江苏省南京市、盐城市2025届高三下学期3月一模试题 物理 含解析

这是一份江苏省南京市、盐城市2025届高三下学期3月一模试题 物理 含解析，共16页。
注意事项：
1．本试卷考试时间为75分钟，试卷满分100分，考试形式闭卷；
2．本试卷中所有试题必须作答在答题卡上规定的位置，否则不给分；
3．答题前，务必将自己的学校、班级、姓名、准考证号用0.5毫米黑色墨水签字笔填在答题卡上。
一、单项选择题（本题共 11小题，每小题 4分，共 44分。每小题只有一个选项符合题意。）
1. 白光通过双缝后产生的干涉条纹是彩色的，其原因是不同色光在空气中的
A. 传播速度不同B. 强度不同
C. 振动方向不同D. 波长不同
【答案】D
【解析】
【详解】白光包含各种颜色的光，它们的波长不同，在相同条件下做双缝干涉实验时，它们的干涉条纹间距不同，所以在中央亮条纹两侧出现彩色条纹，与其他因素无关。
A. 传播速度不同，故A不符合题意；
B. 强度不同，故B不符合题意；
C. 振动方向不同，故C不符合题意；
D. 波长不同，故D符合题意。
故选D。
2. 汽缸内封闭有一定质量的气体，在某次压缩过程中，缸内气体的温度从T1迅速升高至T2。下列各图中，纵坐标f（v）表示各速率区间的分子数占总分子数的百分比，图线I、Ⅱ分别为缸内气体在T1、T2两种温度下的分子速率分布曲线，其中正确的是（ ）
A. B.
C. D.
【答案】A
【解析】
【详解】温度越高，分子平均动能越大，图像的峰值越靠右，两图线与横轴所围面积相等。
故选A。
3. 如图所示，在光滑绝缘水平面上同时由静止释放两个带正电的小球A和B，已知A、B两球的质量分别为m1、m2。则某时刻A、B两球（ ）

A. 速度大小之比为m1∶m2B. 加速度大小之比为m1∶m2
C. 动量大小之比为m2∶m1D. 动能大小之比为m2∶m1
【答案】D
【解析】
【详解】AC．由于两小球都带正电，则彼此受到斥力作用，所以两小球组成的系统动量守恒，则
所以
两球动量大小相等，比值为1∶1，故AC错误；
B．小球的加速度大小之比为
故B错误；
D．动能之比为
故D正确。
故选D。
4. 1956年李政道和杨振宁提出在弱相互作用中宇称不守恒，并由吴健雄用放射源进行了实验验证，次年李、杨两人为此获得了诺贝尔物理学奖。已知的半衰期约为5.26年，其衰变方程是。其中是反中微子，它的电荷量为零，质量可忽略。下列说法中正确的是（ ）
A. 发生的是α衰变
B. X是来自原子核外的电子
C. 的比结合能比的大
D. 2个原子核经过10.52年一定全部发生了衰变
【答案】C
【解析】
【详解】A．根据质量数与电荷数守恒有60-60=0，27-28=-1，可知，X是电子，即发生的是β衰变，故A错误；
B．β衰变中的电子来源于原子核内一个中子转化为一个质子与一个电子，故B错误；
C．β衰变释放能量，生成核比反应核更加稳定，原子核越稳定，比结合能越大，即的比结合能比的大，故C正确；
D．半衰期是一个统计规律，只针对大量原子核才成立，对少数个别原子核不成立，即2个原子核经过10.52年全部发生衰变不确定，故D错误。
故选C。
5. 如图甲为氢原子光谱，图乙为氢原子部分能级图。图甲中的Hα、Hβ、Hγ、Hδ属于巴尔末系，都是氢原子从高能级向n=2能级跃迁时产生的谱线。下列说法中正确的是（ ）
A. Hβ对应的光子能量比Hγ的大
B. Hβ对应的光子动量比Hγ的大
C. Hδ是氢原子从n=3向n=2能级跃迁时产生的
D. 氢原子从高能级向n=1能级跃迁时产生的谱线均在Hδ的左侧
【答案】D
【解析】
【详解】AB．Hβ对应的光子波长比Hγ的大，则频率低，动量小，，能量小，故AB错误；
C．由图可知，四条谱线中Hδ谱线波长最短，频率最大，而氢原子从高能级向n=2能级跃迁产生的光子中，从n=3能级向n=2能级跃迁时产生的光子能量最小，其波长最长，频率最小，故C错误；
D．氢原子从高能级向n=1能级跃迁时产生的光子能量均大于Hδ，则波长均小于Hδ，谱线均在Hδ的左侧，故D正确。
故选D。
6. 如图所示，在空间站伸出的机械臂外端安置一微型卫星，微型卫星与空间站一起绕地球做匀速圆周运动，且微型卫星、空间站和地球中心始终位于同一直线。忽略空间站和微型卫星的尺寸及它们之间的万有引力，则（ ）
A. 微型卫星的线速度比空间站的小
B. 微型卫星的加速度比空间站的小
C. 机械臂对微型卫星的作用力大小为零
D. 机械臂对微型卫星的作用力大小不为零，方向指向地心
【答案】D
【解析】
【详解】A．微型卫星和空间站能与地心保持在同一直线上绕地球做匀速圆周运动，所以微型卫星的角速度与空间站的角速度相等，，所以微型卫星的线速度比空间站的大，故A错误；
B．加速度，所以微型卫星的加速度比空间站的大，故B错误；
CD．由
解得
可知仅受万有引力提供向心力时，微型卫星比空间站的轨道半径大，角速度小，由于微型卫星跟随空间站以共同的角速度运动，由可知所需向心力增大，所以机械臂对微型卫星有拉力作用，方向指向地心，故C错误D正确。
故选D。
7. 一个带正电的小球用绝缘细线悬挂于O点，在其右侧放置一个不带电的枕形导体时，小球将在细线与竖直方向成θ角处保持静止，如图所示。若将导体的A端接地，当重新平衡时，细线与竖直方向的夹角将（ ）
A. 不变B. 变大C. 变为零D. 变小但不为零
【答案】B
【解析】
详解】根据平衡可知
将导体的A端接地，负电荷会从大地运动到枕形导体上，A端带负电电量变大，则与球之间的吸引力F变大，细线与竖直方向的夹角变大。
故选B。
8. 如图所示，一定质量的理想气体经历了a→b、b→c、c→a三个过程，已知b→c为等容过程，另外两个中一个是等温过程，另一个是绝热过程。下列说法正确的是（ ）
A. a→b过程，气体压强和体积的乘积变大B. a→b过程，气体压强和体积的乘积变小
C. c→a过程，气体压强和体积的乘积变大D. c→a过程，气体压强和体积的乘积变小
【答案】A
【解析】
【详解】AB．假设c→a过程为绝热过程，根据
绝热过程
c→a过程体积增大，则
所以，因此c→a过程温度降低，即
a→b过程为等温过程，则
b→c过程等容变化，由
可以，这与假设结果矛盾
因此c→a过程为等温过程，a→b过程为绝热过程
a→b过程为绝热过程，该过程体积减小，理想气体内能增大，因此温度升高，即
所以a→b过程气体压强和体积的乘积变大，故B错误，A正确；
CD．c→a过程为等温过程，该过程温度始终保持不变，所以气体压强和体积的乘积不变，故CD错误。
故选A。
9. 如图所示，圆筒固定在水平面上，圆筒底面上有一与内壁接触的小物块，现给物块沿内壁切向方向的水平初速度。若物块与所有接触面间的动摩擦因数处处相等。则物块滑动时动能Ek与通过的弧长s的图像可能正确的是（ ）
A. B.
C. D.
【答案】C
【解析】
【详解】物块紧贴圆筒内壁开始滑动，竖直方向受力平衡
水平方向圆筒侧面的弹力提供向心力，则有
由于圆筒粗糙，所以物块滑动过程受到侧面和底面的滑动摩擦力作用，物块做减速运动，则有，
可知随着物块速度的减小，侧面滑动摩擦力逐渐减小，则滑动摩擦力合力逐渐减小，相同的弧长，滑动摩擦力合力做负功越来越少，根据动能定理可知，动能减小的越来越慢，则动能与弧长的图像斜率减小。
故选C。
10. 如图所示，某同学利用一块表头G和三个定值电阻设计了如图所示的多量程电流表，该电表有1、2两个量程。当只增大电阻R1的阻值时，下列说法中正确的是（ ）

A. 两个量程均变大B. 两个量程均变小
C. 1的量程变大，2的量程变小D. 1的量程变小，2的量程变大
【答案】A
【解析】
【详解】测电流时，量程1为
量程2为
当只增大电阻R1的阻值时，两个量程均变大。
故选A。
11. 如图所示，轻质弹簧的两端分别与小物块A、B相连，并放在倾角为θ的固定斜面上，A靠在固定的挡板P上，弹簧与斜面平行，A、B均静止。将物块C在物块B上方与B相距x处由静止释放，C和B碰撞的时间极短，碰撞后粘在一起不再分开，已知A、B、C的质量均为m，弹簧劲度系数为k，且始终在弹性限度内，不计一切摩擦，则为保证A不离开挡板，x的最大值为（ ）
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
详解】设要让A能离开挡板弹簧就要伸长到P点，有
物块B、C从相碰后到一起运动到A刚要离开挡板，物块B、C和弹簧组成的系统机械能守恒，A刚要离开挡板时物块B、C速度为零，弹簧伸长，弹力大小等于A重力下滑分力，伸长量等于x1，从碰后到A刚要离开挡板，弹簧弹性势能变化为零，设碰后速度为，由机械能守恒定律得
碰撞过程根据动量守恒
下滑过程
联立解得
故选B。
二、非选择题：共5题，共56分。其中第13题~第16题解答时请写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤，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。
12. 某同学利用如图甲所示的实验装置和若干质量为m0的钩码来测量当地的重力加速度和待测物（带有挡光片）的质量，实验操作如下：

①用游标卡尺测量挡光片的挡光宽度d；
②调节配重物的质量，向下轻拉配重物后释放，当配重物能够匀速向下运动时，可认为配重物质量与待测物质量相等；
③将待测物压在地面上，保持系统静止，测量出挡光片到光电门的距离h；
④在配重物下端挂1只钩码，释放待测物，测量挡光时间为Δt，可得加速度a；
⑤依次增加钩码数量n，由相同位置静止释放待测物，测量Δt并得到对应的加速度a。根据以上实验步骤，回答以下问题：
（1）游标卡尺的示数如图乙所示，挡光片的宽度d = ____ mm。
（2）加速度a的表达式为 ____（用d、h和Δt表示）
（3）该同学作“”图像，若所作图像斜率为k，纵截距为b，则当地重力加速度为____，待测物质量为____。（选用k、b、m0表示）
（4）实际中滑轮存在着摩擦阻力，若认为该阻力大小恒定，则请判断在上面测量方法中该阻力是否对重力加速度的测量值引起误差，并请简要说明理由。____
【答案】（1）4.80
（2）
（3） ①. ②.
（4）该阻力不会对重力加速度的测量值引起误差。
理由如下：根据牛顿第二定律可得，可见图像的纵截距与阻力无关
【解析】
【小问1详解】
挡光片的宽度d =4mm+0.05mm×16=4.80 mm。
【小问2详解】
根据
其中
解得
【小问3详解】
[1][2]由题意可知待测物的质量等于配重物的质量，设为M，则根据牛顿第二定律
其中
可得
可知，
解得，
【小问4详解】
该阻力不会对重力加速度的测量值引起误差。
理由如下：若考虑阻力，则可将阻力等效为加在待测物上的质量为的物体，则根据牛顿第二定律
可得
可见图像的纵截距与阻力无关。
13. 某学校有一个景观水池，水池底部中央安装有一个可向整个水面各个方向发射红光的LED光源S，如图所示（侧视图）。某同学观察到水面上有光射出的区域是圆形（图中没有画出），若圆形区域半径为r，水对红光的折射率为n，在真空中的速度为c，该光源大小忽略不计，求：
（1）红光在水中的速度v；
（2）池中水的深度h。
【答案】（1）
（2）
【解析】
【小问1详解】
红光在水中的速度
【小问2详解】
光恰好发生全反射处为圆形区域的边缘，如图
全反射临界角满足
水深
解得
14. 某同学受“法拉第圆盘发电机”的启发，设计了一个提升重物的电动装置。如图所示，内圆半径为L、外圆半径为3L的圆环形铜盘焊接在半径也为L的铜轴上，铜轴水平放置，整个铜盘位于方向水平向左的匀强磁场中。用导线将电动势为E、内阻为r的电源和电流表通过电刷与铜轴和铜盘连成电路，铜轴上绕有轻绳，用以悬挂重物。当重物以速度v匀速上升时，电流表的示数为I。已知重力加速度为g，不计一切摩擦，除电源内阻外其余电阻不计，求：
（1）电源的路端电压U和重物的质量m；
（2）匀强磁场的磁感应强度大小B。
【答案】（1），
（2）
【解析】
【小问1详解】
由能量守恒得
解得
路端电压
【小问2详解】
铜盘转动的角速度为
铜盘上内外圆之间产生的电动势
由电路规律
而
解得
15. 如图所示，水平地面上固定有两个相同的倾角θ=37°的斜面体（顶端固定有小滑轮），两滑轮间的距离d=12cm。两根等长的细线绕过滑轮，一端与放在斜面上的质量均为M=5kg的物块相连，另一端与质量m=3kg的小球连接。初始时刻，用手竖直向下拉住小球，使系统保持静止，此时两细线与竖直方向间的夹角均为α=37°，松手后，小球将在竖直方向上运动。忽略一切摩擦，取重力加速度g=10m/s2，sin37°=0.6，cs37°=0.8，求：
（1）开始时手对小球的拉力大小F；
（2）小球能够上升的最大高度h；
（3）小球回到初始位置时的加速度大小a。
【答案】（1）18N （2）8cm
（3）m/s2
【解析】
【小问1详解】
初始时刻系统静止，对物块T =Mgsinθ=30N
假设F方向向下，对小球
解得F=18N
【小问2详解】
小球上升到最大高度时，系统的动能为0。设此时连接小球的细线与竖直方向间的夹角为β。对系统
解得β 90°
可见小球上升到最大高度时绳子水平，小球上升的最大高度为h=8cm
【小问3详解】
对物块Mg sin- T1 = MaM
对小球2T1cs- mg =ma
加速度关系aM = a csα
联立方程解得m/s2
16. 如图所示，在空间直角坐标系O—xyz中有一长方体区域，棱OP、OA、ON分别在x轴、y轴和z轴上，侧面CBPQ处放有一块绝缘薄板。在该区域内有沿y轴负方向、磁感应强度为B的匀强磁场。现有大量质量均为m、电荷量均为+q的带电粒子从O点以大小各不相同的初速度沿z轴正方向射入该区域，粒子的初速度大小连续分布在范围内。粒子与绝缘薄板发生碰撞时，碰撞时间极短，电荷量保持不变，碰撞前后平行于板的分速度不变，垂直于板的分速度大小不变，方向反向。已知AB＝4d，AD＝d，AO＝6d，不计粒子重力，不考虑粒子间的相互作用。
（1）求能到达P点的粒子的初速度大小；
（2）求初速度的粒子与绝缘薄板发生碰撞的次数，以及每次碰撞时的z坐标；
（3）若长方体区域还存在沿y轴正方向、大小可调的匀强电场。
① 要使得第（2）中的粒子与绝缘薄板只碰撞1次，求场强大小E需满足的条件；
② 调节匀强电场的大小，使得所有粒子均不会从ABCD面射出，现研究到达CDNQ面时速度方向与该平面平行的粒子，通过计算说明它们的初速度大小有几个可能的值，并求出其中初速度最大的粒子到达CDNQ面时的x坐标。
【答案】（1）
（2）见解析 （3）见解析
【解析】
【小问1详解】
粒子在磁场中做匀速圆周运动，能到达P点的粒子的运动轨迹为半圆。半径
由牛顿第二定律可得
解得
【小问2详解】
的粒子轨迹半径
轨迹如图所示
由几何关系r2＋r2sinθ＝4d
解得θ＝30°
相邻两次撞击点之间的距离Δz＝2r2cs30°
粒子与薄板碰撞的次数
取n=2
第1次碰撞时
第2次碰撞时
【小问3详解】
① 这些粒子做圆周运动周期为
从射出到第一次与薄板碰撞所用时间
从射出到第二次与薄板碰撞所用时间
Oy方向，粒子在电场力作用下做匀加速运动
要使粒子与绝缘薄板只碰撞一次需满足
联立解得电场强度大小E的范围为
② 粒子恰好不从Ox边界射出时轨迹如图所示
设半径为r3，由几何关系可得β＝60°
而r3＋r3sin 60°＝4d
解得r3＝8（2－）d
一次碰撞轨迹沿z轴移动＝2r3cs60°
碰撞次数
即带电粒子与绝缘薄板的最多碰撞次数为4次，结合第（2）问可得射出位置的x坐标有2个可能的值，对于x坐标最大情况的轨迹如图所示
＝2r4csα
＋r4＝d
r4sinα＋r4＝4d
而sin2α＋cs2α＝1
解得r4＝