丰城中学2024-2025学年上学期高三入学考试试卷
物 理
选择题（1—7题为单选题，每题4分，8—10题为多选题,每题6分，共46分。）
1. 2023年山东省荣成市石岛湾高温气冷堆核电站正式投入商运，标志着我国第四代核电技术达到世界领先水平。电站以气体为冷却剂，由热中子引发链式反应，关于该电站的核反应下列说法正确的是（ ）
A. 核反应方程为： B. 任意大小的铀块都可以发生链式反应
C. 热中子的速度与热运动的速度相当时最适于引发核裂变
D. 链式反应的速度由慢化剂的多少来控制
2. 在南昌西站，一旅客在站台8号车厢候车线处候车。若列车每节车厢的长度(不计相邻车厢的间隙)均为25 m，列车进站的运动可视为匀减速直线运动，则第 6节车厢经过旅客用时 S列车停下时旅客刚好在8号车厢门口，如图所示。列车的加速度大小为
A.0.5m/s2 B. 0.75m/s2 C.1m/s2 D.2m/s2
3、同一“探测卫星”分别围绕某星球和地球多次做圆周运动。“探测卫星”在圆周运动中的周期二次方T2与轨道半径三次方r3的关系图像如图所示，其中P表示“探测卫星”绕该星球运动的关系图像，Q表示“探测卫星”绕地球运动的关系图像，“探测卫星”在该星球近表面和地球近表面运动时均满足T2=c，图中c、m、n已知，则（ ）
A. 该星球和地球的密度之比为m:n
B. 该星球和地球的密度之比为n:m
C. 该星球和地球的第一宇宙速度之比为
D. 该星球和地球的第一宇宙速度之比为
4、如图所示，两个半径均为R的光滑圆轨道a、b并排固定在竖直平面内，在轨道最低点放置一根质量为m的铜棒，棒长为L，所在空间有平行于圆轨道平面水平向右的匀强磁场，给铜棒通以从C到D的恒定电流I的同时给铜棒一大小为 的水平初速度，已知磁感应强度大小B＝(g为重力加速度)，以下说法正确的是( )
A．铜棒获得初速度时对每条轨道的压力为mg
B．铜棒获得初速度时对每条轨道的压力为0
C．从轨道最低点到最高点的过程中，铜棒机械能增加2mgR
D．到达最高点时，铜棒的速度为0
5、如图所示，直流电源与一平行板电容器、理想二极管 正向电阻为零可以视为短路，反向电阻无穷大可以视为断路 连接，二极管一端接地。闭合开关，电路稳定后，一带电油滴位于电容器中的 P 点且处于静止状态。下列说法不正确的是（ ）
A．将平行板电容器下极板向下移动，则 P 点的电势不变
B．将平行板电容器上极板向上移动，则 P 点的电势不变
C．减小极板间的正对面积，带电油滴会向上移动
D．无论哪个极板向上移动还是向下移动，带电油滴都不可能向下运动
6、图甲为平行放置的带等量异种电荷的绝缘环，一不计重力的带正电粒子以初速度 v0 从远离两环的地方（可看成无穷远）沿两环轴线飞向圆环，恰好可以穿越两环。已知两环轴线上的电势分布如图乙所示，若仅将带电粒子的初速度改为 2v0，其他条件不变，则带电粒子飞过两环过程中的最小速度与最大速度之比为（ ）
A. B. C. 2 D.
7、如图所示，一轻质光滑定滑轮固定在倾斜木板上，质量分别为m和2m的物块A、B，通过不可伸长的轻绳跨过滑轮连接，A、B间的接触面和轻绳均与木板平行。A与B间、B与木板间的动摩擦因数均为μ，设最大静摩擦力等于滑动摩擦力。当木板与水平面的夹角为45°时，物块A、B刚好要滑动，则μ的值为（ ）
A． B． C． D．
8、如图所示，直角三角形abc区域内(不包括三角形边界)存在磁感应强度大小为 B、方向垂直三角形所在平面向外的匀强磁场，∠a=30°，ac=L，C为ac的中点，D为bc的中点，C点处的粒子源可沿平行cb的方向射入速度大小不同的正、负电子(不计电子所受的重力)。电子的比荷为k，不考虑电子间的作用。下列说法正确的是
A.可能有正电子从a点射出磁场
B.负电子在磁场中运动的最长时间为
C.从 D点射出磁场的负电子的速度大小为
D.从ab边射出磁场的正电子在磁场中运动的最长时间为
9．如图所示，足够长的木板置于光滑水平面上，倾角θ= 53°的斜劈放在木板上，一平行于斜面的细绳一端系在斜劈顶，另一端拴接一可视为质点的小球，已知木板、斜劈、小球质量均为1 kg，斜劈与木板之间的动摩擦因数为μ，重力加速度g=10m/s2，现对木板施加一水平向右的拉力F，下列说法正确的是（ ）
A．若μ=0.2，当F=4N时，木板相对斜劈向右滑动
B．若μ=0.5，不论F多大，小球均能和斜劈保持相对静止
C．若μ=0.8，当F=22.5N时，小球对斜劈的压力为0
D．若μ=0.8，当F=26 N时，细绳对小球的拉力为N
10如图所示，足够长的光滑平行金属导轨间距为，固定在竖直平面内，两根导轨上端用导线连接一个电容器，电容器的电容为，导轨处于磁感应强度为的匀强磁场中，磁场方向与导轨平面垂直。现将质量为、长度也为的金属棒紧贴导轨由静止释放，金属棒沿着导轨下滑过程中始终保持水平且与导轨接触良好，已知重力加速度为，金属导轨和金属棒电阻均不计，则当金属棒运动稳定后，有（ ）
A. 金属棒做匀加速运动，加速度大小为 B. 金属棒受到的安培力大小为
C. 通过金属棒的电流大小为 D. 电容器电荷量保持不变
实验题（共2小题，每空2分，共16分）
11. (6分）某中学实验小组为探究加速度与合力的关系，设计了如图甲所示的实验装置。主要实验步骤如下：
①按图甲安装实验器材：质量为m重物用轻绳挂在定滑轮上，重物与纸带相连，动滑轮右侧的轻绳上端与固定于天花板的力传感器相连，可以测量绳上的拉力大小，钩码和动滑轮的总质量为M，图中各段轻绳互相平行且沿竖直方向；
②接通打点计时器的电源，释放钩码，带动重物上升，在纸带上打出一系列点，记录此时传感器的读数F；
③改变钩码的质量，多次重复实验步骤②，利用纸带计算重物的加速度a，得到多组a、F数据。
请回答以下问题：
（1）已知打点计时器的打点周期为0.02 s，某次实验所得纸带如图乙所示，A、B、C、D、E各点之间各有4个点未标出，则重物的加速度大小为____m/s2（结果保留三位有效数字）。
（2）实验得到重物的加速度大小a与力传感器示数F的关系如图丙所示，图像的斜率为k、纵截距为－b（b＞0），则重物质量m＝_____，当M＝3m时，重物的加速度大小为a＝_____。（本问结果均用k、b表示）
12. (10分）某同学设计了如图甲所示的电路，用来测量水果电池的电动势E和内阻r，以及一未知电阻R 的阻值，图中电流表内阻极小，可忽略。实验过程如下：
i.断开开关S1 闭合开关S2 改变电阻箱R阻值，记录不同阻值对应的电流表示数；
ii.将开关S1 、S2都闭合，改变电阻箱R阻值，再记录不同阻值对应的电流表示数；
iii.根据步骤 i、ii记录的数据，作出对应的1/I-R 的图线，如图乙所示，A、B两条倾斜直线的纵截距均为b，斜率分别为 K1、K2
根据以上实验步骤及数据，回答下列问题：
(1)根据步骤ii中记录的数据，作出的 图线是图乙中的 （填“A”、“B”）；
(2)根据图乙中图线的斜率和截距，可以表示出电源电动势 E= ，电源内阻 r= ，
电阻 Rx= （用k1、k2 和b表示）
若电流表内阻较大不可忽略，图线A、B的截距 （选填“相同”、“不同”），内阻r测量值
（选填“偏大”、 “偏小”、 “不变”）。
计算题（共3小题，38分）
13.（10分） 一高压舱内气体的压强为1.2个大气压，温度为17℃，密度为1.46kg/m3。
（1）升高气体温度并释放出舱内部分气体以保持压强不变，求气体温度升至27℃时高压舱内气体的密度（保留三位有效数字）；
（2）保持第（1）问升温后的温度27℃不变，再向体积为高压舱体积的真空瓶中释放气体，要使舱内压强低于1.0个大气压，至少要几个瓶子？
14、（12分）今年小明一家到云南自驾旅行。行驶在大理一段限速80km/h的笔直公路上，发现前方正亮着红灯。为了获得良好的乘车体验，小明爸爸先匀减速刹车到车速降为v=5m/s时匀速，当与前车有合适的距离时做减速运动到停止。小明打开全景天窗发现他前面还停着9辆轿车。假设每辆轿车长均为L=4.8m，两车间隔均为d1=1m，每个司机的反应时间均为△t=0.7s。为了安全，前车启动后当两车间隔为d2=2m时，后车作出反应，然后以a1=2m/s2的加速度匀加速启动，若遇紧急情况可以a2=5m/s2的加速度刹车。
（1）若小明爸爸开始匀减速刹车后第一个T=2s内的位移为x1=38m，第二个T=2s内的位移为x2=26m，则开始匀减速刹车的加速度a为多少？
（2）当绿灯亮起时经多长时间小明所在的车可启动？
（3）绿灯的时间间隔为T0=20s，不考虑黄灯时间；通过计算小明所在的车能否通过信号灯？若不能，则小明车前面还有多少辆车？
15、（16分）如图，在xOy坐标系中有三个区域，圆形区域Ⅰ分别与x轴和y轴相切于P点和S点。半圆形区域Ⅱ的半径是区域Ⅰ半径的2倍。区域Ⅰ、Ⅱ的圆心O1、O2连线与x轴平行，半圆与圆相切于Q点，QF垂直于x轴，半圆的直径MN所在的直线右侧为区域Ⅲ。区域Ⅰ、Ⅱ分别有磁感应强度大小为B、B/2的匀强磁场，磁场方向均垂直纸面向外。区域Ⅰ下方有一粒子源和加速电场组成的发射器，可将质量为m、电荷量为q的粒子由电场加速到v0。改变发射器的位置，使带电粒子在OF范围内都沿着y轴正方向以相同的速度v0沿纸面射入区域Ⅰ。已知某粒子从P点射入区域Ⅰ，并从Q点射入区域Ⅱ（不计粒子的重力和粒子之间的影响）
（1）求加速电场两板间的电压U和区域Ⅰ的半径R；
（2）在能射入区域Ⅲ的粒子中，某粒子在区域Ⅱ中运动的时间最短，求该粒子在区域Ⅰ和区域Ⅱ中运动的总时间t；
（3）在区域Ⅲ加入匀强磁场和匀强电场，磁感应强度大小为B，方向垂直纸面向里，电场强度的大小E=Bv0，方向沿x轴正方向。此后，粒子源中某粒子经区域Ⅰ、Ⅱ射入区域Ⅲ，进入区域Ⅲ时速度方向与y轴负方向的夹角成74°角。当粒子动能最大时，求粒子的速度大小及所在的位置到y轴的距离。
参考答案
题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
答案 C A C B B D B BC BCD AC
11【答案】（1）1.72 （2） ①. ②.
12【答案】(1)B (2) (3) 不同 偏大
13【答案】（1）1.41kg/m3；（2）2个
【详解】（1）因为体积相同所以密度之比为质量之比，因为压强、体积不变，所以质量之比为温度反比，即 代入数据解得
（2）向第一个瓶子释放气体时，有 解得
向第n个瓶子释放气体后，压强为
所以至少需要2个。
14.（1）a=3m/s2；（2）t=16s；（3）不能，1辆
【详解】（1）第一个T=2s内的中间时刻速度为
第二个T=2s内的中间时刻速度为则有解得a=3m/s2
第二个T=2s末的速度为故开始匀减速刹车的加速度为
3m/s2。
（2）根据解得t0=1s
则当绿灯亮起时，小明所在的车可启动经过的时间为解得t=16s
根据解得小明所在的车在绿灯熄灭时通过的位移为可知小明所在的车不能通过信号灯；
假设经时间t1第8辆车刚启动，则有
解得第8辆车能通过信号灯；
同理可得：第9辆车不能通过信号灯，则小明车前面还有1辆车 。
15【答案】（1），；（2）；（3），
【详解】（1）根据动能定理得 解得
粒子进入区域I做匀速圆周运动，根据题意某粒子从P点射入区域Ⅰ，并从Q点射入区域Ⅱ，故可知此时粒子的运动轨迹半径与区域Ⅰ的半径R相等，粒子在磁场中运动洛伦兹力提供向心力 解得
（2）带电粒子在OF范围内都沿着y轴正方向以相同的速度沿纸面射入区域Ⅰ，由(1)可得，粒子的在磁场中做匀速圆周运动，轨迹半径均为R，因为在区域Ⅰ中的磁场半径和轨迹半径相等，粒子射入点、区域Ⅰ圆心O1、轨迹圆心O'、粒子出射点四点构成一个菱形，有几何关系可得，区域Ⅰ圆心O1和粒子出射点连线平行于粒子射入点与轨迹圆心O'连线，则区域Ⅰ圆心O1和粒子出射点水平，根据磁聚焦原理可知粒子都从Q点射出，粒子射入区域II，仍做匀速圆周运动，洛伦兹力提供向心力 解得
如图，要使粒子在区域Ⅱ中运动的时间最短，轨迹所对应的圆心角最小，可知在区域Ⅱ中运动的圆弧所对的弦长最短，即此时最短弦长为区域Ⅱ的磁场圆半径，根据几何知识可得此时在区域Ⅱ和区域Ⅰ中运动的轨迹所对应的圆心角都为，粒子在两区域磁场中运动周期分别为
故可得该粒子在区域Ⅰ和区域Ⅱ中运动的总时间为
（3）如图，将速度分解为沿y轴正方向速度及速度，因为可得，故可知沿y轴正方向的速度产生的洛伦兹力与电场力平衡，粒子同时受到另一方向的洛伦兹力，故粒子沿y正方向做旋进运动，根据角度可知
故当方向为竖直向上时此时粒子速度最大，即最大速度为
根据几何关系可知此时所在的位置到y轴的距离为
