2024届高考物理情景题压轴汇编-1力与运动

2024届高考物理情景题压轴汇编-1力与运动
一、单选题 (共6题)
第(1)题
下列关于单位的说法正确的是（ ）
A．长度的单位m、cm、mm都是国际单位制中的基本单位
B．“千克米每二次方秒”被定义为“牛顿”，“牛顿”是国际单位制中的基本单位
C．根据单位制运算，ωv（ω指角速度、v指线速度）的单位是rad/s2
D．若各物理量都采用国际制单位，则通过物理公式得出的最后结果一定也是国际制单位
第(2)题
法拉第心系“磁生电”，做了大量的实验．如图所示均是法拉第最初研究电磁感应现象的装置。

图甲中法拉第用细线悬挂一根铜棒，铜棒的一端是一个圆环，铜棒的另一端连上导线，组成一个类似扭秤的装置，他把一根强磁棒的一端磁极静置于铜环内；图乙中法拉第在软铁芯上绕上线圈，将电流表与线圈组成一个回路，磁铁保持图中状态不变；图丙中法拉第把两个线圈绕到同一个铁环上，一个线圈接电源，另一个线圈接电流表，并在C处悬挂可以自由转动的小磁针，则下列说法正确的是（ ）
A．图甲所示实验可产生电磁感应现象
B．图乙所示实验中电流表指针发生了偏转
C．图丙中，在开关S断开或接通的瞬间，电流表指针会偏转
D．图丙中，在开关S接通稳定之后，在线圈B的作用下，悬挂的小磁针会转动
第(3)题
两根通电细长直导线紧靠着同样长的塑料圆柱体，图甲是圆柱体和导线1的截面，导线2固定不动（图中未画出）。

导线1绕圆柱体在平面内第一与第二象限从缓慢移动到，测量圆柱体中心O处磁感应强度，获得沿x方向的磁感应强度随的图像
（如图乙）和沿y方向的磁感应强度随的图像（如图丙）。

下列说法正确的是（ ）
A．随着的增大，导线1在中心O处产生的磁感应强度一直增大
B．导线2电流方向垂直纸面向里
C．当时，中心O处的磁感应强度方向沿第一象限角平分线向外
D．当导线1继续绕圆柱体移动，到达y轴负半轴时，O处的磁感应强度最小
第(4)题
如图为氢原子的能级示意图，已知可见光光子的能量范围为1.63eV～3.10eV。

现有大量处于n＝6能级的氢原子向低能级跃迁，则下列说法正确的是（）
A．能辐射出6种频率的可见光
B．从第6能级向第2能级跃迁辐射的可见光的波长最大
C．从第3能级向第2能级跃迁辐射的可见光的频率最大
D．几种可见光中，最大频率与最小频率之比约为8:5
第(5)题
交流发电机的输出电压为U，采用图示理想变压器输电，升压变压器原、副线圈匝数比为m，降压变压器原、副线圈匝数比
为n。

现输电距离增大，输电线电阻r随之增大，若要保证负载仍能正常工作，下列做法可行的是（ ）
A．增大m B．减小m
C．增大n D．减小U
第(6)题
如图所示，某快递公司为提高工作效率，利用传送带传输包裹，水平传送带长为4m，由电动机驱动以4m/s的速度顺时针转动。

现将一体积很小、质量为10kg的包裹无初速的放到传送带A端，包裹和传送带间的动摩擦因数为0.1，重力加速度为g 则包裹从A运动到 B的过程（ ）
A．时间为 1s
B．时间为 4s
C．电动机多输出的电能为40J
D．电动机多输出的电能为
二、多选题 (共4题)
第(1)题
宇航员飞到一个被稠密气体包围的某恒星上进行科学探索。

他站在该恒星表面，从静止释放一个质量为m的物体，由于气体阻力，其加速度a随下落位移x变化的关系图像如图所示。

已知该星球半径为R，万有引力常量为G。

下列说法正确的是（ ）
A．该恒星的质量
B．该恒星的平均密度为
C．该恒星的第一宇宙速度为
D．卫星在距该恒星表面高h处的圆轨道上运行的周期为
第(2)题
一列简谐横波在某介质中沿x轴传播，时刻的波形图如图所示，接下来的传播过程中，质点P比质点Q早0.4s回到平衡位置，已知质点P、Q平衡位置间的距离为2m，下列说法正确的是（）
A．该波沿x轴正方向传播
B．时刻质点P的振动速度大于质点Q的振动速度
C．该波的周期为1.2s
D．当质点P在波峰时，质点Q的加速度沿y轴负方向
第(3)题
如图所示，质量均为的木块A和B用一轻弹簧相连，竖直放在光滑的水平面上，木块A上放有质量为的木块C，三者均处于静止状态。

现将木块C迅速移开，若重力加速度为，则在木块C移开的瞬间（ ）
A．弹簧的形变量不改变
B．弹簧的弹力大小为
C．木块A的加速度大小为
D．木块B对水平面的压力大小迅速变为
第(4)题
水平固定放置的足够长的光滑平行导轨，电阻不计，间距为L，左端连接的电源电动势为E，内阻为r，质量为m的金属杆垂直静放在导轨上，金属杆处于导轨间部分的电阻为R。

整个装置处在磁感应强度大小为B、方向竖直向下的匀强磁场中如图所示。

闭合开关，金属杆由静止开始沿导轨做变加速运动直至达到最大速度，则下列说法正确的是（）
A
．金属杆的最大速度等于
B．此过程中通过金属杆的电荷量为
C．此过程中电源提供的电能为
D．此过程中金属杆产生的热量为
三、实验题 (共2题)
第(1)题
用如图1所示的电路测量一个阻值约为的电阻，选用电源的电动势约，内阻很小，毫安表量程为，内阻为
，定值电阻的阻值为，滑动变阻器有两个：滑动变阻器，滑动变阻器．
（1）根据电路图，滑动变阻器应选择_______________（填“”或“”）。

（2）根据电路图，请把图2中的实物连线补充完整。

________
（3）将滑动变阻器的滑片移至左端，闭合，断开，调节滑片至某位置使毫安表满偏，保持滑片不动，闭合开关，此
时毫安表示数为，待测电阻的测量值为_______________。

（4）本实验方案测量值_______________（填“大于”“小于”或“等于”）真实值。

第(2)题
如图甲所示，打点计时器固定在铁架台上，使重物带动纸带从静止开始自由下落，利用此装置验证机械能守恒定律。

(1)对于该实验，下列操作或要求对减小实验误差有利的是_______。

A．尽量准确测量出重物的质量
B．重物选用质量和密度较大的金属锤
C．两限位孔在同一竖直面内上下对正
D．撒手释放重物的同时，立马接通打点计时器电源
(2)实验得到如图乙所示的一条纸带。

在纸带上选取连续打出的三个点A、B、C，测得它们到起始点O的距离分别
为h A、h B、h C．已知当地重力加速度为g，打点计时器打点周期为T。

设重物质量为m，打O点到打B点的过程中，重物的重力势能减少量______，动能变化量_______。

在实验误差范围内，与相等，则验证了机械能守恒定律。

（用题
中所给条件的字母表示）
四、解答题 (共3题)
第(1)题
如图所示，以O为坐标原点建立平面直角坐标系，圆心为O、半径为R的圆形磁场区域中存在垂直于纸面向外的匀强磁场，第三象限有沿y轴正方向、电场强度大小未知的匀强电场，在处有一垂直于y轴的足够大固定绝缘挡板。

一质量为m、电荷量为q的带正电粒子，以大小为的初速度沿与x轴正方向平行的方向从点射出，恰好从M点进入磁场，经磁场偏转后由N点（未画出）离开磁场，并恰好垂直打在挡板上，粒子与挡板发生碰撞后原速率反弹再次进入磁场，最后离开磁场，不计粒子受到的重力，求：
（1）匀强电场的电场强度大小E；
（2）粒子刚进入匀强磁场时的速度方向与x轴正方向的夹角；
（3）匀强磁场的磁感应强度大小B及带电粒子从出发到最终离开磁场区域运动的总时间t。

第(2)题
如图所示，在0点右侧空间有一个水平向右的匀强电场，电场强度大小，0点左侧空间没有电场。

在0处放一个带电量、质量的物块（可视为质点），物块与水平面间的动摩擦因数，给物块一个水平向右的初
速度，最终物块静止。

已知重力加速度g取10m/s2，求物块经过的路程。

第(3)题
如图所示，光滑绝缘弹性水平面上静止放着质量为m A=3m的不带电的绝缘弹性小球A和质量m B=m、带电量为+q的弹性小球
B（均可视为质点），它们相距为s。

在B球右侧虚线区域内，有两个方向相反的匀强电场区域：高为H（未知）的下方区域内
电场方向竖直向上，上方区域电场方向竖直向下，其大小均为。

现对小球A施加一个始终水平向右的恒力
（g为重力加速度），A便由静止开始运动，已知A与B之间的碰撞为弹性碰撞，碰撞过程中无电荷转移，求：
（1）A与B第一次碰撞后的A、B速度v A、v B；
（2）若H=h，求B碰后至到达最高点的过程中机械能的变化量；
（3）若A与B能发生第二次碰撞，求H可能的取值。