2024-2025学年江苏省南京市中华中学高三（上）调研
物理试卷
一、单选题：本大题共10小题，共40分。
1.在俄乌冲突中，乌境内扎波罗热核电站多次遭受炮火攻击，严重威胁其周边环境与居民生活。其中扎波罗热核电站利用铀核裂变释放出能量，其主要核反应方程为，如图所示原子核的平均结合能与质量数之间的关系图线，下列说法正确的是( )
A. 为了调节中子数目以控制反应速度，核反应堆中需要在铀棒之间插进一些石墨。当反应过于剧烈时，将石墨棒插入深一些，让它多吸收一些中子，链式反应的速度就会慢一些
B. 通常把核裂变物质能够发生链式反应的最大体积叫作它的临界体积，相应的质量叫作临界质量
C. 两个中子和两个质子结合成核时释放能量约为
D. 核的平均核子质量大于核的平均核子质量
2.如图所示，一辆货车将个装满柴油的圆柱形油桶排列紧密沿平直公路安全送往目的地，上方油桶未发生翻滚。已知每个油桶的质量均为，取重力加速度大小，下列说法正确的是( )
A. 号油桶对号油桶的压力始终为 B. 号油桶对号油桶的压力不超过
C. 号油桶对号油桶的压力不小于 D. 号油桶对号油桶的压力不超过
3.航母上飞机弹射起飞是利用电磁驱动来实现的。电磁驱动原理如图所示，在固定线圈左右两侧对称位置放置两个闭合金属圆环，铝环和铜环的形状、大小相同，已知铜的电阻率较小，则合上开关的瞬间( )
A. 两个金属环都向左运动
B. 两个金属环都向右运动
C. 铜环受到的安培力小于铝环受到的安培力
D. 从左侧向右看，铝环中感应电流沿顺时针方向
4.如图，有一束平行于等边三棱镜截面的单色光从空气射向点，并偏折到点。已知入射方向与边的夹角用，、分别为、边的中点，下列说法正确的是( )
A. 该棱镜的折射率为
B. 光在点发生全反射
C. 光从空气进入棱镜，波长变长
D. 从点射出的光束与入射到点的光束间的偏向角为
5.如图甲所示，交流发电机的矩形线圈在匀强磁场中匀速转动，穿过该线圈的磁通量随时间的变化规律如图乙所示。线圈匝数为，线圈总电阻为，与线圈连接的定值电阻的阻值也等于，电流表可看作理想电流表，则( )
A. 线圈转动的角速度为 B. 感应电动势最大值为
C. 时，通过电阻的电流为 D. 一个周期内电阻上产生的热量为
6.如图所示，轴上、处有两个振动周期均为、振幅均为的相同的波源、，时刻同时开始竖直向下振动，产生波长均为、沿轴传播的简谐横波。、、分别是轴上、和的三个点，下列说法正确的是( )
A. 时、、三点均已振动 B. 前内点运动的路程是
C. 后点的位移始终是 D. 时点的振动方向竖直向上
7.如图所示，在点固定一点电荷，一带电粒子从从很远处以初速度射入电场，为粒子仅在电场力作用下的运动轨迹，虚线是以为中心，、、为半径画出的三个圆，且，、、为轨迹与三个圆的个交点，以下说法正确的是( )
A. 、两电荷可能同号，也可能异号
B. 在的电势能小于在点的电势能
C. 粒子在点动量的变化率大于在点时的动量变化率
D. 由点到点的动能变化可能小于由点到点的动能变化
8.用图装置研究光电效应，分别用光、光、光照射阴极得到图中三条光电流与、间的电压的关系曲线，则下列说法正确的是( )
A. 开关扳向时测得的数据得到的是轴左侧的图线
B. 光的光子能量大于光的光子能量
C. 用光照射阴极时阴极的逸出功大于用光照射阴极时阴极的逸出功
D. 用光照射阴极时逸出的光电子的最大初动能小于用光照射阴极时逸出的光电子的最大初动能
9.潮汐现象是指在月球和太阳引力作用下形成的海水周期性涨落现象。某同学查阅资料发现月球绕地球转动的轨道半径约为地球半径的倍，地球质量约为月球质量的倍，地球表面的重力加速度为，不考虑星球的自转影响，由以上数据可估算出( )
A. 月球绕地球做圆周运动的加速度为
B. 月球绕地球做圆周运动的线速度为地球第一宇宙速度的
C. 月球表面的重力加速度为
D. 月球对地球海水引力产生加速度的最大值为
10.用轻杆通过铰链相连的小球、、处于竖直平面内，质量均为，两段轻杆等长，现将球置于距地面高处，由静止释放，假设三个小球只在同一竖直面内运动，不计一切摩擦，则在小球下落过程中以下说法错误的是( )
A. 小球、、组成的系统动量不守恒
B. 小球的机械能先减小后增大
C. 小球落地前瞬间的速度大小为
D. 当小球的机械能最小时，地面对小球的支持力大于
二、实验题：本大题共2小题，共18分。
11.一实验小组想要测量一个未知电源的电动势和内电阻。可供选择的器材有：
电流表量程，内阻为；
电阻箱最大阻值为；
电阻箱最大阻值为；
开关一个，导线若干。
由于电流表的量程较小，考虑安全因素，该实验小组计划将其量程扩大为原来的倍，则应选用电阻箱______选填“”或“”与电流表 ______选填“串”或“并”联，电阻箱选用阻值为______；
请设计好电路，用笔画线代替导线，在答题卡上将实物图甲连接成完整电路；
实验中记录另一电阻箱的阻值和电流表的示数，并计算出。得到多组数据后描点做出图线如图乙所示，则该电源的电动势 ______，内电阻 ______。
12.如图所示，细绳一端系着质量的物体，另一端通过圆盘中心的光滑小孔吊着质量的物体，物体与小孔距离为物体可看成质点，已知和水平圆盘间的最大静摩擦力为，重力加速度取。
若圆盘静止不动，从静止释放，求的加速度大小；
若使圆盘绕中心轴线转动，处于静止状态，求角速度的最大值和最小值。
三、计算题：本大题共3小题，共30分。
13.一定质量的理想气体被活塞封闭在气缸内，如图所示水平放置．活塞的质量，横截面积，活塞可沿汽缸壁无摩擦滑动但不漏气，开始使汽缸壁水平放置，活塞与气缸底的距离，离气缸口的距离外界气温为，大气压强为，将气缸缓慢地转到开口向上的竖直位置，待稳定后对气缸内气体逐渐加热，使活塞上表面刚好与气缸口相平，已知，求：
此时气体的温度为多少？
在对气缸内气体加热的过程中，气体膨胀对外做功，同时吸收的热量，则气体增加的内能多大？
14.如图，金属板、板竖直平行放置，中心开有小孔，板间电压为，、金属板水平平行放置，间距和板长均为，其右侧区域有垂直纸面向里足够大的匀强磁场，磁场上边界与极板在同一条直线上。现有一质量为、电荷量为的正电粒子，从极板的中央小孔处由静止释放，穿过小孔后沿板间中轴线进入偏转电场，从边界上的处离开偏转电场时速度方向与水平方向夹角为，已知，，忽略粒子重力及平行板间电场的边缘效应，求：
粒子到达小孔时的速度；
点与上极板的距离；
要使粒子进入磁场区域后不能从边射出，磁场磁感应强度的最小值。
15.如图所示，水平面上有、两个小物块均视为质点，质量均为，两者之间有一被压缩的轻质弹簧未与连接。距离物块为处有一半径为的固定光滑竖直半圆形轨道，半圆形轨道与水平面相切于点，物块的左边静置着一个三面均光滑的斜面体底部与水平面平滑连接。某一时刻将压缩的弹簧释放，物块、瞬间分离，向右运动，恰好能过半圆形轨道的最高点物块过点后立即撤去，向左平滑地滑上斜面体，在斜面体上上升的最大高度为小于斜面体的高度。已知与右侧水平面的动摩擦因数，左侧水平面光滑，重力加速度为，求：
物块通过点时对半圆形轨道的压力大小；
斜面体的质量：
物块与斜面体相互作用的过程中，物块对斜面体做的功。
参考答案
1.
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8.
9.
10.
11. 并
12.解：若圆盘静止不动，则有
得
设物体和圆盘保持相对解止，当具有最小值时，有向圆心运动的趋势，所以受到的静摩擦力方向沿半径向外。当摩擦力等于最大静摩擦力时，对受力分析有，又，
代入数据得
当具有最大值时，有远离圆心运动的趋势，受到的最大静摩擦力指向圆心。对受力分析有，又，解得
代入数据得
角速度的最大值为，最小值为。
答：若圆盘静止不动，从静止释放，的加速度大小为；
若使圆盘绕中心轴线转动，处于静止状态，角速度的最大值为，最小值为。
13.解：当气缸水平放置时， ，，，
当气缸口朝上，活塞到达气缸口时，活塞的受力分析图如图所示，
由平衡条件得：，
解得：，
此时气体的体积：，
由理想气体状态方程得：，
即：，
解得：；
当气缸口向上，未加热稳定时，由玻意耳定律得：
，
即：，
解得：，
加热后，气体做等压变化，气体对外做功为：
根据热力学第一定律可知：；
答：此时气体的温度为；
在对气缸内气体加热的过程中，气体膨胀对外做功，同时吸收的热量，则气体增加的内能为．
14.解：粒子在加速电场中，根据动能定理得：
粒子到达小孔时的速度为：
粒子离开偏转电场时，速度偏转角，竖直方向速度为：
在偏转电场中，带电粒子做类平抛运动，则有：
则点与上极板的距离为：
要使得粒子不从边射出，越大，越小，最大的临界条件就是圆周与边相切，由几何关系得：
解得：
粒子进入磁场时速度为：
在磁场中，有：
所加磁场的磁感应强度最小值为：
答：粒子到达小孔时的速度为。
点与上极板的距离为。
要使粒子进入磁场区域后不能从边射出，磁场磁感应强度的最小值为。
15.解：到达点时有，
从到根据动能定理有，
在点根据牛顿第二定律有，
解得
根据牛顿第三定律可知物块通过点时对半圆形轨道的压力大小；
弹簧释放瞬间，根据动量守恒有，
对物体，从释放到运动到的过程中，根据动能定理有，
滑上斜面体的最高点时，对和斜面体，根据动量定理有，
根据机械能守恒有，
解得；
物体从滑上斜面到与斜面分离的过程中，根据动量守恒有，
根据机械能守恒有，
解得，，
根据功能关系可知，物块与斜面体相互作用的过程中，物块对斜面体做的功为。
答：物块通过点时对半圆形轨道的压力大小为；
斜面体的质量为；
物块与斜面体相互作用的过程中，物块对斜面体做的功为。
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