新疆维吾尔自治区2021届高三下学期物理第二次联考理综能力测试试卷

试卷更新日期：2021-03-31 类型：高考模拟

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一、单选题

1. 黄旭华为中国核潜艇事业的发展做出了重要贡献，被誉为“中国核潜艇之父”，2020年1月10日，获国家最高科学技术奖。核潜艇的动力利用了核燃料在反应堆内产生链式反应，释放出的巨大热量。某核反应方程为 ${}_{92}^{235}U + {}_{0}^{1}n \to {}_{38}^{90}S r + {}_{54}^{136}X e + A$ 。则式中A为（）

A、电子 B、正电子 C、中子 D、中微子

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2. 一质点在水平方向上运动，选向右为正向。其 $v - t$ 图像如图所示，下列说法中正确的是（）

A、 $t = 2 s$ 和 $t = 10 s$ 两个时刻的速度方向相反 B、质点 $6 s$ 后向左运动 C、 $t = 10 s$ 末质点加速度为零 D、 $0 ~ 6 s$ 内的位移大于 $6 ~ 10 s$ 内的位移

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3. 如图所示为某粮库输送小麦的示意图。麦粒离开传送带受重力作用在竖直方向上掉落后，形成圆锥状的麦堆。若麦堆底面半径为r，麦粒之间的动摩擦因数μ，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，不考虑麦粒的滚动。则形成的麦堆的最大高度为（）

A、 $\frac{r}{μ}$ B、 $r μ$ C、 $\sqrt{1 - μ^{2}} \times r$ D、 $\sqrt{1 + μ^{2}} \times r$

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4. 2020年7月23日，天问一号火星探测器在中国文昌航天发射场发射升空。已知火星半径与地球半径之比约为 $r_{1} ： r_{2} = 1 ： 2$ ，火星表面的重力加速度与地球表面的重力加速度之比约为 $g_{1} ： g_{2} = 2 ： 5$ 。设探测器、火星和地球的质量分别为 $m_{1}$ 、 $m_{2}$ 和 $m_{3}$ ，则有（）

A、 $m_{1} ： m_{2} = 1 ： 10$ B、 $m_{2} ： m_{3} = 1 ： 10$ C、 $m_{1} ： m_{3} \approx 10 ： 1$ D、 $m_{1} ： m_{3} = 1 ： 10$

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5. 如图甲所示，投篮游戏是小朋友们最喜欢的项目之一，小朋友站立在水平地面上双手将皮球水平抛出，皮球进入篮筐且不擦到篮筐就能获得一枚小红旗。如图乙所示。篮筐的半径为R，皮球的半径为r，篮筐中心和出手处皮球的中心高度为 $h_{1}$ 和 $h_{2}$ ，两中心在水平地面上的投影点 $O_{1} O_{2}$ 之间的距离为d。忽略空气的阻力，已知重力加速度为g。设出手速度为v，要使皮球能入框，则下列说法中正确的是（）

A、出手速度大的皮球入框前运动的时间也长 B、速度v只能沿 $O_{1} O_{2}$ 连线方向 C、速度v的最大值为 $(d + R - r) \sqrt{\frac{g}{2 (h_{1} - h_{2})}}$ D、速度v的最小值为 $(d - R + r) \sqrt{\frac{2 g}{(h_{2} - h_{1})}}$

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二、多选题

6. 如图所示，光滑的水平地面上，质量为m的小球A正以速度v向右运动。与前面大小相同质量为 $3 m$ 的B球相碰，则碰后A、B两球总动能可能为（）

A、 $\frac{1}{8} m v^{2}$ B、 $\frac{1}{16} m v^{2}$ C、 $\frac{1}{4} m v^{2}$ D、 $\frac{5}{8} m v^{2}$

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7. 如图所示。绝缘细管内壁光滑。固定在与两等量的正点电荷连线平行的方向上，并关于两点电荷连线的中垂线对称，某时刻一带正电、直径略小于管的内径的小球从管的右端静止释放。若两点电荷连线水平，以下说法中正确的是（）

A、小球受到的电场力一直减小 B、小球在关于中垂线对称的两个位置处速度大小相同 C、小球能够运动到管的最左端 D、电场力对小球先做负功。后做正功

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8. 如图所示，倾角为 $α$ 的斜面上固定了成一定的角度的两银光滑的金属导轨，两轨道的角平分线与斜面的边线平行，轨道的电阻不计。斜面内分布了垂直斜面向上的匀强磁场，磁感应强度大小为B。某时刻起，用沿角平分线的力F，将质量为m。单位长度电阻为r的金属杆拉着匀速向上运动，速度大小为v，金属杆始终与拉力F垂直。以开始运动作为 $t = 0$ 时刻，这一过程中。金属杆中的电流i，金属杆受到的安培力 $F_{安}$ ，拉力F，回路中产生的热量Q等随时间t变化的关系图像中可能正确的是（）

A、 B、 C、 D、

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9. 一定质量的理想气体经历如图所示的一系列状态变化过程，a、b状态的连线与横轴垂直，b、c状态的连线与纵轴重直。c、a状态连线的延长线经过坐标原点。下列说法正确的是（）

A、b、c两状态单位体积内分子数相同 B、a状态的压强大于b状态的压强 C、c状态气体分子平均动能大于a状态分子的平均动能 D、 $a \to b$ 过程，气体放热 E、 $a \to b$ 过程外界对气体做功 $W_{1}$ 大于 $c \to a$ 过程中气体对外界做功 $W_{2}$

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10. 图甲为其沿x轴方向传递的简谐横波在 $t = 0$ 时刻的波形图，图乙为 $x = 4 m$ 处的质点从 $t = 2 s$ 开始的振动图像，下列说法中正确的是（）

A、这列波的周期为 $4 s$ B、 $t = 0$ 时刻，Q质点向y轴负方向振动 C、 $t = 1 s$ ，Q质点第一次处于波峰位置 D、这列波沿x轴负方向传播 E、这列波的波速可能为 $4m/s$

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三、实验题

11. 如图甲所示，用铁架台、刻度尺、弹簧和多个已知质量且相等的钩码，探究在弹性限度内弹簧弹力与弹簧伸长量的关系。

(1)、测量时弹簧应保持静止且轴线；

(2)、如图乙所示，根据实验数据绘图，纵轴表示悬挂钩码的质量m，横轴表示弹簧的形变量x，重力加速度g取9.8m/s²。由图可知弹簧的劲度系数k=N/m；

(3)、小明从悬点到标记A作为弹簧的长度L，作出了弹簧受到的拉力F与长度L间的关系如图丙中实线所示。如果从悬点到标记B作为弹簧长度L，作出的图线应是丙图中的（从a、b、c、d、e、f中选取）。

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12. 某实验探究小组利用下列实验器材测量电池的电动势和内阻。
A．待测电池（电动势约 $1 .5V$ ，内阻r较小）

B．灵敏电流表G（量程 $0 ~ 10 mA$ ，内阻 $r = 20 Ω$ ）

C．电阻箱R（ $0 ~ 99.9 Ω$ ）

D．定值电阻 $R_{0}$ （阻值 $1780 Ω$ ）

E.开关及导线若干

(1)、该实验小组的同学设计如图中所示的电路图，其中虚线框Ⅰ、Ⅱ区中连接的元件分别是、（从给出器材中选出，并将其字母代号填入）。

(2)、该小组同学进行的某次实验中，电阻箱的而板上旋钮位置如图乙所示，则接入的电阻值为Ω，灵敏电流计的指针位置如图丙所示，则读数为 $mA$ 。

(3)、图丁是实验小组由实验数据绘出的 $\frac{1}{I} - \frac{1}{R}$ （其中I为灵敏电流计的示数）图像。根据图像及条件可求得电源的电动势 $E =$ V，内阻 $r =$ Ω。（结果均保留两位小数）

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四、解答题

13. 如图所示，大量的同种粒子从静止经电压 $U_{1}$ 加速后。沿虚线方向射入正交的电磁场之中，恰好做直线运动，电场强度方向竖直向下，磁感应强度 $B_{1} = 0.2 T$ 。方向垂直纸面向里，两平行板之间的距离 $d = 6 cm$ 。平行板右侧有一圆形磁场区域，圆心O在虚线上、半径 $r = 10 cm$ ，圆内有垂直纸面向里的磁场B，B的大小可以调控。边界上有磁场。圆形区域的上方安装有荧光屏，荧光屏与虚线平行。与O的距离 $l = 20 \sqrt{3} cm$ ，M、N是荧光屏上两点， $M O$ 连线与屏垂直，N到M点之间的距离 $L = 20 cm$ 。已知加在平行板间的电压 $U_{2} = 1.2 \times 10^{4} V$ ，粒子的比荷为 $\frac{q}{m} = 10^{8} C/kg$ 。不计重力的影响，求：

(1)、加速电场 $U_{1}$ 大小；

(2)、要使粒子打到荧光屏上 $M N$ 之间，圆形区域内的磁场B范围。

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14. 如图所示，质量为 $m_{1} = 2 kg$ 的薄长木板B放置在粗糙的水平面上，某时刻一质量为 $m_{2} = \frac{1}{3} kg$ 的小铁块A（可以当做质点）以向右的速度 $v_{0} = 6 m/s$ 冲上长木板，同时在长木板的左端施加一水平向右的推力F的作用。长木板的上表面光滑，长木板和小铁块与地面的动摩擦因数均为 $μ = 0.15$ 。长木板长 $l = 11.5 m$ 。已知推力作用 $t_{1} = 2 s$ 时，小铁块从长木板的右端掉下，不计小铁块从长木板上掉下过程的能量损失。小铁块落地不反弹。重力加速度为 $g = 10 {m/s}^{2}$ 。求：

(1)、水平向右的推力F的大小；

(2)、小铁块从长木板右端掉下后再经多长时间与长木板相遇；

(3)、相遇前因摩擦产生的热量。

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15. 热学中解决理想气体实验定律相关的问题时，经常使用 $cmHg$ 作为压强的单位，例如标准大气压 $p_{0} = 76 cmHg$ 。如图所示。上端封闭、下端开口的细长的玻璃管固定在粗糙的斜面上。长为 $l_{1} = 10 cm$ 的水银柱封闭了一段空气柱，空气柱的长度 $l_{2} = 18 cm$ 。已知斜面的倾角 $α = 37 °$ ，玻璃管与斜面的动摩擦因数 $μ = 0.5$ ，外界的压强为标准大气压，环境的温度保持不变， $\sin 37 ° = 0.6$ ， $\cos 37 ° = 0.8$ 。试求：

(1)、此时玻璃管内气体的压强（用 $cmHg$ 作单位）。

(2)、释放玻璃管，在玻璃管沿斜面下滑的过程中，管内空气柱的长度。

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16. 如图所示。横截面为正六边形的玻璃柱体放在水平地面上，正六，边形的边长为l，一束与横截面平行的单色光，沿与左侧而成30°的角射向左侧棱上中点A，经棱柱折射后。沿平行底面的方向射向右侧面的B点，已知光在真空中传播的速度为c，试求：

(1)、光线在棱柱中传播的时间。

(2)、若入射光线能绕A点逆时针转动。试根据光路可逆原理证明光线不能到达F点处。

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