江苏省四校联考2023-2024学年高三适应性调研考试物理试题含解析

江苏省四校联考2023-2024学年高三适应性调研考试物理试题
注意事项：
1．答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号、考场号和座位号填写在试题卷和答题卡上。

用2B铅笔将试卷类型（B）填涂在答题卡相应位置上。

将条形码粘贴在答题卡右上角"条形码粘贴处"。

2．作答选择题时，选出每小题答案后，用2B铅笔把答题卡上对应题目选项的答案信息点涂黑；如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案。

答案不能答在试题卷上。

3．非选择题必须用黑色字迹的钢笔或签字笔作答，答案必须写在答题卡各题目指定区域内相应位置上；如需改动，先划掉原来的答案，然后再写上新答案；不准使用铅笔和涂改液。

不按以上要求作答无效。

4．考生必须保证答题卡的整洁。

考试结束后，请将本试卷和答题卡一并交回。

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、如图甲所示，矩形导线框abcd放在垂直纸面的匀强磁场中，磁感应强度B随时间变化的图像如图乙所示。

规定垂直纸面向里为磁感应强度的正方向，水平向右为安培力的正方向，在0~4s内，线框ab边受到的安培力F随时间变化的图像正确的是（）
A．B．
C．D．
2、根据爱因斯坦的“光子说”可知（）
A．“光子说”本质就是牛顿的“微粒说”
B．只有光子数很多时，光才具有粒子性
C．一束单色光的能量可以连续变化
D．光的波长越长，光子的能量越小
3、2019年11月5日我国成功发射第49颗北斗导航卫星，标志着北斗三号系统3颗地球同步轨道卫星全部发射完毕。

人造卫星的发射过程要经过多次变轨方可到达预定轨道，在发射地球同步卫星的过程中，卫星从圆轨道I的A点先变轨到椭圆轨道II，然后在B点变轨进人地球同步轨道III，则（）
A ．卫星在轨道II 上过A 点的速率比卫星在轨道II 上过
B 点的速率小
B ．若卫星在I 、II 、III 轨道上运行的周期分别为T 1、T 2、T 3，则T 1<T 2<T 3
C ．卫星在B 点通过减速实现由轨道II 进人轨道I
D ．该卫星在同步轨道III 上的运行速度大于7.9km/s
4、一半径为R 的半圆形玻璃砖放置在竖直平面上，其截面如下图所示. 图中O 为圆心，MN 为竖直方向的直径.有一束细光线自O 点沿水平方向射入玻璃砖，可以观测到有光线自玻璃砖内射出，现将入射光线缓慢平行下移，当入射光线与O 点的距离为d 时，从玻璃砖射出的光线刚好消失.则此玻璃的折射率为（ ）
A ．22R R d -
B ．22R d R -
C ．R d
D ．d R
5、如图所示，正三角形ABC 区域内存在的磁感应强度大小为B ，方向垂直其面向里的匀强磁场，三角形导线框abc 从A 点沿AB 方向以速度v 匀速穿过磁场区域。

已知AB =2L ，ab =L ，∠b =90︒，∠C=30︒，线框abc 三边阻值均为R ，ab 边与AB 边始终在同一条直线上。

则在线圈穿过磁场的整个过程中，下列说法正确的是（ ）
A ．磁感应电流始终沿逆时针方向
B ．感应电流一直增大
C ．通过线框某截面的电荷量为2
36BL R
D ．c 、b 23BLv 6、如图所示，一束平行光经玻璃三棱镜折射后分解为a 、b 两种单色光。

则下列说法正确的是（ ）
A．在真空中传播时，a光的速度大
B．从玻璃射向空气时，b光发生全发射的临界角小
C．经过同一双缝干涉实验装置时，观察到a光的相邻亮条纹间距大
D．若b光能使某金属发生光电效应，则a光也一定能发生光电效应
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、下列说法正确的是________。

A．夏天行车，给汽车轮胎充气，气压不宜过高，因为汽车高速行驶时胎压会增大
B．只要知道气体的摩尔体积和阿伏加德罗常数，就可以算出气体分子的体积
C．由于液体表面分子间距离大于液体内部分子间的距离，液面分子间只有引力，没有斥力，所以液体表面具有收缩的趋势
D．食盐晶体中的钠、氯离子按一定规律分布，具有空间上的周期性
E.夏天开空调给车内降温，此时空调机从车内吸收的热量少于向车外排放的热量
8、如图所示为一质点的简谐运动图象。

由图可知
A．质点的运动轨迹为正弦曲线
B．t=0时，质点正通过平衡位置向正方向运动
C．t=0.25s时，质点的速度方向与位移的正方向相同
D．质点运动过程中，两端点间的距离为0.1m
9、氢原子的能级如图所示，普朗克常量为h。

处于第4能级的大量氢原子向第2能级跃迁，下列说法中正确的是（）
A ．可以释放出3种不同频率的光子
B ．可以释放出2种不同频率的光子
C ．所释放的光子的最小频率为43-E E h
D ．所释放的光子的最小频率为与42-
E E h
10、如图所示，设水车的转轮以某一较大的角速度ω做匀速圆周运动，轮缘上有两个水滴A 、B 同时从同一高度被甩出，并且都落到转轮右侧的水平地面上，假设水滴被甩出的瞬时速度大小与其在轮上运动时相等，速度方向沿转轮的切线方向，不计空气阻力。

下列判断中正确的有（ ）
A ．两水滴落到水平地面上的速度相同
B ．两水滴在空中飞行过程中重力做的功相等
C ．高度一定，ω越大，两水滴在空中飞行的时间差△t 越大
D ．高度一定，ω越大，两水滴落地点的距离Δx 越大
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）用如图甲所示装置研究平抛运动。

将白纸和复写纸对齐重叠并固定在竖直的硬板上。

钢球沿斜槽轨道PQ 滑下后从Q 点飞出，落在水平挡板MN 上。

由于挡板靠近硬板一侧较低，钢球落在挡板上时，钢球侧面会在白纸上挤压出一个痕迹点。

移动挡板，重新释放钢球，如此重复，白纸上将留下一系列痕迹点。

（1）本实验必须满足的条件有____________。

A ．斜槽轨道光滑
B ．斜槽轨道末端切线水平
C ．每次从斜槽上相同的位置无初速度释放钢球
D ．挡板高度等间距变化
（2）如图乙所示，在描出的轨迹上取A 、B 、C 三点，三点间的水平间距相等且均为x ，竖直间距分别是y 1和y 2。

若
A 点是抛出点，则1
2
y y =________；钢球平抛的初速度大小为________（已知当地重力加速度为g ，结果用上述字母表示）。

12．（12分）用图甲所示的实验装置来测量匀变速直线运动的加速度．
（1）实验的主要步骤：
①用游标卡尺测量挡光片的宽度d ，结果如图乙所示，读得d =________mm ；
②用刻度尺测量A 点到光电门所在位置B 点之间的水平距离x ；
③滑块从A 点静止释放（已知砝码落地前挡光片已通过光电门）；
④读出挡光片通过光电门所用的时间t ；
⑤改变光电门的位置，滑块每次都从A 点静止释放，测量相应的x 值并读出t 值．
（1）根据实验测得的数据，以x 为横坐标，2
1t 为纵坐标，在坐标纸中作出21x t 图线如图丙所示，求得该图线的斜率k ＝____________m –1s –1；由此进一步求得滑块的加速度a=____________m·s –1．（计算结果均保留3位有效数字）
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，有一玻璃做成的工件，上半部分是半径为R 的半球体，球心为O 。

下半部分是半径为R ，高157
h R =的圆柱体。

圆柱体底面是一层发光面。

发光面向上竖直发出平行于中心轴OO '的光线，有些光线能够从上半部的球面射出（不考虑半球的内表面反射后的光线）。

已知从球面射出的光线对应的入射光线间的最大距离为32L R =。

（取sin370.6︒=，cos370.8︒=）
(1)求该玻璃工件的折射率；
(2)求从发射面发出的光线中入射角都为37︒的入射光线经球面折射后交于中心轴OO '的交点离发光面中心O '的距离。

14．（16分）甲、乙两列简谐横波在同一介质中分别沿x轴正向和负向传播，波速均为v=20cm/s。

两列波在t=0时的波形曲线如图所示。

求：
(i)t=0开始，乙的波谷到达x=0处的最短时间；
(ii)t=0~10s内，x=0处的质点到达正向最大位移处的次数。

15．（12分）如图所示，一全反射棱镜BCD，∠D=90°，BD=CD，E是BD的中点，某单色光AE从E点射入棱镜，AE∥BC，已知该色光在棱镜中传播的全反射临界角为30°，BC边长为1，光在真空中传播的速度为c，求：
①在BD界面发生折射时折射角的正弦值：
②该色光从进入棱镜到第一次射出棱镜的时间。

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
【解析】
由图可知12s -内，线圈中磁通量的变化率相同，由B E S t t
Φ∆∆==∆∆可知电路中电流大小时恒定不变，由楞次定律可知，电路中电流方向为顺时针；由F BIL =可知F 与B 成正比；由左手定律可知线框ab 边受到的安培力F 水平向右，为正值，故D 正确，A 、B 、C 错误；
故选D 。

2、D
【解析】
A ．“光子说”提出光子即有波长又有动量，是波动说和粒子说的统一，不同于牛顿的“微粒说”，A 错误；
B ．当光子数很少时，显示粒子性；大量光子显示波动性，B 错误；
C ．爱因斯坦的“光子说”提出在空间传播的光是不连续的，而是一份一份的，每一份叫做一个光子，每个光子的能量为E h ν=，故光的能量是不连续的，C 错误；
D ．光的波长越大，根据c νλ=
，频率越小，故能量E h ν=越小，D 正确．
故选D.
3、B
【解析】
A ．卫星在轨道II 上从A 点到
B 点，只有受力万有引力作用，且万有引力做负功，机械能守恒，可知势能增加，动能减小，所以卫星在轨道II 上过B 点的速率小于过A 点的速率，故A 错误；
B ．根据开普勒第三定律 3
2R k T
= 可知轨道的半长轴越大，则卫星的周期越大，所以有T 1<T 2<T 3，故B 正确；
C ．卫星在B 点通过加速实现由轨道II 进人轨道III ，故C 错误；
D ．7.9km/s 即第一宇宙速度，是近地卫星的环绕速度，也是卫星做匀圆周运动最大的环绕速度，而同步卫星的轨道半径要大于近地卫星的轨道半径，所以同步卫星运行的线速度一定小于第一宇宙速度，故D 错误。

故选B 。

4、C
【解析】
根据题意可知，当入射光线与O 点的距离为d 时，从玻璃砖射出的光线刚好消失，光线恰好在MN 圆弧面上发生了全反射，作出光路图，如图
根据几何知识得：
d sinC R
= 1sinC n
=, 联立得： R n d =
A. 22R d -R n d
= 不相符，故A 错误； B. 22
R d -R n d = 不相符，故B 错误； C.
R d 与上述计算结果R n d
=相符，故C 正确； D. d R 与上述计算结果R n d = 不相符，故D 错误。

5、D
【解析】
A ．当三角形导线框abc 从A 点沿A
B 运动到B 点时，穿过线圈的磁通量一直增大，此时线圈产生一个逆时针电流；而后线圈逐渐离开磁场，磁通量减少，线圈产生一个顺时针电流，故A 错误；
B ．根据公式E =BLv 可知，感应电流先增大后减小，B 错误；
C ．由公式
23232=333L L B BL q R R R
⨯∆Φ== 故C 错误；
D ．当线框a 点刚到达B 点时，线框中的感应电动势
=3E BLv
电流
=
3E I R = 所
(2)3
cb U I R ==
故D 正确。

故选D 。

6、D
【解析】 A ．真空中传播时，各种颜色光的光速均相同，A 错误；
B ．根据光路图可知b 光偏折程度小，所以b 光折射率小，根据全反射定律1sin
C n =
可知b 光发生全反射的临界角大，B 错误；
C ．根据光路图可知a 光折射率大，所以频率大，波长短，根据l x d λ∆=
可知，经过同一双缝干涉实验装置时，观察到a 光的相邻亮条纹间距小，C 错误；
D ．a 光的频率大于b 光，根据=h εν可知a 光的光子能量大于b 光，所以若b 光能使某金属发生光电效应，则a 光也一定能发生光电效应，D 正确。

故选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、ADE
【解析】
A ．夏天行车，气压不宜过高，因为汽车高速行驶时，温度会升高，由气态方程可得，胎压会增大，故A 正确；
B ．只要知道气体的摩尔体积和阿伏加德罗常数，就可以算出气体分子距离，故B 错误；
C ．由于液体表面分子间距离大于液体内部分子间的距离，液面分子间引力大于斥力，所以液体表面具有收缩的趋势，故C 错误；
D ．食盐晶体中的钠、氯离子按一定规律分布，具有空间上的周期性，故D 正确；
E ．白天很热时，开空调给车内降温，因空调本身也要产生热量，则此时空调机从车内吸收的热量少于向车外排放的热量，故E 正确。

故选：ADE 。

8、CD
【解析】
试题分析：简谐运动图象反映质点的位移随时间变化的情况，不是质点的运动轨迹，故A 错误．t=0时，质点离开平衡位置的位移最大，速度为零，故B 错误．根据图象的斜率表示速度，则t=0.25s 时，质点的速度为正值，则速度方
向与位移的正方向相同．故C 正确．质点运动过程中，两端点间的距离等于2倍的振幅，为 S=2A=2×
5cm=10cm=0.1m ，故D 正确．故选CD 。

考点：振动图线
【名师点睛】由振动图象可以读出周期、振幅、位移、速度和加速度及其变化情况，是比较常见的读图题，要注意振动图象不是质点的运动轨迹；根据图象的斜率表示速度分析振动的运动方向．质点运动过程中，两端点间的距离等于2倍的振幅。

9、AC
【解析】
AB ．大量氢原子处在4E 能级，向下面的2E 能级跃迁，有三种情况
42E E →、43E E →、32E E →
由E hv ∆=知光子的频率有3种。

故A 正确，B 错误；
CD ．其中43E E →跃迁放出的能量最小，相应光子的频率最小，为
43E E E v h h
-∆== 故C 正确，D 错误。

故选AC 。

10、ACD
【解析】
A ．由机械能守恒定律可知，两水滴落到水平地面上的速度大小相同，由斜抛运动的规律可知，两水滴落到底面上的速度方向也相同，选项A 正确；
B ．两水滴质量关系不确定，则不能比较重力功，选项B 错误；
C ．两水滴在空中飞行的时间差△t 等于在A 处的水滴做斜上抛运动回到原来高度（虚线所在的平面）时的时间，因ω越大，水滴做斜抛运动的初速度越大，则竖直速度越大，则回到原来的高度的时间越长，即两水滴在空中飞行的时间差△t 越大，选项C 正确；
D ．两水滴落地点的距离Δx 等于A 处的水滴做斜上抛运动回到原来高度（虚线所在的平面）时与B 点的距离，因ω越大，水滴做斜抛运动的初速度越大，则水平速度和运动时间都越大，则回到原来的高度时与B 点的距离越大，即两水滴落地点的距离Δx 越大，选项D 正确；
故选ACD 。

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、BC 1:3
【解析】
(1)[1]AB ．为了能画出平抛运动轨迹，首先保证小球做的是平抛运动，所以斜槽轨道不一定要光滑，但必须是水平的。

故A 不符合题意，B 符合题意。

C ．要让小球总是从同一位置无初速度释放，这样才能找到同一运动轨迹上的几个点。

故C 符合题意。

D ．档板只要能记录下小球下落在不同高度时的不同的位置即可，不需要等间距变化。

故D 不符合题意。

(2)[2] A 点是抛出点，则在竖直方向上为初速度为零的匀加速直线运动，则AB 和BC 的竖直间距之比为1：3。

[3]由于两段水平距离相等，故时间相等，根据y 2﹣y 1＝gt 2可知：
t 则初速度为：
v x t ==12、6.60 1.38×
104（1.18×104～1.51×104均正确） 0.518（0.497～0.549均正确） 【解析】
（1）①主尺刻度为6mm ，分尺刻度为0.05mm ⨯11=0.60mm ，最终刻度为6.60mm ．
（1）滑块通过光电门的瞬时速度为：d v t =，根据速度位移公式得：22v ax = ，有：2
22d ax t
= ，整理得：2212ax t d = ，根据图线知图线的斜率为：4
412(2.0 1.0)10 2.3810m s 0.42
k ---⨯=≈⨯⋅ ；根据22a k d = 得：2426
222.3810 6.6010m /s 0.518m /s 22
kd a -⨯⨯⨯=== ．
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)43
n =
；(2)5R 【解析】
（1）在球面上发生折射时的入射角2θ等于发生全反射临界角C 时对应入射光之间的间距最大，
1sin C n =， 由几何关系可得
2sin 2L
L C R R
==， 解得
43
n =； （2）光路图如图所示，
由折射定律可得：
12
sin sin n θθ=， 由题知237θ︒=，则
153θ︒=， 在三角形ΔAON 中，由正弦定理可得
()1sin 180sin N R ON
θ︒-∠=， 由几何关系可知：
12N θθ∠=-，
解得
20sin 7
R ON R N ==∠， 所以37︒入射角的光线经球面折射后交于OO '的交点N 距O '的距离为
2015577
O N ON OO R R R ''=+=+= 14、（i ）0.5s ；（ii ）2次
【解析】
(i)乙向左传播，其最靠近x =0处的波谷位置的x 坐标为
22040cm 10cm 2
x -+== 乙的波谷到达x =0处的最短时间为 220.5s x t v ∆=
= (ii)质点运动到正向最大位移时
y =y 1+y 2=20cm
即两列波的波峰同时到达x =0位置，从图线可知，甲、乙两列波的波长分别为λ1=40cm ，λ2=60cm ，由T v λ=可得甲、
乙两列波的周期分别为
T 1=2s ，T 2=3s
甲的波峰到达x =0位置所需时间 11t kT =其中(k =1，2，3……)
乙的波峰到达x =0位置所需时间
222240
t T nT λ=+其中(n =0，1，2……)
甲、乙两列波的传播时间相同，可知
t 1=t 2
可得
12240kT T nT λ=
+
即 223k n =+
当k =1且n =0时，x =0处的质点运动到正向最大位移处，∆t 1=2s ；当k =4且n =2时，x =0处的质点运动到正向最大位移处，∆t 2=8s ；即t =0~10s 内，x =0处的质点运动到正向最大位移处共有2次。

15
、①4
；②7c。

【解析】
根据全反射临界角，由公式1sin C n =求出棱镜的折射率，再根据折射定律求光线在BD 界面发生折射时折射角的正弦值，做出光在棱镜中的传播路径，根据几何关系求出光线在棱镜内通过的路程，由c v n =
求出光在棱镜中传播速度，从而求得该色光从进入棱镜到第一次射出棱镜的时间。

【详解】
①已知光在棱镜中传播的全反射临界角为30C =︒，由：
1sin C n
=
得： 2n =
在BD 界面发生折射时，由折射定律得：
sin 45sin 1
n ︒=∠ 解得：
2sin 14
∠= ②光在BD 边上折射后射到BC 边上，由于入射角大于30°，所以在BC 边上发生全反射，最后从CD 边射出，光在介质中的传播路径如图所示：
在BEF 中，根据正弦定理有：
()()
sin 45sin 901sin 451EF BF BE ︒︒︒==+∠-∠ 解得：
1426
EF =
，21412BF = 则： 5214FC BC BF -=-=
在FGC △中根据正弦定理有：
()sin 45
sin 901FC FG ︒︒=+∠ 则：
42
FG = 则光在棱镜中传播的路径长为：
7
x EF FG =+= 则光在棱镜中传播的时间为：
7x x c v c n
t ===
答：①在BD
界面发生折射时折射角的正弦值为4。

②该色光从进入棱镜到第一次射出棱镜的时间为
7c 。