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高三物理答题卷
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二、放射性矿的意变与结构成像
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(完卷时间：60分钟满分：100分)
特别提示：
1.本试卷标注“多选”的试题，应选两个及以上的选项，但不可全选；未特别标注的选择类试题，
每小题只有一个正确选项。
2.在列式计算、逻辑推理以及回答问题过程中，须给出必要的图示、文字说明、公式、演算等。
3.除特殊说明外，本卷所用重力加速度g大小均取9.8s2。
一太空AI算力中心
我国计划在未来五年内发射天基人工智能数据中心。将太空计算星座部署在近地轨道，利用太空的
真空、微重力和低温环境进行高效散热，并通过太阳能电池板提供能源。
1.太空计算星座的能源来自太阳，太阳目前是一颗
A.固态的白矮星B.固态的中子星C.气态的主序星
D.气态的红巨星
2.2025年我国成功发射全球首个太空计算星座“星算”，首批12颗卫星
全部进入距离地面700k高度的预定轨道，绕地球做匀速圆周运动。已
知地球半径约为6400km,则其中一颗卫星在轨运行时
A.向心加速度大于g
B.线速度小于7.9km/s
C.做匀变速曲线运动
D.受到的合力为零
3.“星算”卫星内部搭载了智能芯片以执行计算任务，当卫星在轨运行时
。(多选)
A.在太空中利用对流和辐射对芯片进行散热
B.若散热功率小于热功率，芯片温度必升高
C.经过地球阴影区时无法发电，需配备储能系统
D.其它条件相同的情况下，太阳能电池板平均发电功率比在地球上更大
4.如图所示，Q和R是围绕地球P运行的两颗质量相同的卫星。Q的轨道是圆，R的轨道是椭圆。
①Q的加速度始终指向P,但R的加速度并非一直如此
②Q与R所受的万有引力大小相同
③Q以恒定速率运动，但R的速率会变化
●P
以上说法中正确的有」
A.③
B.①和②
C.①和③
D.①、②和③
5.为监测散热系统性能，利用某导电材料制成了一个体积恒
R42
定为20cm3的圆柱形传感元件，连接方式如图(a)。实验
测得该元件的电阻R与长度平方P的关系如图(b)所示。
则该材料的电阻率约为
2m。
(a)
(b)
高三物理试卷第1页共6页
二放射性矿脉的衰变与结构成像
通过分析放射性矿石的衰变数据，结合晶体行射成像技术，可解构矿石内部原子排列与演化历史。
已知α粒子电荷量为+2e,质量约为4m(m为质子质量)；B粒子电荷量为-e,质量约为
一；Y粒
1800
子为光子。
1.放射性矿石是含有不同放射性同位素各种化合物的混合物。
(1)将放射性矿石样品置于开孔铅盒内，探测器正对小
小孔状态和吸收体放置情况
电离事件记录
孔记录电离事件总数（每接收到一个α、B或粒子，
小孔封闭
100秒内30次
小孔打开
50秒内515次
即触发一次电离事件)。先将小孔封闭测量周围环
不放置吸收体
小孔打开
境背景辐射；再将小孔打开，在小孔和探测器间依
0.5毫米厚的纸吸收体
10秒内92次
小孔打开
100秒内250次
次放置不同的吸收体多次测量。记录数据如右表，
4毫米厚的铅板吸收体
则该矿石的邹粒子辐射量占矿石辐射粒子总量的百分比为
%。
(2)如图所示，矿石衰变产生的混合射线粒子通过某装置后，以相同
速率经过小孔S垂直射入范围足够大的匀强磁场中，磁场方向垂
直纸面向里。则α粒子的运动轨迹可能是图中的虚线
粒子与β粒子在磁场中做匀速圆周运动的轨道半径比为」
2.如图所示为探测器记录的某种放射性矿石样品衰变过程中，计数率随时间的变化曲线。当样品衰变
至低水平时，探测器仍可记录背景辐射。则该样品的半衰期约为
计数率（次分钟）
A.0.6天
140
B.1.0天
C.1.4天
D.2.0天
一时同（天）
3.利用“晶体衍射成像”技术推演晶体的结构。
(1)衍射仪所使用的X射线波长应
晶体中原子间距离。
A.远大于
B.相近于
C.远小于
(2)当电子被直流电压加速并撞击金属表面时，会产生波长为2的X射线，该X射线单个光子的
能量为
。一个电子的动能约有1%用于产生单个光子，则给电子施加的加速电压约为
(已知普朗克常量h,元电荷e,光速c)
高三物理试卷第2页共6页高三年级
物 理 参考答案
一、太空 AI算力中心（共 16分）
1．C （3分）
2．B （3分）
3．BCD （4分）
4．A （3分）
5．2.4×10 2 （允许一定误差的范围）（3分）
二、放射性矿脉的衰变与结构成像（共 20分）
1．（1）67 （3分）
（2）a （3分）; 3600 （3分）
2．B （3分）
3．（1）B （2分） （2） （3分）; （3分）
三、可重复使用运载火箭（共 22分）
1．D （3分）
2．D （3分）
3．2.02×106 （3分） ；不会 （3分）
4．2hθ（或 h tan2θ等） （3分） ；40 （3分）
5．（4分）解：以 时间内 3台发动机喷出的气体为研究对象。
喷出气体的总质量为： ①
根据牛顿第三定律可得返回舱对气体的作用力为： ②
对 3台发动机喷出的气体，由动量定理可得： ③
联立可解得：
四、物理实验的魅力（共 23分）
1．C （3分）
2．A （3分）
3．A （2分） ；C （2分）
4．振动情况相同（或相干光源或振动方向相同、频率相等、相位差恒定） （3分） ；
变小 （3分）
5． （3分）
6．AC （4分）
1
五、波浪能发电平台（共 19分）
1．（4分）解：由图可知： ;
可得：
2．（1）向上 （2分）
（2）①（3分）
解：线圈的角速度
感应电动势的最大值
线圈中产生的感应电动势 e随时间 t变化的关系式为：
②（3分）
解：电阻 R两端电压的有效值
热量
3．（1）C （3分）
（2）（4分）解：滑动变阻器的电流为
滑动变阻器的功率为
故当 时，R2消耗的电功率最大 (其他方法也可)
2

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