2024届福建省福建师大附中5月三轮模拟物理高频考点试卷

2024届福建省福建师大附中5月三轮模拟物理高频考点试卷
一、单项选择题：本题共8小题，每小题3分，共24分，在每小题给出的答案中，只有一个符合题目要求。

(共8题)
第(1)题
一质量为m的人站在电梯中，电梯加速上升，加速度大小为g，g为重力加速度。

人对电梯底部的压力大小为（ ）
A
．mg B．2mg C．mg D．mg
第(2)题
如图所示，水平虚线上方有垂直纸面向外的单边界匀强磁场，虚线上方同一高度处有由材料相同、粗细不同的导线绕成的边长相同的Ⅰ、Ⅱ两个正方形闭合线圈（相距足够远），两线圈质量相等且均有一条对角线竖直，Ⅰ线圈匝数是Ⅱ线圈匝数的2倍，现让两线圈由静止开始做自由落体运动，已知线圈在运动过程中无旋转，空气阻力不计。

则两线圈从开始跨过虚线到完全进入磁场的过程中，下列说法正确的是（）
A．运动时间不同B．所受安培力的冲量相同
C．完全进入磁场时的末速度不同D．产生的焦耳热不同
第(3)题
两根通有异向电流的长直导线P、Q平行放置，电流大小，a、b两点在导线横截面连线的延长线上，c、d为P、Q连线中垂线上两点，且到两导线距离相等。

已知通电直导线周围磁场的磁感应强度大小满足，式中k是常数，I是导线中电流，r是该点到直导线的距离。

则下列说法正确的是（ ）
A．a点磁感应强度一定不为零
B．c、d两点磁感应强度方向相同
C．P对Q的作用力方向水平向右
D．b点磁感应强度的方向垂直于PQ连线向上
第(4)题
小明在观察如图所示的沙子堆积时，发现沙子会自然堆积成圆锥体，且在不断堆积过程中，材料相同的沙子自然堆积成的圆锥体的最大底角都是相同的．小明测出这堆沙子的底部周长为31.4m，利用物理知识测得沙子之间的摩擦因数为0.5，估算出这堆沙子的体积最接近（ ）
A．60m3B．200m3C．250m3D．500m3
第(5)题
某旋转磁极式风力发电机原理如图所示，被风吹动的风叶带动磁铁旋转，使通过线圈的磁通量发生变化，从而产生感应电流。

已知风速与发电机的转速成正比，线圈与定值电阻R构成闭合回路，线圈的电阻不能忽略。

下列说法正确的是（ ）
A．风速越大，感应电流的频率越小
B．交流电压表的有效值与风速无关
C．风速一定的情况下，减少线圈的匝数，电压表读数增大
D．风速一定的情况下，发电机的功率大于线圈电阻的电功率
第(6)题
半径为r带缺口的刚性金属圆环在纸面上固定放置，在圆环的缺口两端引出两根导线，分别与两块垂直于纸面固定放置的平行金属板连接，两板间距为d，如图（上）所示．有一变化的磁场垂直于纸面，规定向内为正，变化规律如图（下）所示．在时刻平板之间中心有一重力不计，电荷量为q的静止微粒，则以下说法正确的是（ ）
A．第3秒内上极板为正极
B．第3秒内上极板为负极
C．第2秒末微粒回到了原来位置
D
．第3秒末两极板之间的电场强度大小为
第(7)题
2023年6月10日，四川省文物考古研究院对外公布：三星堆遗址祭祀区再现两件跨坑拼对成功的大型青铜器。

利用衰变的测年技术可进行考古研究，衰变方程为，已知的半衰期为5730年，下列说法正确的是（ ）
A．来源于核外电子
B．全球变暖会导致半衰期变短
C．该核反应吸收能量
D．的比结合能小于的比结合能
第(8)题
如图甲所示，是用光照射某种金属时逸出的光电子的最大初动能随入射光频率变化的图像，其中直线与横轴交点的坐标为4.29，与纵轴交点的坐标为0.5，如图乙所示是氢原子的能级图，下列说法正确的是（）
A．该金属的逸出功为0.5eV
B．根据该图像能求出普朗克常量
C．该金属的极限频率为
D．用能级的氢原子跃迁到能级时所辐射的光照射该金属能使该金属发生光电效应
二、多项选择题：本题共4小题，每小题4分，共16分。

在每小题给出的答案中有多个符合题目要求，全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分。

(共4题)
第(1)题
如图所示，平行金属板中带电质点P原处于静止状态，不考虑电流表和电压表对电路的影响，当滑动变阻器R4的滑片向b端移动时，则（ ）
A．电压表读数减小
B．电流表读数减小
C．R3上消耗的功率逐渐增大
D．质点P将向下运动
第(2)题
如图所示，导体棒沿两平行金属导轨从图中位置以速度v向右匀速通过一正方形磁场区域abcd，ac垂直于导轨且平行于导体棒，ac右侧的磁感应强度是左侧的2倍且方向相反，导轨和导体棒的电阻均不计，下列关于导体棒中感应电流和所受安培力随时间变化的图像正确的是（规定电流从M经R到N为正，安培力向左为正）（ ）
A．B．
C．D．
第(3)题
为研究超重与失重现象，某同学把量程为的弹簧台秤搬到了电梯内。

发现电梯上下运动过程中，在台秤上放置的重物最大质量不能超过，否则就会超过台秤量程。

设电梯匀变速上升或下降的加速度大小相等，重力加速度取，则下列
说法正确的是（ ）
A．电梯匀变速运动的加速度大小为
B．电梯匀变速运动的加速度大小为
C．电梯匀变速上升的过程中，台秤上放置的重物质量不能超过
D．电梯匀变速上升的过程中，台秤上放置的重物质量不能超过
第(4)题
如图所示，匝数为100的矩形导线圈处于磁感应强度大小为的水平匀强磁场中，线圈的面积为、电阻为。

线
圈绕垂直于磁场的轴以角速度匀速转动，通过滑环与阻值为的电阻R连接，V为理想交流电压表。

下列说法正确
的是（ ）
A．通过电阻的交变电流的频率是
B．线圈中产生的感应电动势的有效值为
C．电压表V的示数为
D．线圈的发热功率为
三、解答题：本题共4小题，共40分 (共4题)
第(1)题
在电子工业中，离子注入成为了微电子工艺中一种重要的掺杂技术，利用磁场、电场可以实现离子的分离和注入．某同学设想的一种离子分离与注入原理如图所示．空间直角坐标系中，x轴正半轴上放置有足够长涂有荧光物质的细棒，有离子击中的点会发出荧光．在平面的上方分布有沿y轴正向的匀强磁场，磁感应强度为B．一发射带正电离子的离子源置于坐标原
点O，只在平面内不断射出速率均为v的离子，速度方向分布在z轴两侧各为角的范围内，且沿各个方向的离子个数
均匀分布，包含有电量相同，质量分别为m和的两种离子．发现x轴上出现两条亮线，可确认击中右侧亮线最右端的是
沿z轴正向射入磁场的质量为m的离子，且右侧亮线最右端到O点的距离为L．不计离子间的相互作用力和离子重力，整个装置置于真空中．
（1）求离子的电量q；
（2）若磁感应强度在范围内波动（k小于0.5，波动周期远大于离子在磁场中的运动时间），要使x轴上的两条亮线某时刻恰好能连接成一条亮线，求k值；
（3）若某段时间内磁感应强度恒为B，角增为，离子源只发出质量为m的离子．在平面的上方再施加沿y轴正向的匀强电场，电场强度为E，在平面上某点（O点除外）垂直离子速度方向放置待注入离子的某种材料小圆板（忽略大小），
可得到最大注入深度，若离子进入该材料过程中受到的阻力恒为其速度的k倍，求该最大深度d．
第(2)题
如图所示，在竖直面内有一直角坐标系，轴竖直，长度、倾角的绝缘斜面下端固定在O点；区域存在
正交的匀强磁场与匀强电场（图中未画出），磁场的磁感应强度大小，方向垂直坐标平面向里。

一质量、电荷量的带正电滑块（视为质点）从斜面的顶端A点由静止沿斜面下滑，离开斜面后恰好做匀速圆周运动，从y轴上
的C点（图中未画出）离开磁场。

滑块与斜面间的动摩擦因数，取重力加速度大小，，。

不计空气阻力，计算结果可用π和分式表示。

（1）求滑块通过O点时的速度大小v以及电场的电场强度大小E；
（2）求滑块从A点运动到C点的时间以及滑块从O点运动到C点的路程s；
（3）若在滑块离开斜面后运动半周通过D点（图中未画出）时，立即将电场方向沿顺时针方向转过，电场强度增大为
且匀强电场充满全部空间，其他情况不变，求滑块从D点起到第二次通过y轴所用的时间t。

第(3)题
在“探究通过变压器原、副线圈的电流与匝数的关系”实验中。

（1）为实现探究目的，保持原线圈匝数一定，只改变通过原线圈的电流或者副线圈匝数，测量通过副线圈的电流。

这个探究过程采用的科学方法是________。

A．控制变量法 B．等效替代法 C．演绎法 D．理想实验法
（2）用学生电源给原线圈供电，用多用电表测量通过副线圈的电流，下列操作正确的是________。

A．原线圈接直流电压，多用电表用直流电流挡
B．原线圈接直流电压，多用电表用交流电流挡
C．原线圈接交流电压，多用电表用直流电流挡
D．原线圈接交流电压，多用电表用交流电流挡
（3）在实际实验中，将电源接在匝数为1000匝的原线圈两端，副线圈的匝数为500匝，用多用电表测得通过副线圈的电流为，则通过原线圈的电流可能为________。

A． B． C． D．
（4）如图所示为利用变压器原理进行远程输电的电路，交流发电机的输出电压为，采用图示理想变压器输电，升压变压器
原、副线圈匝数之比为，降压变压器原、副线圈匝数之比为，输电导线电阻为，用户的工作电压为。

输电线上损失的功
率为________。

第(4)题
如图所示，足够长的平行光滑金属导轨水平放置，宽度，一端连接的电阻。

导轨所在空间存在竖直向下的匀强磁场，磁感应强度。

导体棒MN放在导轨上，其长度恰好等于导轨间距，与导轨接触良好。

导轨和导体棒的电阻忽略不
计。

在平行于导轨的拉力F作用下，导体棒由静止开始沿导轨向右以的加速度匀加速运动，已知导体棒的质量。

求：
（1）速度时，导体棒MN中感应电流I的大小和方向；
（2）请推导拉力F随时间t变化的关系式；
（3）若在时撤掉拉力，求从撤掉拉力到导体棒停止运动的过程中，导体棒克服安培力所做的功W。

四、实验题：本题共2小题，共20分 (共2题)
第(1)题
如图所示的阴影部分为一透明光学元件的横截面，为圆心在的圆弧面，构成正方形。

现要测定该元件的折射
率，可供选用的器材还有：大头针、笔、刻度尺、圆规、平整的木板、图钉、白纸。

(1)某小组进行了如下的实验操作，下列实验操作步骤的正确顺序是；
A．移去大头针和光学元件，记录好和的孔洞位置，在固定好的白纸上作出直角坐标系，轴与重合，轴
与重合；
B．将白纸用图钉固定在平整木板上，在白纸上画出光学元件的横截面图，标好对应关系，把光学元件放在白纸上，使它的横截面与图中画线对齐；
C．用刻度尺测出和在直角坐标系中的坐标计算出此光学元件折射率；
D．在点竖直插大头针P，在D点竖直插大头针，在外侧调整视线观察到大头针P和的像在一条直线上，再竖直插上两
枚大头针、，使挡住P和的像，挡住和P、的像。

(2)根据实验所得的、和坐标，求出此光学元件折射率测量值的表达式为_________(用测量的坐标值表示)
(3)步骤D中，在D点竖直插大头针，发现在外侧无论怎样调整视线都不能观察到大头针P和的像在一条直线上，这是为什么?__________
第(2)题
如图甲所示，某同学在竖直悬挂的弹簧下加挂钩码，做实验研究弹力与弹簧伸长量的关系。

他将实验数据记录在表格中。

实验时弹簧始终未超过弹性限度，重力加速度g＝10 m/s2。

砝码质量m/g0306090120150180
弹簧总长度l/cm6.07.28.39.510.611.813.8
（1）根据实验数据，在图乙给出的坐标纸上做出弹力F跟弹簧伸长量x关系的F-x图像。

( )
（2）根据F-x图像计算弹簧的劲度系数k＝___________N/m。

（结果保留3位有效数字）。