江苏省南京市示范名校2024届高三下学期第一次四校联考物理试题

江苏省南京市示范名校2024届高三下学期第一次四校联考物理试题
考生须知：
1．全卷分选择题和非选择题两部分，全部在答题纸上作答。

选择题必须用2B铅笔填涂；非选择题的答案必须用黑色字迹的钢笔或答字笔写在“答题纸”相应位置上。

2．请用黑色字迹的钢笔或答字笔在“答题纸”上先填写姓名和准考证号。

3．保持卡面清洁，不要折叠，不要弄破、弄皱，在草稿纸、试题卷上答题无效。

一、单项选择题：本题共6小题，每小题4分，共24分。

在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。

1、某研究性学习小组在探究电磁感应现象和楞次定律时，设计并进行了如下实验：如图，矩形金属线圈放置在水平薄玻璃板上，有两块相同的蹄形磁铁，相对固定，四个磁极之间的距离相等．当两块磁铁匀速向右通过线圈位置时，线圈静止不动，那么线圈所受摩擦力的方向是()
A．先向左，后向右B．先向左，后向右，再向左
C．一直向右D．一直向左
2、2019年“嫦娥四号”探测器成功着陆在月球背面。

如图，为给“嫦娥四号”探测器登陆月球背面提供通信支持，“鹊桥号”卫星绕地月拉格朗日L2点做圆周运动。

已知在地月拉格朗日点L1或L2，卫星受地球和月球引力的合力作用，能随月球同步绕地球做圆周运动。

则（）
A．卫星在L1点的线速度比在L2点的小
B．卫星在L1点的角速度比在L2点的大
C．同一卫星L1、L2点受地球和月球引力的合力相等
D．若技术允许，使“鹊桥号”刚好位于L2点，能量消耗最小，能更好地为“嫦娥四号”探测器提供通信支持
3、下图是a、b两光分别经过同一双缝干涉装置后在屏上形成的干涉图样，则（）
A．在同种均匀介质中，a光的传播速度比b光的大
B．从同种介质射入真空发生全反射时a光临界角大
C ．照射在同一金属板上发生光电效应时，a 光的饱和电流大
D ．若两光均由氢原子能级跃迁产生，产生a 光的能级能量差大
4、两球A 、B 在光滑水平面上沿同一直线、同一方向运动，m A ＝1 kg ，m B ＝2 kg ，v A ＝6 m/s ，v B ＝2 m/s 。

当A 追上B 并发生碰撞后，两球A 、B 速度的可能值是（ ） A ．v A ′＝3 m/s ，v B ′＝4 m/s B ．v A ′＝5 m/s ，v B ′＝2.5 m/s C ．v A ′＝2 m/s ，v B ′＝4 m/s
D ．v A ′＝－4 m/s ，v B ′＝7 m/s
5、作为我国核电走向世界的“国家名片”，华龙一号是当前核电市场上接受度最高的三代核电机型之一，是我国核电创新发展的重大标志性成果，其国内外示范工程按期成功的建设，对我国实现由核电大国向核电强国的跨越具有重要意义。

已知发电站的核能来源于
23592
U 的裂变，现有四种说法
①23592U 原子核中有92个质子，143个中子；
②23592U 的一种可能裂变是变成两个中等质量的原子核，反应方程为：2351
95
1391
92038
540U n U Xe 2n +→
++；
③
23592
U 是天然放射性元素，常温下它的半衰期约为45亿年，升高温度半衰期缩短；
④一个
235
92
U 裂变能放出200MeV 的能量，合3.2×10-11J 。

以上说法中完全正确的是（ ） A ．①②③
B ．②③④
C ．①③④
D ．①②④
6、一宇宙飞船的横截面积，以的恒定速率航行，当进入有宇宙尘埃的区域时，设在该区域，单位体积内有颗尘埃，每颗尘埃的质量为，若尘埃碰到飞船前是静止的，且碰到飞船后就粘在飞船上，不计其他阻力，为保持飞船匀速航行，飞船发动机的牵引力功率为（ ） A ．
B ．
C ．snm
D ．
二、多项选择题：本题共4小题，每小题5分，共20分。

在每小题给出的四个选项中，有多个选项是符合题目要求的。

全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。

7、一列简谐横波在介质中沿x 轴传播，在0t =时刻的波形图如图所示，P 、Q 为介质中的两质点。

此时质点P 正在向动能减小的方向运动，质点Q 横坐标为5cm 。

1s t =时，质点Q 第一次回到平衡位置，4
s 3
t =时，质点P 第一次回到平衡位置。

下列说法正确的是（ ）
A ．波沿x 轴负方向传播
B ．4
s 3t =
时，质点P 向y 轴负方向运动 C ．波长为12cm
D ．2
s 3
t =时，质点P 位于波峰
8、如图所示，在半径为R 的圆形区域内有垂直纸面的匀强磁场，磁感应强度为B 。

P 是磁场边界上的一点，大量电荷量为q 、质量为m 、相同速率的离子从P 点沿不同方向同时射入磁场。

其中有两个离子先后从磁场边界上的Q 点（图中未画出）射出，两离子在磁场边缘的出射方向间的夹角为60︒，P 点与Q 点的距离等于R 。

则下列说法正确的是（ ）
A ．离子在磁场中的运动半径为
36
R
B ．离子的速率为
33qBR
m
C ．两个离子从Q 点射出的时间差为
23m
qB
π D ．各种方向的离子在磁场边缘的出射点与P 点的最大距离为
233
R
9、a 、b 两物体沿同一直线运动，运动的位置一时间（x t -）图像如图所示。

分析图像可知（ ）
A ．1t 时刻两物体的运动方向相同
B ．21~t t 时间内的某时刻两物体的速度相等
C ．21
~t t 时间内a 、b 两物体运动的路程不等D ．2t 时刻b 物体从后面追上a 物体
10、下列说法正确的是
A ．声波在空气中的传播速度比在水中的传播速度快
B．受迫振动中驱动力的频率不一定等于物体的固有频率
C．拍摄玻璃橱窗内的物品时，在镜头前加装一个偏振片是为了增加透射光的强度
D．宇航员驾驶宇宙飞船以接近光速经过地球时，地球上的人认为飞船上的时钟变慢
E.机械波的波长越长，则该波越容易发生衍射现象
三、实验题：本题共2小题，共18分。

把答案写在答题卡中指定的答题处，不要求写出演算过程。

11．（6分）二极管具有单向导电性，正向导通时电阻几乎为零，电压反向时电阻往往很大。

某同学想要测出二极管的反向电阻D
R，进行了如下步骤：
步骤一：他先用多用电表欧姆档进行粗测：将红、黑表笔分别插入正、负表笔插孔，二极管的两端分别标记为A和B。

将红表笔接A端，黑表笔接B端时，指针几乎不偏转；红表笔接B端，黑表笔接A端时，指针偏转角度很大，则为了测量该二极管的反向电阻，应将红表笔接二极管的___________端（填“A”或“B”）；
步骤二：该同学粗测后得到R D=1490Ω，接着他用如下电路（图一）进行精确测量：已知电压表量程0~3V，内阻R V=3kΩ。

实验时，多次调节电阻箱，记下电压表的示数U和相应的电阻箱的电阻R，电源的内阻不计，得到1
U
与R的关系图
线如下图（图二）所示。

由图线可得出：电源电动势E=___________，二极管的反向电阻D
R=__________；
步骤二中二极管的反向电阻的测量值与真实值相比，结果是___________（填“偏大”、“相等”或“偏小”）。

12．（12分）在“测定金属的电阻率”的实验中，所用测量仪器均已校准。

已知待测金属丝的电阻值Rx约为5Ω。

在测电阻时，可供选择的器材有：
电源E：电动势3V，内阻约1Ω
电流表A1：量程0~0.6A，内阻约0.125Ω；
电流表A2：量程0~3A，内阻约0.025Ω；
电压表V1：量程0~3V，内阻约3kΩ；
电压表V2：量程0~15V，内阻约15kΩ；
滑动变阻器R1：最大阻值5Ω，允许最大电流2A；
滑动变阻器R2：最大阻值1000Ω，最大电流0.6A开关一个，导线若干。

(1)在上述器材中，应该选用的电流表是_______，应该选用的电压表是_______。

若想尽量多测几组数据，应该选用的滑动变阻器是_______（填写仪器的字母代号）。

(2)用所选的器材，在答题纸对应的方框中画出电路图_____________________。

(3)关于本实验的误差，下列说法正确的是____________。

A ．对金属丝的直径多次测量求平均值，可消除误差 B ．由于电流表和电压表内阻引起的误差属于偶然误差 C ．利用电流I 随电压U 的变化图线求R x 可减小偶然误差
四、计算题：本题共2小题，共26分。

把答案写在答题卡中指定的答题处，要求写出必要的文字说明、方程式和演算步骤。

13．（10分）如图所示，一单色细光束AB 从真空中以入射角i =45°，入射到某透明球体的表面上B 点，经研究发现光束在过球心O 的平面内，从B 点折射进入球内后，又经球的内表面只反射一次，再经球表面上的C 点折射后，以光线CD 射出球外，此单色光在球体内传播速度是832
10/2
m s ⨯，在真空中的光速为3×108 m/s 。

求： (1)此单色细光束在透明球内的折射率；
(2)出射光线CD 与入射光线AB 方向改变的角度。

14．（16分）如图甲所示，质量m =1kg 的小滑块(视为质点)，从固定的四分之一光滑圆弧轨道的最高点A 由静止滑下，经最低点B 后滑上位于水平面的木板，并恰好不从木板的右端滑出。

已知木板质量M =4 kg ，上表面与圆弧轨道相切于B 点，木板下表面光滑，滑块滑上木板后运动的v t -图象如图乙所示，取g =10m/s 2。

求： （1）圆弧轨道的半径及滑块滑到圆弧轨道末端时对轨道的压力大小； （2）滑块与木板间的动摩擦因数； （3）木板的长度。

15．（12分）如图所示，光滑轨道槽ABCD 与粗糙轨道槽GH （点G 与点D 在同一高度但不相交，FH 与圆相切）通过光滑圆轨道EF 平滑连接，组成一套完整的轨道，整个装置位于竖直平面内。

现将一质量1m kg =的小球甲从AB 段距地面高02h m =处静止释放，与静止在水平轨道上、质量为1kg 的小球乙发生完全弹性碰撞。

碰后小球乙滑上右边斜面轨道并能通过轨道的最高点E 点。

已知CD 、GH 与水平面的夹角为θ=37°，GH 段的动摩擦因数为μ=0.25，圆轨道的半径R ＝0.4m ，E 点离水平面的竖直高度为3R （E 点为轨道的最高点），（2
10/g m s =，s 370.6o in =，
cos370.8o =）求两球碰撞后：
（1）小球乙第一次通过E 点时对轨道的压力大小； （2）小球乙沿GH 段向上滑行后距离地面的最大高度；
（3）若将小球乙拿走，只将小球甲从AB 段离地面h 处自由释放后，小球甲又能沿原路径返回，试求h 的取值范围。

参考答案
一、单项选择题：本题共6小题，每小题4分，共24分。

在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。

1、D 【解题分析】
当原磁通量增加时，感应电流的磁场与原来磁场的方向相反，两个磁场产生相互排斥的作用力； 当原磁通量减少时，感应电流的磁场就与原来磁场的方向相同，两个磁场产生相互吸引的作用力，所以感应电流总要阻碍导体和磁极间的相对运动。

当磁铁匀速向右通过线圈时，N 极靠近线圈，线圈的感应电流总要阻碍磁极的相对运动，给磁极向左的安培力，那么磁极给线圈向右的安培力，线圈静止不动，是因为受到了向左的摩擦力。

当N 极离开线圈，线圈的感应电流总要阻碍磁极的相对运动，给磁极向左的安培力，那么磁极给线圈向右的安培力，线圈静止不动，是因为受到了向
左的摩擦力。

所以整个过程线圈所受的摩擦力一直向左。

故D 正确。

故选D 。

2、A 【解题分析】
B ．地月拉格朗日点L 1或L 2与月球保持相对静止，卫星在L 1、L 2点的角速度相等，故B 错误； A ．根据v r ω=可得，卫星在L 1点的线速度比在L 2点的小，故A 正确；
C ．根据2a r ω=可得，同一卫星L 1、L 2点受地球和月球引力的合力不相等，故C 错误；
D ．若“鹊桥号”刚好位于L 2点，几乎不消耗能量，但由几何关系可知，通讯范围较小，并不能更好地为“嫦娥四号”探测器提供通信支持，故D 错误。

故选A 。

3、D 【解题分析】
A ．由图可知a 光的干涉条纹间距小于b 光的，根据 L x d
λ∆=
可知a 的波长小于b 的波长，a 光的频率大于b 光的频率，a 光的折射率大于b 光的折射率，则根据
c n v
=
可知在同种介质中传播时a 光的传播速度较小，A 错误； B ．根据
1sin C n
=
可知从同种介质中射入真空，a 光发生全反射的临界角小，B 错误；
C ．发生光电效应时饱和光电流与入射光的强度有关，故无法比较饱和光电流的大小，C 错误；
D ．a 光的频率较高，若两光均由氢原子能级跃迁产生，则产生a 光的能级差大，D 正确。

故选D 。

【题目点拨】
此题考查了双缝干涉、全反射、光电效应以及玻尔理论等知识点；要知道双缝干涉中条纹间距的表达式L
x d
λ∆=
，能从给定的图片中得到条纹间距的关系；要知道光的频率越大，折射率越大，全反射临界角越小，波长越小，在介质中传播的速度越小． 4、C 【解题分析】
A ．碰前系统总动量为：
(1622)kg m/s 10kg m/s p =⨯+⨯⋅=⋅
碰前总动能为：
22k 11
(1622)J 22J 22
E =⨯⨯+⨯⨯=
如果A 3m/s v '=，B 4m/s v '=，则碰后总动量为： (1324)kg m/s 11kg m/s p '=⨯+⨯⋅=⋅
动量不守恒，不可能，A 错误；
B ．碰撞后，A 、B 两球同向运动，A 球在B 球的后面，A 球的速度大于B 球的速度，不可能，B 错误；
C ．如果A 2m/s v '=，B 4m/s v '=，则碰后总动量为： (1224)kg m/s 10kg m/s p '=⨯+⨯⋅=⋅
系统动量守恒，碰后总动能为： 22k 11
(122418J 22
)J E =⨯⨯⨯⨯='+
系统动能减小，满足碰撞的条件，C 正确； D ．如果A 4m/s v '=-，B 7m/s v '=，则碰后总动量为 (1(4)27)kg m/s 10kg m/s p '=⨯-+⨯⋅=⋅
系统动量守恒，碰后总动能为： 22k 11
(1427)J 57J 22
E =⨯⨯+⨯='⨯
系统动能增加，不可能，D 错误。

故选C 。

5、D 【解题分析】 由
23592
U 的质量数和电荷数关系可知，23592U 原子核中有92个质子，143个中子，①正确；由核反应方程中电荷数守恒
和质量数守恒知②正确；半衰期不受外界因素影响，故③错误；通过计算知：200MeV=200×109×1.6×10-19J= 3.2×10-11J 。

④正确。

故选D 。

6、C 【解题分析】
根据题意求出时间内黏附在卫星上的尘埃质量，然后应用动量定理求出推力大小，利用P=Fv 求得功率； 【题目详解】
时间t 内黏附在卫星上的尘埃质量：，
对黏附的尘埃，由动量定理得：
解得：
；
维持飞船匀速运动，飞船发动机牵引力的功率为，故选项C 正确，ABD 错误。

【题目点拨】
本题考查了动量定理的应用，根据题意求出黏附在卫星上的尘埃质量，然后应用动量定理可以求出卫星的推力大小，利用P=Fv 求得功率。

二、多项选择题：本题共4小题，每小题5分，共20分。

在每小题给出的四个选项中，有多个选项是符合题目要求的。

全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。

7、BC 【解题分析】
A ．当0t =时，质点P 正在向动能减小的方向运动，即P 点向y 轴正方向运动，根据上下坡法，机械波向x 轴正方向传播，A 错误；
B ．当1s t =时，质点Q 第一次回到平衡位置，则有4s T =，当经过4
s 3
t =，质点P 由y 轴上方位置第一次回到平衡位置，应该向y 轴负方向运动，B 正确；
C ．当1s t =时，质点Q 第一次回到平衡位置，则有4s T =，由于4
s 3
t =时质点P 第一次回到平衡位置，设波速为v ，在
4
s 3时间内，波传播的距离为 43
x v =
也可表示为
3
5cm 4
x λ=
- 而
vT λ=
解得
12cm λ=
C 正确；
D ．波峰与P 点水平距离为
'5cm=1cm 2
x λ
=
-
传播时间为1
s 3
，D 错误。

故选BC 。

8、BCD 【解题分析】
从Q 点能射出两个离子，则离子圆周运动半径r 小于磁场区域圆半径R ，运动轨迹如图所示。

PQO ∆为等边三角形。

A ．由几何关系得
2
R PM =
又有
sin 60PM
r ︒
=
解两式得
3
3
r R =
① 选项A 错误；
B ．在磁场中做圆周运动有
2
mv qvB r
=②
解①②式得
33qBR
v m
=
选项B 正确； C ．圆周运动的周期为
2m
T qB
π=
两离子在磁场中运动的时间分别为
13T t =
223T t =
则从磁场射出的时间差为
23m
t qB
π∆=
选项C 正确；
D ．各种方向的离子从磁场中的出射点与P 点的最大距离为
2323
R
r =
选项D 正确； 故选BCD. 9、BCD 【解题分析】
A ．图像的切线斜率表示速度，1t 时刻a 的速度为正、b 的速度为负，运动方向相反，选项A 错误；
B ．如图所示，21~t t 时间内有一点N ，在这一点b 图像的斜率与a 图像的斜率相等，即二者速度相等（临界点），选
项B 正确。

C ．1t 时刻和2t 时刻，二者位置坐标均相等，则21~t t 时间内两物体位移相等。

但该过程中，a 始终正向运动，b 先负
向、后正向运动，则二者运动的路程不等，选项C 正确。

D ．2t 时刻两物体在同一位置，之前一段时间二者速度方向相同，且b 的速度大于a 的速度，则b 从后面追上a 。

选项D 正确； 故选BCD. 10、BD
E 【解题分析】
A ．声波属于机械波，其在水中的传播速度比在空气中的传播速度快，故A 错误；
B ．在受迫振动中，物体振动的频率等于驱动力的频率，与固有频率不一定相等，故B 正确；
C ．拍摄玻璃橱窗内的物品时，由于玻璃表面反射光的干扰，影像会不清楚，如果在镜头前加装一个偏振片就可以减弱反射光的强度，故C 错误；
D ．字航员驾驶宇宙飞船以接近光速经过地球时，根据时间的相对性可知，地球上的人观察到飞船上的时间间隔变长，时钟变慢，故D 正确；
E ．障碍物、孔的尺寸越小或者机械波波长越长，越容易发生衍射现象，故E 正确。

故选BDE 。

三、实验题：本题共2小题，共18分。

把答案写在答题卡中指定的答题处，不要求写出演算过程。

11、A 2.0V 1500Ω 相等 【解题分析】
[1]多用电表测电阻时电流从黑表笔流出，红表笔流入。

当红表笔接A 时，指针几乎不偏转，说明此时二极管反向截止，所以接A 端。

[2]根据电路图由闭合电路欧姆定律得
V D V D
U
R
R R R R E U +
+= 整理得
V D
V D
11R R R U E ER R +=+ 再由图像可知纵截距
10.5E
=
解得
2.0V E =
[3]斜率
V D
3V D
1.50.5210R R ER R +-=⨯
解得
D 1500ΩR =
[4]由于电源内阻不计，电压表内阻已知，结合上述公式推导可知二极管反向电阻的测量值与真实值相等。

12、1A 1V
1R
C
【解题分析】
(1)[1]因为电动势3V ，所以电压表选择V 1； [2]根据欧姆定律可知电路中最大电流为
x
0.6A E
I R =
= 所以电流表为A 1；
[3]为保证调节方便，则选择阻值较小的滑动变阻器R 1； (2)[4]因为
V x 300056004050.125
x A R R R R ==>== 则说明待测电阻为小电阻，所以电流表采用外接法，实验要求尽量多测几组数据，所以滑动变阻器采用分压式，电路图如图所示
(3)[5]A ．实验中产生的误差不能消除，只能减小，故A 错误； B ．由于电流表和电压表内阻引起的误差属于系统误差，故B 错误；
C ．利用图象法求解电阻可减小偶然误差，故C 正确。

故选C 。

四、计算题：本题共2小题，共26分。

把答案写在答题卡中指定的答题处，要求写出必要的文字说明、方程式和演算步骤。

13、 (1)2；(2)150° 【解题分析】 (1)根据公式c
n v
=
求得光束在球内的折射率 8
8
3102
32102
n ⨯==⨯ (2)由折射定律得
sin sin i
n r
=
解得
30r =︒
由几何关系及对称性，有
()22
r i r r i α
=--=-
则
42r i α=-
把30,45r i ︒︒==代入得
30︒=α
方向改变的角度为
180150βα︒︒=-=
出射光线CD 与入射光线AB 方向的夹角是150°
14、（1）5m R =，30N F =；（2）0.4μ=；（3）10m l =
【解题分析】
（1）由图乙可知，滑块刚滑上木板时的速度大小10m /s v =，则由机械能守恒定律有
21
2
mgR mv =
解得
5m R =
滑块在圆弧轨道末端时
2
mv F mg R
-= 解得
30N F =
由牛顿第三定律可知，滑块对圆弧轨道末端的压力大小为30N （2）滑块在木板上滑行时，木板与滑块组成的系统动量守恒，有
()1mv m M v =+
解得
12m /s v =
滑块在木板上做匀减速运动时，由牛顿第二定律可知
1mg ma μ-=
由图乙知
2114m /s v v
a t
-=
=- 解得
0.4μ=
（3）由功能关系可知
()22111
22
mv m M v mgl μ-+= 解得
10m l =
15、（1）30N ；（2）1.62m ；（3）h ≤0.8m 或h ≥2.32m 【解题分析】
（1）小球甲从A 点到B 点由机械能守恒定律可得：20012
m gh m v =
甲甲 两小球碰撞时由动量守恒定律可得：'
00m v m v m v '=+甲甲乙
由机械能守恒定律可得：
2'2'200111222
m v m v m v =+甲甲乙 小球乙从BC 轨道滑至E 点过程，由机械能守恒定律得：
'22111
322
m v m g R m v =⋅+乙乙乙 小球乙在E 点，根据牛顿第二定律及向心力公式，2
1v N m g m R
+=乙乙
根据牛顿第三定律小球乙对轨道的压力N ＇=N ，由以上各式并代入数据得：/v s ='，'N =30N （2）D 、G 离地面的高度12cos370.48h R R m =-=
设小球乙上滑的最大高度为m h ，则小球乙在GH 段滑行的距离1
sin37
m h h
s -= 小球乙从水平轨道位置滑至最高点的过程，根据动能定理：21
02
m m gh fs m v '--=-乙乙
其中cos37f mg μ=，/s v '=， 由以上各式并代入数据得 1.62m m h =
（3）只有小球甲时，小球甲要沿原路径返回，若未能完成圆周运动，则20.8h R m ≤=
若能完成圆周运动，则小球甲返回时必须能经过圆轨道的最高点E 。

设小球沿GH 上升的竖直高度为h ∆，上升过程克服摩擦力做功为
f W ，则：cos37sin37
f h
W fs mg μ∆'==⋅
小球甲从释放位置滑至最高点的过程，根据动能定理：1()0f mg h h h W --∆-= 设小球甲返回至G 点时的速度为G v ，根据动能定理：212
f G m
g
h W mv ∆-= 从G 点返回至E 点的过程，根据机械能守恒：
2211(cos37)22
G E mv mg R R mv =++ 在E 点，2E
v mg m R
= 由以上各式得h =2.32m
故小球甲沿原路径返回的条件为0.8h m ≤或 2.32h m ≥。