信息必刷卷04-2024年高考物理考前信息必刷卷（江苏专用）

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2、锻炼同学的考试心理，训练学生快速进入考试状态。高考的最佳心理状态是紧张中有乐观，压力下有自信，平静中有兴奋。
3、训练同学掌握一定的应试技巧，积累考试经验。模拟考试可以训练答题时间和速度。高考不仅是知识和水平的竞争，也是时间和速度的竞争，可以说每分每秒都是成绩。
4、帮助同学正确评估自己。高考是一种选拨性考试，目的是排序和择优，起决定作用的是自己在整体中的相对位置。因此，模拟考试以后，同学们要想法了解自己的成绩在整体中的位置。
绝密★启用前
2024年高考物理考前信息必刷卷01
（江苏卷）（解析版）
江苏省高考物理试卷的试题型式从2023年变为：11（单选题）＋1（实验题）＋4（计算题），六册课本知识融合到整个试卷中，不出现分块命题。命题依然根据江苏省新高考大纲要求，注重从日常生活实际情境中选取素材，考查考生对基本概念和规律的物理本质的理解；考查考生分析并解决原始问题、实际问题的能力；考查考生发现问题、表述问题、分析论证并解决问题的能力。

2023年江苏物理试题难度比2022年试题有所降低，依据高考具有选拔性、导向性和评价性，预测2024年江苏物理高考命题整体上稳中有进，在求进中回归基础，在基础中强化融合，在融合中中注重应用，在应用中力求创新。
力与物体的平衡是物理学的基础，是历年高考的高频考点。本试卷第1题综合考查利用正交分解法与合成法、整体法与隔离法综合分析问题的能力。
电磁感应考点因为综合性强，对能力要求较高，是2024高考的大概率考点。本试卷第8题以导体棒转动切割磁感线为素材，考查感应电动势、闭合电路欧姆定律、电荷量、热量等知识点。。
一、单项选择题：共10题，每题4分，共40分，每题只有一个选项最符合题意。
1．．如图，直角支架固定在水平地面上，小球A穿在竖直光滑杆上，横杆上固定一滑轮。将细绳一端系在A上，另一端跨过滑轮系在小水桶B上，系统处于静止状态。现因桶底破损，里面有少许水缓慢渗漏下来。不计滑轮质量及摩擦，在球A缓慢下降过程中（ ）
A．绳对球A拉力的竖直分量变大
B．竖直杆对球A的弹力保持不变
C．轴对滑轮的作用力方向竖直向上
D．轴对滑轮的作用力越来越小
【答案】D
【解析】球A缓慢下降，A处于动态平衡状态，对A受力分析，如图所示
根据平衡条件得FTcsθ=mAg，FN=mAgtanθ ，在球A缓慢下降过程中，θ减小，则FN减小，绳对球A的拉力的竖直分量保持不变，故A错误，B错误；以滑轮为研究对象，由平衡条件可知，轴对滑轮的作用力方向在两绳子的夹角的角平分线上，故C错误；对球A、水桶B、滑轮和绳组成的系统分析，受到竖直向下的重力、竖直杆对A水平向左的弹力FN和轴对滑轮斜向上的作用力FT1，由于重力减小，竖直杆对A的弹力FN也减小，故轴对滑轮的作用力也越来越小，故D正确。故选D。
2．如图所示，图甲为手机无线充电图，图乙为其充电原理的示意图，电磁感应式无线充电的原理与变压器类似，通过分别安装在充电板的励磁线圈和手机内的感应线圈，利用产生的磁场传递能量。当励磁线圈ab端通入如图丙的正弦式交变电流后，就会在感应线圈中感应出电流，最终实现为手机电池充电。在充电过程中（ ）
A．感应线圈中产生的是恒定电流
B．励磁线圈中的电流产生的磁场恒定不变
C．感应线圈和励磁线圈通过互感现象实现能量传递
D．感应线圈中电流的方向总是与励磁线圈中电流方向相反
【解答】当励磁线圈通入如图丙的正弦式交变电流后，根据麦克斯韦电磁场理论可知，在励磁线圈中产生了呈周期性变化的磁场，根据法拉第电磁感应定律，可知在感应线圈中产生同频率的正弦交流电，故AB错误；无线充电的原理是电磁感应，所以感应线圈和励磁线圈通过互感现象实现能量传递，故C正确；由楞次定律可知，当励磁线圈中电流减小时，感应电流的方向可能与励磁线圈的电流方向相同，故D错误。故选C。
3．氢原子能级如图所示，一群原处于n＝4 能级的氢原子向基态跃迁的过程中（ ）
A．放出三种频率不同的光子
B．放出六种频率不同的光子
C．放出的光子的最大能量为13.6eV，最小能量是0.85eV
D．放出的光能够使逸出功为13.0eV的金属发生光电效应
【答案】B
【解析】根据C42=6，知放出6种不同频率的光子。故A错误，B正确。从能级4跃迁到能级1放出的光子能量最大，从能级4跃迁到能级3放出的光子能量最小。根据hγ＝Em﹣En，最大能量为12.75eV，最小能量是0.66eV，故C错误。根据光电效应的条件，只有放出的光子能量大于13.0eV的光子，才能使该金属发生光电效应，故D错误。故选B。
4．2022年11月1日4时27分，空间站梦天实验舱在发射入轨后，成功对接于天和核心舱前向端口。梦天实验舱，又称为梦天舱，是中国空间站“天宫”的重要组成部分。对接变轨过程简化为如图所示，MN是椭圆轨道Ⅱ的长轴。梦天实验舱从圆轨道Ⅰ先变轨到椭圆轨道Ⅱ，再变轨到圆轨道Ⅲ，并在圆轨道Ⅲ上与运行的天和核心舱实施对接。下列说法正确的是（ ）
A．梦天实验舱在变轨过程中机械能不变
B．可让梦天实验舱先进入圆轨道Ⅲ，然后加速追赶天和核心舱实现对接
C．无论在轨道Ⅱ还是轨道Ⅲ，梦天实验舱在N点的加速度都相同
D．梦天实验舱在椭圆轨道Ⅱ上运行的周期与天和核心舱的运行周期相等
【答案】C
【解析】梦天实验舱在变轨过程中都需要加速度做离心运动，有外力对其做正功，机械能变大，故A错误；如果梦天实验舱先进入圆轨道Ⅲ后再加速，梦天实验舱会飞到更高的轨道，无法与和核心舱实现对接，故B错误；无论在轨道Ⅱ还是轨道Ⅲ，梦天实验舱在N点所受的万有引力相等，根据牛顿第二定律可知梦天实验舱在N点的加速度都相同，故C正确；由图可知椭圆轨道Ⅱ的半长轴小于圆轨道Ⅲ的轨道半径，根据开普勒第三定律可知梦天实验舱在椭圆轨道Ⅱ上运行的周期小于天和核心舱的运行周期，故D错误。故选C。
5．如图所示，空间有两个相距为d的等量异种电荷，以两电荷连线的中点为坐标原点O，建立如图所示坐标系。在x轴上有一坐标为（，0）的点A，在y轴上有一坐标为（0，l）的点B。若d<A. A、B两点电场强度大小相等
B. A点电场强度大小是B点的两倍
C. 在A点由静止释放的负点电荷将作简谐振动
D. 在B点由静止释放的正点电荷将作上下振动
【答案】B
【解析】根据题意，由点电荷场强公式及电场叠加原理可得，A点的电场强度为
由于d<B点的电场强度大小为
同理，忽略的大小，则有，即A点电场强度大小是B点的两倍，故A错误，B正确；根据题意，假设在A点由静止释放的负点电荷将作简谐振动，则O点为平衡位置，电场力提供回复力，点电荷在O点右侧x处时，规定x轴正方向为正方向，则有，不满足回复力与位移关系F=-kx，则不是简谐运动，故C错误；由电场叠加原理可知，B点电场方向水平向左，在B点由静止释放的正点电荷将向左运动，故D错误。故选B。
6．如图所示，两列波长与振幅都相同的横波，t=0时，沿x轴正方向传播的波正好传播到坐标原点，沿x轴负方向传播的波刚好传播到x=1m处。已知两列波的振幅均为5cm，波速均为5m/s，则下列说法正确的是（ ）
A．两波相遇后，原点是振动减弱的点
B．经0.4s，处于原点的质点运动的路程为2m
C．0.4s时，坐标在0~1m之间的质点位移都为0
D．在0~0.4s内，坐标在0~1m之间的质点的路程都为0
【答案】C
【解析】
【详解】两波在原点处的振动方向均向上，相遇后原点的振动加强，A错误；两波波长均为2m，则周期为，设经过时间t1，沿x轴负方向传播的波刚好传播到原点处，有，已知两列波的振幅，所以在前0.2s处于原点的质点运动路程为s1=2A=10cm，0.2s时两波相遇，原点为振动加强点，此时的振幅为A1=2A=10cm，
则后0.2s经过的路程为s1=2A1=20cm，则经0.4s，处于原点的质点运动的路程s=s1+s2=30cm=0.3m，B错误；在0.4s时，左侧的波刚好传播到2m处，右侧的波刚好传播到–1m处，两列波的振动情况完全相反且振幅相同，则在0.4s时，坐标在0~1m之间的质点位移都为0，C正确；路程为质点运动轨迹的长度，而位移则是由始末位置决定，在0~0.4s内，坐标在0~1m之间的质点位移为0，但路程不为0，D错误。故选C。
7．关于以下四张图片，下列说法正确的是（ ）
A. 甲图：五颜六色的彩虹是光的干涉现象
B. 乙图：利用偏振眼镜能观看立体电影，说明光属于纵波
C. 丙图：电子穿过铝箔后的衍射图样，说明了电子具有波动性
D. 丁图：让高频电磁波的振幅随信号强弱而改变的技术叫调谐
【答案】C
【解析】五颜六色的彩虹是光的色散现象，故A错误；利用偏振眼镜能观看立体电影，说明光属于横波，故B错误；电子穿过铝箔后的衍射图样，说明了电子具有波动性，故C正确；让高频电磁波的振幅随信号强弱而改变的技术叫调幅，故D错误。故选C。
8．如图所示，光滑圆弧形导轨MN、PQ的半径分别为r、3r，O点为两个圆弧的圆心，P、M之间用导线连接电阻R。轻质金属棒通过铰链固定在O点，另一端连接质量为m、中心有孔的金属小球C，金属球套在导轨PQ上；金属棒初始位置水平，金属球、金属棒与导轨接触良好。在过圆心O的水平线下方有垂直纸面向里的匀强磁场，磁感应强度大小为B。已知重力加速度为g，金属棒粗细均匀，总电阻为3R，金属球与导轨电阻不计。现将金属球由静止释放，当其运动到O点正下方D点时，金属球的速度大小为v，则（ ）
A．金属球运动到D点时，金属棒OA两点间的感应电动势为零
B．金属球运动到D点时，电阻R两端的电压为4Brv/11
C．该过程中，通过电阻的电荷量为2πr2B/3R
D．该过程中，电阻上产生的焦耳热为mgr‒mv2/2
【答案】C
【解析】当金属球运动到O点正下方时，金属棒OA段切割磁感线，感应电动势不为零，故A错误；当金属球运动到O点正下方时，金属球的速度为v，A点的速度为v'=v/3
金属棒AC段产生的电动势为 ，则电阻R两端的电压为 ，故B错误；金属球滑动到O点正下方时，回路中的平均电动势为 ，回路中的平均电流为 ，此过程通过电阻的电荷量为q=IΔt，联立可得 ，故C正确；金属球滑动到O点正下方时，根据能量守恒定律可知，回路中产生的总焦耳热为 ，电阻上产生的焦耳热为 故D错误。故选C。
9．羽毛球运动是一项深受大众喜爱的体育运动。某同学为研究羽毛球飞行规律，找到了如图所示的羽毛球飞行轨迹图，图中A、B为同一轨迹上等高的两点，P为该轨迹的最高点，则该羽毛球（ ）
A．在A、B两点的速度大小相等
B．整个飞行过程中经P点的速度最小
C．AP段的飞行时间大于PB段的飞行时间
D．在A点的机械能大于B点的机械能
【答案】D
【解析】由题可知，羽毛球在运动过程中受到空气阻力作用，且空气阻力做负功，所以机械能减小，所以A点速度大于B点的速度，A点的机械能大于B点的机械能，故A错误，D正确；当羽毛球所受重力与阻力的合力方向与速度方向垂直时，羽毛球的速度最小，而在最高点P时，合力方向与速度夹角为钝角，说明羽毛球速度最小应该在P点之前，故B错误；
由于存在空气阻力作用，AP段羽毛球处于上升阶段，其竖直向下的加速度大于重力加速度，而PB段羽毛球处于下降阶段，加速度小于重力加速度，由于位移大小相等，所以AP段的飞行时间小于PB段的飞行时间，故C错误。故选D。
10．如图所示，一定质量的理想气体分别经历a→b和a→c两个过程，其中a→b为等温过程，状态b、c的体积相同，则（ ）
A．状态a的内能大于状态bB．状态a的温度高于状态c
C．a→c过程中气体吸收热量D．若沿abca过程变化则外界对气体做负功
【答案】C
【解析】a→b是等温过程，气体温度不变，气体的内能相等，故A错误；由图示图象可知，状态b、c的体积相同，根据一定质量理想气体的状态方程PV/T=C，可知c的温度大于b和a的温度，且c的内能大于b和a的内能，从a到c气体体积增大，气体对外界做功，W<0，该过程内能增大，ΔU>0，由热力学第一定律可知：ΔU=W+Q，可知Q>0，所以，a→c过程中气体吸收热量，故B错误，C正确；P‒V图像，图像包围的面积表示做功，可知在过程a→b中小于过程b→c→a中图像包围的面积，可知过程a→b中气体对外做功小于过程b→c外界对气体做功，故若沿abca过程变化则外界对气体做正功，故D错误。
11．2021年5月28日，我国“人造太阳”打破世界纪录，成功实现1.2亿摄氏度运行101秒。其结构如图所示，在“人造太阳”周围，距“人造太阳”中心L处有多个半径均为r的圆形能量接收装置（r<A. eq \\al(4,2)He的比结合能比eq \\al(3,1)H的小
B. 方程中未知量满足a=2d+b
C. 一次氘-氚聚变释放的能量为Δmc2
D. 单个接收装置对外输出功率P=Δmc2r24L2t
【答案】D
【解析】该核反应释放能量，生成的eq \\al(4,2)He更稳定，因此eq \\al(4,2)He的比结合能比eq \\al(3,1)H的大，故A错误；结合核反应过程中电荷数守恒可得a+b=2d，即a=2d–b，故B错误；由质能方程得t时间内“人造太阳”释放的能量为E=Δmc2，并非一次聚变释放的能量，以“人造太阳”的中心为球心，L为半径的球面上，单位面积接收到的能量为E−=E4πL2，单个接收装置接收到的能量为E0=E−⋅πr2，则单个接收装置的功率为P=E0t=Δmc2r24L2t，故C错误，D正确。故选D。
核反应方程式中生成物比反应物稳定，根据爱因斯坦质能方程，结合质量亏损求出释放的能量；根据功率的计算公式解得功率。
核反应方程式中生成物比反应物稳定，比结合能越大，粒子越稳定。核反应过程中质量数守恒。
二、非选择题：本题共5小题，共60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；有数值计算时，答案中必须写出数值和单位。
12．欧姆表的内部电路可简化为一个电动势为E的电源、一个电流表和一个阻值为r的电阻串联而成（如图甲所示）。小明同学欲测量某多用电表欧姆挡在“×100”挡时的内部电阻和电动势，选用的器材如下：
多用电表，电压表（量程0~3V、内阻为3kΩ），滑动变阻器 （最大阻值2kΩ），导线若干。请完善以下步骤：
（1）将多用电表的选择开关调到“×100”挡，再将红、黑表笔短接，进行_____ （机械/欧姆）调零；
（2）他按照如图乙所示电路进行测量，将多用电表的红、黑表笔与a、b两端相连接，此时电压表右端应为_____接线柱 （正/负）；
（3）调节滑动变阻器滑片至某位置时，电压表示数如图丙所示，其读数为________V。
（4）改变滑动变阻器阻值，记录不同状态下欧姆表的示数R及相应电压表示数U。根据实验数据画出的图线如图丁所示，由图可得电动势E=________ V，内部电路电阻r=________kΩ。（结果均保留两位小数）
【答案】欧姆 正 0.95（0.94~0.96） 1.45（1.41~1.47） 1.57 （1.52-1.59）
【解析】（1）选择合适的挡位进行欧姆调零，使指针指向欧姆表的零刻度位置；
（2）黑表笔和欧姆挡内部的电源正极相连，电压表右端和黑表笔相连，所以电压表右端应为正接线柱；
（3）电压表分度值为0.1V，所以电压表读数为：0.95V；
（4）根据闭合电路欧姆定律：
变形得：
根据图像中的斜率：
解得：E=1.45V；
根据图像中的纵截距：
解得r=1.75kΩ。
13．如图所示，密闭导热汽缸与活塞间无摩擦，对活塞施加沿斜面向上的外力F。当F=2mg时，汽缸与活塞静止在倾角为37º的斜面上。已知汽缸质量m1=4m，活塞质量m2=m，活塞横截面积为S。静止时活塞与汽缸底部距离为L0，斜面与汽缸之间的动摩擦因数，大气压强P0，重力加速度为g，设环境温度保持不变。现缓慢增加外力F的大小。
（1）求开始F=2mg时，汽缸受到的摩擦力；
（2）求当汽缸与活塞共同沿斜面向上以0.6g的加速度加速运动时，F力的大小；
（3）从静止状态到（2）问中状态的过程中，活塞相对汽缸底部运动的距离。
【答案】（1）mg，沿斜面向上；（2）8mg；（3）
【解析】
【详解】（1）开始时汽缸与活塞静止在斜面上，由受力平衡
解得F=-mg
负号表示f方向沿斜面向上，大小为mg。
（2）当汽缸与活塞共同沿斜面向上以0.6g的加速度加速运动时，由牛顿第二定律
解得F'=8mg
（3）以活塞为研究对象，当F=2mg静止时
解得
当F'=8mg活塞向上匀加速时
解得
对于汽缸内气体，由玻意耳定律
解得
则活塞相对汽缸底部运动距离
14．如图1所示，O点是一半径为R的匀质玻璃半球体的球心，平面水平放置，有一束光线从距离O点为r= 33R的P点入射至玻璃半球内，光线与竖直方向的夹角为θ，当θ=0º时光线恰好在球面发生全反射，若只考虑第一次射到各表面的光线，则
（1）玻璃的折射率？
（2）如图2所示，若半球球面区域均有光线竖直向下入射，平面有光出射的面积为多少？
【答案】见解析
【解析】（1）当入射光与竖直方向夹角θ=0º时发生全发射，如图所示：
此时OP= 33R，由几何关系可得sinθ= 33，又因为sinθ=1n，则折射率n= 3。
（2）因为n= 3，则sinθsinα= 3，当β=30º时发生全发射，如图所示：
所以由几何关系可得在ΔOAB中，有π2−θ+α=180°−∠OAB，∠OAB=120º，联立解得θ=75º，α=15º，在ΔOAB中，由正弦定理可得OAsinα=Rsin∠OAB；解得OA= 2+ 28R，则平面有光出射的面积为S=π·OA2=2+ 28πR2。
15．如图所示，内壁光滑的管道ABCD竖直放置，其圆形轨道部分半径R=1.2m，管道左侧A处放有弹射装置，被弹出的物块可平滑进入管道，管道右端出口D恰好水平，且与圆心O等高，出口D的右侧接水平直轨道，轨道呈光滑段、粗糙段交替排列，每段长度均为L=0.1m。在第一个光滑段与粗糙段的结合处P位置放一质量m=0.1kg的物块乙，质量为m=0.1kg的物块甲通过弹射装置获得初动能。两物块与各粗糙段间的动摩擦因数均为μ=0.1，弹簧的弹性势能与压缩量的平方成正比，当弹射器中的弹簧压缩量为d时，滑块甲到达与圆心O等高的C处时刚好对管壁无挤压。管道内径远小于圆形轨道半径，物块大小略小于管的内径，物块视为质点，空气阻力忽略不计，g=10m/s2。
（1）求弹射器释放的弹性势能和滑块经过B点时对管道的压力F；
（2）当弹射器中的弹簧压缩量为2d时，滑块甲与滑块乙在P处发生碰撞（碰撞时间极短），碰后粘在一起运动，求因碰撞甲物块损失的机械能；
（3）若发射器中的弹簧压缩量为nd（n=2、3、4……），滑块甲与滑块乙在P处发生碰撞（碰撞时间极短），碰后粘在一起运动，求碰后两物块滑行的距离s与n的关系式。
【答案】（1）1.2J；3N，竖直向下；（2）2.7J；（3）（6n-6.1）m
【详解】(1)滑块甲到达与圆心O等高的C处时刚好对管壁无挤压，说明到达C点处速度恰好为零，从A到C由能量守恒可得
从C到B过程由能量守恒可得
在B点由牛顿第二定律可得
解得FN，由牛顿第三定律可知，对管道压力大小为3N，方向竖直向下。
(2)从A到D过程由能量守恒可得
由于弹簧的弹性势能与压缩量的平方成正比，对比(1)中结论可知
碰撞过程由动量守恒可得
甲物块损失的机械能为
联立解得。
(3)从A到D过程由能量守恒可得
弹簧具有的弹性势能为
碰撞过程满足动量守恒
设在粗糙段滑行距离为x1，由能量守恒可得
满足
在光滑段滑行距离为
所以滑行的总距离为s=x1+x2=（6n-6.1）m.
16．如图所示，间距为d、折成直角的和金属导轨水平部分QF、PE足够长，竖直部分FG、EH底端接有电动势为E的电源和开关K，M、N两点间接有电容为C的电容器。倾角为的倾斜金属轨道TD、SC，间距也为d，S、T两点间接有自感系数为L的电感线圈。水平轨道和倾斜轨道用长度为l的水平粗糙绝缘材料平滑连接。整个空间存在竖直向上的匀强磁场，磁感应强度为B。闭合开关K，电容器充电完毕后断开开关，并将质量为m、长度为d的金属杆ab从倾斜轨道上某一位置由静止释放，下滑过程中流过ab杆的电流大小为（x为杆沿斜轨道下滑的距离）。ab杆到达倾斜轨道底端CD处时加速度恰好为0，通过粗糙绝缘材料到达PQ处时速度为v0。已知m=0.3kg、d=0.5m、θ=30º、E=1.0V、、L=0.1H、B=1.0T、v0=1.0m/s、l=0.6m。不计除绝缘材料外的一切摩擦与空气阻力，不计电感线圈、金属杆ab及导轨的电阻。ab杆始终与导轨垂直且接触良好。求：（提示：力F与位移x共线时，可以用图像下的“面积”代表力F所做的功）
（1）电容器充电完毕所带的电荷量Q；
（2）ab杆释放处距水平轨道的高度h；
（3）ab杆从EF处飞出时的速度v；
（4）ab杆与粗糙绝缘材料的动摩擦因数μ。
【答案】（1）1.2C；（2）0.4m；（3）1.5m/s；（4）0.25
【详解】（1）根据题意可知q=CE=1.2C
（2）ab杆到达倾斜轨道底端CD处时加速度恰好为0，则BId=mgtanθ
即
ab杆释放处距水平轨道的高度h=xsinθ=0.4m
（3）经过PQ后Bid=ma ，Δv=aΔt
整理 Δq=C（E-Bdv）
所以ab杆从EF处飞出时的速度v=1.5m/s
（4）下滑过程
安培力做功WA=FAxcsθ ，
力F与位移x共线时，可以用F-x图像下的“面积”代表力F所做的功，解得WA=0.6J ，v1=2m/s
经过粗糙段
解得μ=0.25