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2024 年1 月“九省联考”考后提升卷
高三物理
（适用地区：河南 试卷满分：110 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8 小题，每小题6 分，共48 分。在每小题给出的四个选项中，第1~5 题
只有一项符合题目要求，第6~8 题有多项符合题目要求。全部选对的得6 分，选对但不全的
得3 分，有选错的得0 分。
1．（2024·广东佛山·统考一模）主动降噪耳机能根据环境中的噪声（纵波）产生相应的降噪声波，降噪声
波与环境噪声同时传入人耳，两波相互叠加，达到降噪的目的。下列说法正确的是（ ）
A．降噪声波与环境噪声的波长相同
B．耳膜振动方向与环境噪声传播方向垂直
C．降噪声波和环境噪声发生干涉，耳膜振动加强
D．环境噪声频率越高，从耳机传播到耳膜的速度越快
【答案】A
【详解】A．降噪声波与环境噪声叠加后实现降噪，根据波的干涉条件可知，降噪声波与环境噪声频率相
同，速度相同，波长相同，相位相反，A 正确；
B．声波是属于纵波，纵波是振动方向与波的传播方向一致，B 错误；
C．降噪声波和环境噪声发生干涉，耳膜振动减弱，C 错误；
D．声波传播的速度取决于介质，与其频率无关，故D 错误。
故选A。
1
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2．（2024 上·山东滨州·高三校联考）某中学航天课外活动小组在发射飞行器，升空后，飞行器斜向上运动，
方向与竖直方向成
角做匀加速直线运动，加速度大小为
，如图所示。若空气阻力大小为重力的
倍，g 为重力加速度，飞行器的质量为m 保持不变，则飞行器推力（不再考虑其它作用力，
）
的大小是（ ）
A．
B．
C．
D．
【答案】B
【详解】对重力进行矢量分解，根据牛顿第二定律有
解得
根据力的合成有
故选B。
3．（2024 上·浙江·高三校联考）已知钠原子在A、B、C、D 几个能级间跃迁时辐射 的光的波长及光子能
量如表所示。下列判断正确的是（ ）
能级跃
D→A
C→A
B→A
2
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迁
光子波
长
285nm
330nm
590 nm
光子能
量
4.4eV
3.8eV
2.1eV
A．D→B 产生的光的波长为（590-285）nm=305nm
B．B→A 与D→B 产生的光在同一双缝干涉装置中，相邻干涉条纹的间距之比为2.1 2.3
∶
。
C．D→C 与C→B 产生的光子，动量之比为6 17
∶
D．C→A 产生的光能使某种金属发生光电效应，则D→B 产生的光也一定能使这种金属发生光电效应
【答案】C
【详解】A．根据
得能级图如图所示
由
代入数据解得
故A 错误；
B．根据双缝干涉规律
3
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得
B→A 产生的光的波长为
由D→B 产生光的波长为
联立可解得
故B 错误；
C．由A 中图可知
由
而动量
得两种光子的动量之比等于其能量之比
故C 正确；
D．C→A 的能级差为
D→B 其能级差为
由
4
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可得
越大频率
越大，明显
所以C→A 产生的光能使某种金属发生光电效应，而D→B 产生的光不一定能使这种金属发生光电效应，故
D 错误。
故选C。
4．（2024·陕西宝鸡·统考模拟预测）在2023 年9 月21 日的“天宫课堂”上，同学们与航天员进行互动交
流，航天员给同学们解答了与太空垃圾相关的问题。所谓太空垃圾是指在宇宙空间中的各种人造废弃物及
其衍生物。假设在空间站观察到如图所示的太空垃圾P、Q、M、N（P、Q、M、N 均无动力运行，轨道空
间存在稀薄气体），假设空间站和这些太空垃圾均绕地球近似做顺时针方向的圆周运动，则最可能对空间
站造成损害的是（ ）
A．P
B．Q
C．M
D．N
【答案】A
【详解】太空垃圾无动力运行，由于轨道空间存在稀薄气体，所以太空垃圾的轨道会逐渐减低，根据
可得
所以太空垃圾P、N 的周期大于空间站，在轨道降低过程中，P 最有可能对空间站造成损害，N 会在空间站
的后方。
故选A。
5．（2024 上·湖南永州·高三校联考开学考试）如图所示，速度选择器
两极板间的距离为
，板间匀强
磁场的磁感应强度大小为B，O 为速度选择器中轴线上的粒子源，可沿
方向发射速度大小不同、带电
荷量均为
、质量均为
的带电粒子，经速度选择器后，粒子先后经过真空中两平行边界的匀强磁
5
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场区域到达足够大荧光屏；匀强磁场的磁感应强度分别为
，对应边界的宽度分别为
。调节滑
片
可改变速度选择器
两极板间的电压，使粒子沿
方向垂直磁场
边界进入
，经磁场
偏
转后进入
，最后荧光屏恰好未发光，粒子重力不计，则
两极板间的电压大小是（ ）
A．
B．
C．
D．
【答案】C
【详解】设粒子速度为
，MN 两极板间电压为
，在速度选择器中有
可得
由题意，粒子运动的轨迹如图，由三角形相似可得
又
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联立求解得
故选C。
6．（2024·全国·高三专题练习）为了装点城市夜景，市政工作人员常在喷水池水下安装灯光照亮水面。如
图甲所示，水下有一点光源S，同时发出两种不同颜色的a 光和b 光，在水面上形成了一个被照亮的圆形
区域，俯视如图乙所示，环状区域只有b 光，中间小圆为复合光，以下说法中正确的是（ ）
A．在水中a 光波速小于b 光
B．a 光的频率小于b 光
C．用同一套装置做双缝干涉实验，a 光条纹间距更小
D．若某单缝能使b 光发生明显衍射现象，则a 光也一定能发生明显衍射现象
【答案】AC
【详解】AB．如图
在被照亮的圆形区域边缘光线恰好发生了全反射，入射角等于临界角，由于a 光照射的面积较小，则知a
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光的临界角较小，根据
，知a 光的折射率较大，由
，知a 光在水中的传播速度比b 光小，a
光的频率高于b 光，故A 正确，B 错误；
C．由双缝干涉条纹间距公式
，可知a 光波长更短，条纹间距更小，故C 正确；
D．单缝的尺寸小于光波的波长，或与波长差不多能发生明显的衍射，由于a 的波长小于b 的波长，所以
若某单缝能使b 光发生明显衍射现象，则a 光不一定能发生明显衍射现象，故D 错误。
故选AC。
7．（2024·广东佛山·统考一模）开尔文滴水起电机的结构如图所示。中空金属圆筒
、
通过导线分别与
金属杯
、
相连，盆
中的水通过管
从滴管
、
滴出，分别经
、
落入
、
中。整个装置原
不带电，若某次偶然机会，
滴出一滴带少量正电荷的水滴，落入金属杯
中，则由于静电感应，
后续
滴下的水滴总是带负电，这样
、
就会带上越来越多的异种电荷。关于上述过程，下列说法正确的是（
）
A．
带正电荷，则
带正电荷
B．
带正电荷，则
带负电荷
C．关闭
、
的阀门，仅
向
靠近时，
带电量减少
D．此过程中水的重力势能部分转化为系统的电势能
【答案】ABD
【详解】AB．左边金属杯
获得正电荷，则与之相连的右边导电环
也有一定的正电荷。由于静电感应作
用，右手导电环
上的正电荷，会吸引负电荷到右边D 的水流中。右边的水滴会携带负电荷滴落，最终滴
到右边的金属杯H 内，使右边的桶所带负电荷增加积累，从而又使与之相边的左边导电环E 也带负电荷，
它将会吸引正电荷到左边的水流中。当水滴落到金属杯内，他们各自携带的正负电荷就会转移到金属杯上
并积累。
因此，正电荷由于左边导电环E 的吸引作用被吸引到左边水流，使左边金属杯
携带正电荷不断积累。负
电荷被吸引到右侧水流，使右边金属杯携带负电荷不断积累，AB 正确；
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C．关闭
、
的阀门，仅
向
靠近时，不会导出新的电荷，
带电量不变，C 错误；
D．此过程中水的重力势能部分转化为系统的电势能，其余重力势能转化为内能，D 正确。
故选ABD。
8．（2024·全国·高三专题练习）小朋友喜欢的“踩踩球”其实就是由上下两个连在一起质量相等的半球组
成，两半球间装有一个轻弹簧。玩耍时，将“踩踩球”直立静放在水平地面上，用脚从上半球顶部中心点
向下踩压，当两半球贴合后放开脚，过一会儿贴合装置失效，弹簧恢复原长，球就会突然展开，瞬间弹起。
如图所示，小明同学测得“踩踩球”展开静止在地面上时中间白色标记距地面的高度为
；踩压贴合时
中间白色标记距地面的高度为
；弹起后到达最高点时中间白色标距地面的高度为
。已知“踩踩球”总
质量为
并全部集中在上下半球上，重力加速度大小为
，不计一切阻力，下列说法中正确的是（ ）
A．“踩踩球”离开地面时的速度大小为
B．上述踩压过程中压力做的功为
C．弹簧的最大弹性势能为
D．弹簧恢复原长过程中“踩踩球”所受合外力的冲量大小为
【答案】AC
【详解】A．设球离地的速度为，由动能定理可得
解得
故A 正确；
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D．弹簧恢复原长过程中，根据动量定理，“踩踩球”所受合外力的冲量大小为
故D 错误；
BC．设弹簧的最大弹性势能为
，踩压过程中压力做的功为
，弹簧恢复原长连接装置拉紧前上半球速
度为
，上半球弹起过程由机械能守恒可得
连接装置拉紧过程由动量守恒可得
踩压过程由功能关系可得
联立解得
，
故B 错误，C 正确。
故选AC。
二、非选择题：共62 分。
9．（2024·浙江嘉兴·统考一模）某校实验小组准备用铁架台、打点计时器、重物等验证机械能守恒定律，
实验装置如图甲所示。
（1）下列关于该实验说法正确的是 。（多选）
A．必须在接通电源的同时释放纸带
B．利用本装置验证机械能守恒定律，可以不测量重物的质量
C．为了验证机械能守恒，必须选择纸带上打出的第一个点作为起点
D．体积相同的条件下，重锤质量越大，实验误差越小
（2）图乙中的纸带A 和B 中，纸带 （选填“A”或“B”）可能是本次实验得到的。
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【答案】 BD/DB A
【详解】（1）[1]A．为了充分利用纸带，应先接通电源再释放纸带，故A 错误；
B．利用本装置验证机械能守恒定律，由于验证机械能守恒的表达式中，质量可以约去，所以可以不测量
重物的质量，故B 正确；
C．验证机械能守恒的表达式为
为了验证机械能守恒，不一定需要选择纸带上打出的第一个点作为起点，故C 错误；
D．体积相同的条件下，重锤质量越大，空气阻力的影响越小，实验误差越小，故D 正确。
故选BD。
（2）[2]根据
由图可知纸带A 中相等时间相邻位移差大约为
，则纸带A 可能是本次实验得到的。
10．（2024·海南·校联考一模）有一温度敏感元件，室温下它的阻值约为
，某实验小组想要研究这温度
敏感元件的电阻与温度的关系，实验室可供选择的实验器材还有：
A．电压表V（量程
，内阻约为
）
B．电流表A（量程
，内阻约为
）
C．滑动变阻器
（阻值范围
，允许的最大电流为
）
D．滑动变阻器
（阻值范围
，允许的最大电流为
）
E.干电池2 节
F.开关、导线若干
（1）实验过程中要求流过被测元件的电流从零开始逐渐增加，滑动变阻器应该选用 （填器材
前面的字母序号）。
（2）请用笔画线代替导线将图中实验电路的实物图补充完整 。
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（3）被测元件的阻值R 可根据电压表的读数U 和电流表的读数I 求出，通过调节滑动变阻器接入电路的阻
值，得到多组U、I 数据，并对应求出多个R 值。根据测得的数值作出如图所示的
图像，根据图像可
知，这一温度敏感元件属于 （填选项前的字母序号）。
A．金属材料制成的热敏电阻 B．半导体材料制成的热敏电阻
（4）当电压表读数为
时，被测元件的发热功率为 W（用分数表示），室温状态下被测元件
的阻值为
（保留2 位有效数字）。
【答案】 C
B
8.1/8.2/8.3/8.4
【详解】（1）[1]实验过程中要求流过被测元件的电流从零开始逐渐增加，滑动变阻器接成分压电路，则
应该选用阻值较小的C。
（2）[2]电压表的内阻远大于待测电阻，则应该采用电流表外接电路，则实物连线如图；
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（3）[3]由图像可知，该元件的电阻随电压增加（温度升高）阻值减小，可知这一温度敏感元件属于半导
体材料制成的热敏电阻，故选B；
（4）[4][5]当电压表读数为1V 时，被测元件的电阻为6Ω，则发热功率为
由图像可知室温状态下（U=0 时）被测元件的阻值为8.2
。
11．（2024·河北邯郸·统考二模）如图所示，“空气炮”是非常有趣的小玩具，深受小朋友们喜爱。其使
用方法是先用手拉动后面的橡胶膜，抽取一定量的空气后，迅速放手，橡胶膜在恢复原状的过程中压缩空
气，从而产生内外压强差，空气从管口冲出形成冲力。已知“空气炮”在未使用前的容积为600mL，拉动
橡胶膜至释放前的容积变为800mL，大气压强为1.05×105Pa，整个过程中“空气炮”中的空气温度等于环
境温度27℃不变。
（1）若橡胶膜恢复原状的过程可视为没有气体冲出，试求恢复原状瞬间“空气炮”内部空气压强。
（2）经检测，橡胶膜恢复原状瞬间，“空气炮”内部空气压强为1.2×105Pa，试求此时已冲出管口的空气
质量与仍在“空气炮”内部的空气质量之比。
【答案】（1）1.4×105Pa；（2）
【详解】（1）以抽入气体后的空气炮内气体为研究对象，初始气体压强
气体体积
橡皮膜恢复原状时气体体积
气体做等温变化，由玻意耳定律得
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解得
即橡胶膜恢复原状时气体的压强为
。
（2）以抽入气体后的空气炮内气体为研究对象，初始气体压强
气体体积
橡皮膜恢复原状时气体在瓶内的体积
已冲出管口的气体压强视为与内部相同为
设其体积为
，气体做等温变化，由玻意耳定律得
解得
同压强下气体质量与体积成正比，则冲出管口的气体与内部气体的质量比为
解得
12．（2024·广东·统考一模）有些高能粒子会对物理仪器造成损害，一位同学认为可利用电磁场让带电粒
子偏转的特点设计装置实现对粒子的屏蔽作用，如图所示为一半径为R 的圆柱形铅盒的截面图，其中心为
粒子发射源，以中心为坐标原点建立
平面坐标系，使y 轴负半轴与
的角平分线重合，发射源可
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在图示
平面范围内从圆心O 沿半径方向往外不断发射出速度大小均为v，电荷量为q，质量为
m 的某种带正电粒子，粒子通过圆弧AB 的缝隙到达铅盒外面，同学打算在
到
间的条形区域
设置匀强电场或者匀强磁场以实现屏蔽效果，粒子重力不计，忽略粒子间的相互作用。
（1）如果条形区域设置平行于y 轴的匀强电场，则电场的电场强度应至少为多少，使得所有粒子不能越过
条形电场区域？并判断匀强电场方向；
（2）如果条形区域设置垂直于截面向里的匀强磁场，则磁场的磁感应强度应至少为多少，使得所有粒子
不能越过条形磁场区域？此时粒子在磁场运动的最长时间为多少？
【答案】（1）
，沿
轴正方向；（2）
，
【详解】（1）根据题意可知，由于粒子发射源发出的粒子速度大小相等，若沿
轴负方向射出的粒子不
能穿过条形电场区域，其它粒子一定不能穿过，对沿
轴负方向射出的粒子，由动能定理有
解得
方向沿
轴正方向。
（2）如果条形区域设置垂直于截面向里的匀强磁场，粒子在磁场中做匀速圆周运动，由左手定则可知，
粒子进入磁场后逆时针做圆周运动，可知，只要沿
方向的粒子不能越过条形磁场区域，其它粒子一定
不能越过，沿
方向的粒子恰好不能越过，轨迹如图所示
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由几何关系有
又有
联立解得
此时圆弧所对圆心角最大，粒子在磁场运动的时间最长，由几何关系可得，圆心角为
，则运动时间为
13．（2024·浙江·校联考一模）如图所示，在光滑水平面上建立坐标系
，在
左右两侧分别存在
着Ⅰ区和Ⅱ区匀强磁场，大小均为
，Ⅰ区方向垂直纸面向里，Ⅱ区一系列磁场宽度为均为
，
相邻两磁场方向相反，各磁场具有理想边界。在
左侧是间距
的水平固定的平行光滑金属轨道
和
，轨道
端接有电容为
的电容器，初始时带电量为
，电键
处于断开状态。轨
道上静止放置一金属棒
，其质量
，电阻
。轨道右端
上涂有绝缘漆，
右侧放置
一边长
、质量
、电阻为
的匀质正方形刚性导线框
。闭合电键
棒向右运动，到达
前
已经匀速，与导线框
碰撞并与
边粘合在一起继续运动。金属轨道电阻不计，其
边与
轴保持平
行，求：
（1）电键
闭合前，电容器下极板带电性，
棒匀速时的速度
；
（2）组合体
边向右刚跨过
轴时，
两点间的电势差
；
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（3）碰后组合体产生的焦耳热及最大位移。
【答案】（1）
，沿
轴正方向；（2）
；（3）
，
【详解】（1）电容器下极板带负电；
棒以
匀速运动时回路中
，电容器两端
此时电容器带电量
开始运动至达稳定，对
棒用动量定理，有
其中运动过程
棒上通过电量
联立得
沿
轴正方向
（2）
棒与线框碰撞过程系统动量守恒，有
得碰后整体速度
碰后
棒与
边粘合，并联电阻为
，则闭合线框总阻值为
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边跨过
轴时，
边作电源，有
由闭合回路欧姆定律得
由右手定则判断
边
端为正极，故
则
（3）碰后
与
边在反向磁场中受沿
轴负向的等大安培力，则从
减速至0 的过程中，对组合体在
方向运用动量定理有
其中电流
两式联立累加有
则
从
减速至0 的过程中，对组合体系统有能量守恒故
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