【334404】2024年高考江西卷物理真题

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159015-2024年高考江西卷物理真题

学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________

注意事项:

1．答题前填写好自己的姓名、班级、考号等信息

2．请将答案正确填写在答题卡上

一、单选题

1．极板间一蜡烛火焰带有正离子、电子以及其他的带电粒子，两极板电压保持不变，当电极板距离减小时，电场强度如何变？电子受力方向？（      ）

A．电场强度增大，方向向左B．电场强度增大，方向向右

C．电场强度减小，方向向左D．电场强度减小，方向向右

2．近年来，江西省科学家发明硅衬底氮化镓基系列发光二极管，开创了国际上第三条 技术路线。某氮化镓基 材料的简化能级如图所示，若能级差为 （约 ）,普朗克常量 ，则发光频率约为（      ）

A． B． C． D．

3．某物体位置随时间的关系为x = 1＋2t＋3t²，则关于其速度与1s内的位移大小，下列说法正确的是（      ）

A．速度是刻画物体位置变化快慢的物理量，1s内的位移大小为6m

B．速度是刻画物体位移变化快慢的物理量，1s内的位移大小为6m

C．速度是刻画物体位置变化快慢的物理量，1s内的位移大小为5m

D．速度是刻画物体位移变化快慢的物理量，1s内的位移大小为5m

4．两个质量相同的卫星绕月球做匀速圆周运动，半径分别为 、 ，则动能和周期的比值为（      ）

A． B．

C． D． ，

5．庐山瀑布“飞流直下三千尺，疑是银河落九天”瀑布高150m，水流量10m³/s，假设利用瀑布来发电，能量转化效率为70%，则发电功率为（      ）

A．10⁹B．10⁷C．10⁵D．10³

6．如图（a）所示，利用超声波可以检测飞机机翼内部缺陷。在某次检测实验中，入射波为连续的正弦信号，探头先后探测到机翼表面和缺陷表面的反射信号，分别如图（b）、（c）所示。已知超声波在机翼材料中的波速为 。关于这两个反射信号在探头处的叠加效果和缺陷深度d,下列选项正确的是（      ）

A．振动减弱； B．振动加强；

C．振动减弱； D．振动加强；

7．石墨烯是一种由碳原子组成的单层二维蜂窝状晶格结构新材料，具有丰富的电学性能．现设计一电路测量某二维石墨烯样品的载流子（电子）浓度。如图（a）所示，在长为a，宽为b的石墨烯表面加一垂直向里的匀强磁场，磁感应强度为B，电极1、3间通以恒定电流I，电极2、4间将产生电压U。当 时，测得 关系图线如图（b）所示，元电荷 ，则此样品每平方米载流子数最接近（      ）

A． B． C． D．

二、多选题

8．（多选）一条河流某处存在高度差,小鱼从低处向上跃出水面,冲到高处.如图所示，以小鱼跃出水面处为坐标原点， 轴沿水平方向，建立坐标系，小鱼的初速度为 ,末速度 沿 轴正方向.在此过程中,小鱼可视为质点且只受重力作用.关于小鱼的水平位置 、竖直位置 、水平方向分速度 和竖直方向分速度 与时间 的关系，下列图像可能正确的是（      ）

A. B. C. D.

9．某同学用普通光源进行双缝干涉测光的波长实验。下列说法正确的是（      ）

A．光具座上依次摆放光源、透镜、滤光片、双缝、单缝、遮光筒、测量头等元件

B．透镜的作用是使光更集中

C．单缝的作用是获得线光源

D．双缝间距越小，测量头中观察到的条纹数目内越多

10．如图所示，垂直于水平桌面固定一根轻质绝缘细直杆，质量均为m、带同种电荷的绝缘小球甲和乙穿过直杆，两小球均可视为点电荷，带电荷量分别为q和Q。在图示的坐标系中，小球乙静止在坐标原点，初始时刻小球甲从 处由静止释放，开始向下运动。甲和乙两点电荷的电势能 （r为两点电荷之间的距离，k为静电力常量）。最大静摩擦力等于滑动摩擦力f，重力加速度为g。关于小球甲，下列说法正确的是（      ）

A．最低点的位置

B．速率达到最大值时的位置

C．最后停留位置x的区间是

D．若在最低点能返回，则初始电势能

三、实验题

11．某小组探究物体加速度与其所受合外力的关系。实验装置如图（a）所示，水平轨道上安装两个光电门，小车上固定一遮光片，细线一端与小车连接，另一端跨过定滑轮挂上钩码。

（1）实验前调节轨道右端滑轮高度，使细线与轨道平行，再适当垫高轨道左端以平衡小车所受摩擦力。

（2）小车的质量为 。利用光电门系统测出不同钩码质量m时小车加速度a。钩码所受重力记为F，作出 图像，如图（b）中图线甲所示。

（3）由图线甲可知，F较小时，a与F成正比；F较大时，a与F不成正比。为了进一步探究，将小车的质量增加至 ，重复步骤（2）的测量过程，作出 图像，如图（b）中图线乙所示。

（4）与图线甲相比，图线乙的线性区间            ，非线性区间            。再将小车的质量增加至 ，重复步骤（2）的测量过程，记录钩码所受重力F与小车加速度a，如表所示（表中第 组数据未列出）。

（5）请在图（b）中补充描出第6至8三个数据点，并补充完成图线丙         。

（6）根据以上实验结果猜想和推断：小车的质量            时，a与F成正比。结合所学知识对上述推断进行解释：                      。

12．某小组欲设计一种电热水器防触电装置，其原理是：当电热管漏电时，利用自来水自身的电阻，可使漏电电流降至人体安全电流以下．为此，需先测量水的电阻率，再进行合理设计。

（1）如图（a）所示，在绝缘长方体容器左右两侧安装可移动的薄金属板电极，将自来水倒入其中，测得水的截面宽 和高 。

（2）现有实验器材：电流表（量程 ,内阻 ）、电压表（量程 或 ,内阻未知）、直流电源 、滑动变阻器、开关和导线．请在图（a）中画线完成电路实物连接     。

（3）连接好电路，测量 ℃ 的水在不同长度l时的电阻值 。将水温升到 ℃ ，重复测量。绘出 ℃ 和 ℃ 水的 图，分别如图（b）中甲、乙所示。

（4）若 图线的斜率为k，则水的电阻率表达             （用k、d、h表示）。实验结果表明，温度            （填“高”或“低”）的水更容易导电。

（5）测出电阻率后，拟将一段塑料水管安装于热水器出水口作为防触电装置。为保证出水量不变，选用内直径为 的水管。若人体的安全电流为 ，热水器出水温度最高为 ℃ ，忽略其他电阻的影响（相当于热水器 的工作电压直接加在水管两端），则该水管的长度至少应设计为            m。（保留两位有效数字）

四、解答题

13．可逆斯特林热机的工作循环如图所示。一定质量的理想气体经 完成循环过程， 和 均为等温过程， 和 均为等容过程。已知 ，气体在状态A的压强 ，体积 ，气体在状态C的压强 。求：

（1）气体在状态D的压强 ；

（2）气体在状态B的体积 。

14．雪地转椅是一种游乐项目，其中心传动装置带动转椅在雪地上滑动．如图（a）（b）所示，传动装置有一高度可调的水平圆盘，可绕通过中心 点的竖直轴匀速转动．圆盘边缘 处固定连接一轻绳，轻绳另一端 连接转椅（视为质点）．转椅运动稳定后，其角速度与圆盘角速度相等．转椅与雪地之间的动摩擦因数为 ,重力加速度为 ，不计空气阻力．

图（a） 圆盘在水平雪地     图（b） 圆盘在空中

（1） 在图（a）中，若圆盘在水平雪地上以角速度 匀速转动，转椅运动稳定后在水平雪地上绕 点做半径为 的匀速圆周运动．求 与 之间夹角 的正切值．

（2） 将圆盘升高，如图（b）所示．圆盘匀速转动，转椅运动稳定后在水平雪地上绕 点做半径为 的匀速圆周运动，绳子与竖直方向的夹角为 ，绳子在水平雪地上的投影 与 的夹角为 ．求此时圆盘的角速度 ．

15．如图（a）所示，轨道左侧斜面倾斜角满足sinθ₁ = 0.6，摩擦因数 ，足够长的光滑水平导轨处于磁感应强度为B = 0.5T的匀强磁场中，磁场方向竖直向上，右侧斜面导轨倾角满足sinθ₂ = 0.8，摩擦因数 。现将质量为m_甲 = 6kg的导体杆甲从斜面上高h = 4m处由静止释放，质量为m_乙 = 2kg的导体杆乙静止在水平导轨上，与水平轨道左端的距离为d。已知导轨间距为l = 2m，两杆电阻均为R = 1Ω，其余电阻不计，不计导体杆通过水平导轨与斜面导轨连接处的能量损失，且若两杆发生碰撞，则为完全非弹性碰撞，取g = 10m/s²，求：

（1）甲杆刚进入磁场，乙杆的加速度？

（2）乙杆第一次滑上斜面前两杆未相碰，距离d满足的条件？

（3）若乙前两次在右侧倾斜导轨上相对于水平导轨的竖直高度y随时间t的变化如图（b）所示（t₁、t₂、t₃、t₄、b均为未知量），乙第二次进入右侧倾斜导轨之前与甲发生碰撞，甲在0 ~ t₃时间内未进入右侧倾斜导轨，求d的取值范围。

参考答案

一、单选题

1. B

由题知，两极板电压保持不变，则根据电势差和电场强度的关系有 ，当电极板距离减小时，电场强度E增大，再结合题图可知极板间的电场线水平向左，则可知电子受到的电场力方向向右。选B。

2. C

根据题意可知，辐射出的光子能量 ，由光子的能量 得 ，选C。

3. C

根据速度的定义式 表明，速度等于位移与时间的比值。位移是物体在一段时间内从一个位置到另一个位置的位置变化量，而时间是这段时间的长度。这个定义强调了速度不仅描述了物体运动的快慢，还描述了物体运动的方向。因此，速度是刻画物体位置变化快慢的物理量。再根据物体位置随时间的关系x = 1＋2t＋3t²，可知开始时物体的位置x₀ = 1m，1s时物体的位置x₁ = 6m，则1s内物体的位移为Δx = x₁－x₀ = 5m，选C。

4. A

两个质量相同的卫星绕月球做匀速圆周运动，则月球对卫星的万有引力提供向心力，设月球的质量为M，卫星的质量为m，则半径为r₁的卫星有 π ，半径为r₂的卫星有 π ，再根据动能 ，可得两卫星动能和周期的比值分别为 ， ，选A。

5. B

由题知，Δt时间内流出的水量为m = ρQΔt = 1.0×10⁴Δt，发电过程中水的重力势能转化为电能，则有 ，选B。

6. A

根据反射信号图像可知，超声波的传播周期为 ，又波速v=6300m/s，则超声波在机翼材料中的波长 ，结合题图可知，两个反射信号传播到探头处的时间差为 ，两个反射信号的路程差 ，解得 ，两个反射信号在探头处振动减弱，A正确。选A。

7. D

设样品每平方米载流子(电子)数为n，电子定向移动的速率为v，则时间t内通过样品的电荷量q=nevtb，根据电流的定义式得 ，当电子稳定通过样品时，其所受电场力与洛伦兹力平衡，则有 ，联立解得 ，结合图像可得 ，解得 ，选D。

二、多选题

8. AD

小鱼斜向上跳出后，在空中做斜上抛运动，可分解为沿 轴正方向的匀速直线运动和沿 轴正方向的匀减速直线运动，两方向的位移分别为 , ， 正确，B错误；沿 轴正方向速度保持不变，C错误；沿 轴正方向速度随时间均匀减小至 ，， 正确.

9. BC

A．进行双缝干涉测光的波长实验，光具座上依次摆放光源、透镜、滤光片、单缝、双缝、遮光筒、测量头等元件，A错误；

B．透镜的作用是使光更集中，B正确；

C．单缝的作用是获得线光源，C正确；

D．根据条纹间距公式 可知双缝间距越小，相邻亮条纹的间距较大，测量头中观察到的条纹数目内越少，D错误。选BC。

10. BD

A．全过程，根据动能定理 ） ，解得 ， 错误；

B．当小球甲的加速度为零时，速率最大，则有 ，解得 ， 正确；

C．小球甲最后停留时，满足 ，解得位置x的区间 ， 错误；

D．若在最低点能返回，即在最低点满足 ，结合动能定理 ） ，又 ，联立可得 ， 正确。选BD。

三、实验题

11. 较大；较小； ；远大于钩码质量；见解析

（4）[1][2]由题图（b）分析可知，与图线甲相比，图线之的线性区间较大，非线性区间较小；

（5）[3]在坐标系中进行描点，结合其他点用平滑的曲线拟合，使尽可能多的点在线上，不在线上的点均匀分布在线的两侧，如下图所示

（6）[4][5]设绳子拉力为 ，对钩码根据牛顿第二定律有 ，对小车根据牛顿第二定律有 ，联立解得 ，变形得 ，当 时，可认为 ，则 ，即a与F成正比。

12. ； ；高；0.46

（2）[1]电源电动势为 ，电压表量程选择 ；由于电流表的内阻已知，采用电流表内接时，可以消除系统误差，电流表采用内接法，实物图如下：

（4）[2]根据电阻定律 ，可得 ，得

[3]电阻率越小更容易导电，根据图像可知 ℃ 的水的电阻率更小，可知温度高的水更容易导电。

（5）[4]根据前面分析可知 ℃ 的水的电阻率为 ，当选用内直径为 的水管。若人体的安全电流为 ，接入电压 时，得 ， ，解得水管的长度至少应设计为

四、解答题

13. （） ； （）

（1）从D到A状态，根据查理定律 ，解得

（2）从C到D状态，根据玻意耳定律 ，解得

14. （1） （2）

（1） 设转椅质量为 ,轻绳拉力为 ,轻绳沿转椅运动轨迹切线方向分力为 ,轻绳沿转椅轨迹半径方向分力提供向心力,有 ,解得 ．

（2） 设轻绳拉力为 ,竖直方向有 ,转椅受到的摩擦力 ,对转椅,沿运动轨迹切线方向有 ,沿圆周运动半径方向有 ,联立解得 ．

15. （1）a_乙0 = 2m/s²，方向水平向右；（2）d ≥ 24m； （）

（1）甲从静止运动至水平导轨时，根据动能定理有 ，甲刚进人磁场时，平动切割磁感线有E₀ = Blv_0，则根据欧姆定律可知此时回路的感应电流为 ，根据楞次定律可知，回路中的感应电流沿逆时针方向（俯视），结合左手定则可知，乙所受安培力方向水平向右，由牛顿第二定律有BI₀l = m₂a_乙0，带入数据有a_乙0 = 2m/s²，方向水平向右

（2）甲和乙在磁场中运动的过程中，系统不受外力作用，则系统动量守恒，若两者共速时恰不相碰，则有m₁v₀ = (m₁＋m₂)v_共，对乙根据动量定理有 _共 ，其中 ，联立解得d_min = Δx = 24m，则d满足d ≥ 24m

（3）根据（2）问可知，从甲刚进入磁场至甲、乙第一次在水平导轨运动稳定，相对位移为Δx = 24m，且稳定时的速度v_共 = 6m/s乙第一次在右侧斜轨上向上运动的过程中，根据牛顿第二定律有m₂gsinθ₂＋μ₂m₂gcosθ₂ = m₂a_乙上，根据匀变速直线运动位移与速度的关系有2a_乙上x_上 = v_共^2，乙第一次在右侧斜轨上向下运动的过程中，根据牛顿第二定律有m₂gsinθ₂－μ₂m₂gcosθ₂ = m₂a_乙下，再根据匀变速直线运动位移与速度的关系有2a_乙下x_下 = v₁^2，且x_上 = x_下，联立解得乙第一次滑下右侧轨道最低点的速度v₁ = 5m/s，由于两棒发生碰撞，则为完全非弹性碰撞，则甲乙整体第一次在右侧倾斜轨道上向上运动有（m₁＋m₂）gsinθ₂＋μ₂（m₁＋m₂）gcosθ₂ = (m₁＋m₂)a_共上，同理有2a_共上x_共上 = v^2，且由图（b）可知x_上 = 4.84x_共上，解得甲、乙碰撞后的速度 ，乙第一次滑下右侧轨道最低点后与甲相互作用的过程中，甲、乙组成的系统合外力为零，根据动量守恒有m₁v₂－m₂v₁ = (m₁＋m₂))v，解得乙第一次滑下右侧轨道最低点时甲的速度为 ，若乙第一次滑下右侧轨道最低点时与甲发生碰撞，则对应d的最小值，乙第一次在右侧斜轨上运动的过程，对甲根据动量定理有 _共 ，其中 ，解得 ，根据位移关系有d_min′－Δx = Δx_1，解得 ，若乙返回水平导轨后，当两者共速时恰好碰撞，则对应d的最大值，对乙从返回水平导轨到与甲碰撞前瞬间的过程，根据动量定理有 ，其中 ，解得 ，根据位移关系有d_max－Δx－Δx₁ = Δx_2，解得 ，则d的取值范围为