江蘇省南京市協(xié)同體七校2024-2025學年高三上學期期中聯(lián)合考試物理試題（解析版）

高級中學名校試卷PAGEPAGE1南京市協(xié)同體七校2024—2025學年第一學期期中聯(lián)合考試高三物理試題考試時間：75分鐘滿分：100分注意事項：1.本試卷所有試題必須作答在答題卡上規(guī)定的位置，否則不給分。2.答題務(wù)必將自己姓名，準考證信息用0.5毫米黑色墨水簽字筆填寫在試卷答題卡上。一、單項選擇題（每題4分，11題共44分，每題只有一個選項最符合題意）1.氦元素的獲得有幾種途徑，其中一種為，關(guān)于原子核X和電荷數(shù)Z，下列組合可能正確的是（）A.X為，Z=0 B.X為，Z=1C.X為，Z=0 D.X為，Z=1【答案】C【解析】根據(jù)核反應(yīng)前后質(zhì)量數(shù)守恒、電荷數(shù)守恒可知，X核的質(zhì)量數(shù)為3，則Y核的電荷數(shù)為0。故選C。2.光刻機是制造芯片的核心裝備，利用光源發(fā)出的紫外線，將精細圖投影在硅片上，再經(jīng)技術(shù)處理制成芯片。為提高光刻機清晰投影最小圖像的能力，在透鏡組和硅片之間充有液體。紫外線進入液體后與其在真空中相比（）A.頻率降低 B.波長變短 C.傳播速度增大 D.光子能量增加【答案】B【解析】紫外線進入液體后與真空相比，頻率不變，傳播速度減小，根據(jù)可知波長變短；根據(jù)可知，光子能量不變。故選B。3.去高原旅游時，通常會發(fā)現(xiàn)所帶密封的食品包裝袋相對在平原上膨脹許多，因旅行路途遙遠，此過程變化緩慢，與外界熱交換充分。假設(shè)環(huán)境溫度不變，將袋內(nèi)氣體視為理想氣體，則可判斷（）A.包裝袋中氣體壓強增大B.外界對袋內(nèi)氣體做正功C.包裝袋中氣體內(nèi)能減小D.包裝袋中氣體吸收熱量【答案】D【解析】A．包裝袋中氣體是等溫變化，根據(jù)玻意耳定律可知，體積變大，壓強變小，故A錯誤；B．袋內(nèi)氣體膨脹，體積變大，對外界做正功，故B錯誤；C．包裝袋中氣體溫度不變，內(nèi)能不變，故C錯誤；D．袋內(nèi)氣體膨脹，體積變大，對外界做正功，為保持內(nèi)能不變，包裝袋中氣體需從外界吸收熱量，故D正確。故選D。4.甲、乙兩同學一起參觀科技館，活動結(jié)束后兩人同時從科技館出發(fā)回家，兩同學身上攜帶的運動傳感器分別記錄了他們從開始出發(fā)后一段時間內(nèi)的速度隨時間的變化關(guān)系，如圖所示，其中甲的速度隨時間變化的圖線為兩段半徑相等的四分之一圓弧，則在這段時間內(nèi)下列說法正確的是（）A.甲同學運動路線為曲線，乙同學運動路線為直線B.時刻，甲同學追上了乙同學C.在時刻，甲同學的加速度大于乙同學的加速度D.0~時間內(nèi)，甲、乙兩人平均速度相同【答案】D【解析】A．v-t圖像只能描述直線運動，甲同學和乙同學運動路線均為直線，選項A錯誤；B．圖像與坐標軸圍成的面積等于位移，可知時刻，兩人速度相同，此時乙的位移大于甲，即甲同學沒有追上了乙同學，選項B錯誤；C．圖像的斜率反映加速度的大小，可知在時刻，甲同學的加速度大小等于乙同學的加速度大小，選項C錯誤；D．圖像與坐標軸圍成的面積等于位移，則0~時間內(nèi)，甲、乙兩人位移相等，則平均速度相同，選項D正確。故選D。5.如圖所示，一只美麗的小鳥正站在一根傾斜的樹枝上歌唱（可以認為小鳥的整個身體處于靜止狀態(tài)）。下列關(guān)于樹枝給小鳥兩只腳的作用力的大小和方向，下列說法正確的是（）A.大于小鳥的重力 B.小于小鳥的重力C.方向豎直向上 D.方向向上偏左一點點【答案】C【解析】根據(jù)題意，對小鳥受力分析可知，小鳥受重力和樹枝的作用力而處于平衡狀態(tài)，根據(jù)平衡條件可知，樹枝對小鳥的作用力方向豎直向上，大小等于重力。故選C。6.如圖所示是北斗導(dǎo)航系統(tǒng)中部分衛(wèi)星的軌道示意圖，已知a、b、c三顆衛(wèi)星的運動均看做勻速圓周運動，其中a是地球同步靜止衛(wèi)星，則（）A.衛(wèi)星b的周期等于24hB.衛(wèi)星a的線速度比衛(wèi)星c的大C.衛(wèi)星c的發(fā)射速度必須大于第二宇宙速度小于第三宇宙速度D.衛(wèi)星a在運行時可以經(jīng)過南京的正上方，且離地面的高度是一定的【答案】A【解析】A．由圖可知，衛(wèi)星a、b軌道半徑相等，根據(jù)解得則衛(wèi)星b的周期與衛(wèi)星a的周期相等，等于24h，故A正確；B．根據(jù)解得所以衛(wèi)星a的線速度比衛(wèi)星c的小，故B錯誤；C．由圖可知，衛(wèi)星c為地球的環(huán)繞衛(wèi)星，其發(fā)射速度必須大于第一宇宙速度小于第二宇宙速度，故C錯誤；D．衛(wèi)星a為地球同步衛(wèi)星，在赤道上空與地球保持相對靜止，且離地面的高度是一定的，在運行時不可能經(jīng)過南京的正上方，故D錯誤。故選A7.如圖所示，某人在對面的山坡上水平拋出兩個質(zhì)量不等的小石塊，分別落在A，B兩處。不計空氣阻力，則落到A處的石塊（）A.初速度大，運動時間短 B.初速度大，運動時間長C.初速度小，運動時間短 D.初速度小，運動時間長【答案】D【解析】物體做平拋運動，豎直方向有可得因落到A處的石塊下落的高度大，則運動時間長；根據(jù)因落到A處的石塊的水平位移小，則初速度小。故選D。8.如圖所示，汽車在拱形橋上由A勻速率運動到B，關(guān)于該段運動過程，以下說法正確是（）A.汽車的重力勢能增大 B.汽車所受合外力始終為零C.合外力對汽車做正功 D.牽引力對汽車做的功與汽車克服阻力做的功相等【答案】A【解析】A．汽車在拱形橋上由A勻速率運動到B，重力做負功，重力勢能增大，故A正確；B．汽車做圓周運動，加速度不為零，故合外力不為0，故B錯誤；C．根據(jù)動能定理可知，汽車由A勻速率運動到B的過程中，動能變化為0，所以合外力對汽車不做功，故C錯誤；D．汽車由A勻速率運動到B，牽引力做正功，摩擦力與重力做負功，根據(jù)動能定理得牽引力做功等于克服摩擦力與重力做的功，故D錯誤。故選A。9.如圖所示，表面光滑的楔形物塊ABC固定在水平地面上，∠ABC<∠ACB，質(zhì)量相同的物塊a和b分別從斜面頂端沿AB、AC由靜止自由滑下。在兩物塊到達斜面底端的過程中，正確的是A.兩物塊所受重力沖量相同B.兩物塊的動量改變量相同C.兩物塊的動能改變量相同D.兩物塊到達斜面底端時重力的瞬時功率相同【答案】C【解析】設(shè)斜面傾角θ，則物體在斜面上的加速度分別為設(shè)斜面高度為h.則物體在斜面上滑行的時間為：因為∠ABC<∠ACB可得物塊在AB斜面上的滑行時間比在AC斜面上的滑行時間較長；A．根據(jù)I=mgt可知，兩物塊所受重力沖量不相同，選項A錯誤；B．根據(jù)動量定理可知，兩物塊的動量改變量不相同，選項B錯誤；C．根據(jù)動能定理兩物塊的動能改變量相同，選項C正確；D．兩物塊到達斜面底端時重力的瞬時功率則重力瞬時功率不相同，選項D錯誤；故選C。10.一小球從地面豎直上拋，到最高點后又落回地面，小球運動過程中所受空氣阻力大小恒定，取豎直向上為正方向。下列關(guān)于小球運動的速度v、加速度a、動能Ek、機械能E隨時間t或路程x變化的圖象中正確的是（）A. B.C. D.【答案】B【解析】A．小球在上升過程中所受重力和阻力恒定，所以小球的加速度恒定，小球速度應(yīng)為均勻變化，故A錯誤；B．因阻力做負功，且阻力恒定，故阻力的功與位移成正比，而阻力做功等于機械能的改變量，所以對應(yīng)的圖象為斜向下的直線，故B正確；C．根據(jù)動能定理得可知，因重力及阻力恒定，所以上升過程中動能的變化應(yīng)與位移為一次函數(shù)關(guān)系，且初動能不為零，故C錯誤；D．小球上升過程中受向下的重力以及向下的阻力作用，加速度向下，為負值，并且大小保持不變，下降過程中加速度向下也為負值，不變，故D錯誤。故選B。11.如圖所示，一光滑的輕滑輪用細繩OO?懸掛于O點，另一細繩跨過滑輪，其一端懸掛物塊a，另一端系一位于水平粗糙桌面上的物塊b。若F為水平拉力，且在F的作用下，物塊a豎直向上勻速運動了一小段距離，不計空氣阻力，則在此過程中，下列說法中正確的是（）A.物塊b做加速運動B.繩OO?的張力將增大C.物塊b與桌面間的摩擦力將增大D.拉力F做的功等于a、b所組成的系統(tǒng)增加的機械能【答案】C【解析】A．設(shè)連接物塊b的細繩與水平方向的夾角為θ，根據(jù)速度關(guān)聯(lián)可得由于物塊a豎直向上勻速運動，va不變，θ不斷減小，cosθ不斷增大，vb不斷減小，故A錯誤；B．繩OO?的張力為由于θ不斷減小，T不斷減小，故B錯誤；C．物塊b與桌面間的摩擦力為由于θ不斷減小，sinθ不斷減小，f不斷增大，故C正確；D．拉力F與摩擦力做的功等于a、b所組成的系統(tǒng)增加的機械能，故D錯誤。故選C。二、非選擇題（本題共5小題，共56分，其中第13~16小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.在“驗證機械能守恒定律”的實驗中（1）下列操作正確的是_。A. B. C.（2）實驗中，某實驗小組得到如圖所示的一條理想紙帶，在紙帶上選取三個連續(xù)打出的點A、B、C，測得它們到起始點O的距離分別為hA、hB、hC，已知當?shù)刂亓铀俣葹間，打點計時器打點的周期為T，重物的質(zhì)量為m，從打O點到打B點的過程中，重物的重力勢能減少量ΔEp＝______，動能增加量ΔEk＝______。（3）大多數(shù)同學的實驗結(jié)果顯示，重力勢能的減少量大于動能的增加量，主要原因是A.利用公式v＝gt計算重物速度B.利用公式v＝計算重物速度C.存在空氣阻力和摩擦阻力的影響D.沒有采用多次實驗取平均值的方法（4）某同學利用他自己實驗時打出的紙帶，分別測量出打出的各點到第一個點之間的距離h，算出各點對應(yīng)的速度v，以h為橫軸，為縱軸畫出了如圖所示的圖線，圖線未過原點O的原因是_________?！敬鸢浮浚?）B（2）mghB（3）C（4）該同學先釋放紙帶之后才接通了打點計時器的電源或打第一個點時重物下落的初速度不是零【解析】【小問1詳析】釋放紙帶之前，重物要靠近打點計時器，充分利用紙帶的長度，且紙帶需要沿豎直方向。故選B。【小問2詳析】[1]重物從O點到打B點過程中重力勢能的減少量[2]打B點時重物速度O點到B點重物的動能增加量【小問3詳析】因為由于空氣的阻力和實驗中摩擦阻力的作用，使重力勢能的減少量大于動能的增加量。故選C?！拘?詳析】由題圖可知，下落高度h是零時，重物的不是零，可能原因是該同學先釋放紙帶之后才接通了打點計時器的電源，或紙帶上第一個點重物的初速度不是零。13.某精密光學儀器由一塊半徑為R的半球形玻璃磚制成，其過圓心O的豎直截面如圖所示，AB為圓的水平直徑，一細束單色光線平行于AB從C點射入玻璃磚，恰好從B點射出玻璃磚。不考慮光線在玻璃中的多次反射，已知C到AB的距離為，光在真空中的傳播速度為c，求：（1）半球形玻璃磚對該單色光的折射率；（2）光從C點傳到B點所用的時間。【答案】（1）（2）【解析】【小問1詳析】光路圖如圖所示由幾何關(guān)系可知，在C點的入射角和折射角分別為，根據(jù)折射定律可得【小問2詳析】光在玻璃中通過路程為光在玻璃中傳播的速度光在圓柱體中通過時間14.如圖甲所示為交流發(fā)電機示意圖，用導(dǎo)體做的兩個電刷E、F分別壓在兩個滑環(huán)上，線圈在轉(zhuǎn)動時通過滑環(huán)和電刷保持與外電路連接，已知外電路電阻R=5Ω，圖示線圈匝數(shù)n=50匝（其電阻可忽略不計），穿過該線圈的磁通量Φ隨時間t的變化規(guī)律如圖乙所示，求：（1）發(fā)電機輸出電壓隨時間變化的瞬時值表達式；（2）電流表的讀數(shù)?！敬鸢浮浚?）e=10πcosπt(V)（2）【解析】【小問1詳析】由圖可知發(fā)電機輸出電壓瞬時表達式為【小問2詳析】電流表示數(shù)為電流的有效值，則所以15.如圖所示，在一次接力訓練中，已知甲、乙兩運動員經(jīng)短距離加速后都能達到并保持的速度跑完全程。設(shè)乙從起跑后到接棒前的運動是勻加速直線運動，乙在接力區(qū)前端聽到口令時起跑，在甲、乙相遇時完成交接捧。在這次練習中，甲以的速度跑到接力區(qū)前端處向乙發(fā)出起跑口令。已知接力區(qū)的長度為。（1）若在接力區(qū)正中央交接棒，求乙的加速度大??；（2）若乙的加速度大小為，為了達到理想成績，需要乙恰好在速度達到與甲相同時被甲追上，則甲應(yīng)在接力區(qū)前端多遠時對乙發(fā)出起跑口令；（3）在（2）中，求乙通過接力區(qū)的時間。【答案】（1）；（2）；（3）3.25s【解析】（1）設(shè)乙加速到交接棒處時運動時間為t，則代入數(shù)據(jù)得此次練習中交接棒處，離接力區(qū)前端的距離為乙的加速度（2）根據(jù)題意可知，乙加速時間s設(shè)甲在距離接力區(qū)前端為s時對乙發(fā)出起跑口令，則代入數(shù)據(jù)得m（3）根據(jù)題意，在（2）情形下，乙加速運動的距離為m則乙勻速運動的時間為s則乙通過接力區(qū)的時間是s16.如圖所示的裝置放在水平地面上，該裝置由弧形軌道、豎直圓軌道、水平直軌道AB和傾角θ=37°的斜軌道BC平滑連接而成。將質(zhì)量m=0.2kg的小滑塊從弧形軌道離地高H=2.0m的M處靜止釋放。已知滑塊與軌道AB和BC間的動摩擦因數(shù)均為μ=0.25，弧形軌道和圓軌道均可視為光滑，忽略空氣阻力，取g=10m/s2，sin37°=0.6，cos37°=0.8。求：（1）小滑塊運動到A點時的速度大??；（2）若滑塊運動到D點時對軌道的壓力大小為6N，求豎直圓軌道的半徑；（3）若LAB=LBC=2.0m，試確定滑塊最終停止的位置?！敬鸢浮浚?）（2）0.5m（3）1m【解析】【小問1詳析】小滑塊從M滑動A點過程中，根據(jù)動能定理可得解得【小問