河南省平顶山市郏县第一高级中学2024年9校联考高三物理试题

河南省平顶山市郏县第一高级中学2024年9校联考高三物理试题
考生请注意：
1．答题前请将考场、试室号、座位号、考生号、姓名写在试卷密封线内，不得在试卷上作任何标记。

2．第一部分选择题每小题选出答案后，需将答案写在试卷指定的括号内，第二部分非选择题答案写在试卷题目指定的位置上。

3．考生必须保证答题卡的整洁。

考试结束后，请将本试卷和答题卡一并交回。

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、家电待机耗电问题常常被市民所忽略。

北京市电力公司曾举办“计量日进您家”活动，免费上门为市民做家庭用电耗能诊断分析。

在上门实测过程中，技术人员发现电视机待机一天的耗电量在0.2度左右，小小机顶盒一天的待机耗电量更是高达0.4度。

据最新统计温州市的常住人口约1000万人，参考下表数据，估算每年温州市家庭用电器待机耗电量约为( ) 家庭常用电器 电视机 洗衣机 空调 电脑 户均数量（台） 2 1 2 1 电器待机功耗（W/台） 10
20
40
40
A ．4×105度
B ．4×107度
C ．4×109度
D ．4×1011度
2、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 03
B IL 3、有关原子物理学史，下列说法符合事实的是（ ） A ．卢瑟福通过α粒子散射实验提出了原子的枣糕模型
B ．能量量子假说是普朗克首先提出的，光子假说则是爱因斯坦首先提出的
C ．汤姆孙首先发现了中子，从而说明原子核内有复杂的结构
D ．玻尔在光的粒子性的基础上，建立了光电效应方程
4、北斗卫星导航系统(BDS)是中国自行研制的全球卫星定位和导轨系统，预计2020年形成全球覆盖能力。

如图所示是北斗导航系统中部分卫星的轨道示意图，已知a 、b 、c 三颗卫星均做匀速圆周运动，轨道半径，其中a 是地
球同步卫星，不考虑空气阻力。

则
A ．a 的向心力小于c 的向心力
B ．a 、b 卫星的加速度一定相等
C ．c 在运动过程中不可能经过北京上空
D ．b 的周期等于地球自转周期
5、如图所示，四根等长的缆绳一端悬于起重机的吊钩上，另一端分别系在一个正方形的框架上，框架下面悬吊着重物，起重机将重物以m 0.5s
的速度沿竖直方向匀速向上吊起.若起重机的输出功率为20kW ，每根缆绳与竖直方向的夹角均
为37︒，忽略吊钩、框架及绳的重力，不计一切摩擦，sin370.6︒= ，cos370.8︒=.则悬于吊钩的每根缆绳的拉力大小为（ ）
A ．45.010N ⨯
B ．44.010N ⨯
C ．41.2510N ⨯
D ．41.010N ⨯
6、在如图所示的逻辑电路中，当A 端输入电信号”1”、B 端输入电信号”0”时，则在C 和D 端输出的电信号分别为
A．1和0 B．0和1 C．1和l D．0和0
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、双面磁力擦玻璃器是利用磁铁做中心材料，附加塑料外壳和一些清洁用的海绵布或纤维物质，在塑料外壳外面两侧一侧有绳子和拉环是为了防政璃器从玻璃外面脱落坠下造成安全隐患，另一侧有牢固的手柄以方便工作人员使用。

当擦竖直玻璃时，如图所示。

下列相关说法正确的是（）
A．磁力擦玻璃器摔落后磁性减弱，可以用安培分子环流假说进行解释
B．若其中一块改成铜板，根据电磁感应现象可知，也能制作成同样功能的擦窗器
C．当擦窗器沿着水平方向匀速运动时，内外两层间的磁力可能是水平方向的
D．当擦窗器沿着竖直向下方向匀速运动时，内外两层间的磁力可能是水平方向的
8、在图示电路中，理想变压器的原、副线圈匝数比为2∶1，电阻R1、R2、R3、R4的阻值均为4Ω。

已知通过R4的电流i4=22sin100πt A，下列说法正确的是（）
A．a、b两端电压的频率可能为100Hz
B．a、b两端电压的有效值为56V
C．若a、b两端电压保持不变，仪减小R2的阻值，则R1消耗的电功率减小
D．若a、b两端电压保持不变，仪减小R1的阻值，则R2两端电压增大
9、如图所示，边长为L、匝数为N、电阻不计的正方形线圈abcd，在磁感应强度为B的匀强磁场中绕转轴OO′以角速度ω匀速转动，轴OO′'垂直于磁感线，制成一台交流发电机，它与理想变压器的原线圈连接，变压器原、副线圈的匝数之比为1∶2，二极管的正向电阻为零，反向电阻无穷大，从正方形线圈处于图示位置开始计时，下列判断正确的是()
A．交流发电机的感应电动势的瞬时值表达式为e＝NBωL2cos ωt
B．变压器的输入功率与输出功率之比为2∶1
C．电压表V示数为NBωL2
D．若将滑动变阻器的滑片向下滑动，电流表和电压表示数均变小
10、下列说法中正确的是_______．
A．饱和汽压随温度降低而减小，与饱和汽的体积无关
B．气体在等压变化过程中，若其温度升高，则容器内每秒钟单位面积上气体分子碰撞的平均次数将减少
C．水在涂有油脂的玻璃板上能形成水珠，而在干净的玻璃板上却不能，是因为油脂使水的表面张力增大的缘故D．分子间距离增大时，分子间引力和斥力都减小，分子势能不一定减小
E.气体的温度升高时，分子的热运动变得剧烈，分子的平均动能增大，撞击器壁时对器壁的作用力增大，从而气体的压强一定增大．
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）某研究性学习小组用如图所示的实验装置测量木块与木板间的动摩擦因数μ。

实验室提供的器材有：带定滑轮的长木板、有凹槽的木块、钩码若干、细线和速度传感器等。

实验中将部分钩码悬挂在细线下，剩余的全部放在木块的凹槽中，保持长木板水平，利用速度传感器测量木块的速度。

具体做法是：先用刻度尺测量出A、B间的距离L，将木块从A点由静止释放，用速度传感器测出它运动到B点时的速度v，然后从木块凹槽中移动钩码逐个悬挂到细线下端，改变悬挂钩码的总质量m，测得相应的速度v，由运动学
-图象如图所示。

回答下列问题：
公式计算对应的加速度a，作出a m
(1)设加速度大小为a，则a与v及L之间的关系式是__________。

(2)已知当地重力加速度g取2
9.8m/s，则木块与木板间的动摩擦因数μ=__________（保留2位有效数字）；μ的测量值__________（填“大于”“小于”或“等于”）真实值，其原因是__________（写出一个即可）。

(3)实验中__________（填“需要”或“不需要”）满足悬挂钩码的质量远小于木块和槽中钩码的总质量。

12．（12分）龙泉中学某物理小组欲利用如图所示的电路同时测量一只有30格刻度的毫安表的量程、内阻和光敏电阻的阻值与光照强度之间的关系。

实验室能提供的实验器材有：学生电源（输出电压为，内阻不计）、电阻箱（最大阻值999.9 Ω）、单刀双掷开关一个、导线若干。

（1）该小组实验时先将电阻箱的阻值调至最大，然后将单刀双掷开关接至a端，开始调节电阻箱，发现将电阻箱的阻值调为800Ω时，毫安表刚好偏转20格的刻度；将电阻箱的阻值调为500Ω时，毫安表刚好能满偏。

实验小组据此得到了该毫安表的量程为I g=____ mA，内阻=_____Ω。

（2）该小组查阅资料得知，光敏电阻的阻值随光照强度的变化很大，为了安全，该小组需将毫安表改装成量程为3 A 的电流表，则需在毫安表两端________（选填“串联”或“并联”）一个阻值为_______Ω的电阻。

（结果保留一位小数）（3）改装完成后（表盘未改动），该小组将单刀双掷开关接至b端，通过实验发现，流过毫安表的电流I（单位：mA）与光照强度E（单位：cd）之间的数量关系满足，由此可得光敏电阻的阻值R（单位：Ω）与光照强度E（单位：cd）之间的关系为=________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．（10分）如图所示，在直角坐标系xOy的第一象限内存在匀强磁场，磁场方向垂直于xOy面向里，第四象限内存在沿y轴正方向的匀强电场，电场强度大小为E，磁场与电场图中均未画出。

一质量为m、带电荷量为+q的粒子自y 轴的P点沿x轴正方向射入第四象限，经x轴上的Q点进入第一象限。

已知P点坐标为（0，-l），Q点坐标为（2l，0），不计粒子重力。

(1)求粒子经过Q点时速度的大小和方向；
(2)若粒子在第一象限的磁场中运动一段时间后以垂直y轴的方向进入第二象限，求磁感应强度B的大小。

14．（16分）如图所示，折射率2
n 的半圆柱体玻璃砖的截面半径为R，圆心在O点。

圆弧面透光，底部平面有一
薄层反射光的薄膜。

一条光线沿图示方向射在A点，A点与底部平面的距离为
2
2
R。

求：
（i）光在底部平面的反射点距圆心的距离；
（ii）从玻璃砖射出的光线与射入玻璃砖的光线间的夹角。

15．（12分）如图所示，为某娱乐活动项目的示意图;参加活动的人员从右侧平台上的A点水平跃出，到达B点恰好抓住摆过来的绳索，这时人的速度恰好垂直于OB向左下，然后摆到左侧平台上的D点。

不计一切阻力和机械能损失，不计绳的重力，人可以看作质点，绳索不可伸长。

设人的质量为m=50kg，绳索长l=25m，A点比D点低h=3.2m。

人刚抓住绳索以及摆到D点时绳索与竖直方向的夹角分别如图所示(g=10m/s2)。

若使人能刚好到达D点，求：
(1)人从A点水平跃出的速度；
(2)A、B两点间的水平距离；
(3)在最低点C，人对绳索的拉力。

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、C
【解题分析】
温州市的常住人口约1000万人，平均每户的人口按3人计算，温州大约330万户家庭，一个家庭电器的待机功率：
2×10W+1×20W+2×40W+1×40W=160W；所有用电器待机的总功为：W=NPt=330×104×0.16kW×（360×24h）
=456192×104KW•h≈4.6×109度；故选C。

2、D
【解题分析】
B IL，MO A．当所加磁场的方向斜向左下方与水平方向成60°角时，NO受到的安培力仍垂直纸面向里，大小为
2
B IL，A错误；
受到的安培力垂直纸面向外，大小为
2
IL，MO受到的安培力垂直纸B．当所加磁场方向竖直向上时，NO
B IL，B错误；
面向里，大小为
B IL，MO受到的安培力垂直纸面向C．当所加磁场方向竖直向下时，NO
B IL，C错误；
外，大小为
B IL，MO D．当所加磁场方向斜向右上方与水平方向成60°角时，NO受到的安培力仍垂直纸面向里，大小为当
2
B IL，D正确。

受到的安培力垂直纸面向里，大小为
2
故选D。

3、B
【解题分析】
A．卢瑟福从1909年起做了著名的α粒子散射实验，实验结果成了否定汤姆孙枣糕原子模型的有力证据，在此基础上，卢瑟福提出了原子核式结构模型，故A错误；
B．能量量子假说是普朗克首先提出的，光子假说则是爱因斯坦首先提出的，故B正确；
Be）的实验发现了中子，汤姆孙首先发现了电子，从而说明原子有复杂的结C．查德威克通过用α粒子轰击铍核（9
4
构，故C 错误：
D ．爱因斯坦提出了光子假说，建立了光电效应方程，故D 错误。

故选：B 。

4、D
【解题分析】因a 、c 的质量关系不确定，则无法比较两卫星的向心力的大小，选项A 错误；a 、b 卫星的半径相同，则加速度的大小一定相同，选项B 错误；c 是一般的人造卫星，可能会经过北京的上空，选项C 错误；a 、b 的半径相同，则周期相同，因a 是地球的同步卫星，则两卫星的周期都等于地球自转的周期，选项D 正确；故选D. 5、C 【解题分析】 由P Fv =可知4410N P
F v
=
=⨯，故重物的重力4410N G F ==⨯.设每跟缆绳的拉力大小为T 根据共点力平衡条件可得4cos37T G ︒=，解得41.2510N T =⨯，故C 正确. 6、C 【解题分析】
B 端输入电信号“0”时，经过非门输出端D 为“1”，AD 为与门输入端，输入分别为“1”、“1”，经过与门输出端
C 为“1”。

故C 正确，AB
D 错误。

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、AD 【解题分析】
A 、剧烈的碰撞和升高温度都会减弱磁体的磁性，可以用安培分子环流假说进行解释。

故A 正确；
B 、力擦玻璃器并非是通过电磁感应来进行工作的，而是利用磁体之间异名磁极的相互吸引来工作的。

故B 错误；
C 、当擦窗器沿着水平方向匀速运动时，根据力的平衡条件，以其中一层为对象，对磁体进行受力分析，有竖直向下的重力、水平方向的摩擦力、则此方向斜向上，故C 错误；
D 、当擦窗器沿着竖直向下匀速运动时，根据力的平衡条件，以其中一层为对象，对磁体在水平方向受到磁力和玻璃的支持力，竖直方向若竖直向下的重力等于竖直向上的摩擦力、则竖直方向的磁力为零，此时磁力的合力为水平方向。

故D 正确。

故选AD 。

8、BD 【解题分析】
A ．通过4R 的电流4A i t π=，则角速度
100rad/s ωπ= 频率为
50Hz 2f ω
π
=
= 变压器不会改变交流电的频率，故a 、b 两端电压的频率为50Hz ，故A 错误；
B ．通过4R 的电流最大值为，则有效值为
42A I =
根据并联电路的规律可知，通过3R 的电流有效值为2A ，副线圈的输出电流：24A I
根据变流比可知，原线圈的输入电流
2
121
2A n I I n =
= 1R 两端电压为
1118V R U I R ==
副线圈两端电压
2224424V U I R I R =+=
根据变压比可知，原线圈的输入电压
1
122
48V n U U n =
= 则a 、b 两端电压
1156V ab R U U U =+=
故B 正确；
C ．若a 、b 两端电压保持不变，仅减小2R 的阻值，根据闭合电路欧姆定律可知，副线圈的输出电流增大，根据变流比可知，原线圈的输入电流增大，则1R 消耗的电功率增大，故C 错误；
D ．若a 、b 两端电压保持不变，仅减小1R 的阻值，则原线圈输入电压增大，根据变压比可知，副线圈输出电压增大，则2R 两端的电压增大，故D 正确； 故选BD 。

9、AC
【解题分析】
A ．从垂直于中性面时开始时，矩形线圈产生的感应电动势的瞬时值表达式为 e =NBL 2ωcos ωt 故A 正确；
B ．变压器的输入与输出功率之比为1：1，故B 错误；
C ．交流电在一个周期内有半个周期通过二极管，次级交流电压的最大值等于 U 2m =2NBωL 2
根据电流的热效应可得
2
2T U T R
＝ 解得 U =NBωL 2 故C 正确；
D ．当P 位置向下移动，R 增大，根据理想变压器的变压原理知输出电压即电压表V 的示数不变，电阻消耗的功率变小，故电流表示数变小，故D 错误。

故选AC ． 10、ABD 【解题分析】
饱和汽压只与温度有关，与饱和汽的体积无关，故A 正确； 气体在等压变化过程中，若其温度升高，分子平均作用力变大，由于压强不变，所以容器内每秒钟单位面积上气体分子碰撞的平均次数将减小，故B 正确；水对油脂表面是不浸润的所以成水珠状，水对玻璃表面是浸润的，无法形成水珠，表面张力是一样的，故C 错误；分子间距离增大时，分子间引力和斥力都减小，但是分子势能不一定减小，关键要看分子力做正功还是负功，故D 正确；气体的温度升高时，根据理想气体的状态方程：
PV
C T
=由于体积不知如何变化，所以气体的压强不一定增大；故E 错误；故选ABD
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、22v aL = 0.34（0.32~0.35均可） 大于滑轮与轴承 细线间有摩擦 不需要 【解题分析】
（1）[1]．根据匀变速直线运动的规律有22v aL =。

（2）[2]．设木块的质量为M ，钩码的总质量为0m ，根据牛顿第二定律有
()0mg f M m a -=+
()0f M m m g μ=+-
联立解得加速度 ()01g a m g M m μμ+=-+
由题图可知，当0m =时，2 3.3m/s a g μ=-=-，则木块与木板间的动摩擦因数0.34μ=；
[3]．因滑轮与轴承、细线间有摩擦，所以测量值大于真实值。

（3）[4]．实验中没有采用细线拉力等于重力，所以不需要满足悬挂钩码的总质量远小于木块和槽中钩码的总质量。

12、（1）30 100 （2）并联 1.0 (3)
【解题分析】
根据部分电路的欧姆定律，由题中所给的两组数据列方程可求出毫安表的内阻，再结合刻度线就能求出毫安表的量程；电表的改装问题就是部分电路的欧姆定律的应用，根据满偏刻度和内阻的值及量程就能算出要并联的电阻值；设光敏电阻的电流为I′，由欧姆定律太题设条件列式就能表示出光敏电阻与光照强度的关系。

【题目详解】
（1）设毫安表每格表示电流大小为，则当电阻箱的阻值为
时，由闭合电路的欧姆定律可得；当电阻箱的阻值为R=800Ω时，则有
，两式联立并代入数据可解得：，该毫安表的量程I g =30mA ；
（2）要将量程为300mA 的毫安表改成量程为
电流表，则需在毫安表两端并联一个电阻，设其电阻为R′，则有，代入数据可解得
； （3）由题意可知，改装后电流表的内阻为
，设通过光敏电阻的电流大小为（单位：A ）则有成立，且，即，整理可得。

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）qEl v m
=，速度方向与水平方向的夹角为45°；（2）2mE B ql =【解题分析】
（1）设粒子在电场中运动的时间为t 0，加速度的大小为a ，粒子的初速度为v 0， 过Q 点时速度的大小为v ，沿y 轴方向分速度的大小为v y ，由牛顿第二定律得
qE ma =
由运动学公式得
2012
OP x at = 00OQ x v t =
竖直方向速度为
0y v at =
合速度为
v =解得
v =因为水平和竖直方向速度相等，所以速度方向与水平方向的夹角为45°。

（2）粒子在第一象限内做匀速圆周运动，设粒子做圆周运动的半径为R ，由几何关系可得
R =
由牛顿第二定律得
2
v qvB m R
= 解得
B =
14、（i ）OB =
；（ii ）30° 【解题分析】
（i ）由题意知
AQ R =
则 145∠=︒
A 点折射有
sin 45sin 2
n ︒=∠ 解得
230∠=︒
由几何关系知：
31215∠=∠-∠=︒
45230∠=∠=∠=︒
675∠=︒
815∠=︒
则OPB △为等腰三角形。

由余弦定理得
()
22222cos30OB R R =-︒
解得 23OB R =-
（ii ）P 点折射有
sin 7sin 30n ∠=︒
解得
745∠=︒。

则从玻璃砖射出、射入光线的夹角
()()87415453030δ=∠+∠-∠=︒+︒-︒=︒。

15、 (1) 8m/s (2) 4.8m (3) 900N
【解题分析】
（1）从A 到D 点由机械能守恒律可以求出从A 点跃出的速度；
（2）由平抛的水平和竖直位移规律，求出水平距离即AB 两点间的距离；
（3）由机械能守恒律求出到达最低点的速度，再由牛顿第二定律求出人受到绳子的拉力。

【题目详解】
（1）由A到D，根据机械能守恒定律1
2
mv02=mgh
解得v0
（2）从A到B，人做平抛运动 y=lcos37°-lcos53°-h
而y=1
2
gt2
所以x=v0t=4.8m
（3）由A到C，根据机械能守恒定律
1 2mv02+mgl（1-cos53°-h）=
1
2
mv2
F-mg=m
2 v l
解得
2
2(53)
900
mv mg l lcos h
F mg N
l
+-︒-
=+=
根据牛顿第三定律，绳受到的拉力大小与F相等，也是900N．
【题目点拨】
本题考察机械能守恒律和牛顿第二定律及平抛运动的综合，但要注意的是人跃出时的速度方向是水平跃出，这样才是一个平抛，而到达A点时是与绳子垂直的，从而就没有机械能的损失。