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2025届江苏省南京师范大学附属中学高三下学期4月模拟物理试卷
一、单选题
1．关于下列插图的说法正确的是（　　）
A．甲图为方解石的双折射现象，是因为其内部分子排列是无序的
B．乙图中E细管材料制作防水衣的防水效果比F细管材料好
C．丙图为α粒子的散射实验现象，其中H、I运动轨迹是不可能存在的
D．丁图的绝热容器中，抽掉隔板，容器内气体温度降低
2．某同学表演了一个魔术，将一块磁铁藏在自己的袖子里，对着用细线悬挂的金属小球施加“魔力”，小球便按着他的指令运动起来。某时刻停止移动手臂，小球随即在手的右下方保持静止，此时悬线紧绷且偏离竖直方向的夹角为。已知小球的质量为，重力加速度为，则此时他对小球施加的“魔力”大小可能为（　　）
A． B． C． D．
3．嫦娥五号取月壤返回地球，完成了中国航天史上的一次壮举。如图所示为嫦娥五号着陆地球前部分轨道的简化示意图，其中Ⅰ是月地转移轨道，在P点由轨道Ⅰ变为绕地椭圆轨道Ⅱ，P点为轨道Ⅱ的远地点，在近地点Q再变为绕地椭圆轨道Ⅲ。下列说法正确的是（　　）
A．在轨道Ⅱ运行时，嫦娥五号在Q点和在P点的机械能相等
B．在轨道Ⅱ运行时，嫦娥五号在Q点和在P点的向心加速度大小相等
C．嫦娥五号在轨道Ⅱ上运行的周期与在轨道Ⅲ上运行的周期相同
D．嫦娥五号分别沿轨道Ⅱ和轨道Ⅲ运行时，经过Q点的速度大小相等
4．如图所示，在研究光电效应的实验中，发现用一定频率的A光照射光电管时，电流表指针会发生偏转，而用另一频率的光照射时电流表指针不会发生偏转，则下列说法正确的是（ ）
A．A光和B光的遏止电压相同
B．在衍射实验中，A光的衍射现象更明显
C．用A光照射光电管时流过电流表的电流方向是从流向
D．截止频率一定介于光和光的频率之间
5．一列简谐横波在时的波形图如图所示，介质中处的质点P沿y轴方向做简谐运动的表达式为，则（　　）
A．该波的波速为20m/s
B．该波沿x轴负方向传播
C．经过0.15s质点P具有最大速度
D．处质点做简谐运动的表达式为
6．右图为某材料的横截面，为圆心，圆心角为，。一束光垂直从点入射，进入材料后在界面恰好发生全反射后从点射出，已知光速为，则（　　）
A．光在这种材料的临界角为
B．入射点距离的长度为
C．光在这种材料中传播的路程为
D．光在这种材料中传播的时间为
7．如图4所示，某人面向一段平直的河岸，站在跟随河水一起漂流的木船上，某时刻向其正前方向，向上斜抛出一小石块，使其落在河岸上。忽略空气阻力作用．下列说法正确的是（ ）
A．石块到最高点时速度为0
B．石块在空中运动轨迹所在平面与该段河岸垂直
C．石块抛出的初速度越大，落地点越远
D．石块从抛出到落地所用时间与河水流速无关
8．如图甲所示为用双缝干涉实验测量黄光波长的实验装置的示意图，下列说法及有关实验操作正确的是（　　）
A．转动目镜可以使单缝和双缝平行，获得清晰的干涉图样
B．如图乙所示，若实验中单缝（未画出）偏离主光轴，导致中央亮条纹出现在光屏中心上方，欲使中心亮纹仍在光屏中心，则单缝应该向上调整一些
C．若想减少从目镜中观察到的条纹个数，该同学可以将双缝向屏方向移动
D．若不加滤光片，则无法观察到干涉现象
9．如图所示，理想变压器原副线圈匝数之比为，副线圈接有电阻和额定电压为的小灯泡，原线圈与如图所示的交流发电机相连接，交流发电机线圈为100匝，电阻不计，线圈面积为，磁感应强度为，和为理想交流电流表，则下列说法正确的是（　　）
A．和示数之比为
B．小灯泡要能够正常发光，线圈转速为
C．如果线圈的转速加倍，电阻的热功率也加倍
D．若仅小灯泡烧坏了，则示数将变小
10．长为的轻绳，一端用质量为m的圆环套在水平光滑的横杆上，另一端连接一质量为2m的小球，开始时，将小球移至横杆处（轻绳处于水平伸直状态，如图），然后轻轻放手，当绳子与横杆成直角，此过程圆环的位移是x，则（　　）
A． B．系统动量守恒
C．小球所受冲量与圆环所受冲量始终大小相等 D．小球机械能守恒
11．如图，在垂直于纸面向内的匀强磁场中，有一根足够长的均质粗糙杆水平固定，一个带电圆环套在杆上。现给环一个向右的初速度v0，则环所受摩擦力的瞬时功率P与速度v的图像不可能为（　　）

A． B． C． D．
二、实验题
12．小明同学打算估测5个相同规格电阻的阻值。现有一个量程为的电流表、一个电池组（电动势不大于、内阻未知）、一个阻值为的定值电阻、一个阻值为的定值电阻（用作保护电阻），开关和导线若干。他设计了如图（a）所示的电路，实验步骤如下：
第一步：把5个待测电阻分别单独接入之间，发现电流表的示数基本一致，据此他认为5个电阻的阻值相等，均设为。
第二步：取下待测电阻，在之间接入定值电阻，记下电流表的示数。
第三步：取下定值电阻，将个，3，4，5）待测电阻串联后接入之间，记下串联待测电阻的个数与电流表对应示数请完成如下计算和判断：
(1)第一步中，拆除接入之间电阻前，应先 。
(2)根据上述第二步，与的关系式是 。
(3)定义，则与的关系式是 。
(4)已知，实验测得，得到数据如下表：
1 2 3 4 5
0.34 0.28 0.24 0.22 0.20
2.500 1.998 1.495 1.030 0.495
根据上述数据作出图像，如图（b）所示，可得 （保留2位有效数字），同时可得 V（保留2位有效数字）。
(5)本实验中电流表内阻对Y的测量值有无影响，请说明理由 。
三、解答题
13．我国重大科学工程“人造太阳”主要是将氘核聚变反应释放的能量用来发电。核聚变反应的方程为；。已知氘核的质量为m1， 比结合能为E， 中子的质量为m2， 反应中释放的核能为， 光速为c，求
（1）x核的质量mx；
（2）x的比结合能Ex。
14．在导热良好的矩形气缸内用厚度不计的活塞封闭有理想气体，当把气缸倒置悬挂在空中，稳定时活塞刚好位于气缸口处，如图甲所示；当把气缸开口朝上放置于水平地面上，活塞稳定时如图乙所示。已知活塞质量为m，横截面积为S，大气压强，环境温度为T0，气缸的深度为h，重力加速为g，不计活塞与气缸壁间的摩擦。
（1）求图乙中活塞离气缸底部的高度h1；
（2）活塞达到图乙状态时将环境温度缓慢升高，直到活塞再次位于气缸口，已知封闭气体的内能随热力学温度变化的关系为U=kT，k为常数，大气压强保持不变，求在该过程中封闭气体所吸收的热量Q。
15．如图所示，长滑竿OPQ水平固定，套在竿上的滑环A通过竖直轻绳与物块B相连，竿上P点左侧光滑，P点右侧粗糙程度均匀，Q点处固定一个滑环以防止A冲出滑竿。初始时，A静止在O点处，用手突然给B一个向右的初速度v0，A、B共速时轻绳与竖直方向的夹角为37°，此时滑环A运动到P点处，此后A、B相对静止一起运动，到Q点时速度恰好减到零。A、B可视为质点，质量分别为mA=2kg，mB=1kg，绳长l=1.5m，重力加速度g=10m/s2，sin37°=0.6，不计空气阻力。求：
（1）A与滑竿间的动摩擦因数 ；
（2）B的初速度v0和PQ间距x；
（3）若初始时给B向右的初速度v=4.5m/s，当A滑到PQ间某处时，速度vA=1.0m/s，方向水平向右，此时轻绳与PQ夹角为30°，B的速度与水平方向夹角恰好也为30°，求该过程中摩擦力所做功。
16．如图所示，水平面内足够长的两光滑平行金属直导轨，左侧有电动势E＝36V的直流电源、C＝0.1F的电容器和R＝0.05的定值电阻组成的图示电路。右端和两半径r＝0.45m的竖直面内光滑圆弧轨道在PQ处平滑连接，PQ与直导轨垂直，轨道仅在PQ左侧空间存在竖直向上，大小为B＝1T的匀强磁场。将质量为、电阻为的金属棒M静置在水平直导轨上，图中棒长和导轨间距均为L＝1m，M距R足够远，金属导轨电阻不计。开始时，单刀双掷开关断开，闭合开关，使电容器完全充电；然后断开，同时接“1”，M从静止开始加速运动直至速度稳定；当M匀速运动到与PQ距离为d＝0.27m时，立即将接“2”，并择机释放另一静置于圆弧轨道最高点、质量为的绝缘棒N，M、N恰好在PQ处发生第1次弹性碰撞。随后N反向冲上圆弧轨道。已知之后N与M每次碰撞前M均已静止，所有碰撞均为弹性碰撞，且碰撞时间极短，M、N始终与导轨垂直且接触良好，重力加速度，，求：
（1）电容器完成充电时的电荷量q和M稳定时的速度；
（2）第1次碰撞后绝缘棒N在离开圆弧轨道后还能继续上升的高度；
（3）自发生第1次碰撞后到最终两棒都静止，金属棒M的总位移。
试卷第1页，共3页
参考答案
1．C【详解】A．方解石的双折射现象是光学各向异性的表现，其内部分子排列是有规则的，故A错误；
B．E细管材料与水是浸润的，F细管材料与水是不浸润的，制作防水衣防水效果F细管材料好，故B错误；
C．丙图为α粒子的散射实验现象，当粒子运动方向靠近原子核时才会发生较大偏转，I轨迹不存在；粒子受原子核排斥力，故H运动轨迹是不可能存在的，故C正确；
D．丁图的绝热容器中，抽掉隔板，气体自由膨胀不对外做功，根据热力学第一定律，可知气体的内能不变，最终温度不变，故D错误。故选C。
2．B【详解】以金属球为研究对象，受力分析如图所示
根据作图法可知，当“魔力”F的方向与细绳方向垂直时，“魔力”最小，根据平衡关系可知此时“魔力”的大小为
手臂在球的上方，则他对小球施加的“魔力”大小不可能为CD。故选B。
3．A【详解】A．在轨道Ⅱ运行时，只有万有引力对嫦娥五号做功，所以在Q点和在P点的机械能相等，故A正确；
B．在轨道Ⅱ运行时，根据
可知嫦娥五号在Q点的向心加速度大于P点的向心加速度，故B错误；
C．根据开普勒第三定律可知，嫦娥五号在轨道Ⅱ上运行的周期大于在轨道Ⅲ上运行的周期，故C错误；
D．嫦娥五号由轨道Ⅱ转移到轨道Ⅲ时，需要减速，所以经过Q点的速度大小不同，故D错误。故选A。
4．C【详解】AD．由图可知，所加电压为反向电压，由题意可知，用A光照射时，电路电流不为0，则A光的频率大于截止频率，且对应的遏制电压比电路中所加反向电压大；用B 光照射时，电路电流为0，则可能是未发生光电效应，即B光的频率小于截止频率，也可能是是发生了光电效应，即B光的频率大于截止频率，但对应的遏制电压比电路中所加反向电压小；所以A光对应的遏止电压更大，故AD错误；
B．根据由于A光对应的遏止电压更大，所以A光的频率大于B光的频率，根据
可知A光的波长小于B光的波长，所以B 光的衍射现象更明显，故B错误；
C．用A光照射光电管时，光电子从右极板射出，光电子从b流过电流表G到a，故流过电流表G的电流方向是从a流向b，故C正确。故选C。
5．A【详解】A．由简谐运动的表达式得
由图可知波长为；；A正确；
B．由简谐运动的表达式得时，质点P沿y轴正方向运动，有同侧法可知，该波沿x轴正方向传播，B错误；
C．经过0.15s质点P走过，到达波谷位置，C错误；
D．处质点与P点反相位，简谐运动的表达式为D错误。故选A。
6．B【详解】A．如图所示
由几何关系，、、全等，因此临界角为，故A错误；
B．入射点D到O的距离故B正确；
C．光在这种材料传播的路程故C错误；
D．根据全反射定律可知折射率
光在这种材料中的速度为传播时间为故D错误。故选B。
7．D【详解】A．向上斜抛出一小石块，石块到最高点时具有一定的水平速度，即速度不为0，故A错误；
B．由于石块具有和水流相同的分速度，即具有一定沿河岸的分速度，所以石块在空中运动轨迹所在平面与该段河岸不垂直，故B错误；
C．石块抛出的初速度越大，但不知道抛出时初速度与水平方向的夹角是否一定，所以落地点不一定越远，故C错误；
D．根据运动的独立性可知，石块从抛出到落地所用时间只由竖直方向的分运动决定，与河水流速无关，故D正确。
故选D。
8．B【详解】A．拨动拨杆使单缝和双缝平行，获得清晰的干涉图样，故A错误；
B．若将单缝稍向下移，则单缝到下方的双缝距离变小，从单缝发出的光到达上方的双缝稍滞后些，则由单缝发出的光经双缝后到达光屏上光程差为零的点必在光屏中心上方，故欲使中心亮纹仍在光屏中心，则单缝应该向上调整一些，故B正确；
C．将双缝向屏方向移动，使得L变小，则由可知相邻两条亮条纹间的距离变小，目镜中观察到的条纹个数会变多，故C错误；
D．不加滤光片，可以观察到白光的干涉，呈现彩色条纹，故D错误。故选B。
9．D【详解】A．理想变压器原副线圈匝数之比为，和示数之比为，A错误；
B．小灯泡要正常发光，副线圈输出电压有效值为，则原线圈输入电压有效值为，那么交流发电机的最大输出电压解得则转速为，B错误;
C．线圈转速加倍，交变电流的电压最大值加倍，变压器输出电压有效值加倍，电阻的热功率变为原来的4倍，C错误；
D．小灯泡烧坏，副线圈所接电路电阻增大，消耗的功率减小，原线圈电流减小，D正确。故选D。
10．A【详解】A．选小球和圆环为系统，整个过程中在水平方向满足动量守恒，设从开始到绳子与横杆成直角的过程中，圆环的平均速度大小为v1，小球的平均速度大小为v2，则
设运动时间为t，此过程圆环的位移大小为x，小球的位移大小为l x，则解得
故A正确；
B．在水平方向上，以小球和圆环为系统，不受任何外力，水平方向上动量守恒，在竖直方向上合外力不为零，动量不守恒，故B错误；
C．过程中圆环的合外力等于绳子拉力沿水平方向的分力，小球的合外力等于重力和绳子拉力的合力，二者大小不等，所以冲量不相等，故C错误；
D．小球除重力做功外，轻绳拉力也对其做功，机械能不守恒，故D错误。故选A。
11．D【详解】A．当圆环带正电，且
摩擦力的瞬时功率为故A正确，不符合题意；
B．当圆环带正电，且摩擦力的瞬时功率为
且速度减为之后为匀速运动，摩擦力减为0，故B正确，不符合题意；
C．当圆环带负电时，摩擦力的瞬时功率故C正确，不符合题意；
D．D项图像不可能存在，故D错误，符合题意。故选D。
12．(1)先断开开关(2)(3)(4) 2.0 4.0(5)无影响，理由见解析
【详解】（1）第一步中，拆除接入之间电阻前，应先断开开关；
（2）由闭合电路欧姆定律得整理得
（3）A、B间接入n个待测电阻后，由闭合电路欧姆定律得
又由以上整理得
（4）[1][2]由变形得
结合图（b）得；又 解得；
（5）如果考虑电流表的内阻，则有和整理得
显然电流表的内阻对Y的测量值没有影响。
13．（1）；（2）【详解】（1）根据质能方程得
解得
（2）根据质量数守恒，x的质量数为2+2-1=3x的比结合能Ex=
14．（1）；（2）
【详解】（1）设甲、乙中封闭气体的压强分别为、，则有，
解得，
气体做等温变化，由玻意耳定律有联立解得
（2）设活塞回到气缸口时气体温度为，气体等压变化，则有可得
气体对外做的功为
气体内能变化为
根据热力学第一定律可得解得
15．（1）0.75；（2）3m/s，；（3）或
【详解】（1）对A、B系统对B有联立解得
（2）对A、B系统从O运动到P点，系统水平方向动量守恒，系统机械能守恒，则
联立解得，
对A、B系统从P运动到Q点有解得
（3）B物体相对于A物体的速度垂直于轻绳斜向右上或右下，速度矢量关系如图所示的两种情况
情况一：
情况二：
对系统用动能定理；
联立解得或
16．（1），；（2）；（3）
【详解】（1）根据求得
金属棒M最终匀速直线时
对金属棒M应用动量定理可得即
其中联立求得
（2）在开关接2时，对金属棒M应用动量定理
即又由
联立求得
绝缘棒N滑到圆周最低点时，由动能定理可得求得
金属棒M，绝缘棒N弹性碰撞
求得
对绝缘棒N由机械能守恒可得求得
（3）发生第一次碰撞后，金属棒M向左位移为，根据动量定理可得
即
又由联立求得
由题可知，绝缘棒N第二次与金属棒M碰前速度为，方向水平向左，碰后速度为，金属棒的速度为，由弹性碰撞可得；求得
金属棒M向左的位移，求得
同理可知，金属棒M与绝缘棒N第三次碰撞后的瞬时速度，
金属棒M向左的位移，求得
以此类推，金属棒M与绝缘棒N第次碰撞后的瞬时速度，
金属棒M向左的位移，
发生第1次碰撞后到最终两棒都静止，金属棒M的总位移
当趋于无穷大时
答案第1页，共2页

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