Eles não usarão o NIC físico se as duas VMs estiverem no mesmo vSwitch.
SR-IOV basicamente pega um NIC físico e passa para um convidado, então nesse caso, sim, a comunicação iria atravessar esse NIC já que não é parte de um vSwitch.
Ideally, I'd like to see references to actual documentation explaining this, as I've searched, and can't find anything one way or the other.
Seria tão rápido para você ativar o netmon no host e observar o tráfego de entrada / saída da NIC e ver que não há nada lá para a comunicação intra-vSwitch.