2024年高考押题预测卷-物理（江苏卷03）（全解全析）

2024年高考押题预测卷03【江苏卷】

物理•全解全析

1234567891011

CABBDCBCAcB

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II小题，每小题4分，共44分。

1.现代社会人们享受到健身的乐趣，逐渐重视健身运动。在运动的过程中，智能手环的心率监测能够提供

很多帮助，而那个闪烁的“绿光''就是实现心率监测的“工具”。某智能手环发射出的绿光在真空中的波长为2,

绿光在真空中的光速为c，普朗克常量为九丫、E,〃分别表示绿光光子的频率、能量和动量。则下列选项

正确的是（）

2cLC广hen4

A.v=­B.E——C.E=——D.p=—

ccAh

【答案】C

h「h

【详解】根据公式七二卮，c=Av,2=一，所以"=E=；,〃==,故选C。

P2AZ

2.如图所示，两根通电导线〃、。沿垂直纸面的方向放置，导线。、。中通有电流乙、1,电流的方向图

中未画出，。点为两导线垂直纸面连线的中点，d两点关于。点对称，〃、〃两点关于。点对称，将一

段通有垂直纸面向外的电流的直导线放在C点时所受的磁场力为零，放在"点时所受的磁场力水平向右，则

下列说法正确的是（）

A.P中的电流方向向外、。中的电流方向向里

B./,>A

C.通电直导线垂直纸面放在。点时所受的磁场力为零

D.通电直导线垂直纸面放在。、人两点时所受的磁场力相同

Q

ib

I

【答案】A

【解析】AB.因为一段通有垂直纸面向外的电流的直导线放在c点时所受的磁场力为零，则c点处的磁感

应强度为零，即AQ导线在c点产生的磁场等大反向，则P、。导线的电流反向，乂因为Qc大于人、,所

以。中的电流大于P中的电流；通有垂直纸面向外的电流的直导线放在"点时所受的磁场力水平向右，根

据左手定则，d点处的磁感应强度方向向下，又因为Pd大于Qd,且。中的电流大于。中的电流，所以Q

在d点处的磁感应强度向下，P在d点处的磁感应强度向上，根据安培定则，Q的电流方向向里，夕的电流

方向向外，故B错误，A正确；

C.因为Q中的电流大于P中的电流，P。等于0Q,则。点处的磁场竖直向上，则通电直导线垂直纸面放

在。点时所受的磁场力不为零，故C错误；

D.根据对称关系可知，〃、方两点处的磁感应强度大小相等，方向不同，则通电直导线垂直纸面放在〃、b

两点时所受的磁场力大小相等，方向不同，故D错误。

故选A。

3.由。粒子打在AR7上形成的P?。是不稳定的，它衰变后会成为Si'。。将门。放射源的小孔正对垂直纸面的

圆形磁场区域的直径，假设在某段时间内只有一个P3。的原子核发生衰变，则放出粒子的径迹可能是下列图

荧

屏

/

/

/、

、

/

/

AB/

/

/

、

/

、

/

7

/

荧

光屏

✓

Z

Z

/

XNZ

Z

cDZ

/

Z

Z

Z

/

/

Z

Z

Z

【答案】B

【解析】根据题意，可得衰变方程为］Pf：：Si+；e,由于衰变产物均带正电，且衰变前后动量守恒，两衰

变产物向相反方向运动，进入磁场后粒子做圆周运动，由于两粒子均带正电，且运动方向相反，因此根据

左手定则可知，两粒子的运动轨迹一定在小孔正对磁场直径的两侧，旦出磁场后做均作匀速宜线运动，直

至打在光屏上。

故选B。

4.近□，工信部披露的最新数据显示，2023年我国光缆线路建设取得显著成果，新建光缆线路长度达473.8

万公里，使得全国光缆线路总长度一举突破6432万公里。光缆线路主要用于光信息传输，在铺设的过程中，

尽量不要穿曲。如图所示，一段折射率为〃、横截面是圆面的光导纤维，截面半径为小在铺设的过程中港

曲成了一段圆弧，圆弧的圆心到光导纤维的中心轴线的距离为R,光导纤维外部可认为是真空区域。现有一

束光垂直于光导纤维左端截面射入，为了保证这束光经反射后均能从右端面射出，则光导纤维的折射率〃

・言R+r-R+rrR+2r

AB.------C.------D.--------

R-rRR

【答案】B

【解析】如图所示

最下端入射的光在界面的入射角最小，故临界状态为最下端入射的光恰好不发生全反射，根据全反射的公

式哼高‘由几何关系sinC"芸’可得怒‘故选民

5.某同学在平静的水面上进行实验。如图所示，水面上三点。、队。在同一直线上，Qa="=Q5m。在/=()

时开始周期性向下敲击。处水面，所激发的水面波可以认为是正弦横波；L=ls时，。处开始振动，G=3.4s

时，力处第二次到达波峰，下列判断正确的是()

•••

Oab

A.波的周期为1.6s

B.波的波长为0.56m

C.波速为0.25m/s

D.f2时刻。处位于平衡位置

【答案】D

【解】C.波速为v=7=（）.5m/s,故C错误；

A.波到达8点时间为f=9=2s，2=3.4s时，〃处第二次到达波峰，有1一=丁,解得丁=0&,故A错

v4

误；

B.波长为/t=yT=0.4m,故B错误；

D.&=3.4s时，a处振动，/2—4=2.4s=37〃处位于平衡位置，故D正确。

故选D。

6.如图甲、乙所示为某家庭应急式手动发电机的两个截面示意图。推动手柄使半径为/•的圆形线圈”沿轴

线往更运动，其运动的-T图像为如图丙所示的正弦曲线，最大速度为%。已知线圈匝数为〃，电阻不计,

所在位置磁感应强度大小恒为从理想变压器原、副线圈匝数之比为鼠两灯泡电阻均为R,A为理想交流

电流表，闭合开关S,下列说法正确的是（）

B.电流表A的读数为吗殳

KR

C.线圈〃的输出功率为

k2R

D.若断开开关S,L中电流不变，原线圈中电流亦不变

【答案】C

【脩析】A.由UT图像可知，发电机产生正弦式交流电，产生电压的最大值为根据原副

线圈匝数比'副线圈电压即L两端电压最大值为〃加=干,A错误;

B,副线圈电压有效值为％=处差%=诋管%,两灯泡并联总电阻为与，电流表A的读数为

3_2&〃乃8「%

~~R~kR，B错误；

2

C.理想变压器线圈a的输出功率为尸=%，=4〃"2，,诏,c正确；

k-R

D.若断开开关S,副线圈电压不变，则L中电流不变，但副线|卷电流减半，则原线圈中电流减半，D错误。

故选C。

7.2023年太阳风暴频发，进而引发地磁暴，对航空航天器的运行、通讯信息传输等产生了一系列不良影响。

我国2022年发射的“夸父一号”卫星，肩负着探测太阳“一磁两爆（即太阳磁场、太阳耀斑和日冕物质抛射）”

的任务，为了能完成使命，它的运行轨道设定在距地面高度约为〃=720km的太阳同步晨昏轨道。已知地球

的半径为凡地球极地表面重力加速度为心，则下列说法正确的是（）

A.“夸父一号”与地球同步卫星虽然运行高度不同，但运行周期相同

B."夸父一号”的运行周期为当叫区亘

RV8）

c.太空中运行的航天器处于完全失重状态，所以“夸父一号”搭载的科学仪器不再受重力作用

R

D.“夸父一号”所处位置的重力加速度大小为J7go

R+h

【答案】B

【解析】A.根据开普勒第三定律，“夸父一号”与地球同步卫星运行高度不同，运行周期一定不相同，选项

A错误；

B.根据仃力\二〃，誓（R+力），G饕=%）g。，解得“夸父一号”的运行周期为7=2贝丁）白亘,

选项B正确；

C.太空中运行的航天器处于完全失重状态，但是“夸父一号”搭载的科学仪器仍受重力作用，选项C错误;

MmR~

D.根据="陪，可得"夸父一号”所处位置的重力加速度大小为g=£777瓦,选项D错误。

（/?+/?）（/?+/?）"

故选B。

8.操场上两同学练习排球，在空中同一水平直线上人、4两点处分别把1、2相同的两球同时击出，A做平

抛运动，8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是连线中垂线上

一点，球1的初速度为力，球2的初速度为1，2,不考虑排球的族转，不计空气阻力，两球从抛出到。点的

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力

D.I球动量的变化大于2球动量的变化

【答案】C

【解析】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。点相遇，下落的高度相同，则运动的时间相同，对1球，有l=卬|,），=；◎：，对2球，

有工=々85/&，y=-v2sin<9r2+-^;,由此可知乙<^>v2cos<9,所以I球先经过P点，两球不会在

P点相遇，2球在最高点的速度小于盯，故B错误,C正确;

D.根据动量定理可得〃7gz=△〃，由于。<12,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。

9.我国已经在空间站上开展过四次精彩的太空授课，在亿万中小学生心里播撒下科学的种子。“天宫课堂”

的教师们曾经做过两个有趣实验：一个是微重力环境下液桥演示实验，在两个固体表面之间可形成大尺寸

液桥，如图a所示；另一个是微重力环境下液体显著的“毛细现象”演示，把三根粗细不同的塑料管，同时放

入装满水的培养nn,水在管内不断上升，直到管顶，如图h所示，对于这两个实验的原理及其就用的理解，

下列说法正确的是（）

图a图b图c

A.液体表而张力使得液桥表面形状得以维持，而不会“垮塌”

B.分子势能比和分子间距离「的关系图像如图c所示，能总体上反映水表面层中水分子势能昂的是图

中“A”位置

C.农民使用“松土保墙”进行耕作，通过松±形成了土壤毛细管，使得土壤下面的水分更容易被输送到

地表

D.航天员在太空微重力环境中会因为无法吸墨、运墨而写不成毛笔字

【答案】A

【解析】A.液体表而张力使得液桥表面形状得以维持，而不会“垮塌”，故A正确；

B.分子势能耳，和分子间距离厂的关系图像如图c所示,水表面层中水分子间距离大于内部水分子的距离G，

能总体上反映水表面层中水分子势能多的是图中“C”位置，故B错误；

C.农民使用“松士保:®”进行耕作，通过松土阻断了土壤毛细管，使得土壤下面的水分不容易被输送到地表，

故C错误：

D.毛笔书写过程中，在毛细现象作用下，墨汁与可以被浸润的毛笔材料发生相互作用力的平衡，于是墨汁

便被吸入毛笔材料中，并牢牢“困”在毛笔内部。而当毛笔尖与纸张接触时，留在毛笔表面的墨汁，同样在毛

细作用下，被吸附到纸上，其间根本无须重力作用。故D错误。

故选Ao

10.如图所示，薄板B放在倾角为30。的光滑斜面上，斜面固定且足够长，薄板的下端位于斜面底端，上端

通过轻绳与固定在地面上的电动机连接，轻绳跨过定滑轮，定滑轮质量与摩擦均不计，斜面上方的细绳与

斜面平行。，=0时刻，一小物块A从薄板上端由静止释放的同时，薄板在电动机带动下由静止开始沿斜面

向卜做加速度％=2m/s2的匀加速直线运动.已知薄板长1m,小物块A的质量%=2kg,薄板B的质

A.从/=0到小物块A离开薄板前，细绳对薄板B的拉力为7N

B.小物块A到达斜面底端时速度为石m/s

C.小物块A将要离开薄板时电动机的瞬时输出功率为I6W

D.小物块A与薄板B之间因摩擦产生的内能为2.5J

【答案】C

【解析】A.对薄板,根据牛顿第二定律尸一里gsin30。-"网^cos30。=/%,代入数据得户=12N,故A

错误;

B.对A,根据动能定理/MAgLsin30°-gcos30°•s=JmA，当,)1=乙时v=&水，因为s¥L,所以vw石m/s,

故B错误：

C.A在薄板上运动的加速度大小aA=gsin30O-〃gcos3()o=2.5m/s2,根据得小物块A

24

在薄板B上运动时间J=QS,此时B速度4=%/=可1】於，电动机的瞬时输出功率夕=R，B=16W,故C正

JD

确；

D.小物块A与薄板B之间因摩擦产生的内能上=〃〃?,\gcos302=5J,故D错误。

故选C。

11.在与纸面平行的匀强电场中，建立如图甲所示的直角坐标系，〃、氏c、4是该坐标系中的4个点，已

知e,=6V、%=4V、%=2V；现有一电子以某一初速度从。点沿Od方向射入，则图乙中面cd区域内,

A.①B.②

【答案】B

【解析】已知仁=6V、a=4V、网=2V,则〃d中点/(0,L)的电势为化=%"=4V=%,可知"

连线为等势线，场强与等势线垂直，即沿着方向斜向下，电子以某一初速度从。点沿04方向射入图乙

中浦〃区域内，电子的初速度方向与电场力方向垂直，电子做类平抛运动，则能大致反映电子运动轨迹的

12.(15分)实验小组用如图1所示装置来验证两个小球在斜槽末端碰撞时的动量守恒。A、B为两个直径

相同的小球，质量分别为町、切2,且班〉机2。实验时，接球板水平放置，让入射球A多次从斜轨上£点

静止释放，平均落点为片：再把被碰小球B静放在水平轨道末端，再将入射小球A,从斜轨上某一位置静

止释放，与小球B相撞，并多次重复，分别记录两个小球碰后的平均落点加1、

(1)为了确认两个小球的直径相同，实验小组用游标卡尺对它们进行了测量，下面四幅图分别是四次测量情

景，其中最佳的操作是______。

A.斜槽末端必须是水平的B.斜槽轨道必须是光滑的

C.必须测出斜槽末端的高度D.放上小球B后，A球必须仍从七点释放

(3)图1中。点为斜槽末端在接球板上的投影点，实验中，测出。0P\、。乂的长度分别为乙、巧、七,

若两球碰撞时动量守恒，则满足的表达式为(用题中给定的物理量表示)。

(4)图3中，仅改变接球板的放置，把接球板竖放在斜槽末端的右侧，。点为碰前B球球心在接球板，的投

影点。使小球A仍从斜槽上E点由静止释放，重复上述操作，在接球板上得到三个落点M?、鸟、测

出。OP?、。愀长度分别为,、力、打，若两球碰撞时动量守恒，则满足的表达式为（用题中给

定的物理量表示）。

（5）皿图4所示。再一次仅改变接球板的放置，让接球板的一端紧靠在斜槽末端，使小球A仍从斜槽上E点

由静止释放，重复第一次实验操作，在接球板上得到三个落点“3、6、N,,其中O点为斜槽末端与接球

板的接触点，测出、0M长度分别为乙若两球碰撞时动量守恒，则满足的表达式为（用

（2»AD（3分）（3）网苍=叫』+m2x3（3分）

nty

（3分）⑸叫瓜=叫&+吗瓜（3分）

【解析】（1）游标卡尺测量小球的直径，应将小球卡在外爪的刀口上。故选A。

（2）ABD.为使小球A运动至轨道末端的速度相同，方向水平，放上小球B后，A球必须仍从七点释放，

末端必须水平，安装的斜槽轨道不需要光滑，故AD正确，B错误；

C.小球从斜槽末端飞出后，做平抛运动，竖直方向上，小球下落的高度相等，则小球在空中运动的时间相

等，小球水平位移之比等于小球速度之比，实验不需要测出斜槽末端距地面的高度，故C错误。

故选ADo

（3）小球从斜槽末端飞出后，做平抛运动，竖直方向上，小球下落的高度相等，则小球在空中运动的时间

相等，设为%，碰撞前小球A的速度为％二子，碰撞后小球A、小球B的速度分别为匕=^，%=F，两

10*0*0

球碰撞前后的总动量守恒有町%=町匕+色岭，整理得见占=尚+叫不。

（4）设08的距离为X,小球做平抛运动，碰撞前小球A有为=：月%，匕=；，碰撞后小球A、小球B有

2•■>

|1xx

）'1=彳婢，£3=彳0；，匕=丁，V5=7»两球碰撞前后的总动量守恒有见匕=叫匕+m2%，整理得

22’3'I

（5）设斜面的倾角为0,小球做平抛运动，有Lsin9=：gJ,LcosO=vt,解得v=就8s夕则碰撞前

2sin8

小球A的速度为以2cos2。,碰撞后小球A、小球B的速度分别为吗=,陛迤，卜"6

6V2sin6>7V2sin68V2sin。

两球碰撞前后的总动量守恒有班玲=町%+吗%，整理得叫应=叫应+叱瓜o

三、计算题：本题共4小题，共41分。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤。只写出最后

答案的不能得分。有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位。

13.（6分）气调保鲜技术可通过抑制储藏物细胞的呼吸量来延缓其新陈代谢过程，使之处于迂休眠状态来

达到保鲜的效果。某保鲜盒中内密封了一定质量的理想气体，气体的体积约为V=6L,压强〃1=L0xl05pa,

温度乙=27℃,保鲜盒上部为柔性材料，气体体积可膨胀或被压缩，盒内压强与外界大气压强相等，求：

（1）将保鲜盒放入保险库，保鲜盒内气体体积不变，保鲜库内压强〃2=9.2xlO」Pa,求此时保鲜盒内的温

度明

（2）现将保鲜盒运至高海拔环境，需将保鲜盒内的一部分气体缓慢放出以保持体积不变，假设释放气体过

程中温度不变，现需将保鲜盒内的气体放出20%,求外界大气区强〃3。

【答案】（1）3℃；（2）8xlO4Pa

【解析】（1）由查理定律可得华=叁（2分）

6/2

其中7；=（27+273）K=3（X）K

解得（=276K

可得此时保鲜盒内的温度/2=（276-273）℃=3℃（1分）

（2）由玻意耳定律可得PM=PM（2分）

其中V；=80%匕

可得外界大气压强为P=8xlO4Pa（1分）

14.（8分）极紫外线广泛应用于芯片制造行业，如图甲所示，用波长2=IIOnm的极紫外线照射光电管，

恰好能发生光电效应。已知普朗克常量，=6.6xl（rMjs,lnm=l（Tm,leV=1.6xl（）为，c=3xl08m/s.

（1）求阴极K材料的逸出功乂：

（2）图乙是氢原子的能级图，若大量处=4激发态的氢原子发出的光照射阴极K,灵敏电流计G显示

有示数，调整电源和滑动变阻器，测得电流计示数/与电压表示数u的关系图像如图丙，则图丙中q的大

小是多少？

【解析】（1）设波长为UOnm的极紫外线的波长为人,逸出功乂=，%（1分）

频率匕=：（1分）

代人数据解得^=1.8x10-,8J或%=11.25eV（2分）

（2）处于〃=4能级的氢原子向低能级跃迁时产生多种不同能量的光子，产生的光电流是多种光子产生的光

电子综合表现，要使光电流全部遏止，必须要截住能最大的光电子。

能量最大的光子牝n=E「&=12.75eV（1分）

由光电效应方程可知光电子最大初动能Jn=/%nT%=L5cV（1分）

遏止光压必须满足4m=e4（1分）

解得4=1.5V（1分）

15.（12分）如图1所示，为一段固定在竖直平面内且与水平桌面相切于桌子边缘。点的呈抛物线状

的光滑轨道，轨道左端点4距桌面的高度及桌面距地面的高度均为人=1.25m。以。点为原点，水平向右为

工轴正方向，竖直向上为y轴正方向建立坐标系。现在轨道末端放置一质量〃％=Lkg的小球1,其保持静止，

另将小球2自轨道端点A静止赛放，两小球在轨道末端发生弹性正碰。已知小球1落地点的横坐标为

与=4.5m，小球2碰后的运动轨迹恰与轨道关于坐标原点对称，两小球皆可视为质点，空气阻力忽略不计，

重力加速度g取lOm/s?。求：

（1）小球2的质量铀及其与小球1碰撞后瞬间的速度大小叱；

（2）如图2所示，曲线上M点的曲率圆定义为：通过M点和曲线上紧邻M点两侧的两点作一圆，在极限

情况下，这个圆就叫做M点的曲率圆，其半径〃叫做M点的曲率半径。轨道上8点（）b=0.45m）的曲率半

径"B为多大；

（3）小球2自A点静止释放后经过轨道上的8点（为=O45m）时，对轨道的压力大小。

图1

【答案】（1），%=°.5kg,v2=4m/s；（2）=3.125m；（3）M=6.56N

【解析】（1）小球2自A点由静止释放，至与小球1碰撞前，由机械能守恒定律可得

v（＞=J2g1=5m/s（1分）

=9m/s

小球1被碰后做平抛运动，故有（i分）

又两小球发生的是弹性正碰，由动量守恒定律及机械能守恒定律可得"%=用％+网匕（1分）

/巧加?=：62$+3%彳（1分）

联立解得m2=0.5kg,v2=4m/s（1分）

（2）由对称可知，轨道上3点的曲率半径即“抛物线”上对称点4（%=-0.45m）的曲率半径

G

由平抛运动规律可知，当小球2以^=4m/s的初速度离开。点，运动至9时，速度以大小为

耳=J$+2gEI=5m/s（I分）

方向与水平面成a角，且tana="引煽=3。分）

匕4

将小球所受重力沿立方向及其垂直方向分解，若小球沿&点的四率圆运动，有

如gcosa=Gn=F„=孙—（1分）

'P

解得"点即B点的曲率半径为々——=—=3.125m（1分）

g-cosa8

（3）当小球2自A点静I卜释放运动至B点时,由机械能守恒定律可得

N

B

G,//、

、、7/

G

以=J2g,（/?-）%）=4m/s（I分）

对小球受力分析，如图所示。由此可得N-G〃=K=也或

PR

分）

则小球运动至3点时轨道对其支持力大小为N=m2+geosa=6.56N（1

164

由牛顿第三定律可得，小球运动至〃点时对轨道的压力大小为N'=N=黄N=6.56N（1分）

16.（15分）如图是离子控制器工作原理示意图。装置由加速可场、电磁分析器、偏转电场和偏转磁场组

成。各组件中心截面均分布在坐标平面X。,）加速电场在第三象限，带正电离子自0点由静止释放，自A

点垂直x轴进入电磁分析器。电磁分析器截面是内外半径分别为:火和的四分之一圆环，圆心均处在坐

44

标原点，电磁分析器所处区域可以周期性的加入垂直纸面向外的匀强磁场，磁感应强度为4（已知），或者

指向坐标原点的辐向电场，离子