江苏省南京市金陵中学2026届高三3月份第一次模拟考试物理试卷含解析

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2．请用黑色字迹的钢笔或答字笔在“答题纸”上先填写姓名和准考证号。
3．保持卡面清洁，不要折叠，不要弄破、弄皱，在草稿纸、试题卷上答题无效。
一、单项选择题：本题共6小题，每小题4分，共24分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。
1、真空中的某装置如图所示，现有质子、氘核和α粒子都从O点由静止释放，经过相同加速电场和偏转电场，射出后都打在同一个与垂直的荧光屏上，使荧光屏上出现亮点。粒子重力不计。下列说法中正确的是（ ）
A．在荧光屏上只出现1个亮点
B．三种粒子出偏转电场时的速度相同
C．三种粒子在偏转电场中运动时间之比为2∶1∶1
D．偏转电场的电场力对三种粒子做功之比为1∶2∶2
2、如图所示，平行金属导轨MN、PQ固定在水平面上，两根相同的金属棒a、b相隔一定距离垂直放置在导轨上，且与导轨保持良好接触。一条形磁铁向着回路中心竖直下落，a、b棒在此过程中始终静止不动，下列说法正确的是（ ）
A．a、b棒上无感应电流
B．b受到的安培力方向向右
C．a受到的摩擦力方向向左
D．条形磁铁N极朝下下落过程中，b受到的安培力方向将与原来的相反
3、如图，a、b两个物块用一根足够长的轻绳连接，跨放在光滑轻质定滑轮两侧，b的质量大于a的质量，用手竖直向上托住b使系统处于静止状态。轻质弹簧下端固定，竖直立在b物块的正下方，弹簧上端与b相隔一段距离，由静止释放b，在b向下运动直至弹簧被压缩到最短的过程中（弹簧始终在弹性限度内）。下列说法中正确的是（ ）
A．在b接触弹簧之前，b的机械能一直增加
B．b接触弹簧后，a、b均做减速运动
C．b接触弹簧后，绳子的张力为零
D．a、b和绳子组成的系统机械能先不变，后减少
4、如图，容量足够大的圆筒竖直放置，水面高度为h，在圆筒侧壁开一个小孔P，筒内的水从小孔水平射出，设水到达地面时的落点距小孔的水平距离为x，小孔P到水面的距离为y。短时间内可认为筒内水位不变，重力加速度为g，不计空气阻力，在这段时间内下列说法正确的是（ ）
A．水从小孔P射出的速度大小为
B．y越小，则x越大
C．x与小孔的位置无关
D．当y = ，时，x最大，最大值为h
5、如图，若x轴表示时间，y轴表示位置，则该图像反映了某质点做匀速直线运动时，位置与时间的关系。若令x轴和y轴分别表示其它的物理量，则该图像又可以反映在某种情况下，相应的物理量之间的关系。下列说法中正确的是（ ）
A．若x轴表示时间，y轴表示动能，则该图像可以反映某物体受恒定合外力作用做直线运动过程中，物体动能与时间的关系
B．若x轴表示频率，y轴表示动能，则该图像可以反映光电效应中，光电子最大初动能与入射光频率之间的关系
C．若x轴表示时间，y轴表示动量，则该图像可以反映某物体在沿运动方向的恒定合外力作用下，物体动量与时间的关系
D．若x轴表示时间，y轴表示感应电动势，则该图像可以反映静置于磁场中的某闭合回路，当磁感应强度随时间均匀增大时，闭合回路的感应电动势与时间的关系
6、如图所示，两条轻质导线连接金属棒的两端，金属棒处于匀强磁场内且垂直于磁场。金属棒的质量，长度。使金属棒中通以从Q到P的恒定电流，两轻质导线与竖直方向成角时，金属棒恰好静止。则磁场的最小磁感应强度（重力加速度g取）（ ）
A．大小为，方向与轻质导线平行向下
B．大小为，方向与轻质导线平行向上
C．大小为，方向与轻质导线平行向下
D．大小为，方向与轻质导线平行向上
二、多项选择题：本题共4小题，每小题5分，共20分。在每小题给出的四个选项中，有多个选项是符合题目要求的。全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。
7、如图所示，质量均为 m 的a 、b 两小球在光滑半球形碗内做圆周运动，碗的球心为 O、半径为 0.1m， Oa 、Ob 与竖直方向夹角分别为53°、37° ，两球运动过程中，碗始终静止在水平地面上，已知sin 37° 0.6 ，g 取10m/s2 。则下列说法正确的是（ ）
A．a 、b 两球做圆周运动的线速度之比为
B．a 、b 两球做圆周运动的角速度之比为
C．a 、b 两球相邻两次相距最近的时间间隔为s
D．a 、b 两球运动过程中，碗对地面始终有摩擦力作用
8、如图所示，xOy平面位于光滑水平桌面上，在O≤x≤2L的区域内存在着匀强磁场，磁场方向垂直于xOy平面向下．由同种材料制成的粗细均匀的正六边形导线框，放在该水平桌面上，AB与DE边距离恰为2L，现施加一水平向右的拉力F拉着线框水平向右匀速运动，DE边与y轴始终平行，从线框DE边刚进入磁场开始计时，则线框中的感应电流i(取逆时针方向的电流为正)随时间t的函数图象和拉力F随时间t的函数图象大致是
A．
B．
C．
D．
9、2020年2月，北斗卫星导航系统第41、49、50和51颗卫星完成在轨测试、入网评估等工作，正式入网工作。其中第41颗卫星为地球同步轨道卫星，第49颗卫星为倾斜地球 同步轨道卫星，它们的轨道半径约为4.2×107 m，运行周期等于地球的自转周期24小时。 第50和51颗卫星为中圆地球轨道卫星，运行周期约为12小时。已知引力常量G=6. 67×l0-11 Nm2/kg2，倾斜地球同步轨道平面与地球赤道平面成一定夹角，如图所示。下列说法正确是（ ）
A．根据题目数据可估算出地球的质量
B．中圆地球轨道卫星的轨道半径约为2. 1×107m
C．在地面观察者看来，倾斜地球同步轨道卫星是静止的
D．倾斜地球同步轨道卫星的运行速度比中圆地球轨道卫星小
10、如图所示。有一束平行于等边三棱镜横截面ABC的红光从空气射向E点，并偏折到F点。已知入射方向与边AB的夹角，E．F分别为边AB．BC的中点，则（ ）
A．该三棱镜对红光的折射率为
B．光在F点发生全反射
C．从F点出射的光束与入射到E点的光束的夹角为
D．若改用紫光沿相同角度从E点入射，则出射点在F点左侧
三、实验题：本题共2小题，共18分。把答案写在答题卡中指定的答题处，不要求写出演算过程。
11．（6分）某同学利用图甲所示装置探究“加速度与力、物体质量的关系”。图中装有砝码的小车放在长木板上，左端拴有一不可伸长的细绳，跨过固定在木板边缘的定滑轮与一砝码盘相连。在砝码盘的牵引下，小车在长木板上做匀加速直线运动，图乙是该同学做实验时打点计时器打出的一条点迹清晰的纸带，已知纸带上每相邻两个计数点间还有一个点没有画出，相邻两计数点之间的距离分别是、、、、、，打点计时器所接交流电的周期为，小车及车中砝码的总质量为，砝码盘和盘中砝码的总质量为，当地重力加速度为。

(1)根据纸带上的数据可得小车运动的加速度表达式为________（要求结果尽可能准确）。
(2)该同学探究在合力不变的情况下，加速度与物体质量的关系。下列说法正确的是________。
A．平衡摩擦力时，要把空砝码盘用细绳通过定滑轮系在小车上，纸带通过打点计时器与小车连接，再把木板不带滑轮的一端用小垫块垫起，移动小垫块，直到小车恰好能匀速滑动为止
B．平衡摩擦后，还要调节定滑轮的高度，使滑轮与小车间的细绳保持水平
C．若用表示小车受到的拉力，则为了减小误差，本实验要求
D．每次改变小车上砝码的质量时，都要重新平衡摩擦力
(3)该同学探究在和的总质量不变情况下，加速度与合力的关系时，他平衡摩擦力后，每次都将小车中的砝码取出一个放在砝码盘中，并通过打点计时器打出的纸带求出加速度。得到多组数据后，绘出如图丙所示的图像，发现图像是一条过坐标原点的倾斜直线。图像中直线的斜率为________（用本实验中相关物理量的符号表示）。
12．（12分）某同学采用如图甲所示的实验装置探究加速度和力的关系，其中小车的质量为M，砂和砂桶的总质量为m（滑轮光滑），交流电频率为Hz
（1）本实验中______（需要/不需要）满足
（2）松开砂桶，小车带动纸带运动，若相邻计数点间还有4个点未画出，纸带如图乙所示，则小车的加速度______m/s2（结果保留三位有效数字）
四、计算题：本题共2小题，共26分。把答案写在答题卡中指定的答题处，要求写出必要的文字说明、方程式和演算步骤。
13．（10分）如图，竖直平面内有一直角形内径相同的细玻璃管，A端封闭，C端开口，AB＝BC＝l0，且此时A、C端等高．平衡时，管内水银总长度为l0，玻璃管AB内封闭有长为l0/2的空气柱．已知大气压强为l0汞柱高．如果使玻璃管绕B点在竖直平面内顺时针缓慢地 转动到BC管水平，求此时AB管内气体的压强为多少汞柱高？管内封入的气体可视为理想气体且温度为不变．

14．（16分）如图，一固定的水平气缸由一大一小两个同轴圆筒组成，两圆筒中各有一个活塞。大圆筒内侧截面积为 2S，小圆筒内侧截面积为S，两活塞用刚性轻杆连接，间距为2l，活塞之间封闭有一定质量的理想气体。初始时大活塞与大圆筒底部相距l。现通过滑轮用轻绳水平牵引小活塞，在轻绳右端系托盘（质量不计）。已知整个过程中环境温度T0、大气压p0保持不变，不计活塞、滑轮摩擦、活塞导热良好。求：
（i）缓慢向托盘中加沙子，直到大活塞与大圆简底部相距，停止加沙，求此时沙子质量；
（ii）在（i）情景下对封闭气体缓慢加热可以使活塞回到原处，求回到原处时封闭气体的温度。
15．（12分）竖直放置的导热气缸用轻绳悬挂在空中，质量为M。内部封闭着质量一定的理想气体，气体温度为T0，塞横截面积为S，与气缸底部相距为H0，周围环境温度缓慢上升到T1，已知此气体的内能表达式为U=kT，k为常数，大气压强为p0，重力加速度为g，不计活塞与气缸间的摩擦。求：
(1)温度为T1时活塞到缸底的距离等于多少？
(2)此过程吸热Q是多少？
参考答案
一、单项选择题：本题共6小题，每小题4分，共24分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。
1、A
【解析】
ABC．根据动能定理得
则进入偏转电场的速度
因为质子、氘核和α粒子的比荷之比为2：1：1，则初速度之比为，在偏转电场中运动时间，则知时间之比为，在竖直方向上的分速度
则出电场时的速度
因为粒子的比荷不同，则速度的大小不同，偏转位移
因为
则有
与粒子的电量和质量无关，则粒子的偏转位移相等，荧光屏将只出现一个亮点，故A正确，BC错误；
D．偏转电场的电场力对粒子做功
W=qEy
因为E和y相同，电量之比为1：1：2，则电场力做功为1：1：2，故D错误。
故选A。
2、C
【解析】
A．磁铁竖直向下运动，通过回路磁通量增加，会产生感应电流，A错误；
BCD．感应电流受到的安培力有使得回路面积缩小的趋势，跟磁铁的磁极没有关系，b受到的安培力方向向左，a受到的安培力向右，摩擦力方向向左，所以BD错误，C正确．
故选C。
3、D
【解析】
A．在b接触弹簧之前，b除重力外有绳的拉力做负功，则b的机械能减小，故A错误；
B．b接触弹簧后，开始阶段弹力较小，b的合力向下，继续向下加速，b的合力减为零，再变为向上，b才开始减速，同样b加速时也会带动a跟着加速，故b接触弹簧后，ab均先做加速运动后做减速运动，故B错误；
C．b接触弹簧后，只要b在加速运动，就一定会带着a加速，绳子的拉力一定不为零，只有在b准备减速时，绳无法拉直，此时绳的张力为零，故C错误；
D．对a、b和绳子组成的系统而言，弹簧的弹力属于系统的其它力，则接触弹簧前弹力不做功，接触弹簧后弹力做负功，故系统的机械能先不变后减小，故D正确。
故选D。
4、D
【解析】
A．取水面上质量为m的水滴，从小孔喷出时由机械能守恒定律可知
解得
选项A错误；
BCD．水从小孔P射出时做平抛运动，则
x=vt
h-y=gt2
解得
可知x与小孔的位置有关，由数学知识可知，当y=h-y，即y=h时x最大，最大值为h，并不是y越小x越大，选项D正确，BC错误。
故选D。
5、C
【解析】
图中的直线表示是一次函数的关系；
A．若物体受恒定合外力作用做直线运动，则物体做匀加速直线运动，其速度与时间图像是线性关系，由物体的动能，速度的平方与时间的图像就不是线性关系了，所以此图像不能表示反映某物体受恒定合外力作用做直线运动过程中，物体动能与时间的关系，故选项A错误；
B．在光电效应中，由于，说明动能与频率是一次函数的关系，但是当频率=0时，动能应该是负值，与现在的图像不相符，故选项B错误；
C．若物体在沿运动方向的恒定合外力作用下，物体做匀加速直线运动，由动量定理 可得物体的动量，故C正确；
D．当磁感应强度随时间均匀增大时，电动势的大小是不变的，所以选项D错误。
故选C。
6、B
【解析】
说明分析受力的侧视图（右视图）如图所示
磁场有最小值，应使棒平衡时的安培力有最小值棒的重力大小、方向均不变，悬线拉力方向不变，由“力三角形”的动态变化规律可知
又有
联合解得
由左手定则知磁场方向平行轻质导线向上。故ACD错误，B正确。
故选B。
二、多项选择题：本题共4小题，每小题5分，共20分。在每小题给出的四个选项中，有多个选项是符合题目要求的。全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。
7、BD
【解析】
AB．小球做匀速圆周运动，由重力和支持力的合力提供向心力，则
θ是半径与竖直方向的夹角，解得
则线速度之比为

则
故A错误，B正确。
C．a的角速度
b的角速度
相距最近时满足
解得
选项C错误；
D．a 、b 两球运动过程中，两球对碗的压力的水平分量为mgtanθ，因θ不同，则两球对碗的压力的水平分量不相等，对碗来说两球对碗的水平方向的作用力不为零，则碗对地面始终有摩擦力作用，选项D正确。
故选BD。
8、AC
【解析】
当DE边在0～L区域内时，导线框运动过程中有效切割长度越来越大，与时间成线性关系，初始就是DE边长度，所以电流与时间的关系可知A正确，B错误；因为是匀速运动，拉力F与安培力等值反向，由知，力与L成二次函数关系，因为当DE边在0～2L区域内时，导线框运动过程中有效切割长度随时间先均匀增加后均匀减小，所以F随时间先增加得越来越快后减小得越来越慢，选C正确，D错误．所以AC正确，BD错误．
9、AD
【解析】
A．对同步卫星
已知绕地球运动的周期T和运动半径r 可求解地球的质量，选项A正确；
B．根据开普勒第三定律可知
因
则中圆地球轨道卫星的轨道半径不等于同步卫星轨道半径的一半，选项B错误；
C．倾斜地球同步轨道卫星与地球自转周期相同，每过24h都运动一圈，在地面观察者看来，倾斜地球同步轨道卫星是运动的，选项C错误；
D．根据可知，倾斜地球同步轨道卫星的运行速度比中圆地球轨道卫星小，选项D正确。
故选AD。
10、AC
【解析】
A．如图所示，作两界面法线相交于D点，在AB界面，由几何知识知，入射角为，折射角为，所以
故A正确；
B．光在BC界面上人射角为，则
即临界角
则在BC面上不会发生全反射，故B错误；
C．分析知BC面上折射角为，入射光线与出射光线相交于G点，，，则
，，
则
所以从F点出射的光束与入射到E点的光束的夹角为，故C正确；
D．紫光频率比红光频率大，棱镜对紫光的折射率大，若改用紫光沿相同角度从E点人射，则出射点在F点右侧，D错误。
故选AC。
三、实验题：本题共2小题，共18分。把答案写在答题卡中指定的答题处，不要求写出演算过程。
11、 C
【解析】
(1)[1]因为每相邻两计数点之间还有一个点为画出，为了减小偶然误差，采用逐差法处理数据，则有
，，，
为了更加准确的求解加速度，我们对三个加速度取平均值得
解得
(2)[2]A．在该实验中，我们认为绳子的拉力就等于小车所受的合外力，故在平衡摩擦力时，细绳的另一端不能悬挂装砝码的砝码盘，故A错误；
B．平衡摩擦后，还要调节定滑轮的高度，使牵引小车的细绳与长木板保持平行，故B错误；
C．本实验中，对小车及车中砝码由牛顿第二定律得
对托盘和钩码由牛顿第二定律得
两式联立解得
由此可知只有满足盘和砝码的总质量远小于小车质量时，近似认为，故C正确；
D．由于平衡摩擦力之后有
故
所以无论小车的质量是否改变，小车所受的滑动摩擦力都等于小车的重力沿斜面的分力，改变小车质量时不需要重新平衡摩擦力，故D错误。
故选C。
(3)[3]对盘和砝码
对小车
联立解得
认为合力，所以
即
图象是过坐标原点的倾斜直线，直线的斜率表示。
12、不需要 2.01
【解析】
（1）[1]小车所受拉力可以由弹簧测力计测出，无需满足
（2）[2]计数点间有4个点没有画出，计数点间的时间间隔为
t=0.02×5s=0.1s
由匀变速直线运动的推论
可得小车的加速度
代入数据解得a=2.01m/s2
四、计算题：本题共2小题，共26分。把答案写在答题卡中指定的答题处，要求写出必要的文字说明、方程式和演算步骤。
13、
【解析】
因BC长度为，故顺时针旋转至BC水平方向时水银未流出．设A端空气柱此时长为x，管内横截面积为S,对A内气体：


对A中密闭气体，由玻意耳定律得：
联立解得：
即：(汞柱高)
14、（i）；（ii）
【解析】
（i）初始时刻，设封闭气体压强为，对活塞受力分析有
解得
缓慢向托盘中加沙子，直到大活塞与大圆筒底部相距，此过程封闭气体做等温变化，由玻意耳定律得
联立解得
对活塞受力分析，由平衡条件有
联立解得
即
（ii）缓慢加热使活塞回到原处，封闭气体发生等压变化，设回到原处时气体温度为，则
解得
15、 (1)；(2)
【解析】
(1) 周围环境温度缓慢上升过程为等压过程
解得活塞到缸底的距离
(2)气体对外界做功为
根据题意有
根据热力学第一定律有
解得
代入可得