2全国第三批新高考2024-2024年物理高频考点压轴计算题汇编

2全国第三批新高考2024-2024年物理高频考点压轴计算题汇编
一、单项选择题（本题包含8小题，每小题4分，共32分。

在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的）(共8题)
第(1)题
一种可调压变压器原理图如图所示，为交变电压输入端，为自耦调压器，P为调压滑动触头；为升压变压器，为终端
输出电压给负载R供电。

忽略其他电阻与感抗等因素影响，调压器与变压器均视为理想变压器。

在端输入电压不变的情况下，当滑动触头P向下移动，则（ ）
A．电流表示数变大
B．电流表示数变小
C．端获得的电压变大
D．端获得的功率不变
第(2)题
下列物理量单位中不是国际制基本单位的是（ ）
A．千克B．米C．秒D．牛顿
第(3)题
关于静电场，下列说法中正确的是（ ）
A．元电荷实际上是指电子和质子本身
B．在匀强电场中，电势降低的方向一定就是电场线的方向
C．在电场中移动电荷，若电场力对该电荷做负功，则该电荷的电势能一定增加
D．由真空中点电荷的电场强度公式可知，当r趋近于0时，将无穷大
第(4)题
下列说法中正确的是
A．物体温度改变时，物体分子的平均动能一定改变
B．物体吸收热量后，温度一定升高
C．布朗运动就是液体分子的热运动
D．当分子间的距离变小时，分子间作用力一定减小
第(5)题
如图所示，悬挂在O点的三个小球a、b、c由轻细线相连，它们的重力大小均为G。

当大小为G的水平拉力作用在b上
时，a、b间的细线与水平方向的夹角为；当大小为G的水平拉力作用在c上时，a、b间的细线与水平方向的夹角为，则为（ ）
A．B．C．D．
第(6)题
匀速运行的列车经过钢轨接缝处时，车轮就会受到一次冲击。

由于每一根钢轨长度相等，所以这个冲击力是周期性的，列车受到周期性的冲击做受迫振动。

如图所示，为某同学设计的“减震器”原理示意图，他用弹簧连接一金属球组成“弹簧振子”悬挂在车厢内，金属球下方固定一块强磁铁（不考虑磁铁对金属球振动周期的影响）。

当列车上下剧烈振动时，该“减震器”会使列车振幅减小。

下列说法正确的是（ ）
A．“弹簧振子”的金属球振动幅度与车速无关
B．“弹簧振子”的振动频率与列车的振动频率相同
C．“弹簧振子”固有频率越大，对列车的减振效果越好
D．若将金属球换成大小和质量均相同的绝缘球，能起到相同的减振效果
第(7)题
如图所示，质量为m的木块A和质量为m的磁铁B同时从光滑的铝制斜面顶端静止释放，沿着直线下滑到斜面底端。

则下列说法中正确的是（ ）
A．木块A和磁铁B下滑都仅受重力和支持力B．木块A到达底端速度较小
C．磁铁B到达底端用时较长D．两者到达斜面底端时动能相同
第(8)题
图示为氢原子的能级图，当大量处在能级的氢原子向低能级跃迁时会辐射不同频率的光子，用这些光子照射逸出功为的金属钠，能发生光电效应的光子频率有（）
A．2种B．3种C．4种D．5种
二、多项选择题（本题包含4小题，每小题4分，共16分。

在每小题给出的四个选项中，至少有两个选项正确。

全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错或不答的得0分） (共4题)
第(1)题
如图所示，竖直虚线MN将真空空间分割成I、II两个区域，I、II区域内存在范围足够大、大小为、垂直纸面且方向相反的匀强磁场，一个质量为m、电荷量为+q的带电小圆环套在一根固定的绝缘竖直细杆上，杆足够长，环与杆的动摩擦因数
为μ。

现使圆环从杆的底部以初速度向上运动，经时间后圆环回到出发位置，杆的底部有个光滑的拐角，长度忽略不
计，其能够使圆环无能量损失的水平向左脱离杆，并在一段时间后恰好能够进入II区域。

已知重力加速度为g，圆环完成周期性运动的个数为n。

下列说法正确的是（ ）
A．当圆环回到出发位置时速度v的大小为
B．第一次通过MN边界时的速度大小
C．在圆环未离开I区域内达到最高点前的位移大小为
D．在圆环第二次通过MN边界前，从O点脱离杆后回到最高点的位移大小
第(2)题
如图所示，交流发电机的矩形线圈边长m，m，线圈匝数为50匝，线圈的总电阻，线圈在磁感应
强度T的匀强磁场中绕垂直于磁场的轴以r/s的转速匀速转动，外接电阻，电压表为理想交流电表，则（　
　）
A．图中线圈位置为中性面
B．若以图中位置开始计时，感应电动势的表达式为
C．图甲中电压表示数为160V
D．图乙中，外电路接原、副线圈匝数之比的理想变压器时，电阻R上消耗的电功率为6400W
第(3)题
利用带电粒子在电场、磁场受到的电场力和洛伦兹力，可以控制带电粒子的运动。

真空中分布有如图所示的多层的匀强电场和匀强磁场，电场与磁场的宽度均为d、电场强度为E，方向水平向右；磁感应强度为B，方向垂直纸面向里。

电场、磁场的边界互相平行且与电场方向垂直。

一质批m、电荷量q的带正电粒子在第1层电场左侧边界某处由静止释放，粒子始终在电场、磁场中运动，不计粒子重力及运动时的电磁辐射。

则（ ）
A．粒子在第2层磁场中运动时速度，轨迹半径
B．粒子从第n层磁场偏转返回时，在电场、磁场交界的位置速度大小为
C．若粒子能从第n层磁场右侧边界穿出，速度与竖直方向的夹角为，则有
D．若粒子恰好不能从第n层磁场右边界穿出，换成比荷较大的其它正电粒子也不可能穿出
第(4)题
如图所示，在地球附近上方的空间，存在相互垂直的匀强电场和匀强磁场，电场方向竖直向下，磁场方向水平且垂直于纸面向里，一带电油滴P在竖直面内恰好做匀速圆周运动，则下列说法中正确的是（ ）
A．若撤去电场，油滴P可能做匀变速曲线运动，且机械能不断增加
B．若撤去磁场，油滴P可能做匀速直线运动，且机械能不变
C．若改变油滴P的初速度，P也可能做匀速直线运动，且机械能保持不变
D．油滴P带负电且做匀速圆周运动时，在最高点电势能最大
三、填空、实验探究题（本题包含2个小题，共16分。

请按题目要求作答，并将答案填写在答题纸上对应位置） (共2题)第(1)题
某同学设计了一个用拉力传感器验证机械能守恒定律的实验。

一根轻绳一端连接固定的拉力传感器，另一端连接小钢球，如图甲所示。

拉起小钢球至某一位置由静止释放，使小钢球在竖直平面内摆动，记录钢球摆动过程中拉力传感器示数的最大值
和最小值。

改变小钢球的初始释放位置，重复上述过程。

根据测量数据在直角坐标系中绘制的图像是一条直
线，如图乙所示。

（1）若小钢球摆动过程中机械能守恒。

则图乙中直线斜率的理论值为_______。

（2）由图乙得:直线的斜率为______，小钢球的重力为_______N。

（结果均保留2位有效数字）
第(2)题
用图甲所示电路测电池的电动势和内阻时，电动势和内阻的测量值均存在误差。

为使测量结果更准确，某小组设计了图乙所示的电路。

图乙中，R0为同种材料制成的、粗细均匀、自左至右刻有均匀电压刻度的电阻丝，滑片P与R0构成滑动变阻器，P上带有指针，可指示出R0左端与P之间的电压U。

E1为电动势较高的电池，E0为电动势已知且恒定不变的电池，G为灵敏电流表，E x为待测电源，R1、R2为两个电阻箱。

实验步骤如下，请填写实验步骤中的空白。

（1）用图甲所示电路测电池的电动势和内阻时，测量结果存在误差的原因是___________；
（2）将实验器材按图乙连接好。

移动滑片P，使其指针指在电压刻度与E0的电动势相等的位置，闭合开关S1、S2，调整R1的阻值，___________，则此时指针所指电压刻度实际值与电源E0的电动势相等；
（3）保持R1的阻值不变，断开___________，闭合S3、S4，调整R2，使其阻值为某一值R，移动滑片P，使灵敏电流表的示数为0，记录此时滑片P的指针对应的电压值U和相应的R值。

改变R2的阻值，重复上述操作，得到几组U、R数据，作出-图像如图丙所示，则待测电池的电动势E x=___________V，内阻r=___________Ω。

（保留2位有效数字）
四、计算题（本题包含3小题，共36分。

解答下列各题时，应写出必要的文字说明、表达式和重要步骤。

只写出最后答案的不得分。

有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位。

请将解答过程书写在答题纸相应位置） (共3题)
第(1)题
如图所示，某透明材料的横截面是半径为的半圆，为直径，O为圆心。

P为圆周上的一点，P到的距离为；透明材料的折射率为，底面用吸光材料涂黑。

入射光平行于射向圆面上的P点，经两次折射后射出。

已知真空中的光速为
，求：
（1）出射光线与开始的入射光线间的夹角；
（2）光通过透明材料的时间。

第(2)题
如图（a）所示，、是两条间距为的金属导轨，处平滑连接，导轨电阻不计，右端接有阻值为的电阻，
为光滑倾斜导轨，倾角为，为粗糙水平导轨，左侧有垂直于斜面向上的匀强磁场，右侧无磁场。

若将质
量为的导体棒从斜轨上不同高度处由静止释放，释放点的高度时，均停在水平导轨上处。

已知与之间的距离
为，导体棒与水平导轨间的动摩擦因数为，导体棒接入回路中的阻值为。

现将导体棒从高处静止释放，运动过程中回路
产生的焦耳热为。

求：
（1）导体棒运动到处的速率；
（2）导体棒在斜轨上速率为时的加速度大小；
（3）若将导体棒从高处静止释放，运动过程中，电阻上产生的焦耳热；
（4）在图（b）上定性画出（3）中导体棒运动的速率—时间（）图像，并说明导体棒在斜轨上运动过程中能量转化情况。

第(3)题
核电站利用核反应堆中铀核裂变释放核能发电.一个中子轰击铀产生两个中等质量的核氪和钡，同时产生三个中子，该核反应释放的核能为E，已知真空中光速为c。

（1）写出核反应方程，并求出该裂变反应中的质量亏损；
（2）反应堆中用石墨做慢化剂使快中子减速，假设一个初速度为的中子与一个静止的碳核发生弹性正碰，碳核的质量是中
子的12倍。

求碰撞一次后中子的速度大小v。