江苏省南京市第二十七高级中学2025-2026学年高三上学期期中物理试卷（解析版）

高级中学名校试卷PAGEPAGE1江苏省南京市第二十七高级中学2025-2026学年高三上学期期中物理试卷一、单项选择题：共10题，每题4分，共40分。每题只有一个选项最符合题意。1.2023年8月，新一代“人造太阳”中国环流三号首次实现100万安培等离子体电流下的高约束模式运行，标志着我国在可控核聚变领域达到了国际领先水平。“人造太阳”内部发生的一种核反应,其反应方程为，已知的比结合能为，的比结合能为，的比结合能为，光在真空中的传播速度为c。下列说法正确的是（）A.核反应方程中X为B.的结合能为C.核反应中的质量亏损可表示为D.半衰期为12.46年，现有100个氚原子核，经过12.46年后剩下50个氚原子核【答案】C【解析】A．根据质量数与电荷数守恒可知X为，故A项错误；B．结合能是把原子核拆解成自由核子时所需要的最小能量，而非是核反应中放出的能量17.6MeV，故B项错误；C．核反应放出的能量为由能量守恒可得解得,故C项正确；D．半衰期是大量原子核衰变的统计规律，对少数原子核的衰变不适用，故D项错误。故选C。2.如图所示，某同学将两颗鸟食从O点水平抛出，两只小鸟分别在空中的M点和N点同时接到鸟食。鸟食的运动视为平抛运动，两运动轨迹在同一竖直平面内，则（）A.两颗鸟食同时抛出 B.在N点接到的鸟食后抛出C.两颗鸟食平抛的初速度相同 D.在M点接到的鸟食平抛的初速度较大【答案】D【解析】AB．鸟食的运动视为平抛运动，则在竖直方向有由于hM<hN，则tM<tN，要同时接到鸟食，则在N点接到的鸟食先抛出，故AB错误；CD．在水平方向有x=v0t，如图过M点作一水平面，可看出在相同高度处M点的水平位移大，则M点接到的鸟食平抛的初速度较大，故C错误，D正确。故选D。3.平衡位置在同一水平面上的两个振动完全相同的点波源，在均匀介质中产生两列波。若波峰用实线表示，波谷用虚线表示，P点位于其最大正位移处，曲线ab上的所有点均为振动减弱点，则下列图中可能满足以上描述的是（）A. B.C. D.【答案】C【解析】根据题意P点位于其最大正位移处，故可知此时P点位于两列波的波峰与波峰相交处；根据干涉规律可知，相邻波峰与波峰，波谷与波谷连线上的点都是加强点，故A图像中的曲线ab上的点存在振动加强点，不符合题意。故选C。4.如图所示，一块很大的接地金属平板水平放置，其上方附近固定一负点电荷Q，a、b、c、d为同一平面上的四个点，位置如图所示，则下列说法正确的是（）A.c点的电场强度大小比d点小B.c点的电势比d点电势低C.将正试探电荷从a点移到b点电场力做正功D.同一负试探电荷在a点的电势能比在b点小【答案】B【解析】AB．由镜像对称知，c点的电场强度大小比d点大，c点的电势比d点电势低，A错误，B正确；CD．将正试探电荷从a点移到b点克服电场力做功，负试探电荷从a点移到b点电场力做正功电势能减小，CD错误。故选B。5.如图，利用液导激光技术加工器件时，激光在液束流与气体界面发生全反射。若分别用甲、乙两种液体形成液束流，甲的折射率比乙的大，则（）A.激光在甲中的频率大 B.激光在乙中的频率大C.用甲时全反射临界角大 D.用乙时全反射临界角大【答案】D【解析】AB．激光在不同介质中传播时，其频率不变，故AB错误；CD．根据，甲的折射率比乙的大，则用乙时全反射临界角大，故C错误，D正确。故选D。6.如图所示为玻尔的氢原子电子轨道示意图。一群处于n＝4能级的原子向低能级跃迁，下列说法中正确的是（）A.一共能产生3种不同的光子B.一共能产生4种不同的光子C.其中从能级n＝4跃迁到n＝1产生的光子动量最小D.其中从能级n＝4跃迁到n＝1产生的光子能量最大【答案】D【解析】AB．一群处于n＝4能级原子向低能级跃迁，一共能产生6种不同的光子，AB错误；CD．光子能量与氢原子能级差成正比，由氢原子的能级公式可知，从能级n＝4跃迁到n＝1产生的光子能量最大，因而辐射光子的能量（频率）也最大，对应的波长最小，根据，因此从能级n＝4跃迁到n＝1产生的光子的动量也最大，故C错误，D正确。故选D。7.我国近地小行星防御系统能够监测、预警和应对近地天体的撞击，展现了从被动预警到主动防御的科技跨越。如图所示，近地圆轨道Ⅰ和椭圆轨道Ⅱ相切于点，椭圆轨道Ⅱ和同步轨道Ⅲ相切于点。现有防御卫星在轨道Ⅰ处做匀速圆周运动，经变轨后运行到同步轨道Ⅲ的点拦截小行星进行干预，已知地球自转的角速度为，防御卫星在轨道Ⅰ和Ⅲ上运行的角速度为和，卫星在轨道Ⅰ、Ⅲ和轨道Ⅱ上的点、点运行的线速度分别为、、、。下列说法正确的是（）A.B.C.卫星在轨道Ⅱ上从点运动到点过程中，机械能增大D.卫星在轨道Ⅲ上从点到点的运动时间大于在轨道Ⅱ上从点运动到点运动时间【答案】D【解析】A．卫星绕地球做匀速圆周运动，由，解得可知同步轨道的角速度小于近地轨道的角速度，而地球自转的角速度和同步轨道的角速度相同，综合可知，故A错误；B．卫星绕地球做匀速圆周运动，由，解得可知，由于卫星在轨道I的P点需要点火加速到轨道II，则有，同理在Q点有，综合可知故B错误；C．卫星在轨道Ⅱ上从点运动到点过程中，机械能不变，故C错误；D．题图可知卫星在轨道III的轨道半径大于在轨道II的半长轴，根据开普勒第三定律易得卫星在轨道III的运行周期大于在轨道II的运行周期，故卫星在轨道Ⅲ上从点到点的运动时间大于在轨道Ⅱ上从点运动到点运动时间，故D正确。故选D。8.竖直平面内有一L型光滑细杆，杆上套有相同的小球A、B。现让杆绕过底部O点所在的竖直轴匀速转动，两小球A、B在杆上稳定时，其相对位置关系可能正确的是（）A. B.C. D.【答案】D【解析】AB．设杆与竖直方向的夹角为α，小球距离O点的高度为h，根据牛顿第二定律得，解得两个小球的角速度ω相同，α越小h越大，AB错误；CD．根据牛顿第二定律得，解得两个小球的角速度ω相同，α越小运动半径r越大，所以A球的运动半径比B球的运动半径大，C错误，D正确。故选D。9.某兴趣小组利用如图所示装置研究光的波动性，A处为狭缝片，B处为光强传感器，光从A的正上方向下射向B。仅改变一个量，先后在电脑上获得的光强关于位置分布的图像如图中甲、乙所示，下列判断中可能正确的是（）A.A处为单缝，甲图对应的缝宽小 B.A处为单缝，甲图对应的光源频率高C.A处为双缝，甲图对应的双缝间距大 D.A处为双缝，甲图对应的AB距离大【答案】D【解析】AB．从图中甲、乙的光强分布看，都出现了一系列间距几乎均匀的明暗相间条纹，这更符合“双缝干涉”而非“单缝衍射”特征（单缝衍射往往中央亮纹最宽、最亮，旁侧亮纹迅速减弱），因此A处为双缝，甲图条纹间距大于乙图，说明甲图对应光源频率低或者双缝间距小，AB错误；CD．双缝干涉的相邻亮纹间距满足Δx=，其中d为双缝中心间距、l为屏（或传感器）到双缝的距离、λ为光的波长。甲图相邻亮纹间距大于乙图，光的频率不变的情况下：若双缝间距不变，甲图对应的AB距离大；若AB距离不变，则甲图对应的双缝间距小，故D正确，C错误。故选D。10.如图所示，光滑水平面上，小球M、N分别在水平恒力和作用下，由静止开始沿同一直线相向运动在时刻发生正碰后各自反向运动。已知和始终大小相等，方向相反。从开始运动到碰撞后第1次速度减为0的过程中，两小球速度v随时间t变化的图像，可能正确的是（）A. B.C. D.【答案】A【解析】根据牛顿第二定律两物体受外力F大小相等，由图像的斜率等于加速度可知M、N的加速度大小之比为4:6=2:3，可知M、N的质量之比为6:4=3:2；设分别为3m和2m；由图像可设MN碰前的速度分别为4v和6v，则因MN系统受合外力为零，向右为正方向，则系统动量守恒，则由动量守恒定律若系统为弹性碰撞在，则能量关系可知解得、因M、N的加速度大小之比仍为2：3，则停止运动的时间之比为1:1，即两物体一起停止，则BD是错误的；若不是弹性碰撞，则可知碰后速度大小之比为若假设v1=2v，则v2=3v，此时满足则假设成立，因M、N的加速度大小之比仍为2：3，则停止运动的时间之比为1:1，对M来说碰撞前后的速度之比为4v:2v=2:1可知碰撞前后运动时间之比为2:1，可知A正确，C错误。故选A。二、非选择题：共5题，计60分。其中第12题一第16题解答时请写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤，只写出最后答案的不能得分；有数值计算时，答案中必须明确写出数值和单位。11.小明将电源、电阻箱、电容器、电流表、数字电压表以及开关组装成图1所示的电路进行实验，观察电容器充电过程。实验仪器如下：电源（电压为4.5V，内阻不计）；电容器（额定电压为16V）；电流表（量程为0~500μA，内阻500Ω）；数字电压表（量程为0~10V）；电阻箱（阻值0~9999Ω）。（1）电路连接完毕后如图2所示，为保证电表使用安全，在开关闭合前必须要完成的实验步骤是________。（2）将开关S闭合，观察到某时刻电流表示数如图3所示，其读数为________μA。（3）记录开关闭合后电流随时间变化的图线如图4所示，小明数出曲线下围成的格子数有225格，则电容C大小为________μF。（4）由于数字式电压表内阻并不是无穷大，考虑到此因素的影响，（3）问中电容的测量结果与真实值相比是________（选填“偏大”、“偏小”或“相等”），请简要说明理由。（5）开关闭合过程中，分别记录电流表和数字电压表的读数I和U，利用数据绘制I-U关系如图5所示，由图像可得出电阻箱接入电路的阻值为________Ω。【答案】（1）将电阻箱阻值调至较大值（或最大值）（2）175（3）2500（4）偏大，由于电压表的分流，实际充电电流小于电流表上记录的数值，因此电量计算偏大，电容测量结果偏大。（5）9645（9200~9800均可）【解析】【小问1】电路连接好后，保护电路，在开关闭合前，应将将电阻箱阻值调至较大值（或最大值）；小问2】根据量程及刻度，可以读出电流表的分度值为10μA，根据估读原则，电流需估读到个位，电流表指针指在170μA到180μA之间，故电流表读数为175μA。【小问3】根据I-t图像的物理意义可以知道图像的面积为电容器两端的电荷量，图中每一格代表的电荷量故当充满电后电容器的电荷量为故电容器的电容为【小问4】由于电压表的分流，实际充电电流小于电流表上记录的数值，因此电量计算偏大，电容测量结果偏大【小问5】根据闭合回路的欧姆定律可以得出可得故图像斜率，解得12.如图所示，在电场强度为E，方向竖直向下的匀强电场中，两个相同的带正电粒子a、b同时从O点以初速度射出，速度方向与水平方向夹角均为。已知粒子的质量为m。电荷量为q，不计重力及粒子间相互作用。求：（1）a运动到最高点时间t；（2）a到达最高点时，a、b间的距离H。【答案】（1）（2）【解析】【小问1】根据题意，不计重力及粒子间相互作用，则竖直方向上，由对球，根据牛顿第二定律有a运动到最高点的时间，由运动学公式有，联立解得【小问2】方法一、根据题意可知，两个小球均在水平方向上做匀速直线运动，且水平方向上的初速度均为，则两小球一直在同一竖直线上，斜上抛的小球竖直方向上运动的位移为斜下抛的小球竖直方向上运动位移为则小球a到达最高点时与小球b之间的距离方法二、两个小球均受到相同电场力，以a球为参考系，球以速度向下做匀速直线运动，则a到达最高点时，a、b间的距离13.如图所示，一开口长颈薄壁玻璃瓶，瓶身长度为4L，横截面积为4S，瓶颈长度为2L，横截面积为S。现将一长度为L的轻质软木塞从瓶口处缓慢塞入瓶颈，直至软木塞下表面恰好到达瓶身和瓶颈的交界处，撤去外力，此后软木塞保持静止状态。在此过程中瓶内气体温度始终不变，且没有漏气。已知大气压强为p0，求撤去外力后：（1）瓶内气体压强的大小p1；（2）软木塞和瓶颈之间摩擦力的大小f1。【答案】（1）（2）【解析】【小问1】初始时瓶内气体压强大小为p0，初始时瓶内气体体积塞入软木塞至相应位置，瓶内气体体积塞入软木塞的过程为等温变化，由可知【小问2】对软木塞进行受力分析可得14.如下图所示，装置的左边是足够长的光滑水平台面，一轻质弹簧左端固定，右端连接着质量的小物块A，装置的中间是水平传送带，它与左右两边的台面等高，并能平滑对接，传送带始终以的速度逆时针转动。装置的右边是一段光滑的水平台面连接的光滑曲面，质量的小物块B从其上距水平台面处由静止释放。已知物块B与传送带之间的摩擦因数，传送带的长度。设物块A、B之间发生的是对心弹性碰撞，第一次碰撞前物块A静止且处于平衡状态，取。（1）求物块B与物块A第一次碰撞前的速度大小；（2）物块B与物块A第一次碰撞后到再次碰撞前与传送带的摩擦生热；（3）如果物块A、B每次碰撞后，物块A再回到平衡位置时都会立即被锁定，而当他们再次碰撞前锁定被解除，求出物块B第n次碰撞后的动能。【答案】（1）；（2）12J；（3）【解析】（1）设B滑到曲面底部速度为，则有解得则B在传送带上开始做匀减速运动，设B一直做减速滑过传送带的速度为，则有，解得由于，说明假设成立，即B与A碰撞前速度为。（2）设第一次碰后A的速度为，B的速度为，取向左为正方向，则弹性碰撞过程有，解得则弹性碰撞后，B向右滑上传送带，有解得则B刚好滑到传送带的右端，再以原速率返回左端，在传送带上运动的时间为物块B与物块A第一次碰撞后到再次碰撞前与传送带的摩擦产生的热量为（3）由于第一次碰撞后，B的速率小于传送带速率，B在传送带上先向右做匀减速到0的运动，再向左做匀加速运动以原速率返回左端，所以物块B与物块A第二次碰撞前的速度为，设第二次碰后A的速度为，B的速度为，取向左为正方向，则弹性碰撞