2024年高考物理（海南卷）真题详细解读及评析

2024年海南省物理试题依托《中国高考评价体系》,落实立德树人根本任务，整体难度适中，知识考查全面，情境创设丰富，试题设计新颖，坚持素养立意，引导学生夯实知识基础，强化物理观念考查；紧密联系生产生活实际，加强实验考查；促进学生探索性、创新性思维品质的培养，注重科学思维考查，提升人才选拔培养质量；充分发挥教育评价育人功能和积极导向作用，服务教育今年的海南省物理卷共19道物理试题，其中7道试题属于力学模块(4道选择题，2道实验题，1道计算题),6道试题属于电磁学模块(3道选择题，1道实验题，2道计算题),2道热学试题(选择题),2道近代物理(选择题),2道波和光学试题(2道选择题)。一、注重物理观念，突出基础知识考查2024年高考物理海南卷注重物理观念的考查，引导学生理解所学的物理概念和规律及其相互关系。试卷注重将知识学习与实践相结合，联系生产生活实际设计问题情境，考查学生应用物理知识解决实际问题的能力，在实践中提高学生的科学素养。深化基础性，加强定性和半定量的分析，在真实的情境中考查学生对物理规律的理解，引导学生掌握原理、内化方法，逐渐形成对物理全局性、整海南卷第1题以神舟十七号载人飞船返回舱为命题情境，引导学生关注新时代我国重大科技进展，以增强学生的民族自信心、自豪感，激励学生树立科技报强调物理学基本规律在前沿科研中的重要应用，引导学生重视基础物理知识的学习；数学定量分析是物理研究的重要方法和能力，第7题以饮料易拉罐为背景，贴近生活，同时考查学生的定量化简能力；第18题以游乐设施模型引入，激发学生好奇心、想象力，培养科学探究的兴趣；第9题以新能源充电桩为命题点，引导学生运用简单的物理模型学习生活电器的基本原理，开发学生的动手能力；第12、13以抽象物理模型为命题点，激发学生对抽象模型的思考，引导学生提升逻辑思维的开发运用，强化临界问题的分析；第6题通过对嫦娥六号环月轨道的研究，帮助学生掌握天体运二、注重科学思维，强化创新思维品质考查2024年高考物理海南卷重视科学思维的考查，丰富试题的呈现形式、转换问题的表达方式、改变试题的设问方向等，引导学生从不同角度思考问题，建构物理模型，开展科学推理和论证，强化对学生创新思维品质的考查。增强试题的开放性，鼓励学生创造性、发散性思维，激发学生创新意识，改变追求唯一答案、总结答题套路等固化的学习模式。海南卷第19题运用磁聚焦模型考查学生对带电粒子在磁场中的运动的理解，通过分析运动轨迹，找到临界条件，需要学生对模型有深刻的理解，以及在复合场中做复杂的变速曲线运动，考查学生的发散性思维，需要将速度往合适方向分解，建立运动与场的结合，建构物理图景，很好地考查了学生的创新思维品质。三、注重科学探究，加大学生实验能力考查实验是物理学的基础，实验教学是培养学生物理学科素养的重要途径，有助于全方位地培养学生的科学探究能力。2024年高考物理海南卷注重科学探究考查，引导学生经历实验过程，体会科学研究方法，养成科学思维习惯。创新设问角度，注重考查基本实验原理、基本实验仪器、基本测量方法和数据处理。试题充分发挥对高中实验教学的积极导向作用，引导教学重视实验探究，重视演示实验，引导学生真正动手做实验。1.试题情境创设更加丰富多元，在生产生活实践和科技发展前沿方面均有所体现，如第1题为神舟十七号载人飞船返回舱情境，第6题以嫦娥六号环月轨道为情境。情境是学科评价的载体，也是学科育人的载体。2.试题综合性强。第13题为多物体和多过程的题目类型，将电磁场中的单双杠模型巧妙结合，学生需通过分析单杆切割磁感线与电容器电路的特点相结合的规律来解决问题，很好地考查学生的科学思维。3.题目的呈现方式别具一格。第12题是对带电粒子在电场中运动规律的考查，第8题是光电效应原理及光电方程的考查分析，学生需要深刻理解题目给已知量，进行逻辑思维分析，结合能量守恒和动量守恒等物理基础知识，进行复杂的数学运算得出正确结果。考查知识点1超重失重及力做功通过加速度分析超失重问题，判断力做正负功23平抛运动45匀变速运动利用匀变速规律求加速度6天体运动利用万有引力定律求解中心天体密度789波长、频率和波速的关系等量同种点电荷电场等量同种点电荷电场连线和中垂线上的电单杠模型带电容器的单杆模型分析以及热量的计实验题圆周运动实验题实验题电容器电路分析电容器的充放电串并联电路分析计算12分曲线运动及能量守恒利用动能定理分析始末速度及利用运动学规律求解位移与时间18分带电粒子在复合场中的运动杂曲线运动分解运动分析位移1.中学教学要深入研究高考评价体系，研究课程标准，夯实学科基础用好教材，不能让教辅资料占领物理课堂。加强对基本物理概念和规律的2.教学中要关注我国在航天、量子、人工智能等领域的重大科技成2024年海南省普通高中学业水平选择性考试只有一个选项符合题意)1.神舟十七号载人飞船返回舱于2024年4月30日在东风着陆场成功着陆，在飞船返回至离地面十几公里时打开主伞飞船快速减速，返回舱速度大大减小，在减速过程中()A.返回舱处于超重状态B.返回舱处于失重状态C.主伞的拉力不做功D.重力对返回舱做负功【答案】A【详解】AB.返回舱在减速过程中，加速度竖直向上，处于超重状态，故A正确，B错误；C.主伞的拉力与返回舱运动方向相反，对返回舱做负功，故C错误；D.返回舱的重力与返回舱运动方向相同，重力对返回舱做正功，故D错误。故选A。【答案】A【详解】根据质量数守恒和电荷数守恒可知X的电荷数为0,质量数为1,则X是中子。故选A。3.在跨越河流表演中，一人骑车以25m/s的速度水平冲出平台，恰好跨越长x=25m的河流落在河对岸平台上，已知河流宽度25m,不计空气阻力，取g=10m/s²,则两平台的高度差h为()A.0.5mB.5mC.10m【详解】车做平抛运动，设运动时间t,竖直方向水平方向其中解得4.一正三角形OPQ玻璃砖，某束光线垂直火OP射入，恰好在PQ界面发生全反射，则玻璃砖的折【答案】C【详解】如图所示根据几何关系可知光线在PQ界面的入射角为根据全反射的临界条件可得解得故选C。5.商场自动感应门如图所示，人走进时两扇门从静止开始同时向左右平移，经4s恰好完全打开，两扇门移动距离均为2m,若门从静止开始以相同加速度大小先匀加速运动后匀减速运动，完全打开时速度恰好为0,则加速度的大小为()A.1.25m/s²B.1m/s²C.0.5m/s²【答案】C【详解】设门的最大速度为v,根据匀变速直线运动的规律可知加速过程和减速过程的平均速度均为且时间相等，均为2s,根据可得则加速度故选C。6.嫦娥六号进入环月圆轨道，周期为T,轨道高度与月球半径之比为k,引力常量为G,则月球的平均密度为()B【答案】D【详解】设月球半径为R,质量为M,对嫦娥六号，根据万有引力提供向心力月球的体积月球的平均密度联立可得故选D。7.用铝制易拉罐制作温度计，一透明薄吸管里有一段油柱(长度不计)粗细均匀，吸管与罐密封性良好，罐内气体可视为理想气体，已知罐体积为330cm³,薄吸管底面积0.5cm²,罐外吸管总长度为20cm,当温度为27℃时，油柱离罐口10cm,不考虑大气压强变化，下列说法正确的是()A.若在吸管上标注等差温度值，则刻度左密右疏B.该装置所测温度不高于31.5℃C.该装置所测温度不低于23.5℃D.其他条件不变，缓慢把吸管拉出来一点，则油柱离罐口距离增大【答案】B【详解】A.由盖一吕萨克定律得其中代入解得根据T=t+273K故若在吸管上标注等差温度值，则刻度均匀，故A错误；BC.当x=20cm时，该装置所测的温度最高，代入解得故该装置所测温度不高于31.5℃,当x=0时，该装置所测的温度最低，代入解得故该装置所测温度不低于22.5℃,故B正确，C错误；D.其他条件不变，缓慢把吸管拉出来一点，由盖一吕萨克定律可知，油柱离罐口距离不变，故D错误。故选B。8.利用如图所示的装置研究光电效应，闭合单刀双掷开关S₁,用频率为v₁的光照射光电管，调节滑动变阻器，使电流表的示数刚好为0,此时电压表的示数为U₁,已知电子电荷量为e,普朗克常量为h,下列说法正确的是()RA.其他条件不变，增大光强，电压表示数增大B.改用比v₁更大频率的光照射，调整电流表的示数为零，此时电压表示数仍为UC.其他条件不变，使开关接S₂,电流表示数仍为零D.光电管阴极材料的截止频率【详解】A.当开关S接1时，由爱因斯坦光电效应方程故其他条件不变时，增大光强，电压表的示数不B.若改用比v₁更大频率的光照射时，调整电流表的示数为零，而金属的逸出功不变，故遏止电压C.其他条件不变时，使开关S接2,此时D.根据爱因斯坦光电效应方程其中W₀=hv.故D正确。故选D。二、多项选择题(本题共5小题，每小题4分，共20分，在每个小题给出的四个选项中，有多个选项符合题意，全部选对的得4分，选对而不全的得2分，错选或不选的得9.电动汽车充电站变压器输入电压为10kV,输出电压为220V,每个充电桩输入电流16A,设原副线圈匝数分别为n₁、n₂,输入正弦交流的频率为50Hz,则下列说法正确的是()A.交流电的周期为0.02sB.原副线圈匝数比n:n=11:500C.输出的最大电压为220VD.若10台充电桩同时使用，输入功率为35.2kW【详解】A.交流电的周期为B.根据理想变压器原副线圈的电压与线圈匝数的关系可得，原副线圈匝数比为故B错误；C.输出的最大电压为故C错误；D.若10台充电桩同时使用，输出功率为P2总=10U₂I₂=10×220×16W=35200W=35.2kW变压器不改变功率，故输入功率为P总=P2总=35.2kW故D正确。故选AD。10.一歌手在湖边唱歌，歌声通过空气和水传到距其2km的湖对岸，空气中的声速为340m/s,水中声速为1450m/s,歌声可视为频率为400Hz的声波，则下列说法正确的是()A.在水中传播频率会改变B.由空气和水传到湖对岸的时间差约为4.5sC.在空气中波长为0.85mD.在水中的波长为5m【详解】A.频率只与波源有关，故在水中传播频率不会改变，故A错误；B.由空气传到湖对岸的时间为△t=t空-t水=4.5sC.在空气中的波长为D.在水中的波长为故D错误。延长线过0点，下列说法正确的是()A.be过程外界对气体做功B.ca过程气体压强不变C.ab过程气体放出热量D.ca过程气体内能减小【答案】AC【详解】A.由理想气体状态方程化简可得由图像可知，图像的斜率越大，压强越小，故Pa<pb=Pebc过程为等压变化，体积减小，外界对气体做功，故A正确；B.由A选项可知，ca过程压强减小，故B错误；C.ab过程为等温变化，内能不变，故根据玻意耳定律可知，体积减小，压强增大，外界对气体做功，故根据热力学第一定律解得故ab过程气体放出热量，故C正确；D.ca过程，温度升高，内能增大，故D错误。12.真空中有两个点电荷，电荷量均为-q(q≥0),固定于相距为2r的Pi、P2两点，O是P₁P2连线的中点，M点在P₁P₂连线的中垂线上，距离0点为r,N点在P₁P₂连线上，距离0点为x(x<<r),A.P₁P₂中垂线上电场强度最大的点到0点的距离为B.P₁P₂中垂线上电场强度的最大值为C.在M点放入一电子，从静止释放，电子的加速度一直减小D.在N点放入一电子，从静止释放，电子的运动可视为简谐运动【答案】BCD【详解】AB.设P₁处的点电荷在P₁P₂中垂线上某点A处产生的场强与竖直向下的夹角为θ,则根据场强的叠加原理可知，A点的合场强为根据均值不等式可知当时E有最大值，且最大值为再根据几何关系可知A点到0点的距离为故AB错误；C.在M点放入一电子，从静止释放，由于可知电子向上运动的过程中电场力一直减小，则电子的加速度一直减小，故C正确；D.根据等量同种电荷的电场线分布可知，电子运动过程中，0点为平衡位置，可知当发生位移x时，粒子受到的电场力为在N点放入一电子，从静止释放，电子将以0点为平衡位置做简谐运动，故D正确。故选BCD。13.两根足够长的导轨由上下段电阻不计，光滑的金属导轨组成，在M、N两点绝缘连接，M、N等高，间距L=1m,连接处平滑。导轨平面与水平面夹角为30°,导轨两端分别连接一个阻值R=0.02Ω的电阻和C=1F的电容器，整个装置处于B=0.2T的垂直导轨平面斜向上的匀强磁场中，两根导体棒ab、cd分别放在MN两侧，质量分为m=0.8kg,m₂=0.4kg,ab棒电阻为0.08Ω,cd棒的电阻不计，将ab由静止释放，同时cd从距离MN为xo=4.32m处在一个大小F=4.64N,方向沿导轨平面向上的力作用下由静止开始运动，两棒恰好在M、N处发生弹性碰撞，碰撞前瞬间撤去F,已知碰前瞬间ab的速度为4.5m/s,g=10m/s²()A.ab从释放到第一次碰撞前所用时间为1.44sC.两棒第一次碰撞后瞬间，ab的速度大小为6.3m/s【详解】A.由于金属棒ab、cd同时由静止释放，且恰好在M、N处发生弹性碰撞，则说明ab、cd△q=C·BL△vF-BIL-m2gsin30°=m2a2其中B.由题知，知碰前瞬间ab的速度为4.5m/s,则根据功能关系有mgsin30·t-BIL·t=mv₁其中联立解得则R上消耗的焦耳热为故B正确；CD.由于两棒恰好在M、N处发生弹性碰撞，取沿斜面向下为正，有miv₁-m₂V₂=mivi'+m₂v₂'其中联立解得故选BD。14.水平圆盘上紧贴边缘放置一密度均匀的小圆柱体，如图(a)所示，图(b)为俯视图，测得圆盘直径D=42.02cm,圆柱体质量m=30.0g,圆盘绕过盘心O1的竖直轴匀速转动，转动时小圆柱体为了研究小圆柱体做匀速圆周运动时所需要的向心力情况，某同学设计了如下实验步骤：(1)用秒表测圆盘转动10周所用的时间t=62.8s,则圆盘转动的角速度w=rad/s(π取3.14)(2)用游标卡尺测量小圆柱体不同位置的直径，某次测量的示数如图(c)所示，该读数d=mm,多次测量后，得到平均值恰好与d相等。(3)写出小圆柱体所需向心力表达式F=(用D、m、w、d表示),其大小为N(保留2位有效数字)【答案】(1)1(2)16.2【小问1详解】圆盘转动10周所用的时间t=62.8s,则圆盘转动的周期为根据角速度与周期的关系有【小问2详解】根据游标卡尺的读数规则有【小问3详解】[1]小圆柱体做圆周运动的半径为则小圆柱体所需向心力表达式15.为验证两个互成角度的力的合成规律，某组同学用两个弹簧测力计、橡皮条、轻质小圆环、木板、刻度尺、白纸、铅笔、细线和图钉等器材，按照如下实验步骤完成实验：P₁··P₂(I)用图钉将白纸固定在水平木板上；(Ⅱ)如图(d)(e)所示，橡皮条的一端固定在木板上的G点，另一端连接轻质小圆环，将两细线系在小圆环上，细线另一端系在弹簧测力计上，用两个弹簧测力计共同拉动小圆环到某位置，并标记圆环的圆心位置为0点，拉力F₁和F₂的方向分别过P₁和P₂点，大小分别为Fi=3.60N、F2=2.90N;拉力Fi和F₂,改用一个弹簧测力计拉动小圆环，使其圆心到0点，在拉力F的方向上标记P₃点，拉力的大小为F=5.60N请完成下列(1)在图(e)中按照给定的标度画出Fi、F₂和F的图示，然后按平行四边形定则画出Fi、F₂的合力F'。(2)比较F和F',写出可能产生误差的两点原因【答案】(1)(2)①没有做到弹簧秤、细绳、橡皮条都与木板平行；②读数时没有正视弹簧测力计【小问1详解】按照给定的标度画出Fi、F₂和F的图示，然后按平行四边形定则画出Fi、F₂的合力F',如下图所示G【小问2详解】A.一直稳定在某一数值B.先增大，后逐渐减小零(2)先后断开开关S₂、S₁,将电流表更换成电流传感器，再将S₁接2,此时通过定值电阻R的电 kQ(保留2位有效数字)。【答案】(1)B(2)①.a→b②.5.2【小问1详解】【小问2详解】四、计算题(本题共两个小题，其中14题(1)6分，14题(2)6分，15题6分，总(2)当Rc=240Ω,电热器B消耗的功率(保留3位有效数字)【答案】(1)12Q≤R≤22Ω;(2)16.7W(2)当Rc=240Ω,通过电热器B的电流为PB=I²Rgg=10m/s²,求：(2)滑板的长度L【答案】(1)1000N;(2)7m【详解】(1)设游客滑到b点时速度为v。,从a到b过程，根据机械能守恒在b点根据牛顿第二定律根据牛顿第三定律得游客滑到b点时对滑梯的压力的大小为(2)设游客恰好滑上平台时的速度为v,在平台上运动过程由动能定理得根据题意当滑板右端运动到与其上表面等高平台的边缘时，游客恰好滑上平台，可知该过程游客一(1)求加速电场两板间的电压