2024年高考物理真题完全解读（浙江卷1月）

2024年高考真题完全解读（浙江1月卷） 适用省份：浙江 2024年1月浙江省高考物理选考卷总体上紧扣《普通高中物理课程标准（2017年版2020年修订）》（以下简称《课程标准》）的用于高等院校招生录取的学业水平等级性考试考查内容和学业质量水平要求。试卷结构上题型、题量、分值分布与往年比均维持不变，难度、区分度、信度和有效度相对稳定。试卷内容上立足物理学科选修和选择性必修课程中重要的物理概念与规律，情境上密切联系社会、经济、科技、生产生活实际，考查学生模型构建与应用物理学知识综合解决实际问题能力，同时强调创新精神和多维度解决物体问题的能力。 《课程标准》对命题的要求：对用于高等院校招生录取的学业水平等级性考试的试卷命题要求注重考查对必修和选择性必修课程中重要的物理概念与规律的理解与运用情况，注重考查“物理观念”“科学思维”“科学探究”“科学态度与责任”四个方面，试题的任务情境要与生产生活、科技发展等紧密联系，要关注物理学前沿与成果应用，要探索设计与现实相关的问题情境，加强对学生应用物理学知识综合解决实际问题能力的考查，要强调创新精神和实践能力的考查，能较好地区分学生物理学科核心素养的水平。 结合命题要求对试题的分析：全卷比较符合命题要求，以实际情境为背景，全面的涵盖了必修和选择性必修课程中各个模块的主题。 1.重基础有分层：如第1题考查对国际单位制中基本单位的认识；第6题考查学生在受力分析中灵活选择研究对象和分析方法的基本能力；第7题的考查核反应式、核聚变、比结合能及质能方程的基本知识理解；第14题考查黑体辐射、物质波、电磁波及光的偏振等基本概念的理解；第16题设计了3个小题，都是学生必做实验，从实验思想、设计方案、规范操作、数据处理、误差分析等方面考查基本实验操作知识。第17题以扩散现象理解“一切与热现象有关的过程都是不可逆的”热力学第二定律考查，对自由膨胀不做功的认识，考查运用气体实验定律及热力学第一定律的理解和应用；第18题考查牛顿运动定律、动能定理、机械能守恒定律、能量守恒定律、动量守恒定律解决综合问题的能力。整体上试题难度逐渐递增，呈现出入手容易、逐步展开、深入思考的多层次特点，既有利于考查大多数学生学有所获，又有利于高效选拔不同层次学生。 2.会分析懂应用：第2题在“杭州亚运会”的背景下考查质点概念的理解及应用；第2题在真实有空气阻力的情境中考查能量、转化及守恒的问题；第4题以“磁电式电流表”为背景考察磁场分布、磁感应强度基本概念及安培力的判断；第5题以“燃气点火”为背景考变压器、交变电流等基本规律及应用；第8题以“山泉取水”为背景考察平抛运动的基本规律及应用；第11题以“光电效应”为背景从功和额能的角度综合考查带电粒子在电场中运动的基本规律；第12题则以“氢原子光谱”为背景考查光电效应及光学相关基本规律；在16题中以“热敏电阻”为背景，考查学生方案设计、问题解决能力。第19题以扫描隧道显微镜的减振平台原理为背景，考查综合运用电磁感应定律、能量守恒定律、动量定理通过建模解决情境问题的能力。第20题综合运用带电粒子、洛伦兹力、圆周运动、动能定理、动量定理等知识，用磁场或电场的调控实现质子束的“反射”和“折射”。 3.会变通敢创新：第10题以小球和光源的振动为背景，根据简谐振动的规律判断光源、小球及其影子振荡时的物理量变化情况；类比光的放射和折射，第15题通过设置“波在两种不同介质中传播的”新颖物理情境，考查波的折射、反射、干涉问题，第21题则设置了带电粒子束的“反射”和“折射”，背景熟悉，问题新颖，设计巧妙，综合考查学生迁移和变通创新能力。 4.知实事懂前沿：第9题的“一箭三星”、第13题的“超导”、第19题的扫描隧道显微镜、第18题的摩擦双向异性，都是来源于国家重大工程和科技前沿，考察学生对科学态度与责任素养的考察，体现立德树人的要求。 题号 难度系数 详细知识点 命题意图 1 0.94 国际单位制的7个基本单位 本题考查国际单位制及其相关知识点 2 0.94 质点 本题考查在实际情境中物体能否看成质点的条件应用 3 0.85 常见力做功与相应的能量转化 判断系统机械能是否守恒 本题考查真实情境中的足球飞行的能量问题 4 0.85 磁感线的概念与特征 磁电式电流表的原理 左手定则的内容及简单应用 本题考查磁电式电表内部结构的磁场分布和安培力方向判断，考查物质观和相互作用观 5 0.65 有效值读取交流电表示数的含义 理想变压器两端电压与匝数的关系 变压器原副线圈频率和相位的关系 本题通过燃气电火考查科学推理能力 6 0.65 整体法与隔离法结合处理物体平衡问题 本题考查多个研究对象的共点力平衡，灵活选择研究对象和方法进行受力分析 7 0.65 分析原子核的结合能与比结合能 利用质能方程公式进行计算 典型的核聚变方程 本题考查轻核聚变的相关知识 8 0.85 平抛运动速度的计算 本题基于生活中取山泉水的真实情境考查平抛运动模型，考查物理观念中的运动 与相互作用观核科学思维中的模型构建、科学推理 9 0.65 超重和失重的概念 卫星的各个物理量计算 火箭的原理 本题以我国在高新科技领域的一箭多星、鸿鹄卫星发射成功为背景，既考查相互作用、超重与失重、周期、向心加速度等概念又体现了社会责任和家国情怀 10 0.85 简谐运动x-t的图象及其信息读取 本题应小球和光源创新考查简谐运动的规律及影子振动时的物理模型构建 11 0.65 带电粒子在匀强电场中做类抛体运动的相关计算 光电子的最大初速度 遏止电压的本质及其决定因素 本题综合运动的合成和分解、牛顿第二定律和动能定理，考查计算光电效应中各物理量的计算 12 0.65 波的衍射概念及产生明显衍射的条件 光的折射定律、折射率 影响光电流大小的因素 理解氢原子光谱的特点 本题通过判断氢原子光谱巴耳末系中谱线对应不同频率光，来分析在各种光学问题中的表现 13 0.4 线圈的自感系数及其决定因素 根据公式计算自感电动势 本题以科技前沿中的超导现象为背景，考查法拉第电磁感应、闭合电路欧姆定律、电阻定律、及自感问题 14 0.65 偏振现象及其解释 电磁场理论与电磁波的发现 热辐射、黑体和黑体辐射 德布罗意波的公式 本题考查了黑体辐射、德布罗意波、电磁波的粒子性、偏振现象等基本物理观念 15 0.4 波长、频率和波速的关系 波的叠加原理 光的折射定律、折射率 本题通过设置波在两种不同介质中传播的新视角物理情境，迁移光的反射与折射、干涉解决问题，需要有较强的建模分析能力及应用数学解决物理问题的能力 16-Ⅰ 0.65 验证加速度与质量成反比的实验步骤、数据处理与误差分析 本题考查探究加速度与力、质量的关系实验原理、操作方案、数据分析及处理等基本实验操作问题，侧重考查科学探究的解释和证据等要素 16-Ⅱ 0.65 闭合电路欧姆定律的内容和三个公式 观察电容器充、放电现象 本题考查电容器的充放电现象及非理想电压表在含容电路中的模型，侧重考查科学探究解释和证据要素、科学思维的科学推理要素 16-Ⅲ 0.65 计算电阻串联或并联时的电压、电流和电阻 温度传感器 本题考查设计性实验的基本方法，是可变电阻在串联电路中的分压模型，侧重电路分析以解决新情境下问题的拓展性实验，考查科学探究素养中的解释和证据要素 17 0.65 应用理想气体状态方程处理实际问题 计算系统内能改变、吸放热及做功 热力学第二定律两种表述 本题考查对物体的平衡、扩散现象的不可逆（热力学第一定律）、自由膨胀不做功、等压变化、等温变化及热力学第二定律的理解 18 0.65 机械能与曲线运动结合问题 完全非弹性碰撞2：板块问题与子弹打木块问题 本题引入摩擦双向异性，考查综合用动力学和功能关系解决复杂问题，涉及到的物理观念包括匀变速直线运动的规律、牛顿运动定律、多过程动能定理、重力势能、摩擦力做功、圆周运动向心加速度、系统动量守恒定律和能量守恒定理等，科学思维中的模型构建、科学推理、科学论证等要素 19 0.15 动量定理的内容和表达式 安培力的计算式及简单应用 电磁感应与电路的综合问题 本题以国家重大工程及科技前沿的扫描隧道显微镜，融入科学态度与责任的考查。侧重考查学生在新情境下的物理建模、解决实际问题的模型构建、科学推理、科学论证等素养能力，涉及到电学、磁学和机械能之间的能量转换关系；考查胡克定律、法拉第电磁感应定律、闭合电路欧姆定律、动量定理、能量转化与守恒等物理观念 20 0.15 粒子由磁场进入电场 本题涵盖必修3、必修3、选择性必修1、选择性必修2的主干内容，利用光的反射和折射类比质子束在电磁与磁场中的反射和折射，对物理模型的构建与数学处理问题有一定要求，本质上是带电粒子在电磁、磁场中的运动模型。考查了洛伦兹力、电场力、电势差、带电粒子的圆周运动、动能定理、动量定理等物理观念，和模型构建、科学推理、科学论证及质疑创新等科学思维 结合试题分析对教学、学习及备考的建议： 1.重视教材，务实学科基础知识：高中物理教材是《课程标准》的具体细化和落实。命题要求中全面和深刻的考察学生是否扎实掌握学科主干内容，对物理概念、物理规律的理解和应用。因此，在新课教学阶段中紧扣教材，务实物理学科基础概念和规律的教学。在复习阶段也要立足教材取梳理所有物理概念和规律，理清各知识的使用条件及范围，知识之间的整体框架。 典型如本次考试中第1题的国际单位制、第3题的能量变化关系、第4题的磁电式电表、第7题的核聚变、第9题的卫星运行问题、第11与12题的氢原子光谱及光电效应、第14题的黑体辐射、德布罗意波、电磁场和光的偏振、第17题的自由膨胀都是直接源自教材或教材改编。 2.学以致用，培养解决问题能力：《课程标准》中的命题要求情境要与生产、生活、科技、发展中与物理有关的成果相联系，加强对学生应用物理学知识综合解决实际问题能力的考查。因此，在教学中要关注教材中的“问题”、“思考与讨论”、“科学漫步”、“拓展学习”、“STSE”等，引导学生在平时学习中重视联系实际，从解题向解决问题转化，培养学生从真实情境和实际问题中提炼构建模型的素养和能力。 典型如本次考试中第5题的燃气灶电火是变压器模型的应用，第8题山泉取水是平抛运动模型的应用。 3.融会贯通，敢于质疑和创新：《课程标准》中命题要求要强调创新精神和实践能力的考查，能较好地区分学生物理学科核心素养的水平。因此，在教学中要注重学生发散思维、逆向思维等思维品质的锻炼，培养学生能摆脱思维定势、敢于提出独特见解和勇于大胆创新。 典型如本次考试中第13题是自感相关知识迁移到超导中，第14题、第20题用光的反射和在不同介质中折射现象迁移应用 4.重视实验，提升科学探究素养：物理实验题是物理考试中必考的重点内容，考查方式上偏向对科学探究素养的考查，即对实验思想、方案设计、规范操作、数据处理及论证解释等方面的考查，因此在教学中立足教材和实验手册，重视实验课堂的作用，扎实掌握基础的同时关注课本实验的变形和迁移。学生在实验学习中重视动手实验、独立思考，熟练掌握各种仪器的规范使用和读书、实验的目的和原理、规范的操作步骤和严谨的数据处理及结果分析。 基础的考查典型如本次考试中第16题Ⅰ中的实验思想、规范操作、实验原理及数据处理方法，Ⅱ（2）的电压表读数，Ⅲ题的电路选择。迁移和应用的考查典型如16题Ⅱ中电压表内阻测量，Ⅲ中利用热敏电阻设计控制电路 5.规范答题，追求科学准备的表述：本次选考卷命题及阅卷后分析。因答题不规范导致的失分比比皆是，如第17题中的三个状态参量脚标混乱，第19、20题中的物理量与答题物理量不一致（如用q代替e，v代替v0等），安培力用连等式代替分布式，因最终答案错误导致步骤分的丢失。此外单位漏写或错写也存在导致失分。因此在平时的教学中要重视表述和答题规范，学生在平时练习中也要当成考试一样认真书写认真对待。 绝密★启用前 2024年1月浙江省普通高校招生选考科目考试 物 理 考生注意: 1.答题前,请务必将自己的姓名、准考证号用黑色字迹的签字笔或钢笔分别填写在试题卷和答题纸规定的位置上。 2.答题时,请按照答题纸上“注意事项”的要求,在答题纸相应的位置上规范作答，在本试题卷上的作答一律无效。 3.非选择题的答案必须使用黑色字迹的签宇笔或钢笔写在答题纸上相应区域内,作图时可先使用2B铅笔,确定后必须使用黑色字迹的签字笔或钢笔描黑。 4.可能用到的相关参数:重力加速度g取10m/s2。 选择题部分 一、选择题I(本题共13小题,每小题3分,共39分。每小题列出的四个备选项中只有一个是符合题目要求的,不选、多选、错选均不得分) 1．下列属于国际单位制基本单位符号的是（　　） A．s B．N C．F D．T 【答案】A 【命题意图】本题考查国际单位制及其相关知识点 【详解】国际单位制中的基本单位分别是：长度的单位是米，符号m；质量的单位是千克，符号kg；时间的单位是秒，符号s；电流的单位是安培，符号是A；热力学温度的单位是开尔文，符号K；物质的量单位是摩尔，符号mol；发光强度的单位是坎德拉，符号cd。 故选A。 2．杭州亚运会顺利举行，如图所示为运动会中的四个比赛场景。在下列研究中可将运动员视为质点的是（　　） A．研究甲图运动员的入水动作 B．研究乙图运动员的空中转体姿态 C．研究丙图运动员在百米比赛中的平均速度 D．研究丁图运动员通过某个攀岩支点的动作 【答案】C 【命题意图】本题考查在实际情境中物体能否看成质点的条件应用 【详解】A．研究甲图运动员的入水动作时，运动员的形状和体积对所研究问题的影响不能够忽略，此时运动员不能够看为质点，故A错误；B．研究乙图运动员的空中转体姿态时，运动员的形状和体积对所研究问题的影响不能够忽略，此时运动员不能够看为质点，故B错误；C．研究丙图运动员在百米比赛中的平均速度时，运动员的形状和体积对所研究问题的影响能够忽略，此时运动员能够看为质点，故C正确；D．研究丁图运动员通过某个攀岩支点的动作时，运动员的形状和体积对所研究问题的影响不能够忽略，此时运动员不能够看为质点，故D错误。 故选C。 3．如图所示，质量为m的足球从水平地面上位置1被踢出后落在位置3，在空中达到最高点2的高度为h，则足球（　　） A．从1到2动能减少 B．从1到2重力势能增加 C．从2到3动能增加 D．从2到3机械能不变 【答案】B 【命题意图】本题考查真实情境中的足球飞行的能量问题 【详解】AB．由足球的运动轨迹可知，足球在空中运动时一定受到空气阻力作用，则从从1到2重力势能增加，则1到2动能减少量大于，A错误，B正确； CD．从2到3由于空气阻力作用，则机械能减小，重力势能减小mgh，则动能增加小于，选项CD错误。 故选B。 4．磁电式电表原理示意图如图所示，两磁极装有极靴，极靴中间还有一个用软铁制成的圆柱。极靴与圆柱间的磁场都沿半径方向，两者之间有可转动的线圈。a、b、c和d为磁场中的四个点。下列说法正确的是（　　） A．图示左侧通电导线受到安培力向下 B．a、b两点的磁感应强度相同 C．圆柱内的磁感应强度处处为零 D．c、d两点的磁感应强度大小相等 【答案】A 【命题意图】本题考查磁电式电表内部结构的磁场分布和安培力方向判断，考查物质观和相互作用观 【详解】A．由左手定则可知，图示左侧通电导线受到安培力向下，选项A正确；    B．a、b两点的磁感应强度大小相同，但是方向不同，选项B错误；C．磁感线是闭合的曲线，则圆柱内的磁感应强度不为零，选项C错误；D．因c点处的磁感线较d点密集，可知 c点的磁感应强度大于d点的磁感应强度，选项D错误。 故选A。 5．如图为某燃气灶点火装置的原理图。直流电经转换器输出的交流电，经原、副线圈匝数分别为和的变压器升压至峰值大于，就会在打火针和金属板间引发电火花，实现点火。下列正确的是（　　） A． B． C．用电压表测原线圈两端电压，示数为 D．副线圈输出交流电压的频率是 【答案】B 【命题意图】本题通过燃气电火考查科学推理能力 【详解】AB．原线圈两端电压的有效值，根据电压匝数关系有，变压器副线圈电压的峰值，根据题意有，解得，，故A错误，B正确；C．用电压表测原线圈两端电压，电压表测的是有效值，则示数为，故C错误；D．根据，解得，变压器不改变频率，则副线圈输出交流电压的频率是，故D错误。 故选B。 6．如图所示，在同一竖直平面内，小球A、B上系有不可伸长的细线a、b、c和d，其中a的上端悬挂于竖直固定的支架上，d跨过左侧定滑轮、c跨过右侧定滑轮分别与相同配重P、Q相连，调节左、右两侧定滑轮高度达到平衡。已知小球A、B和配重P、Q质量均为，细线c、d平行且与水平成（不计摩擦），则细线a、b的拉力分别为（　　） A．， B．， C．， D．， 【答案】D 【命题意图】本题考查多个研究对象的共点力平衡，灵活选择研究对象和方法进行受力分析 【详解】由题意可知细线c对A的拉力和细线d对B的拉力大小相等、方向相反，对A、B整体分析可知细线a的拉力大小为，设细线b与水平方向夹角为α，对A、B分析分别有，，解得。 故选D。 7．已知氘核质量为，氚核质量为，氦核质量为，中子质量为，阿伏加德罗常数取，氘核摩尔质量为，相当于。关于氘与氚聚变成氦，下列说法正确的是（　　） A．核反应方程式为 B．氘核的比结合能比氦核的大 C．氘核与氚核的间距达到就能发生核聚变 D．氘完全参与聚变释放出能量的数量级为 【答案】D 【命题意图】本题考查轻核聚变的相关知识 【详解】A．核反应方程式为，故A错误；B．氘核的比结合能比氦核的小，故B错误；C．氘核与氚核发生核聚变，要使它们间的距离达到以内，故C错误；D．一个氘核与一个氚核聚变反应质量亏损，聚变反应释放的能量是，氘完全参与聚变释放出能量，数量级为，故D正确。 故选D。 8．如图所示，小明取山泉水时发现水平细水管到水平地面的距离为水桶高的两倍，在地面上平移水桶，水恰好从桶口中心无阻挡地落到桶底边沿A。已知桶高为h，直径为D，则水离开出水口的速度大小为（　　） A． B． C． D． 【答案】C 【命题意图】本题基于生活中取山泉水的真实情境考查平抛运动模型，考查物理观念中的运动 与相互作用观核科学思维中的模型构建、科学推理； 【详解】设出水孔到水桶中心距离为x，则，落到桶底A点时，解得。故选C。 9．如图所示，2023年12月9日“朱雀二号”运载火箭顺利将“鸿鹄卫星”等三颗卫星送入距离地面约的轨道。取地球质量，地球半径，引力常量。下列说法正确的是（　　） A．火箭的推力是空气施加的 B．卫星的向心加速度大小约 C．卫星运行的周期约 D．发射升空初始阶段，装在火箭上部的卫星处于失重状态 【答案】B 【命题意图】本题以我国在高新科技领域的一箭多星、鸿鹄卫星发射成功为背景，既考查相互作用、超重与失重、周期、向心加速度等概念又体现了社会责任和家国情怀。 【答题情况】本体难度中等，超过一半的学生选择正确，超过20%的学生答错A，有接近2成的学生错选C。 【详解】A．根据反冲现象的原理可知，火箭向后喷射燃气的同时，燃气会给火箭施加反作用力，即推力，故A错误；B．根据万有引力定律可知卫星的向心加速度大小为，故B正确；C．卫星运行的周期为，故C错误；D．发射升空初始阶段，火箭加速度方向向上，装在火箭上部的卫星处于超重状态，故D错误。 故选B。 10．如图1所示，质量相等的小球和点光源，分别用相同的弹簧竖直悬挂于同一水平杆上，间距为，竖直悬挂的观测屏与小球水平间距为，小球和光源做小振幅运动时，在观测屏上可观测小球影子的运动。以竖直向上为正方向，小球和光源的振动图像如图2所示，则（　　） A．时刻小球向上运动 B．时刻光源的加速度向上 C．时刻小球与影子相位差为 D．时刻影子的位移为 【答案】D 【命题意图】本题应小球和光源创新考查简谐运动的规律及影子振动时的物理模型构建 【答题情况】本题难度偏中难，有一半学生错选C 【详解】A．以竖直向上为正方向，根据图2可知，时刻，小球位于平衡位置，随后位移为负值，且位移增大，可知，时刻小球向下运动，故A错误；B．以竖直向上为正方向，时刻光源的位移为正值，光源振动图像为正弦式，表明其做简谐运动，根据，可知，其加速度方向与位移方向相反，位移方向向上，则加速度方向向下，故B错误；C．根据图2可知，小球与光源的振动步调总是相反，由于影子是光源发出的光被小球遮挡后，在屏上留下的阴影，可知，影子与小球的振动步调总是相同，即时刻小球与影子相位差为0，故C错误；D．根据图2可知，时刻，光源位于最低点，小球位于最高点，根据直线传播能够在屏上影子的位置也处于最高点，影子位于正方向上的最大位移处，根据几何关系有，解得，即时刻影子的位移为5A，故D正确。 故选D。 11．如图所示，金属极板M受到紫外线照射会逸出光电子，最大速率为。正对M放置一金属网N，在M、N之间加恒定电压U。已知M、N间距为d（远小于板长），电子的质量为m，电荷量为e，则（　　） A．M、N间距离增大时电子到达N的动能也增大 B．只有沿x方向逸出的电子到达N时才有最大动能 C．电子从M到N过程中y方向位移大小最大为 D．M、N间加反向电压时电流表示数恰好为零 【答案】C 【命题意图】本题综合运动的合成和分解、牛顿第二定律和动能定理，考查计算光电效应中各物理量的计算 【答题情况】本体难度中偏易，学生错误主要集中在B、D，且两个悬线错选比例相近 【详解】AB．根据动能定理，从金属板M上逸出的光电子到到达N板时，则到达N板时的动能为，与两极板间距无关，与电子从金属板中逸出的方向无关，选项AB错误； C．平行极板M射出的电子到达N板时在y方向的位移最大，则电子从M到N过程中y方向最大位移为， ，解得，选项C正确；D．M、N间加反向电压电流表示数恰好为零时，则，解得，选项D错误。 故选C。 12．氢原子光谱按频率展开的谱线如图所示，此四条谱线满足巴耳末公式，n=3、4、5、6用和光进行如下实验研究，则（　　） A．照射同一单缝衍射装置，光的中央明条纹宽度宽 B．以相同的入射角斜射入同一平行玻璃砖，光的侧移量小 C．以相同功率发射的细光束，真空中单位长度上光的平均光子数多 D．相同光强的光分别照射同一光电效应装置，光的饱和光电流小 【答案】C 【命题意图】本题通过判断氢原子光谱巴耳末系中谱线对应不同频率光，来分析在各种光学问题中的表现。 【答题情况】本题属于难题，错选A、B、D的比例几乎相等 【详解】A．根据巴耳末公式可知，光的波长较长。波长越长，越容易发生明显的衍射现象，故照射同一单缝衍射装置，光的中央明条纹宽度宽，故A错误；B．光的波长较长，根据，可知光的频率较小，则光的折射率较小，在平行玻璃砖的偏折较小，光的侧移量小，故B错误；C．光的频率较小，光的光子能量较小，以相同功率发射的细光束，光的光子数较多，真空中单位长度上光的平均光子数多，故C正确；D．若、光均能发生光电效应，相同光强的光分别照射同一光电效应装置，光的频率较小，光的光子能量较小，光的光子数较多，则光的饱和光电流大，光的饱和光电流小，故D错误。 故选C。 13．若通以电流I的圆形线圈在线圈内产生的磁场近似为方向垂直线圈平面的匀强磁场，其大小（k的数量级为）。现有横截面半径为的导线构成半径为的圆形线圈处于超导状态，其电阻率上限为。开始时线圈通有的电流，则线圈的感应电动势大小的数量级和一年后电流减小量的数量级分别为（　　） A．， B．， C．， D．， 【答案】D 【命题意图】本题以科技前沿中的超导现象为背景，考查法拉第电磁感应、闭合电路欧姆定律、电阻定律、及自感问题 【答题情况】本题属于难题，四个悬线选择的人几乎相同，80分以下的学生选择正确答案D的比例几乎相同，超过80分的学生选择D的比例随分数的升高而增大。 【详解】线圈中电流的减小将在线圈内导致自感电动势，故，其中L代表线圈的自感系数，有，在计算通过线圈的磁通量时，以导线附近即处的B为最大，而该处B又可把线圈当成无限长载流导线所产生的，根据题意，则，根据电阻定律有，联立解得，，则线圈的感应电动势大小的数量级和一年后电流减小量的数量级分别为，。 故选D。 二、选择题Ⅱ(本题共2小题,每小题3分,共6分。每小题列出的四个备选项中至少有一个是 符合题目要求的。全部选对的得3分,选对但不全的得2分,有选错的得0分) 14．下列说法正确的是（　　） A．相同温度下，黑体吸收能力最强，但辐射能力最弱 B．具有相同动能的中子和电子，其德布罗意波长相同 C．电磁场是真实存在的物质，电磁波具有动量和能量 D．自然光经玻璃表面反射后，透过偏振片观察，转动偏振片时可观察到明暗变化 【答案】CD 【命题意图】本题考查了黑体辐射、德布罗意波、电磁波的粒子性、偏振现象等基本物理观念 【答题情况】本题属于难题，高频错误选项主要是A 【详解】A．相同温度下，黑体吸收和辐射能力最强，故A错误；B．根据，具有相同动能的中子和电子，电子质量较小，德布罗意波长较长，故B错误；C．电磁场是真实存在的物质，电磁波具有动量和能量，故C正确；D．自然光在玻璃、水面等表面反射时，反射光可视为偏振光，透过偏振片观察，转动偏振片时能观察到明暗变化，故D正确。 故选CD。 15．在如图所示的直角坐标系中，平面为介质Ⅰ和Ⅱ的分界面（z轴垂直纸面向外）。在介质I中的（0，）处有一点波源，产生波长为、速度为v的波。波传到介质Ⅱ中，其速度为，图示时刻介质Ⅱ中仅有一个波峰，与x轴和y轴分别交于R和S点，此时波源也恰好位于波峰。M为O、R连线的中点，入射波与反射波在O点相干加强，则（　　） A．介质Ⅱ中波的频率为 B．S点的坐标为（0，） C．入射波与反射波在M点相干减弱 D．折射角的正弦值 【答案】BD 【命题意图】本题通过设置波在两种不同介质中传播的新视角物理情境，迁移光的反射与折射、干涉解决问题，需要有较强的建模分析能力及应用数学解决物理问题的能力 【答题情况】本体属于难题，学生只选一个选项的较多。 【详解】A．波从一种介质到另一种介质，频率不变，故介质Ⅱ中波的频率为，故A错误；B．在介质Ⅱ中波长为，由于图示时刻介质Ⅱ中仅有一个波峰，与x轴和y轴分别交于R和S点，故S点的坐标为（0，），故B正确；C．由于S为波峰，且波传到介质Ⅱ中，其速度为图示时刻介质Ⅱ中仅有一个波峰，与x轴和y轴分别交于R和S点，则R也为波峰，故P到R比P到O多一个波峰，则，则，由于，故不在减弱点，故C错误；D．根据，则，解得，故D正确。 故选BD。 非选择题部分 三、非选择题(本题共5小题,共55分) 16.实验题(I、Ⅱ、Ⅲ三题共14分) 16-I．如图1所示是“探究加速度与力、质量的关系”的实验装置。 （1）该实验中同时研究三个物理量间关系是很困难的，因此我们采用的研究方法是_________； A．放大法                 B．控制变量法                 C．补偿法 （2）该实验过程中操作正确的是_________； A．补偿阻力时小车未连接纸带 B．先接通打点计时器电源，后释放小车 C．调节滑轮高度使细绳与水平桌面平行 （3）在小车质量_________（选填“远大于”或“远小于”）槽码质量时，可以认为细绳拉力近似等于槽码的重力。上述做法引起的误差为_________（选填“偶然误差”或“系统误差”）。为减小此误差，下列可行的方案是_________； A．用气垫导轨代替普通导轨，滑块代替小车 B．在小车上加装遮光条，用光电计时系统代替打点计时器 C．在小车与细绳之间加装力传感器，测出小车所受拉力大小 （4）经正确操作后获得一条如图2所示的纸带，建立以计数点0为坐标原点的x轴，各计数点的位置坐标分别为0、、、。已知打点计时器的打点周期为T，则打计数点5时小车速度的表达式_________；小车加速度的表达式是_________。 A．    B．    C． 【答案】 B B 远大于 系统误差 C A 【命题意图】本题考查探究加速度与力、质量的关系实验原理、操作方案、数据分析及处理等基本实验操作问题，侧重考查科学探究的解释和证据等要素 【答题情况】第1问的分类在85%左右，第2问错误集中在C，第3问前两空基本都正确，第三空有部分学生选A，第4问两空错误较多。 【详解】（1）[1]该实验中同时研究三个物理量间关系是很困难的，因此我们可以控制其中一个物理量不变，研究另外两个物理量之间的关系，即采用了控制变量法。故选B。（2）[2]A．补偿阻力时小车需要连接纸带，一方面是需要连同纸带所受的阻力一并平衡，另外一方面是通过纸带上的点间距判断小车是否在长木板上做匀速直线运动，故A错误；B．由于小车速度较快，且运动距离有限，打出的纸带长度也有限，为了能在长度有限的纸带上尽可能多地获取间距适当的数据点，实验时应先接通打点计时器电源，后释放小车，故B正确；C．为使小车所受拉力与速度同向，应调节滑轮高度使细绳与长木板平行，故C错误。故选B。 （3）[3]设小车质量为M，槽码质量为m。对小车和槽码根据牛顿第二定律分别有，，联立解得，由上式可知在小车质量远大于槽码质量时，可以认为细绳拉力近似等于槽码的重力。[4]上述做法引起的误差是由于实验方法或原理不完善造成的，属于系统误差。[5]该误差是将细绳拉力用槽码重力近似替代所引入的，不是由于车与木板间存在阻力（实验中已经补偿了阻力）或是速度测量精度低造成的，为减小此误差，可在小车与细绳之间加装力传感器，测出小车所受拉力大小。故选C。（4）[6]相邻两计数点间的时间间隔为，打计数点5时小车速度的表达式为，[7]根据逐差法可得小车加速度的表达式是。 故选A。 16-Ⅱ．在“观察电容器的充、放电现象”实验中，把电阻箱（）、一节干电池、微安表（量程，零刻度在中间位置）、电容器（、）、单刀双掷开关组装成如图1所示的实验电路。 （1）把开关S接1，微安表指针迅速向右偏转后示数逐渐减小到零：然后把开关S接2，微安表指针偏转情况是_________； A．迅速向右偏转后示数逐渐减小                            B．向右偏转示数逐渐增大 C．迅速向左偏转后示数逐渐减小                            D．向左偏转示数逐渐增大 （2）再把电压表并联在电容器两端，同时观察电容器充电时电流和电压变化情况。把开关S接1，微安表指针迅速向右偏转后示数逐渐减小到时保持不变；电压表示数由零逐渐增大，指针偏转到如图2所示位置时保持不变，则电压表示数为_________V，电压表的阻值为_________（计算结果保留两位有效数字）。 【答案】 C 0.50 3.1 【命题意图】本题考查电容器的充放电现象及非理想电压表在含容电路中的模型，侧重考查科学探究解释和证据要素、科学思维的科学推理要素 【答题情况】第1问错误更多集中在D，第2问第一空读数在有效数字上，第二空空白比较多。 【详解】（1）[1]把开关S接1，电容器充电，电流从右向左流过微安表，微安表指针迅速向右偏转后示数逐渐减小到零；把开关S接2，电容器放电，电流从左向右流过微安表，则微安表指针迅速向左偏转后示数逐渐减小。故选C。（2）[2]由题意可知电压表应选用0~3V量程，由图2可知此时分度值为0.1V，需要估读到0.01V，则读数为0.50V。[3]当微安表示数稳定时，电容器中不再有电流通过，此时干电池、电阻箱、微安表和电压表构成回路，根据闭合电路欧姆定律有，根据串联电路规律有，联立可得。 16-Ⅲ．在探究热敏电阻的特性及其应用的实验中，测得热敏电阻，在不同温度时的阻值如下表 温度/℃ 4.1 9.0 14.3 20.0 28.0 38.2 45.5 60.4 电阻/（） 220 160 100 60 45 30 25 15 某同学利用上述热敏电阻、电动势（内阻不计）的电源、定值电阻R（阻值有、、三种可供选择）、控制开关和加热系统，设计了A、B、C三种电路。因环境温度低于，现要求将室内温度控制在范围，且1、2两端电压大于，控制开关开启加热系统加热，则应选择的电路是_________，定值电阻R的阻值应选_________， 1、2两端的电压小于_________V时，自动关闭加热系统（不考虑控制开关对电路的影响）。 A．    B．   C． 【答案】 C 3 1.8 【命题意图】本题考查设计性实验的基本方法，是可变电阻在串联电路中的分压模型，侧重电路分析以解决新情境下问题的拓展性实验，考查科学探究素养中的解释和证据要素 【答题情况】第一空得分率较好，得分最低的是最后一空 【详解】[1] A．电路A，定值电阻和热敏电阻并联，电压不变，故不能实现电路的控制，故A错误；B．定值电阻和热敏电阻串联，温度越低，热敏电阻的阻值越大，定值电阻分得电压越小，无法实现1、2两端电压大于，控制开关开启加热系统加热。故B错误；C．定值电阻和热敏电阻串联，温度越低，热敏电阻的阻值越大，热敏电阻分得电压越大，可以实现1、2两端电压大于，控制开关开启加热系统加热。故C正确。故选C。[2]由热敏电阻在不同温度时的阻值表可知，的阻值为，由题意可知，解得，[3] 时关闭加热系统，此时热敏电阻阻值为，此时1、2两点间的电压为，则1、2两端的电压小于1.8V时，自动关闭加热系统。 四、计算题：本题共4小题。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤。只写出最后答案的不能得分。有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位。 17．（8分）如图所示，一个固定在水平面上的绝热容器被隔板A分成体积均为的左右两部分。面积为的绝热活塞B被锁定，隔板A的左侧为真空，右侧中一定质量的理想气体处于温度、压强的状态1。抽取隔板A，右侧中的气体就会扩散到左侧中，最终达到状态2。然后解锁活塞B，同时施加水平恒力F，仍使其保持静止，当电阻丝C加热时，活塞B能缓慢滑动（无摩擦），使气体达到温度的状态3，气体内能增加。已知大气压强，隔板厚度不计。 （1）气体从状态1到状态2是___（选填“可逆”或“不可逆”）过程，分子平均动能____（选填“增大”、“减小”或“不变”）； （2）求水平恒力F的大小； （3）求电阻丝C放出的热量Q。 【答案】（1）气体从状态1到状态2是不可逆过程，分子平均动能不变；（2）；（3） 【命题意图】本题考查对物体的平衡、扩散现象的不可逆（热力学第一定律）、自由膨胀不做功、等压变化、等温变化及热力学第二定律的理解 【答题情况】第1问第二空答“减小”的比较多，第2问等温变化和受力平衡的方程多数学生是正确的，主要是计算错误，但也有少数学生没有判断出状态1到状态2是等温过程，第3问部分学生计算及数量级错误，少数学生W的正、负号搞错导致结果错误。 【详解】（1）根据热力学第二定律可知，气体从状态1到状态2是不可逆过程，由于隔板A的左侧为真空，可知气体从状态1到状态2，气体不做功，又没有发生热传递，所以气体的内能不变，气体的温度不变，分子平均动能不变。 （2）气体从状态1到状态2发生等温变化，则有 解得状态2气体的压强为 解锁活塞B，同时施加水平恒力F，仍使其保持静止，以活塞B为对象，根据受力平衡可得 解得 （3）当电阻丝C加热时，活塞B能缓慢滑动（无摩擦），使气体达到温度的状态3，可知气体做等压变化，则有 可得状态3气体的体积为 该过程气体对外做功为 根据热力学第一定律可得 解得气体吸收的热量为 可知电阻丝C放出的热量为 18．（11分）某固定装置的竖直截面如图所示，由倾角的直轨道，半径的圆弧轨道，长度、倾角为的直轨道，半径为R、圆心角为的圆弧管道组成，轨道间平滑连接。在轨道末端F的右侧光滑水平面上紧靠着质量滑块b，其上表面与轨道末端F所在的水平面平齐。质量的小物块a从轨道上高度为h静止释放，经圆弧轨道滑上轨道，轨道由特殊材料制成，小物块a向上运动时动摩擦因数，向下运动时动摩擦因数，且最大静摩擦力等于滑动摩擦力。当小物块a滑块b上滑动时动摩擦因数恒为，小物块a动到滑块右侧的竖直挡板能发生完全弹性碰撞。（其它轨道均光滑，小物块视为质点，不计空气阻力，，） （1）若，求小物块 ①第一次经过C点的向心加速度大小； ②在上经过的总路程； ③在上向上运动时间和向下运动时间之比。 （2）若，滑块至少多长才能使小物块不脱离滑块。 【答案】（1）①16m/s2；②2m；③1∶2；（2）0.2m 【命题意图】本题引入摩擦双向异性，考查综合用动力学和功能关系解决复杂问题，涉及到的物理观念包括匀变速直线运动的规律、牛顿运动定律、多过程动能定理、重力势能、摩擦力做功、圆周运动向心加速度、系统动量守恒定律和能量守恒定理等，科学思维中的模型构建、科学推理、科学论证等要素 【答题情况】第1问中动能定理与向心力公式混淆，写成，部分学生题目没看清楚，h理解错误，②中过程分析错误理解成只计算第一次上滑的路程，或下滑动摩擦因素相同。第2问做了该小题的学生基本上能列出计算vp的动能定理方程和动量守恒的方程，最后因为时间关系没有计算 【详解】（1）①对小物块a从A到第一次经过C的过程，根据机械能守恒定律有 第一次经过C点的向心加速度大小为 ②小物块a在DE上时，因为 所以小物块a每次在DE上升至最高点后一定会下滑，之后经过若干次在DE上的滑动使机械能损失，最终小物块a将在B、D间往复运动，且易知小物块每次在DE上向上运动和向下运动的距离相等，设其在上经过的总路程为s，根据功能关系有 解得 ③根据牛顿第二定律可知小物块a在DE上向上运动和向下运动的加速度大小分别为 将小物块a在DE上的若干次运动等效看作是一次完整的上滑和下滑，则根据运动学公式有 解得 （2）对小物块a从A到F的过程，根据动能定理有 解得 设滑块长度为l时，小物块恰好不脱离滑块，且此时二者达到共同速度v，根据动量守恒定律和能量守恒定律有 解得 19．（11分）如图1所示，扫描隧道显微镜减振装置由绝缘减振平台和磁阻尼减振器组成。平台通过三根关于轴对称分布的相同轻杆悬挂在轻质弹簧的下端O，弹簧上端固定悬挂在点，三个相同的关于轴对称放置的减振器位于平台下方。如图2所示，每个减振器由通过绝缘轻杆固定在平台下表面的线圈和固定在桌面上能产生辐向磁场的铁磁体组成，辐向磁场分布关于线圈中心竖直轴对称，线圈所在处磁感应强度大小均为B。处于静止状态的平台受到外界微小扰动，线圈在磁场中做竖直方向的阻尼运动，其位移随时间变化的图像如图3所示。已知时速度为，方向向下，、时刻的振幅分别为，。平台和三个线圈的总质量为m，弹簧的劲度系数为k，每个线圈半径为r、电阻为R。当弹簧形变量为时，其弹性势能为。不计空气阻力，求 （1）平台静止时弹簧的伸长量； （2）时，每个线圈所受到安培力F的大小； （3）在时间内，每个线圈产生的焦耳热Q； （4）在时间内，弹簧弹力冲量的大小。 【答案】（1）；（2）；（3）；（4） 【命题意图】本题以国家重大工程及科技前沿的扫描隧道显微镜，融入科学态度与责任的考查。侧重考查学生在新情境下的物理建模、解决实际问题的模型构建、科学推理、科学论证等素养能力，涉及到电学、磁学和机械能之间的能量转换关系；考查胡克定律、法拉第电磁感应定律、闭合电路欧姆定律、动量定理、能量转化与守恒等物理观念 【答题情况】第1问部分学生力与能力的概念混淆，写成或，第2问大部分学生能写出的安培力的计算公式，也有少部分学生公式记忆错误，一半左右学生对L的理解错误写成，也有少数学生求了三个线圈的安培力，第3问学生知道用能量守恒例方程，但基本上写不正确，往往少了重力势能或初始状态的弹性势能，或两个状态的弹性势能变化量写错，第4问部分学生只要要用动量定理列式子，但安培力冲量的表达式写错误，也有学生只写了一个线圈的安培力冲量。 【详解】（1）平台静止时，穿过三个线圈的的磁通量不变，线圈中不产生感应电流，线圈不受到安培力作用，O点受力平衡，因此由胡克定律可知此时弹簧的伸长量 （2）在时速度为，设每个线圈的周长为L，由电磁感应定律可得线圈中产生的感应电流 每个线圈所受到安培力F的大小 （3）由减震器的作用平台上下不移动，由能量守恒定律可得平台在时间内，振动时能量的减少量为，由能量守恒定律 在时间内，振动时能量的减少转化为线圈的焦耳热，可知每个线圈产生的焦耳热 （4）取向上为正方向，全程由动量定理可得 其中 联立解得弹簧弹力冲量的大小为 20．（11分）类似光学中的反射和折射现象，用磁场或电场调控也能实现质子束的“反射”和“折射”。如图所示，在竖直平面内有三个平行区域Ⅰ、Ⅱ和Ⅲ；Ⅰ区宽度为d，存在磁感应强度大小为B、方向垂直平面向外的匀强磁场，Ⅱ区的宽度很小。Ⅰ区和Ⅲ区电势处处相等，分别为和，其电势差。一束质量为m、电荷量为e的质子从O点以入射角射向Ⅰ区，在P点以出射角射出，实现“反射”；质子束从P点以入射角射入Ⅱ区，经Ⅱ区“折射”进入Ⅲ区，其出射方向与法线夹角为“折射”角。已知质子仅在平面内运动，单位时间发射的质子数为N，初速度为，不计质子重力，不考虑质子间相互作用以及质子对磁场和电势分布的影响。 （1）若不同角度射向磁场的质子都能实现“反射”，求d的最小值； （2）若，求“折射率”n（入射角正弦与折射角正弦的比值） （3）计算说明如何调控电场，实现质子束从P点进入Ⅱ区发生“全反射”（即质子束全部返回Ⅰ区） （4）在P点下方距离处水平放置一长为的探测板（Q在P的正下方），长为，质子打在探测板上即被吸收中和。若还有另一相同质子束，与原质子束关于法线左右对称，同时从O点射入Ⅰ区，且，求探测板受到竖直方向力F的大小与U之间的关系。 【答案】（1）；（2）；（3）；（4）见解析 【命题意图】本题涵盖必修3、必修3、选择性必修1、选择性必修2的主干内容，利用光的反射和折射类比质子束在电磁与磁场中的反射和折射，对物理模型的构建与数学处理问题有一定要求，本质上是带电粒子在电磁、磁场中的运动模型。考查了洛伦兹力、电场力、电势差、带电粒子的圆周运动、动能定理、动量定理等物理观念，和模型构建、科学推理、科学论证及质疑创新等科学思维。 【答题情况】第1问主要是书写不规范，没有用题干中所给的字母，如e用q等，第2问将近三分之一的学生有时间做这一问，其中大部分学生能写出，一部分学生列出了电场方向的动能定理，反而计算复杂化导致不能得出结论，第3问一半学生只是求了垂直入射的特殊情况，第4问作答的学生基本都能进行分类讨论，但由于时间不够等原因解答不完整. 【详解】（1）根据牛顿第二定律 不同角度射向磁场的质子都能实现“反射”，d的最小值为 （2）设水平方向为方向，竖直方向为方向，方向速度不变，方向速度变小，假设折射角为，根据动能定理 解得 根据速度关系 解得 （3）全反射的临界情况：到达Ⅲ区的时候方向速度为零，即 可得 即应满足 （4）临界情况有两个：1、全部都能打到，2、全部都打不到的情况，根据几何关系可得 所以如果的情况下，折射角小于入射角，两边射入的粒子都能打到板上，分情况讨论如下： ①当时 又 解得 全部都打不到板的情况 ②根据几何知识可知当从Ⅱ区射出时速度与竖直方向夹角为时，粒子刚好打到D点，水平方向速度为 所以 又 解得 即当时 ③部分能打到的情况，根据上述分析可知条件为（），此时仅有O点右侧的一束粒子能打到板上，因此 又 解得 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！1 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $$