江西省2024年普通高中学业水平选择性考试物理试题含答案

这是一份江西省2024年普通高中学业水平选择性考试物理试题含答案，共17页。试卷主要包含了选择题，非选择题等内容，欢迎下载使用。
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，每小题4分；第8～10题有多项符合题目要求，每小题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．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
B [场强与电势差的关系＋电场力
U不变，d减小U＝EdE增大F＝eEF增大电场强度方向向左电子带负电电子所受电 场力方向向右 B正确。]
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(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2.20 eV(约3.52×10-19 J)，普朗克常量h＝6.63×10-34 J·s，则发光频率约为( )
A．6.38×1014 Hz B．5.67×1014 Hz
C．5.31×1014 Hz D．4.67×1014 Hz
C [能量子＋推理论证能力 根据题意可知，辐射出的光子能量ε＝3.52×10-19 J，由ε＝hν代入数据解得ν≈5.31×1014 Hz，C正确。]
3．一质点沿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1 s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；6 m
B．速度是对物体位移变化快慢的描述；6 m
C．速度是对物体位置变化快慢的描述；5 m
D．速度是对物体位移变化快慢的描述；5 m
C [速度的定义＋位移与位置 速度是描述物体运动快慢的物理量，即物体的空间位置随时间变化的快慢，B、D错误；根据x与t的关系式可知，t＝0时，质点位于x＝1 m处，t＝1 s时，质点位于x＝6 m 处，因此质点在第1 s内的位移为5 m，A错误，C正确。]
4．“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r1调整到r2时(两轨道均可视为圆形轨道)，其动能和周期从Ek1、T1分别变为Ek2、T2。下列选项正确的是( )
A．Ek1Ek2＝r2r1，T1T2＝r13r23 B．Ek1Ek2＝r1r2，T1T2＝r13r23
C．Ek1Ek2＝r2r1，T1T2＝r23r13 D．Ek1Ek2＝r1r2，T1T2＝r23r13
A [万有引力定律的应用＋动能
GMmr2＝mv2r⇒v＝GMrEk＝12 mv2Ek1Ek2＝r2r1m4π2T2r⇒T＝4π2r3GM―→T1T2＝r13r23→A正确。]
5．“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10 m3/s，水位落差约为150 m。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．109 W
B．107 W
C．105 W
D．103 W
B [功率＋估算 发电功率P＝η·WtW＝mghm＝ρVP＝ηρVghtQ＝VtP＝ηρQgh，代入数据解得P≈107W，B正确。]
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6 300 m/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＝4.725 mm
B．振动加强；d＝4.725 mm
C．振动减弱；d＝9.45 mm
D．振动加强；d＝9.45 mm
A [波的叠加＋推理论证能力 根据反射信号图像可知，超声波的传播周期T＝2×10-7 s，又波速v＝6 300 m/s，则超声波在机翼材料中的波长λ＝vT＝1.26×10-3 m，结合题图(b)和题图(c)可知，两个反射信号传播到探头处的时间差为Δt＝1.5×10-6 s，故两个反射信号的路程差2d＝vΔt＝9.45×10-3 m＝152λ，解得d＝4.725×10-3 m，且两个反射信号在探头处振动减弱，A正确。]
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I＝1.00×10-3 A时，测得U­B关系图线如图(b)所示，元电荷e＝1.60×10-19 C，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
D [电流的微观表达式＋速度选择器原理 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I＝qt＝nevb，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eUb＝evB，联立解得U＝IneB，结合题图(b)可知k＝Ine＝88×10-3320×10-3 V/T，解得n≈2.3×1016，D正确。]
8．一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v0，末速度v沿x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x、竖直位置y、水平方向分速度vx和竖直方向分速度vy与时间t的关系，下列图像可能正确的是( )

A B C D
AD [抛体运动规律＋图像分析 由于小鱼在运动过程中只受重力作用，则小鱼在水平方向上做匀速直线运动，即vx为一定量，则有x＝vxt，A可能正确，C错误；小鱼在竖直方向上做竖直上抛运动，则有y＝vy0t－12gt2，vy＝vy0－gt，且vy最终减为0，B错误，D可能正确。]
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越多
BC [双缝干涉实验＋理解能力 光具座上的双缝应该在单缝和遮光筒之间，先通过单缝得到线光源，然后通过双缝得到两列完全相同的相干光，A错误，C正确；透镜的作用是使射向滤光片的光更集中，B正确；根据双缝干涉条纹间距公式Δx＝ldλ可知，双缝间距d越小，则条纹间距Δx越大，测量头中观察到的条纹数目越少，D错误。]
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x＝x0处由静止释放，开始向下运动。甲和乙两点电荷的电势能Ep＝kQqr(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x＝kQqmg+fx0
B．速率达到最大值时的位置x＝kQqmg-f
C．最后停留位置x的区间是kQqmg≤x≤kQqmg-f
D．若在最低点能返回，则初始电势能Ep0＜(mg－f)kQqmg+f
BD [库仑定律＋受力分析＋能量守恒定律 小球甲从开始运动至第一次运动到最低点的过程，根据能量守恒定律有mg(x0－x)＝f(x0－x)＋kQqx-kQqx0，解得x＝kQqmg-fx0，A错误；小球甲第一次向下运动至速度最大的位置，此时加速度为零，根据平衡条件有mg＝f＋kQqx2，解得x＝kQqmg-f，B正确；若小球甲停止是在下降的过程，且停止运动后恰好静止，有mg＋f＝kQqx12，解得x1＝kQqmg+f，若小球甲停止是在上升的过程，且停止运动后恰好静止，有mg＝kQqx22＋f，解得x2＝kQqmg-f，因此小球甲最后停留位置x的区间为kQqmg+f≤x≤kQqmg-f，C错误；若小球甲在最低点能返回，则有kQqx2>mg＋f，解得x