精品解析：江苏南通市2026-2027学年高三上学期9月学情调研物理试题

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。 电子在竖直方向的位移为 代入第（1）问结果，得。 为使电子不碰上方极板，须有，故。电子射出时的竖直速度随增大而增大，因而动能最大对应临界情况，此时电子恰好从上极板边缘射出。从进入到射出，电场力做功等于，由动能定理得 代入， 解得 【小问3详解】 取竖直向上为正方向，板间距为。在内，电压为，电子向上做匀加速运动，加速度大小为；在内，电压为，电子向下做匀减速运动，加速度大小为。 前半周期末电子的竖直速度为，竖直位移为 要使电子在时回到中线，后半周期的竖直位移应使总位移为零，即。由 整理得 因此 在后半周期内，电子先上升后下降，最大位移出现在竖直速度减为零的时刻。相对于，上升时间为，故最大位移为。由 整理得 电子不能碰到上极板，须满足，所以 即 16. 某传送装置如图所示，倾角为的光滑斜面固定在水平地面上，电动机用轻绳通过定滑轮与木板相连，木板上静置一物块。电动机以恒定功率拉动木板由静止开始沿斜面向上运动，经过一段时间，木板与物块的速度刚好相同，大小为。已知木板与物块质量均为，两者之间动摩擦因数，木板和斜面均足够长，轻绳与斜面始终平行，重力加速度为，忽略其他摩擦。求上述时间内 （1）物块刚开始运动时的加速度大小； （2）物块重力势能的增加量； （3）木板和物块间因摩擦产生的内能。 【答案】（1） （2） （3） 【解析】 【小问1详解】 对物块，牛顿第二定律 解得 【小问2详解】 根据运动学公式 解得 物块重力势能的增加量 解得 【小问3详解】 运动时间为 对木板，动能定理 解得 木板和物块间因摩擦产生的内能 解得 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 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 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 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 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. ， 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 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. 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 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 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. 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 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. 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______________________________。 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。 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？ 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。 16. 某传送装置如图所示，倾角为的光滑斜面固定在水平地面上，电动机用轻绳通过定滑轮与木板相连，木板上静置一物块。电动机以恒定功率拉动木板由静止开始沿斜面向上运动，经过一段时间，木板与物块的速度刚好相同，大小为。已知木板与物块质量均为，两者之间动摩擦因数，木板和斜面均足够长，轻绳与斜面始终平行，重力加速度为，忽略其他摩擦。求上述时间内 （1）物块刚开始运动时的加速度大小； （2）物块重力势能的增加量； （3）木板和物块间因摩擦产生的内能。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $