2025屆江蘇省南京市高三上學(xué)期學(xué)情調(diào)研物理試卷（含答案解析）

南京市2025屆高三年級學(xué)情調(diào)研物理本試卷分選擇題和非選擇題兩部分，共100分。考試用時75分鐘。注意事項：答題前，考生務(wù)必將自己的學(xué)校、班級寫在答題卡上。選擇題答案按要求填涂在答題卡上；非選擇題的答案寫在答題卡上對應(yīng)題目的答案空格內(nèi)，答案不寫在試卷上。考試結(jié)束后，交回答題卡。一、單項選擇題：共11題，每題4分，共44分。每題只有一個選項最符合題意。1.如圖所示為某質(zhì)點在時間內(nèi)做直線運動的速度—時間圖像，下列說法正確的是（）A.質(zhì)點做勻速直線運動 B.質(zhì)點做單向直線運動C.加速度方向保持不變 D.位移有時增大，有時減小【答案】B【解析】【詳解】A．圖中質(zhì)點速度大小呈周期性變化，故質(zhì)點運動不是勻速直線運動，故A錯誤；BD．速度的方向未發(fā)生變化，故質(zhì)點做單向直線運動，位移一直在增大，故B正確，D錯誤；C．圖像斜率正負表示加速度的方向，可知質(zhì)點加速度方向發(fā)生變化，故C錯誤。故選B。2.在“用油膜法估測油酸分子的大小”實驗中，下列說法正確的是（）A.可以把油酸分子簡化成球形處理，并認為它們緊密排布B.為清晰顯示油膜輪廓，應(yīng)先滴入油酸酒精溶液，再撒痱子粉C.若描繪輪廓時油酸未完全散開，將導(dǎo)致測得的分子直徑偏小D.計算輪廓范圍內(nèi)正方形個數(shù)時，不足一個的需全部舍去【答案】A【解析】【詳解】AB．油膜法測分子直徑實驗中，將油酸稀釋配置成一定濃度的油酸酒精溶液，為清晰顯示輪廓，先在淺盤中均勻撒上一層痱子粉，然后滴入1滴油酸酒精溶液，最后形成單分子油膜，若將油酸分子簡化成球形模型，認為它們緊密排列，則該油膜的厚度即為油酸分子的直徑，A正確，B錯誤；CD．根據(jù)溶液的濃度可以求出1滴溶液中純油酸的體積V，等輪廓穩(wěn)定后利用數(shù)格數(shù)的方法，不足半格的含去，大于半格的當做一格，記下格數(shù)，則輪廓的面積等于格數(shù)乘以每格的面積，記作S，根據(jù)公式從而計算出油酸分子的直徑，如果描繪輪廓時油酸還未散開就會導(dǎo)致S偏小，從而導(dǎo)致測得的分子直徑偏大，CD錯誤。故選A。3.某衛(wèi)星繞地球做勻速圓周運動，周期為12小時。下列說法正確的是（）A.該衛(wèi)星的高度低于同步衛(wèi)星B.該衛(wèi)星運行過程中加速度恒定C.該衛(wèi)星的運行速度大于地球第一宇宙速度D.該衛(wèi)星在太空中所受地球引力比在地面上大【答案】A【解析】【詳解】A．同步衛(wèi)星周期為24h，由萬有引力提供向心力解得可知，軌道高周期大，則該衛(wèi)星的高度低于同步衛(wèi)星。故A正確；B．衛(wèi)星運行過程中，加速度大小不變方向始終在變化，故B錯誤；C．圓軌道上近地衛(wèi)星的環(huán)繞速度最大為第一宇宙速度，其他圓軌道均小于第一宇宙速度，故C錯誤；D．根據(jù)萬有引力公式，地球外部同一物體所受萬有引力與距離之間滿足平方反比，軌道越高，萬有引力越小。故D錯誤。故選A。4.如圖a為一列簡諧橫波在時刻的波形圖，圖b為介質(zhì)中平衡位置在處質(zhì)點P的振動圖像。下列說法正確的是（）A.波速大小為 B.波沿x軸正方向傳播C.在內(nèi)，質(zhì)點P運動的路程為8cm D.時，質(zhì)點P沿y軸負方向運動【答案】D【解析】【詳解】A．根據(jù)振動圖像與波形圖可知，。波速故A錯誤；B．由b圖可知時刻，質(zhì)點P振動方向沿y軸正方向，在a圖中結(jié)合同側(cè)法可知，波沿x軸負方向傳播，故B錯誤；C．振幅，內(nèi)，質(zhì)點P運動的路程為故C錯誤；D．b圖斜率表示速度，正負表示方向，時質(zhì)點P沿y軸負方向運動，故D正確。故選D。5.如圖所示為卡諾循環(huán)過程的圖像，該循環(huán)可以簡化為一定質(zhì)量理想氣體由、兩個等溫過程和、兩個絕熱過程組成。下列說法正確的是（）A.氣體在狀態(tài)A的溫度低于狀態(tài)D的溫度B.在的過程中，氣體從外界吸收熱量C.過程氣體單位體積內(nèi)分子數(shù)增多D.過程氣體對外界做的功大于過程外界對氣體做的功【答案】B【解析】【詳解】A．過程，體積增大，氣體對外做功，由于絕熱過程，沒有熱交換，根據(jù)熱力學(xué)第一定律，內(nèi)能減少，溫度降低，所以，又因為、都是等溫過程，則有故A錯誤；B．圖像封閉區(qū)域面積表示全程氣體對外做功大小，又內(nèi)能不變，故氣體從外界吸收熱量，故B正確；C．由過程中，氣體總分子數(shù)不變，體積變大，單位體積內(nèi)分子數(shù)減小，故C錯誤；D．從溫度不變，內(nèi)能不變，從溫度降低，內(nèi)能減小，從溫度不變，內(nèi)能不變，從溫度升高內(nèi)能增大，且此時回到初始狀態(tài)與初始內(nèi)能相同，則過程內(nèi)能減少量等于過程內(nèi)能增加量，且這兩個過程均絕熱，故做功數(shù)值大小相等，即過程氣體對外界做的功等于過程外界對氣體做的功，故D錯誤。故選B。6.日本排入海洋核污水中含具有放射性的氚，其衰變方程為，半衰期為12.43年。下列說法正確的是（）A.X為B.該核反應(yīng)過程中沒有質(zhì)量虧損C.的比結(jié)合能小于的比結(jié)合能D.經(jīng)過24.86年，核污水中所含有的氚還有一半未發(fā)生衰變【答案】C【解析】【詳解】A．原子核反應(yīng)中滿足質(zhì)量數(shù)守恒和電荷數(shù)守恒，可得X為，故A錯誤；BC．衰變過程中要釋放能量，伴隨質(zhì)量虧損，且反應(yīng)后能量更低，原子更穩(wěn)定，比結(jié)合能更大，故B錯誤，C正確；D．若放射性元素半衰期為T，經(jīng)歷時間t后剩余放射性元素的含量占比為可知核污水中所含有氚還有未發(fā)生衰變，故D錯誤。故選C7.真空中兩個帶電量分別為和的點電荷之間的庫侖力大小為F，則兩電荷在連線中點處產(chǎn)生的場強大小為（）A. B. C. D.【答案】D【解析】【詳解】設(shè)兩點電荷間的距離為r，根據(jù)庫侖定律有則距點電荷q為r處的電場強度為則距點電荷q為處的電場強度為故空中兩個帶電量分別為和的點電荷在連線中點處產(chǎn)生的場強大小為故選D。8.如圖所示的四幅圖景表示的是有關(guān)生活中的圓周運動，下列說法正確的是（）A.圖a中汽車通過凹形路面的最低點時處于失重狀態(tài)B.圖b中甲乙兩小球在同一水平面內(nèi)做圓周運動的角速度大小相等C.圖c中脫水桶的脫水原理是水滴所受的附著力大于它所需要的向心力而被甩出D.圖d中火車轉(zhuǎn)彎超過規(guī)定速度行駛時會擠壓內(nèi)軌【答案】B【解析】【詳解】A．當汽車通過最低點時，需要向上的向心力，，處于超重狀態(tài)，故A錯誤；B．設(shè)繩長為L，繩與豎直方向上的夾角為，小球豎直高度為h，由結(jié)合，得兩物體高度一致，則它們角速度大小相等。故B正確；C．物體所受合外力不足以提供向心力才會做離心運動，故C錯誤；D．超速時重力與支持力的合力不足以提供向心力，會擠壓外軌產(chǎn)生向內(nèi)的力，故D錯誤。故選B。9.地鐵靠站時列車車體和屏蔽門之間安裝有光電傳感器。如圖甲所示，若光線被乘客阻擋，電流發(fā)生變化，工作電路立即報警。如圖乙所示，光線發(fā)射器內(nèi)大量處于能級的氫原子向低能級躍遷時，輻射出的光中只有a、b兩種可以使該光電管陰極逸出光電子，圖丙為a，b光單獨照射光電管時產(chǎn)生的光電流I與光電管兩端電壓U的關(guān)系圖線。已知光電管陰極材料的逸出功為2.55eV，下列說法正確的是（）A.b光為氫原子從能級躍遷到能級時發(fā)出的光B.經(jīng)同一障礙物時，b光比a光衍射現(xiàn)象更明顯C.光電管中光電子飛出陰極時的最大初動能為9.54eVD.若部分光線被遮擋，則放大器的電流將增大，從而引發(fā)報警【答案】C【解析】【詳解】A．由丙圖知，，故a光為躍遷時發(fā)出的光，b光為躍遷時發(fā)出的光，故A錯誤；B．由得，a光的波長大于b光的波長，故a光衍射現(xiàn)象更明顯，故B錯誤；C．由光電效應(yīng)方程得故C正確；D．部分光被遮擋，光強降低，飽和光電流減小，故D錯誤。故選C。10.如圖所示，水平放置的“”型光滑金屬導(dǎo)軌處在豎直向下的勻強磁場中，左端接有電阻R。一金屬桿與導(dǎo)軌垂直放置，且接觸良好，在外力F作用下由靜止開始做勻加速運動。不計導(dǎo)軌和金屬桿的電阻。關(guān)于外力F隨時間t變化的圖像正確的是（）A. B.C. D.【答案】D【解析】【詳解】對桿受力分析得金屬桿產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢為感應(yīng)電流為又整理得可知該圖像為不過原點的直線。故選D。11.抖空竹是一種傳統(tǒng)雜技。如圖所示，表演者一只手控制A不動，另一只手控制B分別沿圖中的四個方向緩慢移動，忽略空竹轉(zhuǎn)動的影響，不計空竹和輕質(zhì)細線間的摩擦，且認為細線不可伸長。下列說法正確的是（）A.沿虛線a向左移動，細線的拉力減小B.沿虛線b向上移動，細線的拉力增大C.沿虛線c斜向上移動，細線的拉力不變D.沿虛線d向右移動，細線對空竹的合力增大【答案】A【解析】【詳解】A．空竹受力如圖所示根據(jù)平衡條件可得設(shè)繩長為，由幾何關(guān)系可得沿虛線a向左移動，減小，增大，細線的拉力減小，故A正確；B．沿虛線b向上移動，不變，不變，細線的拉力不變，故B錯誤；C．沿虛線c斜向上移動，增大，減小，細線的拉力增大，故C錯誤；D．沿虛線d向右移動，增大，減小，細線對空竹的合力不變，故D錯誤。故選A。二、非選擇題：共5題，共56分，其中第13~16題解答時請寫出必要的文字說明、方程式和重要的演算步驟，只寫出最后答案的不能得分；有數(shù)值計算時，答案中必須明確寫出數(shù)值和單位。12.為了精確測量某電阻阻值（約），有如下實驗器材可供選擇：A.直流電源：電動勢18V，內(nèi)阻很小B.電流表：量程，內(nèi)阻為C.電壓表：量程，內(nèi)阻為D.滑動變阻器：最大阻值為E.滑動變阻器：最大阻值為F.開關(guān)、導(dǎo)線、定值電阻（1）電壓表的量程太小，不滿足實驗要求，若要改裝成量程為18V的電壓表，則需串聯(lián)一個阻值為__________的定值電阻。（2）按圖甲所示的電路圖設(shè)計實驗，則滑動變阻器應(yīng)選用__________（選填“”或“”）。（3）根據(jù)圖甲用筆畫線將圖乙中的實物圖補充完整__________。（4）閉合開關(guān)前，滑動變阻器滑片P應(yīng)置于最__________端（選填“左”或“右”）。（5）某次實驗中電壓表讀數(shù)為1.20V，電流表讀數(shù)為3.6mA，則測得阻值為__________。【答案】（1）（2）（3）（4）左（5）【解析】【小問1詳解】由題可知，電壓表內(nèi)阻為，量程為3V，需改裝成量程為18V的電壓表，則有解得【小問2詳解】圖示為分壓式接法，滑動變阻器應(yīng)當選擇較小的，過大不利于讀數(shù)。選擇?！拘?詳解】根據(jù)電路圖連接實物圖【小問4詳解】閉合開關(guān)前，應(yīng)當將滑片移至最左端，使電壓表示數(shù)從0開始變化?！拘?詳解】電壓表示數(shù)為1.20V，則可得知此時改裝后的電壓表示數(shù)為7.2V，和電流表兩端的電壓為7.2V，可得且，解得13.如圖所示，不可伸長的輕繩一端固定，質(zhì)量為的小球系在繩的另一端，將繩水平拉直后由A點靜止釋放。已知繩長為，不計空氣阻力，取重力加速度，求：（1）小球經(jīng)過最低點B的速度大小v；（2）小球從A到B的過程中，所受合力的沖量I?！敬鸢浮浚?）（2），方向水平向左【解析】【小問1詳解】小球從A運動到B，根據(jù)動能定理可得解得【小問2詳解】A運動到B的過程中合力方向改變，應(yīng)用動量定理解得根據(jù)A、B動量關(guān)系判斷得出，小球所受合力的沖量I方向為水平向左。14.如圖所示，一束單色光從AB中點沿垂直于直角三棱鏡AB邊的方向射入棱鏡，在AC邊發(fā)生全發(fā)射后再從BC邊射出棱鏡，出射光線恰好與AC平行，已知，，光在真空中的速度為c。求：（1）該棱鏡的折射率n；（2）該單色光在棱鏡中傳播的時間t（不考慮光在BC邊上的反射）?！敬鸢浮浚?）（2）【解析】【小問1詳解】作出完整的光路如圖根據(jù)幾何關(guān)系可知，入射角做AC界面法線交于BC于D點，光線在AB界面交于O點，P點發(fā)生全反射，Q點發(fā)生折射，則，可知為等邊三角形，所以因為最終出射光線與AC平行，所以由可得【小問2詳解】根據(jù)幾何關(guān)系可知光在玻璃內(nèi)傳播速度為光在玻璃內(nèi)傳播的時間解得15.如圖所示，位于x軸下方的離子源C發(fā)射比荷為的一束正離子，其初速度大小范圍為，這束離子經(jīng)加速后的最大速度為2v，從小孔O（坐標原點）沿與x軸正方向夾角為射入x軸上方區(qū)域。在x軸的上方存在垂直紙面向外、磁感應(yīng)強度大小為B的勻強磁場，x軸下方距離d處放置一平行于x軸的足夠長的探測板，探測板左邊緣與O對齊，在x軸下方與探測板之間的區(qū)域存在大小為、方向垂直x軸向上的勻強電場。假設(shè)離子首次到達x軸上時均勻分布，忽略離子間的相互作用且不計重力。求：（1）加速電壓U；（2）離子首次到達x軸的坐標范圍；（3）到達探測板的離子數(shù)占發(fā)射的總離子數(shù)的比例。【答案】（1）（2）（3）【解析】【小問1詳解】由離子經(jīng)加速后的最大速度為2v，初速度范圍，顯然初速度最大離子加速后速度最大，由動能定理有解得【小問2詳解】由于粒子帶正電，磁場垂直于紙面向外；可以做出離子在磁場中的軌跡。最小速度的軌跡圓最小，將出射點標記為A。最大速度的軌跡圓最大，將出射點標記為B。離子首次到達x軸的范圍在A、B之間。過入射點O做入射速度方向的垂線，過出射點A做出射速度方向的垂線，交匯于C點，該點為最小軌跡圓的圓心，OC、AC為半徑。如圖所示由于入射速度與x軸正方向的夾角為，所以由于OC、AC為軌跡圓半徑，故，所以AC的長度等于最小軌跡圓半徑，入射速度為v，由于向心力等于離子所受的洛倫茲力解得所以A的坐標，同理，由于最大軌跡圓的入射速度方向不變，大小為2v。所以該軌跡圓的圓心角不變，半徑大小為原來的2倍。B的坐標為，綜上離子首次到達x軸的坐標范圍為【小問3詳解】由于探測板足夠長，所以不用考慮粒子從水平方向離開探測板范圍的可能性。僅需要考慮豎直方向的運動。電場強度方向向上，對正離子的作用力和加速度向上，大小為，設(shè)出射速度為的離子恰好達到探測板，該速度的離子豎直方向速度剛好在到達探測板時減為0。當離子進入電場的速度大于等于該臨界速度時能達到探測板，小于臨界速度時不能達到。由于為所以出射速度與x軸方向的夾角為，所以進入電場前豎直方向的速度為根據(jù)離子豎直方向速度剛好在到達探測板時減為0，列寫運動學(xué)方程所以當離子速度，