四川省成都市石室中学2025届高三上学期第四次周考物理试题（Word版附答案）

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1．在核反应堆中， 92238U吸收一个中子后变成一个新核，新核发生衰变生成94239Pu，94239Pu继续发生衰变，衰变方程为94239Pu→92235U+X。以下说法正确的是
A．衰变方程94239Pu→92235U+X中的X是β粒子
B．降低温度可以减缓94239Pu的衰变信号
C．94239Pu衰变过程中产生的质量亏损等于94239Pu的质量减去92235U与X的质量之和
D．92238U吸收一个中子后变成的新核衰变生成94239Pu的核反应过程是一个α衰变过程
2．夜晚用光照射透明小球，小球会显得光芒四射。一细束足够强的单色光从D点平行直径AB射入由某种透明材质制成的小球，最终在小球外有四条光线射出，如图所示。已知小球的半径为R，入射点D与直径AB间的距离为32R。则该材质对光的折射率为
A．2B．3 C．2D．62
3．如图所示，空间站A和地球静止轨道卫星B绕地球做匀速圆周运动，还未发射的卫星C在赤道上随地球共同自转。以下说法正确的是
A．相对于空间站静止的宇航员，他的加速度为零
B．卫星B的向心加速度大于卫星C的向心加速度
C．卫星C的线速度大于空间站A的线速度
D．空间站A与地球中心的连线和卫星B与地球中心的连线在相同时间内扫过的面积相等
4．如图甲为一列简谐横波在某时刻的波形图，图乙为质点P以此时刻为计时起点的振动图像。则由图可知
A．波沿着x轴负方向传播
B．从该时刻起质点Q比质点P先运动至波峰位置
C．从该时刻起，经过0.1s，质点Q通过的路程为20cm
D．当质点P位于波谷时，质点Q正向下振动
5．如图所示，质量为1kg的小球从距地面h=1.6m的A点水平抛出，恰好垂直撞在水平面上半径为1m的半圆形物体上的B点，已知O为半圆的圆心，BO与竖直方向间的夹角θ=37°，sin37°=0.6，cs37°=0.8，重力加速度g=10m/s2，下列说法正确的是
A．B与A点间的水平距离为2m
B．小球平抛的初速度v0为4m/s
C．小球到B点时重力的瞬时功率为50W
D．小球从A到B的运动时间为0.4s
6．如图所示，电源内阻等于灯泡的电阻，当开关闭合、滑动变阻器滑片位于某位置时，水平放置的平行板电容器间一带电液滴恰好处于静止状态，灯泡L正常发光，现将滑动变阻器滑片由该位置向a端滑动，则
A. 灯泡将变暗，R中有电流流过，方向竖直向下
B. 液滴带正电，在滑片滑动过程中液滴将向下做匀加速运动
C. 电源的路端电压增大，输出功率也增大
D. 滑片滑动过程中，带电液滴电势能将减小
7．如图所示，固定在水平面上的光滑斜面倾角为37°，质量分别为M、m的两个物体通过细绳及轻弹簧连接于光滑轻滑轮两侧，斜面底端有一与斜面垂直的挡板。开始时用手按住物体M，此时M距离挡板的距离为s，滑轮两边的细绳恰好伸直，且弹簧处于原长状态。已知M=53m，空气阻力不计，sin37°=0.6，cs37°=0.8。松开手后，关于二者的运动下列说法中正确的是
A. M和m组成的系统机械能守恒
B. 当M的速度最大时，m的速度达到最大
C. 若M到达挡板处速度恰好为零但加速度不为0，则此时m的速度达到最大
D. 若M到达挡板处速度恰好为零，则此过程中重力对M做的功等于弹簧弹性势能的增加量与物体m的机械能增加量之和
二、多项选择题：本题共3小题，每小题6分，共18分。在每小题给出的四个选项中，有多项符合题目要求。全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有错选的得0分。
8．一台小型发电机产生的电动势随时间变化的正弦规律图像如图甲所示．已知发电机线圈内阻为5 Ω，外接一只电阻为95 Ω的灯泡，如图乙所示，则
A．理想电压表的示数为220 V
B．电路中的电流方向每秒改变100次
C．灯泡实际消耗的功率为484 W
D．发电机线圈内阻每秒产生的焦耳热为24.2 J
9．如图所示，abcd为一正方形边界的匀强磁场区域，磁场边界边长为L，三个粒子以相同的速度从a点沿对角线方向射入，粒子1从b点射出，粒子2从c点射出，粒子3从cd边垂直射出，不考虑粒子的重力和粒子间的相互作用. 根据以上信息，可以确定
A. 粒子1带负电，粒子2不带电，粒子3带正电
B. 粒子1和粒子3的比荷之比为2：1
C. 粒子1和粒子2在磁场中的运动时间之比为π：4
D. 粒子3的射出位置与d点相距L2
10．两根相距为L的足够长的金属直角导轨如图所示放置，它们各有一边在同一水平面内，另一边垂直于水平面。质量均为m的金属细杆ab、cd与导轨垂直接触形成闭合回路，杆与导轨之间的动摩擦因数均为μ，每根杆的电阻均为R，导轨电阻不计。整个装置处于磁感应强度大小为B，方向竖直向上的匀强磁场中。当ab杆在平行于水平导轨的拉力F作用下以速度v1沿水平方向的导轨向右匀速运动时，cd杆正以速度v2v1≠v2沿竖直方向的导轨向下匀速运动，重力加速度为g。则以下说法正确的是
A．ab杆所受拉力F的大小为μB2L2v22R+μmg
B．ab杆所受拉力F的大小为1+μ2μmg
C．cd杆下落高度为h的过程中，整个回路中电流产生的焦耳热为2Rm2g2hμ2B2L2v1
D．ab杆水平运动位移为的过程中，整个回路中产生的总热量为Fs+μsB2L2v22R
三、实验题（本题共2小题，共14分）
11．（6分）如图，已知气垫导轨上滑块的质量为M(含遮光条)，钩码的质量为m，遮光条宽度为d，两光电门间的距离为L，气源开通后，滑块在牵引力的作用下运动，遮光条先后通过两个光电门的挡光时间为Δt1和Δt2，重力加速度为g。
（1）用上述装置探究滑块加速度a与其质量M及绳子拉力F（用钩码重力代替）的关系，下列做法正确的是 。
A．应控制钩码的质量m远小于滑块的质量M
B．可更换更宽的遮光条以减小实验误差
C．应调节滑轮高度使连接滑块的细线与轨道平行
D．还应测出滑块从光电门1到光电门2的时间△t
（2）还可用上述装置探究系统在运动中的机械能关系，滑块从光电门1运动到光电门2的过程中，满足关系式 时（用题干中的已知量表示），“钩码—滑块”系统机械能守恒。
12．（8分）在实验室测量两个直流电源的电动势和内阻。电源甲的电动势大约为4.5V，内阻大约为1.5Ω；电源乙的电动势大约为1.5V，内阻大约为1Ω。由于实验室条件有限，除了导线开关外，实验室还能提供如下器材：
A.量程为0～3V的电压表V
B.量程为0～0.6A的电流表A1
C.量程为0～3A的电流表A2
D.阻值为4.0Ω的定值电阻R1
E.阻值为100Ω的定值电阻R2
F.最大阻值为10Ω的滑动变阻器R3
G.最大阻值为100Ω的滑动变阻器R4
(1)选择电压表、电流表、定值电阻、滑动变阻器等器材，采用图甲所示电路测量电源甲的电动势和内阻。
①定值电阻应该选择 (填“D”或“E”)；电流表应该选择 (填“B”或“C”)；滑动变阻器应该选择 (填“F”或“G”)。
②分别以电流表的示数I和电压表的示数U为横坐标和纵坐标，计算机拟合得到如图乙所示U－I图象，U和I的单位分别为V和A，拟合公式为U＝－5.8I＋4.6.则电源甲的电动势E＝ V，内阻r＝__________Ω。(保留两位有效数字)
(2)为了简便快捷地测量电源乙的电动势和内阻，选择电压表、定值电阻等器材，采用图丙所示电路。
①定值电阻应该选择 (填“D”或“E”)。
②实验中，首先将K1断开，K2闭合，电压表示数为1.49V。然后将K1、K2均闭合，电压表示数为1.18V，则电源乙电动势E＝ V，内阻r＝ Ω。(小数点后保留两位小数)
四、计算题（本题共3小题，共40分。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤，只写出最后答案的不能得分，有数值运算的题，答案中必须明确写出数值和单位）
13．（10分）某实验小组受酒店里烟雾报警器的启发，设计了如图所示的温度报警装置，在竖直放置的导热性能良好的圆柱形气缸内用面积S=5cm2、质量m=0.5kg的活塞密封一定质量的理想气体，活塞能无摩擦滑动，圆柱形气缸器顶部固定一个拉力传感器，拉力传感器与活塞之间连有一劲度系数k=5N/cm的轻质弹簧，整个装置倒贴在水平天花板上。当房间的热力学温度T0=300K时，活塞与气缸顶部的距离l0=20cm，弹簧处于原长状态。环境温度缓慢升高时气缸内气体温度也随之升高，当传感器受到的拉力大于5N时，就会启动报警装置。已知大气压强恒为p0=1.0×105Pa，取重力加速度大小g=10m/s2，拉力传感器的体积可忽略不计。求：
（1）T0=300K时封闭气体的压强p1；
（2）触发报警装置的热力学温度T。
14．（14分）如图所示，ACB是一条足够长的绝缘水平轨道，轨道CB处在方向水平向右、大小E1.0 106 N/C的匀强电场中，一质量m0.25kg、电荷量q2.0106C的可视为质点的小物体，从距离C点L06.0m的A点处，在拉力F4.0N的作用下由静止开始向右运动，当小物体到达C点时撤去拉力，小物体滑入电场中。已知小物体与轨道间的动摩擦因数0.4，g取10m/s2。求：
(1)小物体到达C点时的速度大小；
(2)小物体在电场中运动的时间。
15．（16分）如图，ABC静置于水平面上，BC之间放有少量炸药，爆炸后产生60J的能量中有90%转化为BC两物体的动能。已知mA=2kg，mB=1kg，mC=3kg；A与地面之间的动摩擦因数μA=0.05 ，A与B之间的动摩擦因数μB=0.5 ，A与C之间的动摩擦因数μC=0.4。A板足够长，重力加速度g取10m/s2。求：
（1）爆炸后瞬间B、C的速度大小；
（2）爆炸后到A板向右运动到最远的过程中，A与地面之间因为摩擦而产生的热量；
（3）爆炸后到B物体停止运动过程中，地面摩擦力对A板的冲量为多大。