2024年普通高等學(xué)校招生全國(guó)統(tǒng)一考試·全國(guó)甲卷（物理）附試卷分析

2024年普通高等學(xué)校招生全國(guó)統(tǒng)一考試·全國(guó)甲卷（物理）一、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(gè)選項(xiàng)中,第1~5題只有一項(xiàng)符合題目要求,第6~8題有多項(xiàng)符合題目要求。全部選對(duì)的得6分,選對(duì)但不全的得3分,有選錯(cuò)的得0分。1.氘核可通過(guò)一系列聚變反應(yīng)釋放能量,總的反應(yīng)效果可用612H→224He+x01n+y11p+43.15A.x=1,y=2 B.x=1,y=3C.x=2,y=2 D.x=3,y=12.如圖,一輕繩跨過(guò)光滑定滑輪,繩的一端系物塊P,P置于水平桌面上,與桌面間存在摩擦;繩的另一端懸掛一輕盤(質(zhì)量可忽略),盤中放置砝碼。改變盤中砝碼總質(zhì)量m,并測(cè)量P的加速度大小a,得到a-m圖像。重力加速度大小為g。在下列a-m圖像中,可能正確的是A. B.C. D.3.2024年5月,嫦娥六號(hào)探測(cè)器發(fā)射成功,開(kāi)啟了人類首次從月球背面采樣返回之旅。將采得的樣品帶回地球,飛行器需經(jīng)過(guò)月面起飛、環(huán)月飛行、月地轉(zhuǎn)移等過(guò)程。月球表面自由落體加速度約為地球表面自由落體加速度的16A.在環(huán)月飛行時(shí),樣品所受合力為零B.若將樣品放置在月球正面,它對(duì)月球表面壓力等于零C.樣品在不同過(guò)程中受到的引力不同,所以質(zhì)量也不同D.樣品放置在月球背面時(shí)對(duì)月球的壓力,比放置在地球表面時(shí)對(duì)地球的壓力小4.如圖,一光滑大圓環(huán)固定在豎直平面內(nèi),質(zhì)量為m的小環(huán)套在大圓環(huán)上,小環(huán)從靜止開(kāi)始由大圓環(huán)頂端經(jīng)Q點(diǎn)自由下滑至其底部,Q為豎直線與大圓環(huán)的切點(diǎn)。則小環(huán)下滑過(guò)程中對(duì)大圓環(huán)的作用力大小A.在Q點(diǎn)最大 B.在Q點(diǎn)最小C.先減小后增大 D.先增大后減小5.在電荷量為Q的點(diǎn)電荷產(chǎn)生的電場(chǎng)中,將無(wú)限遠(yuǎn)處的電勢(shì)規(guī)定為零時(shí),距離該點(diǎn)電荷r處的電勢(shì)為kQr,其中k為靜電力常量;多個(gè)點(diǎn)電荷產(chǎn)生的電場(chǎng)中某點(diǎn)的電勢(shì),等于每個(gè)點(diǎn)電荷單獨(dú)存在時(shí)該點(diǎn)的電勢(shì)的代數(shù)和。電荷量分別為Q1和Q2的兩個(gè)點(diǎn)電荷產(chǎn)生的電場(chǎng)的等勢(shì)線如圖中曲線所示(圖中數(shù)字的單位是伏特),A.Q1<0,Q1Q2=-2 B.Q1>0,C.Q1<0,Q1Q2=-3 D.Q1>0,6.如圖,理想變壓器的副線圈接入電路的匝數(shù)可通過(guò)滑動(dòng)觸頭T調(diào)節(jié),副線圈回路接有滑動(dòng)變阻器R、定值電阻R0和R1、開(kāi)關(guān)S。S處于閉合狀態(tài),在原線圈電壓U0不變的情況下,為提高R1的熱功率,可以A.保持T不動(dòng),滑動(dòng)變阻器R的滑片向f端滑動(dòng)B.將T向b端移動(dòng),滑動(dòng)變阻器R的滑片位置不變C.將T向a端移動(dòng),滑動(dòng)變阻器R的滑片向f端滑動(dòng)D.將T向b端移動(dòng),滑動(dòng)變阻器R的滑片向e端滑動(dòng)7.蹦床運(yùn)動(dòng)中,體重為60kg的運(yùn)動(dòng)員在t=0時(shí)剛好落到蹦床上,對(duì)蹦床作用力大小F與時(shí)間t的關(guān)系如圖所示。假設(shè)運(yùn)動(dòng)過(guò)程中運(yùn)動(dòng)員身體始終保持豎直,在其不與蹦床接觸時(shí)蹦床水平。忽略空氣阻力,重力加速度大小取10m/s2。下列說(shuō)法正確的是A.t=0.15s時(shí),運(yùn)動(dòng)員的重力勢(shì)能最大B.t=0.30s時(shí),運(yùn)動(dòng)員的速度大小為10m/sC.t=1.00s時(shí),運(yùn)動(dòng)員恰好運(yùn)動(dòng)到最大高度處D.運(yùn)動(dòng)員每次與蹦床接觸到離開(kāi)過(guò)程中對(duì)蹦床的平均作用力大小為4600N8.如圖,一絕緣細(xì)繩跨過(guò)兩個(gè)在同一豎直面(紙面)內(nèi)的光滑定滑輪,繩的一端連接一矩形金屬線框,另一端連接一物塊。線框與左側(cè)滑輪之間的虛線區(qū)域內(nèi)有方向垂直紙面的勻強(qiáng)磁場(chǎng),磁場(chǎng)上下邊界水平。在t=0時(shí)刻線框的上邊框以不同的初速度從磁場(chǎng)下方進(jìn)入磁場(chǎng)。運(yùn)動(dòng)過(guò)程中,線框始終在紙面內(nèi)且上下邊框保持水平。以向上為速度的正方向,下列線框的速度v隨時(shí)間t變化的圖像中可能正確的是A.B.C.D.二、非選擇題:共62分。第9~12題為必考題,每個(gè)試題考生都必須作答。第13~14題為選考題,考生根據(jù)要求作答。(一)必考題:共47分。9.(5分)學(xué)生小組為了探究超重和失重現(xiàn)象,將彈簧測(cè)力計(jì)掛在電梯內(nèi),測(cè)力計(jì)下端掛一物體。已知當(dāng)?shù)刂亓铀俣却笮?.8m/s2。(1)電梯靜止時(shí)測(cè)力計(jì)示數(shù)如圖所示,讀數(shù)為N(結(jié)果保留1位小數(shù));

(2)電梯上行時(shí),一段時(shí)間內(nèi)測(cè)力計(jì)的示數(shù)為4.5N,則此段時(shí)間內(nèi)物體處于(填“超重”或“失重”)狀態(tài),電梯加速度大小為m/s2(結(jié)果保留1位小數(shù))。

10.(10分)電阻型氧氣傳感器的阻值會(huì)隨所處環(huán)境中的氧氣含量發(fā)生變化。在保持流過(guò)傳感器的電流(即工作電流)恒定的條件下,通過(guò)測(cè)量不同氧氣含量下傳感器兩端的電壓,建立電壓與氧氣含量之間的對(duì)應(yīng)關(guān)系,這一過(guò)程稱為定標(biāo)。一同學(xué)用圖(a)所示電路對(duì)他制作的一個(gè)氧氣傳感器定標(biāo)。實(shí)驗(yàn)器材有:裝在氣室內(nèi)的氧氣傳感器(工作電流1mA)、毫安表(內(nèi)阻可忽略)、電壓表、電源、滑動(dòng)變阻器、開(kāi)關(guān)、導(dǎo)線若干、5個(gè)氣瓶(氧氣含量分別為1%、5%、10%、15%、20%)。完成下列實(shí)驗(yàn)步驟并填空:(1)將圖(a)中的實(shí)驗(yàn)器材間的連線補(bǔ)充完整,使其能對(duì)傳感器定標(biāo);(2)連接好實(shí)驗(yàn)器材,把氧氣含量為1%的氣瓶接到氣體入口;(3)把滑動(dòng)變阻器的滑片滑到端(填“a”或“b”),閉合開(kāi)關(guān);

(4)緩慢調(diào)整滑動(dòng)變阻器的滑片位置,使毫安表的示數(shù)為1mA,記錄電壓表的示數(shù)U;(5)斷開(kāi)開(kāi)關(guān),更換氣瓶,重復(fù)步驟(3)和(4);(6)獲得的氧氣含量分別為1%、5%、10%和15%的數(shù)據(jù)已標(biāo)在圖(b)中;氧氣含量為20%時(shí)電壓表的示數(shù)如圖(c),該示數(shù)為V(結(jié)果保留2位小數(shù))。

圖(a)現(xiàn)測(cè)量一瓶待測(cè)氧氣含量的氣體,將氣瓶接到氣體入口,調(diào)整滑動(dòng)變阻器滑片位置使毫安表的示數(shù)為1mA,此時(shí)電壓表的示數(shù)為1.50V,則此瓶氣體的氧氣含量為%(結(jié)果保留整數(shù))。

圖(b)圖(c)11.(12分)為搶救病人,一輛救護(hù)車緊急出發(fā),鳴著笛沿水平直路從t=0時(shí)由靜止開(kāi)始做勻加速運(yùn)動(dòng),加速度大小a=2m/s2,在t1=10s時(shí)停止加速開(kāi)始做勻速運(yùn)動(dòng),之后某時(shí)刻救護(hù)車停止鳴笛,t2=41s時(shí)在救護(hù)車出發(fā)處的人聽(tīng)到救護(hù)車發(fā)出的最后的鳴笛聲。已知聲速v0=340m/s,求(1)救護(hù)車勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)的速度大小;(2)在停止鳴笛時(shí)救護(hù)車距出發(fā)處的距離。12.(20分)兩根平行長(zhǎng)直光滑金屬導(dǎo)軌距離為l,固定在同一水平面(紙面)內(nèi),導(dǎo)軌左端接有電容為C的電容器和阻值為R的電阻,開(kāi)關(guān)S與電容器并聯(lián);導(dǎo)軌上有一長(zhǎng)度略大于l的金屬棒,如圖所示。導(dǎo)軌所處區(qū)域有方向垂直于紙面、磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)。開(kāi)關(guān)S閉合。金屬棒在恒定的外力作用下由靜止開(kāi)始加速,最后將做速率為v0的勻速直線運(yùn)動(dòng)。金屬棒始終與兩導(dǎo)軌垂直且接觸良好,導(dǎo)軌電阻和金屬棒電阻忽略不計(jì)。(1)在加速過(guò)程中,當(dāng)外力做功的功率等于電阻R熱功率的2倍時(shí),金屬棒的速度大小是多少?(2)如果金屬棒達(dá)到(1)中的速度時(shí)斷開(kāi)開(kāi)關(guān)S,改變外力使金屬棒保持此速度做勻速運(yùn)動(dòng)。之后某時(shí)刻,外力做功的功率等于電阻R熱功率的2倍,求此時(shí)電容器兩極間的電壓及從斷開(kāi)S開(kāi)始到此刻外力做的功。(二)選考題:共15分。請(qǐng)考生從2道物理題中任選一題作答。如果多做,則按所做的第一題計(jì)分。13.[物理——選修3-3](15分)(1)(5分)如圖,四個(gè)相同的絕熱試管分別倒立在盛水的燒杯a、b、c、d中,平衡后燒杯a、b、c中的試管內(nèi)外水面的高度差相同,燒杯d中試管內(nèi)水面高于試管外水面。已知四個(gè)燒杯中水的溫度分別為ta、tb、tc、td,且ta<tb<tc=td。水的密度隨溫度的變化忽略不計(jì)。下列說(shuō)法正確的是。(填正確答案標(biāo)號(hào)。選對(duì)1個(gè)得2分,選對(duì)2個(gè)得4分,選對(duì)3個(gè)得5分。每選錯(cuò)1個(gè)扣3分,最低得分為0分)

A.a中水的飽和氣壓最小B.a、b中水的飽和氣壓相等C.c、d中水的飽和氣壓相等D.a、b中試管內(nèi)氣體的壓強(qiáng)相等E.d中試管內(nèi)氣體的壓強(qiáng)比c中的大(2)(10分)如圖,一豎直放置的汽缸內(nèi)密封有一定量的氣體,一不計(jì)厚度的輕質(zhì)活塞可在汽缸內(nèi)無(wú)摩擦滑動(dòng),移動(dòng)范圍被限制在卡銷a、b之間,b與汽缸底部的距離bc=10ab,活塞的面積為1.0×10-2m2。初始時(shí),活塞在卡銷a處,汽缸內(nèi)氣體的壓強(qiáng)、溫度與活塞外大氣的壓強(qiáng)、溫度相同,分別為1.0×105Pa和300K。在活塞上施加豎直向下的外力,逐漸增大外力使活塞緩慢到達(dá)卡銷b處(過(guò)程中氣體溫度視為不變),外力增加到200N并保持不變。(i)求外力增加到200N時(shí),卡銷b對(duì)活塞支持力的大小;(ii)再將汽缸內(nèi)氣體加熱使氣體溫度緩慢升高,求當(dāng)活塞剛好能離開(kāi)卡銷b時(shí)氣體的溫度。14.[物理——選修3-4](15分)(1)(5分)一列簡(jiǎn)諧橫波沿x軸傳播,周期為2s,t=0時(shí)刻的波形曲線如圖所示,此時(shí)介質(zhì)中質(zhì)點(diǎn)b向y軸負(fù)方向運(yùn)動(dòng),下列說(shuō)法正確的是。(填正確答案標(biāo)號(hào)。選對(duì)1個(gè)得2分,選對(duì)2個(gè)得4分,選對(duì)3個(gè)得5分。每選錯(cuò)1個(gè)扣3分,最低得分為0分)

A.該波的波速為1.0m/sB.該波沿x軸正方向傳播C.t=0.25s時(shí)質(zhì)點(diǎn)a和質(zhì)點(diǎn)c的運(yùn)動(dòng)方向相反D.t=0.5s時(shí)介質(zhì)中質(zhì)點(diǎn)a向y軸負(fù)方向運(yùn)動(dòng)E.t=1.5s時(shí)介質(zhì)中質(zhì)點(diǎn)b的速率達(dá)到最大值(2)(10分)一玻璃柱的折射率n=3,其橫截面為四分之一圓,圓的半徑為R,如圖所示。截面所在平面內(nèi),一束與AB邊平行的光線從圓弧入射。入射光線與AB邊的距離由小變大,距離為h時(shí),光線進(jìn)入柱體后射到BC邊恰好發(fā)生全反射。求此時(shí)h與R的比值。參考答案1.C2.D3.D4.C5.B6.AC7.BD8.AC9.(1)5.0(1分)(2)失重(2分)1.0(2分)10.(1)如圖所示(3分)(3)a(2分)(6)1.40(2分)17(3分)11.(1)根據(jù)題意可知,救護(hù)車勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)的速度大小為v=at1(2分)代入數(shù)據(jù)解得v=20m/s(3分)(2)設(shè)救護(hù)車在t=t0時(shí)停止鳴笛,則由運(yùn)動(dòng)學(xué)規(guī)律可知,此時(shí)救護(hù)車距出發(fā)處的距離為x=12at12+v(t0-t1又x=v0(t2-t0)(2分)聯(lián)立并代入數(shù)據(jù)解得x=680m(3分)12.(1)由法拉第電磁感應(yīng)定律可得金屬棒切割磁感線運(yùn)動(dòng)過(guò)程中,金屬棒產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為E=Blv(1分)閉合開(kāi)關(guān)S,電容器被短路,由閉合電路歐姆定律可得回路中的電流I=ER(1分由安培力公式可得金屬棒所受的安培力F安=BIl(1分)聯(lián)立可得F安=B當(dāng)金屬棒勻速運(yùn)動(dòng)時(shí),金屬棒受力平衡,可得外力大小為F=F安m=B2l2所以外力做功的功率為P=Fv=B2l2又電阻R的熱功率為PR=I2R=B2l2則當(dāng)外力做功的功率等于電阻R熱功率的2倍,即P=2PR時(shí),金屬棒的速度大小為v1=v02(2(2)斷開(kāi)開(kāi)關(guān)S后,金屬棒勻速運(yùn)動(dòng),設(shè)回路中的電流為I',則外力的大小為F'=F'安=BI'l(1分)則外力做功的功率為P'=F'v1=BI'lv而電阻R的熱功率為P'R=I'2R(1分)當(dāng)外力做功的功率等于電阻R熱功率的2倍,即P'=2P'R時(shí),有I'1=Blv04則此時(shí)電容器兩端的電壓為U=Blv1-I'1R=Blv04電容器所帶電荷量為Q=CU(1分)從斷開(kāi)S開(kāi)始到該時(shí)刻的過(guò)程,對(duì)金屬棒根據(jù)動(dòng)能定理可知,外力做功的絕對(duì)值等于安培力做功的絕對(duì)值,則有W=W安=P安t=F安v1t=Blv1I't(2其中I't=Q-0(1分)聯(lián)立解得W=B2l213.(1)ACD(5分)(2)活塞從卡銷a運(yùn)動(dòng)到卡銷b,對(duì)密封氣體由玻意耳定律有p0V0=p1V1(2分)其中V1=1011V外力增加到200N時(shí),對(duì)活塞由力的平衡條件有p0S+F=p1S+FN(1分)聯(lián)立并代入數(shù)據(jù)解得卡銷b對(duì)活塞支持力的大小為FN=100N(2分)(2)當(dāng)活塞剛好能離開(kāi)卡銷b時(shí),對(duì)活塞有p0S+F=p2S(1分)從開(kāi)始升溫至活塞剛好能離開(kāi)卡銷b,對(duì)密封氣體,由查理定律有p1T1=p聯(lián)立并代入數(shù)據(jù)解得活塞剛好能離開(kāi)卡銷b時(shí)密封氣體的溫度為T2=360011K(2分14.(1)ACD(5分)(2)根據(jù)題意可畫(huà)出入射光線與AB邊的距離為h時(shí)的光路圖,如圖所示則由折射定律有n=sinisinr=3由全反射臨界角公式有sinC0=13(2分由幾何關(guān)系有i=r+C0(2分)h=Rsini(2分)聯(lián)立解得?R=4?224?22024年普通高等學(xué)校招生全國(guó)統(tǒng)一考試·全國(guó)甲卷（物理）試卷分析一、總體評(píng)價(jià)2024年全國(guó)甲卷（物理）試卷在繼承往年命題風(fēng)格的基礎(chǔ)上，進(jìn)行了創(chuàng)新與優(yōu)化，更加注重考查學(xué)生的物理觀念、科學(xué)思維、科學(xué)探究以及科學(xué)態(tài)度與責(zé)任，充分體現(xiàn)了高考評(píng)價(jià)體系的核心要求。試卷難度適中，結(jié)構(gòu)合理，既考查了學(xué)生的基礎(chǔ)知識(shí)掌握情況，又考察了學(xué)生的綜合應(yīng)用能力和創(chuàng)新思維。二、命題特點(diǎn)1.注重物理觀念考查：試卷通過(guò)設(shè)計(jì)貼近生產(chǎn)生活實(shí)際的問(wèn)題情境，引導(dǎo)學(xué)生深入理解物理概念和規(guī)律，夯實(shí)知識(shí)基礎(chǔ)。例如，試題中涉及了牛頓運(yùn)動(dòng)定律、動(dòng)量守恒、機(jī)械能守恒等力學(xué)核心概念，以及電場(chǎng)強(qiáng)度、電勢(shì)差、電磁感應(yīng)等電磁學(xué)重要內(nèi)容，要求學(xué)生能夠靈活運(yùn)用這些概念解決實(shí)際問(wèn)題。2.強(qiáng)化科學(xué)思維培養(yǎng)：試卷通過(guò)設(shè)置豐富多樣的題型和新穎的問(wèn)題角度，引導(dǎo)學(xué)生從不同角度思考問(wèn)題，建構(gòu)物理模型，開(kāi)展科學(xué)推理和論證。例如，通過(guò)半開(kāi)放性問(wèn)題情境，要求學(xué)生分析不同條件下的物理過(guò)程，提取關(guān)鍵信息，進(jìn)行推理論證，從而培養(yǎng)學(xué)生的邏輯思維和批判性思維。3.加強(qiáng)實(shí)驗(yàn)?zāi)芰疾椋涸嚲碇性O(shè)置了多道實(shí)驗(yàn)題，涉及力學(xué)、電磁學(xué)等多個(gè)領(lǐng)域，要求學(xué)生能夠