江苏南通市2026-2027学年高三上学期9月学情调研物理试题（含解析）

2027届南通市高三第一学期9月学情调研学科：物理，答题时间：75分钟（考试范围：必修第一册必修第二册静电场选择性必修第三册）一．单项选择题：共11题，每题4分，共44分。每题只有一个选项最符合题意1.如图，不带电的锌板经紫外线短暂照射后，其前面的试探电荷q受到了斥力F，则（）A.可推断知q带的是正电B.锌原子核发生了β衰变C.q远离锌板时电势能会增大D.用导线连接锌板前后表面，q受到的斥力将消失【答案】A【解析】【详解】A．用紫外线短暂照射锌板时，锌板发生了光电效应，电子从锌板中逸出，锌板失去电子带正电，由于试探电荷q受到了斥力，所以q带正电，故A正确；B．电子从锌板中逸出是因为发生光电效应，不是锌原子核发生了衰变，故B错误；C．q远离锌板时，电场力对q做正功，电势能会减小，故C错误；D．用导线连接锌板前、后表面，锌板仍带正电，则q受到的斥力不会消失，故D错误。故选A。2.一理想气体系统经历一循环过程，其图如图所示。该循环过程中，系统对外做功以及吸、放热情况分别是（）A.正功，吸热 B.负功，放热 C.正功，放热 D.负功，吸热【答案】A【解析】【详解】当气体体积增大时，气体对外界做功，气体体积减小时，外界对气体做功；根据图像与横轴围成的面积表示做功的大小，由题图可知该循环过程中，气体对外界做功大小大于外界对气体做功大小，所以系统对外做正功；根据热力学第一定律，由于该循环过程气体内能变化量为0，外界对气体做负功，所以系统对外吸热。故选A。3.某同学利用如图所示实验装置绘制小球做平抛运动的轨迹。下列说法中正确的是（）A.斜槽轨道必须光滑且末端沿水平方向B.每次释放小球的初始位置可以任意选择C.通过小球与白纸的挤压记录小球的落点D.挡板的竖直位置变动必须等间距变化【答案】C【解析】【详解】A．斜槽轨道不必光滑但末端必须沿水平方向，故A错误；B．每次释放小球的初始位置必须相同，故B错误；C．通过小球与白纸的挤压记录小球的落点，故C正确；D．挡板的竖直位置变动不必等间距变化，故D错误。故选C。4.在坐标轴上放置电荷量为和的两点电荷，其坐标分别为，。电荷量为的试探电荷沿轴移动，所受静电力随变化的图像如图所示。取轴的正向为的正方向，则（）A.，B.，C.，D.，【答案】C【解析】【详解】BD．设图像与x轴的交点坐标为，则，可得，故BD错误；AC．在两电荷之间存在一点使得，则和为同种电荷，若为异种电荷，两点电荷之间的电场方向同向叠加，电场力的合力不可能为零；试探电荷靠近左侧电荷时，，方向沿x轴正方向，说明，q受到斥力，两电荷为同种电荷，所以。故A错误，C正确；故选C。5.如图所示，拉格朗日点位于地球和月球连线上，处在该点的空间站在地球和月球引力的共同作用下，可与月球以相同的周期绕地球做匀速圆周运动。则（）A.空间站的线速度比月球的大B.空间站的加速度比月球的小C.空间站、月球分别与地球的连线在相等时间内扫过的面积相等D.空间站、月球轨道半径的三次方跟周期的二次方的比值相等【答案】B【解析】【详解】A．匀速圆周运动线速度满足空间站与月球以相同的周期绕地球做匀速圆周运动，周期相同时，轨道半径越小，线速度越小，因此空间站的线速度比月球小，故A错误；B．匀速圆周运动向心加速度满足周期相同时，轨道半径越小，加速度越小，因此空间站的加速度比月球小，故B正确；C．质点与中心天体连线相等时间内扫过的面积代入，可得二者周期相同但轨道半径不同，因此相等时间内扫过的面积不相等，故C错误；D．空间站与月球周期相同，空间站轨道半径小于月球轨道半径，空间站、月球轨道半径的三次方跟周期的二次方的比值不相等，故D错误。故选B。6.新能源汽车以恒定的加速度由静止开始沿平直的公路行驶，时刻达到发动机额定功率后保持功率不变，时刻起匀速行驶。汽车所受的阻力不变，则此过程中汽车的加速度、功率随时间的变化规律正确的是（）A. B.C. D.【答案】D【解析】【详解】AB．汽车在0~t1时间内做匀加速运动，则加速度a不变；t1~t2时间内，功率P保持不变，根据可知F不断减小，汽车做加速度不断减小的加速运动，但非线性减小，直到t2时刻开始做匀速运动，加速度变为0，故AB错误；CD．汽车在0~t1时间内做匀加速运动，则加速度a不变，速度v均匀增加，牵引力F保持不变，根据可知0~t1时间内功率随时间均匀增加；t1~t2时间内，功率P保持不变，故C错误，D正确。故选D。7.如图所示，无人机在空中作业时，受到一个方向始终斜向左下方、大小随时间缓慢减小的拉力。无人机经飞控系统实时调控，在拉力、空气作用力和重力作用下沿水平方向做匀速直线运动，则无人机受到的（）A.合力方向缓慢变化 B.合力大小缓慢增大C.空气作用力方向不变 D.空气作用力大小缓慢减小【答案】D【解析】【详解】AB．无人机经飞控系统实时调控，在拉力、空气作用力和重力作用下沿水平方向做匀速直线运动，合力大小始终为零，无人机受到空气作用力与重力和拉力的合力等大反向，因此合力的方向始终不变，故AB错误；CD．随着F的减小重力和拉力的合力如图所示可知无人机受到空气作用力的方向会改变，大小缓慢减小，故C错误，D正确。故选D。8.如图所示，小球甲、乙通过轻绳悬挂在O点，两球在同一水平面内做匀速圆周运动，则（）A.两球的向心加速度相等 B.甲的向心加速度比乙的大C.两球的角速度相等 D.甲的角速度比乙的大【答案】C【解析】【详解】AB．设细绳与竖直方向的夹角为，绳长为L，对小球，有解得因为乙球与竖直方向的夹角大，所以乙球的向心加速度比甲球的大，故AB错误；CD．设细绳与竖直方向的夹角为，绳长为L，对小球有解得由题图几何关系可知，为小球悬点到其做圆周运动所在水平面的高度，由题意可知，两小球的该高度相等，所以两小球的角速度相同，故C正确，D错误。故选C。9.某仪器两极间的电场线分布如图所示，一正电荷只在电场力作用下以某一初速度沿方向运动，从到运动过程中，关于各点的电势，电荷的动能随位移的变化图线可能正确的是（）A. B. C. D.【答案】D【解析】【详解】AB．沿电场线电势逐渐降低，电场线的疏密表示电场的强弱，从O到A场强先增大后减小，由于图像的切线斜率绝对值表示电场强度的大小，则从O到A的电势随位移的变化图线的切线斜率绝对值先增大后减小，故AB错误；CD．根据动能定理可得可知图像的切线斜率表示电场力，由于电荷带正电，从O到A电场力做正功，电荷的动能增大，且图像的切线斜率先增大后减小，故C错误，D正确。故选D。10.如图所示，质量为m的足球从水平地面上位置1被踢出后落在位置3。足球轨迹最高点2的高度为h，重力加速度为g，则足球（）A.从1到3机械能守恒B.从1到2动能的减少量小于C.从1到2的时间等于从2到3的时间D.在最高点2时合力的功率不为0【答案】D【解析】【详解】A．根据轨迹可知足球受空气阻力作用，足球从1到3的运动中，空气阻力对足球做负功，足球的机械能会持续损耗，因此机械能不守恒，故A错误；B．从1到2的过程，根据动能定理可知合外力做功等于动能变化，即其中空气阻力做的负功，即，可得动能减小量大于，故B错误；C．若没有空气阻力，上升和下落过程时间对称相等，但存在空气阻力时，上升过程竖直方向的合力为，加速度大于，下落过程竖直方向合力为，加速度小于，两个过程竖直位移均为，由运动学规律可知上升时间小于下落时间，故C错误；D．在最高点2，足球的竖直方向速度为0，但仍有水平方向的速度，此时足球受竖直向下的重力和水平方向的空气阻力，合力不为零，且合力与速度方向不垂直，因此合力的功率不为0，故D正确。故选D。11.如图所示，两长度相等的细绳一端系在同一物块上，两名同学分别握住绳的另一端，保持手在同一水平面以相同速率v相向运动。当两边绳与水平方向的夹角为θ时，物块的速度大小为（）A. B.C. D.【答案】B【解析】【详解】将人手的速度v分解为沿绳方向分量和垂直绳方向分量，当两边绳与水平方向的夹角为θ时，沿绳方向分量为将物块的速度分解为沿绳方向分量和垂直绳方向分量，当两边绳与水平方向的夹角为θ时，沿绳方向分量为沿绳速度相等，则=解得物块的速度大小为故选B。二．非选择题：共5题，共56分。其中第12题~第15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；12.小明利用如图甲所示的实验装置来验证机械能守恒定律。细绳跨过固定在铁架台上的小滑轮，两端各悬挂一个重锤。（1）部分实验步骤如下：①用刻度尺测量遮光片中心到光电门的竖直距离②将遮光片固定在重锤1上，用天平测量重锤1（含遮光片）的质量、重锤2的质量（）③将光电门安装在铁架台上，将重锤1压在桌面上，保持系统静止，重锤2离桌面高度适当④用游标卡尺测量遮光片的宽度⑤启动光电门，释放重锤1，用毫秒计测出遮光片经过光电门所用时间其合理的顺序是________（选填“A”“B”或“C”）。A.③④②⑤① B.②④③⑤① C.④②③①⑤（2）测量时，刻度尺的示数如图乙所示，可知遮光片的宽度________。（3）重锤1通过光电门时的速度大小________（用题中物理量的符号表示）。（4）已知重力加速度为。若满足关系式_________（用题中物理量的符号表示），则验证了两重锤组成的系统机械能守恒。（5）实验中，忽略空气阻力，细绳与滑轮间没有相对滑动。小明认为细绳与滑轮间的静摩擦力做功但不产生内能，因此两重锤组成的系统机械能守恒。你是否同意他的观点________，并简要说明理由______________________________。【答案】（1）C（2）0.52##0.53##0.54##0.55（3）（4）（5）①.不同意②.滑轮有质量时，静摩擦力对滑轮做正功、对重锤做负功，一对静摩擦力做功的代数和不为零，会使滑轮获得转动动能。两重锤系统减少的机械能有一部分转化为滑轮的转动动能，因此两重锤组成的系统机械能不守恒。【解析】【小问1详解】利用如图甲所示的实验装置来验证机械能守恒定律：先测遮光片宽度和重锤质量（④②），再安装装置（③），调好后测竖直距离H（①），最后释放、测时间（⑤），正确的顺序为：④②③①⑤。故选C。【小问2详解】遮光片宽度刻度尺分度值1mm，左边缘对齐0刻线，右边缘对齐5.3mm处，及。【小问3详解】重锤1通过光电门的速度用平均速度近似瞬时速度：【小问4详解】系统机械能守恒条件重锤1下降H，势能减少；重锤2上升H，势能增加。两锤速度大小均为，系统动能增加。守恒时势能减少量等于动能增加量：则验证了两重锤组成的系统机械能守恒。【小问5详解】不同意。滑轮有质量时，静摩擦力对滑轮做正功、对重锤做负功，一对静摩擦力做功的代数和不为零，会使滑轮获得转动动能。两重锤系统减少的机械能有一部分转化为滑轮的转动动能，因此两重锤组成的系统机械能不守恒。13.夏天高温天气下，在某次行驶中，胎压监测系统（TPMS）显示一条轮胎的胎压为，温度为。考虑到胎压过高可能影响行车安全，驾驶员采取了相应的措施。假设轮胎内部体积保持不变，气体视为理想气体。求：（1）措施一，驾驶员将车辆停放到的车库，足够长时间后胎压的数值；（2）措施二，驾驶员快速放出的气体后，轮胎内部温度迅速降至，此时胎压的数值。【答案】（1）（2）【解析】【小问1详解】根据理想气体状态方程解得【小问2详解】即原有气体的充满整个容器，根据气体状态方程解得14.如图甲所示是研究光电效应饱和电流和遏止电压的实验电路，A、K为光电管的两极，调节滑动变阻器触头P可使光电管两极获得正向或反向电压。现用光子能量的光持续照射光电管的极板K。移动滑动变阻器触头P，获得多组电压表、电流表读数，作出电流与电压关系的图线如图乙所示。求：（1）光电管K极材料的逸出功；（2）当滑片滑至靠近a端，此时电压表示数为，则到达A极板的光电子的动能为多少？【答案】（1）（2）【解析】【小问1详解】由图乙知遏止电压为，电子恰好不能到达阳极时，光电子的最大初动能转化为电势能，故由爱因斯坦光电效应方程得代入，得【小问2详解】滑片靠近端时，光电子受到反向电场而减速。由动能定理得代入和，得。15.某装置用电场控制带电粒子运动，工作原理如图甲所示。M和N为互相平行的金属板，为板间中线，为两板右侧边缘连线的中点。板长为L（不考虑电场边缘效应）。电子从O点沿方向射入两板间，电子的电荷量为e、质量为m。不计电子重力。（1）若两板间电场强度恒为E，且M、N板间距离为d，电子从点正上方A点从板间射出，、A两点间距离为，求该电子从点射入电场的初速度；（2）两板间的电压与（1）相同，只上下移动N板，改变M、N板间距离，求电子射出电场时动能的最大值；（3）若在两板间加按如图乙所示周期性变化的电压，和已知。某电子在时刻以初速度射入电场，要使该电子能从点射出电场，求以及板间距离d应满足的条件。【答案】（1）（2）（3），【解析】【小问1详解】取电子进入方向为轴正方向、竖直向上为轴正方向。电子带负电，要向上偏转，则电场力方向向上，电子在竖直方向的加速度大小为；水平方向不受力，做匀速直线运动，故飞行时间为。电子从中线运动到点，竖直位移为，由匀变速直线运动位移公式得。由有解得【小问2详解】设移动下极板后两板间距为。两板电压仍为，所以板间场强大小为电子仍从中线进入，水平方向速度保持为，在到达右侧边缘前的时间为。电子在竖直方向的