物理-江西省宜春市豐城中學(xué)2024-2025學(xué)年高三上學(xué)期12月創(chuàng)新班段考試題和答案

1.2024年位于上海的聚變能源商業(yè)公司能量奇點(diǎn)宣布，由能量奇點(diǎn)設(shè)計(jì)、研發(fā)和建造的洪荒70裝置成功實(shí)現(xiàn)等離子體放電。這是全球首臺(tái)由商業(yè)公司研發(fā)建設(shè)的超導(dǎo)托卡馬克裝置。若該裝置熱核反應(yīng)方程為4H→He+2X、H+He→He+Y，下列說法正確的是()A.核反應(yīng)方程中的X為中子B.核反應(yīng)方程中的Y為電子C.核反應(yīng)過程中滿足質(zhì)量守恒D.He的比結(jié)合能大于H的比結(jié)合能2.我國(guó)成功將“高分十三號(hào)”衛(wèi)星發(fā)射升空并順利進(jìn)入地球同步軌道?！案叻质?hào)”衛(wèi)星是一顆高軌光學(xué)遙感衛(wèi)星，可為國(guó)民經(jīng)濟(jì)發(fā)展提供信息服務(wù)。研究表明，地球自轉(zhuǎn)在逐漸變慢，3億年前地球自轉(zhuǎn)的周期約為22小時(shí)。假設(shè)這種趨勢(shì)會(huì)持續(xù)下去，地球的其他條件都不變。則()A.未來地球的第一宇宙速度小于7.9km/hB.未來赤道的重力加速度將逐漸變大C.未來極地的重力加速度將逐漸變小D.未來人類發(fā)射的地球同步衛(wèi)星與“高分十三號(hào)”衛(wèi)星相比軌道半徑將變小3.2024年11月12日舉辦的珠海航展展現(xiàn)了我國(guó)強(qiáng)大的航天制造實(shí)力，其中由海格通信旗下成員企業(yè)西安馳達(dá)承制的“九天”重型無人機(jī)首次公開露面?！熬盘臁睙o人機(jī)是一款靈活配置重型無人機(jī)，是下一代的大型無人空中通用平臺(tái)，在業(yè)內(nèi)有“無人航空母機(jī)”之稱。若一無人機(jī)只受到重力和向上推力，該無人機(jī)豎直上升時(shí)在速度v1-v2區(qū)間內(nèi)推力F和v的關(guān)系如圖所示，則在該速度區(qū)間，無人機(jī)的功率P與v關(guān)系的圖像可能是()4.生活中常常用到“輪軸”系統(tǒng)，該系統(tǒng)能繞共軸線旋轉(zhuǎn)，如圖甲所示。起重機(jī)滑輪運(yùn)用了輪軸和斜面的原理。某工地用起重機(jī)吊起質(zhì)量m=100kg的重物，將起重機(jī)的模型簡(jiǎn)化，如圖乙所示，起重機(jī)底部安裝了一個(gè)輪軸其軸與輪的半徑比為1:2，若起重器將鋼繩A以速度v=5m/s勻速收縮了20m，不計(jì)輪軸質(zhì)量及一切阻力，滑輪大小可忽略，重力加速度為g取10m/s2。在此過程中，下面說法正確的是()A.重物重力的功率為2500WB.重物重力的功率為5000WC.鋼繩B對(duì)重物做的功為20000JD.鋼繩B對(duì)重物做的功為50000J5.一厚度d為cm的大平板玻璃水平放置，玻璃板的折射率n=，其下表面粘有一邊長(zhǎng)為2cm的正方形發(fā)光面。在玻璃板上表面放置一紙片，若紙片能完全遮擋住從方形發(fā)光面發(fā)出的光線(不考慮反射)，則紙片的最小面積為()2C.2D.16cm26.將等質(zhì)量的長(zhǎng)方體A、B置于粗糙水平地面上，長(zhǎng)方體A和B與地面的動(dòng)摩擦因數(shù)分別為μ1和21>μ2)，如圖甲所示。對(duì)A施加水平向右的恒力F時(shí)，A、B一起向右加速運(yùn)動(dòng)，A、B間的彈力大小為F1。如圖乙所示，將A、B置于斜面上，A、B與斜面的動(dòng)摩擦因數(shù)未變，對(duì)A施加大小相同的沿斜面向上的力F時(shí)，A、B一起沿斜面向上加速運(yùn)動(dòng)，A、B間的彈力大小為F2，則()7.已知一個(gè)均勻帶正電的圓環(huán)如圖甲所示，以圓環(huán)的圓心O為坐標(biāo)原點(diǎn)，過O點(diǎn)垂直于圓環(huán)平面的線為x軸，在其軸線上距離圓心x處產(chǎn)生的電場(chǎng)強(qiáng)度如圖乙所示，將一個(gè)帶負(fù)電微粒(不計(jì)重力)從B處?kù)o止釋放，以下說法正確的是()A.粒子將沿著x軸正向運(yùn)動(dòng)到無窮遠(yuǎn)處B.粒子將沿著x軸負(fù)向運(yùn)動(dòng)到無窮遠(yuǎn)處C.粒子在A處的電勢(shì)能比在B處的電勢(shì)能低D.粒子在到達(dá)O點(diǎn)前有最大速度8.如圖所示，將兩根粗細(xì)相同但材料不同的長(zhǎng)軟繩甲、乙的一端連接在一起，1、2、3、4...為繩上的一系列間距均為0.1m的質(zhì)點(diǎn)，其中質(zhì)點(diǎn)10為兩繩的結(jié)點(diǎn)，繩處于水平方向。手持質(zhì)點(diǎn)10在豎直方向做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)，形成向左和向右傳播的兩列簡(jiǎn)諧波Ⅰ、Ⅱ,其中波Ⅰ的波速為0.2m/s。某時(shí)刻質(zhì)點(diǎn)10處在波峰位置，此時(shí)開始計(jì)時(shí)，3s后此波峰傳到質(zhì)點(diǎn)13，此時(shí)質(zhì)點(diǎn)10正好通過平衡位置向上運(yùn)動(dòng)，質(zhì)點(diǎn)10與質(zhì)點(diǎn)13之間只有一個(gè)波谷，下列說法正確的是()A.質(zhì)點(diǎn)10的振動(dòng)周期為4sB.波Ⅰ的波長(zhǎng)為0.8mC.波Ⅱ的波長(zhǎng)為0.8mD.當(dāng)質(zhì)點(diǎn)15處于波峰時(shí)，質(zhì)點(diǎn)6處于波谷9.如圖甲所示，在傾角為θ的斜面上固定兩根足夠長(zhǎng)且間距為L(zhǎng)的光滑平行金屬導(dǎo)軌，導(dǎo)軌上端接有阻值為R的電阻，下端通過開關(guān)與相距足夠遠(yuǎn)的單匝金屬線圈相連，線圈內(nèi)存在垂直于線圈平面的磁場(chǎng)，以向下為正，磁場(chǎng)變化如圖乙所示，導(dǎo)軌所在區(qū)域存在垂直于導(dǎo)軌平面、磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)(圖中未畫出)，靠在插銷處垂直于導(dǎo)軌放置且與導(dǎo)軌接觸良好的金屬棒ab，質(zhì)量為m、電阻也為R，閉合開關(guān)后，t0/2時(shí)撤去插銷，ab仍靜止。線圈、導(dǎo)軌和導(dǎo)線的電阻不計(jì)，重力加速度大小為g。下列判定正確的是()2mgsinθB.桿ab在2mgsinθC.閉合開關(guān)線圈內(nèi)磁通量的變化率為BL（mgsinθ)2RBLD.若t0/2后斷開開關(guān)，棒ab繼續(xù)運(yùn)動(dòng)過程中，（mgsinθ)2RBL10.如圖甲所示，一質(zhì)量為M的光滑斜面靜止在光滑水平面上，高度h=、傾角θ=450，一質(zhì)量為m的物塊（可視為質(zhì)點(diǎn)）從斜面底端以一定的初速度v0=22v沿斜面向上運(yùn)動(dòng)。若物塊在斜面上運(yùn)動(dòng)的過程中測(cè)得在水平方向上物塊與斜面的速度大小分別為v1和v2，作出全過程的v1-v2圖像如圖乙所示，已知重力加速度為g。則()A.物塊離開斜面時(shí)，物塊與斜面水平方向共速B.m:M=1:2C.物塊離開斜面時(shí)豎直分速度為v/211.某同學(xué)利用如圖甲所示的裝置研究物塊與木板之間的摩擦力。實(shí)驗(yàn)臺(tái)上固定一個(gè)力傳感器，傳感器用細(xì)線拉住物塊，物塊放置在粗糙的長(zhǎng)木板上，物塊的質(zhì)量為0.5kg，長(zhǎng)木板的質(zhì)量為1kg，重力加速度g取10m/s2。水平向左拉動(dòng)木板，傳感器記錄的F-t圖像如圖乙所示。(1)從F-t圖像可以看出在1.0~1.2s時(shí)間內(nèi)，物塊與木板之間的摩擦力是(選填“靜摩擦力"或“滑動(dòng)摩擦力”)。(2)在實(shí)驗(yàn)過程中，若木板加速運(yùn)動(dòng)，在2，0s后，力傳感器的示數(shù)(選填“>”<”或“=”)物塊所受的滑動(dòng)摩擦力大小。(3)測(cè)得物塊與長(zhǎng)木板間的動(dòng)摩擦因數(shù)為。(1)小明同學(xué)先用萬用表歐姆“×10”擋粗測(cè)。測(cè)量中，表盤指針位置如圖(a)，其示數(shù)為Ω。(2)為了準(zhǔn)確測(cè)出RX的阻值，實(shí)驗(yàn)室提供了以下器材A.電池組(電動(dòng)勢(shì)3V，內(nèi)阻很小)B.電流表1(量程50mA，內(nèi)阻很小)C.電流表2(量程25mA，內(nèi)阻很小)D.定值電阻(R=100Ω)E.滑動(dòng)變阻器(阻值0~10Ω)F.開關(guān)一只，導(dǎo)線若干。①根據(jù)提供的器材，小明同學(xué)設(shè)計(jì)了圖(b)所示的電路。其中，A1表應(yīng)選(填器材前的字母序號(hào))。②某一次測(cè)量時(shí)電流表1的示數(shù)如圖(c)所示，則此時(shí)電流表1示數(shù)為mA。若流過電流表A1和電流表A2的電流分別為I1和I2，則待測(cè)電阻RX=(用題目中的I1、I2和R表示)(3)由于電流表有電阻，根據(jù)圖(b)測(cè)出來的電阻有誤差，小萱同學(xué)思考后發(fā)現(xiàn)只需在小明同學(xué)的基礎(chǔ)上略加調(diào)整就可以測(cè)出RX的準(zhǔn)確值，在小明同學(xué)測(cè)出一組數(shù)據(jù)I1和I2后，她將電流表A2與待測(cè)電阻相連，如圖(d)所示，調(diào)整滑動(dòng)變阻器，使I1大小不變，記錄此時(shí)電流表A2的示數(shù)I2，根據(jù)小萱的做法，求出電阻RX=(用題目中的字母表示)13、（10分）如圖，某實(shí)驗(yàn)小組為測(cè)量一個(gè)葫蘆的容積，在葫蘆開口處豎直插入一根兩端開口、內(nèi)部橫截面積為0.1cm2的均勻透明長(zhǎng)塑料管，密封好接口，用氮?dú)馀趴諆?nèi)部氣體，并用一小段水柱封閉氮?dú)?。外界溫度?00K時(shí)，氣柱長(zhǎng)度l為10cm；當(dāng)外界溫度緩慢升高到310K時(shí)，氣柱長(zhǎng)度變?yōu)?0cm。已知外界大氣壓恒為1.0×105Pa，水柱長(zhǎng)度不計(jì)。(1)求溫度變化過程中氮?dú)鈱?duì)外界做的功；(2)求葫蘆的容積；(3)試估算被封閉氮?dú)夥肿拥膫€(gè)數(shù)(保留2位有效數(shù)字)。已知1mol氮?dú)庠?.0×105Pa、273K狀態(tài)下的體積約為22.4L，阿伏加德羅常數(shù)NA取6.0×1023mol－1。14.（12分）如圖所示，在直角坐標(biāo)系中，y軸與虛線MN間的距離為d，一質(zhì)量為m、電荷量為+q的粒子(不計(jì)重力)以某一個(gè)速度從O點(diǎn)沿x軸正向射入，若兩虛線間可以存在場(chǎng)強(qiáng)大小為E、沿y軸方向的勻強(qiáng)電場(chǎng)，也可以存在磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B、方向垂直于紙面的勻強(qiáng)磁場(chǎng)。若同時(shí)存在上述電場(chǎng)和磁場(chǎng)，粒子將沿著直線從A點(diǎn)離開場(chǎng)區(qū)。(不考慮MN邊界的電場(chǎng)和磁場(chǎng)影響)(1)粒子從O點(diǎn)入射的速度為多大?(2)若虛線內(nèi)僅只存在勻強(qiáng)磁場(chǎng)，一束該粒子保持原來的速度大小從O點(diǎn)平行于紙面射入(方向任意)，求MN邊有粒子射出區(qū)域的長(zhǎng)度。(用d表示)。粒子仍保持原來的速度從O點(diǎn)射入，求粒子分別在僅有勻強(qiáng)電場(chǎng)時(shí)和僅有勻強(qiáng)磁場(chǎng)時(shí)，離開電場(chǎng)和磁場(chǎng)的坐標(biāo)絕對(duì)值之比。15、（16分）如圖所示，mA＝1kg，mB＝2kg的物塊A、B靜止在傾角為α=37°足夠長(zhǎng)粗糙固定斜面上，A與斜面底端的垂直于斜面的擋板距離L＝3m。A、B間有一被壓縮的彈性勢(shì)能Ep＝108J微型彈簧。某時(shí)刻將壓縮的微型彈簧釋放，A、B瞬間分離，A沿斜面向下運(yùn)動(dòng)。A、B與斜面間的動(dòng)摩擦因數(shù)均為μ=0.75。重力加速度g取10m/s2，A、B可視為質(zhì)點(diǎn)，A、B運(yùn)動(dòng)過程中所涉及的碰撞均為彈性碰撞且碰撞時(shí)間極短（sin37°=0.6，cos37°=0.8）。求：（1）彈簧釋放后瞬間A、B速度的大??；（2）物塊A、B中的哪一個(gè)先停止？該物塊剛停止時(shí)A與B之間的距離是多少？（3）A和B都停止后，A與B之間的距離是多少？1.答題前，考生先將自己的姓名、準(zhǔn)考證號(hào)填寫清楚，并認(rèn)真核準(zhǔn)條形碼上的姓5.保持卡面清潔，不要折疊，不要弄破。請(qǐng)?jiān)诟黝}目的答題區(qū)域內(nèi)作答，超出黑色邊框限定■■■■■■■■■■■■■■■■9請(qǐng)?jiān)诟黝}目的答題區(qū)域內(nèi)作答，超出黑色邊框限定請(qǐng)?jiān)诟黝}目的答題區(qū)域內(nèi)作答，超出黑色邊框限定請(qǐng)?jiān)诟黝}目的答題區(qū)域內(nèi)作答，超出黑色邊框限定請(qǐng)?jiān)诟黝}目的答題區(qū)域內(nèi)作答，超出黑色邊框限定題號(hào)123456789答案DBDACBCABBDBCD11.【答案】(1)靜摩擦力；(2)=；(3)0.413答案(1)0.4J(2)119cm3(3)2.9×1021個(gè)解析(1)由于水柱的長(zhǎng)度不計(jì)，故封閉氣體的壓強(qiáng)始終等于大氣壓強(qiáng)。設(shè)大氣壓強(qiáng)為p0，塑料管內(nèi)部的橫截面積為S，末狀態(tài)氣柱的長(zhǎng)度為l′，溫度變化過程中氮?dú)鈱?duì)外界做的功為W。根據(jù)功的定義有W＝p0S(l′－l)代入數(shù)據(jù)解得W＝0.4J。(2)設(shè)葫蘆的容積為V0，封閉氣體初、末狀態(tài)的溫度分別為T、T′，體積分別為V、V′，根據(jù)蓋—呂薩克定律有其中V＝V0＋SlV′＝V0＋Sl′聯(lián)立以上各式并代入數(shù)據(jù)，解得V0＝119cm3。(3)已知在p0＝1.0×105Pa、T0＝273K狀態(tài)下，氮?dú)獾哪栿w積為V摩爾＝22.4L/mol，設(shè)此狀態(tài)下被封閉氮?dú)獾捏w積為V氮，物質(zhì)的量為n，分子個(gè)數(shù)為N。根據(jù)蓋—呂薩克定律有N＝nNA又n＝N＝nNA聯(lián)立以上各式并代入數(shù)據(jù)，解得N＝2.9×1021個(gè)?？傻茫嚎傻茫簉=2d14.【答案】解：(1)粒子沿直線飛出滿足：Bqv可得：可得：r=2d(2)粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)：Bqv=m粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)如圖，y2+(r-d)2=y2+(r-d)2=r2y2+(y2+(r-d)2=r2則粒子束從MN邊界出的長(zhǎng)度為2y=2(3)若僅有電場(chǎng)時(shí)：d=vt，y1=1at2且qE=ma可得：y1=d/215.解1）設(shè)彈簧釋放后瞬間A、B速度的大小分布為vA、vB，沿斜面向下為正方向，根據(jù)動(dòng)量守恒定律可得mAvA＝mBvB根據(jù)能量守恒定律可得解得vA＝12m/s，vB＝6m/s釋放后，B沿斜面向上做勻減速直