2024年高考湖南卷物理真题T6-T8变式题

试卷第=page11页，共=sectionpages33页试卷第=page11页，共=sectionpages33页1．量子技术是当前物理学应用研究的热点，下列关于量子论的说法正确的是（）A．普朗克认为黑体辐射的能量是连续的B．光电效应实验中，红光照射可以让电子从某金属表面逸出，若改用紫光照射也可以让电子从该金属表面逸出C．康普顿研究石墨对X射线散射时，发现散射后仅有波长小于原波长的射线成分D．德布罗意认为质子具有波动性，而电子不具有波动性2．关于黑体辐射，下列说法正确的是（

）A．温度太低的物体不会辐射电磁波B．黑体不会辐射电磁波C．爱因斯坦通过提出的能量子假说，很好地解释了黑体辐射规律D．黑体辐射的能量是不连续的，只能是某一最小能量值的整数倍3．有关光的波粒二象性、物质波，下列说法正确的是（）A．康普顿效应，散射光中出现了大于X射线波长的成分，揭示了光具有波动性B．个别光子具有粒子性，大量光子的作用效果才表现为波动性C．动能相等的电子和质子，电子的物质波波长大D．光的干涉现象说明光是概率波，而德布罗意波不是概率波4．光子具有能量，还具有动量，光子的动量p与光的波长和普朗克常量h有关。康普顿效应为我国杰出的科学家吴有训先生用实验所验证。图中的这枚邮票就是为纪念吴有训先生而发行的。关于真空中光子动量的表达式正确的是（）A． B． C． D．5．著名物理学家汤姆孙曾在实验中让电子束通过电场加速后，通过多晶薄膜得到了如图所示衍射图样，已知电子质量为，加速后电子速度，普朗克常量，下列说法正确的是（

）A．该图样说明了电子具有粒子性B．该实验中电子的德布罗意波波长约为C．加速电压越大，电子的物质波波长越长D．加速电压越大，电子的波动性越明显6．日前，清华大学提出了一种稳态微聚束光源（SSMB）技术，即通过粒子加速器加速电子来获得光刻机生产高端芯片时需要使用到的极紫外光。极紫外光又称为极端紫外线辐射，是指电磁波谱中波长从121nm到10nm的电磁辐射。已知普朗克常量，真空中的光速，可见光的波长范围是400nm到760nm。则下列说法中正确的是（）A．可见光比极紫外光的粒子性更强B．极紫外光比可见光更容易发生衍射现象C．电子的速度越大，它的德布罗意波长就越长D．波长为10纳米的极紫外光的能量子约为7．波粒二象性是微观粒子的基本特征，以下说法正确的有（）A．光电效应现象揭示了光的波动性B．热中子束射到晶体上产生衍射图样，说明中子具有波动性C．黑体辐射的实验规律可用光的波动性解释D．动能相等的质子和电子，它们的德布罗意波长也相等8．爱因斯坦为了解释光电效应现象，提出“光子”概念并给出光电效应方程，密立根通过实验验证其理论的正确性。如图所示，当频率为的可见光照射到阴极K上时，电流表中有电流通过，则（）A．用频率小于的可见光照射阴极K，电流表上一定没有电流通过B．当滑动变阻器的滑片位于左端时，电流表的示数一定为0C．在光照条件不变的情况下，在滑动变阻器的滑片由左向右移动的过程中，通过电流表的电流可能先增大后不变D．对调电源的正负极，由左向右移动滑动变阻器的滑片，当电流表的示数刚减小到零时，电压表的示数为5.6V，则阴极K金属的逸出功是5.6eV9．用强黄光、弱黄光和蓝光分别照射如图甲所示的实验装置的K极，其饱和电流随电压的变化关系如图乙所示，而光与电子发生碰撞前后速度方向发生改变，如图丙所示。根据这些图像分析，下列说法中正确的是（）

A．图乙说明光子具有能量，且光强越强，单个光子能量越大B．根据图乙分析可知，若用红光照射同一实验装置，一定有光电流产生C．由图丙可知，碰撞后光子波长大于碰撞前光子波长D．只有图甲的现象可以说明光具有粒子性10．我国科学家吴有训在上世纪20年代进行X射线散射研究，为康普顿效应的确立做出了重要贡献。研究X射线被较轻物质散射后光的成分发现，散射谱线中除了有波长与原波长相同的成分外，还有其他波长的成分，这种现象称为康普顿效应。如图所示，在真空中，入射波长为的光子与静止的电子发生弹性碰撞。碰后光子传播方向与入射方向夹角为37°，碰后电子运动方向与光子入射方向夹角为53°（，），下列说法正确的是（

）A．该效应说明光具有波动性B．碰撞后光子的波长为C．碰撞后电子的德布罗意波长为D．碰撞后光子相对于电子的速度大于11．如图，健身者在公园以每分钟60次的频率上下抖动长绳的一端，长绳自右向左呈现波浪状起伏，可近似为单向传播的简谐横波。长绳上A、B两点平衡位置相距，时刻A点位于波谷，B点位于波峰，两者之间还有一个波谷。下列说法正确的是（

）A．波长为 B．波速为C．时刻，B点速度为0 D．时刻，A点速度为012．如图，一根粗细均匀的绳子，右侧固定在墙上，A是绳子上的一个质点。一位同学握住绳子左侧的S点，让其上下振动，某时刻波形如图。下列关于该机械波的说法正确的是（

）A．波速不变 B．频率不变C．此时质点A的速度方向向下 D．此时质点A的加速度方向向上13．波源位于坐标原点的一列简谐横波沿着轴的正方向传播，、、是介质中的三个质点，已知质点的振动周期，时刻振动正好传播到质点，时刻的波形图如图所示，根据图像所提供的信息来判断下列说法正确的是（）A．该简谐波的波速为0.5m/sB．波源的起振方向沿轴的负方向C．质点已振动的时间D．时刻，质点的回复力小于质点的回复力14．在如图所示的xOy坐标系中，一条弹性绳沿x轴放置，图中小黑点代表绳上的质点，相邻质点的间距为a，时，处的质点开始沿y轴做周期为T、振幅为A的简谐运动，时的波形如图所示。下列说法正确的是（）A．时，质点沿y轴负方向运动B．时，质点的加速度最大C．时，质点和速度相同D．该列绳波的波速为15．一根粗细均匀同种材质的轻绳，右端固定在墙上，手握着绳左端O点将绳水平拉直。时刻，用力上下振动O点，产生一列向右传播的绳波，经过的时间，绳上的波形如图所示。若绳波为简谐波，绳子足够长，以O为原点沿绳子方向建立x轴，则时，绳上各个质点中速度方向竖直向上的区间为（

）

A． B．C． D．16．一列简谐横波沿着x轴的正方向传播，计时开始时的波形图如图所示，再经过9s，平衡位置在x=7m处的质点第二次达到波峰，下列说法中正确的是（）A．此列简谐横波的周期为5sB．此列简谐横波的波速为2m/sC．平衡位置在x=9m处的质点在t=11s时的位移为20cmD．平衡位置在x=6m处的质点在0~12s运动的路程为110cm17．如图所示，手握绳端在竖直方向做简谐运动，形成的一列简谐横波以速度沿轴正向传播，时刻，在轴上、间的简谐横波如图所示，从此时刻开始，点处质点经过时间刚好第3次到达波峰，则下列说法正确的是（）A．时刻，绳端正在向下振动B．绳端的振动频率为C．若将波的振动频率增大一倍，则波的传播速度也增大一倍D．若将波的振动频率增大为原来的2倍，则简谐波的波长也会增大为原来的2倍18．在某水平均匀介质中建立如图所示的三维直角坐标系，平面水平。在轴上的两个波源的坐标分别为，时刻同时开始振动，的振动方程为，的振动方程为，振动形成的波传播速度为，轴上点的坐标为，取，则下列说法正确的是（）

A．点的起振方向沿轴正向B．当振动形成的波传到点时，点在平衡位置沿轴负向运动C．两列波在点叠加后，点离开平衡位置的最大位移为D．轴上，坐标原点和点间，有两个振动加强点19．2023年9月23日杭州亚运会的开幕式惊艳全世界，其中大莲花“复现钱塘江”，地屏上交叉潮、一线潮、回头潮、鱼鳞潮……如图，用两个绳波来模拟潮水相遇，一水平长绳上系着一个弹簧和小球组成的振动系统，振动的固有频率为2Hz，现在长绳两端分别有一振源P、Q同时开始以相同振幅上下振动了一段时间，某时刻两个振源在长绳上形成波形如图所示，两列波先后间隔一段时间经过弹簧振子所在位置，观察到小球先后出现了两次振动，小球第一次振动时起振方向向上，且振动并不显著，而小球第二次的振幅明显较大，则（）

A．由Q振源产生的波先到达弹簧振子处B．两列绳波可在绳上形成稳定的干涉图样C．由Q振源产生的波的波速较接近4m/sD．钱江潮潮水交叉分开后，其振动周期发生改变20．两波源分别位于坐标原点和x＝14m处，t＝0时刻两波源开始起振，t＝4s时的波形图如图所示，此时平衡位置在x＝4m和x＝10m的P、Q两质点刚开始振动，质点M的平衡位置位于x＝7m处，质点N的平衡位置位于x＝6m处，则（

）

A．t＝6s时两列波相遇 B．从0到10s内质点N通过的路程为2.4mC．t＝7.5s时质点M的速度在增大 D．t＝10s时质点N的振动方向沿y轴负方向21．如图，质量分别为、、、m的四个小球A、B、C、D，通过细线或轻弹簧互相连接，悬挂于O点，处于静止状态，重力加速度为g。若将B、C间的细线剪断，则剪断瞬间B和C的加速度大小分别为（

）A．g， B．2g， C．2g， D．g，22．如图所示，A球与天花板之间用轻质弹簧相连，A球与B球之间用轻绳相连，整个系统保持静止，小球A、B的质量均为m，突然迅速剪断轻绳，在剪断轻绳的瞬间，设小球A、B的加速度分别为a1、a2，重力加速度大小为g，取竖直向下为正方向，下列说法正确的是（）A．a1=g，a2=g B．a1=-g，a2=gC．a1=0，a2=g D．a1=2g，a2=g23．如图所示，P、Q两物体的质量分别为、，二者间用轻弹簧连接，在大小为、的水平力作用下，沿光滑水平面做匀加速直线运动。撤去的瞬间，P、Q的加速度大小分别为（

）A．； B．0；C．； D．；24．两个质量均为的小球，用两条轻绳连接，处于平衡状态（图1）；若只将、间的轻绳换成轻质弹簧（图2），其他不变。现突然迅速剪断两图中的轻绳，让小球下落，在剪断轻绳的瞬间（设两图中小球的加速度大小分别为和，的加速度大小分别为和），则正确的是（）

A．， B．，C．， D．25．如图所示，质量为3kg的物块A和质量为1kg的物块B用轻弹簧相连，置于光滑的水平面上，在沿轻弹轴线方向，用大小恒为16N的水平拉力F拉着物块A和B一起向右做匀加速直线运动，已知弹簧的劲度系数k=200N/m且弹簧始终在弹性限度内。则（）A．弹簧的伸长量为2cmB．物块A和B一起运动的加速度大小为3m/s2C．撤去力F后瞬间，物块A的加速度为0D．撤去力F后瞬间，物块B的加速度大小为12m/s226．如图所示，在倾角为的光滑斜面上，A、B、C三个质量相等的物体分别用轻绳或轻弹簧连接，在沿斜面向上的恒力F作用下三者保持静止，已知重力加速度为g，下列说法正确的是（）

A．在轻绳被烧断的瞬间，A的加速度大小为B．在轻绳被烧断的瞬间，B的加速度大小为0C．突然撤去外力F的瞬间，B的加速度大小为D．突然撤去外力F的瞬间，C的加速度大小为027．如图所示，在质量为的箱式电梯的地板上固定一轻质弹簧，弹簧的上端拴接一质量为的物体，质量为的物体B放置在物体上，整个装置随电梯一起匀速下降，弹簧保持竖直，重力加速度为。某时刻悬挂电梯的钢索突然断裂，在钢索断裂的瞬间，下列说法正确的是（）

A．物体的加速度大小为0 B．物体B的加速度大小为C．箱式电梯的加速度大小为 D．物体B对物体的压力为028．如图所示，水平轻细线bc两端拴接质量均为m的小球甲、乙，a、d为两侧竖直墙壁上等高的两点，小球甲，乙用轻细线ab和轻弹簧cd分别系在a、d两点，轻细线ab、轻弹簧cd与竖直方向的夹角均为，现将水平拉直的轻细线bc剪断，在剪断瞬间，轻细线ab上的拉力与轻弹簧cd上的弹力之比为，小球甲、乙的加速度大小之比为，，，则下列说法正确的是（）A．， B．，C．， D．，29．如图，倾角为30°、质量为m的斜面体静止于光滑水平面上。轻弹簧的上端固定在斜面体的顶端A处，下端拴接一质量为的光滑小球（可视为质点）。现让系统在水平恒力F作用下以大小为的加速度水平向左做匀加速直线运动，小球与斜面相对静止且小球未运动到水平面上。已知重力加速度大小为g，不计空气阻力。则撤去力F瞬间（在撤去力F的瞬间，小球与斜面之间的弹力不变）（）A．弹簧的弹力大小为 B．斜面体的加速度大小为C．小球的加速度大小为0 D．小球对斜面的压力大小为30．如图，A、B、C三个物体的质量都是m，A、B用轻弹簧相连，B、C用无弹性的轻绳跨过轻质定滑轮连接，C用轻绳固定在地面上，某时刻C与地面相连的绳突然断开，则A、B、C的瞬时加速度大小为（）A．，， B．，，C．，， D．，，答案第=page11页，共=sectionpages22页答案第=page11页，共=sectionpages22页参考答案：1．B【详解】A．普朗克认为黑体辐射的能量是一份一份的，是量子化的，故A错误；B．产生光电效应的条件是光的频率大于金属的极限频率，紫光的频率大于红光，若红光能使金属发生光电效应，可知紫光也能使该金属发生光电效应，故B正确；C．石墨对X射线的散射过程遵循动量守恒，光子和电子碰撞后，电子获得一定的动量，光子动量变小，根据可知波长变长，故C错误；D．德布罗意认为物质都具有波动性，包括质子和电子，故D错误。故选B。2．D【详解】AB．理想黑体可以吸收所有照射到它表面的电磁辐射，并将这些辐射转化为热辐射；一切物体都会辐射电磁波，故AB错误；CD．普朗克在研究黑体辐射时最早提出了能量子假说，能够很好地解释黑体辐射规律，他认为黑体辐射的能量是不连续的，只能是某一最小能量值的整数倍，故C错误，D正确。故选D。3．C【详解】A．康普顿效应揭示了光具有粒子性，A错误；B．光既有波动性，又有粒子性，个别光子的作用效果往往表现为粒子性，大量光子的作用效果往往表现为波动性，B错误；C．根据动量和动能关系可知动能相等的电子和质子，电子的动量小，根据物质波的波长公式可知电子的物质波波长大，C正确；D．光的干涉现象说明光是概率波，而德布罗意波也是概率波，D错误。故选C。4．A【详解】根据爱因斯坦质能方程，光子能量，又因为光子能量，则光子动量为故选A。5．B【详解】A．衍射现象说明电子具有波动性，A错误；B．电子的动量电子的德布罗意波波长联立解得B正确；CD．根据动能定理可得结合B选项分析可知，加速电压越大，电子速度越大，则电子的物质波波长越短，则波动性越不明显，CD错误。故选B。6．D【详解】A．可见光比极紫外光的波长长，频率小，传播中粒子性弱，波动性强，A错误；B．极紫外光比可见光的波长小，不容易发生衍射，B错误；C．根据可得，电子的速度越大，它的德布罗意波长就越小，C错误；D．根据可求得D正确。故选D。7．B【详解】光电效应现象揭示了光的粒子性，故A错误衍射是波特有的现象，热中子束射到晶体上产生衍射图样，说明中子具有波动性，故B正确黑体辐射的实验规律无法用光的波动性解释，为了解释黑体辐射的实验规律，普朗克建立了量子理论，成功解释了黑体辐射的实验规律，故C错误由λ＝和p＝可知，由于质子和电子的质量不同，则动能相同的质子和电子，其动量不同，德布罗意波长也不同，故D错误。8．C【详解】A．因不知阴极K的极限频率，用频率小于的可见光照射阴极K，可能发生光电效应，电流表可能有电流通过，故A错误；B．当滑动变阻器的滑片位于左端时，由于发生了光电效应，即使A、K间的电压为零，电流表中也有电流通过，故B错误；C．当滑动变阻器的滑片由左向右移动时，阳极吸收光电子的能力增强，光电流会增大，当所有光电子都到达阳极时，电流达到最大，即饱和电流，通过电流表的电流可能先增大后不变，故C正确；D．对调电源的正负极，加的是反向电压，电流表的示数刚减小到零时，阴极K逸出的光电子的最大初动能故D错误。故选C。9．C【详解】A．由图乙知蓝光的遏止电压最大，根据则图甲中对应的三种光中“蓝光”的光子能量最强，与光强无关，选项A错误；B．因为红光的频率比上面两种光的小，根据图乙分析可知，若用红光照射同一实验装置，可能没有光电流产生，选项B错误；C．根据，图丙中碰撞后动量小于碰撞前光子动量，因此碰撞后光子波长大于碰撞前光子波长，选项C正确；D．光电效应和康普顿效应都可以说明光具有粒子性，选项D错误。故选C。10．B【详解】A．该效应说明光具有粒子性，故A错误；BC．根据题意，设碰撞之前光子的动量为，碰撞之后光子的动量为，电子的动量为，由动量守恒定律有解得又有则碰撞后光子的波长为碰撞后电子的德布罗意波长为故C错误，B正确；D．光子的速度等于光速，按照爱因斯坦的光速不变原理即在任何参考系中光速都不变，可知光子相对于电子的速度等于，故D错误。故选B。11．D【详解】A．如图根据题意可知解得故A错误；B．波源的振动频率为故波速为故B错误；C．质点的振动周期为，因为，故B点在运动到平衡位置，位移为0，速度最大，故C错误；D．，故A点在运动到波峰，位移最大，速度为0，故D正确。故选D。12．A【详解】A．波速和介质有关，在同一种介质中传播的速度不会发生变化，故A正确；B．根据题意可知，波是向右传播波的，根据波形图可知，波源出来的波波长在变小，根据可知频率变大，故B错误；C．根据峰前质点上振可知此时质点A的速度方向向上，故C错误；D．质点A在平衡位置的上方，所以加速度方向向下，故D错误。故选A。13．C【详解】A．该简谐波的波长λ＝4m，则波速为选项A错误；B．由“同侧法”可知，c点起振方向沿y轴正向，可知波源的起振方向沿轴的正方向，选项B错误；C．从a点开始起振开始，波向前传播了3.5m，则质点已振动的时间选项C正确；D．时刻，质点b的位移大于c的位移，可知质点的回复力大于质点的回复力，选项D错误。故选C。14．B【详解】A．时由波形图可知，波刚好传到质点，根据波形平移法可知，此时质点沿y轴正方向运动，故A错误；B．由图可知，在时质点处于正的最大位移处，故此时质点的加速度最大，故B正确；C．由图可知，在时，质点沿y轴负方向运动，质点沿y轴正方向运动，根据对称性可知此时质点和速度大小相等，方向相反，故C错误；D．由图可知可得波长为故该列绳波的波速为故D错误。故选B。15．B【详解】根据题意可知该绳波的波长为传播了4个波长的距离，故周期为则该绳波的波速为时，绳波传播的距离为波形如图所示

则质点速度竖直向上的区间为，B正确，ACD错误。故选B。16．C【详解】A．根据波形可知，波长为根据同侧法可知，波前起振方向向下，由于计时开始时的波形图如图所示，再经过9s，平衡位置在x=7m处的质点第二次达到波峰，则有解得故A错误；B．结合上述可知，此列简谐横波的波速为故B错误；C．波形传播到平衡位置在x=9m处的质点处经历时间由于由于质点起振方向向下，可知，11s时，x=9m处的质点恰好位于波峰位置，即位移为20cm，故C正确；D．波形传播到平衡位置在x=6m处的质点处经历时间由于则x=6m处的质点在0~12s运动的路程为故D错误。故选C。17．B【详解】A．根据同侧法，由图可知，时刻，绳端正在向上振动，故A错误；B．根据同侧法，由图可知，时刻，点处质点正在向上振动，则有解得则绳端的振动频率为故B正确；CD．波的传播速度与传播介质有关，与波的振动频率无关，则将波的振动频率增大一倍，波的传播速度不变，由公式可知，简谐波的波长减小为原来的，故CD错误。故选B。18．B【详解】A．振动形成的波先传播到P点，因此质点P的起振方向与相同，即沿z轴负方向，故A错误；B．点到P点距离为，点到P点距离为，波的周期为两列波在同一种介质中传播速度相同，的波传播到P点用时的波传播到P点用时可见当的波传到P点时，P点已经完成3个全振动，在平衡位置沿z轴负向运动，故B正确；C．波长为两波源到P点的路程差为3m，为波长的3倍，由于两波源起振方向相反，因此P点是振动减弱点，P点离开平衡位置的最大位移为2cm，故C错误；D．坐标原点O与、的路程差为因此y轴上，坐标原点O和P点间，到、的路程差为3.5m处为振动加强点。轴上，坐标原点和点间，只有一个振动加强点。故D错误。故选B。19．C【详解】A．由P、Q激发的机械波的波形图及传播方向可知，P波源产生的波起振方向向上，Q波源产生的波起振方向向下，所以先到达弹簧振子处的是由P波源产生的波，故A错误；B．同种介质中的波速是相等的，图中两列波的波长不同，由可知两列波频率不同，所以不会形成干涉，故B错误；C．波源Q激发的机械波使小球产生了较强的振动，即共振，说明Q的振动频率接近2Hz，即周期接近0.5s，所以波速接近于故C正确；D．机械波的叠加其实就是运动的合成，各个分运动是独立的、互不影响的，所以钱江潮潮水交叉分开后，其振动周期不变，故D错误。故选C。20．B【详解】A．由图可知两列波的波长均为周期为T＝4s则波速为如图波相遇，再运动的时间为所以两列波相遇时则两列波在7s时相遇，故A错误；B．开始计时后左右波两列波传到N点时间差为2s，左边波引起N点路程为时两列波都传到N点后N点振动加强，振幅为2A，后2s路程为1.6m，总路程2.4m。故B正确；C．两列波同时传到M点且起振方向相反，因此M点始终保持静止，故C错误；D．左边的波传播的N点的时间右边的波传播到N点的时间此后两列波在N点振动加强，合振幅为0.8m，所以t＝10s时质点N经过平衡位置向上运动故D错误。故选B。【点睛】本题考查机械波的叠加内容。21．A【详解】剪断前，对BCD分析对D剪断后，对B解得方向竖直向上；对C解得方向竖直向下。故选A。22．B【详解】剪断轻绳瞬间小球A、B由于惯性仍在原位置，弹簧的形变量不变，维持原力大小，有FN=2mg取竖直向下为正方向，对小球A受力分析有-2mg+mg=ma1解得a1=-g对小球B受力分析，小球B只受到重力，所以a2=g故选B。23．D【详解】在水平力F1、F2作用下，两物体沿光滑水平面做匀加速直线运动，由牛顿第二定律得解