2024届高考高效提分物理情景题压轴汇编-4电磁学

2024届高考高效提分物理情景题压轴汇编-4电磁学
一、单选题 (共7题)
第(1)题
一直线电流PQ水平放置，固定在桌面上，在其正上方有一根通电的硬直导线ab，ab和PQ中的电流方向如图所示。

初始
时，ab水平，，若ab可以在空中自由移动和转动，则从上往下看导线ab（ ）
A．逆时针转动，同时下降B．逆时针转动，同时上升
C．顺时针转动，同时下降D．顺时针转动，同时上升
第(2)题
如图所示，质量为2000kg电梯的缆绳发生断裂后向下坠落，电梯刚接触井底缓冲弹簧时的速度为4m/s，缓冲弹簧被压缩2m时电梯停止了运动，下落过程中安全钳总共提供给电梯17000N的滑动摩擦力。

已知弹簧的弹性势能为（k为弹簧的劲度系数，x为弹簧的形变量），安全钳提供的滑动摩擦力等于最大静摩擦力，下列说法正确的是（）
A．弹簧的劲度系数为3000N/m
B．整个过程中电梯的加速度一直在减小
C．电梯停止在井底时受到的摩擦力大小为17000N
D．电梯接触弹簧到速度最大的过程中电梯和弹簧组成的系统损失的机械能约为4600J
第(3)题
一定质量的理想气体压强为p、温度为T时的体积为V，单位体积内的气体分子数为n，则（ ）
A．只要压强p保持不变，单位体积内的气体分子数n就不变
B ．如果增大，那么n一定减小
C．压强p不变时，体积的变化量与热力学温度的变化量成正比
D．如果n保持不变，那么温度T一定保持不变
第(4)题
如图所示，在边长为a的等边三角形的三个顶点A、B、C上，分别固定三个电荷量相等的点电荷，其中A、B处的点电荷均带正电，C处的点电荷带负电，O为三角形中心，已知k为静电力常量，则关于O点的电场强度大小，下列说法正确的是（ ）
A．B．C．D．
第(5)题
如图，齐齐哈尔到长春的直线距离约为。

某旅客乘高铁从齐齐哈尔出发经哈尔滨到达长春，总里程约为，用时为。

则在整个行程中该旅客（ ）
A．位移大小约为，平均速度大小约为
B．位移大小约为，平均速度大小约为
C．位移大小约为，平均速度大小约为
D．位移大小约为，平均速度大小约为
第(6)题
两种放射性元素的半衰期分别为，且，衰变产物稳定。

某时刻一密闭容器内元素原子核个数（均足
够多）之比，经过时间，该容器内元素的原子核个数之比变为（ ）
A
．B．C．D．
第(7)题
如图所示，横截面为四分之一圆、质量为M的柱体B放在粗糙水平地面上，一竖直固定的挡板与柱体最左侧相切，质量为m的小球a恰能静止在挡板和柱体之间，现拿走小球a，将质量为m、但密度比小球a小的小球b贴着挡板轻轻放到柱体B上。

小球与挡板、小球与柱体之间无摩擦力。

下列说法正确的是（ ）
A．小球b对挡板的压力大于小球a对挡板的压力
B．小球b对柱体的压力大于小球a对柱体的压力
C．地面对柱体的支持力不变
D．柱体受到地面的摩擦力不变
二、多选题 (共3题)
第(1)题
理想气体是物理学中的一个理想化的模型，对于一定质量的理想气体，下面说法正确的是（ ）
A．理想气体只有分子动能
B．理想气体分子既有动能也有分子势能
C．体积发生变化时，内能一定变化
D．理想气体分子间的相互作用力为零
E．理想气体在任何温度、任何压强下都遵从气体实验定律
第(2)题
关于分子动理论及热力学定律，下列说法正确的是（ ）
A．物体可以从单一热源吸收热量全部用于做功
B．温度高的物体内能一定大
C．一个气体分子的实际体积等于气体的摩尔体积与阿伏加德罗常数之比
D．气体从外界吸收热量，其内能不一定增加
E．热量可以从低温物体传到高温物体
第(3)题
如图所示，质量为M=2kg的木板AB静止放在光滑水平面上，木板右端B点处固定一根轻质弹簧，弹簧处于原长状态时左端
在C点，C点到木板左端的距离L=1.0m，可视为质点的小木块质量为m，静止放置在木板的左端；现对木板AB施加水平向左的恒力F=24N，0.5s时撤去恒力F，此时木块恰好到达弹簧自由端C处，此后的运动中没有超过弹簧的弹性限度。

已知木板C点左侧部分与木块间的动摩擦因数为=0.2，C点右侧部分光滑；取g=10m/s2。

下列说法正确的是（ ）
A．撤去恒力F后，木板先做减速后做匀速运动
B．恒力F对木板AB做功为26J
C．整个运动过程中，弹簧的最大弹性势能E P=8.0J
D．整个运动过程中，系统产生的热量Q=8.0J
三、实验题 (共2题)
第(1)题
如图甲所示，某同学将力传感器固定在小车上，然后把绳的一端固定在传感器挂钩上，用来测量绳对小车的拉力，探究在小车及传感器总质量不变时加速度跟它们所受拉力的关系，根据所测数据在坐标系中作出了如图乙所示的a-F图像。

（1）本实验中是否仍需要沙和桶的总质量远小于小车和传感器的总质量_______（填“是”或“否”）。

（2）图线（乙图中）不过坐标原点的原因是_______。

（3）由图像求出小车和传感器的总质量为________kg。

（结果保留两位有效数字）
第(2)题
某同学用如图甲所示装置做“探究物体加速度与受力的关系”实验。

（1）实验不需要的操作有_______________；
A．悬挂砂桶后调节细线与木板平行 B．测量小车质量M
C．需要满足砂和砂桶质量远小于小车质量M D．平衡摩擦力
（2）按正确的操作，打出的一条纸带如图乙所示，图中O、A、B、C、D、E、F为相邻的计数点，相邻两计数点间还有4个点未画出，则小车运动的加速度____________（结果保留3位有效数字）；
（3）保持小车质量一定，改变砂桶中砂的质量，砂桶和砂的总质量为，根据实验数据描绘出的小车加速度a与砂桶和砂的总质量m之间的关系图像可能是_____________。

A． B． C． D．
四、解答题 (共3题)
第(1)题
如图甲所示，ACD是固定在水平面上的半径为2r、圆心为O的金属半圆弧导轨，EF是半径为r、圆心也为O的半圆弧，在半圆弧EF与导轨ACD之间的半圆环区域内存在垂直导轨平面向外的匀强磁场，磁感应强度大小为B，B随时间t变化的图象如图乙所示．OA间接有电阻P，金属杆OM可绕O点转动，M端与轨道接触良好，金属杆OM与电阻P的阻值均为R，其余电阻不计。

（1）0～t
0时间内，OM杆固定在与OA夹角为θ1＝的位置不动，求这段时间内通过电阻P的感应电流大小和方向；
（2）t
0～2t0时间内，OM杆在外力作用下以恒定的角速度逆时针转动，2t0时转过角度θ2＝到OC位置，求电阻P在这段时间内产生的焦耳热Q。

第(2)题
如图所示，在竖直平面内有内壁光滑的绝缘细管abcde，其中ab、de段水平，bc段为倾角θ=37°的直线管，cd段为半径R=0.6m、圆心角θ=37°的圆弧管，其左端与bc相切、右端与de相切，且其圆心O与ab在同一水平线上，各段间平滑连接。

Od连线左侧空间有水平向右的匀强电场。

e段有一轻质刚性阀门，阀门左侧紧挨放置一质量m=0.1kg的刚性小球B，其左侧连接一劲度系
数k=50N/m的轻质绝缘弹簧，当球B对阀门的作用力F达到5N时阀门将瞬间打开并消隐，此过程中球B无能量损失。

现在ab段
距b点x0=0.4m处静止释放另一质量也为m、带电量q=+1.0×10-6C的小球A，小球经过bc段时恰好匀速运动，设小球在运动全过程电量不变，取g=10m/s2，sim37°=0.6，求：
（1）电场强度大小；
（2）球A经过圆弧末端d点时受到的弹力大小；
（3）球A的最终速度（设de管足够长），
第(3)题
如图所示，在平面直角坐标系中，第Ⅰ、Ⅳ象限内分别存在垂直纸面向里和向外的匀强磁场，两磁场的磁感应强度大小分别为，第Ⅱ象限内存在平行于x轴的匀强电场（未画出）。

现有一个质量为m、电荷量为的带电粒子从点垂直于x轴以的速度射入第Ⅱ象限，并从点进入第Ⅰ象限。

不计粒子重力。

（1）求匀强电场的电场强度E的大小和方向；
（2）为使带电粒子能够进入第Ⅳ象限，应满足什么条件？
（3）如果，且粒子垂直通过平行于y轴的直线，则n应满足什么条件。