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2024年江西省高考物理试卷
一、选择题：本题共10小题，共46分。在每小题给出的四个选项中，第1~7题只有一项符合题目要求，
每题4分；第8~10题有多项符合题目要求，每题6分，全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选
错的得0分。
1．（4分）蜡烛火焰是一种含有电子、正离子、中性粒子的气体状物质，将其置于电压恒定的两平行金
属板间，板间电场视为匀强电场，如图所示。若两金属板间距减小，关于火焰中电子所受的电场力，
下列说法正确的是（ ）
A．电场力增大，方向向左
B．电场力增大，方向向右
C．电场力减小，方向向左
D．电场力减小，方向向右
2．（4分）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（LED），开创了国际上第三条
LED技术路线。某氮化镓基LED材料的简化能级如图所示，若能级差为 2.20eV（约3.52×10﹣19J），
普朗克常量h＝6.63×10﹣34J•s，则发光频率约为（ ）
A．6.38×1014Hz B．5.67×1014Hz
C．5.31×1014Hz D．4.67×1014Hz
3．（4分）一质点沿x轴运动，其位置坐标x与时间t的关系为x＝1+2t+3t2（x的单位是m，t的单位是
s）。关于速度及该质点在第1s内的位移，下列选项正确的是（ ）
A．速度是对物体位置变化快慢的描述；6m
B．速度是对物体位移变化快慢的描述；6m
C．速度是对物体位置变化快慢的描述；5m
D．速度是对物体位移变化快慢的描述；5m4．（4分）“嫦娥六号”探测器于2024年5月8日进入环月轨道，后续经调整环月轨道高度和倾角，实
施月球背面软着陆。当探测器的轨道半径从r 调整到r 时（两轨道均可视为圆形轨道），其动能和周
1 2
期从E 、T 分别变为E 、T 。下列选项正确的是（ ）
k1 1 k2 2
A． ，
B． ，
C． ，
D． ＝ ， ＝
5．（4分）“飞流直下三千尺，疑是银河落九天。”是李白对庐山瀑布的浪漫主义描写。设瀑布的水流
量约为10m3/s，水位落差约为150m。若利用瀑布水位落差发电，发电效率为70%，则发电功率大致为
（ ）
A．109W B．107W C．105W D．103W
6．（4分）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6300m/s。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；d＝4.725mm B．振动加强；d＝4.725mm
C．振动减弱；d＝9.45mm D．振动加强；d＝9.45mm
7．（4分）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I＝1.00×10﹣3A时，测得U﹣B关系图线如图（b）所示，元电荷e＝1.60×10﹣19C，则此样品
每平方米载流子数最接近（ ）
A．1.7×1019 B．1.7×1015 C．2.3×1020 D．2.3×1016
（多选）8．（6分）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，x轴沿水平方向，建立坐标系，小鱼的初速度为v ，末速度v沿x轴正方向。
0
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 x、竖直位置y、水平方向分速度
v 和竖直方向分速度v 与时间t的关系，下列图像可能正确的是（ ）
x yA． B．
C． D．
（多选）9．（6分）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越多
（多选）10．（6分）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x＝x 处由静止释放，开始向下运动。甲和乙两点电荷的电
0
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x＝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E ＜（mg﹣f）
p0
二、非选择题：本题共5小题，共54分。
11．（8分）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M ＝320g。利用光电门系测出不同钩码质量m时小车加速度a。钩码所受重力记
1
为F，作出a﹣F图像，如图（b）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M ＝470g，重复步骤（2）的测量过程，作出a﹣F图像，如图（b）中图线乙所示。
2
（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
M ＝720g，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9～
3
14组数据未列出）。
序号 1 2 3 4 5
钩码所受重力F/（9.8N） 0.020 0.040 0.060 0.080 0.100
小车加速度a/（m•s﹣2） 0.26 0.55 0.82 1.08 1.36
序号 6 7 8 9～14 15
钩码所受重力F/（9.8N） 0.120 0.140 0.160 …… 0.300
小车加速度a/（m•s﹣2） 1.67 1.95 2.20 …… 3.92
（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．（7分）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d＝0.07m和高h＝0.03m。
（2）现有实验器材：电流表（量程 300 A，内阻R ＝2500 ）、电压表（量程3V或15V，内阻未
A
知）、直流电源（3V）、滑动变阻器、开μ关和导线。请在图（Ωa）中画线完成电路实物连接。
（3）连接好电路，测量26℃的水在不同长度l时的电阻值R 。将水温升到65℃，重复测量。绘出
x
26℃和65℃水的R ﹣l图线，分别如图（b）中甲、乙所示。
x
（4）若R ﹣l图线的斜率为k，则水的电阻率表达式为 ＝ （用k、d、h表示）。实验结果
x
表明，温度 （填“高”或“低”）的水更容易导ρ 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8.0×10﹣3m的水管。若人体的安全电流为1.0×10﹣3A，热水器出水温度最高为65℃，忽略
其他电阻的影响（相当于热水器220V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）
13．（10分）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ABCDA完成循环过程，AB
和CD均为等温过程，BC和DA均为等容过程，已知T ＝1200K，T ＝300K，气体在状态A的压强
1 2
，体积 ，气体在状态C的压强 。求：
（1）气体在状态D的压强p ；
D
（2）气体在状态B的体积V 。
214．（11分）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 O点的竖直轴匀速转动。圆盘边缘A处固定连
接一轻绳，轻绳另一端B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g，不计空气阻力。
μ
（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O点
1
做半径为r 的匀速圆周运动。求AB与OB之间夹角ω 的正切值。
1
（2）将圆盘升高，如图（b）所示。圆盘匀速转动，α转椅运动稳定后在水平雪地上绕 O
1
点做半径为r
2
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A B与O B的夹角为 。求
1 1
此时圆盘的角速度 。 θ β
2
15．（18分）如图所示ω，绝缘水平面上固定一光滑平行金属导轨，导轨左右两端分别与两粗糙的倾斜平
行金属导轨平滑连接，两侧导轨倾角分别为 、 ，导轨间距均为l＝2m，水平导轨所在区域存在竖
1 2
直向上的匀强磁场，磁感应强度大小B＝0.5Tθ。现θ有两均匀金属细棒甲和乙，质量分别为m ＝6kg和
1
m ＝2kg，接入导轨的电阻均为R＝1 。左、右两侧倾斜导轨与两棒的动摩擦因数分别为 ＝ 、
2 1 2
Ω μ μ
＝ 。初始时刻，乙静止在水平导轨上，与水平导轨左端P P 的距离为d，甲从左侧倾斜导轨高度h
1 2＝4m的位置静止滑下。水平导轨足够长，两棒运动过程中始终与导轨接触良好且保持垂直。若两棒发
生碰撞，则为完全非弹性碰撞。不计空气阻力和导轨的电阻。（g取10m/s2，sin ＝0.6，sin ＝0.8）
1 2
θ θ
（1）求甲刚进入磁场时乙的加速度大小和方向；
（2）为使乙第一次到达水平导轨右端Q Q 之前甲和乙不相碰，求d的最小值；
1 2
（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（t 、
1
t 、t 、t 、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～t 时间内未进入
2 3 4 3
右侧倾斜导轨，求d的取值范围。
