江蘇省南京市兩校聯(lián)合體2024-2025學年高三上學期期中考試物理試卷（解析版）

高級中學名校試卷PAGEPAGE12024—2025學年第一學期高三期中考試物理試卷時間75分鐘分值100分一、單項選擇題：共10題，每題4分，共40分，每題只有一個選項最符合題意。1.已知氘核質(zhì)量為，氚核質(zhì)量為，氦核質(zhì)量為，中子質(zhì)量為。關于氘與氚聚變成氦，下列說法正確的是（）A.核反應方程式為B.氘核的比結合能比氦核的小C.氘核與氚核的間距達到就能發(fā)生核聚變D.該核反應釋放的核能是【答案】B【解析】A．根據(jù)質(zhì)量數(shù)和電荷數(shù)守恒可知，核反應方程式為故A錯誤；B．核反應過程，生產(chǎn)物比反應物更穩(wěn)定，所以氘核的比結合能比氦核的小，故B正確；C．氘核與氚核的間距達到以內(nèi)才能發(fā)生核聚變，故C錯誤；D．根據(jù)質(zhì)能方程可知，該核反應釋放的核能是故D錯誤。故選B。2.橘子洲大橋主橋長1156米，引橋長94米，引橋相當于從岸上搭到主橋的上一個斜面。下列說法正確的是（）A.橘子洲大橋建很長的引橋是為了增大汽車重力沿斜面向下的分力B.如果橘子洲大橋高度不變，增大引橋的長度，則停在引橋橋面上的汽車對橋面的壓力變小C.如果橘子洲大橋高度不變，減小引橋的長度，則停在引橋橋面上的汽車對橋面的摩擦力變大D.如果橘子洲大橋高度不變，減小引橋的長度，則停在引橋橋面上的汽車對橋面的最大靜摩擦力變大【答案】C【解析】AB．橘子洲大橋建很長的引橋可以減小引橋橋面的傾角，汽車重力沿橋面向下的分力減小，汽車與橋面的壓力增大，故AB錯誤；C．根據(jù)平衡條件可知，汽車停在引橋橋面上時受到的摩擦力大小為如果橘子洲大橋高度不變，減小引橋的長度，引橋橋面的傾角變大，則摩擦力變大，根據(jù)牛頓第三定律可知汽車對橋面的摩擦力也變大，故C正確；D．汽車與橋面之間的最大靜摩擦力為傾角變大，則最大靜摩擦力減小，故D錯誤。故選C。3.一定質(zhì)量的理想氣體由狀態(tài)a變?yōu)闋顟B(tài)c，其過程如p?V圖中a→c直線段所示，狀態(tài)b對應該線段的中點。下列說法正確的是（）A.a→b是等溫過程B.a→b過程中氣體放熱C.a→c過程中狀態(tài)b的溫度最低D.a→c過程中外界對氣體做負功【答案】D【解析】A．a(chǎn)→b過程中pV乘積增加，可知溫度升高，不是等溫過程，選項A錯誤；B．a(chǎn)→b過程中體積變大，氣體對外做功，W<0；溫度升高，內(nèi)能增加，則?U>0，由熱力學第一定律可知，Q>0，即氣體吸熱，選項B錯誤；C．a(chǎn)→c過程狀態(tài)b的pV乘積最大，可知狀態(tài)b的溫度最高，選項C錯誤；D．a(chǎn)→c過程中氣體體積變大，則外界對氣體做負功，選項D正確。故選D。4.1772年，法籍意大利數(shù)學家拉格朗日在論文《三體問題》中指出：兩個質(zhì)量相差懸殊的天體（如太陽和地球）所在同一平面上有5個特殊點，如圖中的L1、L2、L3、L4、L5所示，人們稱為拉格朗日點。若飛行器位于這些點上，會在太陽與地球共同引力作用下，可以幾乎不消耗燃料而保持與地球同步做圓周運動。若發(fā)射一顆衛(wèi)星定位于拉格朗日L2點，下列說法正確的是（）A.該衛(wèi)星繞太陽運動周期大于地球公轉周期B.該衛(wèi)星繞太陽運動的向心加速度大于地球繞太陽運動的向心加速度C.該衛(wèi)星在L2點處于平衡狀態(tài)D.該衛(wèi)星在L2處所受太陽和地球引力的合力比在L1處小【答案】B【解析】A．該衛(wèi)星可以保持與地球同步繞太陽做圓周運動，則該衛(wèi)星繞太陽運動周期等于地球公轉周期，選項A錯誤；B．該衛(wèi)星在L2處繞太陽轉動的半徑大于地球的公轉半徑，根據(jù)可知，該衛(wèi)星繞太陽運動向心加速度大于地球繞太陽運動的向心加速度，選項B正確；C．該衛(wèi)星在L2點繞太陽做圓周運動，不是處于平衡狀態(tài)，選項C錯誤；D．該衛(wèi)星所受太陽和地球引力的合力等于繞太陽做圓周運動的向心力，根據(jù)該衛(wèi)星在L2處轉動半徑大于在L1處的轉動半徑，可知該衛(wèi)星在L2處所受太陽和地球引力的合力比在L1處大，選項D錯誤。故選B。5.密立根油滴實驗簡化為如圖所示的裝置，在真空環(huán)境下帶電油滴從噴霧器的噴嘴噴出，落到平行板電容器兩極板間，現(xiàn)某個油滴懸浮在P點，保持兩極板間的電壓U不變，電容器的下極板接地。若只將正極板下移一小段距離（未到P點），下列說法正確的是（）A.油滴帶負電且油滴將向下加速運動B.電容器所帶電荷量減少C.P處的電勢降低D.油滴的電勢能減小【答案】D【解析】A．若只將正極板下移一小段距離，兩板間距減小，根據(jù)可知場強變大，帶負電的油滴受向上的電場力變大，則油滴將向上加速運動，選項A錯誤；B．根據(jù)可知電容器電容變大，根據(jù)Q=CU可知電容器帶電量變大，選項B錯誤；CD．根據(jù)U=Ed可知P與下極板的電勢差變大，則P處的電勢升高，由于油滴帶負電，可知油滴電勢能減小，選項C錯誤，D正確。故選D。6.如圖所示，一條不可伸長的輕繩跨過定滑輪，繩的兩端分別系有小球A和小球B，初始時A放在地面上。改變B的質(zhì)量m，系統(tǒng)的加速度a、B落地時系統(tǒng)的總動能都隨之發(fā)生改變。不計空氣阻力、動滑輪質(zhì)量及輪與軸間的摩擦力，重力加速度為g。下列圖像中正確的是（）A. B.C. D.【答案】B【解析】AB．設A的質(zhì)量為，對A、B整體，根據(jù)牛頓第二定律有可得故A錯誤，B正確；CD．設B落地時下落的高度為，根據(jù)動能定理，B落地時系統(tǒng)的總動能可知圖像的縱截距小于零，故CD錯誤。故選B。7.如圖所示，在一個“十”字架水平桿上用細線對稱地懸掛兩個可視為質(zhì)點的小球A、B，已知A的質(zhì)量為，B的質(zhì)量為，且，圖中，。現(xiàn)將整個裝置繞豎直桿勻速轉動，則A、B兩球穩(wěn)定時，下列說法正確的是（）A.懸掛A球的細線與豎直方向的夾角等于懸掛B球的細線與豎直方向的夾角B.懸掛A球的細線與豎直方向的夾角大于懸掛B球的細線與豎直方向的夾角C.A球做圓周運動的線速度大于B球做圓周運動的線速度D.A球做圓周運動的線速度小于B球做圓周運動的線速度【答案】A【解析】設兩球做勻速圓周運動角速度相同為，由牛頓第二定律得圖中，，可知根據(jù)可知A球做圓周運動的線速度等于B球做圓周運動的線速度。故選A。8.如圖所示，理想變壓器原線圈接入有效電壓恒定的正弦交流電，副線圈接入最大阻值為2R的滑動變阻器和阻值為R的定值電阻。在變阻器滑片從a端向b端緩慢移動的過程中（）A.電流表A1示數(shù)增大B.電流表A2示數(shù)增大C.定值電阻R消耗的功率減小D.原線圈輸入功率先增大后減小【答案】C【解析】分析右端電路可知，R與滑動變阻器右半部分并聯(lián)后，再與左半部分串聯(lián)接入電路。當滑片從a往b滑動時，并聯(lián)部分總電阻減小，滑動變阻器左半部分電阻增大，故電路中總電阻增大。AB．變壓器原線圈輸入電壓不變，副線圈輸出電壓不變，總電阻增大，則副線圈總電流減小，A2示數(shù)減小，再由變壓器原副線圈電流關系知，A1示數(shù)減小，故AB錯誤；C．滑片從a往b滑動時，副線圈干路電流減小，滑動變阻器右半部分和R并聯(lián)總電阻減小，則并聯(lián)部分分壓減小，定值電阻R消耗電功率減小，故C正確D．原線圈輸入電壓不變，電流減小，故輸入功率減小，故D錯誤；故選C。9.如圖所示，A、B、C三個一樣的滑塊從粗糙固定斜面上的同一高度同時開始運動，A由靜止釋放，B的初速度方向沿斜面向下，大小為，C的初速度方向沿斜面水平，大小也為，下列說法中正確的是（）A.A、B、C三者的加速度相同B.A和C同時滑到斜面底端C.滑到斜面底端時，B和C的動能一樣D.滑到斜面底端時，A、C所受重力的功率大小關系為：【答案】D【解析】AB．設斜面傾角為，A、B、C三個滑塊所受的滑動摩擦力大小相等A和B所受滑動摩擦力沿斜面向上，根據(jù)牛頓第二定律可知C沿斜面向上的力是滑動摩擦力的分力，所以它們的加速度不相同，C沿斜面方向的加速度大于A、B的加速度，沿斜面的位移相同，根據(jù)運動學規(guī)律，沿斜面方向推知C先到達斜面底端，故A錯誤，B錯誤；C．重力做功相同，A、B克服摩擦力做功相同，均小于C克服摩擦力做功，而BC有相同大小的初速度，根據(jù)動能定理由此可知滑到斜面底端時，B滑塊的動能大于C的動能，故C錯誤；D．A、C兩個滑塊所受的滑動摩擦力大小相等，A所受滑動摩擦力沿斜面向上，C受摩擦力方向與速度方向相反，C沿斜面向上的力是滑動摩擦力的分力，所以C在沿斜面向下方向的加速度大于A的加速度，沿斜面方向，A、C都做初速度為零的加速直線運動，沿斜面的位移也相同，根據(jù)知C到達斜面底端時沿斜面向下方向的速度大于A，所以滑到斜面底端時，A、C所受重力的功率大小關系為故D正確。故選D。10.如圖甲所示，質(zhì)量為的物塊A與豎直放置的輕彈簧上端連接，彈簧下端固定在地面上。時，物塊A處于靜止狀態(tài)，物塊B從A正上方一定高度處自由落下，與A發(fā)生碰撞后一起向下運動（碰撞時間極短，且未粘連），到達最低點后又向上運動。已知B運動的圖像如圖乙所示，其中的圖線為直線，不計空氣阻力，則（）A.物塊B的質(zhì)量為 B.時，彈簧的彈性勢能最大C.時，B速度為零 D.時，A、B開始分離【答案】C【解析】A．碰撞時間極短，可認為碰撞過程滿足動量守恒，則有解得故A錯誤；B．當為零時，彈簧壓縮量最短，彈簧的彈性勢能最大，故B錯誤；C．B與A一起運動過程屬于簡諧振動，故圖乙中B物體的速度時間圖線為正余弦函數(shù)關系，設振動周期為，由數(shù)學知識可得可得則有設B速度為零時刻為，則有可得則有聯(lián)立解得故C正確；D．根據(jù)時，B的速度為可知此時A、B剛好回到碰撞時的位置，此時彈簧仍處于壓縮狀態(tài)，A、B并未分離，故D錯誤。故選C。二、非選擇題：共5題，共60分，其中第12題~15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)值計算的題，答案中必須明確寫出數(shù)值和單位。11.圖（a）為一套半圓拱形七色彩虹積木示意圖，不同顏色的積木直徑不同。某同學通過實驗探究這套積木小幅擺動時周期T與外徑D之間的關系。（1）用刻度尺測量不同顏色積木的外徑D，其中對藍色積木的某次測量如圖（b）所示，從圖中讀出D=______cm。（2）將一塊積木靜置于硬質(zhì)水平桌面上，設置積木左端平衡位置的參考點O，將積木的右端按下后釋放，如圖（c）所示。當積木左端某次與O點等高時記為第0次并開始計時，第20次時停止計時，這一過程中積木擺動了______個周期。（3）換用其他積木重復上述操作，測得多組數(shù)據(jù)。為了探究T與D之間函數(shù)關系，可用它們的自然對數(shù)作為橫、縱坐標繪制圖像進行研究，請根據(jù)下表數(shù)據(jù)選擇合適的坐標在方格紙上做出lnT?lnD圖像______。顏色紅橙黃綠青藍紫lnD2.93922.78812.59532.48492.197……1.792lnT?0.45?0.53?0.56?0.65?0.78?0.92?1.02根據(jù)表中數(shù)據(jù)繪制出lnT?lnD圖像判定T與D的近似關系為______。A．B．C．D．（4）請寫出一條提高該實驗精度的改進措施：______。【答案】（1）7.54##7.55##7.56（2）10（3）見解析A（4）為了減小實驗誤差，提高該實驗精度的改進措施：用游標卡尺測量外徑D、通過測量40次或60次左端與O點等高所用時間來求周期、適當減小擺動的幅度?！窘馕觥俊拘?詳析】刻度尺的分度值為0.1cm，需要估讀到分度值下一位，讀數(shù)為D=7.54cm?！拘?詳析】積木左端兩次經(jīng)過參考點O為一個周期，當積木左端某次與O點等高時記為第0次并開始計時，之后每計數(shù)一次，經(jīng)歷半個周期，可知，第20次時停止計時，這一過程中積木擺動了10個周期。【小問3詳析】[1][2]作圖如下由圖（d）可知，與成線性關系，根據(jù)圖像可知，直線經(jīng)過（2.80，?0.5）與（1.80，?1.0），則有解得則有解得可知故選A。【小問4詳析】為了減小實驗誤差，提高該實驗精度的改進措施：用游標卡尺測量外徑D、換用更光滑的硬質(zhì)水平桌面、通過測量40次或60次左端與O點等高所用時間來求周期、適當減小擺動的幅度。12.如圖所示，固定于豎直平面內(nèi)半徑為R的光滑大圓環(huán)上套有一個質(zhì)量為的小圓環(huán)，小圓環(huán)從大圓環(huán)頂端P點由靜止開始自由下滑，當小圓環(huán)的向心加速度大小等于重力加速度時，求（1）此時小環(huán)由初始位置下落的高度；（2）此時大圓環(huán)對小圓環(huán)的彈力大小?！敬鸢浮浚?）（2）【解析】【小問1詳析】當小圓環(huán)的向心加速度大小等于重力加速度時，則有解得說明此時小環(huán)在大圓環(huán)的上部，設環(huán)與圓心的連線跟豎直方向的夾角為，由機械能守恒定律得解得則此時小環(huán)由初始位置下落的高度為【小問2詳析】根據(jù)牛頓第二定律可得解得此時大圓環(huán)對小圓環(huán)的彈力大小為13.如圖所示，三棱鏡的截面為直角三角形，其中∠b=90°，∠c=60°，bc的長度為6L，某種顏色的細光束從ac邊上的d點垂直射入三棱鏡，cd=4L，折射光線射到ab邊上的e點，出射光線與ab的夾角θ=45°，反射光線射到bc邊上的f點，已知光在真空中的傳播速度為c，求：（1）三棱鏡對此單色光的折射率，并通過計算判斷bc邊是否有光線射出；（2）光線從d點經(jīng)e點到f點的傳播時間。【答案】（1），沒有（2）【解析】【小問1詳析】光線在e點的入射角為i=30°，折射角則折射率因為臨界角滿足可知光線射到f點的入射角為60°>C，可知光線bc邊發(fā)生全反射，無光線射出；【小問2詳析】由幾何關系可知，ac=12L，ad=8L，則則光線從d點經(jīng)e點到f點的傳播路程根據(jù)則時間14.如圖甲所示，按壓式圓珠筆可以簡化為外殼、內(nèi)芯和輕質(zhì)彈簧三部分，輕質(zhì)彈簧穿過內(nèi)芯，上端與外殼接觸，下端與內(nèi)芯接觸。某按壓式圓珠筆內(nèi)芯的質(zhì)量為m，外殼的質(zhì)量為4m，外殼與內(nèi)芯之間的彈簧的勁度系數(shù)為k。如圖乙所示，先把筆豎直倒立于水平硬桌面上，用力下壓外殼使其下端接觸桌面（如位置a），此時彈簧的壓縮量，然后將圓珠筆由靜止釋放，彈簧推動圓珠筆外殼豎直上升，當外殼的速度達到最大，此時外殼恰好與內(nèi)芯發(fā)生碰撞（碰撞時間極短），碰后內(nèi)芯與外殼以共同的速度一起上升到最大高度處（如位置c）。已知彈簧彈性勢能的計算公式為，x為彈簧的形變量，不計空氣阻力與一切摩擦。（1）當彈簧的壓縮量為多少時，外殼的速度達到最大？（2）求外殼向上運動的最大速度和最大高度？（3）請在丙圖中定性畫出圓珠筆外殼從靜止釋放到最高點過程中的速度隨時間圖像。（以豎直向上為速度正方向）【答案】（1）（2），（3）見解析【解析】【小問1詳析】外殼受向下的重力和向上的彈力，當彈力等于重力時，速度最大，則解得故當彈簧的壓縮量為時，外殼的速度達到最大。【小問2詳析】設外殼最大速度為v，根據(jù)機械能守恒由幾何關系可知，外殼升高的高度代入機械能守恒方向可得解得外殼與內(nèi)芯碰撞過程，根據(jù)動量守恒定律可得故外殼與內(nèi)芯的最大速度為則上升的最大高度為【小問3詳析】根據(jù)題意，圓珠筆外殼向上做加速度減小的加速運動，后做勻減速直線運