2024年高考江西卷物理真题T6-T8变式题

试卷第=page11页，共=sectionpages33页试卷第=page11页，共=sectionpages33页1．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．2．铯原子基态的两个超精细能级之间跃迁发射的光子具有稳定的频率，铯原子钟利用的两能级的能量差量级为10-5eV，跃迁发射的光子的频率量级为（普朗克常量，元电荷）（）A．103Hz B．106Hz C．109Hz D．1012Hz3．2023年10月3日，诺贝尔物理学奖揭晓，三位科学家以阿秒激光技术奠基人的身份共同获奖。阿秒激光脉冲是目前人类所能控制的最短时间过程，可用来测量原子内绕核运动电子的动态行为等超快物理现象。若实验室中产生了1个阿秒激光脉冲，该激光在真空中的波长，真空中的光速，普朗克常量，则该阿秒激光脉冲的光子的能量约为（）A． B． C． D．4．某种捕蚊器采用蚊子喜爱的紫外线诱捕蚊子，它发射的紫外线的频率为，波长为，光子的能量为，EUV光刻机产生的极深紫外线频率为，波长为，光子的能量为。已知，则（）A． B． C． D．5．电荷耦合原件（CCD）被普遍使用在数码相机中，CCD通过光电效应使光信号转化为电信号。CCD发明者被授予2009年的诺贝尔物理学奖。现有一个蓝色光源以的功率均匀地向各个方向发射波长为的蓝光，某数码相机使用圆形CCD拍摄蓝色光源，该CCD直径为，该相机距离光源为，拍摄时间为，则CCD拍摄到的该光源的光子数约为多少？（）已知光速为，普朗克常量为，不计空气对光的吸收。A．4 B．400 C． D．6．某氦氖激光器的发光功率为，能发射波长为的单色光，则（取普朗克常量，真空中光速）A．一个光子的能量为B．一个光子的能量为C．每秒发射的光子数为个D．每秒发射的光子数为个7．太阳不断向外辐射能量，太阳的质量在不断的减小，已知地球所处位置每平方米每秒接收到的太阳能约为，日地间距离约为，设太阳辐射的能量均匀分布在以太阳为球心、日地距离为半径的球面上，则太阳每秒减少的质量约为（）A． B． C． D．8．2022年10月，我国自主研发的“夸父一号”太阳探测卫星成功发射。“夸父一号”太阳探测卫星可以观测太阳辐射的硬X射线。硬X射线是波长很短的光子，设波长为λ。若太阳均匀地向各个方向辐射硬X射线，卫星探测仪镜头正对着太阳，每秒接收到N个该种光子。已知探测仪镜头面积为S，卫星离太阳中心的距离为R，普朗克常量为h，光速为c，则太阳辐射硬X射线的总功率P为（）A． B． C． D．9．2023年11月16日发表在《科学进展》杂志上的文章显示我国高海拔宇宙线观测站“拉索”精确测量了迄今最亮的伽马射线暴GRB221009A的高能辐射能谱，揭示了宇宙背景光在红外波段的强度低于预期，开启了新物理探索之门。“拉索”记录到史上最亮的伽马射线暴GRB221009A产生的光子，其最高能量达（万亿电子伏特）。已知普朗克常量，下列说法正确的是（

）A．射线在真空中的传播速度小于光速B．红外线的波长比射线短C．的光子能量约为D．的光子频率约为10．智能手机的摄像头光圈尺寸和曝光时间会影响照片的成像质量。某智能手机的摄像头光圈的面积为，标准曝光时间为，暗室中有一个黄色的点光源，发光功率为，现用该手机在距离点光源处正对光源拍照。已知黄光的波长为，真空中的光速为。普朗克常量为，不考虑空气对光子的吸收，则单次拍照进入手机摄像头快门的光子个数为（）A． B． C． D．11．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；12．在某一均匀介质中，如图所示轴上有两个机械波源、，平衡位置的坐标分别为、，振动周期均为，振幅分别为和。时刻、开始竖直向上振动，产生波长均为沿轴传播的简谐横波。、、分别是轴上、和的三个点下列说法正确的是（）A．时、、三点均已振动B．后点的位移始终为C．后点位移始终为0D．时点的振动方向竖直向上13．如图所示，在同一均匀介质中有甲、乙两列相向传播的简谐波，时刻两列波的波形图如图。已知甲波的周期，则（）A．甲波的波速为1.6m/sB．两列波相遇时不能发生稳定的干涉C．时，平衡位置为的质点加速度达到最大D．时，平衡位置为的质点的位移为14．如图甲，两列沿相反方向传播的横波，形状是半个波长的正弦曲线，上下对称，其振幅和波长都相等。它们在相遇的某一时刻会出现两列波“消失”的现象，如图乙。则（）A．此时质点a向右运动 B．此时质点b向下运动C．此后质点a、b振动速度相同 D．此后质点a、b振动时间相同15．如图甲所示，A、B、C是介质中的三个点，A、C间距为3.25m，B、C间距为1m。两个波源分别位于A、B两点，且同时从时刻开始振动，振动图像如图乙所示。已知A点处波源振动形成的波的波长为2m。则下列说法错误的是（）A．A点处波源振动形成的波在此介质中的波速为5m/sB．B点处波源振动形成的波的波长为3mC．AB中点是振动加强点D．t=2.15s时C点位移为-7cm16．均匀介质内有三个完全相同的波源O、M和N，如图甲所示，M和N的坐标分别为（0，12m）、（16m，6m），三个波源从t=0时刻同时垂直于xOy平面沿z轴方向做简谐运动，振动图像如图乙所示。质点P的坐标为（8m，6m），已知简谐波在介质中的波速为2m/s。下列说法正确的是（

）A．三列波的波长为1mB．t=3s时刻，质点P开始振动C．t=4.75s时刻，质点P振动到波谷位置D．0~5s内，质点P振动的总路程为40cm17．两个学生研究小组对机械波进行研究，第一小组让波源S自时刻起开始振动，每隔1s做两种不同频率的简谐运动，振幅均为2cm，4s后波源S停止振动，其振动图像如图甲所示。第二小组让波源S自时刻起开始振动，做两种不同频率的简谐运动，振幅均为2cm，一段时间后波源S停止振动，其波动图像如图乙所示。产生的简谐波均沿方向传播，波速均为1m/s，、是介质中两质点，已知，，如图所示。下列说法错误的是（）A．两个研究小组产生的机械波波源开始振动的方向相反B．第一小组实验中时，质点、的振动方向相反C．第二小组实验中时，质点、的振动方向相反D．若将一、二两个实验小组的波源分别置于S、处，且同时开始振动产生上述两列波，位于S、中点处的质点，振动始终减弱（两列波相遇过程中）18．材质不同的两根细绳在O点连接，拉直后静置于光滑水平地板上，在水平面内沿着绳子和垂直于绳子建立如图所示的直角坐标系。两位同学分别在绳的两端A、B以相同频率同时振动，绳上形成甲、乙两列相向传播的绳波，经过一个周期后，各点坐标如图所示。已知在波传播的过程中各点的平衡位置保持不变，则下列说法正确的是（  ）A．A、B两点振动方向始终相同 B．机械波在左右两根细绳上的传播速度之比为3:2C．两列波形成的第一个波峰可能在O点相遇 D．振动稳定后，O点的振幅为15cm19．如图所示，波I和波II的振动方向相同，并在同一介质中传播。时，波I传至A点，其振动图像如图2所示，波II传至B点，其振动图像如图3所示。已知A、C间距为2m，B、C间距为1.5m；时，波I传至C，则（）

A．波I的频率B．波II的波速C．波I和波II传到C点时，其合振幅为15cmD．5s内C点的路程为30cm20．如图（a）所示，在平面内有两个沿z轴方向（z轴垂直于平面）做简谐振动的波源（0，4）和（0，）。两波源的振动图像分别如图（b）和图（c）所示，已知两列波的波长均为2m。则下列选项正确的是（）A．两列波的传播速度均为4m/sB．质点A的振幅为6cmC．两列波引起A、B两质点的振动减弱D．当C（0，0.5）处质点开始振动后1s内通过的路程为8cm21．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．22．芯片制造中的重要工序之一是离子注入，速度选择器是离子注入的重要组成部分。如图所示，从左侧离子源发射出速度不同的各种离子，仅有部分离子沿平行于纸面的水平直线穿过速度选择器右侧挡板上的小孔（挡板未画出）。已知速度选择器中匀强电场的场强大小为、方向竖直向下，匀强磁场的方向垂直纸面、磁感应强度大小为，速度选择器置于真空中，不计离子受到的重力。下列说法正确的是（）A．速度选择器只能筛选正电荷，不能筛选负电荷B．筛选出的离子的速度大小一定为C．筛选出的离子的比荷一定相同D．只增大电场强度，离子的动能一定增加23．我国最高防护实验室中的一种污水流量计如左图所示，其原理可以简化为如右图所示模型：废液中的大量正、负离子以速度v（未知）从直径为d的圆柱形容器右侧流入左侧流出，容器处在磁感应强度大小为B、方向垂直纸面向里的匀强磁场中（流量Q等于单位时间通过横截面的液体的体积）。下列说法正确的是（）

A．右图中N点的电势低于M点的电势B．正、负离子所受洛伦兹力的方向相同C．当污水中离子的浓度升高时，M、N两点间的电势差不变D．推算废液的流量不需要测量M、N两点间的电势差24．如图所示为一速度选择器，内有一磁感应强度为B，方向垂直纸面向外的匀强磁场，一束粒子流以速度V水平射入，为使粒子流经磁场时不偏转（不计重力），则磁场区域内必须同时存在一个匀强电场，关于这个电场场强大小和方向的说法中，正确的是（）A．大小为，粒子带正电时，方向向上B．大小为，粒子带负电时，方向向下C．大小为，方向向下，与粒子带何种电荷无关D．大小为，方向向上，与粒子带何种电荷无关25．铜的摩尔质量为m，密度为ρ，每摩尔铜原子有n个自由电子。今有一根横截面积为S的铜导线，当通过的电流为I时，电子平均定向移动的速率为（）A．光速c B． C． D．26．【典例3】在实验室中有一种污水流量计，其原理可以简化为如图所示的模型：废液内含有大量正、负离子，从直径为d的圆柱形容器右侧流入，左侧流出。流量值Q等于单位时间通过横截面的液体的体积。空间有垂直纸面向里的磁感应强度为B的匀强磁场，并测出M、N两点间的电压U，则下列说法正确的是（）A．正、负离子所受洛伦兹力方向是相同的B．容器内液体的流速为v＝C．污水流量计也可以用于测量不带电的液体的流速D．污水流量为Q＝27．工业上常用电磁流量计来测量高黏度及强腐蚀性流体的流量Q（单位时间内流过管道横截面的液体体积），原理如图甲所示，在非磁性材料做成的圆管处加一磁感应强度大小为B的匀强磁场，当导电液体流过此磁场区域时，测出管壁上下M、N两点间的电势差U，就可计算出管中液体的流量。为了测量某工厂的污水排放量，技术人员在充满污水的排污管末端安装了一个电磁流量计，如图乙所示，已知排污管和电磁流量计处的管道直径分别为20和10。当流经电磁流量计的液体速度为10时，其流量约为280，若某段时间内通过电磁流量计的流量为70，则在这段时间内（

）A．M点的电势一定低于N点的电势B．通过排污管的污水流量约为140C．排污管内污水的速度约为2.5D．电势差U与磁感应强度B之比约为0.2528．如图所示，一即插式电磁流量计的圆管道（用非磁性材料做成）置于磁感应强度B＝0.05T的匀强磁场中，污水充满圆管，向左流动，稳定时测得管壁上下a、b两点间的电压为U＝10mV，已知管道的半径为R＝0.2m，a、b连线、管道轴线、匀强磁场的方向三者相互垂直，污水中的正负离子的重力忽略不计，下列说法不正确的是（）A．a点的电势高于b点的电势B．水流的速度为0.5m/sC．单位时间内流过管道横截面的水的体积为0.2πm3/sD．若测得一段管道左右两侧管口需施加的压强差为Δp＝1×104Pa才能保证水流稳定，则这段管道对水的阻力为Ff＝400πN29．市环保局在沿江化工企业的排污管末端安装了如图所示的流量计，测量管由绝缘材料制成，其长为L、直径为D，左右两端开口，匀强磁场方向竖直向下，大小为B，在前后两个内侧面a、c固定有金属板作为电极。污水充满管口从左向右流经测量管时，a、c两端电压为U，显示仪器显示污水流量Q（单位时间内排出的污水体积）。则（）

A．a侧电势比c侧电势低 B．污水中离子浓度越高，显示仪器的示数将越大C．污水流速 D．污水流量Q与D有关，与L无关30．工业上常用电磁流量计来测量高黏度、强腐蚀性的流体的流量（单位时间内流过管道横截面的液体体积），原理如图甲所示，在非磁性材料做成的圆管处加磁感应强度大小为的匀强磁场，当导电液体流过此磁场区域时，测出管壁上下两点间的电势差，就可计算出管内液体的流量。为了测量某工厂的污水排放量，技术人员在充满污水的排污管末端安装了一个电滋流量计，如图乙所示，已知排污管和电磁流量计处的管道直径分别为和d。某次测量时，管壁上下两点间的电势差为，则排污管的污水流量为（

）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．C【详解】根据题意可知，辐射出的光子能量，由光子的能量得故选C。2．C【详解】铯原子利用的两能极的能量差量级对应的能量为由光子能量的表达式可得，跃迁发射的光子的频率量级为跃迁发射的光子的频率量级为109Hz。故选C。3．B【详解】根据题意，由光子的能量公式有代入数据可得故选B。4．A【详解】AB．由于，根据能量子公式所以有故A正确，B错误；CD．由于，由公式所以有故CD错误。故选A。5．B【详解】蓝光按照球面模型辐射，，，，，则相机接收到的能量为设CCD拍摄到的该光源的光子数约为，有联立解得故选B。6．A【详解】一个光子的能量为每秒发射的光子数为故选A。7．B【详解】由题可知太阳每秒辐射的能量为根据质能方程解得太阳每秒减少的质量为约为；故选B。8．C【详解】每个光子的能量为太阳均匀地向各个方向辐射硬X射线，根据题意设t秒发射总光子数为n，则可得所以t秒辐射光子的总能量太阳辐射硬X射线的总功率故选C。9．D【详解】A．射线是电磁波，在真空中的传播速度等于光速，故A错误；B．红外线的波长比射线长，故B错误；C．根据换算可得故C错误；D．根据可得频率为故D正确。故选D。10．A【详解】由光的频率与波长的关系为所以一个光子的能量为该光源在曝光时间t内发出的光能为在曝光时间t内进入手机摄像头的光所具有的能量为，有则曝光时间t内穿过该摄像头的光子数为故选A。11．A【详解】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故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。故选A。12．D【详解】A．由题意可知，两个波源产生的波的周期均为2s，波长均为0.2m，所以波速有2.0s时，两列波各传播即距离两个波源0.2m内的质点均开始振动，结合题图可知，P点和Q点开始振动，但是M点并未开始振动，故A错误；B．2.5s后，两波均已经到达M点，M点到达两波源距离相等，是振动加强点，但是其位移不是始终最大，做周期性变化，故B错误；C．4.0s后波的传播距离为即4s后，两列波均传播到P点，P点到两个波源的距离差为所以P点是振动加强点，但是其位移不是始终最大，做周期性变化，故C错误；D．波源a产生的波经过时间到达Q点，有解得则接下来4s经过了两个周期，由于波源的起振方向是向上的，所以7.5s时Q点在平衡位置，且向上振动。波源b产生的波经过时间到达Q点，有解得则接下来6s经过了三个周期由于波源的起振方向是向上的，所以7.5s时Q点在平衡位置，且向上振动。综合上述分析可知，连列波叠加后，其7.5s时，Q点的振动方向竖直向上，故D正确。故选D。13．D【详解】A．甲波的波速为故A错误；B．由图可知，两列波的波长相等，在同一均匀介质中的波速相等，则两列波的频率相同，相遇时能发生稳定的干涉，故B错误；C．时，两列波传播的距离均为可知此时平衡位置为的质点处恰好是两列波的平衡位置叠加，此时加速度最小，故C错误；D．时，两列波传播的距离均为可知此时平衡位置为的质点处恰好是甲波波峰和乙波的波谷叠加，故该质点的位移为故D正确。

故选D。14．D【详解】AB．由图看出，两列波的波峰与波谷叠加，振动减弱，两波的振幅相等，所以如图（乙）所示的时刻两列波“消失”；根据波形平移法判断可知，向右传播的波单独引起a质点的振动方向向下，b质点的振动方向向上，向左传播的波单独引起a质点的振动方向向下，b质点的振动方向向上，根据叠加原理可知，此时a质点的振动方向是向下，b质点的振动方向是向上，故AB错误；C．根据以上分析可知，a、b振动速度大小相同，方向不同，故C错误；D．因为两列波的波长相等，波速相同，根据可知周期相等，所以此后质点a、b振动时间相同，故D正确。故选D。15．C【详解】A．根据乙图可知，A点波源振动的周期为0.4s，故形成的波在此介质中波速为故A正确，不符合题意；B．同种介质中，两列波的传播速度相等，故B的波速也为5m/s，根据乙图可知，B点波源振动的周期为0.6s，B点波源振动形成的波长为故B正确，不符合题意；C．由于两列波的周期不同，在同一位置不同时刻振动的叠加效果不同，故C错误，符合题意；D．根据乙图可知，A点波源的振动波在C的振动位移图像为B的振动位移图像为将t=2.15s代入得故D正确，不符合题意。故选C。16．D【详解】A．由图乙可知，周期为则三列波的波长为故A错误；B．由几何关系可知，波源N的振动最先传到P处，则有可知t=4s时刻，质点P开始振动，故B错误；CD．由几何关系可知，P离波源O、M的距离均为则波源O、M的振动最先传到P处所用时间均为可知t=4.75s时刻，只有波源N的振动使质点P振动了，则此时质点P振动到波峰位置；0~5s内，只有波源N的振动使质点P振动了，则质点P振动的总路程为故C错误，D正确。故选D。17．D【详解】A．根据甲组的波的波源的振动图像可知，甲组波源起振方向向上；根据乙组波的波形图可知，在x=4m处的质点起振方向向下，可知乙波源起振方向向下，则两个研究小组产生的机械波波源开始振动的方向相反，选项A正确，不符合题意；B．第一小组实验中时，波向前传播9.5m，此时质点向上振动、质点向下振动，即两质点的振动方向相反，选项B正确，不符合题意；C．第二小组实验中时，波向前传播9.5m，此时质点向上振动、质点向下振动，质点P、的振动方向相反，选项C正确，不符合题意；D．若将一、二两个实验小组的波源分别置于S、处，且同时开始振动产生上述两列波，则两列波同时传到位于S、中点处的质点，但是两列波相遇时叠加的两部分波的频率不同，则两列波相遇过程中该质点振动不是始终减弱，选项D错误，符合题意。故选D。18．D【详解】A．由图可知，A的起振方向向下，B的起振方向向上，而A、B同时起振，故A、B两点的振动方向始终相反，故A错误；B．左绳上传播的波长为右绳上传播的波长为而两机械波的周期相同，根据可知故B错误；C．左绳上的机械波，第一个波峰到达O点所需时间为右绳上的机械波，第一个波峰到达O点所需时间为所以不可能同时到达，即两列波形成的第一个波峰不可能在O点相遇，故C错误；D．O点到A点的距离满足O点到B点的距离满足但是由于B点的起振方向和A点相反，因此左右两列波在O点的振动相互减弱，即O点振幅满足故D正确。故选D。19．D【详解】A．由图2可知，波I的周期为2s，则其频率为，故A错误；B．已知A、C间距为2m，时，波I传至C，由此可知波I的波速为而波I和波II在同种介质中传播，因此其波速相同，即波II的波速为，故B错误；C．波II传播到C点的时间为可知波II先传播到C点，使质点C先振动了1s后波I才恰好传播至C点，而由图3可知，波II的周期为2s，起振方向与波I相同，均向上起振，则时，由波II在C点引起的振动使C点恰好振动了半个周期后回到平衡位置，之后将向下振动，而波I的振动此刻恰好传播到C点，将使C点的质点向上振动，可知两列波传播到C点使质点C振动减弱，其合振幅为或解释为：两列波的频率相同，相位差恒定，可发生稳定干涉，且振动方向相同，而两列波到C点的波程差为波长的奇数倍，则C点振动减弱，故C错误；D．时波II传播到C点，从到，质点C的路程为时两列波在C点发生干涉，振动减弱，但周期不变，则从到质点C的路程为可得质点C在5s内的路程为故D正确。故选D。20．C【详解】A．由图（b）和图（c）可知，两列波的周期均为，则两列波的传播速度均为故A错误；BC．质点A到两波源的波程差为质点B到两波源的波程差为由于两波源的起振方向相反，则两列波引起A、B两质点的振动减弱，质点A的振幅为，故B错误，C正确；D．波源的振动传播到C处的时间为波源的振动传播到C处的时间为可知波源的振动比波源的振动先传播到C处，即C处质点开始振动后，波源的振动才传到C处，故当C处质点开始振动后1s内通过的路程为故D错误。故选C。21．D【详解】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故选D。22．D【详解】ABC．能通过选择器的离子满足解得即速度为的粒子都能沿直线通过选择器，与电性无关，与比荷无关，选项ABC错误；D．若离子带正电，则只增大电场强度，离子受向下的电场力增加，离子向下偏转，电场力做正功，则离子的动能一定增加；若粒子带负电，则只增大电场强度，离子受向上的电场力增加，离子向上偏转，电场力做正功，则离子的动能一定增加，选项D正确。故选D。23．C【详解】AB．正、负离子从右侧垂直进入磁场时，根据左手定则可知，正离子受到向下的洛伦兹力向下偏转在下管壁聚集，负离子受到向上的洛伦兹力向上偏转在上管壁聚集，故N点的电势高于M点的电势，故AB错误；C．当废液流速稳定后，水平向左运动的离子受力平衡，有解得得M、N两点间的电势差与污水中离子的浓度无关，故C正确；D．流量Q等于单位时间通过横截面的液体的体积，得废液流量为而其中联立解得可知推算废液的流量需要测量M、N两点间的电