2024年安徽省皖北协作区高三年级联考理科综合物理高频考点试题

2024年安徽省皖北协作区高三年级联考理科综合物理高频考点试题
一、单选题 (共6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
如图所示为某缓冲装置模型，轻质弹簧与轻杆相连，轻杆可在固定的槽内沿水平方向左右移动，轻杆与槽间的最大静摩擦力等于滑动摩擦力。

现小车以水平速度撞击弹簧，轻杆恰好向右移动距离l，不计小车与地面间的摩擦，则（ ）
A．轻杆移动距离l的过程中先做匀加速再做匀减速运动
B．弹簧被压缩最短时，轻杆的速度达到最大
C．根据小车运动的对称性可知，小车以的速率被弹簧弹回
D．弹簧的弹性势能最大时，轻杆向右加速的加速度达到最大
第(3)题
在同一条平直公路上，甲、乙两车（视为质点）均做直线运动。

计时开始，两车从同一地点出发的v-t图像如图所示，已知甲做初速度分别为0、加速度为a的匀加速直线运动，乙做匀速直线运动，t0时刻甲、乙的速度相等，当甲、乙相遇后，甲开始做匀速直线运动，乙开始做加速度为a的匀加速直线运动，下列说法正确的是（ ）
A．乙匀速运动的速度大于at0
B．甲、乙相遇的时刻为2.5t0
C．计时开始到甲、乙相遇，甲的位移为4at2
D．甲、乙速度第二次相等的时刻为3t0
第(4)题
体育课上两位同学在室内羽毛球场进行羽毛球比赛，羽毛球在空中上升的运动轨迹如图中虚线所示，羽毛球加速度方向示意图可能正确的是（ ）
A．B．
C．D．
第(5)题
控制噪声的基本原则是设法将噪声的能量转化为其他形式的能量，如图所示是一种利用薄板消除噪声的方法。

将薄板安放在框架上，并与框架之间留有一定的空气层，当声波入射到薄板上时，引起板的振动。

由于板本身的内耗使振动的能量转化为热量。

改变薄板的材料和空气层的厚度，可有效消除不同频率的噪声。

下列说法正确的是（ ）
A ．薄板振动频率始终与入射声波的频率相等
B ．随着入射声波频率的增加，薄板振动的幅度一定增大
C ．当噪声停止后，薄板振动频率仍等于原噪声频率，但振幅减小
D ．该系统可有效消除的噪声频率范围在其可调节的共振频率之间
第(6)题
如图所示为甲、乙两物体在同一直线上做匀变速直线运动的位移时间图像，两图像相切于A 点，其坐标为（2.0，4.0）。

已知甲物体的初速度为零，乙物体的加速度大小为1m/s 2
，由图像可知（ ）
A ．甲、乙两物体的运动方向相反，加速度方向相同
B ．乙物体的初速度大小为6m/s
C ．甲物体的加速度大小为4m/s 2
D ．t =0时刻，甲、乙两物体相距10m
二、多选题 (共4题)
第(1)题如图甲所示，光滑绝缘水平面上有一带负电荷的小滑块，可视为质点，在处以初速度沿x 轴正方向运动。

小滑
块的质量为，带电量为。

整个运动区域存在沿水平方向的电场，图乙是滑块电势能随位置x 变化的部分图像，P 点是图线的最低点，虚线AB 是图像在处的切线，并且AB 经过（1，2）和（2，1）两点，重力加速度g 取。

下
列说法正确的是（ ）
A
．在处的电场强度大小为20V/m
B ．滑块向右运动的过程中，加速度先增大后减小
C
．滑块运动至处时，速度的大小为2m/s
D
．若滑块恰好能到达处，则该处的电势为−
50V 第(2)题
如图所示为半径为R 的圆，O 为圆心，其中A 、B 、C 三点将圆等分为三份，D 为连线的中点，E 为延长线上一点，且。

现将三个完全相同的正电荷固定在A 、B 、C ，所带电荷量均为Q ，则下列说法正确的是（ ）
A．圆心O处的电场强度为零
B．D、E两点的电场强度大小相等、方向相反
C．B、C两电荷在A点产生的场强大小为
D．电子由A点附近沿虚线运动到E点的过程，电场力一直做负功
第(3)题
如图所示，一细束阳光从墙壁上开的小孔射入房间，在室内放一满盆清水，然后将一块薄平面镜以适当倾斜角斜放在盆内，阳光经水面折射到平面镜上，反射后再经水面折射而投影到白色的墙壁上，就可以在墙壁上看到阳光色散后的完整彩色光带。

则下列说法中正确的是（ ）
A．彩色光带是不同色光之间相互干涉的结果
B．彩色光带最上面是红色的，最下面是紫色的
C．若平面镜绕着下端顺时针缓慢旋转，彩色光带将沿着墙壁逐渐向下移动直到完全消失，而光带中紫光将最先消失
D．若平面镜的倾斜角改小一些，可能会出现阳光经水面折射后垂直射到平面镜上，反射光将沿入射光方向原路返回，最终折射出水面的光束将仍然是一束白光
第(4)题
如图甲所示为一列简谐横波在时的波形图，图乙为质点A的振动图像，则下列判断正确的是（ ）
A．该简谐波沿x轴负方向传播
B
．这列波的传播速度为
C．从开始，质点P比质点Q先回到平衡位置
D．从开始，再经过后质点A传播到了坐标原点处
E．从开始，紧接着的的时间内质点A通过的路程为20cm
三、实验题 (共2题)
第(1)题
某同学用如图甲所示的装置探究加速度a与物体所受合力F及质量m的关系，交流电的频率为50Hz。

（1）图乙为某次实验得到的纸带，两相邻计数点间还有四个计时点未画出，根据纸带可求出小车的加速度大小为___________（结果保留两位有效数字）。

（2）保持小车的质量不变，改变桶内砝码的质量，根据实验数据作出加速度a随合力F变化的关系图像如图丙所示。

图线上部弯曲并偏离原来的直线，其主要原因是___________；若从小车中取出砝码放入桶中，并以桶、桶中的砝码、车和车中的砝码组成的系统为研究对象，图线上部___________（填“会”或“不会”）弯曲。

第(2)题
物理实验一般都涉及实验目的、实验原理、实验仪器、实验方法、实验操作、数据分析等。

例如：用游标卡尺测金属小球的直径，示数如图所示，该小球的直径为______mm。

四、解答题 (共3题)
第(1)题
如图所示，间距均为L的光滑平行倾斜导轨与光滑平行水平导轨在M、N处平滑连接，虚线MN右侧存在方向竖直向下、磁感应强度为B的匀强磁场。

a、b为两根粗细均匀的金属棒，a棒质量为m，长度为L、电阻为R，垂直固定在倾斜轨道上距水平面
高h处；b棒质量为2m、长度为L、电阻为2R，与水平导轨垂直并处于静止状态。

a棒解除固定后由静止释放，运动过程中与b棒始终没有接触，不计导轨电阻，重力加速度为g，求：
（1）a棒刚进入磁场时产生的电动势大小；
（2）当a棒的速度大小变为刚进入磁场时速度的一半时，b棒的加速度大小；
（3）整个运动过程中，b棒上产生的焦耳热。

第(2)题
某小轿车雨刮器自动控制装置的主要部件是雨量传感器，雨量传感器的结构如图所示。

传感器的光学元件MNQP紧贴在前挡风玻璃内表面，其折射率与挡风玻璃相同，光学元件的MN、PQ边分别与挡风玻璃表面垂直，MN、PQ的长度均为3.4cm，MP的长度为，挡风玻璃的厚度为0.8cm。

当挡风玻璃外表面处于干燥状态时，红外发射管发出一细束红外线从MN中点射向挡
风玻璃，红外线恰好在挡风玻璃的外表面发生全反射后射向PQ中点，最终被红外接收管接收；当挡风玻璃外表面有雨滴时，入射到挡风玻璃的红外线不能发生全反射，导致接收管接收的红外线变弱，从而自动控制雨刮的转动。

（1）求挡风玻璃和光学元件的折射率n；
（2）请通过计算判断在图中红外发射管应该在a还是在b位置？红外接收管应该在c还是在d位置？请画出当挡风玻璃外表面处于干燥状态时，红外线在挡风玻璃和光学元件中传播的光路图。

第(3)题
一轨道由粗糙水平轨道ABC和光滑竖直圆弧轨道CDE组成，有一定长度和高度的木板静止在水平轨道ABC上。

木板质量为
，长度为，高度为，木板左侧在水平轨道A点位置。

一质量为的小物块P（可看做质点）静止在木
板左端，小物块P与木板之间的动摩擦因数为，木板与地面间的动摩擦因数为。

某时刻，使小物块P和木板同时
获得相同初始速度，经过一段时间后，物块恰好能由C点沿切线方向进入圆弧轨道。

一质量为m的小物块Q（可看做
质点）静止在圆弧轨道最低点D，P与Q发生完全非弹性碰撞。

已知圆弧轨道圆心为O点，半径，OD竖直，OE水平，。

求：
（1）轨道AC的长度；
（2）两个小物块碰撞后，能上升的最高点到D点的竖直距离。