2024届新疆维吾尔自治区乌鲁木齐地区高三下学期第二次质量监测（二模）理综试题-高中物理（原卷版+解析版）

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（卷面分值：300分；考试时间：150分钟）
注意事项：
1．答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号填在答题卡上。
2．回答选择题时，选出每小题答案后，用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑，如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案标号。回答非选择题时，将答案写在答题卡上，写在本试卷上无效。
3．考试结束后，将本试卷和答题卡一并交回。
二、选择题：本题共8小题，每小题6分，共48分。在每小题给出的四个选项中，第14-18题只有一项符合题目要求，第19-21题有多项符合题目要求。全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。
1. 中子星是目前发现除黑洞外密度最大的星体，设中子星的密度为，半径为r，由于自转而不瓦解的最小周期为。则不同的中子星（ ）
A. 越大，一定越小B. 越大，一定越大
C. r越大，一定越小D. r越大，一定越大
2. 小宁和父亲一起将一个废旧变压器改装成一个小电焊机。他们先将废旧变压器副线圈拆下，在铁芯上原来副线圈处用较粗的导线缠绕几圈后成为新的副线圈，该副线圈的一端引线与工件连接，另一端引线与焊钳连接，便将废旧变压器改装成了小电焊机。焊接工件时，利用被焊钳夹着的电焊条与工件间产生的高温电弧来熔化电焊条和被焊工件。若焊接处的电阻不变，将变压器视作理想变压器，当小电焊机副线圈的匝数变为原来的时，原线圈的输入功率变为原来的（ ）
A. 2倍B. 4倍C. 倍D. 倍
3. 一空心弹力球内充有一定质量的理想气体，若用手指将弹力球迅速捏瘪后又恢复原状的过程可视为绝热过程，球内气体的压强、体积和温度分别用p、V和T表示，下列关于该过程的图像可能正确的是（ ）
A. B.
C. D.
4. 某光源发出的光由红、绿、蓝三种色光组成，绿光的强度最大，红光的强度最小。在光电效应实验中，用该光源发出的光分别照射金属A、B、C时，均能发生光电效应现象，且产生的饱和光电流、、均不相等。已知金属A、B、C的极限波长的关系为，则（ ）
A. B. C. D.
5. 我国无人机技术发展迅猛，应用也越来越广泛，无人机配送快递就是一种全新的配送方式。如图所示，一架配送包裹的无人机从地面起飞后竖直上升的过程中，升力的功率恒为。已知无人机的质量与包裹的质量的比值为k，忽略空气阻力的影响，则该过程中悬吊包裹的轻绳（不可伸长）对包裹做功的功率为（ ）
A. B. C. D.
6. 如图所示为钓鱼时圆柱形鱼漂静浮于水面的示意图。某次鱼咬钩时将鱼漂往下拉一小段距离后松口，鱼漂做上下振动，一定时间内鱼漂的运动可看作简谐运动。鱼漂运动过程中，露出水面的最大长度为6cm，最小长度为2cm，则（ ）
A. 鱼漂露出水面的长度为6cm时速度最大
B. 鱼漂露出水面的长度为5cm时加速度方向竖直向下
C. 鱼漂露出水面的长度为4cm时的动能是露出水面的长度为3cm时的2倍
D. 鱼漂露出水面的长度为2cm时的回复力是露出水面的长度为3cm时的2倍
7. 我国光伏发电技术处于世界领先地位。为提高光伏发电效率，需要在光伏玻璃的上表面涂一层增透膜，而增透膜材料的折射率对透光率有明显影响。我国某厂家发明了空心纳米粒子增透膜（内部呈蜂窝状结构），改变了材料的折射率，显著提高了透光率。若增透膜使用折射率为的实心纳米粒子材料制成，其最小厚度为；若增透膜使用折射率为的空心纳米粒子材料制成，其最小厚度为。则（ ）
A. B. C. D.
8. 如图所示为有一小孔的绝缘圆筒的横截面，内圆的半径为R，外圆圆筒的半径为2R。内、外圆间环形区域内有磁感应强度大小为B、方向垂直纸面向外的匀强磁场。一质量为m、带电量为q的带电粒子以初速度大小从小孔沿半径方向射入筒内，粒子在筒内运动过程中，每次与筒壁碰撞后均以原速率弹回，且碰撞过程中粒子的电荷量不变。已知粒子从小孔射出前始终在环形磁场区域内运动，不计粒子重力，忽略小孔的尺寸，。则（ ）
A. 粒子在磁场中运动的半径为
B. 粒子在磁场中运动半径为
C. 粒子在时间内能够从小孔射出
D. 粒子在时间内不能从小孔射出
三、非选择题：共174分。
9. 小梁同学用如图所示装置验证动量守恒定律，该装置斜面末端与水平放置的木板的连接处做了平滑处理。实验时，将物块1从斜面上P点由静止释放，物块1通过木板上的Q点后继续滑行直至停下，测得停下的位置距Q点的距离为。现将物块2放置在Q点，仍将物块1从斜面上P点由静止释放，物块1与物块2在Q点相碰后，测得物块1与物块2停下的位置距Q点的距离分别为和。已知物块1与物块2的质量分别为和，且，整个实验过程中斜面与木板始终固定不动且两物块与木板间的动摩擦因数相同。
（1）用该装置验证动量守恒定律，______（选填“必须”或“不必”）测出物块与木板间的动摩擦因数；
（2）若该实验遵循动量守恒定律，则一定有关系式______成立（用已知量和测得的物理量的字母表示）；
（3）若木板安装不水平，右端比左端略高，碰撞过程遵循动量守恒定律，则测得的碰撞前瞬间系统的动量______（选填“大于”“小于”或“等于”）测得的碰撞后瞬间系统的动量。
10. 小梁同学用如图所示的电路图测量一新型导电材料的电阻率，提供的样品是横截面为圆环形的空心直管，其电阻用表示。其他器材如下：
A．电源（电动势9V，内阻不计）
B．电压表（量程15V，内阻约）
C．电压表（量程1V，内阻）
D．定值电阻（阻值为、、的电阻各一只）
E．滑动变阻器R（）
F．多用电表、天平、刻度尺、开关、导线等
（1）小梁同学用多用电表粗测样品的电阻时，将选择开关拨到欧姆挡“×10”挡，欧姆调零后测量时发现表针偏转的角度______（选填“太大”或“太小”），然后将选择开关旋钮调至欧姆挡“×1”挡，重新进行欧姆调零后再进行测量，测得样品的电阻约为；
（2）根据样品粗测的阻值，定值电阻应选阻值为______的电阻接入电路最合适；
（3）实验中，该同学用天平测得样品的质量为m，用刻度尺测得样品的长度为l，从互联网上查得样品材料的密度为。当电压表的示数为时，电压表的示数为，则测得的样品的电阻为______（保留一位小数），样品的电阻率为______（用、m、l、表示）；
（4）若样品材料内部有一个气泡，当样品中通有恒定电流时，则在样品材料内靠近气泡区域的电场强度______（选填“大于”“小于”或“等于”）远离气泡区域的电场强度；由于样品材料内部有气泡导致电阻率的测量值______（选填“偏大”或“偏小”）。
11. 如图所示在xOy坐标平面第一象限内，电场的等势线平行于x轴。一带电量为＋q、质量为m的离子，从坐标原点以初速度大小为射入第一象限，初速度方向与x轴正方向的夹角为。不计离子重力，，，图中和均已知。求
（1）离子在第一象限内运动时的加速度a的大小和方向；
（2）离子从射入第一象限到速度大小变为的过程中所用的时间t。
12. 如图所示为一电动打夯机的原理图，电动机的转轴上固定一轻杆，轻杆的另一端固定一铁球。工作时电动机带动杆上的铁球在竖直平面内转动。若调整转速使打夯机恰好不离开地面，且匀速转动一段时间后，切断电力，铁球继续做圆周运动。整个过程中打夯机的底座始终与地面相对静止。已知打夯机（包括铁球）的总质量为，重力加速度为g，铁球可视为质点，不计一切阻力。
（1）求切断电力前，打夯机匀速转动时对地面产生的最大压力；
（2）若切断电力后，打夯机对地面产生的最大压力为，求铁球的最小质量m。
13. 如图所示为一质量为m动车电磁刹车装置的原理图。动车底部固定三个相同的、水平放置的正方形金属线圈，每个线圈的匝数均为N，边长均为L，电阻均为R，相邻的两线圈之间的间隔均为L。动车刹车时，在其行驶区域内会产生磁感应强度大小为B、方向竖直向上的匀强磁场，磁场区域与无磁场区域间隔排列，每个磁场区域的宽度均为L，无磁场区域的宽度均为2L。以速度匀速行驶的动车刹车时，撤去动车的动力，动车从开始刹车到停下来行驶的距离为60L。刹车过程中，机械阻力始终为车重的0.1倍；空气阻力始终为所有线圈受到的安培力的0.1倍。已知重力加速度大小为g，求：
（1）线圈1从开始进入一磁场区域到完全进入该磁场区域的过程中，通过线圈1导线某横截面的电荷量；
（2）整个刹车过程中，三个线圈总共产生的焦耳热Q；
（3）整个刹车过程所用的时间t。