2024年高考物理（上海卷）真题详细解读及评析

继2017届上海市高考改为3+3模式后，不分文理，外语可考两次，今年这一届(2024届)在2017届在2017-2023届期间，上海市物理等级考卷分为三类题型：单选题、填空题和综合题。其中单选题为12道，1-8题较为基础，分数上通常设置为3分；9-12题为中等梯度题，每道题4分。填空题一共是5道，每道题设置4分。综合题有三道，第一道为实验题，后面两道为综合性计算题，综合题分值设置为40分。2024届的考题，一共是六个情景材料，卷面的分值分布未对外公布。从题型上看，每个材料都可能出上海市2024届等级考物理真题细目表分子的大小选必三11选必三11三2材料四必修一3力的必修二6五1五2五3核反应与必修二5必修三9六1六2六3六42024年上海市等级考物理卷，是使用新课标、新教材和新题型出卷的第一年。为打破“唯分数”的单一评价模式、构建多元评价体系创造条件，上海市高考改革高度契合高中课程改革理念，积极促进素质教根据高校人才选拔要求和国家课程标准，遵循考试评价的规律，高考评价体系将应考查的素质教育目标凝练为“核心价值、学科素养、关键能力、必备知识”的“四层”考查内容。“核心价值”指明立德树键能力”是支撑和体现学科素养要求的能力表征；“必备知识”是培养能力、达成素养的基础。“四层”推理及运算量适中；注重考查物理主干知识、思想方法和基本实验技能，突出物理思维能力、实验能力以试题聚焦核心素养、关键能力、必备知识；落实基础、突出素养、强调综合、契合学情，有机融入对核心能力的考查，符合“双新”(新课标、新教材)要求。试题面向新质生产力发展，融入当代科技、现代生活，深化基础性、突出应用性、增加开放性，实现一、立足求新，变中有稳试题以情境导向为特点，设计了物质性质、汽车智能化、神秘的光、引力场中的运动、氢的同位素、自行车发电照明系统等模块。这些模块充分结合新质生产力发展应用场景、突出了物理科技应用，使考生试卷总题量、考点分布和难度要求与近几年试卷基本相当，保持稳定。试卷的各模块包含了单选题、多选题、填空题、实验题、计算题、论证题等题型，这些题型与历年试卷题型基本一致，并充分考虑了模试卷严格遵循“双新”要求，定位基础，选材丰富，基本覆盖学科的知识主题。部分试题源于教材，试卷落实基础知识和基本技能考查，突出核心知识的测评，如牛顿运动定律、机械能守恒定律、动量守恒定律、气体实验定律、欧姆定律、电磁感应定律以及光学规律等，实现对核心素养、关键能力、必备知识在物质性质模块中突出实验误差分析能力，引导高中教学重视实验过程各环节，增加动手实践，加强实验能力的培养。在汽车智能化模块，引导考生关心物理在现代科技产品中的应用，考查考生灵活应用所学知识解决问题的能力。在引力场的运动模块，突出万有引力定律普适性和物理学理论简洁美，考查考生运用开普勒定律、动量守恒定律、机械能守恒定律综合解决天上和地面物体运动的能力。在神秘的光模块，突出科学推理能力的考查。在氢的同位素模块，考查考生灵活运用力学、电学、磁学知识综合解决复杂问题的能力。在自行车发电照明系统模块要求从情境中获取信息，考查考生信息提取、加工能力和综合解决问题的能力等。上海市物理等级考考查要求之“基础性”。素质教育各个阶段的教育教学目标具有一定的连续性，这主要体现在前一阶段学习成果是后一阶段学习成果的基础。扎实牢靠的学习成果是学生求真理、悟道理、明事理的坚实基础。对于即将进入高等学校的学习者来说，应该为继续学习和终身发展打下牢固的基础。基础扎实的学习者能够在广阔的学科领域中准确理解并熟练掌握主干内容，具备应对生活实践或学习探索问题情境的基本知识、基本能力与基本素养，具备进入高等学校进行专业学习和终身发展所需要的必备知识、关键能力和学科素养。基础性包括学科内容的基本性、通用性以及情境的典型性。它要求以生活实践或学习探索中最基本的问题情境作为任务创设和基本知识能力运用考查的载体，对即将进入高等学校的学习者应掌握的学科基本概念、原理、技能和思维方法进行测量与评价。上海市物理等级考考查要求之“综合性”。综合素质的培养是德智体美劳全面培养教育体系的基本要求。具备良好综合素质的学习者能够综合运用科学的思维方法，合理地组织、调动不同学科的相关知识与能力，高质量地应对生活实践或学习探索中的复杂问题情境，能够触类旁通、举一反三，甚至融会贯通。具体而言，对同一层面的知识、能力、素养能够横向融会贯通，形成完整的知识结构、能力结构网络；对不同层面的知识、能力、素养能够纵向融会贯通，了解必备知识与关键能力、学科素养、核心价值之间是紧密相连、具备内在逻辑联系的整体。综合性不仅针对学科内容，还包括情境的复杂性。从学科内容选择的角度看，综合性要求以多项相互关联的活动组成的复杂情境作为载体，能够反映学科知识、能力内部的整合及其综合运用，体现对即将进入高等学校的学习者知识、能力、素养之间的纵向整合能力以及综合运用水平的测量与评价。上海市物理等级考考查要求之“应用性”。素质教育的根本任务在于培养社会主义建设者和接班人，培养能够扎根人民、奉献国家、肩负民族复兴使命的时代新人。素质教育培养出的合格人才应该能够学以致用，能够探索并解决日常生活、学术科研、国家发展乃至人类社会所面临的各种问题。在应用性方面表现出色的学生善于观察各种现象，能够主动灵活地应用所学知识分析并解决社会生活实践中的问题，高度关注与国家经济社会发展、科学技术进步、生产生活实际等紧密相关的内容与问题，具备良好的实际问题解决能力。应用性要求以贴近时代、贴近社会、贴近生活的生活实践或学习探索问题情境为载体，将陈述性知识与程序性知识的有机整合和运用作为考查目标，设计生产生活中的实际问题，体现对即将进入高等学校的学习者迁移课堂所学内容、理论联系实际水平的测量与评价。上海市物理等级考考查要求之“创新性”。素质教育的突出特征之一是对创新性的强调。德智体美劳全面培养的教育体系突出对创新思维的培养，国家科教兴国和人才强国战略也将创新型人才培养作为重要方向。发散思维、逆向思维、批判性思维等思维品质是创新思维的重要特征。具备良好创新思维的学生能够摆脱思维定势的束缚，善于独立思考，大胆创新创造。他们具备敏锐发现旧事物缺陷、捕捉新事物萌芽的能力，具备推测、设想并周密论证的能力，具备探索新方法、积极主动解决问题的能力。创新性要求创设合理情境，设置新颖的试题呈现方式和设问方式，要求对即将进入高等学校的学习者在新颖或陌生的情境中主动思考，完成开放性或探究性的任务，发现新问题、找到新规律、得出新结论的水平进行测量与评价。上海市物理等级考全卷通过多种情境创设，强调关键能力的考查；力求把人才选拔和引导教学的功能有机结合，引导教学跳出题海，回归本源，深度认识物理学科的本质；引导教师在教学中重视物理原理的内涵外延，面向当代科技发展和国家需求组织教学，注重培养思维的深刻性、严密性，融入学科核心素养的培育，充分体现出学科育人、人才选拔的功能。1、重视回归课本，切实练好基本功。强调对物理学科本质考查的回归，注重落实基础，练好基本功，切实掌握物理必备知识和关键能力，考生一定要回归教材，回归课堂，回归物理活动的学习中。2、强调知识的融会贯通，学会学以致用。注重课内迁移，新等级考试题设问更加开放，重视情景材料和考查形式的多样化。根据考生的实际情况，一要加强物理基础知识的运用，二要加强积累与适当拓展，三要加强思维能力上的训练。3、重视物理学科阅读能力和理解能力的提升。理论联系实际，能将实际情景进行物理的模型化，构建解决实际问题的桥梁。想要学好物理，考好物理，综合能力和素养的训练与提升很关键。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。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.10-¹⁵mB.10-¹²mC.10⁻⁹m2.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_oA.0(2)下列有助于减小实验误差的操作是0A.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【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10⁹m,故选C。【2题详解】(1)[1]实验过程中压强不变，根据可得可知，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.本实验中热水温度缓慢下降，温度传感器的读数处于动态变化过程(达到室温前),故不能等到温度读数完全稳定才记录数据，C错误；D.测量过程中保持水面高于活塞下端，能使活塞内的气体温度与烧杯中的水温相同，故能减小误差，D正确。故选D。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P₂=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成的能量损失)【答案】3.A4.①.600②.4800③【解析】【3题详解】车载雷达系统发出的激光信号属于电磁波，是横波。超声波信号属于空气中的声波，是纵波。故选A。【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其中解得[2]根据题意，由P=Fv可得，汽车的制动力大小为[3]由牛顿第二定律可得，加速度大小为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(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 0(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λ,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v,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)【解析】【5题详解】[1]N条暗条纹间距为D,说明条纹间距又解得故选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]单个光子频率为根据普朗克量子化思想，单个光子能量[2]所用光电材料的截止频率为v。,则逸出功为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0点，与竖直方向之间夹角θ=37°;线Ⅱ保持水平。0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,Fπ和小球a所受重力大小G中，最大的是_o(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va;(计②碰撞后瞬间b球的速度大小v₆;(计算)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。(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o(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v₁。求慧日间距为r₂时的慧【答案】7.①.F②.1.4m/s③.1.4m/s④.0.8m【解析】【7题详解】(1)[1]以小球a为对象，根据受力平衡可得可知在线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。(2)①[2]由动能定理可得v=√28l(1-cos0)=√2×9.8×0.5×(1-0.8)m/s【8题详解】(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彗星在运动过程中满足机械能守恒，则有解得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0A.链式反应B.衰变C.核聚变D.核裂变(2){H核的质量为m,²H核的质量为m₂,它们通过核反应形成一个质量为m₃的氮原子核,此过程释放的能量为。(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D₁,D₂内，且与金属盒表面垂直。交变电源通过I,Ⅱ分别与D,D₂相连，仅在D₁,D₂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D₂的圆心O处经缝隙间的电场加速后，以垂直磁场的速度进入D₁。(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_;A.W=0,I=0B.W≠0,I=0C.W≠0,I≠0D.W=0,I≠0A.1:3B.1:9C.A.速度B.动能C.动量D.比荷动能E相同。【解析】【9题详解】故选C。【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，即故选D。[2]由题意可知，H|核与{H核的电荷量之比为1:1,,{H核与{H核的质量之比为1:3,根据带点粒子在磁可知，{H核与{H核的周期之比为1:3,{H核完成3次加速后，实际在磁场中转了2个半圈，时间为一个对{H核有解得动能之比为3:1,E正确。故选E。【11题详解】其中场强E、半径r相同，三种原子核电荷量9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□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，从化。线圈两端c、d作为发电机输出端。通过导线与标有“12V,6W