2024-2025学年江苏省南京市六校联合体高三（上）期中物理试卷（含答案）

2024-2025学年江苏省南京市六校联合体高三（上）期中物理试卷
一、单选题：本大题共11小题，共44分。
1.某实验小组测得在竖直方向飞行的无人机载有货物飞行高度随时间的变化曲线如图所示，、、、为曲线上的点，段可视为直线，点为曲线的最高点，点在横轴上。取竖直向上为正方向。下列说法正确的是( )
A. 段无人机做匀速直线运动 B. 点无人机的速度最大
C. 点无人机距离出发点最远 D. 段无人机所载的货物处于超重状态
2.一个中子被捕获后生成和的过程中释放出的核能。已知真空中的光速为，下列说法正确的是( )
A. 该反应是原子核的聚变 B. 没有放射性
C. 该反应过程中的质量亏损为 D. 的比结合能为
3.如图所示，在“测量玻璃的折射率实验中”，下列说法正确的是( )
A. 选取的玻璃砖两个光学面和可以不平行
B. A、、、处的四个大头针可以在同一条直线上
C. 玻璃的折射率
D. 光线从空气进入玻璃，频率发生了变化
4.年月日，鹊桥二号中继星成功发射升空，为嫦娥六号在月球背面的探月任务提供地月间中继通讯。如图所示，鹊桥二号采用周期为的环月椭圆冻结轨道，近月点距月心的距离与远月点距月心的距离之比为，为椭圆轨道的短轴。下列说法正确的是( )
A. 鹊桥二号在点的加速度方向指向
B. 鹊桥二号在、两点的加速度大小之比为
C. 鹊桥二号从点经点到点的运动时间大于
D. 鹊桥二号在地球表面附近的发射速度大于
5.瓶子吞鸡蛋的实验过程如下：先将敞口的玻璃瓶中的空气加热，再将剥皮的熟鸡蛋放于瓶口，过一会发现鸡蛋被缓慢吸入瓶中，如图所示。鸡蛋被吸入还未落下的过程中，瓶中气体可视为理想气体，质量不变。鸡蛋被吸入一半时相比刚放上时，关于瓶中气体，下列说法正确的是( )
A. 每个气体分子的动能都减小
B. 此过程气体从外界吸热
C. 气体压强和热力学温度的比值增大
D. 气体分子撞击单位面积器壁的平均作用力变大
6.如图甲所示，一理想变压器原、副线圈匝数之比为：。其原线圈两端接入如图乙所示的正弦交流电，副线圈通过电流表与负载电阻相连。若交流电压表和交流电流表都是理想电表，下列说法正确的是( )
A. 变压器输出电压的最大值是
B. 时，电流表的示数是
C. 变压器副线圈输出的交流电的频率为
D. 若电流表的示数为，则负载电阻的阻值为
7.如图是在高中物理中出现的几个相似的曲线，下列说法正确的是( )
A. 甲图为某一单摆的共振曲线，若增大摆长，共振曲线的峰值向右偏移
B. 乙图为某一纯电阻电路中电源的输出功率随外电阻的变化，由图可知该电源的电动势为
C. 丙图为某气体在和温度下各速率区间的分子数占总分子数的百分比随气体分子速率的变化，图中实线对应氧气分子在时的情形
D. 丁图为黑体辐射强度与波长的关系图像，其中
8.图甲所示为氢原子的能级图。一群处于第能级的氢原子，会辐射出不同频率的光，其中只有种频率的光、可以让图乙所示光电管的阴极发生光电效应。图丙为、光单独照射时产生的光电流随电压变化的关系图。下列说法正确的是( )
A. 光的光子动量比光的光子动量大
B. 处于第能级的氢原子可以吸收光的光子并电离
C. 用光照射光电管时，逸出的光电子的初动能都比光照射时大
D. 用同一双缝干涉装置进行实验，光的干涉条纹间距小于光的干涉条纹间距
9.如图所示，、、为真空中正三角形的三个顶点，为中点，点固定电荷量为的点电荷、点固定电荷量为的点电荷，下列说法正确的是( )
A. 点电势低于点电势
B. 点电势高于点电势
C. 点电场强度小于点电场强度
D. 点电场强度大于点电场强度
10.如图所示，一段轻绳跨过距地面高度为的两个定滑轮，一端连接小车，另一端连接质量为的物块，小车最初在左边滑轮的正下方点，以速度从点沿水平面匀速向左运动，运动了距离到达点绳子足够长，重力加速度为，下列说法正确的是( )
A. 物块在上升过程中的加速度向下
B. 车过点时，物块的速度为
C. 车过点时，左边轻绳绕定滑轮转动的角速度为
D. 此过程轻绳上的拉力对物体所做的功为
11.如图所示，质量均为的、两个小球，用较长的弹性轻绳连接，现把、两球分别置于距地面高为处的、两点足够大，间距为，当球自由下落的同时，球以速度指向点水平抛出，已知两球碰撞时无机械能的损失，弹性轻绳始终处于弹性形变范围内，空气阻力不计，重力加速度为，下列说法不正确的是( )
A. 整个运动过程中，两球始终处于同一高度
B. 弹性轻绳伸长过程中，、两球系统动量守恒
C. 两球从开始运动到第一次相碰，球下落的高度
D. 整个运动过程中，弹性轻绳的最大弹性势能
二、实验题：本大题共1小题，共15分。
12.某同学用如图甲所示的装置做“验证机械能守恒定律”的实验。实验的主要步骤如下：
A.测出遮光条的宽度
B.测出钩码质量和带长方形遮光条的滑块总质量
C.实验前开启气泵，将气垫导轨调至水平
D.将滑块移至图示位置，测出遮光条中心到光电门的距离
E.释放滑块，读出遮光条通过光电门的挡光时间
某同学用游标卡尺测量遮光条的宽度，如图乙所示，则 ______。
关于该实验，下列说法中正确的是______。
A.遮光条宽度越宽，实验的精确度越高
B.该实验中不必满足滑块总质量远大于钩码
C.调节气垫导轨水平时，需要悬挂钩码
在实验操作正确的前提下，滑块从静止释放运动到光电门的过程中，若符合系统机械能守恒定律，测得的物理量应满足的关系式为______。用实验步骤中给的字母表示，已知重力加速度
某同学实验时，气泵不能工作，他想到用使轨道倾斜方法来补偿阻力，如果已经补偿了阻力，______填“能”或“不能”用此装置验证系统机械能守恒。
若气垫导轨左端的滑轮调节过高，使得拉动滑块的绳子与气垫轨道之间存在夹角，不考虑其它影响，滑块由静止释放运动到光电门的过程中，系统重力势能减少量的测量值与真实值相比是偏大、相等、还是偏小？请说明理由。______。
三、计算题：本大题共4小题，共41分。
13.一列简谐横波沿轴负方向传播，如图所示的实线和虚线分别为和时的波形图。求：
这列波的最大周期；
这列波的传播速度大小。
14.如图所示，两间距的足够长的平行光滑导轨和水平置于竖直向下的匀强磁场中，导轨电阻不计，导轨两端分别接电阻和。导体棒在水平外力的作用下以匀速向左运动。已知，导体棒在导轨间的电阻，磁感应强度。求：
通过电阻的电流的大小；
内拉力做的功。
15.亥姆霍兹线圈是一对平行的完全相同的圆形线圈。如图所示，通电后线圈间形成平行于中心轴线的匀强磁场，磁感应强度大小为。沿建立轴，一足够大的圆形探测屏垂直于轴放置，其圆心点位于轴上。粒子源从轴上的点以垂直于轴的方向竖直向上持续发射初速度大小为的粒子。已知粒子带正电，比荷为，不计粒子重力和粒子间相互作用，整个运动过程中，粒子未离开磁场或电场。
求粒子做圆周运动的半径；
若在线圈间再加上沿轴正方向的匀强电场，电场强度大小为，沿轴方向左右调节探测屏，求粒子打在探测屏上的点距探测屏圆心点的最远距离；
在第问情境下，沿轴方向左右调节探测屏，若粒子恰好打在探测屏的圆心点，求粒子到达点时的速度大小。
16.如图所示，质量的物体通过平行传送带的轻质绳及光滑定滑轮协助传送带将量煤块可视为质点运送到传送带顶端，已知传送带倾角，与煤块间动摩擦因数，传送带以的速度顺时针转动，物体离地高度传送带长度大于，且落地的瞬间绳子断裂。某时刻将煤块由静止释放，恰好能到达传送带顶端，煤块与传送带间的最大静摩擦力等于滑动摩擦力，忽略空气阻力和煤块滑动过程中质量的变化，取。求：
释放后瞬间煤块受到的摩擦力大小和方向；
煤块向上运动过程中产生的痕迹长度；
由于运送煤块，传送带电动机多消耗的电能。
参考答案
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12. 不能 偏大，因为滑块由静止释放运动到光电门的过程中，根据几何关系可知砝码实际下降的高度小于释放滑块时测量的遮光条到光电门的距离，所以滑块、遮光条与钩码组成的系统重力势能减小量的测量值大于真实值。
13.解：根据题意结合题图可知：
解得：、、、
当时，周期最大，最大周期为：；
根据图像可知，该波的波长为，则有：
、、、。
答：这列波的最大周期为；
这列波的传播速度大小为、、、。
14.解：根据法拉第电磁感应定律；根据电路连接可得，；根据闭合回路欧姆定律，
代入数据解得：
物体做匀速运动：；物体匀速运动受力平衡：；拉力做的功：；
代入数据解得：。
答：通过电阻的电流的大小为；
内拉力做的功等于。
15.解：粒子在磁场中，由洛伦兹力提供向心力得，解得：；
粒子在垂直于轴的平面内做匀速圆周运动；在轴方向上，粒子仅受电场力，做匀加速运动。
若粒子在垂直于轴的平面内转过奇数个半圈，此时打到探测屏上的位置距离点最远；
根据几何关系得：，；
垂直于轴的平面内，粒子在磁场中运动的周期为：，
由题意可知，粒子恰好打在探测屏上的圆心，即粒子打在光屏时的时间为，
粒子在水平方向上：，联立解得：，其中为正整数；
粒子打到屏上时的速度为：，代入得：。
答：粒子做圆周运动的轨道半径为；
粒子打到探测屏的点与的最远距离为；
粒子到达点的速度大小为，其中为正整数。
16.解：根据共点力平衡条件结合摩擦力公式有
解得
方向沿传送带向上
刚开始物体的速度小于传送带速度，由牛顿第二定律，对、两物体分析，可得
联立解得
物体从静止加速至，所用时间
发生的位移为
解得
从开始到物体与传送带第一次共速，物体相对传送带向下发生的相对位移大小为
由于
物体与传送带共速后，因，继续加速，传送带给物体向下的滑动摩擦力，对、两物体分析，可得
解得
物体与传送带共速到物体落地过程，设物体落地瞬间速度大小为，则有
其中
解得
所用时间为
从物体与传送带共速到物体落地过程，物体相对传送带向上发生的相对位移大小为
物体落地后，物体向上做匀减速，则有
所用时间为
物体从速度减速到再次与传送带共速，物体相对传送带向上发生的相对位移大小为
物体再次与传送带共速后，物体继续向上做匀减速，则有
所用时间为
物体从再一次与传送带共速到刚好到达顶端，物体相对传送带向下发生的相对位移大小为
则过程中产生的划痕长度为
解得
由功能关系得，电动机所多消耗的电能等于传送带克服摩擦力的功，则有
解得
答：释放后瞬间煤块受到的摩擦力大小为，方向沿传送带向上；
煤块向上运动过程中产生的痕迹长度为；
由于运送煤块，传送带电动机多消耗的电能为。
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