文档文本内容
【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06
（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. “水流导光”实验装置如图所示，长直开口透明塑料瓶内装有适量清水，在其底侧开一小孔，水从小孔
流出形成弯曲不散开的水流，用细激光束透过塑料瓶水平射向该小孔，观察实验现象．则( )
A．减小激光的强度，“水流导光”现象更明显
B．改用频率更低的激光，“水流导光”现象更明显
C．改用折射率较大的液体，“水流导光”现象更明显
D．随着瓶内清水高度的降低，“水流导光”现象更明显
【答案】 C
【解析】 减小激光的强度，激光全反射的临界角不变，现象不会改变，故A错误；改用频率更低的激光，
激光全反射的临界角变大，“水流导光”现象减弱，故 B错误；改用折射率较大的液体，激光全反射的临
界角变小，“水流导光”现象更明显，故C正确；随着瓶内清水高度的降低，则从孔中射出的水流速度会
变小，水流轨迹会变得弯曲，激光在水和空气界面处的入射角会变小，“水流导光”现象会减弱，故 D错
误．
2. 图甲中给出了氢原子光谱中4种可见光谱线对应的波长，这4种光的光子能量由大到小排列依次为3.02
eV、2.86 eV、2.55 eV和1.89 eV，氢原子能级图如图乙所示，则( )A．遇同一个障碍物，H 比H 更易发生明显衍射现象
α δ
B．H 光能使处于n＝2能级的氢原子电离
γ
C．H 光是由处于n＝5能级的氢原子向低能级跃迁的过程中产生的
δ
D．若4种光均能使某金属发生光电效应，则H 光对应的光电子的最大初动能最大
α
【答案】 A
【解析】 因为H 比H 的波长更大，则遇同一个障碍物，H 比H 更易发生明显衍射现象，选项A正确；
α δ α δ
H 光的光子能量为2.86 eV，而使处于n＝2能级的氢原子电离需要的能量至少为3.4 eV，则H 光不能使处
γ γ
于n＝2能级的氢原子电离，选项B错误；H 光的光子能量为3.02 eV，是由处于n＝6能级的氢原子向n＝
δ
2能级跃迁的过程中产生的，选项C错误；H 光的波长最长，光子能量最小，则若4种光均能使某金属发
α
生光电效应，则H 光对应的光电子的最大初动能最小，选项D错误．
α
3. 一根足够长的试管开口竖直向下，中间用水银封闭了一定质量的理想气体，如图所示．现将试管绕定点
缓慢向右转到虚线处，则下列图像中可能正确的是( )
【答案】 D
【解析】 设管内气体的压强为p、体积为V，水银柱的长度为h，转过的角度为θ，则p＝p －pcos θ，
0 h
当θ增大时，cos θ减小，封闭气体的压强增大、温度不变，根据理想气体状态方程＝C，可得V＝T，压
强增大，V－T图像中斜率应该减小，故A错误；根据理想气体状态方程＝C，可得p＝T，气体体积减小，
p－T图像的斜率增大，故B错误；根据理想气体状态方程＝C，可得p＝T，温度不变，压强增大，图中箭
头方向反了，故C错误；p－V图像的等温线为双曲线的一支，封闭气体的压强增大、体积减小、温度不变，
故D正确．
4. 中国的面食文化博大精深，种类繁多，其中“山西刀削面”堪称天下一绝，传统的操作手法是一手托面
一手拿刀，直接将面削到开水锅里．如图4所示，小面圈刚被削离时距开水锅的高度为 h，与锅沿的水平距离为L，锅的半径也为L，将削出的小面圈的运动视为平抛运动，且小面圈都落入锅中，重力加速度为
g，则下列关于所有小面圈在空中运动的描述错误的是( )
图4
A．运动的时间都相同
B．速度的变化量都相同
C．落入锅中时，最大速度是最小速度的3倍
D．若初速度为v，则L<v<3L
0 0
【答案】 C
【解析】 根据h＝gt2，可得运动的时间t＝，所有小面圈在空中运动的时间都相同，故选项A正确，不符
合题意；根据Δv＝gΔt，可得所有小面圈的速度的变化量都相同，故选项B正确，不符合题意；因为水平
位移的范围为L<x<3L，v ＝＝L
min
v ＝＝3L
max
故水平初速度的范围为L<v<3L
0
落入锅中时，最大速度
v ＝＝
max
最小速度为v ＝＝
min
故选项D正确，不符合题意，选项C错误，符合题意．
5. 心室纤维性颤动是一种常见类型的心脏病发作，除颤器被应急医疗队用来制止心脏病发作患者的纤维性
颤动．当除颤器中一个70 μF电容器充电到5 000 V时，其电容器存储的能量中约200 J在约2 ms的脉冲周
期被发送通过患者，则流过胸腔的电流为( )
A．200 A B．20 A
C．2 A D．0.2 A
【答案】 B
【解析】 设流过胸腔的电流为I，则有E＝UIt，解得I＝＝ A＝20 A，B正确，A、C、D错误．
6. 如图甲所示的陀螺可在圆轨道的外侧旋转而不脱落，好像轨道对它施加了魔法一样，被称为“魔力陀
螺”，该玩具深受孩子们的喜爱．其物理原理可等效为如图乙所示的模型：半径为 R的磁性圆轨道竖直固
定，质量为m的小铁球(视为质点)在轨道外侧转动，A、B两点分别为轨道上的最高点、最低点．铁球受轨
道的磁性引力始终指向圆心且大小不变，重力加速度为g，不计摩擦和空气阻力．下列说法正确的是( )
A．铁球可能做匀速圆周运动B．铁球绕轨道转动时机械能不守恒
C．铁球在A点的速度一定大于或等于
D．要使铁球不脱轨，轨道对铁球的磁性引力至少为5mg
【答案】 D
【解析】 铁球绕轨道转动受到重力、轨道的磁性引力和轨道的弹力作用，而轨道的磁性引力和弹力总是
与速度方向垂直，故只有重力对铁球做功，铁球做变速圆周运动，铁球绕轨道转动时机械能守恒，A、B
错误；铁球在A点时，有mg＋F －F ＝m，当F ＝mg＋F 时，v ＝0，选项C错误；铁球从A到B的
吸 NA NA 吸 A
过程，由动能定理有2mgR＝mv 2－mv 2，当v ＝0时，铁球在B点的速度最小，解得v ＝2，球在B点处，
B A A Bmin
轨道对铁球的磁性引力最大，F －mg－F ＝m，当v ＝v ＝2且F ＝0时，解得F ＝5mg，故要使
吸 NB B Bmin NB 吸min
铁球不脱轨，轨道对铁球的磁性引力至少为5mg，选项D正确．
7. 在如图所示的电路中，电源电动势为E、内电阻为r，闭合开关S，当滑动变阻器的滑片P移动时，发现
电压表示数变大，则下列判断正确的是( )
A．电流表示数变大
B．电阻R 的电功率变大
1
C．滑动变阻器的滑片P向上移动
D．电源的输出功率一定增大
【答案】 A
【解析】 根据串反并同可知，电压表示数变大，说明滑动变阻器阻值变大，即滑动变阻器的滑片 P向下
移动，同理得电流表示数变大，电阻R 的电功率变小，故A正确，B、C错误；当外电阻和内电阻相等时，
1
电源的输出功率最大，当滑片P向下移动时外电阻变大，但是不能确定外电阻和内电阻的关系，所以输出
功率不一定变大，故D错误．
8. “嫦娥五号”探测器绕月球做匀速圆周运动时，轨道半径为r，速度大小为v.已知月球半径为R，引力
常量为G，忽略月球自转的影响．下列选项正确的是( )
A．月球平均密度为
B．月球平均密度为
C．月球表面重力加速度大小为
D．月球表面重力加速度大小为
【答案】 D
【解析】 由万有引力提供向心力，可得G＝m，解得M＝，月球体积V＝πR3 ，所以月球平均密度为ρ＝
＝ ，故A、B错误；在月球表面，有G＝mg，解得月球表面重力加速度大小为g＝＝，故C错误，D正确．
9. 口罩中使用的熔喷布经驻极处理后，对空气的过滤增加静电吸附功能．驻极处理装置如图所示，针状电
极与平板电极分别接高压直流电源正负极，针尖附近的空气被电离后，带电粒子在静电力作用下运动，熔
喷布捕获带电粒子带有静电，平板电极表面为等势面，熔喷布带电后对电场的影响可忽略不计，不计带电粒子的重力，下列说法正确的是( )
A．针状电极上，针尖附近的电场较弱
B．熔喷布上表面因捕获带电粒子将带负电
C．沿图中虚线向熔喷布运动的带电粒子，其加速度逐渐减小
D．两电极相距越远，熔喷布捕获的带电粒子速度越大
【答案】 C
【解析】 导体尖端的电荷特别密集，所以电场强度比较大，沿着远离尖端的地方电场强度逐渐减小，静
电力减小，加速度也减小，故C正确，A错误；空气受电场影响被电离产生带电粒子，电场线方向从正极
指向负极，带正电的粒子沿电场线方向运动被熔喷布捕获而使熔喷布带正电，故 B错误；带电粒子的运动
速度由动能定理可知速度的大小与合外力做功有关，即与静电力做功有关，根据 W＝Uq可知，静电力做
功只与电势差有关，和运动距离无关，故D错误．
10. 如图是汽车上使用的电磁制动装置示意图．电磁制动是一种非接触的制动方式，其原理是当导体在通
电线圈产生的磁场中运动时，会产生涡流，使导体受到阻碍运动的制动力．下列说法正确的是( )
A．制动过程中，导体不会产生热量
B．如果导体反向转动，此装置将不起制动作用
C．制动力的大小与线圈中电流的大小无关
D．线圈电流一定时，导体运动的速度越大，制动力就越大
【答案】 D
【解析】 电磁制动的原理是当导体在通电线圈产生的磁场中运动时，会产生涡流，电流流过导体时会产
生热量，A错误；如果导体反向转动，此时产生的涡流方向也相反，电流和运动方向同时反向，安培力方
向不变，故还是使导体受到阻碍运动的制动力，B错误；线圈中电流越大，则产生的磁场越强，则转盘转
动产生的涡流越强，则制动装置对转盘的制动力越大，C错误；线圈电流一定时，导体运动的速度越大，
转盘转动产生的涡流越强，制动力就越大，D正确．
11. 如图所示，倾角为30°的斜面固定在水平地面上，其下端有一垂直于斜面的固定挡板．轻质弹簧的一端
与挡板相连，另一端连接一质量为0.4 kg的光滑小球(可视为质点)．现将小球由平衡位置O沿斜面向上拉
动15 cm至P点，使其在P、P′之间做简谐运动，M、N为斜面上关于O点对称的两点．规定沿斜面向上为
正方向，已知弹簧的劲度系数为20 N/m，且弹簧始终处于弹性限度内，取g＝10 m/s2.则( )A．小球在P点的回复力为－5 N
B．小球在P′点时弹簧的形变量为25 cm
C．小球从N点向上运动，经四分之三个周期，其运动的路程小于45 cm
D．在M、N两点，小球的速度大小相等，弹簧的弹性势能也相等
【答案】 B
【解析】 O点为平衡位置，沿斜面向上拉动15 cm后，小球受到的合力为F ＝kx ＝3 N，则小球在P
合 OP
点的回复力为－3 N，故A错误；由简谐运动的对称性可知，小球在 P′点的回复力为3 N，有kΔx－mgsin
30°＝3 N，解得Δx＝25 cm，故B正确；小球经平衡位置O时，速度最大，从N点向上运动，前四分之一
周期内运动的路程要大于15 cm，后二分之一周期内运动的路程为30 cm，总路程大于45 cm，故C错误；
根据简谐运动的对称性可知，小球在M、N两点的速度大小相等，由系统机械能守恒可知，小球在N点时
弹簧的弹性势能大于小球在M点时弹簧的弹性势能，故D错误．
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. 某实验小组用图甲所示装置测量木块与木板间的动摩擦因数 。
实验操作步骤如下：①取若干个完全相同的钩码，将部分钩码悬挂在细线下，剩余的钩码放在木块凹槽中，
记录悬挂钩码的个数 ；②保持长木板水平，释放木块后打点计时器打出纸带；③将木块凹槽中的钩码逐
个添加到细线下端，重复多次打出纸带。
（1）如图乙所示用刻度尺测量纸带上点的位置，其第4点读数为__________ 。
（2）已知打点周期为 ，第5点的瞬时速度为____________ 。（结果保留两位有效数字）
（3） 测得悬挂钩码数 与相应的加速度 如下表，请根据表中数据在图丙作出 图像____。已知当地
重力加速度 ，由图线可求得木块与木板间的动摩擦因数 __________。（结果保留两位有效数字）
0.60 1.30 1.96 2.62 3.30
个 6 7 8 9 10
（4）实验中发现木板未调节水平，右端偏高，考虑到此因素的影响， 的测量值_______（填“大于”、
“小于”或“等于”）真实值。
【答案】 ①. 10.30 ②. 0.85 ③. ④. 0.34 ⑤. 小于
【解析】
（1）[1]刻度尺的分度值为0.1cm，需要估读到分度值的下一位，第4点读数为10.30cm；
（2）[2]根据匀变速直线运动中间时刻的瞬时速度等于该过程平均速度可得
（3）[3]根据表中数据作出 图像如图所示[4]设每个钩码的质量为m，所有钩码质量的之和为M，木块质量为 ，当细线下端挂有n个钩码时，对
这n个钩码，根据牛顿第二定律有
对小车及剩余钩码，根据牛顿第二定律有
联立解得
根据图像可得
解得
（4）[5]实验中发现木板未调节水平，右端偏高，设木板与水平面夹角为 ，根据（3）分析，纵轴截距为
则
若仍按照 计算，则 的测量值小于真实值。
13. 某同学以金属戒指为研究对象，探究金属物品在变化磁场中的热效应。如图所示，戒指可视为周长为
L、横截面积为S、电阻率为 的单匝圆形线圈，放置在匀强磁场中，磁感应强度方向垂直于戒指平面。若
磁感应强度大小在 时间内从0均匀增加到 ，求：
(1)戒指中的感应电动势和电流；
(2)戒指中电流的热功率。【答案】(1) ， ；(2)
【解析】(1)设戒指的半径为 ，则有
磁感应强度大小在 时间内从0均匀增加到 ，产生的感应电动势为
可得
戒指的电阻为
则戒指中的感应电流为
(2)戒指中电流的热功率为
14. 光照射到物体上对物体表面产生的压力叫光压，科学家设想在未来的宇航事业中利用太阳照射到太阳
帆上产生的光压来加速星际飞船，设该飞船所在地每秒每单位面积接收到光的总能量为 E，光平均波长为
λ，光在真空中的速度为c，太阳帆面积为S，反射率100%，设太阳光垂直射到太阳帆上，飞船总质量为
m，普朗克常量为h.求：
(1)太阳帆上每秒内接收到光子的个数；
(2)星际飞船飞行的加速度．
【答案】 (1) (2)
【解析】 (1)光子的频率为ν＝
一个光子的能量为hν＝h
太阳帆每秒接收的能量为ES，故每秒内接收的光子的个数为n＝＝(2)光子垂直射到太阳帆上再反射，动量变化量为2p，设光对太阳帆的压力为F，光子的动量为p＝
单位时间内由动量定理知F×1＝n·2p＝·2＝
由牛顿第二定律得a＝＝.
15. 现将等宽双线在水平面内绕制成如图甲所示轨道，两段半圆形轨道半径均为 R＝ m，两段直轨道AB、
A′B′长度均为l＝1.35 m．在轨道上放置一个质量m＝0.1 kg的小圆柱体，如图乙所示，圆柱体与轨道两侧
相切处和圆柱截面圆心O连线的夹角θ为120°，如图丙所示．两轨道与小圆柱体间的动摩擦因数均为 μ＝
0.5，小圆柱尺寸和轨道间距相对轨道长度可忽略不计．初始时小圆柱位于 A点处，现使之获得沿直轨道
AB方向的初速度v.重力加速度大小g＝10 m/s2，求：
0
(1)小圆柱沿AB运动时，内、外轨道对小圆柱的摩擦力F 、F 的大小；
f1 f2
(2)当v＝6 m/s，小圆柱刚经B点进入圆弧轨道时，外轨和内轨对小圆柱的压力F 、F 的大小；
0 N1 N2
(3)为了让小圆柱不脱离内侧轨道，v 的最大值以及在v 取最大值情形下小圆柱最终滑过的路程s.
0 0
【答案】 (1)0.5 N 0.5 N (2)1.3 N 0.7 N (3) m/s 2.85 m
【解析】 (1)圆柱体与轨道两侧相切处和圆柱截面圆心O连线的夹角θ为120°，
根据对称性可知，两侧弹力大小均与重力相等，为1 N，
内、外轨道对小圆柱的摩擦力F ＝F ＝μF ＝0.5 N
f1 f2 N
(2)当v＝6 m/s，小圆柱刚经B点进入圆弧轨道时有mv2－mv2＝－(F ＋F )l
0 0 f1 f2
在B点有F sin 60°－F sin 60°＝m，F cos 60°＋F cos 60°＝mg
N1 N2 N1 N2
解得F ＝1.3 N，F ＝0.7 N
N1 N2
(3)为了让小圆柱不脱离内侧轨道，v 最大时，在B点恰好内轨对小圆柱的压力为0，有
0
F ′sin 60°＝m，
N1
F ′cos 60°＝mg
N1
且mv 2－mv 2＝－(F ＋F )l
m 0m f1 f2
解得v ＝ m/s，在圆弧上受摩擦力为
0m
F＝μF ′＝μ＝1 N
f N1
即在圆弧上所受摩擦力大小与在直轨道所受总摩擦力大小相等
所以mv 2＝Fs
0m f
解得s＝2.85 m.
16. 在学校举办的高楼落蛋活动中，为保证鸡蛋从高处落地后能完好无损，小明设计了如图甲所示的装置．
装置下端安装了一个横截面(俯视)如图乙所示的磁体，其内、外分别为圆柱形和圆筒形，两者固定在一起，
且两者间存在沿径向向外的磁场，不考虑磁体在其他区域产生的磁场．圆筒形磁体与两条平行金属导轨
AH和BG固定在一起，CDFE是一个金属线框，DF、CE被约束在导轨的凹槽内，可沿导轨无摩擦地滑动，
线框CD的正中间接有一个半径为r(r略大于圆柱形磁体的半径)、匝数为N、总电阻为R的线圈，EF之间接有一只装有鸡蛋的铝盒，铝盒的电阻也为R.导轨上方固定有一根绝缘细棒HG.细棒与铝盒间连接了一根
劲度系数为k的轻质绝缘弹簧．小明将该装置置于距离水平地面高h(h远大于装置自身高度)处，并保持导
轨竖直，待铝盒静止后将弹簧锁定，此时线圈恰好位于磁体上边界处．现由静止释放装置，整个装置竖直
落到水平地面上后弹簧立即解除锁定，且磁体连同两导轨和绝缘棒 HG的速度立即变为零．已知线框
CDFE(含线圈、铝盒、鸡蛋)的总质量为m，线框第一次运动到最低点时弹簧的形变量是装置刚落地时的两
倍，此时EF仍未进入磁场，线圈所在处的磁感应强度大小均为B，重力加速度为g，弹簧始终在弹性限度
内，除线圈和铝盒外，线框其他部分的电阻不计，忽略空气阻力．求：
(1)落地时线圈切割磁感线产生的感应电动势E以及线圈中感应电流的方向(俯视)；
(2)从落地到线框最终静止的过程中，回路产生的总焦耳热Q；
(3)从落地到线框第一次运动到最低点的过程中，通过回路某截面的电荷量q.
【答案】 (1)2πNBr· 顺时针 (2)mgh (3)
【解析】 (1)根据右手定则可知，线圈中的感应电流方向为顺时针，落地时线圈切割磁感线产生的感应电
动势为
E＝NvLB，L＝2πr，
mgh＝mv2
解得E＝2πNBr·
(2)由于待铝盒静止后将弹簧锁定，则从落地到线框最终静止的过程中，根据动能定理有mgh－Q＝0
(3)线框CDFE(含线圈、铝盒、鸡蛋)静止时有mg＝kx
1
由题知线框第一次运动到最低点时弹簧的形变量是装置刚落地时的两倍，则说明线框刚落地到最低点下落
的距离为x，根据法拉第电磁感应定律有E＝N＝N
1
则通过回路某截面的电荷量
q＝·Δt＝N
整理后有q＝.
