还要注意应用力的合成的一些结论．
二、多项选择题：本题共4小题，每小题5分，共20分。

在每小题给出的四个选项中，有多个选项是符合题目要求的。

全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。

7、BD
【解题分析】
A ．由右手定则判断可知ab 中电流的方向为从b 向a ，故A 错误；
B ．由法拉第电磁感应定律得ab 棒产生的感应电动势为 0.40.510V 2V E Blv ==⨯⨯=
由欧姆定律棒两端的电压
23V 1.5V +31
E U R R r =⋅=⨯=+ 故B 正确；
CD ．对于棒减速运动过程，根据能量守恒定律得，回路中产生的总热量为
2211110J 50J 22
Q mv ==⨯⨯= 定值电阻R 的发出热量为
=37.5J R R Q Q R r
=+ 故C 错误，D 正确。

故选BD 。

8、ADE
【解题分析】
A ．由甲读出该波的波长为 λ=4m ，由乙图读出周期为 T =1s ，则波速为
4m /s v T λ
==
故A 正确；
B ．在乙图上读出t =0时刻P 质点的振动方向沿y 轴负方向，在甲图上判断出该波的传播方向沿x 轴负方向。

故B 错误；
C ．质点P 只在自己的平衡位置附近上下振动，并不波的传播方向向前传播。

故C 错误。

D ．由于该波的波长为4m ，与障碍物尺寸相差不多，能发生明显的衍射现象，故D 正确；
E ．经过 0.52
T t s ==
，质点P 又回到平衡位置，位移为零，路程为 S =2A =2×0.2m=0.4m 。

故E 正确。

故选ADE.
9、BC
【解题分析】
A ．根据导体棒切割磁场产生的动生电动势为E Blv =可知，第一阶段匀速进磁场的有效长度均匀增大，产生均匀增大的电动势，因磁场宽度大于bc 边的长度，则第二阶段线框全部在磁场中双边切割，磁通量不变，线框的总电动势为零，第三阶段匀速出磁场，有效长度均匀增大，产生均匀增大的电动势，故E t -图像的第三阶段画错，故A 错误；
B ．根据闭合电路的欧姆定律E i R
=
，可知第一阶段感应电流均匀增大，方向由楞次定律可得为顺时针(负值)，第二阶段电流为零，第三阶段感应电流均匀增大，方向逆时针(正值)，故i t -图像正确，故B 正确； C ．由部分电路的欧姆定律bc bc U iR =，可知bc U t -图像和i t -图像的形状完全相同，故C 正确；
D ．金属框的电功率为2P i R =，则电流均匀变化，得到的电功率为二次函数关系应该画出开口向上的抛物线，则P t -图像错误，故D 错误。

故选BC 。

10、BD
【解题分析】
根据楞次定律，线圈中产生的感应电流为顺时针方向，则闭合S 2、电路稳定后，通过R 2的电流由a 流向b ，选项A 错误；根据法拉第电磁感应定律：0.61000.243B E n
S V V t ∆==⨯⨯=∆，则闭合S 2、电路稳定后，通过R 2的电流大小为1240.4262
E I A A R R r ===++++，选项B 正确；闭合S 2、电路稳定后电容器上极板带正电，则当再断开S 1，电容器放电，通过R 2的电流由a 流向b ，选项C 错误；电路稳定后电容器带电量
6623100.467.210R Q CU C C --==⨯⨯⨯=⨯，则电路稳定后再断开S 1，通过R 2的电荷量为7.2×10－6C ，选项D 正确；故选BD.
点睛：此题考查法拉第电磁感应定律以及直流电路中的含电容问题；注意用B E n S t
∆=∆求解电动势时，S 是线圈中有磁场部分的面积，不是线圈的面积； 同时要搞清电容器两端的电压是哪个电阻上的电压值.
三、实验题：本题共2小题，共18分。

把答案写在答题卡中指定的答题处，不要求写出演算过程。

11、d t
22d gh BC 【解题分析】
(1)[1]用平均速度代替小铁球经过光电门时的瞬时速度，即
d v t
= (2)[2]若小铁球机械能守恒，则有
212
mv mgh = 可得
2
2
2d t gh = (3)[3]比较两个方案，改进后的方案相比原方案最主要的优点：一是消除了纸带与打点计时器之间的摩擦力影响；二是电磁铁控制小铁球，更易保证小铁球的初速度为0，故BC 正确，AD 错误。

故选BC 。

12、+ 1 C D H 5Ω
【解题分析】
(1)[1]欧姆表内置电源正极与黑表笔相连，则左边电笔为红表笔，所以图中a 应接电流表的“+”；
[2]电流表与分压电阻串联可以改装成电压表，由图示电路图可知，测量电压时应将开关S 扳向1；
(2)[3]中央刻度为15的“×1”挡的欧姆表中值电阻为15Ω，欧姆表内阻等于中值电阻，欧姆调零时电路电流 1.5==0.1A 100mA 15
E I R ==内 故电流表应选择C ；
[4]当改装成欧姆表时，接入一个调零电阻，由题意由于欧姆表的内阻为15Ω，则
=152
g g E R R I -=Ω滑
故滑动变阻器选D ；
[5]当改装为量程为0－15V 的电压表时，应串联一个阻值为
0150.1 2.5147.50.1g g
g U I R R I --⨯==Ω=Ω 故定值电阻选H ；
(3)[6]若电阻值指在34
g I ,即此时电流为 3=75mA 4
g I I = 所以待测电阻
31.5=(15)Ω5Ω7510
E R R I Ω--=-=⨯
四、计算题：本题共2小题，共26分。

把答案写在答题卡中指定的答题处，要求写出必要的文字说明、方程式和演算步骤。

13、 (1) 3 (2) 91.310s -⨯
【解题分析】
（i ）由题，作出的光路如图所示
光在E 点发生反射，光在F 点发生折射，由反射定律得：1230∠=∠=︒
因∆AEF 为等边三角形，则330∠=︒，光沿垂直AB 面方向射出，则460∠=︒
根据折射定律得： sin 4sin 3n ∠=
∠ 解得：3n =（ii ）光在介质中的传播速度c v n
= 由几何关系可得：DE DBtan B =∠，
cos BC BD EF AE B -==∠ 光在介质中的传播时间DE EF t v
+=
解得：91.310t s -=⨯ 【题目点拨】先根据题意作出光路图，再根据几何关系求出入射角和折射角，根据折射定律求出折射率，根据c v n =求出光在介质中的速度，由几何关系求出光传播的路程，从而求光在介质中运动的时间．
14、212
L gt =
【解题分析】
设滑块的质量为m ，电场撤去前后过程，滑块的加速度分别为12、a a ，全过程的最大速度为v ； 加速过程，对滑块根据牛顿第二定律可得
1qE mg ma μ-=.
由运动学公式
1v a t =
此过程的位移
21112
x a t = 撤去电场后，对滑块根据牛顿第二定律可得
2mg ma μ=
由运动学公式
2222v a x =
故
12212
L x x gt =+=. 15、 (1)1.5m/s 2；(2)0.25N
【解题分析】
(1)在拉力撤去前，根据受力平衡有
A B 1()F k k x =+
代入数据解得
x 1=0.01m
拉力F 撤去后的瞬间，对A 、B 整体根据牛顿第二定律有 F =2ma 1
解得
a 1=1.5m/s 2
以A 为研究对象，用隔离法有
k A x 1+F f =ma 1
解得
f 0.5N F m
g μ=<
即A 、B 之间相对静止，为静摩擦力，所以物块A 的加速度为 a 1=1.5m/s 2
(2)在拉力改为F′=4.5N 后，撤去拉力前，根据受力平衡有 A B 2()F k k x =+'
代入数据解得
x 2=0.015m
拉力F 撤去后的瞬间，对A 、B 整体根据牛顿第二定律有 F′=2ma 2
解得
a 2=2.25m/s 2
以A 为研究对象，用隔离法有
k A x 2+F f ′=ma 2
解得
F f ′=0.75N
故
ΔF f =F f ′－F f =0.25N。