2024年江苏省金陵中学、海安高中、南京外国语学校
高考物理四模试卷
一、单选题（本大题共4小题，共16.0分）
1. 如图所示为氢原子的能级示意图，大量氢原子处于
n=3的激发态，在向较低能级跃迁的过程中向外发出光子，用这些光照射逸出功为2.29eV的金属钠，下列说法中正确的是（ ）
A. 这些氢原子能发出两种不同频率的光子 B. 从n=3跃迁到n=2所发出光子的波长最短 C. 金属钠发出的光电子的最大初动能为9.80 eV D. 从n=3跃迁到n=1所发出的光子频率最低
2. 2024年1月9日11时24分，我国在太原卫星发射中心用“长征二号丁”运载火箭，
04星成功发射升空，将“高景一号”03、这两颗卫星是0.5米级高分辨率遥感卫星，
他们均在再地面高度均为530km的轨道上绕地球做匀速圆周运动。以下说法正确的是（ ）
A. 这两颗卫星运行速率比地球同步卫星的速率小 B. 这两颗卫星的加速度比地球步卫星的加速度大 C. 这两颗卫星的动能一定比地球同步B星的动能大 D. 这两颗卫星中任意一颗一天可看见6次日出
3. 一轻质细杆长为2L，可绕固定于中点O的水平轴在
竖直面内自由转动，杆两端固定有形状相同的小球1和2，它们的质量均为m，电荷量分别为q和-q（q＞0），整个装置放在如图所示的、在竖直面内关于过O轴的竖直线对称的电场中。现将杆由水平位置
B两位静止释放，让两小球绕轴转动到竖直线上A、
置。设电势差UBA=U，重力加速度大小为g，不考虑小球1、2间的库仑力。则该过程中（ ） A. 小球2受到的电场力减小
B. 小球1电势能减少了Uq
C. 小球1、2的机械能总和增加了Uq-mgL D. 小球1、2的动能总和增加了Uq
4. 如图所示，理想变压器原副线图的匝数比为2：1，L1、L2、L3、L4为四只规格均为
“9V，9W”的完全相同灯泡，灯泡的电阻不变，电压表为理想交流电表，已知L1
灯正常发光，则以下说法中正确的是（ ）
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A. L2、L3、L4灯泡也能正常发光 C. 电压表的示数为30V B. L2灯泡消耗的功率为3W D. 电压表的示数为12V
二、多选题（本大题共6小题，共24.0分） 5. 如图所示，半径为R的大圆环用一硬质轻杆固定在竖直平面内，
在大圆环上套一个质量为m的小环（可视为质点），小环从大圆环的最低点以初速度v0，沿大圆环上升至与圆心等高点时速
度为零，再沿大圆环滑回最低点，大圈环始终静止，重力加速度大小为g。关于该过程，下列说法正确的是（ ）
A. 轻杆对大圆环的作用力方向始终竖直向上
B. 小环下滑过程摩擦力做功小于 C. 小环下滑过程重力的冲量比上滑过程重力的冲量大
D. 小环下滑过程重力的平均功率比上滑过程重力的平均功率大
6. 如图甲所示，在平行虚线MN、PQ间有垂直于纸面的交变磁场，两虚线间的距离
为d，磁场的磁感应强度随时间变化的规律如图乙所示，磁场变化的周期为T．一质量为m、电荷量为q的带电粒子在虚线MN上的A点以垂直于MN向右射入两虚
线间，若磁场的磁感应强度B0=，不计粒子的重力，则下列说法正确的是（ ）
A. 粒子在磁场中做圆周运动的周期也为T B. 粒子在t=时刻射入，粒子会从虚线MN射出
C. 要使粒子在两虚线间能做一个完整的圆周运动，粒子的速度最大可以为D. 要使粒子在两虚线间能做两个完整的圆周运动，粒子的速度最大可以为 7. 如图所示，一个质量为M的木箱静止在光滑水平面上，木箱内粗糙的底板上放着一个质量m＝2M的小物块。现使木箱瞬间获得一个水平向左、大小为v0的初速度，则下列说法正确的是（）
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A. 最终小物块和木箱都静止
B. 最终小物块和木箱组成的系统损失的机械能为 C. 木箱的速度水平向左、大小为时，小物块的速度大小为 D. 木箱的速度水平向右、大小为时，小物块的速度大小为 8. 如图所示，光滑、平行的金属轨道分水平段（左端接有阻值为R的定值电阻）和半
圆弧段两部分，两段轨道相切于N和N'点，圆弧的半径为r，两金属轨道间的宽度为d，整个轨道处于磁感应强度为B，方向竖直向上的匀强磁场中。质量为m、长
为d、电阻为R的金属细杆置于框架上的MM'处，=r．在t=0时刻，给金属细杆
一个垂直金属细杆、水平向右的初速度v0，之后金属细杆沿轨道运动，在t=tl时刻，金属细杆以速度v通过与圆心等高的P和P′；在t=t2时刻，金属细杆恰好通过圆弧轨道的最高点，金属细杆与轨道始终接触良好，轨道的电阻和空气阻力均不计，重力加速度为g。以下说法正确的是（ ）
A. t=0时刻，金属细杆两端的电压为Bdv0 B. t=tl时刻，金属细杆所受的安培力为 C. 从t=0到t=t1时刻，通过金属细杆横截面的电量为D. 从t=0到t=t2时刻，定值电阻R产生的焦耳热为mv-mgr
9. 以下说法正确的是（ ）
A. 气体分子单位时间内与单位面积器壁碰撞的次数，仅与单位体积内的分子数有关
B. 布朗运动不是液体分子的运动，它说明分子不停息地做无规则热运动 C. 当分子间的引力和斥力平衡时，分子势能最小
D. 如果气体分子总数不变，而气体温度升高，气体的平均动能一定增大，因此压强也必然增大
E. 当分子间距离增大时，分子间的引力和斥力都减小
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10. 一列简谐横波沿x轴传播，波速为2m/s，t=0时刻的波形如图所示，此时平衡位置
在x=3m处的质点N正沿y轴正方向运动，M、P两质点平衡位置的坐标分别为xM=2m，xP=5m。下列判断正确的是（ ）
A. 该波沿x轴负方向传播
B. 该时刻质点M的加速度为零
C. 质点N的振动方程为y=0.2sin πt（m）
D. 从该时刻开始，经过10s，质点P的路程为2m
E. 当质点M在波峰时，质点P在平衡位置并正沿y轴正方向运动
三、实验题（本大题共2小题，共18.0分）
11. 某同学利用倾斜气垫导轨做“验证机械能守恒定律”的实验。实验装置如图1所
示。其主要实验步骤如下：
a．用游标卡尺测量挡光条的宽度L．结果如图2所示；
b．读出导轨标尺的总长L0，并用直尺测出导轨标尺在竖直方向的高度H0； c．读出滑块释放处挡光条与光电门中心之间的距离s；
d．由静止释放滑块，从数字计时器（图l中未画出）上读出挡光条通过光电门所用的时间t。 回答下列问题：
（1）由图2读出L=______mm。
（2）______（选填“有”或“没有”）必要用天平称出滑块和挡光条的总质量M。
（3）多次改变光电门位置，即改变距离s，重复上述实验，作出随s的变化图象，如图3所示，当已知量t0、s0、L、L0、H0和当地重力加速度g满足表达式=______时，可判断滑块下滑过程中机械能守恒。
12. （1）某实验小组为了测量某一电阻Rx的阻值，他们先用多用电表进行粗测，测量
出Rx的阻值约为18Ω左右。为了进一步精确测量该电阻，实验台上有以下器材： A．电流表（量程15mA，内阻未知）
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B．电流表（量程0.6A，内阻未知） C．电阻箱（0～99.99Ω） D．电阻箱（0～999.9Ω）
E．电源（电动势约3V，内阻约1Ω） F．单刀单掷开关2只 G．导线若干
甲同学设计了如图甲所示的实验原理图并连接好实验器材，按照如下步骤完成实验：
a．先将电阻箱阻值调到最大，闭合S1，断开S2，调节电阻箱阻值，使电阻箱有合适的阻值R1，此时电流表指针有较大的偏转且示数为I；
b．保持开关S1闭合，再闭合开关S2，调节电阻箱的阻值为R2，使电流表的示数仍为I。
①根据实验步骤和实验器材规格可知，电流表应选择______，电阻箱应选择______（选填器材前的字母）
②根据实验步骤可知，待测电阻Rx=______（用步骤中所测得的物理量表示）。 （2）同学乙认为该电路可以用来测电源的电动势、内阻。若已知所选电流表的内阻RA=2.0Ω，闭合开关S2，调节电阻箱R，读出多组电阻值R和电流I的数据；由实验数据绘出的-R图象如图乙所示，由此可求得电源电动势E=______V，内阻r=______Ω．（计算结果保留两位有效数字）
四、计算题（本大题共4小题，共40.0分）
13. 如图所示，在倾角为θ的斜面上，一物块（可视为质点）
通过轻绳牵拉压紧弹簧，现将轻绳烧断，物块被弹出，与弹簧分离后即进入斜面上足够长的粗糙部分NN′粗糙斜面（虚线下方的摩擦不计）．沿斜面上滑达到的最远位置
离N的距离为s，此后下滑，第一次回到N处压缩弹簧后又被弹离，物块第二次上
滑的最远位置离N的距离为．求：
（1）求物块与粗糙斜面NN′段间的动摩擦因数
（2）若已知物块的质量为m，弹簧第二次被压缩最短时的弹性势能为Ep，求第二次物体从弹簧被压缩最短到运动到N点的距离L．
14. 如图所示，在平面直角坐标系xOy的第二、第三象限内有一垂直纸面向里、磁感应
强度为B的匀强磁场区域△ABC，A点坐标为（0，3a），C点坐标为（0，-3a），
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2024年江苏省金陵中学、海安高中、南京外国语学校高考物理四模试卷(含答案解析)
