2024年高考物理試卷（江西）（解析卷）

2024年普通高等學(xué)校招生全國統(tǒng)一考試

物理（江西卷）

注意事項：

1.答卷前，考生務(wù)必將自己的姓名、考生號等填寫在答題卡和試卷指定位置。

2.回答選擇題時，選出每小題答案后，用鉛筆把答題卡上對應(yīng)題目的答案標(biāo)號涂黑。如需改

動，用橡皮擦干凈后，再選涂其他答案標(biāo)號?；卮鸱沁x擇題時，將答案寫在答題卡上。寫在

本試卷上無效。

3.考試結(jié)束后，將本試卷和答題卡一并交回。

一、選擇題：本題共10小題，共46分。在每小題給出的四個選項中，第1~7題只有一項符

合題目要求，每小題4分；第8~10題有多項符合題目要求，每小題6分，全部選對的得6分，

選對但不全的得3分，有選錯的得0分。

1.極板間一蠟燭火焰帶有正離子、電子以及其他的帶電粒子，兩極板電壓保持不變，當(dāng)電極板距離減小

時，電場強(qiáng)度如何變？電子受力方向？（）

A.電場強(qiáng)度增大，方向向左B.電場強(qiáng)度增大，方向向右

C.電場強(qiáng)度減小，方向向左D.電場強(qiáng)度減小，方向向右

【答案】B

【解析】

【詳解】由題知，兩極板電壓保持不變，則根據(jù)電勢差和電場強(qiáng)度的關(guān)系有

U

E=

d

當(dāng)電極板距離減小時，電場強(qiáng)度E增大，再結(jié)合題圖可知極板間的電場線水平向左，則可知電子受到的電

場力方向向右。

故選B。

2.近年來，江西省科學(xué)家發(fā)明硅襯底氮化鎵基系列發(fā)光二極管，開創(chuàng)了國際上第三條LED技術(shù)路線。某

氮化鎵基LED材料的簡化能級如圖所示，若能級差為2.20eV（約3.52′10-19J）,普朗克常量

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h=6.63′10-34J×s，則發(fā)光頻率約為（）

A.6.38′1014HzB.5.67′1014HzC.5.31′1014HzD.4.67′1014Hz

【答案】C

【解析】

【詳解】根據(jù)題意可知，輻射出的光子能量e=3.52′10-19J，由光子的能量ε=hν得

e

n==5.31′1014Hz

h

故選C。

3.某物體位置隨時間的關(guān)系為x=1＋2t＋3t2，則關(guān)于其速度與1s內(nèi)的位移大小，下列說法正確的是

（）

A.速度是刻畫物體位置變化快慢的物理量，1s內(nèi)的位移大小為6m

B.速度是刻畫物體位移變化快慢的物理量，1s內(nèi)的位移大小為6m

C.速度是刻畫物體位置變化快慢的物理量，1s內(nèi)的位移大小為5m

D.速度是刻畫物體位移變化快慢的物理量，1s內(nèi)的位移大小為5m

【答案】C

【解析】

Dx

【詳解】根據(jù)速度的定義式v=表明，速度等于位移與時間的比值。位移是物體在一段時間內(nèi)從一個位

Dt

置到另一個位置的位置變化量，而時間是這段時間的長度。這個定義強(qiáng)調(diào)了速度不僅描述了物體運動的快

慢，還描述了物體運動的方向。因此，速度是刻畫物體位置變化快慢的物理量。再根據(jù)物體位置隨時間的

2

關(guān)系x=1＋2t＋3t，可知開始時物體的位置x0=1m，1s時物體的位置x1=6m，則1s內(nèi)物體的位移為

Δx=x1－x0=5m

故選C。

4.兩個質(zhì)量相同的衛(wèi)星繞月球做勻速圓周運動，半徑分別為r1、r2，則動能和周期的比值為（）

ErTr3ErTr3

A.k1=2,1=1B.k1=1,1=1

ErT3ErT3

k212r2k222r2

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ErTr3ErTr3

C.k1=2,1=2D.k1=1，1=2

ErT3ErT3

k212r1k222r1

【答案】A

【解析】

【詳解】兩個質(zhì)量相同的衛(wèi)星繞月球做勻速圓周運動，則月球?qū)πl(wèi)星的萬有引力提供向心力，設(shè)月球的質(zhì)

量為M，衛(wèi)星的質(zhì)量為m，則半徑為r1的衛(wèi)星有

22

Mmv14π

G2=m=m2r1

r1r1T1

半徑為r2的衛(wèi)星有

22

Mmv24π

G2=m=m2r2

r2r2T2

1

再根據(jù)動能E=mv2，可得兩衛(wèi)星動能和周期的比值分別為

k2

ErTr3

k1=2，1=1

ErT3

k212r2

故選A。

5.廬山瀑布“飛流直下三千尺，疑是銀河落九天”瀑布高150m，水流量10m3/s，假設(shè)利用瀑布來發(fā)電，

能量轉(zhuǎn)化效率為70%，則發(fā)電功率為（）

A.109B.107C.105D.103

【答案】B

【解析】

【詳解】由題知，Δt時間內(nèi)流出的水量為

m=ρQΔt=1.0×104Δt

發(fā)電過程中水的重力勢能轉(zhuǎn)化為電能，則有

mgh

P=′70%?1.1′107W

Dt

故選B。

6.如圖（a）所示，利用超聲波可以檢測飛機(jī)機(jī)翼內(nèi)部缺陷。在某次檢測實驗中，入射波為連續(xù)的正弦信

號，探頭先后探測到機(jī)翼表面和缺陷表面的反射信號，分別如圖（b）、（c）所示。已知超聲波在機(jī)翼材料

中的波速為6300m/s。關(guān)于這兩個反射信號在探頭處的疊加效果和缺陷深度d,下列選項正確的是（）

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A.振動減弱；d=4.725mmB.振動加強(qiáng)；d=4.725mm

C.振動減弱；d=9.45mmD.振動加強(qiáng)；d=9.45mm

【答案】A

【解析】

【詳解】根據(jù)反射信號圖像可知，超聲波的傳播周期為

T=2′10-7s

又波速v=6300m/s，則超聲波在機(jī)翼材料中的波長

l=vT=1.26′10-3m

結(jié)合題圖可知，兩個反射信號傳播到探頭處的時間差為

t=1.5′10-6s

故兩個反射信號的路程差

15

2d=vΔt=9.45′10-6m=l

2

解得

d=4.725mm

兩個反射信號在探頭處振動減弱，A正確。

故選A。

7.石墨烯是一種由碳原子組成的單層二維蜂窩狀晶格結(jié)構(gòu)新材料，具有豐富的電學(xué)性能．現(xiàn)設(shè)計一電路測

量某二維石墨烯樣品的載流子（電子）濃度。如圖（a）所示，在長為a，寬為b的石墨烯表面加一垂直向

里的勻強(qiáng)磁場，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，電極1、3間通以恒定電流I，電極2、4間將產(chǎn)生電壓U。當(dāng)

I=1.00′10-3A時，測得U-B關(guān)系圖線如圖（b）所示，元電荷e=1.60′10-19C，則此樣品每平方米

載流子數(shù)最接近（）

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A.1.7′1019B.1.7′1015C.2.3′1020D.2.3′1016

【答案】D

【解析】

【詳解】設(shè)樣品每平方米載流子(電子)數(shù)為n，電子定向移動的速率為v，則時間t內(nèi)通過樣品的電荷量

q=nevtb

根據(jù)電流的定義式得

q

I==nevb

t

當(dāng)電子穩(wěn)定通過樣品時，其所受電場力與洛倫茲力平衡，則有

U

evB=e

b

聯(lián)立解得

I

U=B

ne

結(jié)合圖像可得

I88′10-3

k==V/T

ne320′10-3

解得

n=2.3′1016

故選D。

8.一條河流某處存在高度差，小魚從低處向上躍出水面，沖到高處．如圖所示，以小魚躍出水面處為坐標(biāo)

原點，x軸沿水平方向，建立坐標(biāo)系，小魚的初速度為v0，末速度v沿x軸正方向．在此過程中，小魚可

視為質(zhì)點且只受重力作用。關(guān)于小魚的水平位置x、豎直位置y、水平方向分速度vx和豎直方向分速度vy

與時間t的關(guān)系，下列圖像可能正確的是（）

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A.B.C.D.

【答案】AD

【解析】

【詳解】AC．小魚在運動過程中只受重力作用，則小魚在水平方向上做勻速直線運動，即vx為定值，則有

水平位移

x=vxt

故A正確，C錯誤；

BD．小魚在豎直方向上做豎直上拋運動，則

1

y=vt-gt2，v=v-gt

y02yy0

且最高點時豎直方向的速度為0，故B錯誤，D正確。

故選AD。

9.某同學(xué)用普通光源進(jìn)行雙縫干涉測光的波長實驗。下列說法正確的是（）

A.光具座上依次擺放光源、透鏡、濾光片、雙縫、單縫、遮光筒、測量頭等元件

B.透鏡的作用是使光更集中

C.單縫的作用是獲得線光源

D.雙縫間距越小，測量頭中觀察到的條紋數(shù)目內(nèi)越多

【答案】BC

【解析】

【詳解】A．進(jìn)行雙縫干涉測光的波長實驗，光具座上依次擺放光源、透鏡、濾光片、單縫、雙縫、遮光筒、

測量頭等元件，故A錯誤；

B．透鏡的作用是使光更集中，故B正確；

C．單縫的作用是獲得線光源，故C正確；

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L

D．根據(jù)條紋間距公式Dx=×l可知雙縫間距越小，相鄰亮條紋的間距較大，測量頭中觀察到的條紋數(shù)目

d

內(nèi)越少，故D錯誤。

故選BC。

10.如圖所示，垂直于水平桌面固定一根輕質(zhì)絕緣細(xì)直桿，質(zhì)量均為m、帶同種電荷的絕緣小球甲和乙穿

過直桿，兩小球均可視為點電荷，帶電荷量分別為q和Q。在圖示的坐標(biāo)系中，小球乙靜止在坐標(biāo)原點，

Qq

初始時刻小球甲從x=x處由靜止釋放，開始向下運動。甲和乙兩點電荷的電勢能E=k（r為兩點

0pr

電荷之間的距離，k為靜電力常量）。最大靜摩擦力等于滑動摩擦力f，重力加速度為g。關(guān)于小球甲，下

列說法正確的是（）

kQq

A.最低點的位置x=

(mg+f)x0

kQq

B.速率達(dá)到最大值時的位置x=

mg-f

kQqkQq

C.最后停留位置x的區(qū)間是￡x￡

mgmg-f

kQq

D.若在最低點能返回，則初始電勢能E<(mg-f)

p0mg+f

【答案】BD

【解析】

【詳解】A．全過程，根據(jù)動能定理

QqQq

(mg-f)(x0-x）-(k-k)=0

xx0

解得

kQq

x=

(mg-f)x0

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故A錯誤；

B．當(dāng)小球甲的加速度為零時，速率最大，則有

Qq

mg=f+k

x2

解得

kQq

x=

mg-f

故B正確；

C．小球甲最后停留時，滿足

Qq

mg-f￡k￡mg+f

x2

解得位置x的區(qū)間

kQqkQq

￡x￡

mg+fmg-f

故C錯誤；

D．若在最低點能返回，即在最低點滿足

Qq

k>mg+f

x2

結(jié)合動能定理

QqQq

(mg-f)(x0-x）-(k-k)=0

xx0

又

Qq

E=k

pr

聯(lián)立可得

kQq

E<(mg-f)

p0mg+f

故D正確。

故選BD。

二、非選擇題：本題共5小題，共54分。

11.某小組探究物體加速度與其所受合外力的關(guān)系。實驗裝置如圖（a）所示，水平軌道上安裝兩個光電

門，小車上固定一遮光片，細(xì)線一端與小車連接，另一端跨過定滑輪掛上鉤碼。

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（1）實驗前調(diào)節(jié)軌道右端滑輪高度，使細(xì)線與軌道平行，再適當(dāng)墊高軌道左端以平衡小車所受摩擦力。

（2）小車的質(zhì)量為M1=320g。利用光電門系統(tǒng)測出不同鉤碼質(zhì)量m時小車加速度a。鉤碼所受重力記

為F，作出a-F圖像，如圖（b）中圖線甲所示。

（3）由圖線甲可知，F(xiàn)較小時，a與F成正比；F較大時，a與F不成正比。為了進(jìn)一步探究，將小車的

質(zhì)量增加至M2=470g，重復(fù)步驟（2）的測量過程，作出a-F圖像，如圖（b）中圖線乙所示。

（4）與圖線甲相比，圖線乙的線性區(qū)間____________，非線性區(qū)間____________。再將小車的質(zhì)量增加

至M3=720g，重復(fù)步驟（2）的測量過程，記錄鉤碼所受重力F與小車加速度a，如表所示（表中第

9~14組數(shù)據(jù)未列出）。

序號12345

鉤碼所受重力

0.0200.0400.0600.0800.100

F/9.8N

小車加速度

0.260.550.821.081.36

a/m×s-2

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序號6789~1415

鉤碼所受重力

0.1200.1400.160……0.300

F/9.8N

小車加速度

1.671.952.20……3.92

a/m×s-2

（5）請在圖（b）中補(bǔ)充描出第6至8三個數(shù)據(jù)點，并補(bǔ)充完成圖線丙_________。

（6）根據(jù)以上實驗結(jié)果猜想和推斷：小車的質(zhì)量____________時，a與F成正比。結(jié)合所學(xué)知識對上述推

斷進(jìn)行解釋：______________________。

【答案】①.較大②.較?、?④.

遠(yuǎn)大于鉤碼質(zhì)量⑤.見解析

【解析】

【詳解】（4）[1][2]由題圖（b）分析可知，與圖線甲相比，圖線之的線性區(qū)間較大，非線性區(qū)間較??；

（5）[3]在坐標(biāo)系中進(jìn)行描點，結(jié)合其他點用平滑的曲線擬合，使盡可能多的點在線上，不在線上的點均勻

分布在線的兩側(cè)，如下圖所示

（6）[4][5]設(shè)繩子拉力為T，對鉤碼根據(jù)牛頓第二定律有

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F-T=ma

對小車根據(jù)牛頓第二定律有

T=Ma

聯(lián)立解得

F=(M+m)a

變形得

1

a=F

M+m

當(dāng)m<<M時，可認(rèn)為

m+M=M

則

1

a=×F

M

即a與F成正比。

12.某小組欲設(shè)計一種電熱水器防觸電裝置，其原理是：當(dāng)電熱管漏電時，利用自來水自身的電阻，可使

漏電電流降至人體安全電流以下．為此，需先測量水的電阻率，再進(jìn)行合理設(shè)計。

（1）如圖（a）所示，在絕緣長方體容器左右兩側(cè)安裝可移動的薄金屬板電極，將自來水倒入其中，測得

水的截面寬d=0.07m和高h(yuǎn)=0.03m。

（2）現(xiàn)有實驗器材：電流表（量程300mA,內(nèi)阻RA=2500W）、電壓表（量程3V或15V,內(nèi)阻未知）、

直流電源(3V)、滑動變阻器、開關(guān)和導(dǎo)線．請在圖（a）中畫線完成電路實物連接_____。

（3）連接好電路，測量26℃的水在不同長度l時的電阻值Rx。將水溫升到65℃，重復(fù)測量。繪出26℃

和65℃水的Rx-l圖，分別如圖（b）中甲、乙所示。

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r=

（4）若Rx-l圖線的斜率為k，則水的電阻率表達(dá)____________（用k、d、h表示）。實驗結(jié)果表

明，溫度____________（填“高”或“低”）的水更容易導(dǎo)電。

（5）測出電阻率后，擬將一段塑料水管安裝于熱水器出水口作為防觸電裝置。為保證出水量不變，選用

內(nèi)直徑為8.0′10-3m的水管。若人體的安全電流為1.0′10-3A，熱水器出水溫度最高為65℃，忽略其他

電阻的影響（相當(dāng)于熱水器220V的工作電壓直接加在水管兩端），則該水管的長度至少應(yīng)設(shè)計為

____________m。（保留兩位有效數(shù)字）

【答案】①.②.kdh③.高④.

0.46

【解析】

【詳解】（2）[1]電源電動勢為3V，故電壓表量程選擇3V；由于電流表的內(nèi)阻已知，故采用電流表內(nèi)接時，

可以消除系統(tǒng)誤差，故電流表采用內(nèi)接法，實物圖如下：

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（4）[2]根據(jù)電阻定律

lr

R=r=×l

xdhdh

故可得

r

k=

dh

得

r=kdh

[3]電阻率越小更容易導(dǎo)電，根據(jù)圖像可知65℃的水的電阻率更小，故可知溫度高的水更容易導(dǎo)電。

（5）[4]根據(jù)前面分析可知65℃的水的電阻率為

8′103

r=kdh=′0.07′0.03Ω×m=24Ω×m

0.7

-3-3

故當(dāng)選用內(nèi)直徑為d0=8.0′10m的水管。若人體的安全電流為I0=1.0′10A，接入電壓U=220V

時，得

U

=I

R0

lm

R=r2

?d0?

p×?÷

è2?

解得水管的長度至少應(yīng)設(shè)計為

lm=0.46m

13.可逆斯特林熱機(jī)的工作循環(huán)如圖所示。一定質(zhì)量的理想氣體經(jīng)ABCDA完成循環(huán)過程，AB和CD均

為等溫過程，BC和DA均為等容過程。已知T1=1200K,T2=300K，氣體在狀態(tài)A的壓強(qiáng)

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535

pA=8.0′10Pa，體積V1=1.0m，氣體在狀態(tài)C的壓強(qiáng)pC=1.0′10Pa。求：

（1）氣體在狀態(tài)D的壓強(qiáng)pD；

（2）氣體在狀態(tài)B的體積V2。

【答案】（1）2′105Pa；（2）2.0m3

【解析】

【詳解】（1）從D到A狀態(tài)，根據(jù)查理定律

pp

A=D

T1T2

解得

5

pD=2′10Pa

（2）從C到D狀態(tài)，根據(jù)玻意耳定律

pCV2=pDV1

解得

3

V2=2.0m

14.雪地轉(zhuǎn)椅是一種游樂項目，其中心傳動裝置帶動轉(zhuǎn)椅在雪地上滑動。如圖（a）、（b）所示，傳動裝置

有一高度可調(diào)的水平圓盤，可繞通過中心O點的豎直軸勻速轉(zhuǎn)動。圓盤邊緣A處固定連接一輕繩，輕繩另

一端B連接轉(zhuǎn)椅（視為質(zhì)點）。轉(zhuǎn)椅運動穩(wěn)定后，其角速度與圓盤角速度相等。轉(zhuǎn)椅與雪地之間的動摩擦

因數(shù)為m，重力加速度為g，不計空氣阻力。

（1）在圖（a）中，若圓盤在水平雪地上以角速度w1勻速轉(zhuǎn)動，轉(zhuǎn)椅運動穩(wěn)定后在水平雪地上繞O點做

半徑為r1的勻速圓周運動。求AB與OB之間夾角a的正切值。

（2）將圓盤升高，如圖（b）所示。圓盤勻速轉(zhuǎn)動，轉(zhuǎn)椅運動穩(wěn)定后在水平雪地上繞O1點做半徑為r2的勻

速圓周運動，繩子與豎直方向的夾角為q，繩子在水平雪地上的投影A1B與O1B的夾角為b。求此時圓

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盤的角速度w2。

mgmgsinqcosb

【答案】（1）2；（2）

w1r1sinqsinb+mcosqr2

【解析】

【詳解】（1）轉(zhuǎn)椅做勻速圓周運動，設(shè)此時輕繩拉力為T，轉(zhuǎn)椅質(zhì)量為m，受力分析可知輕繩拉力沿切線方

向的分量與轉(zhuǎn)椅受到地面的滑動摩擦力平衡，沿徑向方向的分量提供圓周運動的向心力，故可得

2

Tcosa=mw1r1

mmg=Tsina

聯(lián)立解得

mg

tana=2

w1r1

（2）設(shè)此時輕繩拉力為T￠，沿A1B和垂直A1B豎直向上的分力分別為

T1=T￠sinq，T2=T￠cosq

對轉(zhuǎn)椅根據(jù)牛頓第二定律得

2

T1cosb=mw2r2

沿切線方向

T1sinb=f=mFN

豎直方向

FN+T2=mg

聯(lián)立解得

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mgsinqcosb

w2=

sinqsinb+mcosqr2

3

15.如圖（a）所示，軌道左側(cè)斜面傾斜角滿足sinθ1=0.6，摩擦因數(shù)m=，足夠長的光滑水平導(dǎo)軌處

120

于磁感應(yīng)強(qiáng)度為B=0.5T的勻強(qiáng)磁場中，磁場方向豎直向上，右側(cè)斜面導(dǎo)軌傾角滿足sinθ2=0.8，摩擦因

44

數(shù)m=?，F(xiàn)將質(zhì)量為m甲=6kg的導(dǎo)體桿甲從斜面上高h(yuǎn)=4m處由靜止釋放，質(zhì)量為m乙=2kg的

2183

導(dǎo)體桿乙靜止在水平導(dǎo)軌上，與水平軌道左端的距離為d。已知導(dǎo)軌間距為l=2m，兩桿電阻均為R=

1Ω，其余電阻不計，不計導(dǎo)體桿通過水平導(dǎo)軌與斜面導(dǎo)軌連接處的能量損失，且若兩桿發(fā)生碰撞，則為完

全非彈性碰撞，取g=10m/s2，求：

（1）甲桿剛進(jìn)入磁場，乙桿的加速度？

（2）乙桿第一次滑上斜面前兩桿未相碰，距離d滿足的條件？

（3）若乙前兩次在右側(cè)傾斜導(dǎo)軌上相對于水平導(dǎo)軌的豎直高度y隨時間t的變化如圖（b）所示（t1、t2、

t3、t4、b均為未知量），乙第二次進(jìn)入右側(cè)傾斜導(dǎo)軌之前與甲發(fā)生碰撞，甲在0~t3時間內(nèi)未進(jìn)入右側(cè)傾斜

導(dǎo)軌，求d的取值范圍。

356696

2

【答案】（1）a乙0=2m/s，方向水平向右；（2）d≥24m；（3）m<d<m

1111

【解析】

【詳解】（1）甲從靜止運動至水平導(dǎo)軌時，根據(jù)動能定理有

h12

m1gh-m1m1gcosq1×=m1v0

sinq12

甲剛進(jìn)人磁場時，平動切割磁感線有

E0=Blv0

則根據(jù)歐姆定律可知此時回路的感應(yīng)電流為

E

I=0

02R

根據(jù)楞次定律可知，回路中的感應(yīng)電流沿逆時針方向（俯視），結(jié)合左手定則可知，乙所受安培力方向水平

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向右，由牛頓第二定律有

BI0l=m2a乙0

帶入數(shù)據(jù)有

2

a乙0=2m/s，方向水平向右

（2）甲和乙在磁場中運動的過程中，系統(tǒng)不受外力作用，則系統(tǒng)動量守恒，若兩者共速時恰不相碰，則有

m1v0=(m1＋m2)v共

對乙根據(jù)動量定理有

BIlt=m2v共

其中

BlDx

It=q=

2R

聯(lián)立解得

dmin=Δx=24m

則d滿足

d≥24m

（3）根據(jù)（2）問可知，從甲剛進(jìn)入磁場至甲、乙第一次在水平導(dǎo)軌運動穩(wěn)定，相對位移為Δx=24m，且

穩(wěn)定時的速度v共=6m/s乙第一次在右側(cè)斜軌上向上運動的過程中，根據(jù)牛頓第二定律有

m2gsinθ2＋μ2m2gcosθ2=m2a乙上

根據(jù)勻變速直線運動位移與速度的關(guān)系有

2

2a乙上x上=v共

乙第一次在右側(cè)斜軌上向下運動的過程中，根據(jù)牛頓第二定律有

m2gsinθ2－μ2m2gcosθ2=m2a乙下

再根據(jù)勻變速直線運動位移與速度的關(guān)系有

2

2a乙下x下=v1

且

x上=x下

聯(lián)立解得乙第一次滑下右側(cè)軌道最低點的速度

v1=5m/s

由于兩棒發(fā)生碰撞，則為完全非彈性碰撞，則甲乙整體第一次在右側(cè)傾斜軌道上向上運動有

（m1＋m2）gsinθ2＋μ2（m1＋m2）gcosθ2=(m1＋m2)a共上

同理有

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