2024届河北省高三下学期4月模拟考试物理高频考点试题

2024届河北省高三下学期4月模拟考试物理高频考点试题
一、单选题 (共7题)
第(1)题
风力发电是一种绿色环保、清洁无污染的发电方式，我省近几年在多地部署了风力发电装置。

发电装置呈现风车外形，由三个叶片构成，风垂直吹向叶片驱动风轮机转动，风轮机带动内部线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场的轴匀速转动产生交流电。

已知叶片转动时可形成半径为60m的圆面，某日平均风速为6m/s，风能向电能转化的效率为30%。

发电机组输出电压为690V，经过变电站理想变压器将电压升为10kV远距离输送。

空气密度为，则下列说法正确的是（ ）
A．理想变压器的原、副线圈匝数比约为
B．该风力发电机的输出功率约为
C．该风力发电机的日发电量约为
D．若远距离输电线上损耗的功率不能超过，则输电线的电阻不能超过
第(2)题
如图所示，一只小猴在倾斜的树枝上缓慢爬行，小猴爬行过程中树枝静止，小猴可以看成质点，关于小猴受力情况下列说法正确的是（ ）
A．小猴向下缓慢爬行时，树枝对小猴的作用力斜向上
B．小猴向下缓慢爬行时，树枝对小猴的作用力竖直向上
C．小猴向上缓慢爬行时，树枝对小猴的作用力斜向下
D．小猴向上缓慢爬行与小猴向下缓慢爬行，小猴受的作摩擦力方向相反
第(3)题
如图所示，在海边的山坡上同一位置以相同大小的初速度v0抛出两个石子，速度方向与水平方向夹角均为θ，两石子在同一竖直面内落入水中，不计空气阻力。

两石子抛出后（ ）
A．在空中运动时间相同
B．在空中同一高度时速度方向相同
C．落至水面速度大小不同
D．落至水面水平射程相同
第(4)题
电源的效率定义为外电路电阻消耗的功率与电源的总功率之比．在测电源电动势和内电阻的实验中得到的实验图线如图所示，图中U为路端电压，I为干路电流，a、b为图线上的两点，相应状态下电源的效率分别为、．由图可知、的值分别
为
A
．、B．、C．、D．、
第(5)题
如图所示，跳伞运动员打开伞后竖直向下运动。

则图示时刻（ ）
A．运动员一定处于失重状态
B．伞对运动员的作用力大于运动员对伞的作用力
C．运动员对伞的作用力与空气对伞的作用力可能大小相等
D．空气对运动员和伞的作用力可能大于运动员和伞的总重力
第(6)题
如图甲所示，先将开关S掷向1位置，给电容器C充电，充电完毕后把S掷向2位置，电容器通过电阻R放电，电流I随时间t变化的图像如图乙所示，下列说法正确的是（ ）
A．仅将电容器C的电容增大，刚开始放电时的电流大于I0
B．仅将电容器C的电容减小，刚开始放电时的电流小于I0
C．仅增大电阻R的阻值，则图线与两轴所围的面积不变
D．仅增大电阻R的阻值，则图线与两轴所围的面积增大
第(7)题
如图所示，两光滑平行长直金属导轨水平固定放置，导轨间存在竖直向下的匀强磁场．两根相同的金属棒ab、cd垂直放置在导轨上，处于静止状态。

时刻，对cd棒施加水平向右的恒力F，棒始终与导轨接触良好，导轨电阻不计。

两棒的速
度v ab、v cd和加速度a ab、a cd随时间t变化的关系图像可能正确的是（ ）
A．B．
C．D．
二、多选题 (共3题)
第(1)题
如图甲所示的挖掘机的顶部垂下一个大铁球并让它小角度的摆动，即可以用来拆卸混凝土建筑。

此装置可视为单摆模型，它对应的振动图像如图乙所示，则下列说法正确的是（ ）
A．单摆振动的周期是6s
B．t=2s时，摆球的速度最大
C．球摆开的角度增大，周期增大
D．该单摆的摆长约为16m
第(2)题
如图所示，有两条位于同一竖直平面内的光滑水平轨道，相距为，轨道上有两个物体和B，质量均为，它们通过一根绕过
定滑轮的不可伸长的轻绳相连接。

在轨道间的绳子与轨道成角的瞬间，物体在下面的轨道上的运动速率为。

此时绳子
段的中点处有一与绳相对静止的小水滴与绳子分离。

设绳长远大于滑轮直径，不计轻绳与滑轮间的摩擦，下列说法正确的是（ ）
A．位于图示位置时物体B的速度大小为
B．小水滴与绳子分离的瞬间做平拋运动
C
．在之后的运动过程中当轻绳与水平轨道成角时，物体B的动能为
D．小水滴脱离绳子时速度的大小为
第(3)题
如图所示，某次空中投弹的军事演习中，战斗机在M点的正上方离地高H处以水平速度v1=0.9km/s发射炮弹1，经20s击中地面目标P，若地面拦截系统在战斗机发射炮弹1的同时在M点右方水平距离s=1500m的地面上的N点以竖直向上的速度v2发射拦截炮弹2，若不计空气阻力，重力加速度g=10m/s2，下列说法正确的是（ ）
A．战斗机在M点的正上方离地2000m处
B．M点到P点的距离大于18000m
C
．若拦截成功，则两炮弹从发射到相遇所需的时间为
D．若拦截成功，则发射拦截炮弹2的速度大小为1.2km/s
三、实验题 (共2题)
第(1)题
以下表格中所列数据是测量小灯泡U−I关系的实验数据：
U(V)0.00.20.5 1.0 1.5 2.0 2.5 3.0
I(A)0.0000.0500.1000.1500.1800.1950.2050.215
①分析表格内实验数据并结合电表内阻（电压表约为3kΩ，电流表约为0.125Ω）可知，应选用的实验电路图是
图_______（填“A”、“B”、“C”、“D”）；
②根据你所选的电路图完成实物图中的连线______．
③把表格中第4组数据所对应的点用记号“+”标在答题纸对应的U－I图中，并用平滑曲线作出完整的U－I图线______．
④现将两个这样的小灯泡并联后再与一个5W的定值电阻R串联，接在内阻为1W、电动势为3V的电源两端，如图所示．则图中电流表的读数为_______A（保留两位有效数字），此时每盏小灯泡的电功率为_______W（保留两位有效数字）
第(2)题
实验室提供电阻箱R、一个开关S、电流表A、电压表V各一个，导线若干，测量一节干电池的电动势E和内电阻r。

某同学先后按图甲和图乙所示方式进行实验。

（1）改变电阻箱的阻值R，该同学发现，在调节变阻箱×1000或×100旋钮时，电压表的示数几乎不发生变化，其原因
是________；
（2）实验中调节变阻箱合适的旋钮，读取多组对应的电压U、电流I、电阻R的数据。

为方便利用图像的线性关系，根据图里获得的实验数据，若以“”为坐标横轴，则纵轴应为______；根据图乙获得的实验数据，做图像，图线的斜率表
示_______。

（3）在图乙中，电流表的内阻对于电池电动势和内阻测量的具体影响情况分别是_______。

四、解答题 (共3题)
第(1)题
光的反射、折射及全反射是自然界中很常见的现象，在一次实验课上，某小组进行了实验：选取一块半径为R的半圆柱形透明体，将一束单色细光束由空气（视为真空）沿着半径方向射入其中，如图甲所示，对其从圆心O点射出后的折射光线的强度用相应传感器进行了记录，发现从O点射出的折射光线的强度随着夹角θ的变化而变化，变化情况如图乙所示，真空中光的传播速度为c，针对该单色光而言，求：
（i）当时，折射角的正弦值为多大？
（ii）若光线反射一次后直接射出透明体，求光线在透明体中传播的时间多长？
第(2)题
如图所示，在平面坐标系xOy中，在x轴上方空间内充满匀强磁场Ⅰ，磁场方向垂直纸面向外，在第三象限内存在沿y轴正方向的匀强电场，一质量为m电荷量为q的带正电离子从x轴上的点射入电场，速度方向与x轴正方向夹角为45°，之后该离子从点射入磁场Ⅰ，速度方向与x轴正方向夹角也为45°，速度大小为v，离子在磁场Ⅰ中的轨迹与y轴交于P点，最后从点射出第一象限，不计离子重力。

（1）求第三象限内电场强度的大小E；
（2）求出P点的坐标；
（3）边长为d的立方体中有垂直于AA'C'C面的匀强磁场Ⅱ，立方体的ABCD面刚好落在坐标系xOy平面内的第四象限，A点
与Q点重合，AD边沿x轴正方向，离子从Q点射出后在该立方体内发生偏转，且恰好通过C'点，设匀强磁场Ⅰ的磁感应强度为
，匀强磁场Ⅱ的磁感应强度为，求与的比值。

第(3)题
在芯片制造过程中，离子注入是其中一道重要的工序。

如图所示是离子注入工作原理示意图，离子经加速后沿水平方向进入速度选择器，然后通过磁分析器，选择出特定比荷的离子，经偏转系统后注入处在水平面内的晶圆（硅片）。

速度选择器、磁分析器和偏转系统中的匀强磁场的磁感应强度大小均为B，方向均垂直于纸面向外；速度选择器和偏转系统中的匀强电场的电场强度大小均为E，方向分别为竖直向上和垂直于纸面向外。

磁分析器截面是内外半径分别为和的四分之一圆环，其两端中
心位置M和N处各有一个小孔；偏转系统中电场和磁场的分布区域是棱长为L的正方体，其底面与晶圆所在水平面平行，间距也为L。

当偏转系统不加电场及磁场时，离子恰好竖直注入到晶圆上的O点（即图中坐标原点，x轴垂直纸面向外）。

整个系统置于真空中，不计离子重力及离子间的相互作用，打在晶圆上的离子，经过电场和磁场偏转的角度都很小。

当很小时，有
，。

求：
（1）通过磁分析器选择出来的离子的比荷；
（2）偏转系统仅加电场时，离子在穿越偏转系统中沿电场方向偏转的距离；
（3）偏转系统仅加磁场时，离子注入晶圆的位置坐标（用长度、及L表示）。