“超級全能生”2021高考全國卷地區(qū)5月聯(lián)考丙卷(B)
理科綜合 物理部分
注意事項：
1.本試題卷共8頁，滿分300分，考試時間150分鐘。
2.答題前，考生務必將自己的姓名、準考證號填寫在答題卡的相應位置。
3.全部答案在答題卡上完成，答在本試題卷上無效。
4.回答選擇題時，選出每小題答案后，用2B鉛筆把答題卡上對應題目的答案標號涂黑。如需改動，用橡皮擦干凈后，再選涂其他答案標號
5.考試結束后，將本試題卷和答題卡一并交回。
二、選擇題(本題共8小題，每小題6分，共48分。在每小題給出的四個選項中，14～18題只有一個選項符合題目要求，19～21題有多個選項符合題目要求。全部選對的得6分，選對但不全的得3分，有選錯的得0分)
14.國際熱核聚變發(fā)電動力裝置稱為“人造小太陽”，中國在此項目上功不可沒。2020年9月22日，國際熱核聚變實驗堆(ITER)計劃重要部件“校正場線圈”在中科院合肥物質(zhì)科學研究院竣工交付。下列核反應方程中屬于聚變反應的是
A. B.
C. D.
15.甲、乙兩物體在沿同一條直線同向運動，從某時刻計時，它們的v－t圖像分別如圖中實線、虛線所示。已知在t2時刻兩物體相遇。在0～t2時間內(nèi)，下列說法正確的是
A.t1時刻甲在乙的前面 B.t1時刻甲、乙相距最遠
C.t1時刻甲追上乙 D.0時刻甲追上乙
16.如圖，a、b和c、d是處于勻強電場中的兩組平行線，兩組平行線的交點為A、B、C、D，四個交點的電勢分別為φA、φB、φC、φD。已知φB=19V、φD=11V，電子從D點運動到C點電場力做功為10eV。下列說法正確的是
A.交點A處的電勢為10V B.電子在C點的電勢能比在A點大12eV
C.直線b位于某一等勢面內(nèi)且與電場線垂直 D.電子從D點運動到A點電場力做功為－2eV
17.如圖，豎直平面內(nèi)，半徑為R=0.5m的光滑圓弧軌道和水平軌道PA在A點相切，BC為圓弧軌道的直徑，O為圓心，OA和OB之間的夾角為α=37°，質(zhì)量為m=1kg的小球以某一初速度v0沿水平軌道從A點進入圓弧軌道后可沿軌道通過C點后飛出，g=10m/s2，下列說法正確的是
A.小球在C處對圓弧軌道的壓力可能恰好為0
B.小球在C處對圓弧軌道的壓力不可能小于6N
C.小球在A處對圓弧軌道的壓力為10N
D.小球在圓弧軌道的最高點對軌道的壓力不可能恰好為0
18.如圖，兩根不可伸長的輕繩一端分別固定在小車天花板上的A、B兩點，另一端與一個質(zhì)量為m的小球相連于O點，輕繩OA和輕繩OB與小車天花板間的夾角分別為53°和37°。當小車在傾角為37°的斜面上以速度v向上做勻速運動時，小球與小車保持相對靜止。重力加速度為g，sin37°=0.6，cs37°=0.8，下列說法正確的是
A.OA對小球的拉力大小為mg B.OB對小球的拉力大小為mg
C.OA對小球的拉力的功率為mgv D.OB對小球的拉力的功率為mgv
19.如圖所示，螺線管導線連接的導軌處于垂直紙面向外的勻強磁場中，金屬棒ab與導軌和螺線管構成接觸良好的閉合電路，輕質(zhì)鋁線圈c用絕緣細線靠近螺線管懸掛。當金屬棒ab做切割磁感線運動時，下面判斷正確的是
A.ab向右做加速運動時，c會被螺線管吸引 B.ab向左做加速運動時，c會被螺線管排斥
C.ab向右做減速運動時，c會被螺線管排斥 D.ab向左做減速運動時，c會被螺線管吸引
20.2020年6月23日，我國第55顆“北斗”衛(wèi)星成功發(fā)射，這是北斗三號全球衛(wèi)星導航系統(tǒng)第三顆地球同步軌道(GEO)衛(wèi)星。某顆“北斗”衛(wèi)星的質(zhì)量是m，離地面的高度約為6R，繞地球做勻速圓周運動。已知地球半徑為R，表面的重力加速度為g，質(zhì)量為M，引力常量為G。則下列關于該衛(wèi)星的說法正確的是
A.動能為 B.周期為
C.加速度大小為 D.角速度為
21.如圖所示，空間豎直區(qū)域中存在著范圍足夠大的勻強電場和勻強磁場，電場方向水平向右，磁場方向垂直紙面向里。有一質(zhì)量為m，電荷量為+q的帶電小球在此正交場區(qū)域的豎直面內(nèi)沿某方向做直線運動。已知電場強度大小E=，磁感應強度大小為B，重力加速度為g，下列說法中正確的是
A.小球做勻速直線運動，速度的大小為v=
B.小球的速度方向與勻強電場的方向間的夾角為45°
C.若突然將電場方向沿逆時針轉過90°，小球?qū)㈦S即做勻速圓周運動
D.若某時刻磁場突然消失，小球再次運動到與該時刻等高位置時的速度大小為
三、非選擇題(包括必考題和選考題兩部分，共174分。第22～32題為必考題，每個試題考生都必須作答。第33～38題為選考題，考生根據(jù)要求作答)
(一)必考題(本題共11題，共129分)
22.(5分)如圖，某物理小組利用如圖甲所示的裝置探究“小車加速度a與合外力F的關系”，裝置中小車放在水平桌面上的水平長木板上，小車一端連接一力傳感器(用于測量拉力)并用細繩通過定滑輪連接一個重物，小車另一端連接紙帶并穿過電磁打點計時器，電磁打點計時器連接頻率為50Hz的低壓交流電源。
(1)該實驗 (填“需要”或“不需要”)滿足小車的質(zhì)量遠大于重物的質(zhì)量。
(2)在實驗中得到一條如圖乙所示的紙帶(相鄰兩計數(shù)點間還有四個點沒有畫出)，根據(jù)紙帶數(shù)據(jù)可求出小車的加速度為 m/s2(結果保留兩位有效數(shù)字)。
(3)該物理小組未平衡摩擦就開始實驗，其他操作均正確，則該小組探究的小車加速度a與拉力F的關系圖像可能是 (填寫圖像下方的字母)。
23.(10分)某實驗興趣小組想要測量一個電源的電動勢E(約2V)和內(nèi)阻r(約4Ω)，他們找到了以下器材進行實驗。所給的實驗器材有：電壓表(量程0～3V，內(nèi)阻約為3000Ω)、電流表(量程0～0.6A，內(nèi)阻約為2Ω)、滑動變阻器R(最大阻值20Ω)、開關、導線若干。
(1)為了減小實驗誤差，應選擇甲、乙圖中的 圖作為實驗原理圖進行實驗。
(2)實驗中電壓表和電流表測得兩組數(shù)據(jù)分別為U1、I1，U2、I2，則E= ，r= 。(均用U1、I1，U2、I2表示)
(3)通過理論分析，實驗測得的電源電動勢 真實值，內(nèi)阻 真實值。(均填“大于”“等于”或“小于”)
(4)若實驗器材中電流表的內(nèi)阻已知，應選 圖更合適。
24.(12分)如圖所示，坐標系xOy平面的第一象限內(nèi)半徑為R的圓形區(qū)域內(nèi)有垂直紙面向里、磁感應強度大小為B的勻強磁場，圓心為O1，G、M為磁場邊界上的兩點，圓形磁場與坐標軸y相切，G為切點，∠GO1M=30°；第二象限內(nèi)存在場強大小未知，方向豎直向上的勻強電場。有一帶負電的粒子(不計重力)從x軸上的A點以速度v0、方向與x軸成60°射入電場，并垂直y軸射出電場后從圓形區(qū)域上的M點射入磁場，一段時間后從x軸上的N點(圖中未畫出)射出，已知粒子的比荷為。求：
(1)勻強電場的場強大小E；
(2)該帶電粒子從A點運動到N點所用的時間。
25.(20分)如圖，水平地面上固定一個光滑水平臺A，平臺平面距地面高h=5cm。一個與平臺等高的木板B(足夠長)，質(zhì)量m=1kg，與平臺靠在一起放置，質(zhì)量m1=2kg、m2=1kg的小物塊(可視為質(zhì)點)分別靜止在木板和平臺的端點處，兩者之間用細線連接且夾著一個被細線捆著的輕彈簧，當細線突然斷開后，彈性勢能瞬間釋放，彈簧將兩小物塊向兩側水平彈出，m2滑離平臺后的落地點離平臺左端的距離x=0.6m，m1與木板的動摩擦因數(shù)μ1=0.2，木板與地面的動摩擦因數(shù)μ2=0.1，最大靜摩擦力等于滑動摩擦力，g=10m/s2。系統(tǒng)不受空氣阻力，求：
(1)物塊m1獲得的初速度v2；
(2)彈簀釋放的彈性勢能Ep；
(3)木板從開始運動到停下的過程中，系統(tǒng)因摩擦而產(chǎn)生的內(nèi)能Q及木板與地面間因摩擦產(chǎn)生的內(nèi)能Q1。
(二)選考題(共45分。請考生從2道物理題、2道化學題、2道生物題中每科任選一題作答。如果多做，則每科按所做的第一題計分)
33.[物理－選修3－3](15分)
(1)(5分)下列說法中正確的是 。(填正確答案標號。選對1個得2分，選對2個得4分，選對3個得5分。每選錯1個扣3分，最低得分為0分)
A.擴散現(xiàn)象和布朗運動都與溫度有關，都是雜亂無章的分子熱運動
B.兩個分子間距離減小時，分子間的引力和斥力均增大
C.在0℃、完全失重的情況下，容器內(nèi)氣體對容器壁仍產(chǎn)生壓強
D.物體的溫度升高，其內(nèi)部所有分子運動的動能都增大
E.由同種元素構成的固體，可能會由于原子的排列方式不同而成為不同的晶體
(2)(10分)2020年初爆發(fā)的新冠病毒疫情的傳染性強，破壞力大。中國人民在黨和政府的堅強領導下，把人民群眾的身體健康放在首位，科學決策、科學防控，迅速、全面控制住了疫情傳播，并為支援全球抗疫做出了巨大貢獻。在這場存在氣溶膠傳播的疫情中，轉移患者時采用專用的“負壓”救護車，即救護車中隔離倉內(nèi)的氣壓比外部環(huán)境的氣壓低，這就導致如果隔離艙存在密封不嚴密的情況下，外界高壓氣體易壓入，而內(nèi)部低壓氣體(可能含有病毒)難以向外排出，從而可以有效大幅降低病毒感染外部環(huán)境。若在一次執(zhí)行任務時環(huán)境溫度T0=270K，負壓隔離倉正常工作時溫度為T=300K，外部環(huán)境大氣壓強p0=1.0×105Pa，倉內(nèi)部壓強需調(diào)控到比外界低200Pa，負壓隔離倉體氣體有效容積為10m3，氣體視為理想氣體。求：
(i)負壓隔離倉從開放狀態(tài)轉為工作狀態(tài)需向外界排出的空氣占原空氣的百分比；(計算結果保留兩位有效數(shù)字)
(ii)向外界排出空氣分子的個數(shù)是世界人口數(shù)量N1=7×109的多少倍？(取值：空氣密度ρ=1.29kg/m3，空氣的摩爾質(zhì)量M=2.9×10－2kg/ml，阿伏加德羅常數(shù)NA=6.0×1023ml－1。計算結果保留一位有效數(shù)字)
34.[物理－選修3－4](15分)
(1)(5分)“雙縫干涉實驗測量光的波長”實驗原理圖如圖所示，其中濾光片的作用是 ，某次實驗中測得第一條亮條紋到第n條亮條紋之間的距離為x，則單色光的波長為λ= (用題中所給物理量和實驗原理圖中所給的符號表示)；實驗原理圖中經(jīng)雙縫S1、S2的光波光程差為△r= 時(用題中所給物理量和實驗原理圖中所給的符號表示)，光屏上將會出現(xiàn)暗條紋。
(2)(10分)有一沿x軸正方向傳播的簡諧橫波，該波的振幅為A=20cm。沿波傳播方向上有相距△x=12m的P、Q兩質(zhì)點。在t=0時刻質(zhì)點P的位移為+10cm，速度沿y軸負方向。在t=1.0s時，質(zhì)點P第一次回到平衡位置，此時質(zhì)點Q處在位移為－10cm處，速度沿y軸正方向。求：
(i)該波的周期；
(ii)該波的傳播速度。

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