文档内容
【赢在高考·黄金8卷】备战2024年高考物理模拟卷（江苏专用）
黄金卷01
注意事项：
1．答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号等填写在答题卡和试卷指定位置上。
2．回答选择题时，选出每小题答案后，用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如
需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案标号。回答非选择题时，将答案写在答题卡上。写
在本试卷上无效。
3．考试结束后，将本试卷和答题卡一并交回
一、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. 伽利略对运动的研究，不仅确立了许多用于描述运动的基本概念，而且创造了一套对近代科学的发展极为有益
的科学方法。这些方法的核心是把实验和逻辑推理（包括数学演算）和谐地结合起来，从而发展了人类的科学思
维方式和科学研究方法，在研究自由落体运动时，他让小球沿倾角为 的光滑斜面滑下，然后改变倾角 分别进行
多次实验，最后推理出自由落体运动是一种匀加速直线运动。对这一过程的分析，下列说法中不正确的是
（ ）
A．伽利略利用斜面做实验，解决了时间难以测量的困难
B．图甲是实验现象，图丁的情景是经过合理的外推得到的结论
C．伽利略通过实验直接测量了物体自由下落的位移与时间的二次方的关系
D．伽利略把实验和逻辑推理和谐地结合起来，开创了研究自然规律的科学方法
【答案】C
【详解】AB．因为物体自由下落时太快，伽利略很难测量物体下落的时间，为了使物体运动速度变慢，伽利略转
向探究物体在斜面上的运动情况，伽利略的“斜面实验”可以冲淡重力的作用，小球沿斜面下滑时加速度较小，
所用时间较长，所以容易测量，因此甲、乙、丙三个图都是真实的实验现象，而丁图是在此基础上经过合理外推
得到的结论，故AB正确；
C．伽利略并没有通过实验直接测量了物体自由下落的位移与时间的二次方的关系，而是通过实验结合科学的合理
外推获得的，故C错误；
D．伽利略把实验和逻辑推理和谐地结合起来，开创了研究自然规律的科学方法，故D正确。
本题选不正确的，故选C。
2. 一物体受到4N的力，获得2m/s2的加速度，要使物体获得4m/s2的加速度，需要施加的力是A．2 N B．6 N C．8 N D．12 N
【答案】C
【详解】因为物体受到4N的力时，获得2m/s2的加速度，由牛顿第二定律可知物体的质量为2kg；当物体获得
4m/s2的加速度时，需要施加的力是8N，故C是正确的。
3. 宇航员王亚平在，“天宫一号”飞船内进行了我国首次太空授课，演示了一些完全失重状态下的物理现象。若
飞船质量为m、距地球表面高度为h，地球质量为M、半径为R，引力常量为G，则飞船内的王亚平的加速度大小
为（ ）
A．0 B． C． D．
【答案】B
【详解】飞船内的王亚平的加速度大小等于飞船的加速度大小，根据
可得
故选B。
4. 如图所示，把一平凸透镜置于一平板玻璃上方，如果用平行单色光垂直地照射到平凸透镜上，顺着平行光入射
的方向观测可看到透镜中央出现明暗相间平行单色光的条纹，这种现象最早是牛顿发现的，因此称为牛顿环。以
下说法正确的是（ ）
A．牛顿环的出现是光的衍射现象
B．牛顿环是明暗相间的半径均匀增大的同心圆条纹
C．若在透镜AB面施加向下的压力，则可看到同心圆向外扩展
D．若在C处不小心沾上了灰尘，明暗相间的同心圆条纹排列将比没有灰尘时疏【答案】C
【详解】.
AB．由图可知，空气薄层是两个反射面，所以可以得到，两束干涉光是图中圆弧面与平面反射形成，空气薄层厚
度不是均匀增加，而是越向外越厚，所以干涉条纹不是疏密均匀的同心圆，越向外越密，即为中央疏边缘密的同
心圆，故AB错误；
C．若透镜上施加向下的压力，当压力逐渐增大时，出现亮条纹的这一厚度向外移，即亮环向远离圆心的方向平移，
则可看到同心圆向外扩展，故C正确；
D．若在C处不小心沾上了灰尘，空气膜厚度并未发生改变，明暗相间的同心圆条纹排列不变，故D错误；
故选C。
5. 如图所示，在2021年的“天宫课堂”中，王亚平往水球中注入一个气泡，气泡静止在水球中，此时（ ）
A．气泡受到浮力
B．气泡内气体在界面处对水产生压力
C．水与气泡界面处水分子间作用力表现为斥力
D．完全失重状态的水球内的水分子不会进入气泡中
【答案】B
【详解】A．由于在失重状态下，气泡不会受到浮力，故A错误；
B．由于在失重状态下，气泡内气体在界面处存在压力差，所以对水产生压力，故B正确；
C．水与气泡界面处，水分子较为稀疏，水分子间作用力表现为引力，故C错误；
D．完全失重状态的水球内的水分子也会因热运动进入气泡中，故D错误。
故选B。
6. 远距离输电原理图如图所示，升压变压器和降压变压器均为理想变压器，R是输电线的电阻，交流电源的输出
电压恒定。当S由2改接为1时，下列说法正确的是（ ）
A．电压表读数增大 B．电流表读数减小
C．灯泡的实际功率减小 D．输电线上损失的功率减小
【答案】A【详解】设升压变压器的输入电压为U，输出电压为U，降压变压器的输入电压为U，输出电压为U。
1 2 3 4
A．S由2改接为1时，升压变压器的副线圈匝数变大，其中U 不变，根据变压比可知U 变大，相应的U 和U 都
1 2 3 4
变大，电压表的示数为U，则电压表示数增大，故A正确；
4
B．因为U 变大，根据欧姆定律可知降压变压器的输出电流增大，根据变流比可知降压变压器的输入电流也变大，
4
即电流表示数变大，故B错误；
C．灯泡两端电压增大，所以灯泡消耗的功率变大，故C错误；
D．由上面的B分析可知，输电线上的电流变大，所以输电线上消耗的功率变大，故D错误。
故选A。
7. 高空作业人员必须要系安全带！如果质量为m的高空作业人员不慎跌落，自由下落h后安全带刚好被拉直，此
后经过时间t作业人员下落到最低点，在时间t内安全带对人的平均作用力大小为（重力加速度大小为g）
（ ）
A． B．
C． D．
【答案】A
【详解】从作业人员跌落开始直到作业人员下落到最低点，运用动量定理，有
联立可得
故选A。
8. 如图，某次小明同学在家中对着竖直墙壁打乒乓球，将球从A点斜向上击出，球垂直打在墙上的O点后，反向
弹回正好落在A点正下方的B点。忽略球的旋转及空气阻力，则下列说法中正确的是（ ）A．球在上升阶段处于超重状态，下降阶段处于失重状态
B．球在上升阶段处于失重状态，下降阶段处于超重状态
C．球刚离开A点时的水平速度大于刚到达B点时的水平速度
D．球刚离开A点时的水平速度小于刚到达B点时的水平速度
【答案】C
【详解】AB．球在上升阶段和下降阶段，都只受重力作用，因此都为失重状态，AB错误；
CD．由图可知，在水平位移相同时，OA段高度差小，时间短，因此球刚离开A点时的水平速度大于刚到达B点时
的水平速度，C正确D错误。
故选C。
9. 如图所示，游乐园里有一种叫“飞椅”的游乐项目。钢绳一端系着座椅，另一端固定在水平转盘边缘，转盘可
绕穿过其中心的竖直轴转动。在开始启动的一段时间内，转盘逐渐加速转动，在转盘角速度增大的过程中，对飞
椅和游客整体受力分析，不计空气阻力，下列说法正确的是（ ）
A．重力不做功 B．拉力不做功 C．拉力做正功 D．机械能保持不变
【答案】C
【详解】设飞椅和游客的总质量为m，悬点到转轴的距离为r，悬索的长度为l，悬索与竖直方向的夹角为 ，由牛
顿第二定律得
在转盘角速度增大的过程中， 越大，线速度越大，则动能越大，飞椅和游客运动位置越高，重力做负功，根据动
能定理可知，拉力做正功，由 可知，机械能增大。
故选C。
10. 2016年9月25日，被誉为“中国天眼”的世界最大单口径射电望远镜（简称FAST）在贵州省平塘县落成启用，
开始接收来自宇宙深处的电磁波。中国天眼的存在，使得深空通讯能力延伸至太阳系外缘行星，对探索宇宙的起
源和地外文明具有重要意义。如果为天眼配备一部发射功率为P的发射机，其发射的无线电波波长为λ。那么该发
射机每秒钟发射的光子数量是（ ）A． B． C． D．
【答案】C
【详解】光子能量为
设该发射机每秒钟发射的光子数量是n，则有
可得
故选C。
11. 如图所示，绝缘的水平面上固定有两条平行的光滑金属导轨，导轨电阻不计，两条相同金属棒a、b垂直导轨
放置，其右侧矩形区域内存在恒定的匀强磁场，磁场方向竖直向上。现两金属棒a、b分别以初速度 和 同时
沿导轨自由运动，先后进入磁场区域。已知a棒离开磁场区域时b棒已经进入磁场区域，则a棒从进入到离开磁场
区域的过程中，电流i随时间t的变化图像可能正确的有（ ）
A． B．C． D．
【答案】A
【详解】AC．a棒以速度2v 先进入磁场切割磁感线产生的感应电流为
0
a棒受安培阻力做变加速直线运动，感应电流也随之减小，安培力随之减小，速度大小的变化率减小，i的变化率
减小，即 图像的斜率逐渐变小；设当b棒刚进入磁场时a棒减速的速度为 ，此时的瞬时电流为
若 ，即
此时双棒双电源反接，电流为零，不受安培力，两棒均匀速运动离开， 图像中无电流的图像，故A正确，C错
误；
BD．若 ，即
此时双棒双电源的电动势不等要抵消一部分，因b棒的速度大，电流方向以b棒的流向，与原a棒的流向相反，即
为负，大小为
b棒通电受安培力要减速，a棒受安培力而加速，则电流从小于 的值逐渐减小，故BD错误。
故选A。
二、解答探究题（共56分，计算型问题解答时要有必要的文字说明、公式和计算过程，直接写出结果不能得分）
12. 为测量电源的电动势和内阻，某校学生进行分组实验研究：
（1）第一实验小组用图甲所示电路测量电源的电动势和内阻。实验小组根据电压表和电流表测量的数据作出U-I图像，如图乙所示，根据图像可得电源的电动势E= V，内阻
r= Ω。（结果均保留两位有效数字）
（2）第二实验小组计划先学习使用多用电表测量定值电阻R 的阻值，再设计电路利用多用电表测量电源的电动势
0
和内阻。
①对多用电表完成机械调零后，先将选择开关调到电阻×10Ω挡，再进行欧姆调零，将红、黑表笔分别与定值电阻
R 两端相连，多用电表指针位置如图丙所示，则应将选择开关调到电阻 （选填“×1”或“×100”）挡，再
0
次进行欧姆调零后重新测量。用多用电表测量定值电阻R 时，电流应该从 （选填“红”或“黑”）表
0
笔流入多用电表。
②用多用电表测量电源电动势E和内阻r：实验小组设计电路如图丁所示，电路连接实物后闭合开关S，调节电阻
箱R，读出多用电表示数U，测得多组R和U并做好记录，以 为纵坐标， 为横坐标，画出 的关系图线，
根据电路原理图推导出 和 的函数关系为 （用U、R、E、r、R 表示）；用该方案测出电
0
源内阻比真实值 （选填“偏大”“偏小”“不变”）。
【答案】 1.5 1.0 红 偏小
【详解】（1）[1]在电源的U-I图像中，纵轴截距就是电源的电动势，图像斜率的绝对值就是内阻
根据图乙可知，电源的电动势为
[2]内阻为
（2）①[3] 用×10Ω挡测量时发现指针偏转角度过大，即读数太小，说明倍率挡选择过高，则应换用更小倍率测量，
即“×1”挡
[4]多用电表两表笔在使用时，电流总是“红进”“黑出”，可知电流应该从红表笔流入
②[5]根据闭合电路的欧姆定律联立整理得
[6]由于电压表的分流，导致该实验方案测出电源内阻比真实值偏小。
13. 如图所示，某种自动洗衣机进水时，与洗衣缸相连的细管中会封闭一定质量的空气（视为理想气体），粗细均
匀的细管上端的压力传感器能感知细管中的空气压力，从而控制进水量初始时，洗衣缸和细管内的水面等高，封
闭的空气长度 ，水的热力学温度为300K。已知管内空气温度与水的温度相同，水的密度
，大气压强恒为 ，取重力加速度大小 。
（1）当封闭的空气长度 时，洗衣缸刚好停止进水，求洗衣缸内的水面上升的高度；
（2）若注入水的温度较低，使水的热力学温度变为285K（细管中的空气柱温度也为285K），且注水结束时，洗
衣缸和细管内的水面高度差和（1）中的相同，求此时细管内空气的长度。
【答案】（1） ；（2）
【详解】（1）由玻意耳定律，有
解得
又
解得
洗衣缸内的水面上升的高度（2）由理想气体状态方程有
根据题意知
解得
14. 均匀介质中质点A、B的平衡位置位于x轴上，坐标分别为0和x ＝16 cm.某简谐横波沿x轴正方向传播，波速
B
为v＝20 cm/s，波长大于20 cm，振幅为y＝1 cm，且传播时无衰减．t＝0时刻A、B偏离平衡位置的位移大小相等、
方向相同，运动方向相反，此后每隔Δt＝0.6 s两者偏离平衡位置的位移大小相等、方向相同．已知在t 时刻
1
(t>0)，质点A位于波峰．求：
1
(1)从t 时刻开始，质点B最少要经过多长时间位于波峰；
1
(2)t 时刻质点B偏离平衡位置的位移．
1
【答案】 (1)0.8 s (2)－0.5 cm
【解析】 (1)因为波长大于20 cm，
所以波的周期T＝>1.0 s
由题可知，0.6 s＝n·，解得T＝ s，
因为T>1.0 s，所以n＝1，即T＝1.2 s
波长λ＝vT＝24 cm
在t 时刻(t>0)，质点A位于波峰．因为A、B距离小于一个波长，质点B位于波峰最快是质点A处的波峰传过去，
1 1
所以从t 时刻开始，质点B运动到波峰所需要的最少时间t＝＝
1
0.8 s
(2)在t 时刻(t>0)，A位于波峰，B与A相距16 cm，故质点B偏离平衡位置的位移为
1 1
y′＝ycos cm＝－0.5 cm.
15. 如图所示，棱长为 、质量为 的正方体放在水平面上，现沿图中虚线将正方体切割成A、B两部分，切割面
与水平面的夹角为 ，A、B的质量 ，A从图示位置由静止相对B下滑，已知重力加速度为 ，不计
所有接触面之间的摩擦， ， 。
（1）当A的加速度为 时，求A受到的合力大小 ；
（2）求A与地面接触前瞬间A、B的速度平方 、 的关系；
（3）求从A开始下滑到与地面接触前瞬间的过程中A对B做的功 。【答案】（1） ；（2） ；（3）
【详解】（1）正方体的质量为m，A、B的质量之比为 ，则可得
，
当A的加速度为 时，则A受到的合力大小为
（2）A、B系统机械能守恒，有
解得
（3）设A刚与水平面接触时速度方向与水平方向的夹角为 ，以向右方向为正方向，A、B系统在水平方向上动量
守恒，有
A、B系统机械能守恒，有
A、B在垂直于切割面方向上的速度相同，有
联立解得
从A开始下滑到与地面接触前瞬间的过程中A对B做的功为16. 如图所示， 建立空间直角坐标系， 位于P点（0，0，15R）的静止碳 14 原子核 发生β衰变形成一个粒
子源，在P点下方放置一半径为13R的足够长金属圆柱筒（圆柱筒接地且电阻不计），筒的轴线与y轴重合，圆
柱筒外存在方向沿y轴正向的匀强磁场。已知衰变生成的电子的速率为v，质量为m，电荷量为e，不计粒子所受
的重力、阻力和粒子间的相互作用。
（1）写出衰变方程，求某次衰变生成的电子和新原子核在 xoz平面内做圆周运动的半径之比；
（2）若该粒子源在xoz平面内向各个方向均匀发射n 个电子和n 个新原子核，且磁感应强度B可以保证所有新原
0 0
子核恰好都无法打到圆筒上。
①求满足要求的磁感应强度
②圆筒上某区域内的同一位置先后两次接收到电子，该区域称为“二次感光区”，求打在“二次感光区”的电子
总数n；
（3）若满足（2）问中的磁感应强度，使粒子源在与xoy平面平行的各个方向发射电子，某电子的运动轨迹恰与圆
筒相切，求切点坐标。
【答案】（1） ， ；（2） ， ；（3）
【详解】（1）核反应方程
根据
动量守恒
得（2）氮原子核沿 a 轴正向打入磁场,轨迹与圆筒相切如图
所以
二次感光区如图所示
由余弦定理可得
得
由下图几何关系知速度夹角与半径夹角相等,有故
（3）运动轨迹为如图所示的螺旋线，与y 轴相切的时间
故
如图所示所以切点y轴坐标
切点空间坐标为
