物理-江西省宜春市丰城中学2024-2025学年高三上学期12月创新班段考试题和答案

1.2024年位于上海的聚变能源商业公司能量奇点宣布，由能量奇点设计、研发和建造的洪荒70装置成功实现等离子体放电。这是全球首台由商业公司研发建设的超导托卡马克装置。若该装置热核反应方程为4H→He+2X、H+He→He+Y，下列说法正确的是()A.核反应方程中的X为中子B.核反应方程中的Y为电子C.核反应过程中满足质量守恒D.He的比结合能大于H的比结合能2.我国成功将“高分十三号”卫星发射升空并顺利进入地球同步轨道。“高分十三号”卫星是一颗高轨光学遥感卫星，可为国民经济发展提供信息服务。研究表明，地球自转在逐渐变慢，3亿年前地球自转的周期约为22小时。假设这种趋势会持续下去，地球的其他条件都不变。则()A.未来地球的第一宇宙速度小于7.9km/hB.未来赤道的重力加速度将逐渐变大C.未来极地的重力加速度将逐渐变小D.未来人类发射的地球同步卫星与“高分十三号”卫星相比轨道半径将变小3.2024年11月12日举办的珠海航展展现了我国强大的航天制造实力，其中由海格通信旗下成员企业西安驰达承制的“九天”重型无人机首次公开露面。“九天”无人机是一款灵活配置重型无人机，是下一代的大型无人空中通用平台，在业内有“无人航空母机”之称。若一无人机只受到重力和向上推力，该无人机竖直上升时在速度v1-v2区间内推力F和v的关系如图所示，则在该速度区间，无人机的功率P与v关系的图像可能是()4.生活中常常用到“轮轴”系统，该系统能绕共轴线旋转，如图甲所示。起重机滑轮运用了轮轴和斜面的原理。某工地用起重机吊起质量m=100kg的重物，将起重机的模型简化，如图乙所示，起重机底部安装了一个轮轴其轴与轮的半径比为1:2，若起重器将钢绳A以速度v=5m/s匀速收缩了20m，不计轮轴质量及一切阻力，滑轮大小可忽略，重力加速度为g取10m/s2。在此过程中，下面说法正确的是()A.重物重力的功率为2500WB.重物重力的功率为5000WC.钢绳B对重物做的功为20000JD.钢绳B对重物做的功为50000J5.一厚度d为cm的大平板玻璃水平放置，玻璃板的折射率n=，其下表面粘有一边长为2cm的正方形发光面。在玻璃板上表面放置一纸片，若纸片能完全遮挡住从方形发光面发出的光线(不考虑反射)，则纸片的最小面积为()2C.2D.16cm26.将等质量的长方体A、B置于粗糙水平地面上，长方体A和B与地面的动摩擦因数分别为µ1和21>µ2)，如图甲所示。对A施加水平向右的恒力F时，A、B一起向右加速运动，A、B间的弹力大小为F1。如图乙所示，将A、B置于斜面上，A、B与斜面的动摩擦因数未变，对A施加大小相同的沿斜面向上的力F时，A、B一起沿斜面向上加速运动，A、B间的弹力大小为F2，则()7.已知一个均匀带正电的圆环如图甲所示，以圆环的圆心O为坐标原点，过O点垂直于圆环平面的线为x轴，在其轴线上距离圆心x处产生的电场强度如图乙所示，将一个带负电微粒(不计重力)从B处静止释放，以下说法正确的是()A.粒子将沿着x轴正向运动到无穷远处B.粒子将沿着x轴负向运动到无穷远处C.粒子在A处的电势能比在B处的电势能低D.粒子在到达O点前有最大速度8.如图所示，将两根粗细相同但材料不同的长软绳甲、乙的一端连接在一起，1、2、3、4...为绳上的一系列间距均为0.1m的质点，其中质点10为两绳的结点，绳处于水平方向。手持质点10在竖直方向做简谐运动，形成向左和向右传播的两列简谐波Ⅰ、Ⅱ,其中波Ⅰ的波速为0.2m/s。某时刻质点10处在波峰位置，此时开始计时，3s后此波峰传到质点13，此时质点10正好通过平衡位置向上运动，质点10与质点13之间只有一个波谷，下列说法正确的是()A.质点10的振动周期为4sB.波Ⅰ的波长为0.8mC.波Ⅱ的波长为0.8mD.当质点15处于波峰时，质点6处于波谷9.如图甲所示，在倾角为θ的斜面上固定两根足够长且间距为L的光滑平行金属导轨，导轨上端接有阻值为R的电阻，下端通过开关与相距足够远的单匝金属线圈相连，线圈内存在垂直于线圈平面的磁场，以向下为正，磁场变化如图乙所示，导轨所在区域存在垂直于导轨平面、磁感应强度大小为B的匀强磁场(图中未画出)，靠在插销处垂直于导轨放置且与导轨接触良好的金属棒ab，质量为m、电阻也为R，闭合开关后，t0/2时撤去插销，ab仍静止。线圈、导轨和导线的电阻不计，重力加速度大小为g。下列判定正确的是()2mgsinθB.杆ab在2mgsinθC.闭合开关线圈内磁通量的变化率为BL（mgsinθ)2RBLD.若t0/2后断开开关，棒ab继续运动过程中，（mgsinθ)2RBL10.如图甲所示，一质量为M的光滑斜面静止在光滑水平面上，高度h=、倾角θ=450，一质量为m的物块（可视为质点）从斜面底端以一定的初速度v0=22v沿斜面向上运动。若物块在斜面上运动的过程中测得在水平方向上物块与斜面的速度大小分别为v1和v2，作出全过程的v1-v2图像如图乙所示，已知重力加速度为g。则()A.物块离开斜面时，物块与斜面水平方向共速B.m:M=1:2C.物块离开斜面时竖直分速度为v/211.某同学利用如图甲所示的装置研究物块与木板之间的摩擦力。实验台上固定一个力传感器，传感器用细线拉住物块，物块放置在粗糙的长木板上，物块的质量为0.5kg，长木板的质量为1kg，重力加速度g取10m/s2。水平向左拉动木板，传感器记录的F-t图像如图乙所示。(1)从F-t图像可以看出在1.0~1.2s时间内，物块与木板之间的摩擦力是(选填“静摩擦力"或“滑动摩擦力”)。(2)在实验过程中，若木板加速运动，在2，0s后，力传感器的示数(选填“>”<”或“=”)物块所受的滑动摩擦力大小。(3)测得物块与长木板间的动摩擦因数为。(1)小明同学先用万用表欧姆“×10”挡粗测。测量中，表盘指针位置如图(a)，其示数为Ω。(2)为了准确测出RX的阻值，实验室提供了以下器材A.电池组(电动势3V，内阻很小)B.电流表1(量程50mA，内阻很小)C.电流表2(量程25mA，内阻很小)D.定值电阻(R=100Ω)E.滑动变阻器(阻值0~10Ω)F.开关一只，导线若干。①根据提供的器材，小明同学设计了图(b)所示的电路。其中，A1表应选(填器材前的字母序号)。②某一次测量时电流表1的示数如图(c)所示，则此时电流表1示数为mA。若流过电流表A1和电流表A2的电流分别为I1和I2，则待测电阻RX=(用题目中的I1、I2和R表示)(3)由于电流表有电阻，根据图(b)测出来的电阻有误差，小萱同学思考后发现只需在小明同学的基础上略加调整就可以测出RX的准确值，在小明同学测出一组数据I1和I2后，她将电流表A2与待测电阻相连，如图(d)所示，调整滑动变阻器，使I1大小不变，记录此时电流表A2的示数I2，根据小萱的做法，求出电阻RX=(用题目中的字母表示)13、（10分）如图，某实验小组为测量一个葫芦的容积，在葫芦开口处竖直插入一根两端开口、内部横截面积为0.1cm2的均匀透明长塑料管，密封好接口，用氮气排空内部气体，并用一小段水柱封闭氮气。外界温度为300K时，气柱长度l为10cm；当外界温度缓慢升高到310K时，气柱长度变为50cm。已知外界大气压恒为1.0×105Pa，水柱长度不计。(1)求温度变化过程中氮气对外界做的功；(2)求葫芦的容积；(3)试估算被封闭氮气分子的个数(保留2位有效数字)。已知1mol氮气在1.0×105Pa、273K状态下的体积约为22.4L，阿伏加德罗常数NA取6.0×1023mol－1。14.（12分）如图所示，在直角坐标系中，y轴与虚线MN间的距离为d，一质量为m、电荷量为+q的粒子(不计重力)以某一个速度从O点沿x轴正向射入，若两虚线间可以存在场强大小为E、沿y轴方向的匀强电场，也可以存在磁感应强度大小为B、方向垂直于纸面的匀强磁场。若同时存在上述电场和磁场，粒子将沿着直线从A点离开场区。(不考虑MN边界的电场和磁场影响)(1)粒子从O点入射的速度为多大?(2)若虚线内仅只存在匀强磁场，一束该粒子保持原来的速度大小从O点平行于纸面射入(方向任意)，求MN边有粒子射出区域的长度。(用d表示)。粒子仍保持原来的速度从O点射入，求粒子分别在仅有匀强电场时和仅有匀强磁场时，离开电场和磁场的坐标绝对值之比。15、（16分）如图所示，mA＝1kg，mB＝2kg的物块A、B静止在倾角为α=37°足够长粗糙固定斜面上，A与斜面底端的垂直于斜面的挡板距离L＝3m。A、B间有一被压缩的弹性势能Ep＝108J微型弹簧。某时刻将压缩的微型弹簧释放，A、B瞬间分离，A沿斜面向下运动。A、B与斜面间的动摩擦因数均为μ=0.75。重力加速度g取10m/s2，A、B可视为质点，A、B运动过程中所涉及的碰撞均为弹性碰撞且碰撞时间极短（sin37°=0.6，cos37°=0.8）。求：（1）弹簧释放后瞬间A、B速度的大小；（2）物块A、B中的哪一个先停止？该物块刚停止时A与B之间的距离是多少？（3）A和B都停止后，A与B之间的距离是多少？1.答题前，考生先将自己的姓名、准考证号填写清楚，并认真核准条形码上的姓5.保持卡面清洁，不要折叠，不要弄破。请在各题目的答题区域内作答，超出黑色边框限定■■■■■■■■■■■■■■■■9请在各题目的答题区域内作答，超出黑色边框限定请在各题目的答题区域内作答，超出黑色边框限定请在各题目的答题区域内作答，超出黑色边框限定请在各题目的答题区域内作答，超出黑色边框限定题号123456789答案DBDACBCABBDBCD11.【答案】(1)静摩擦力；(2)=；(3)0.413答案(1)0.4J(2)119cm3(3)2.9×1021个解析(1)由于水柱的长度不计，故封闭气体的压强始终等于大气压强。设大气压强为p0，塑料管内部的横截面积为S，末状态气柱的长度为l′，温度变化过程中氮气对外界做的功为W。根据功的定义有W＝p0S(l′－l)代入数据解得W＝0.4J。(2)设葫芦的容积为V0，封闭气体初、末状态的温度分别为T、T′，体积分别为V、V′，根据盖—吕萨克定律有其中V＝V0＋SlV′＝V0＋Sl′联立以上各式并代入数据，解得V0＝119cm3。(3)已知在p0＝1.0×105Pa、T0＝273K状态下，氮气的摩尔体积为V摩尔＝22.4L/mol，设此状态下被封闭氮气的体积为V氮，物质的量为n，分子个数为N。根据盖—吕萨克定律有N＝nNA又n＝N＝nNA联立以上各式并代入数据，解得N＝2.9×1021个。可得：可得：r=2d14.【答案】解：(1)粒子沿直线飞出满足：Bqv可得：可得：r=2d(2)粒子在磁场中运动：Bqv=m粒子在磁场中运动如图，y2+(r-d)2=y2+(r-d)2=r2y2+(y2+(r-d)2=r2则粒子束从MN边界出的长度为2y=2(3)若仅有电场时：d=vt，y1=1at2且qE=ma可得：y1=d/215.解1）设弹簧释放后瞬间A、B速度的大小分布为vA、vB，沿斜面向下为正方向，根据动量守恒定律可得mAvA＝mBvB根据能量守恒定律可得解得vA＝12m/s，vB＝6m/s释放后，B沿斜面向上做匀减速直