2024年1月“九省联考”考后提升卷高三物理（考试时间：150分钟试卷满分：150分）注意事项：1．答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。2．回答选择题时，选出每小题答案后，用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案标号。回答非选择题时，将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。3．考试结束后，将本试卷和答题卡一并交回。一、选择题本题共10小题，在每小题给出的四个选项中，第1~7题只有一项符合题目要求，每小题4分，共28分，第8~10题有多项符合题目要求，每小题5分，共15分。在每小题给出的四个选项中，有多项符合题目要求。全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。1．“梦天号”实验舱携带世界首套可相互比对的冷原子钟组发射升空，对提升我国导航定位、深空探测等技术具有重要意义。如图所示为某原子钟工作的四能级体系，原子吸收频率为的光子从基态能级I跃迁至激发态能级Ⅱ，然后自发辐射出频率为的光子，跃迁到钟跃迁的上能级2，并在一定条件下可跃迁到钟跃迁的下能级1，实现受激辐射，发出钟激光，最后辐射出频率为的光子回到基态。该原子钟产生的钟激光的频率为（   ）  A． B． C． D．【答案】D【详解】原子吸收频率为的光子从基态能级I跃迁至激发态能级Ⅱ时有且从激发态能级Ⅱ向下跃迁到基态I的过程有联立解得 故选D。2．ΔABC是一直角三棱镜的横截面，∠A=90°，∠B=30°。一细光束从AB边以平行于BC边的方向入射后直接射到AC边，恰好在AC边发生全反射，则棱镜的折射率为（ ）A． B． C． D．【答案】A【详解】设光从AB边射入时折射角为α，射到AC面上N点时入射角为β，光路图如下所示根据折射定律有光在AC边上恰好发生全反射有又由几何关系知根据三角函数关系有联立上式解得故选A。3．在一个导线框架中通以如图所示的电流，边的正中间用绝缘线悬挂金属环，环面与框架平面在同一平面内，在电流Ⅰ减小的过程中A．环向边靠拢 B．环向边靠拢 C．悬线中拉力变小 D．悬线中拉力增大【答案】C【详解】根据安培定则知，弯曲成“п”导线中电流的磁场方向为：垂直纸面向里，且大小减小．由楞次定律可知，感应电流的方向为顺时针，根据左手定则可知，安培力的方向背离圆心，由于弯曲成是“п”导线，所以金属环下边圆弧受到的安培力小于上边圆弧受到的安培力，因此导致挂环的拉力减小，但由于金属环左右两侧受安培力等大反向，则环仍处于静止状态；A．环向AB边靠拢，与结论不相符，选项A错误；    B．环向CD边靠拢，与结论不相符，选项B错误；    C．悬线中拉力变小，与结论相符，选项C正确；    D．悬线中拉力增大，与结论不相符，选项D错误；4．如图所示，一物体自倾角为θ的固定斜面顶端沿水平方向抛出后落在斜面上．物体与斜面接触时速度与水平方向的夹角φ满足( )A．tanφ＝sinθ B．tanφ＝cosθC．tanφ＝tanθ D．tanφ＝2tanθ【答案】D【详解】竖直速度与水平速度之比为竖直位移与水平位移之比为故tanφ=2tanθ故选D．5．如图所示，理想变压器原线圈接的正弦交流电源，副线圈中是定值电阻，R是滑动变阻器，所有电表均为理想电表，且电压表示数为，下列说法正确的是（ ）A．副线圈中电流的频率为B．电流表和的示数比值始终为C．滑动变阻器滑片向下滑动的过程中，电压表示数不变，电源输入功率增大D．滑动变阻器滑片向上滑动的过程中，电流表示数增大，电源输入功率增大【答案】C【详解】A．副线圈中电流的频率等于原线圈中电流的频率，为故A错误；B．输入电压有效值为根据电压与匝数成正比可得变压器原、副线圈的匝数比为电流表和的示数比值等于故B错误；C．滑片向下滑动过程中，变阻器连入电路电阻变小，输入电压及匝数比不变，输出电压不变，即电压表示数不变，根据欧姆定律可得副线圈中电流变大，即示数变大，则原线圈中电流I1变大，电源输入功率I1U1变大，故C正确；D．滑片向上滑动过程中，变阻器连入电路电阻变大，输入电压及匝数比不变，输出电压不变，副线圈中电流减小，原线圈电流减小，电流表示数减小，电源输入功率I1U1减小，故D错误。故选C。6．如图垂直于纸面向里的有界匀强磁场中有一个矩形线框abcd，线框以OO'为轴匀速转动，OO'与磁场右边界重合。若线框中产生电流的峰值为Im，由图示位置开始计时，则下列可以正确描述线框中电流随时间变化的图像是（ ）A． B．C． D．【答案】D【详解】在内，由于线圏在匀强磁场中从中性面开始转动，故产生正弦式交变电流，在内都有感应电流，整个周期都有感应电流，所以ABC错误；D正确；故选D。7．如图，固定在地面的斜面体上开有凹槽，槽内紧挨放置六个半径均为r的相同小球，各小球编号如图。斜面与水平轨道OA平滑连接，OA长度为6r。现将六个小球由静止同时释放，小球离开A点后均做平抛运动，不计摩擦和空气阻力。则在各小球运动过程中，下列说法正确的是（    ）A．六个小球将落在地面上同一点B．六个小球将落在地面上六个不同的点C．球6做平抛运动的水平位移最小D．球1做平抛运动的水平位移最小【答案】C【详解】AB．6个小球都在斜面上运动时，只有重力做功，整个系统的机械能守恒。当有部分小球在水平轨道上运动时，斜面上的小球仍在加速，球6在OA段运动时，斜面上的球在加速，球5对球6的作用力做正功，动能增加，机械能增加；当球1进入OA段后，球1、2、3之间无相互作用力均匀速离开OA段，由于有部分小球在水平轨道上运动时，斜面上的小球仍在加速，水平面上能同时存在三个小球，所以可知离开A点时球6到球4的速度依次增大，最后三个小球都在水平面上时球之间的作用力为零，最后3个小球离开A点的速度相同，水平射程相同，故AB错误；CD．由于离开A点时，球6的速度最小，水平射程最小，而最后三个球3、2、1的速度相等，水平射程相同，故C正确D错误。故选C。8．北京时间2021年9月中旬至10月下旬出现了“火星合日”现象，即当火星和地球分别位于太阳两侧与太阳共线干扰无线电时，影响通信的天文现象，因此中国首辆火星车“祝融号”发生短暂失联。已知地球与火星绕太阳做匀速圆周运动的方向相同。火星的公转周期为T1，地球公转周期为T2，“祝融号”在火星赤道表面做匀速圆周运动的周期为T，“祝融号”的质量为m，火星的半径为R，万有引力常量为G，则下列说法正确的是（ ）  A．火星的第一宇宙速度大小为B．太阳的质量为C．火星的公转周期为T1小于地球公转周期为T2D．相邻两次“火星合日”的时间间隔为【答案】AD【详解】A．“祝融号”在火星赤道表面附近做匀速圆周运动，有解得火星质量由解得火星的第一宇宙速度大小故A正确；B．火星和地球的公转轨道半径未知，所以无法求出太阳的质量，故B错误；C．根据开普勒第三定律可知，火星轨道半径大于地球轨道半径，故火星的公转周期更大，故C错误；D．相邻两次“火星合日”的时间间隔满足解得故D正确。故选AD。9．如图甲，真空中的两平行金属板间距为d、板长为L。A、B两板间加上如乙图所示的周期性变化电压。在t=0时刻，一质量为m、电量为e的电子以初速度v0从两板正中间沿板方向射入电场，并在t=2T时刻从板间射出，不计电子重力。下列说法正确的是（    ）A．电子从板间射出时的速度大小为v0B．电子在板间运动时，电场力的冲量不为零C．电子从板间射出时机械能增加eU0D．若电子在时刻进入，将会水平射出【答案】AD【详解】AC.0-2T内电场力做功为0，机械能增加量为0，所以电子从板间射出时的速度大小为v0，故A正确，C错误；B.电子在板间运动时，电场力的冲量为故B错误；D.时刻射入的电子，在时间内，电子受到向上的电场力，向上做匀加速运动，在时间内，电子受到向下的电场力，向上做匀减速运动，在时刻，电子的速度为，方向水平。在时间内，电子受到向的下电场力，向下做匀加速运动，在电子受到向上的电场力，向下做匀减速运动，在时刻，电子的速度为，方向水平。如此反复，最后粒子在时刻离开金属板，速度为，方向水平。故D正确。故选AD。10．光滑绝缘水平桌面上有一个可视为质点的带正电小球，桌面右侧存在由匀强电场和匀强磁场组成的复合场，复合场的下边界是水平面，到桌面的距离为h，电场强度为E、方向竖直向上，磁感应强度为B、方向垂直纸面向外，重力加速度为g，带电小球的比荷为，如图所示。现给小球一个向右的初速度，离开桌边缘立刻进入复合场运动，从下边界射出，射出时的速度方向与下边界的夹角为。下列说法正确的是（    ）  A．小球在复合场中的运动时间可能是B．小球在复合场中运动的加速度大小可能是C．小球在复合场中运动的路程可能是D．小球的初速度大小可能是【答案】AC【详解】带电小球的比荷为，则有则小球合力为洛伦兹力，所以小球在复合场中做匀速圆周运动，射出时的速度方向与下边界的夹角为，则小球运动情况有两种，轨迹如下图所示  若小球速度为，则根据几何知识可得轨迹所对应的圆心角为，此时小球在复合场中的运动时间为根据几何知识可得，其轨迹半径为则根据洛伦兹力提供向心力有可得，小球的速度为则小球的路程为小球的加速度为若小球速度为，则根据几何知识可得轨迹所对应的圆心角为，此时小球在复合场中的运动时间为根据几何知识可得，其轨迹半径为则根据洛伦兹力提供向心力有可得，小球的速度为则小球的路程为小球的加速度为故选AC。二、实验题本题共2小题，共15分。11．同学们用如图所示的“杆线摆”研究摆的周期与等效重力加速度的关系。杆线摆可以绕着立柱来回摆动（立柱并不转动），使摆球的运动轨迹被约束在一个倾斜的平面内。具体操作步骤如下：（1）测量“斜面”的倾角。将铁架台放在水平桌面上，在铁架台立柱上绑上重垂线，调节杆线摆的线长，使重垂线与摆杆垂直。把铁架台底座的一侧垫高，使立柱倾斜。测出静止时摆杆与重垂线的夹角为，则“斜面”的倾角。（2）根据斜面倾角，求出等效重力加速度。（3）测量杆线摆的周期。尽量减小摆杆与立柱之间的摩擦，将摆拉开一个较小的角度，轻轻释放摆球。用停表测量摆球全振动次所用的时间，则单摆的周期为。（4）改变铁架台的倾斜程度，重复实验，将所需数据记录在表格中。序号（5）为了直观体现周期与等效重力加速度的关系，请在坐标纸中选择合适的物理量与单位，补全缺少的数据点并绘图。（6）通过图线，可以计算出在摆长一定的情况下，摆的周期与等效重力加速度的关系。若忽略球的尺寸，本实验中的摆长应为填“摆线”、“摆杆”的长度，摆长为结果保留位有效数字。【答案】摆杆【详解】（1）[1]摆杆与重垂线的夹角为为摆杆与水平方向的夹角，根据几何关系可知（3）[2]根据摆球全振动的次数和所用时间，周期（5）[3]根据题图可知等效重力加速度为根据单摆周期公式有在图中以周期为纵坐标轴、以为横坐标轴建立坐标系，根据表格中相应的各组数据在坐标系中描点、作图如图所示：（6）[4][5]本实验的摆长为摆杆；由上述图像图像的斜率结合图像函数可知解得12．如图甲所示为某同学组装完成的简易多用电表的电路图。图中，为定值电阻，为欧姆调零电阻；表头G的满偏电流为，内阻为。虚线圆框内为选择开关，A端和B端分别与两表笔相连。该多用电表有5个挡位，5个挡位为：直流电流挡，是电源，分别对应欧姆、、挡，直流电压挡。（1）图中的A端与（填“红”或“黑”）色表笔相连接；（2）根据题给条件可得，；（3）某次测量选择开关选择挡时发现多用电表指针偏角过大。换挡重新欧姆调零之后，指针位置如图乙所示，此时多用电表读数为；（4）根据图乙中的信息，可以得出的电动势为V。【答案】红20299011.01.5【详解】（1）[1]多用电表电流红进黑出，根据内部电源的正负极可知，A端与红表笔相连接。（2）[2]直流电流挡对应开关旋钮1，则解得[3]直流电压挡对应开关旋钮5，则（3）[4]欧姆表读数从右往左读，指针从左往右偏，当发现多用电表指针偏角过大，表示示数较小，则需要换成小挡位挡，此时多用