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

高級(jí)中學(xué)名校試卷PAGEPAGE12024—2025學(xué)年第一學(xué)期高三期中考試物理試卷時(shí)間75分鐘分值100分一、單項(xiàng)選擇題：共10題，每題4分，共40分，每題只有一個(gè)選項(xiàng)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(guān)于氘與氚聚變成氦，下列說法正確的是（）A.核反應(yīng)方程式為B.氘核的比結(jié)合能比氦核的小C.氘核與氚核的間距達(dá)到就能發(fā)生核聚變D.該核反應(yīng)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(yīng)方程式為故A錯(cuò)誤；B．核反應(yīng)過程，生產(chǎn)物比反應(yīng)物更穩(wěn)定，所以氘核的比結(jié)合能比氦核的小，故B正確；C．氘核與氚核的間距達(dá)到以內(nèi)才能發(fā)生核聚變，故C錯(cuò)誤；D．根據(jù)質(zhì)能方程可知，該核反應(yīng)釋放的核能是故D錯(cuò)誤。故選B。2.橘子洲大橋主橋長1156米，引橋長94米，引橋相當(dāng)于從岸上搭到主橋的上一個(gè)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(duì)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(duì)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(duì)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(cuò)誤；C．根據(jù)平衡條件可知，汽車停在引橋橋面上時(shí)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(duì)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(cuò)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(duì)應(yīng)該線段的中點(diǎn)。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(duì)氣體做負(fù)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(xiàng)A錯(cuò)誤；B．a(chǎn)→b過程中體積變大，氣體對(duì)外做功，W<0；溫度升高，內(nèi)能增加，則?U>0，由熱力學(xué)第一定律可知，Q>0，即氣體吸熱，選項(xiàng)B錯(cuò)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(xiàng)C錯(cuò)誤；D．a(chǎn)→c過程中氣體體積變大，則外界對(duì)氣體做負(fù)功，選項(xiàng)D正確。故選D。4.1772年，法籍意大利數(shù)學(xué)家拉格朗日在論文《三體問題》中指出：兩個(gè)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(gè)特殊點(diǎn)，如圖中的L1、L2、L3、L4、L5所示，人們稱為拉格朗日點(diǎn)。若飛行器位于這些點(diǎn)上，會(huì)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(yùn)動(dòng)。若發(fā)射一顆衛(wèi)星定位于拉格朗日L2點(diǎn)，下列說法正確的是（）A.該衛(wèi)星繞太陽運(yùn)動(dòng)周期大于地球公轉(zhuǎn)周期B.該衛(wèi)星繞太陽運(yùn)動(dòng)的向心加速度大于地球繞太陽運(yùn)動(dòng)的向心加速度C.該衛(wèi)星在L2點(diǎn)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(yùn)動(dòng)，則該衛(wèi)星繞太陽運(yùn)動(dòng)周期等于地球公轉(zhuǎn)周期，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；B．該衛(wèi)星在L2處繞太陽轉(zhuǎn)動(dòng)的半徑大于地球的公轉(zhuǎn)半徑，根據(jù)可知，該衛(wèi)星繞太陽運(yùn)動(dòng)向心加速度大于地球繞太陽運(yùn)動(dòng)的向心加速度，選項(xiàng)B正確；C．該衛(wèi)星在L2點(diǎn)繞太陽做圓周運(yùn)動(dòng)，不是處于平衡狀態(tài)，選項(xiàng)C錯(cuò)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(yùn)動(dòng)的向心力，根據(jù)該衛(wèi)星在L2處轉(zhuǎn)動(dòng)半徑大于在L1處的轉(zhuǎn)動(dòng)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(xiàng)D錯(cuò)誤。故選B。5.密立根油滴實(shí)驗(yàn)簡(jiǎn)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(gè)油滴懸浮在P點(diǎn)，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(diǎn)），下列說法正確的是（）A.油滴帶負(fù)電且油滴將向下加速運(yùn)動(dòng)B.電容器所帶電荷量減少C.P處的電勢(shì)降低D.油滴的電勢(shì)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(chǎng)強(qiáng)變大，帶負(fù)電的油滴受向上的電場(chǎng)力變大，則油滴將向上加速運(yùn)動(dòng)，選項(xiàng)A錯(cuò)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(xiàng)B錯(cuò)誤；CD．根據(jù)U=Ed可知P與下極板的電勢(shì)差變大，則P處的電勢(shì)升高，由于油滴帶負(fù)電，可知油滴電勢(shì)能減小，選項(xiàng)C錯(cuò)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(shí)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(shí)系統(tǒng)的總動(dòng)能都隨之發(fā)生改變。不計(jì)空氣阻力、動(dòng)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(shè)A的質(zhì)量為，對(duì)A、B整體，根據(jù)牛頓第二定律有可得故A錯(cuò)誤，B正確；CD．設(shè)B落地時(shí)下落的高度為，根據(jù)動(dòng)能定理，B落地時(shí)系統(tǒng)的總動(dòng)能可知圖像的縱截距小于零，故CD錯(cuò)誤。故選B。7.如圖所示，在一個(gè)“十”字架水平桿上用細(xì)線對(duì)稱地懸掛兩個(gè)可視為質(zhì)點(diǎn)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(gè)裝置繞豎直桿勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，則A、B兩球穩(wěn)定時(shí)，下列說法正確的是（）A.懸掛A球的細(xì)線與豎直方向的夾角等于懸掛B球的細(xì)線與豎直方向的夾角B.懸掛A球的細(xì)線與豎直方向的夾角大于懸掛B球的細(xì)線與豎直方向的夾角C.A球做圓周運(yùn)動(dòng)的線速度大于B球做圓周運(yùn)動(dòng)的線速度D.A球做圓周運(yùn)動(dòng)的線速度小于B球做圓周運(yùn)動(dòng)的線速度【答案】A【解析】設(shè)兩球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)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(yùn)動(dòng)的線速度等于B球做圓周運(yùn)動(dòng)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(dòng)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(dòng)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(dòng)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(dāng)滑片從a往b滑動(dòng)時(shí)，并聯(lián)部分總電阻減小，滑動(dòng)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(guān)系知，A1示數(shù)減小，故AB錯(cuò)誤；C．滑片從a往b滑動(dòng)時(shí)，副線圈干路電流減小，滑動(dòng)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(cuò)誤；故選C。9.如圖所示，A、B、C三個(gè)一樣的滑塊從粗糙固定斜面上的同一高度同時(shí)開始運(yùn)動(dòng)，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(shí)滑到斜面底端C.滑到斜面底端時(shí)，B和C的動(dòng)能一樣D.滑到斜面底端時(shí)，A、C所受重力的功率大小關(guān)系為：【答案】D【解析】AB．設(shè)斜面傾角為，A、B、C三個(gè)滑塊所受的滑動(dòng)摩擦力大小相等A和B所受滑動(dòng)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(dòng)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(yùn)動(dòng)學(xué)規(guī)律，沿斜面方向推知C先到達(dá)斜面底端，故A錯(cuò)誤，B錯(cuò)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(dòng)能定理由此可知滑到斜面底端時(shí)，B滑塊的動(dòng)能大于C的動(dòng)能，故C錯(cuò)誤；D．A、C兩個(gè)滑塊所受的滑動(dòng)摩擦力大小相等，A所受滑動(dòng)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(dòng)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(yùn)動(dòng)，沿斜面的位移也相同，根據(jù)知C到達(dá)斜面底端時(shí)沿斜面向下方向的速度大于A，所以滑到斜面底端時(shí)，A、C所受重力的功率大小關(guān)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(shí)，物塊A處于靜止?fàn)顟B(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(yùn)動(dòng)（碰撞時(shí)間極短，且未粘連），到達(dá)最低點(diǎn)后又向上運(yùn)動(dòng)。已知B運(yùn)動(dòng)的圖像如圖乙所示，其中的圖線為直線，不計(jì)空氣阻力，則（）A.物塊B的質(zhì)量為 B.時(shí)，彈簧的彈性勢(shì)能最大C.時(shí)，B速度為零 D.時(shí)，A、B開始分離【答案】C【解析】A．碰撞時(shí)間極短，可認(rèn)為碰撞過程滿足動(dòng)量守恒，則有解得故A錯(cuò)誤；B．當(dāng)為零時(shí)，彈簧壓縮量最短，彈簧的彈性勢(shì)能最大，故B錯(cuò)誤；C．B與A一起運(yùn)動(dòng)過程屬于簡(jiǎn)諧振動(dòng)，故圖乙中B物體的速度時(shí)間圖線為正余弦函數(shù)關(guān)系，設(shè)振動(dòng)周期為，由數(shù)學(xué)知識(shí)可得可得則有設(shè)B速度為零時(shí)刻為，則有可得則有聯(lián)立解得故C正確；D．根據(jù)時(shí)，B的速度為可知此時(shí)A、B剛好回到碰撞時(shí)的位置，此時(shí)彈簧仍處于壓縮狀態(tài)，A、B并未分離，故D錯(cuò)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(shí)請(qǐng)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(jì)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(xué)通過實(shí)驗(yàn)探究這套積木小幅擺動(dòng)時(shí)周期T與外徑D之間的關(guān)系。（1）用刻度尺測(cè)量不同顏色積木的外徑D，其中對(duì)藍(lán)色積木的某次測(cè)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(shè)置積木左端平衡位置的參考點(diǎn)O，將積木的右端按下后釋放，如圖（c）所示。當(dāng)積木左端某次與O點(diǎn)等高時(shí)記為第0次并開始計(jì)時(shí)，第20次時(shí)停止計(jì)時(shí)，這一過程中積木擺動(dòng)了______個(gè)周期。（3）換用其他積木重復(fù)上述操作，測(cè)得多組數(shù)據(jù)。為了探究T與D之間函數(shù)關(guān)系，可用它們的自然對(duì)數(shù)作為橫、縱坐標(biāo)繪制圖像進(jìn)行研究，請(qǐng)根據(jù)下表數(shù)據(jù)選擇合適的坐標(biāo)在方格紙上做出lnT?lnD圖像______。顏色紅橙黃綠青藍(lán)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(guān)系為______。A．B．C．D．（4）請(qǐng)寫出一條提高該實(shí)驗(yàn)精度的改進(jìn)措施：______?！敬鸢浮浚?）7.54##7.55##7.56（2）10（3）見解析A（4）為了減小實(shí)驗(yàn)誤差，提高該實(shí)驗(yàn)精度的改進(jìn)措施：用游標(biāo)卡尺測(cè)量外徑D、通過測(cè)量40次或60次左端與O點(diǎn)等高所用時(shí)間來求周期、適當(dāng)減小擺動(dòng)的幅度。【解析】【小問1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(diǎn)O為一個(gè)周期，當(dāng)積木左端某次與O點(diǎn)等高時(shí)記為第0次并開始計(jì)時(shí)，之后每計(jì)數(shù)一次，經(jīng)歷半個(gè)周期，可知，第20次時(shí)停止計(jì)時(shí)，這一過程中積木擺動(dòng)了10個(gè)周期。【小問3詳析】[1][2]作圖如下由圖（d）可知，與成線性關(guān)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?！拘?詳析】為了減小實(shí)驗(yàn)誤差，提高該實(shí)驗(yàn)精度的改進(jìn)措施：用游標(biāo)卡尺測(cè)量外徑D、換用更光滑的硬質(zhì)水平桌面、通過測(cè)量40次或60次左端與O點(diǎn)等高所用時(shí)間來求周期、適當(dāng)減小擺動(dòng)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(gè)質(zhì)量為的小圓環(huán)，小圓環(huán)從大圓環(huán)頂端P點(diǎn)由靜止開始自由下滑，當(dāng)小圓環(huán)的向心加速度大小等于重力加速度時(shí)，求（1）此時(shí)小環(huán)由初始位置下落的高度；（2）此時(shí)大圓環(huán)對(duì)小圓環(huán)的彈力大小?！敬鸢浮浚?）（2）【解析】【小問1詳析】當(dāng)小圓環(huán)的向心加速度大小等于重力加速度時(shí)，則有解得說明此時(shí)小環(huán)在大圓環(huán)的上部，設(shè)環(huán)與圓心的連線跟豎直方向的夾角為，由機(jī)械能守恒定律得解得則此時(shí)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(shí)大圓環(huán)對(duì)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(xì)光束從ac邊上的d點(diǎn)垂直射入三棱鏡，cd=4L，折射光線射到ab邊上的e點(diǎn)，出射光線與ab的夾角θ=45°，反射光線射到bc邊上的f點(diǎn)，已知光在真空中的傳播速度為c，求：（1）三棱鏡對(duì)此單色光的折射率，并通過計(jì)算判斷bc邊是否有光線射出；（2）光線從d點(diǎn)經(jīng)e點(diǎn)到f點(diǎn)的傳播時(shí)間?！敬鸢浮浚?），沒有（2）【解析】【小問1詳析】光線在e點(diǎn)的入射角為i=30°，折射角則折射率因?yàn)榕R界角滿足可知光線射到f點(diǎn)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(guān)系可知，ac=12L，ad=8L，則則光線從d點(diǎn)經(jīng)e點(diǎn)到f點(diǎn)的傳播路程根據(jù)則時(shí)間14.如圖甲所示，按壓式圓珠筆可以簡(jiǎn)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(shí)彈簧的壓縮量，然后將圓珠筆由靜止釋放，彈簧推動(dòng)圓珠筆外殼豎直上升，當(dāng)外殼的速度達(dá)到最大，此時(shí)外殼恰好與內(nèi)芯發(fā)生碰撞（碰撞時(shí)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(shì)能的計(jì)算公式為，x為彈簧的形變量，不計(jì)空氣阻力與一切摩擦。（1）當(dāng)彈簧的壓縮量為多少時(shí)，外殼的速度達(dá)到最大？（2）求外殼向上運(yùn)動(dòng)的最大速度和最大高度？（3）請(qǐng)?jiān)诒麍D中定性畫出圓珠筆外殼從靜止釋放到最高點(diǎn)過程中的速度隨時(shí)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(dāng)彈力等于重力時(shí)，速度最大，則解得故當(dāng)彈簧的壓縮量為時(shí)，外殼的速度達(dá)到最大?！拘?詳析】設(shè)外殼最大速度為v，根據(jù)機(jī)械能守恒由幾何關(guān)系可知，外殼升高的高度代入機(jī)械能守恒方向可得解得外殼與內(nèi)芯碰撞過程，根據(jù)動(dòng)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(yùn)動(dòng)，后做勻減速直線運(yùn)