2024年高考物理新課標卷試題解讀及答案詳解（深度）

年高考真題完全解讀（新課標卷）適用省份云南、河南、新疆、山西2024年新課標理綜卷的物理試題依托《普通高中物理課程標準（2017年版2020年修訂）》和《中國高考評價體系》，落實立德樹人根本任務(wù)，整體難度適中，知識考查全面，情境創(chuàng)設(shè)豐富，試題設(shè)計新穎，堅持素養(yǎng)立意，引導學生夯實知識基礎(chǔ)，強化物理觀念考查；緊密聯(lián)系生產(chǎn)生活實際，加強實驗考查；促進學生探索性、創(chuàng)新性思維品質(zhì)的培養(yǎng)，注重科學思維考查，提升人才選拔培養(yǎng)質(zhì)量；充分發(fā)揮教育評價育人功能和積極導向作用，服務(wù)教育強國建設(shè)。今年的全國新課程卷理綜物理共13道物理試題，其中7道試題屬于力學模塊（4道選擇題，1道實驗題，2道計算題），4道試題屬于電磁學模塊（2道選擇題，1道實驗題，1道計算題），1道熱學試題（選擇題），1道近代物理和光學試題（選擇題）。屬于必修一、二、三的共8題。一、注重物理觀念，突出基礎(chǔ)知識考查物理觀念是物理學科核心素養(yǎng)的重要組成部分，也是學生適應(yīng)未來學習和發(fā)展的重要知識基礎(chǔ)。2024年高考物理新課標卷注重物理觀念的考查，引導學生理解所學的物理概念和規(guī)律及其相互關(guān)系。試卷注重將知識學習與實踐相結(jié)合，聯(lián)系生產(chǎn)生活實際設(shè)計問題情境，考查學生應(yīng)用物理知識解決實際問題的能力，在實踐中提高學生的科學素養(yǎng)。深化基礎(chǔ)性，加強定性和半定量的分析，在真實的情境中考查學生對物理規(guī)律的理解，引導學生掌握原理、內(nèi)化方法，逐漸形成對物理全局性、整體性認識，引導減少“機械刷題”現(xiàn)象。新課標卷第14題考查v-t圖像和x-t圖像，引導學生用好數(shù)學圖像，把握物理本質(zhì)；第15題以福建艦為命題情境，引導學生關(guān)注新時代我國重大科技進展，以增強學生的民族自信心、自豪感，激勵學生樹立科技報國的遠大志向，助力科技強國建設(shè)，強調(diào)物理學基本規(guī)律在前沿科研中的重要應(yīng)用，引導學生重視基礎(chǔ)物理知識的學習；估算是物理研究的重要方法和能力，第16題以紅矮星行星的觀測為背景，考查學生的估算能力；第17題以三位科學家在發(fā)現(xiàn)和合成量子點方面的貢獻，突出學科交叉融合的重要意義，激發(fā)學生好奇心、想象力，培養(yǎng)科學探究的興趣；第20題以電動汽車的動力回收為情境，引導學生運用簡單的物理模型理解生產(chǎn)實踐中的高新技術(shù)；第21題介紹四沖程柴油機的循環(huán)過程，考查學生對能量守恒和轉(zhuǎn)換的理解；第24題通過高層建筑運送重物，考查學生對力的平衡和機械能守恒的理解，解決日常生活中實際問題的能力。二、注重科學思維，強化創(chuàng)新思維品質(zhì)考查2024年高考物理新課標卷重視科學思維的考查，豐富試題的呈現(xiàn)形式、轉(zhuǎn)換問題的表達方式、改變試題的設(shè)問方向等，引導學生從不同角度思考問題，建構(gòu)物理模型，開展科學推理和論證，強化對學生創(chuàng)新思維品質(zhì)的考查。增強試題的開放性，鼓勵學生創(chuàng)造性、發(fā)散性思維，激發(fā)學生創(chuàng)新意識，改變追求唯一答案、總結(jié)答題套路等固化的學習模式。新課標卷第26題運用新的表述方式描述物理狀態(tài)，學生需要通過速度坐標系獲取粒子的運動數(shù)據(jù)，建立速度和運動的關(guān)聯(lián)，建構(gòu)物理圖景，很好地考查了學生的創(chuàng)新思維品質(zhì)。三、注重科學探究，加大學生實驗?zāi)芰疾閷嶒炇俏锢韺W的基礎(chǔ)，實驗教學是培養(yǎng)學生物理學科素養(yǎng)的重要途徑，有助于全方位地培養(yǎng)學生的科學探究能力。2024年高考物理新課標卷注重科學探究考查，引導學生經(jīng)歷實驗過程，體會科學研究方法，養(yǎng)成科學思維習慣。創(chuàng)新設(shè)問角度，注重考查基本實驗原理、基本實驗儀器、基本測量方法和數(shù)據(jù)處理。試題充分發(fā)揮對高中實驗教學的積極導向作用，引導教學重視實驗探究，重視演示實驗，引導學生真正動手做實驗。設(shè)置電梯運行時超重和失重問題情境，考查學生基本儀器的使用，鼓勵學生經(jīng)歷探究活動，通過觀察和實驗，形成對物理概念的正確認識。以電阻型氧氣傳感器定標這一真實情境為題，學生需要將陌生實驗與伏安法測電阻有機結(jié)合，考查基本測量方法和實驗數(shù)據(jù)的獲取與處理，需要學生靈活運用已有知識解決新問題，引導教學關(guān)注科學研究的過程和方法，并對結(jié)果進行評估。新課標卷第22題要求學生解釋用小球水平位移來代替小球水平初速度的依據(jù)，引導學生深入思考實驗原理，為自己設(shè)計實驗打下堅實基礎(chǔ)。第23題測量待測電壓表的內(nèi)阻，從原理設(shè)計、器材選擇、基本儀器使用、數(shù)據(jù)處理等方面全面考查學生的實驗?zāi)芰Α?.試題情境創(chuàng)設(shè)更加豐富多元，在生產(chǎn)生活實踐和科技發(fā)展前沿方面均有所體現(xiàn)，如第24題為高層樓房運送重物的生活實踐類情境，第20題和第15題為電動汽車和航空母艦—福建艦的科技工程類情境，第17題為諾貝爾獎“發(fā)現(xiàn)合成量子點”的科研前沿類情境等。情境是學科評價的載體，也是學科育人的載體。2.試題綜合性強。第25題為多物體和多過程的題目類型，將板塊模型與平拋運動巧妙結(jié)合，學生需通過分析物塊與木板在分離前與分離后的運動規(guī)律來解決問題，很好地考查學生的科學思維。3.題目的呈現(xiàn)方式別具一格。第26題是對帶電粒子在電磁場中運動規(guī)律的考查，學生需要深刻理解題目給出vx-vy速度坐標系中的圖象信息，結(jié)合帶電粒子在勻強電場中的勻變速運動規(guī)律和勻強磁場中的勻速圓周運動規(guī)律來解決問題，題號分值題型考查內(nèi)容考查知識點146分選擇題直線運動的圖像v-t圖像和x-t圖像156分選擇題福建艦拋體運動、機械能166分選擇題行星繞紅矮星運動萬有引力定律和天體運動176分選擇題諾貝爾化學獎和量子點光子能量、光的傳播186分選擇題繩系小球在電場中平衡電場力、物體平衡條件196分選擇題機械波振動圖像、機械波傳播206分選擇題交變電流的產(chǎn)生楞次定律、交變電流瞬時值216分選擇題熱學p—V圖像226分實驗題驗證動量守恒定律實驗力學實驗2312分實驗題電壓表內(nèi)阻測量實驗電學實驗2410分計算題從高層運送重物到地面物體平衡條件、功2514分計算題物塊木板模型、平拋動量守恒定律、平拋運動規(guī)律2620分計算題帶電粒子在電磁場中的運動帶電粒子在勻強電場中的勻變速運動規(guī)律和勻強磁場中的勻速圓周運動規(guī)律1.中學教學要深入研究高考評價體系，研究課程標準，夯實學科基礎(chǔ)，課堂教學要回歸教材，用好教材，不能讓教輔資料占領(lǐng)物理課堂。加強對基本物理概念和規(guī)律的理解，促進物理觀念的形成和發(fā)展。淡化解題技巧，突出解決問題導向，促進學生物理核心素養(yǎng)的提升。2.教學中要關(guān)注我國在航天、量子、人工智能等領(lǐng)域的重大科技成果，關(guān)注物理學基本規(guī)律在前沿科研中的重要應(yīng)用，引導學生重視基礎(chǔ)物理知識的學習。充分利用科學技術(shù)和生產(chǎn)生活相關(guān)的問題情境，培養(yǎng)學生靈活運用所學物理知識解決實際問題的能力，提升學習物理的興趣。3.引導學生做好基本實驗，重視演示實驗，開展實驗探究,真正動手做實驗,提升實驗?zāi)芰ΑW生自主選擇實驗器材，分析評價實驗結(jié)果，提出改進措施，增強實驗開放性和探究性，鼓勵多角度思考問題，經(jīng)歷科學研究過程，培養(yǎng)科學探究能力。2024年全國新課程高考理綜物理試題二、選擇題：本題共8小題，每小題6分，共48分。在每小題給出的四個選項中，第14~18題只有一項符合題目要求，第19~21題有多項符合題目要求。全部選對的得6分，選對但不全的得3分，有選錯的得0分。14．一質(zhì)點做直線運動，下列描述其位移x或速度v隨時間t變化的圖像中，可能正確的是（）A. B.C. D.參考答案C解題思路本題考查的考點：位移圖像和速度圖像。質(zhì)點做直線運動，不能出現(xiàn)同一時間兩個位移，AB錯誤；不能出現(xiàn)同一時間兩個速度，D錯誤C正確。15．福建艦是我國自主設(shè)計建造的首艘彈射型航空母艦。借助配重小車可以進行彈射測試，測試時配重小車被彈射器從甲板上水平彈出后，落到海面上。調(diào)整彈射裝置，使小車水平離開甲板時的動能變?yōu)檎{(diào)整前的4倍。忽略空氣阻力，則小車在海面上的落點與其離開甲板處的水平距離為調(diào)整前的（）A．0.25倍 B．0.5倍 C．2倍 D．4倍參考答案C解題思路本題考查的考點：平拋運動規(guī)律、動能。小車平拋運動，x=vt，，解得x=，動能變?yōu)檎{(diào)整前的4倍，由動能公式，可知初速度v為調(diào)整前的2倍，由x=可知，小車在海面上的落點與其離開甲板處的水平距離為調(diào)整前的2倍，C正確。16．天文學家發(fā)現(xiàn)，在太陽系外的一顆紅矮屋有兩顆行星繞其運行，其中行星GJ1002c的軌道近似為圓，軌道半徑約為日地距離的0.07倍，周期約為0.06年，則這顆紅矮星的質(zhì)量約為太陽質(zhì)量的（）A．0.001倍 B．0.1倍 C．10倍 D．1000倍參考答案B解題思路本題考查的考點：萬有引力定律、牛頓運動定律。設(shè)紅矮星質(zhì)量為M1，行星GJ1002c的質(zhì)量為m1，太陽質(zhì)量為M2，地球的質(zhì)量為m2，地球繞太陽勻速圓周運動的軌道半徑為r，周期為T，由萬有引力提供向心力，=.=.,聯(lián)立解得=0.1，B正確。17．三位科學家由于在發(fā)現(xiàn)和合成量子點方面的突出貢獻，榮獲了2023年諾貝爾化學獎。不同尺寸的量子點會發(fā)出不同顏色的光。現(xiàn)有兩種量子點分別發(fā)出藍光和紅光，下列說法正確的是（）A．藍光光子的能量大于紅光光子的能量B．藍光光子的動量小于紅光光子的動量C．在玻璃中傳播時，藍光的速度大于紅光的速度D．藍光在玻璃中傳播時的頻率小于它在空氣中傳播時的頻率參考答案A解題思路本題考查的考點：光子能量、動量、光的傳播、光速。由于藍光的頻率大于紅光，根據(jù)光子能量公式，E=hν，可知藍光光子的能量大于紅光光子能量，A正確；根據(jù)光子動量公式，p=hν/c，可知藍光光子的動量大于紅光光子的動量，B錯誤；由于玻璃中藍光折射率大于紅光，n=c/v，可知在玻璃中傳播時，藍光速度小于紅光速度，C錯誤；光在不同介質(zhì)中傳播時頻率不變，D錯誤。18．如圖，兩根不可伸長的等長絕緣細繩的上端均系在天花板的O點上，下端分別系有均帶正電荷的小球P、Q，小球處在某一方向水平向右的勻強電場中，平衡時兩細繩與豎直方向的夾角大小相等。則（）A．兩繩中的張力大小一定相等B．P的質(zhì)量一定大于Q的質(zhì)量C．P的電荷量一定小于Q的電荷量 D．P的電荷量一定大于Q的電荷量參考答案B解題思路本題考查的考點：平衡條件，靜電力由題意可知設(shè)Q和P兩球之間庫侖力為F，繩子的拉力分別為T1，T2，質(zhì)量分別為m1，m2；與豎直方向夾角為θ，對于小球Q有對于小球P有聯(lián)立有所以可得又因為可知，即P的質(zhì)量一定大于Q的質(zhì)量；兩小球的電荷量則無法判斷。故選B。19．位于坐標原點O的波源在時開始振動，振動圖像如圖所示，所形成的簡諧橫波沿x軸正方向傳播。平衡位置在處的質(zhì)點P開始振動時，波源恰好第2次處于波谷位置，則（）A．波的周期是0.1sB．波的振幅是0.2mC．波的傳播速度是10m/sD．平衡位置在處的質(zhì)點Q開始振動時，質(zhì)點P處于波峰位置參考答案AC解題思路本題考查的考點：振動圖像、波動傳播。由振動圖像，可知波動周期T=0.2s，振幅為0.2m，A錯誤B正確；根據(jù)題述，平衡位置在x=3.5m處的質(zhì)點開始振動時，波源恰好第二次處于波谷位置，t=7T/4，波動傳播速度v=x/t=10m/s，C正確；由波長λ=vT=2m，可知PQ兩點為反相點，平衡位置在x=4.5m處的質(zhì)點Q開始振動時，質(zhì)點P運動到平衡位置向下運動，D錯誤?！娟P(guān)鍵點撥】波動傳播時，相距整數(shù)波長的兩個質(zhì)點為同相點，振動情況相同；相距半波長奇數(shù)倍的兩個質(zhì)點為反相點，振動情況相反。20．電動汽車制動時可利用車輪轉(zhuǎn)動將其動能轉(zhuǎn)換成電能儲存起來。車輪轉(zhuǎn)動時帶動磁極繞固定的線圈旋轉(zhuǎn)，在線圈中產(chǎn)生電流。磁極勻速轉(zhuǎn)動的某瞬間，磁場方向恰與線圈平面垂直，如圖所示。將兩磁極間的磁場視為勻強磁場，則磁極再轉(zhuǎn)過90°時，線圈中（）A．電流最小 B．電流最大C．電流方向由P指向Q D．電流方向由Q指向P參考答案BD解題思路本題考查的考點：交變電流的產(chǎn)生、楞次定律如圖開始線圈處于中性面位置，當磁極再轉(zhuǎn)過90°時，此時穿過線圈的磁通量為0，線圈邊垂直切割磁感線，磁通量變化率最大，產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢和感應(yīng)電流最大，A錯誤B正確；在磁極轉(zhuǎn)動的過程中，穿過線圈的磁通量在減小，根據(jù)楞次定律可知，此時感應(yīng)電流方向由Q指向P。D正確C錯誤。21．如圖，一定量理想氣體的循環(huán)由下面4個過程組成。1→2為絕熱過程（過程中氣體不與外界交換熱量），2→3為等壓過程，3→4為絕熱過程，4→1為等容過程。上述四個過程是四沖程柴油機工作循環(huán)的主要過程。下列說法正確的是（）A．1→2過程中，氣體內(nèi)能增加 B．2→3過程中，氣體向外放熱C．3→4過程中，氣體內(nèi)能不變 D．4→1過程中，氣體向外放熱參考答案AD解題思路本題考查的考點：熱學圖像、氣體做功和熱力學第一定律。1→2絕熱壓縮，外界做功，氣體內(nèi)能增加，A正確；2→3過程等圧膨脹，對外做功，溫度升高，內(nèi)能增加，氣體吸收熱量，B錯誤；3→4絕熱膨脹，對外做功，內(nèi)能減小，C錯誤；4→1等容過程，壓強減小，由查理定律可知，溫度降低，內(nèi)能減小，由熱力學第一定律，氣體向外放熱，D正確。三、非選擇題：共174分。22．（6分）某同學用如圖所示的裝置驗證動量守恒定律。將斜槽軌道固定在水平桌面上，軌道末段水平，右側(cè)端點在水平木板上的垂直投影為O，木板上疊放著白紙和復(fù)寫紙。實驗時先將小球a從斜槽軌道上Q處由靜止釋放，a從軌道右端水平飛出后落在木板上；重復(fù)多次，測出落點的平均位置P與O點的距離x，將與a半徑相等的小球b置于軌道右側(cè)端點，再將小球a從Q處由靜止釋放，兩球碰撞后均落在木板上；重復(fù)多次，分別測出a、b兩球落點的平均位置M、N與O點的距離、。完成下列填空：（1）記a、b兩球的質(zhì)量分別為、，實驗中須滿足條件______（填“>”或“<”）；（2）如果測得的、、、和在實驗誤差范圍內(nèi)滿足關(guān)系式______，則驗證了兩小球在碰撞中滿足動量守恒定律。實驗中，用小球落點與O點的距離來代替小球水平飛出時的速度，依據(jù)是______?！緟⒖即鸢浮浚?）>（2）①.②.小球離開斜槽末端后做平拋運動，豎直方向高度相同故下落時間相同，水平方向勻速運動直線運動，小球水平飛出時的速度與平拋運動的水平位移成正比。解題思路本題考查的考點：驗證動量守恒定律實驗（1）為了保證小球碰撞為對心正碰，且碰后不反彈，要求；（2）兩球離開斜槽后做平拋運動，由于拋出點的高度相等，它們做平拋運動的時間t相等，碰撞前a球的速度大小碰撞后a的速度大小碰撞后b球的速度大小如果碰撞過程系統(tǒng)動量守恒，則碰撞前后系統(tǒng)動量相等，則整理得實驗中，用小球落點與O點的距離來代替小球水平飛出時的速度，依據(jù)是：小球離開斜槽末端后做平拋運動，豎直方向高度相同故下落時間相同，水平方向勻速運動直線運動，小球水平飛出時的速度與平拋運動的水平位移成正比。23．（12分）學生實驗小組要測量量程為3V的電壓表V的內(nèi)阻?？蛇x用的器材有：多用電表，電源E（電動勢5V），電壓表V1（量程5V，內(nèi)阻約3kΩ），定值電阻（阻值為800Ω），滑動變阻器（最大阻值50Ω），滑動變阻器（最大阻值5kΩ），開關(guān)S，導線若干。完成下列填空：（1）利用多用電表粗測待測電壓表的內(nèi)阻。首先應(yīng)______（把下列實驗步驟前的字母按正確操作順序排列）；A．將紅、黑表筆短接B．調(diào)節(jié)歐姆調(diào)零旋鈕，使指針指向零歐姆C．將多用電表選擇開關(guān)置于歐姆擋“×10”位置再將多用電表的紅、黑表筆分別與待測電壓表的______填“正極、負極”或“負極、正極”）相連，歐姆表的指針位置如圖（a）中虛線Ⅰ所示。為了減少測量誤差，應(yīng)將選擇開關(guān)旋轉(zhuǎn)到歐姆擋______（填“×1”“×100”或“”）位置，重新調(diào)節(jié)后，測量得到指針位置如圖（a）中實線Ⅱ所示，則組測得到的該電壓表內(nèi)阻為______kΩ（結(jié)果保留1位小數(shù)）；（2）為了提高測量精度，他們設(shè)計了如圖（b）所示的電路，其中滑動變阻器應(yīng)選______（填“”或“”），閉合開關(guān)S前，滑動變阻器的滑片應(yīng)置于______（填“a”或“b”）端；（3）閉合開關(guān)S，滑動變阻器滑片滑到某一位置時，電壓表，待測電壓表的示數(shù)分別為、，則待測電壓表內(nèi)阻______（用、U和表示）；（4）測量得到，則待測電壓表內(nèi)阻______（結(jié)果保留3位有效數(shù)字）。參考答案（1）CAB負極、正極×1001.6（2）R1a（3）（4）1.57解題思路本題考查的考點：電壓表內(nèi)阻測量、多用電表使用、歐姆定律。（1）由于電壓表內(nèi)阻約3kΩ，多用電表測量電阻先選歐姆檔，然后紅黑表筆短接，調(diào)節(jié)歐姆調(diào)零旋鈕，所以步驟為CAB。由于多用電表黑表筆接內(nèi)部電池的正極，所以測量電壓表內(nèi)阻，應(yīng)將多用電表紅、黑表筆分別與待測電壓表的負極、正極相連。由于指針位置I偏轉(zhuǎn)角太小，說明待測電阻大，需要選擇歐姆檔較大倍率×100，重新調(diào)零后，實線II所指位置，讀數(shù)為16×100Ω=1600Ω=1.6kΩ。（2）滑動變阻器分壓接法應(yīng)該選擇阻值范圍較小的滑動變阻器R1.閉合開關(guān)S前，應(yīng)該將滑動變阻器調(diào)節(jié)到待測電路電壓最小位置，即滑動變阻器的滑片應(yīng)該置于a端。（3）由歐姆定律，U1-U=，解得RV=（4）RV==×800Ω=1566Ω≈1.57kΩ【方法歸納】此實驗測量電壓表內(nèi)阻的方法原理還是歐姆定律。24．（10分）將重物從高層樓房的窗外運到地面時，為安全起見，要求下降過程中重物與樓墻保持一定的距離。如圖，一種簡單的操作方法是一人在高處控制一端系在重物上的繩子P，另一人在地面控制另一根一端系在重物上的繩子Q，二人配合可使重物緩慢豎直下降。若重物的質(zhì)量，重力加速度大小，當P繩與豎直方向的夾角時，Q繩與豎直方向的夾角（1）求此時P、Q繩中拉力的大?。唬?）若開始豎直下降時重物距地面的高度，求在重物下降到地面的過程中【參考答案】（1），；（2）解題思路本題考查的考點：平衡條件動能定理（1）重物下降的過程中受力平衡，設(shè)此時P、Q繩中拉力的大小分別為和，豎直方向水平方向聯(lián)立代入數(shù)值得，（2）整個過程根據(jù)動能定理得解得兩根繩子拉力對重物做總功為25．（14分）如圖，一長度的均勻薄板初始時靜止在一光滑平臺上，薄板的右端與平臺的邊緣O對齊。薄板上的一小物塊從薄板的左端以某一初速度向右滑動，當薄板運動的距離時，物塊從薄板右端水平飛出；當物塊落到地面時，薄板中心恰好運動到O點。已知物塊與薄板的質(zhì)量相等。它們之間的動摩擦因數(shù)，重力加速度大小。求（1）物塊初速度大小及其在薄板上運動的時間；（2）平臺距地面的高度。解題思路本題考查的考點：動量守恒定律、動能定理、平拋運動規(guī)律。（1）設(shè)物塊質(zhì)量m，初速度為v0，薄板質(zhì)量m，物塊滑上薄板，由動量守恒定律