2024-2024学年度浙江省宁波市鄞州区高三高考适应性考试全真演练物理卷

2024-2024学年度浙江省宁波市鄞州区高三高考适应性考试全真演练物理卷
一、单选题 (共7题)
第(1)题
在霍尔效应中，霍尔电压与通过导体的电流之比被定义为霍尔电阻，可用符号表示，通常情况下，霍尔电阻与外加磁场的磁感应强度成正比。

但在超低温、强磁场的极端条件下，某些材料的霍尔电阻却随着强磁场的增加出现量子化现象：
h 是普朗克常数，e是电子的电量， v既可以取1、2、3…等整数，也可以取某些小于1的分数，这就是量子霍尔效应现象。

实验发现，当霍尔电阻处于量子态时，材料中的电子将沿边缘带做定向运动，几乎不受阻力作用。

2013年，清华大学薛其坤团队发现，在超低温（0.03K）环境条件下，具备特殊结构的拓补绝缘体材料可以自发地发生磁化，此时不需要外加磁场也会发生量子霍尔效应，这种现象被称为量子反常霍尔效应。

结合以上资料，可以判断下列说法正确的是（ ）
A．同欧姆电阻类似，霍尔电阻越大，表明材料对通过它的电流的阻碍越强
B．要发生量子霍尔效应现象，外部环境条件有两个，一是要具备超低温环境，二是要具备超强的磁场
C．具备量子反常霍尔效应的磁性拓补绝缘材料已成为新一代低能耗芯片的制造材料
D
．霍尔电阻的量子态表达式中的常数组合与欧姆电阻具有相同的单位
第(2)题
2023年8月15日，游客在新疆吐鲁番的沙漠上游玩时，头发突然竖了起来。

当时无风，但头顶乌云密布。

下列相关说法正确的是（ ）
A．这是一种电磁感应现象
B．这是一种静电感应现象
C．此时人的头与脚带异种电荷
D．此时人应躺下或蹲下，并向高处撤离
第(3)题
在如图所示的装置中，质量分别为m、2m的A、B两个小球（视为质点）穿在光滑杆上并可沿杆滑动，两球之间用一根长为L的细线连接，现让两小球以相同的角速度绕共同的圆心O做匀速圆周运动，下列说法正确的是（ ）
A．A、B的周期之比为2：1
B．A、B的向心加速度之比为1：2
C．A、B的轨道半径之比为 1：2
D
．当A、B的角速度为ω，则细线的拉力为
第(4)题
抖动细绳能形成简谐横波，某人时刻拿细绳的一端A开始上下抖动，细绳上各点做简谐运动，振幅为0.2m。

时细绳
上形成的波形如图所示，下列说法正确的是（ ）
A．根据题中所给数据可以求出波速B．A点的起振方向向上
C．此时C点的振动方向向上D．再经过0.4s质点A将向右移动一个波长
第(5)题
在今年上海的某活动中引入了全国首个户外风洞飞行体验装置，体验者在风力作用下漂浮在半空。

若减小风力，体验者在加速下落过程中（ ）
A．失重且机械能增加B．失重且机械能减少
C．超重且机械能增加D．超重且机械能减少
第(6)题
五一假期小明和同学去公园游玩，看到如图所示的弹射装置，该装置由安装在水平台面上的固定弹射器、竖直圆轨道（在最低点E分别与水平轨道和相连）、斜轨道组成。

游戏时小滑块从O点弹出，经过圆轨道并滑上斜轨道。

全程不脱离轨道
且恰好到达B端视为游戏成功。

已知圆轨道半径，长，高，长度可调，圆轨道和光滑，各部分平滑连接，滑块与、之间的动摩擦因数均为，可视为质点的滑块质量，重力加速度，忽略空
气阻力。

要使游戏成功，弹簧的弹性势能、长必须满足（ ）
A．，且
B．，且
C．，且
D．，且
第(7)题
如图所示，小明同学在家做家务时，沿轻质推杆方向斜向下施加力，拖把受到杆的推力F与水平方向的夹角为θ，且拖把刚好做匀速直线运动，则（ ）
A．拖把所受地面的摩擦力为F sinθB．地面对拖把的支持力大于拖把的重力
C．推杆对拖把的作用力大于拖把对推杆的作用力D．推杆对拖把的作用力小于拖把对推杆的作用力
二、多选题 (共3题)
第(1)题
如图为一定质量的理想气体经历a→b→c过程的压强p随摄氏温度 t 变化的图像，其中ab平行于 t轴，cb的延长线过坐标原点。

下列判断正确的是（ ）
A．a→b过程，有些气体分子的运动速率增加
B．a→b过程，单位时间撞击单位面积器壁的分子数增加
C．a→b过程，单位时间撞击单位面积器壁的分子数不变
D．b→c 过程，气体从外界吸的热量等于其内能增加量
E．b→c过程，气体分子数密度变大
第(2)题
电磁泵在生产、科技中得到了广泛应用；如图所示，泵体是一个长方体，ab边长为，两侧端面是边长为的正方形；流经泵体内的液体密度为，在泵头通入导电剂后液体的电导率为（电阻率的倒数），泵体所在处有方向垂直向外的匀强磁场，磁
感应强度为B，把泵体的上下两表面接在电压为U的电源（内阻不计）上，不计导电液体产生的反向电动势，则（ ）
A．泵体上表面应接电源正极
B．通过泵体的电流
C．减小磁感应强度B可获得更大的抽液高度
D．增大液体的电导率可获得更大的抽液高度
第(3)题
下图是工厂利用的交流电给照明灯供电的电路，变压器原线圈匝数为1100匝，下列说法正确的是
（）
A．电源电压有效值为B
．交变电流的周期为
C．副线圈匝数为180匝D．副线圈匝数为240匝
三、实验题 (共2题)
第(1)题
在研究弹簧的弹性势能与弹簧长度改变量的关系的实验中，弹簧长度的改变量可以利用刻度尺直接测量得到，而弹性势能的大小只能通过物理原理来间接测量。

现有两组同学分别按图甲（让钢球向左压缩弹簧一段距离后由静止释放，使钢球沿水平方向射出桌面）和图乙（让滑块向左压缩弹簧一段距离后由静止释放，使滑块在气垫导轨上向右运动，通过相应的测量仪器可以测出滑块脱离弹簧后的速度）两组不同的测量方案进行测量。

请写出图甲方案中弹性势能与小球质量及图中各量之间的关
系E P=_________；图乙方案中除了从仪器上得到滑块脱离弹簧后的速度外还要直接测量的量___________；两种方案的共同点都是将弹性势能的测量转化为对动能的测量。

请你用简短的语言设计第三种研究弹簧弹性势能的方
案：____________________。

第(2)题
某同学想在实验室测量电压表V1的内阻．
(1) 他先用多用电表的欧姆挡“×1k”测量，如图甲所示，该读数为________Ω；多用表的红表笔与电压表V的________(选
填“正”或“负”)的接线柱相连．
(2) 为了更准确地测量电压表V1的内阻，实验室提供的实验器材如下：
A. 待测电压表V1(量程为0～3 V)；
B. 电压表V2(量程为0～9 V，内阻约为9 kΩ)；
C. 滑动变阻器R1(最大阻值为20 Ω，额定电流为1 A)；
D. 定值电阻R3(阻值为6 kΩ)；
E. 电源(电动势为9 V，内阻约为1 Ω)；
F. 开关一个、导线若干．
①根据提供的器材，连接图乙中的实物图__________．
②某次实验时电压表V1和电压表V2的读数分别为U1和U2，移动滑动变阻器滑片，多次测量，作出U2U1图象如图丙所示，已知图象的斜率为k，则内阻R V1的表达式为________(用R3和k表示)．
③考虑电压表V2的内电阻，则该方法对实验的测量结果________(选填“有”或“无”)影响．
四、解答题 (共3题)
第(1)题
如图所示，在xoy平面第一象限的整个区域分布向下匀强电场，电场方向平行于y轴向下，在第四象限内存在有界（含边界）匀
强磁场，其左边界为y轴，右边界为x＝l的直线，磁场方向垂直纸面向外，一质量为m、电荷量为q、可看作质点的带正电粒子，从y轴上P点以初速度v0垂直于y轴射入匀强电场，在电场力作用下从x轴上Q点以与x轴正方向成45°角进入匀强磁场，已
知OQ＝l，不计粒子重力，求：
（1）OP间的距离；
（2）要使粒子能再进入电场，磁感应强度B的取值范围；
（3）要使粒子能第二次进入磁场，磁感应强度B的取值范围。

（结果用m、q、l、v0表示）
第(2)题
带电粒子间的电磁力是自然界四大基本相互作用力之一，电力和磁力是这一相互作用的两个部分，一个电磁相互作用是电现象还是磁现象，在很大程度上取决于研究问题所选取的参考系。

在一个参考系中观察到的磁现象，换一个参考系观察，可能就是电现象。

这体现了电场和磁场是不可割裂的一个整体。

电磁场的参考系变换，可以帮我们更好的理解并解决问题。

（1）如图1所示，空间中存在垂直于纸面的匀强磁场，其大小为B，一带电粒子以垂直于磁场的速度v水平向右射入磁场。

则粒子会受到洛伦兹力的作用。

若此时在与粒子运动速度相同的惯性参考系中观察，则粒子静止，静止的带电粒子不会受到洛
伦兹力的作用。

那么应该怎样解释它受到的力呢？原来在中，由于磁场的运动，会观察到一个与磁场方向垂直的感生电场，请你求出该电场的大小和方向；
（2）如图2所示，金属圆环被固定在竖直平面内（不能转动和平动），一个条形磁铁以匀速v靠近圆环，则圆环中会产生感应电动势。

这一电动势有两种理解方式：在地面参考系中观察，圆环中的磁通量发生变化，因此圆环上存在感生电动势；若在与磁铁运动速度相同的惯性系中观察，则系统变为圆环切割磁感线产生动生电动势。

两个参考系下观察到的电动势应该完全
相同。

请分析，在参考系和参考系中分别是什么力充当电动势中的非静电力？
（3）某同学在面对这样一个问题时遇到了困难：在一个真空环境中，有一条载有电流I的、电阻很小的长直导线，已知电流在距离导线r处产生的磁感应强度，k为已知常数。

初速度为的电子在与导线垂直距离为的初位置处开始垂直于导线向
导线运动，如图3所示。

已知电子运动过程中与导线的最短距离为，求电子初速度的大小。

（不考虑地磁场影响，电子重力忽略不计）
该同学希望用功能关系来求解电子的运动，但由于洛伦兹力不做功，因此电子到达距导线最近处时仍然保持初速率，若利用洛伦兹力的分量做功的方式来计算，就显得十分复杂了。

因此他希望在电磁场的参考系变换中获得启发，他选择在以速度为
，且相对导线水平向右运动的参考系中进行研究。

a。

在参考系中，空间中存在感生电场。

根据（1）中的理论，距导线距离为r处的感生电场E的大小为______（可用含的表
达式表示），方向与导线垂直，且______（填“指向”或“背离”）导线。

b。

已知在参考系中观察到的感生电场，具有与静电场类似的性质，其电场力做功只与始末位置到导线的距离r有关。

请根据该同学选取的参考系，利用功能关系求满足题干要求的电子运动的初速度（已知电子电量为，电子质量为m，的图像与r轴在到区间与r轴围成的面积为，如图4所示）。

第(3)题
如图所示，截面积不等的汽缸水平固定放置，内壁光滑，活塞A的截面积，活塞的截面积。

两活塞用质量不计的细绳连接，活塞A还通过细绳，定滑轮与质量不计小桶相连，A和B之间封闭有一定量的理想气体，且温度始终与外界保持相同。

已知大气压强保持不变，环境温度保持不变，活塞A、B始终可以自由移动。

若往小桶中缓慢注入
1kg细沙，发现汽缸内活塞A、B向左移动了3cm，试求若再往小桶中缓慢注入1kg细沙，活塞A、B移动的距离。