文档内容
【赢在高考·黄金8卷】备战2024年高考物理模拟卷（江苏卷专用）
黄金卷04
（考试时间：90分钟 试卷满分：100分）
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. 如图所示是我国自主研发的全自动无人值守望远镜，它安装在位于南极大陆的昆仑站，电力供应仅为
1×103W。若用国际单位制基本单位的符号来表示W，正确的是( )
A．N・s B．N・m/s C．kg・m/s D．kg・m2/s3
【答案】D
【解析】A． 不是国际单位制基本单位，根据冲量的定义 可知， 是冲量的的单位，A错误；
B．根据功率的计算公式 可知功率的单位可以表示为 ，但 不是国际单位制基本单位，B错
误；
C．根据动量的定义 可知， 是动量的单位，C错误；
D．根据 可知功率的单位可以表示为 ，结合 可知 ，则功率得单位
，D正确。
故选D。
2. 夜间由于气温降低，汽车轮胎内的气体压强变低。与白天相比，夜间轮胎内的气体( )
A．分子的平均动能更小 B．单位体积内分子的个数更少
C．所有分子的运动速率都更小 D．分子对轮胎内壁单位面积的平均作用力更大【答案】A
【解析】AC．夜间气温低，分子的平均动能更小，但不是所有分子的运动速率都更小，故A正确、C错误；
BD．由于汽车轮胎内的气体压强变低，轮胎会略微被压瘪，则单位体积内分子的个数更多，分子对轮胎内
壁单位面积的平均作用力更小，BD错误。
故选A。
3. 如图所示，水平天花板上的P、Q两点各固定一个光滑定滑轮，两根细绳穿过定滑轮分别连接 A、B、
C三个带电绝缘小球，三个小球保持静止状态且处于同一高度，定滑轮与小球在同一竖直面内。已知 A、
C球的质量均为m，B球的质量为M， 、 均为正三角形，重力加速度为g。则（ ）
A. A、B、C可能带同种电荷 B. B球的电荷量最小
C. D. A、B球之间库仑力大小为
【答案】A
【解析】
A．若A、B、C带同种电荷，相互之间都为斥力，受力如图：
由于电荷量大小未知，三个小球在水平方向上受力可能平衡，故A正确；
B．由题意可知细绳对B球在水平方向上拉力和为0，可知B球受到A、C球的静电力大小相等、方向相反。
则A、C球带同种电荷且电荷量相等。若B球与A、C球带异种电荷，由水平方向上受力平衡可知引力小
于斥力，B球电荷量较小；若B球与A、C球带同种电荷，B球的电荷量大小无法确定，故B错误；
C．由于细绳拉力相等，则对A球和B球在竖直方向上分别有
，
解得
故C错误；D．由图若A、B、C带同种电荷，对A在水平方向上有
可知A、B球之间库仑力大小不可能为 ，故D错误。
故选A。
4. 如图所示，将a、b两小球(均可视为质点)以大小为20 m/s的初速度分别从A、B两点先后相差1 s水平
相向抛出，a小球从A点抛出后，经过时间t，a、b两小球恰好在空中相遇，且速度方向相互垂直，不计空
气阻力，g取10 m/s2，则抛出点A、B间的水平距离是( )
A．85 m B．100 m
C．200 m D．180 m
【答案】 D
【解析】 a的运动时间为t，则b的运动时间为t－1 s，·＝1，解得t＝5 s，又因为x＝vt＋v(t－1 s)，解
0 0
得x＝180 m，故选D.
5. 2021年12月9日，在“天宫课堂”中王亚平往水球中注入一个气泡，如图所示，气泡静止在水中，此
时( )
A．气泡受到浮力
B．气泡内分子热运动停止
C．气泡内气体在界面处对水产生压力
D．水在气泡界面处，水分子间作用力表现为斥力
【答案】 C
【解析】 在失重状态下，气泡不会受到浮力，A错误；气泡内分子一直在做无规则的热运动，B错误；
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，C正确；水在气泡界面处，水
分子较为稀疏，水分子间作用力表现为引力，D错误．
6. 无缝钢管的制作原理如图所示，竖直平面内，管状模型置于两个支承轮上，支承轮转动时通过摩擦力带
动管状模型转动，铁水注入管状模型后，由于离心作用，紧紧地覆盖在模型的内壁上，冷却后就得到无缝
钢管．已知管状模型内壁半径R，重力加速度为g，则下列说法正确的是( )A．铁水是由于受到离心力的作用才覆盖在模型内壁上
B．模型各个方向上受到的铁水的作用力相同
C．管状模型转动的角速度ω最大为
D．若最上部的铁水恰好不离开模型内壁，此时仅重力提供向心力
【答案】 D
【解析】 铁水是由于离心作用覆盖在模型内壁上的，模型对它的弹力和重力沿半径方向的合力提供向心
力，故A错误；模型最下部受到的铁水的作用力最大，最上方受到的作用力最小，故B错误；若最上部的
铁水恰好不离开模型内壁，此时仅重力提供向心力，则有 mg＝mω2R，可得ω＝，即管状模型转动的角速
度ω最小为，故C错误，D正确．
7. 国际小行星中心于2021年10月8日确认公布了中国科学院紫金山天文台发现的一颗新彗星，命名为
C/2021 S4.这颗彗星与太阳的最近距离约为7 AU，绕太阳转一圈约需要1 000年，假设地球绕太阳做圆周
运动，地球与太阳的距离为1 AU，引力常量已知．则( )
A．由以上数据不可估算太阳的质量
B．由以上数据可估算太阳的密度
C．彗星由近日点向远日点运动时机械能增大
D．该彗星与太阳的最远距离约为193 AU
【答案】 D
【解析】 地球环绕太阳做圆周运动时，由万有引力提供向心力有 G＝mr，解得M＝，由于地球的轨道半
径和公转周期及引力常量G已知，则可估算中心天体(太阳)的质量，A错误；由于太阳的半径未知，则太
阳的密度不能估算，B错误；彗星由近日点向远日点运动的过程中，只有太阳的引力做功，则机械能守恒，
C错误；由开普勒第三定律可得＝，代入数据得彗星的半长轴为a＝100 AU，所以彗星与太阳的最远距离
约为2a－7 AU＝193 AU，D正确．
8. 如图所示，在平面直角坐标系xOy的坐标轴上固定四个点电荷A、B、C、D，它们到原点O的距离相等，
其中A、C的电荷量为＋q，B、D的电荷量为－q，a、b、c、d是坐标轴上到原点距离相等的四个点，则(
)
A．a点的电场强度与c点的电场强度相同B．a点的电势与b点的电势相等
C．试探电荷＋q′在a点的电势能等于在c点的电势能
D．试探电荷＋q′沿直线从a点运动到d点静电力不做功
【答案】 C
【解析】 根据对称性和电场强度的叠加可知，a点的电场强度与c点的电场强度大小相等，方向相反，A
错误；根据电场强度的叠加可知，aO线段的电场方向由a指向O，Ob线段的电场方向由O指向b，根据
沿电场线方向电势降低，可知φ>φ >φ，B错误；根据对称性可知，a点电势等于c点电势，则试探电荷＋
a O b
q′在a点的电势能等于在c点的电势能，C正确；根据电场强度的叠加可知，aO线段的电场方向由a指向
O，Od线段的电场方向由O指向d，根据沿电场方向电势降低，可知φ>φ >φ ，则试探电荷＋q′在a点的
a O d
电势能大于在d点的电势能，可知试探电荷＋q′沿直线从a点运动到d点静电力做正功，D错误．
9. 如图是用于观察自感现象的电路图，设线圈L的自感系数较大，线圈的直流电阻R 与灯泡的电阻R满
L
足R >R，则在开关S由闭合到断开的瞬间，可以观察到( )
L
A．灯泡立即熄灭
B．灯泡逐渐熄灭
C．灯泡有闪亮现象
D．只有在R >R时，才会看到灯泡有明显的闪亮现象
L
【答案】 B
【解析】 开关S闭合且电路稳定时，由于线圈直流电阻大于灯泡电阻，所以流过线圈的电流小于流过灯
泡的电流，开关S断开瞬间，线圈上产生自感电动势，阻碍电流的减小，原来通过灯泡的电流随着开关断
开而消失，而灯泡和线圈形成闭合回路，流过线圈的电流也流过灯泡，因此灯泡逐渐熄灭．若线圈直流电
阻小于灯泡电阻，断开开关时，会出现灯泡闪亮现象．故选B.
10. 如图所示，甲图为波源的振动图像，乙图为该波源在某介质中产生的横波 时刻的波形图像，O点是
波源，则下列说法正确的是（ ）
A. 该波的传播速度为1m/s
B. 再经过0.3s，乙图中质点Q刚好开始振动，Q的起振方向沿y轴正方向
C. 当乙图中质点Q第一次到达波峰时，质点P正处于平衡位置向下振动
D. 从该时刻到质点Q开始振动，质点P运动的路程为0.3m【答案】A
【解析】
A．由图甲可知该波的周期为0.2s，由图乙可知该波的波长为0.2m，则该波的波速
故A正确；
B．由图乙可知 时刻波刚好传播到 处，经过0.3s，波传播的距离
可知波传播到 处的质点 ，结合图甲可知Q的起振方向沿y轴负方向，故B错误；
C．由B选项分析可知波传播到 处的质点 后，第一次到达波峰还需要的时间
即从 时刻起，经过的时间为0.45s，即 ，由同侧法可知， 时刻质点 向 轴正方向振动，经过
后，质点P正处于波峰位置，故C错误；
D．从该时刻到质点Q开始振动，经过的时间为0.3s，即 ，质点P运动的路程
故D错误。
故选A。
11. 如图所示，质量为M的小球套在固定倾斜的光滑杆上，原长为l 的轻质弹簧一端固定于O点，另一端
0
与小球相连，弹簧与杆在同一竖直平面内．图中AO水平，BO间连线长度恰好与弹簧原长相等，且与杆垂
直，O′在O的正下方，C是AO′段的中点，θ＝30°.现让小球从A处由静止释放，重力加速度为g，下列说
法正确的有( )A．下滑过程中小球的机械能守恒
B．小球滑到B点时的加速度大小为g
C．小球下滑到B点时速度最大
D．小球下滑到C点时的速度大小为
【答案】 B
【解析】 下滑过程中小球的机械能会与弹簧的弹性势能相互转化，因此小球的机械能不守恒，故A错误；
因为在B点，弹簧恢复原长，因此重力沿杆的分力提供加速度，根据牛顿第二定律可得 mgcos 30°＝ma，
解得a＝g，故B正确；到达B点时加速度与速度方向相同，因此小球还会加速，故C错误；因为C是AO′
段的中点，θ＝30°，由几何关系知当小球到C点时，弹簧的长度与在A点时相同，故在A、C两位置弹簧
弹性势能相等，小球重力做的功全部转化为小球的动能，有mgl ＝mv 2，解得v ＝，故D错误．
0 C C
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. 某兴趣小组尝试研究一块太阳能电池的相关性能．为控制光照强度，他们采用一 的台灯作为光
源，并在距离光源 处将太阳能电池正对灯管进行实验。
（1）该小组采用图甲所示电路研究该太阳能电池路端电压U与电流I的关系，通过实验记录及运算，获得
了如下U和I的数据表。
序号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
0.11 0.15 0.17 0.19 0.22 0.26 0.32 0.40 0.55 0.80 0.86 0.90
.
1.05 1.36 1.35 1.34 1.33 1.31 1.27 1.21 1.10 072 0.43 0.10
他们在 坐标中描绘了序号为1～9的数据点．请完成序号为10～12的数据点的描绘，并绘制 图
线_________。（2）从描绘的各数据点来看，序号为1的数据存在实验错误，其可能的原因有哪些______。
A．电阻箱实际接入阻值大于电阻箱记录值
B．电阻箱实际接入阻值小于电阻箱记录值
C．测量该数据时将太阳能电池的朝向弄偏了
D．测量该组数据时将太阳能电池向灯靠近了
（3）通过实验图线可知，该太阳能电池的电动势为______V；若将该太阳能电池直接与 的定值
电阻相连，则此时该电池的内阻约为______ （结果均保留三位有效数字）。
（4）对太阳能电池来讲，最大输出功率是其重要参数。根据以上数据可以估算这块太阳能电池在该光照
条件下的最大输出功率为______ （结果保留两位有效数字）。
【答案】 ①. 见解析 ②. AC##CA ③. 1.40（1.37~1.43） ④. 875（825~890） ⑤. 0.63
（0.60~0.65）
【解析】
（1）[1]根据表格数据在 图像中描绘序号为10～12的数据点，作出 图线如图所示
（2）[2]从描绘的各数据点来看，序号为1的数据存在实验错误。
A．电阻箱实际接入阻值大于电阻箱记录值，根据
可知电压测量值小于真实值，故A正确；
B．电阻箱实际接入阻值小于电阻箱记录值，根据可知电压测量值大于真实值，故B错误；
C．测量该数据时将太阳能电池的朝向弄偏了，则测量时电动势偏小，电流和电压测量值偏小，故C正确；
D．测量该组数据时将太阳能电池向灯靠近了，则测量时电动势偏大，电流和电压测量值偏大，故D错误。
故选AC。
（3）[3]当电流 时，通过实验图线可知，该太阳能电池的电动势为
[4]若将该太阳能电池直接与 的定值电阻相连，在图像中作出定值电阻的 图线，如图所示
根据图像交点可知，此时外电压为 ，电流为 ，根据闭合电路欧姆定律可得
解得此时该电池的内阻为
（4）[5]这块太阳能电池的输出功率为
由 图像可知，这块太阳能电池在该光照条件下的最大输出功率约为
13. “夸父一号”太阳探测卫星可以观测太阳辐射的硬X射线。硬X射线是波长很短的光子，设波长为 。
若太阳均匀地向各个方向辐射硬X射线，卫星探测仪镜头正对着太阳，每秒接收到N个该种光子。已知探
测仪镜头面积为S，卫星离太阳中心的距离为R，普朗克常量为h，光速为c，求：
(1)每个光子的动量p和能量E；
(2)太阳辐射硬X射线的总功率P。
【答案】(1) ， ；(2)
【详解】(1)由题意可知每个光子的动量为每个光子的能量为
(2)太阳均匀地向各个方向辐射硬X射线，根据题意设t秒发射总光子数为n，则
可得
所以t秒辐射光子的总能量
太阳辐射硬X射线的总功率
14. 如图(a)所示电视机遥控器中有一个用透明介质封装的发光二极管，它发出红外光来控制电视机的各种
功能．一兴趣小组找来一个用此种材料制成的半圆柱体，利用插针法测定该透明介质的折射率．实验中用
A、B两个大头针确定入射光路，C、D两个大头针确定出射光路．P和Q分别是入射点和出射点，且
AB⊥MN，如图(b)所示．测得半圆柱体的半径R＝5 cm，OP＝1 cm，DQ＝4 cm，D到法线OQ的距离DG
＝2 cm.已知光速c＝3.0×108 m/s.
(1)求该透明介质的折射率和光在该介质中传播的速度大小；
(2)实际测得封装二极管的半球直径d＝5 mm，发光二极管的发光面是以EF为直径的发光圆盘，其圆心位
于半球的球心点O，如图(c)所示．为确保发光面发出的红外光第一次到达半球面时都不发生全反射，发光
二极管的发光面半径r最大应为多大？
【答案】 (1)2.5 1.2×108 m/s (2)1 mm
【解析】 (1)设∠DQG为i，∠OQP为r，由几何关系得sin i＝，
sin r＝
由折射定律n＝代入数据解得n＝2.5
由n＝可得v＝＝1.2×108 m/s
(2)设E点发出的光线ES、ET与法线的夹角分别为θ和α，ES⊥EF，光线ET为任一光线，过O点向TE作
垂线OZ，设OZ为h，
则sin α＝，
sin θ＝
又h
