2024年高考物理试卷（上海）（回忆版）（解析卷）_物理历年高考真题_新·PDF版2008-2025·高考物理真题_物理（按年份分类）2008-2025_2024·高考物理真题

2024 年上海市普通高中学业水平等级性考试 物理 试卷 （考试时间 60分钟，满分 100分） “试题来自网络，非官方渠道，学科网不对真实性负责，请自行鉴别” 特别提示： 1．本试卷标注“多选”的试题，每小题有 2~3个正确选项，漏选给一半分，错选不给分； 未特别标注的选择类试题，每小题只有 1个正确选项。 2．在列式计算、逻辑推理以及回答问题过程中，须给出必要的图示、文字说明、公式、演 算等。 3．除特殊说明外，本卷所用重力加速度 g大小均取9.8m/s2。 物质性质 实验是人类认识物质世界的宏观性质与微观结构的重要手段之一，也是物理学研究的重要方法。 1. 通过“用油膜法估测油酸分子的大小”的实验可推测油酸分子的直径约为（ ） A. 10-15m B. 10-12m C. 10-9m D. 10-6m 2. 验证气体体积随温度变化关系的实验装置如图所示，用支架将封有一定质量气体的注射器和温度传感器 固定在盛有热水的烧杯中。实验过程中，随着水温的缓慢下降，记录多组气体温度和体积的数据。 （1）不考虑漏气因素，符合理论预期的图线是____________ A． B． C． D． （2）下列有助于减小实验误差的操作是____________ A．实验前测量并记录环境温度 B．实验前测量并记录大气压强 第1页/共13页 学科网（北京）股份有限公司C．待温度读数完全稳定后才记录数据 D．测量过程中保持水面高于活塞下端 【答案】1. C 2. ①. A ②. C 【解析】 【1题详解】 通过“用油膜法估测油酸分子的大小”的实验可推测油酸分子的直径约为10-10m或10-9m，故选C。 【2题详解】 （1）[1]实验过程中压强不变，根据 pV pV = =C T t+273K 可得 C C V = T = t+273K p p 可知，在压强不变的情况下，气体体积与热力学温度成正比，与摄氏温度成一次函数关系，故A正确， BCD错误。 故选A 。 （2）[2]A．环境温度不影响实验数据，实验前测量并记录环境温度并不能减小实验误差，故A错误； B．本实验压强不变，实验前测量并记录大气压强不能减小实验误差，故B错误； C．待温度读数完全稳定后才记录数据，稳定后的数据更加接近真实数据，故能减小误差，故C正确； D．测量过程中保持水面高于活塞下端不能减少误差，故D错误。 故选C 。 汽车智能化 我国的汽车智能化技术发展迅猛。各类车载雷达是汽车自主感知系统的重要组成部分。汽车在检测到事故 风险后，通过自主决策和自主控制及时采取措施，提高了安全性。 3. 车载雷达系统可以发出激光和超声波信号，其中（ ） A. 仅激光是横波 B. 激光与超声波都是横波 C. 仅超声波是横波 D. 激光与超声波都不是横波 4. 一辆质量m=2.0103kg的汽车，以v=36km h的速度在平直路面上匀速行驶，此过程中发动机功 率P =6.0kW，汽车受到的阻力大小为______N。当车载雷达探测到前方有障码物时，主动刹车系统立即 1 撤去发动机驱动力，同时施加制动力使车辆减速。在刚进入制动状态的瞬间，系统提供的制动功率 第2页/共13页 学科网（北京）股份有限公司P =48kW，此时汽车的制动力大小为______N，加速度大小为______m/s2。（不计传动装置和热损耗造 2 成的能量损失） 【答案】3. B 4. ①. 600 ②. 4800 ③. 2.7 【解析】 【3题详解】 车载雷达系统发出的激光和超声波信号都是横波。 故选B。 【4题详解】 [1]根据题意可知，汽车匀速行驶，则牵引力等于阻力，则与 P = Fv= fv 1 其中 P =6.0kW，v=36km h =10m s 1 解得 f =600N [2]根据题意，由P= Fv可得，汽车的制动力大小为 P 48000 F = 2 = N =4800N 制 v 10 [3]由牛顿第二定律可得，加速度大小为 f +F 600+4800 a = 制 = m/s2 =2.7m/s2 m 2000 神秘的光 光的行为曾令物理学家感到困惑。双缝干涉、光电效应等具有里程碑意义的实验。逐渐揭开了光的神秘面 纱。人类对光的认识不断深入，引发了具有深远意义的物理学革命。 5. 在“用双缝干涉实验测量光的波长”的实验中，双缝间距为d，双缝到光强分布传感器距离为L。 （1）实验时测得N条暗条纹间距为D，则激光器发出的光波波长为______。 Dd Dd DL DL A． B． C． D． NL N -1L Nd N -1d （2）在激光器和双缝之间加入一个与光束垂直放置的偏振片，测得的干涉条纹间距与不加偏振片时相比 ______ A．增加 B．不变 C．减小 第3页/共13页 学科网（北京）股份有限公司（3）移去偏振片，将双缝换成单缝，能使单缝衍射中央亮纹宽度增大的操作有______（多选） A．减小缝宽 B．使单缝靠近传感器 C．增大缝宽 D．使单缝远离传感器 6. 某紫外激光波长为l，其单个光子能量为______。若用该激光做光电效应实验，所用光电材料的截止频 率为n ，则逸出光电子的最大初动能为______。（普朗克常量为h，真空中光速为c） 0 【答案】5. ①. B ②. B ③. AD hc hc 6. ①. ②. -hv l l 0 【解析】 【5题详解】 [1]N 条暗条纹间距为D，说明条纹间距 D Dx= N -1 又 L Dx= l d 解得 Dd l= N -1L 故选B。 [2]加偏振片不会改变光的波长，因此条纹间距不变，B正确。 故选B。 [3]移去偏振片，将双缝换成单缝，则会发生单缝衍射现象，根据单缝衍射规律，减小缝的宽度、增加单缝 到光屏的距离可以增大中央亮纹宽度。 故选AD。 【6题详解】 [1]单个光子频率为 c n= l 根据普朗克量子化思想，单个光子能量 c E =hn=h 0 l 第4页/共13页 学科网（北京）股份有限公司[2]所用光电材料的截止频率为ν，则逸出功为 0 W =hν 0 0 根据爱因斯坦光电效应方程可知，逸出光电子最大初动能为 hc E =hn-W = -hv km l 0 引力场中的运动 包括太阳、地球在内的所有物体都会在其周围产生引力场。在不同尺度的空间，引力场中的物体运动具有 不同的表象。牛顿揭示了苹果下落和行星运动共同的物理机制。意味着天上的物理和地上的物理是一样 的，物理规律的普适性反映了一种简单的美。 7. 如图，小球a通过轻质细线Ⅰ，Ⅱ悬挂，处于静止状态。线Ⅰ长l =0.5m，Ⅱ上端固定于离地H =2.1m 的O点，与竖直方向之间夹角q=37°；线Ⅱ保持水平。O点正下方有一与a质量相等的小球b，静置于离 地高度h=1.6m的支架上。（取sin37°=0.6，cos37°=0.8，g =9.8m/s2） （1）在线Ⅰ，Ⅱ的张力大小F ，F 和小球a所受重力大小G中，最大的是______。 Ⅰ Ⅱ （2）烧断线Ⅱ，a运动到最低点时与b发生弹性碰撞。求： ①与b球碰撞前瞬间a球的速度大小v ；（计算）______ a ②碰撞后瞬间b球的速度大小v ；（计算）______ b ③b球的水平射程s。（计算）______ 8. 图示虚线为某慧星绕日运行的椭圆形轨道，a、c为椭圆轨道长轴端点，b、d为椭圆轨道短轴端点。慧 星沿图中箭头方向运行。 第5页/共13页 学科网（北京）股份有限公司（1）该彗星某时刻位于a点，经过四分之一周期该慧星位于轨道的______ A．ab之间 B．b点 C．bc之间 D．c点 （2）已知太阳质量为M，引力常量为G。当慧日间距为r 时，彗星速度大小为v 。求慧日间距为r 时的 1 1 2 慧星速度大小v 。（计算）______ 2 【答案】7 ①. F ②. 1.4m/s ③. 1.4m/s ④. 0.8m . Ⅰ 2GM 2GM 8. ①. C ②. v = v2 + - 2 1 r r 2 1 【解析】 【7题详解】 （1）[1]以小球a为对象，根据受力平衡可得 G F F = = Ⅱ Ⅰ cosq sinq 可知在线Ⅰ，Ⅱ的张力大小F ，F 和小球a所受重力大小G中，最大的是F 。 Ⅰ Ⅱ Ⅰ （2）①[2]由动能定理可得 1 mgl1-cosq= mv2 2 a 可得 v = 2gl1-cosq = 29.80.51-0.8m/s=1.4m/s a ②[3]由动量守恒定律和能量守恒可得 mv =mv¢ +mv a a b 1 1 1 mv2 = mv¢2 + mv2 2 a 2 a 2 b 联立解得 v =1.4m/s b ③[4]由平抛运动的规律有 1 h= gt2，s=v t 2 b 联立解得 2h 21.6 s=v =1.4 m=0.8m b g 9.8 【8题详解】 第6页/共13页 学科网（北京）股份有限公司（1）[1]根据开普勒第二定律可知，某慧星绕日运行的椭圆形轨道上近日点a点速度最大，远日点c点速 度最小，根据对称性可知，从a点到c点所用时间为二分之一周期，且从a点到b点所用时间小于从b点 到c点所用时间，则该彗星某时刻位于a点，经过四分之一周期该慧星位于轨道的bc之间。 故选C。 （2）[2]引力势能的表达式为 GMm E =- p r 彗星在运动过程中满足机械能守恒，则有 1 GMm 1 GMm mv2 - = mv2 - 2 1 r 2 2 r 1 2 解得 2GM 2GM v = v2 + - 2 1 r r 2 1 氢的同位素 氢元素是宇宙中最简单的元素，有三种同位素。科学家利用电磁场操控并筛选这三种同位素，使其应用于 核研究中。 9. 原子核之间由于相互作用会产生新核，这一过程具有多种形式。 （1）质量较小的原子核结合成质量较大原子核的过程称为______ A．链式反应 B．衰变 C．核聚变 D．核裂变 （2）1H核的质量为m ，2H核的质量为m ，它们通过核反应形成一个质量为m 的氮原子核 3He  ，此 1 1 1 2 3 2 过程释放的能量为______。（真空中光速为c） 10. 某回旋加速器的示意图如图所示。磁感应强度大小为B的匀强磁场仅分布于两个相同且正对的半圆形 中空金属盒D ，D 内，且与金属盒表面垂直。交变电源通过Ⅰ，Ⅱ分别与D ，D 相连，仅在D ，D 1 2 1 2 1 2 缝隙间的狭窄区域产生交变电场。初动能为零的带电粒子自缝隙中靠近D 的圆心O处经缝隙间的电场加 2 速后，以垂直磁场的速度进入D 。 1 第7页/共13页 学科网（北京）股份有限公司（1）粒子在D ，D 运动过程中，洛伦兹力对粒子做功为W，冲量为I，则______； 1 2 A．W =0，I =0 B．W ¹0，I =0 C．W ¹0，I ¹0 D．W =0，I ¹0 （2）1H核和3H核自图中O处同时释放，Ⅰ，Ⅱ间电势差绝对值始终为U，电场方向做周期性变化，1H 1 1 1 核在每次经过缝隙间时均被加速（假设粒子通过缝隙的时间和粒子间相互作用可忽略）。1H核完成3次加 1 速时的动能与此时3H核的动能之比为______。 1 A．1:3 B．1:9 C．1:1 D．9:1 E．3:1 11. 如图，静电选择器由两块相互绝缘、半径很大的同心圆弧形电极组成。电极间所加电压为U。由于两 电极间距d很小，可近似认为两电极半径均为rr ? d ，且电极间的电场强度大小处处相等，方向沿径 向垂直于电极。 （1）电极间电场强度大小为______； （2）由1H核、2H核和3H核组成的粒子流从狭缝进入选择器，若不计粒子间相互作用，部分粒子在电场 1 1 1 力作用下能沿圆弧路径从选择器出射。 ①出射的粒子具有相同的______； A．速度 B．动能 C．动量 D．比荷 ②对上述①中的选择做出解释。（论证）_____ 【答案】9. ①. C ②. m +m -m c2 1 2 3 10. ①. D ②. E 第8页/共13页 学科网（北京）股份有限公司U v2 11. ①. ②. B ③. 电场力作为向心力qE =m ，q、E、r相同，则由上式可知mv2也相 d r 同，即动能E 相同 k 【解析】 【9题详解】 [1]质量较小的原子核结合成质量较大原子核的反应称为核聚变，C正确。 故选C。 [2]根据质能方程可知，此过程释放的能量为 E =Δmc2 =m +m -m c2 1 2 3 【10题详解】 [1]由于粒子在磁场中做匀速圆周运动，洛伦兹力不做功，即W =0，洛伦兹力的冲量I ¹0，D正确。 故选D。 [2]由题意可知，1H核与3H核的电荷量之比为1:1，，1H核与3H核的质量之比为1:3，根据带点粒子在磁 1 1 1 1 场中运动的周期 2pm T = qB 可知，1H核与3H核的周期之比为1:3，1H核完成3次加速后，实际在磁场中转了2个半圈，时间为一个 1 1 1 1 完整周期，则此时3H核在磁场中转了 圈，只加速了1次。根据动能定理可知，对1H核有 1 3 1 3qU = E -0 k1 对3H核有 1 qU = E -0 k2 解得动能之比为3:1，E正确。 故选E。 【11题详解】 [1]由题意可知，电极间可视为匀强电场，因此电场强度大小为 U E = d [2][3]由题意可知，电场力提供向心力，则 第9页/共13页 学科网（北京）股份有限公司mv2 qE = r 其中场强E、半径r相同，三种原子核电荷量 q 相同，则三种原子的mv2相同，即动能相同，B正确。 故选B。 自行车发电照明系统 某自行车所装车灯发电机如图（a）所示，其结构见图（b）。绕有线圈的匚形铁芯开口处装有磁铁。车轮 转动时带动与其接触的摩擦轮转动。摩擦轮又通过传动轴带动磁铁一起转动，从而使铁芯中磁通量发生变 化。线圈两端c、d作为发电机输出端。通过导线与标有“12V，6W”的灯泡L 相连。当车轮匀速转动 1 时，发电机榆出电压近似视为正弦交流电。假设灯泡阻值不变，摩擦轮与轮胎间不打滑。 12. 在磁铁从图示位置匀速转过90°的过程中 （1）通过L 的电流方向（在图中用箭头标出）；_____ 1 （2）L 中的电流_____ 1 A．逐渐变大 B．逐渐变小 C．先变大后变小 D．先变小后变大 13. 若发电机线圈电阻为2Ω，车轮以某一转速n转动时，L 恰能正常发光。将L 更换为标有“24V， 1 1 6W”的灯泡L ，当车轮转速仍为n时 2 （1）L 两端的电压_____ 2 A．大于12V B．等于12V C．小于12V （2）L 消耗的功率_____ 2 A．大于6W B．等于6W C．小于6W 14. 利用理想变压器将发电机输出电压变压后对标有“24V，6W”的灯泡供电，使灯泡正常发光，变压器 原、副线圈的匝数比n :n =1:2，该变压器原线圈两端的电压为______V。 1 2 15. 在水平路面骑行时，假设骑车人对自行车做的功仅用于克服空气阻力和发电机阻力。已知空气阻力与 第10页/共13页 学科网（北京）股份有限公司车速成正比，忽略发电机内阻。 （1）在自行车匀加速行驶过程中，发电机输出电压u随时间t变化的关系可能为_____ A． B． C． D． （2）无风时自行车以某一速度匀速行驶，克服空气阻力的功率P =30W，车灯的功率为P =4W。为 f L 使车灯的功率增大到P¢ =6W，骑车人的功率P应为_____ L 【答案】12. ①. ②. A 13. ①. A ②. C 14. 12 15. ①. C ②. 51W 【解析】 【12题详解】 （1）[1]根据题意，由楞次定律可知，通过L 的电流方向如图所示 1 （2）[2]由图可知，开始阶段，穿过线圈的磁通量最大，磁通量的变化率最小，转动后，磁通量减小，磁 通量的变化率增大，当转过90°时，穿过线圈的磁通量最小，磁通量的变化率最大，可知，转动过程中L 1 中的电流逐渐增大。 第11页/共13页 学科网（北京）股份有限公司故选A。 【13题详解】 U2 （1）[1]根据题意，由公式P= 可得，L 的电阻为 1 R 122 R = W=24W 1 6 L 恰能正常发光，则感应电动势的有效值为 1 U E = 1R +r=13V R 1 1 L 的电阻为 2 242 R = W=96W 2 6 车轮转速仍为n时，感应电动势的有效值不变，则L 两端的电压 2 ER U = 2 »12.7V>12V 2 R +r 2 故选A。 （2）[2]L 消耗的功率 2 U2 P = 2 »1.68W<6W 2 R 2 故选C。 【14题详解】 根据变压器电压与匝数关系有 U n 1 = 1 U n 2 2 解得 n U = 1U =12V 1 n 2 2 【15题详解】 （1）[1]在自行车匀加速行驶过程中，发电机的转速越来越大，则周期越来越小，感应电动势的最大值越 第12页/共13页 学科网（北京）股份有限公司来越大，综上所述，只有C符合题意。 故选C。 U2 （2）[2]根据题意，由P = 可得 L R U¢2:U2 = P¢:P =1.5:1 L L 又有 U µEµwµv 所以 v¢2:v2 =U¢2:U2 =1.5:1 又有 P = fv=kv2 f 可得 P¢=1.5P =1.530W =45W f f 则 P= P¢+P¢ =6+45W =51W f L 第13页/共13页 学科网（北京）股份有限公司