江西省宜春市丰城中学2024-2025学年高三上学期期中考试物理试题（创新班）

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一、选择题：本题共10小题，共46分。在每小题给出的四个选项中，第Ⅰ ~7题只有一项符合题目要求，每小题4分；第8~10 题有多项符合题目要求，每小题6分，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．氢原子能级跃迁可以帮助我们更好地理解宇宙的结构，并从中得到很多有价值的信息。大量氢原子处于能级上，其能级图如图所示。下列关于这些氢原子能级跃迁过程中所发出的、、三种光的说法正确的是（ ）
A．相同条件下，光最容易发生明显的衍射现象
B．光光子的动量最大
C．用光照射处于能级的氢原子，氢原子会发生电离
D．在真室中，光的波长等于、两光波长之和
2．原子核的比结合能曲线如图所示，根据该曲线，下列判断中正确的是（ ）
核的结合能约为64MeV
核比核更稳定
两个核结合成核时吸收能量
核中核子的平均结合能比核中的大
3．通过一理想变压器，经同一线路输送相同的电功率P，原线圈的电压U保持不变，输电线路总电阻的R．当副线圈与原线圈的匝数比为k时，线路损耗的电功率为P1，若将副线圈与原线圈的匝数比提高到nk，线路损耗的电功率为P2，则P1，和 （ ）
A．，B．，
C． ，D． ，
4．中央广播电视总台《2024年春节联欢晚会》以“龙行龘龘，欣欣家国”为主题。中国书法历史悠久，是中华民族优秀传统文化之一。如图所示，书法家在水平桌面上平铺一张白纸，为防打滑，他在白纸的左侧靠近边缘处用镇纸压住。书写“龙”字“一”这一笔画时，在向右行笔的过程中镇纸和白纸都保持静止，则（ ）
A．毛笔对白纸的摩擦力向左
B．白纸对镇纸的摩擦力向右
C．桌面对白纸的摩擦力向左
D．桌面对白纸的摩擦力小于毛笔对白纸的摩擦力
5．中国将全面推进探月工程四期，计划2026年前后发射嫦娥七号。嫦娥七号准备在月球南极着陆，主要任务是勘察月球南极月表环境、月壤水冰和挥发组分等。嫦娥七号探测器在距离月面的高度等于月球半径处绕着月球做匀速圆周运动时，其周期为；当探测器停在月球的南极时，测得重力加速度的大小为。已知月球自转的周期为，月球视为均匀球体，月球赤道处的重力加速度为（ ）
A．B．
C．D．
6．如图，质量为的滑块套在固定的水平杆上，一轻杆上端通过铰链固定在上，下端与一质量为的小球相连。某时刻给小球一水平向左、大小为的初速度，经时间小球在水平方向上的位移为。规定水平向左为正方向，忽略一切摩擦，则滑块在水平方向上的位移为（ ）
A．B．C．D．
7．一质点从A点做初速度为零、加速度为的匀加速直线运动，经过时间后到达B点，此时加速度突然反向，大小变为，又经过2t的时间到达C点。已知AC的距离为AB的距离的2倍，则与的大小之比可能为（ ）
A．B．C．D．
8．如图所示，虚线a、b、c、d、e是电场中的一组平行且间距相等的等差等势面，实线是一带正电粒子仅在电场力作用下的运动轨迹，M、N、P、Q分别为运动轨迹与等势面的交点，下列判断正确的是( )
A．粒子在电场中做匀变速运动
B．图中等势面a的电势最高
C．粒子经过Q点的动能小于P点的动能
D．粒子在M点的电势能比Q点的小
9．如图所示，P、Q是两根固定在水平面内的光滑平行金属导轨，间距为L，导轨足够长且电阻可忽略不计。图中EFGH矩形区域有一方向垂直导轨平面向上、磁感应强度大小为B的匀强磁场。在时刻，两均匀金属棒a、b分别从磁场边界EF、GH进入磁场，速度大小均为；一段时间后，在时刻流经a棒的电流为0，b棒仍处于磁场区域内。已知金属棒a、b相同材料制成，长度均为L，电阻分别为2R和R，a、b棒的质量分别为2m和m。在运动过程中两金属棒始终与导轨垂直且接触良好，a、b棒没有相碰，则（ ）
A．时刻a棒加速度大小为
B．时刻a棒的速度为
C．时间内，通过a、b棒横截面的电荷量相等
D．时间内，a棒产生的焦耳热为
10．如图，一倾角为45°的光滑斜面固定在水平地面上，其底端固定一劲度系数为k的轻质弹簧，弹簧上端距斜面顶端距离为。将质量为m的物块（可视为质点）从斜面顶端由静止释放，经时间t弹簧的最大压缩量为。已知弹簧弹性势能表达式为，其中是是弹簧形变量，k为弹簧劲度系数，则下列说法正确的是（ ）
A．物块速度最大时的压缩量为
B．物块的最大动能为
C．物块运动过程中的最大加速度为
D．物块从与弹簧接触到弹簧压缩量最大的过程是简谐运动
二、非选择题：本题共5小题，共54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的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 （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．（8分）用如图甲所示的电路研究压敏电阻应变片的压阻效应。电源的电动势为3V。
内阻忽略不计。除图甲中的器材外，实验室还提供了如下器材可供选择：
电压表V（量程为0~15V，内阻约为20kΩ，其读数用U表示）
电流表（量程为0~0.6A，内阻，其读数用表示）
电流表（量程为0~0.6A，内阻约为2Ω，其读数用表示）
(1)请在选好器材后完成图甲中虚线框内的部分电路 ；
(2)在电阻上施加压力F，闭合开关S，记下电表读数，该电路测量电阻阻值的表达式为 （用题目中给出的字母表示）。改变压力F，得到不同的值，记录数据并绘成图像如图乙所示；
(3)一同学想把电流表改成简易压力表，他仍然使用原来的表盘，只是把表盘上标示的数字“0.2、0.4、0.6”改为相应的压力值，实验采用的电路如图丙所示。他在表盘上表示0.1A的刻度线处标上数字0，则电路中滑动变阻器的阻值应为 ；此压力表表盘上0.20A的刻度线处标上的压力值为 N。
13．（10分）如图所示导热良好、粗细均匀的U形玻璃管竖直放置。两侧的长度均为，右侧的玻璃管封闭，从左侧开口端注入一定量的水银，平衡时右侧封闭气柱的长度为，左侧液面处有一厚度、质量和摩擦均不计的活塞（未画出）密封，活塞到管口的距离为，已知外界大气压强恒为，温度不变。已知。求：（结果均保留一位小数）（1）将玻璃管缓慢地绕底端沿顺时针方向转过180°，求封闭气柱的长度；（2）在左侧管口处放一厚度不计的活塞将左侧开口密封用力F缓慢地压活塞，使右侧液面比左侧高出，求活塞下降的高度。
14．（12分）在光滑绝缘的水平桌面上半径的圆形区域内有竖直向下、磁感应强度大小的匀强磁场，圆心为O。a为圆周上一点，ac与圆相切于a点，d为圆周上一点，cd连线过O点，，P为cd延长线上一点，Md、Nd与Pd的夹角均为。是以d为圆心的圆弧，与d之间为均匀辐向电场并且与d之间电压。一个带正电可看做质点的小球，它从圆弧上各点无初速度释放后从d点进入圆O内的磁场中，小球质量，电荷量。求：（1）小球运动到d点时的速率v；
（2）小球在磁场中运动的最长时间；
（3）小球穿过ac所在直线范围的长度s。
15．（18分）如图所示，水平地面上固定一倾角为30°的斜面，其底端垂直斜面固定一挡板P，一沿斜面自然放置的轻弹簧，下端靠在挡板P上。斜面顶端固定一光滑圆弧轨道，轨道所对应的圆心角为60°，轨道下端与斜面相切。长木板A放置在斜面上，其上端与斜面上端对齐，下端到挡板P的距离为S，物块B放在A上表面的中点。初始时A、B均静止，物块C从圆弧最高点由静止释放，沿圆弧轨道滑到斜面顶端时与A相碰。已知木板A足够长，物块B、C均可视为质点，碰撞均为弹性碰撞，圆弧轨道的半径，，，A、C与斜面间的动摩擦因数均为，B与A间的动摩擦因数，弹簧原长，劲度系数k＝50 N/m，弹簧始终在弹性限度内，取
（1）求C在圆弧轨道最低点与A碰前瞬间对轨道的压力大小；
（2）若S足够长，A、B在接触弹簧前已达到共同运动，求
[ⅰ]A刚接触到弹簧时B在A上表面的划痕长度；
[ⅱ]A与弹簧接触后，B与A刚要发生相对滑动时弹簧的长度；
（3）取走轻弹簧，若S＝0.48m，A与挡板P碰撞后，速度大小不变，方向反向，在A与挡板P第一次碰撞到第二次碰撞期间内，试判断A与C能否发生碰撞，若能，求出碰后瞬间A、C的速度大小；若不能，求出此期间C与A上端的最近距离。