2024届南京某中学高三年级下册5月模拟考试物理试题含答案

江苏省南京师范大学附属中学2024届高三下学期5月模拟

物理试题

2024.5

一、单项选择题：共11小题，每小题4分，计44分.每小题只有一个选项最符合题意.

1.下列四组物理量均为矢量的是（）

A.动量、冲量B.质量、电量C.温度、速度D.电流、电容

2.2023年10月30日，中国队在男子短道速滑5000米接力赛中，以7分04秒412的成绩夺冠。下列说

法正魂的是（）—一

D.研究队员冲线细节时，可以将其看成质点

3.操场上两同学练习排球，在空中同一水平直线上A、8两点处分别把1、2相同的两球同时击出，A做

平抛运动，B做斜抛运动，两球的运动轨迹在同一竖直平面内，如图，轨迹交于尸点，P是A8连线中垂线

上一点，球1的初速度为盯，球2的初速度为也，不考虑排球的旋转，不计空气阻力，两球从抛出到尸点

的过程中（）vzf7

A.单位时间内，1球速度的变化大于2球速度的变化

B,两球在p点相遇\!

C,2球在最高点的速度小于刃V

D.1球动量的变化大于2球动量的变化P

4.已知一个星球”的密度与地球的密度相同，星球x与地球的半径之比为1:4,假设卫星A与卫星B分别

绕地球和星球x做匀速圆周运动，且两卫星的轨道半径相同，如图所示。则下列说法正确的是（）

A.卫星A与卫星B的加速度大小之比为4:1??

B.卫星A与卫星B的线速度大小之比为2:1八八

0-0

C.卫星A与卫星B的环绕周期之比为1:8壮卑

D.地球与星球x的第一宇宙速度之比为1:4

5.一列简谐横波在1=0时刻的波形图如图中所示，平衡位置在x=2m处的质点P的振动图像如图乙所示，

质点2的平衡位置在x=4m处，下列说法正确的是（）

1

A.该波的周期为5s

B.该波的波速为3m/s

C,质点0的振动频率为!Hz

4

D.任意时刻尸、。两质点偏离平衡位置的位移相同

6.大量处在激发态〃的氢原子向基态跃迁时能向外辐射三种波长不同的光子，三种光子的波长分别为4、

不、4,且有波长为4的光能使某种金属发生光电效应现象。则下列说法正确的是（）

A.w=4

B,波长为4的光一定能使该金属发生光电效应现象

c.4=%+4

D.三种光复合而成的细光束由玻璃射入空气，入射角由0。逐渐增大时，波长为4的光先发生全反射

两

张

纸

片

A.图甲：光导纤维中，不管光的入射角多大，一定能发生全反射

B,图甲：若光源是白光，则射出光导纤维的光一定是彩色的

C,图乙：看到彩色条纹，是因为光发生了衍射现象

D,图乙：看到彩色条纹，是因为光发生了干涉现象

8.“拔火罐”是我国传统医学的一种治疗手段。操作时，医生用点燃的酒精棉球加热一个小罐内的空气，随

后迅速把小罐倒扣在需要治疗的部位，冷却后小罐便紧贴在皮肤上，如图所示。小罐倒扣在身体上后，在

罐中气体逐渐冷却的过程中，罐中气体质量和体积均可视为不变，若罐中气体可视为理想气体。设加热后

2

小罐内的空气温度为8（rc,当时的室温为2（rc。下列说法正确的是（）

A.冷却后每个分子的运动速度均减少

B.冷却过程中气体对外做功

C,冷却后罐内的压强小于大气压强

D,冷却后罐内外压强差约为大气压强的75%

9.氢原子的能级图如图所示，一群处于〃二3能级的氢原子向低能级跃迁时会辐射出多种不同频率的光。

已知铝的逸出功为4.54eV,下列说法正确的是（）二...........o*V

A.这群氢原子向低能级跃迁时可辐射出2种不同频率的光4-----------ON

J----------131

B.用氢原子从〃=3能级直接跃迁到片1能级辐射出的光照射铝板时能发生光27.4

电效应

C.这群氢原子从〃=3能级直接跃迁到〃二1能级辐射出的光最容易发生明显的।

I1A

衍射现象

D.氢原子从43能级跃迁到n=2能级辐射出的光和从n=2能级跃迁到n=l能级辐射出的光分别通过

同一双缝干涉装置，后者干涉条纹间距较大

10.如图，某同学单手拍篮球：球从地面弹起到某一高度，手掌触球先一起向上减速,

再•起向下加速，运动到手掌刚触球的位置时，手掌与球分离，从触球到分离记为•

次拍球，以竖直向下为正方向，下列图像能大致反映一次拍球过程，篮球速度随时间

变化关系的是（）

11./轴上有两个不等量点电荷0、%,两电荷连线上各点电势随位置坐标变化的0-x图像如图所示，图

线与＜p轴正交，交点处的纵坐标为外,。、力为工轴上关于原点。对称的两个点。正电子的质量为电

3

荷量为e,取无穷远处电势为0,下列说法正确的是()

A.%、夕2带异种电荷A,

1

B.两电荷电量之比幺=不

C.将一正电子从。点由静止释放，若经过。点时速度为%,则。久

2式----了:

点、电势(Pa=(Po+粤/O入、

D.将一正电子从8点由静止释放，则电场力先做正功后做负功，

E电子经过O点后可以到达a点

二、非选择题：共5小题，计56分.其中第13题~第16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，答案中必须明确写

出数值和单位.

12.要测量一节干电池的电动势和内阻，实验小组选用合适的同一组器材先后组成了如图甲、乙所示两种

电路C

甲乙

(1)先用图甲所示电路进行实验，闭合开关前，先将滑动变阻器的滑片移到最(填“左''或"右”)端，闭

后开关后.调节滑动变阻器测得多组电压表和电流表的示数，人/.某次测量时，电压表的示数如图丙所示.

则测得的电压值为V,将测得的多组U、/作U-/图像，得到图像与纵轴的截距为白，图像的斜率为

(2)再用图乙所示电路重复实验，测得多组电压表和电流表的示数U、同样作U-/图像，得到图像与纵

轴的截距为以，图像的斜率为心。要尽可能减小实验误差，根据两次实验的数值得到电源的电动势E=

电源的内阻「=o

4

⑶实验测得的电动势（填“大于”“小于”或“等于“）真实值，实验测得的内阻（填“大于”“小于”

或“等于“）真实值

13.如图所示，匚ABC为等腰直角三楂镜的截面图，AB=4ia，P为AB边上一点,。是8C边的中点。一

束单色光自P点垂直8C边射入棱镜，逆时针调整入射角度，当入射光线垂直于4B边时，8c边恰好无光

线射出。已知光在真空中的传播速度为c,只考虑光线在棱镜中的第一次反射，求：

（1）棱镜对该单色光的折射率〃：

（2）若该单色光自2点平行于8C边射入，折射光线经。点反射后从AC边射出，求单色光在棱镜中传播

14.位于水面上0点的波源上下振动，形成在xOy水面上传播的简谐波，波面为圆。波源从平衡位置向上

起振，6=0时刻，第一象限内第一次出现如图甲所示的波面分布，其中实线表示波峰，虚线表示相邻的波

谷，A处质点的振动图像如图乙所示，z轴正方向垂直水面向上。求：

（I）该波在水面上传播速度的大小；

（2）G=ts时，8处质点相对于平衡位置的位移。

15.质量为M,半径为R的半球静止地放置在光滑水平地面上，其表面也是光滑的。半球顶端放有一质量

为m的小滑块（可视为质点），开始时两物体均处于静止状态。小滑块在外界的微小扰动下从静止开始自

5

由下滑，小滑块的位置用其和球心连线与竖直方向夹角e表示。已知重力加速度为g。

（1）若半球在外力作用下始终保持静止，求当半球对小滑块支持力等于滑块重力一半时对应角度的余弦

值cos。；

（2）若半球可在水平面内自由滑动，现发现小物块脱离半球时对应角度为。=37。，已知cos37o=0.8,

sin370=0.6,试求：

①半球与小滑块质量之比”；

m

②如下图所示，当运动时间无限小时，并线运动可以看成圆周运动，对应圆称为曲率圆，其半径称为曲率

半径"，即把整条曲线用一系列不同曲率半径的小圆弧替代。求小滑块的运动轨迹曲线在其脱离半球时对

应点的曲率半径（答案可用分数表示）。

16.如图，平行金属导轨MAT、NM和平行金属导轨PQR、P。7r固定在水平台面上，平行金属导轨间距

均为L=lm,MN与尸产高度差为历=0.6m。导轨MAT、NV左端接有R=3.0Q的电阻，导轨平直部分存在宽

度为人磁感应强度8尸2「方向竖直向上的匀强磁场；导轨尸QR与产QR平行，其中PQ与尸Q'是圆心

角为60。、半径为尸0.9m的圆弧形导轨，QR与QR是水平长直导轨。QQ，右侧存在磁感应强度历=4「方

向竖直向上的匀强磁场,导体棒a的质量"〃=0.2kg,接在电路中的电阻R/=2.0C；导体棒匕的质量w?2=0.3kg,

接在电路中的电阻&=6.0Q。导体棒。从距离导轨MW、NV平直部分力=1.25m处由静止释放，恰能无碰

撞地从〃产滑入右侧平行导轨，且始终没有与棒力相碰。重力加速度g取IOm/s2,不计导轨电阻、一切摩

擦及空气阻力。求：

（1）导体棒«刚进入磁场8/时的速度大小以及此时电阻R的电流大小和方向；

（2）导体棒力的最大加速度；

（3）导体棒。、b在平行金属导轨尸QR、户。£'中产生的总焦耳热（导轨足够长）。

6

7

江苏省南京师范大学附属中学2024届高三下学期5月模拟

物理参考答案

1.A

【详解】A.动量和冲量既有大小，也有方向，二者都是矢量，故A正确；

B.质量和电量都只有大小，没有方向，都是标量，故B错误；

C.速度是矢量，温度是标量，故C错误；

D.电流和电容都是标量，故D错误。

故选Ao

2.C

【详解】A.题中“7分04秒412”表示时,可，选项A错误；

B.题中“5000米''表示路程，选项B错误；

C.运动员在接力过程中，质量不变，则惯性不变，选项C正确；

D.研究队员冲线细节时，队员大小形状不可忽略，不可以将其看成质点，选项D错误。

故选C。

3.C

【详解】A.由于两球的加速度均为重力加速度，所以单位时间内，1球速度的变化等于2球速度的变化,

故A错误；

BC.若两球在P点相遇，下落的高度相同，则运动的时间相同，对1球，有

对2球，有

x=v2cos0t2

y=-v2sin8•J+gg匕

由此可知

片>v2cos0

所以1球先经过P点，两球不会在尸点相遇，2球在最高点的速度小于力，故B错误，C正确；

1

D.根据动量定理可得

tngt=A/)

由于4＜打，所以1球动量的变化小于2球动量的变化，故D错误。

故选C。

4.C

【详解】A.星球的质量为

4,

M=p-nR3

3

卫星环绕中心天体做匀速圆周运动，万有引力提供向心力，有

—Mm

G——=ma

联立得

3产

则卫星A与卫星B的加速度大小之比为64:1,故A错误；

B.由

八Mtnv2

G-r-=tn—

rr

得

则卫星A与卫星5的线速度大小之比为8:1,故B错误；

C.由万有引力公式可知

厂Mm4/

G——=rn——r

产T2

T=叵

可知卫星A与卫星B的环绕周期之比为1:8,故C正确；

D.已知

可得当R=一时环绕速度最大，该速度为第一宇宙速度，此时

2

地球与星球x的第一宇宙速度之比为4:1,故D错误。

故选C。

5.C

【详解】A.从图乙中可看出质点的振动周期为4s,该波的周期也为4s,A错误；

B.从甲图可看出波长为4m,根据波长、波速与周期的关系，可求出波速为

2.,

v=—=lm/s

T

B错误；

C.质点。的振动频率为

/=-=-Hz

T4

C正确：

D.P、。两质点相差半个波长，振动情;兄总是相反，所以任意时刻P、。两质点偏离平衡位置的位移总

是相反，D错误。

故选C。

6.B

【详解】A.大量氢原子跃迁时向外辐射的光子种类为

〃(〃-1)_3

2

解得

〃二3

A错误：

B.由公式

c=Av

可知

c

V=—

2

又

4>4>4

则有

3

光电效应的产生条件是入射光的频率大于金属的极限频率，4的光能使某种金属发生光电效应现象，4的

光一定能使该金属发生光电效应现象，B正确：

c.由跃迁规律可知，光子4的能量一定等于光子4、4的能量之和，则有

h-e=h-eFh-e

444

则

­1=—1।—1

c错误；

D.由以上分析可知，三种光的折射率关系为

%<r12Vn3

由临界角公式

sinC=-

n

可知三种光的临界角关系为

C1>C2>C3

所以最先发生全反射的是波长为4的光，D错误。

故选B。

7.D

【详解】AB.图甲：光导纤维中，只有光的入射角大于等于发生全反射的临界角，才能发生全反射；若光

源是白光，如果所有颜色光在光导纤维均能发生全反射，则所有颜色光的传播路径完全相同，从光导纤维

中射出的光仍然是白光，故AB错误；

CD.图乙：看到彩色条纹，是因为光发生了干涉现象，故C错误，D正确。

故选D。

8.C

【详解】A.冷却后分子平均速率减小，但不是每个分子的运动速度均减少，A错误；

B.冷却过程中气体体积不变，气体不对外做功，B错误；

C.冷却过程中气体体积不变温度降低，由查理定律可知冷却后罐内的压强小于大气压强，C正确：

D.由查理定律得

4

二—竺

-AT

可知

7；353

冷却后罐内外压强差约为大气压强的17%,D错误；

故选C。

9.B

【详解】A.根据C；=3可知，这群氢原子可辐射出3种不同频率的光，A项错误；

B.氢原子从片3能级直接向〃=1能级跃迁发出的光子的能量

>

hvn,=-1.5eV-(-13.6eV)=12.096V

大于铝的逸出功,因此可以发生光电效应，B项正确：

C.光的波长越长，频率越小，光子能量也越小，也越容易发生明显的衍射现象，由于从〃=3能级直接跃

迁到“1能级辐射出的光子能量最大，频率最高，波长最短，故最不容易发生明显的衍射现象，C项错误；

D.氢原子从片3能级跃迁到n=2能级辐射出的光的波长大于从n=2能级跃迁到n=\能级辐射出的光的波

长，由

A1「

Ax=­z

d

可知，前者干涉条纹间距较大，D项错误。

故选B。

10.B

【详解】以竖直向下为正方向，则手掌触球先一起向上减速时，速度方向向上，速度为负值，加速度方向

向下，当手掌触球一起向下加速时，速度方向向下，速度为正值，加速度方向向下，又由于UT图像中，

图像与时间轴所围几何图形的面积表示位移大小，根据题意篮球向上运动的位移与向下运动的位移大小相

等，即前后两过程图像与时间轴所围三角形的面积相等，可知，只有第二个港择项满足要求。

故选B。

II.C

【详解】

A.由图可知4轴上的-与和2天之间的电势都大于零，故两个点电荷一定都是正电荷，故A错误；

B.在尸0处图像切线的斜率为零，则该点处的电场强度为零，有

5

k4=k4

*（2工）

解得

幺」

%4

故B错误；

C.从。点静止释放到0点，动能定理可得

e(七一⑷二加

得

丸="+笋

2e

故C正确；

D.将一正电子从。点由静止释放初始动能为零，由于。点电势大于力点，正电子在。点电势能大于b

点，根据能量守恒可知，不可能到达。点，故D错误。

故选C。

12.(1)右1.09/1.10/1.11/1.12

b.k

⑵“寸7

(3)等于等于

【详解】(1)[1]闭合开关前，先将滑动变阻器的滑片移到最右端，使滑动变阻器接入电路的电阻最大，故

填右；

⑵如留丙所示电压表的示数为1.10V,故填1.10；

(2)[1北2]由图乙电路中由于电压表分流，如图所示

得的电动势和内阻均小于真实值，有

耳则=&<E其

6

得的电动势等于真实值、由于图甲中测得的电源内阻值是电源内阻与电流表内阻的总和，因此测得的内阻

大于真实值，有

4=4=4

从减小误差的角度，由

U=E-lr

结合两次实验的数值得到电源的电动势

E=b\

由图像关系可得内阻真实值

争r

/烟

联立解得电源的内阻

r=一如

b2

故填九，一等；

（3）由（2）分析可知，实验测得的电动势等于真实值,根据实验数据求得真实的短路电流可求得内

阻等于真实值，故填等于，等于。

13.（1）«=V2；（2）r=

3c

【详解】（1）光线垂直于AB边射入棱镜后光路图如图所示

B

Q

7

设光线在棱镜中发生全反射的临界角为C,由几何关系可得

C=45°

又

sinC=—

n

解得

n=

(2)光线自产点平行于BC边射入棱镜，光线恰好经过。点的光路图如图炉示

由折射定律得

sinzsin45°

n-----=------

sinrsinr

可得折射角为

r=30°

则有

/8尸。=90。+30。=120。

在△EPQ中，由正弦定理可得

PQBQ

sinZPBQ~sinZBPQ

解得

PQ吟a

由对称性可知，光线在棱镜中通过的路程为

$二22。=孚4

光线在棱镜中的传播速度为

CC

V=—=—f=

nV2

光线在棱镜中传播的时间

s43

/=—=-------

V3c

8

14.(1)2m/s；(2)5cm

【详解】(1)由图可看出，该波的波长为

­=4m

2

周期为

r=4s

则波速为

v=—=2m/s

T

(2)由题意可知，。=0时刻，y=10m的质点起振，且起振方向向上，波传至8点需要的时间为

/)=—=—s=3s

v2

质点B振动的时间为

13

—t.=一

13

质点B的振动方程为

z=Asin<wz=lOsin—r(cm)

2

13

将Z'=£s代入解得

z=5cm

15.(1)cos6=—；(2)①—=—,②/?=--R

6m25112

【详解】(I)由动能定理可得

—cos。)=wv'

小滑块做圆周运动，向心力满足

mgcos*mg=*

联立上式得

cos(9=-

6

(2)①设小滑块脱离半球时，半球速度大小为匕，小滑块相对半球速度大小为M。水平方向动量守恒

/

Mvt=m(vcosA-H)

整体机械能守恒

9

mgR（1一cos。）=；Afv；+J机（UsinMcosO-v））2

脱离前，小滑块相对半球做圆周运动，在脱离瞬间，只受重力作用，以半球（此瞬间为惯性系）为参考系,

小滑块受力满足

mgcosd=,n~^2

联立可得

M（cos。？-3cos9+27

m3cos。一225

②由上式解得

即小滑块实际速度为

如图所示，此时小滑块可视为做曲率半径为。的圆周运动,

滑块速度与水平方向夹角。满足

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