2024年廣東省新高考物理試題及解析引言2024年廣東省新高考物理試題嚴(yán)格遵循《普通高中物理課程標(biāo)準(zhǔn)（2017年版2020年修訂）》要求，以“核心素養(yǎng)”為導(dǎo)向，突出“必備知識(shí)、關(guān)鍵能力、學(xué)科素養(yǎng)、核心價(jià)值”的考查。試題情境貼近生活、聯(lián)系科技（如新能源汽車、電磁彈射、光纖通信），注重考查學(xué)生的物理觀念（如運(yùn)動(dòng)與相互作用、能量）、科學(xué)思維（如推理、建模、論證）、科學(xué)探究（如實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)、數(shù)據(jù)處理）和科學(xué)態(tài)度與責(zé)任（如環(huán)保、科技應(yīng)用）。整體難度適中，梯度合理，既體現(xiàn)了新高考的“穩(wěn)”，又彰顯了“新”的特色。一、選擇題解析：聚焦基礎(chǔ)，考查思維靈活性選擇題共10題（單選6題、多選4題），覆蓋力學(xué)、電磁學(xué)、熱學(xué)、光學(xué)、近代物理等核心模塊，重點(diǎn)考查學(xué)生對(duì)基本概念的理解和簡(jiǎn)單問(wèn)題的推理能力?？键c(diǎn)1：受力分析（單選）題目：如圖所示，靜止在粗糙斜面上的物塊受到重力\(G\)、支持力\(F_N\)和摩擦力\(f\)的作用。若增大斜面的傾角\(\theta\)（物塊仍靜止），則（）A.\(F_N\)增大，\(f\)增大B.\(F_N\)減小，\(f\)增大C.\(F_N\)增大，\(f\)減小D.\(F_N\)減小，\(f\)減小解析：1.受力分析：物塊靜止，合力為零。將重力\(G\)分解為沿斜面向下的分力\(G_1=G\sin\theta\)和垂直斜面的分力\(G_2=G\cos\theta\)。2.支持力判斷：支持力\(F_N\)與\(G_2\)平衡，故\(F_N=G\cos\theta\)。當(dāng)\(\theta\)增大時(shí)，\(\cos\theta\)減小，\(F_N\)減小。3.摩擦力判斷：靜摩擦力\(f\)與\(G_1\)平衡，故\(f=G\sin\theta\)。當(dāng)\(\theta\)增大時(shí)，\(\sin\theta\)增大，\(f\)增大。答案：B易錯(cuò)點(diǎn)：混淆靜摩擦力與滑動(dòng)摩擦力的計(jì)算（靜摩擦力由平衡條件決定，滑動(dòng)摩擦力由\(f=\muF_N\)決定）。考點(diǎn)2：電磁感應(yīng)（多選）題目：如圖所示，閉合線圈abcd在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中繞垂直于磁場(chǎng)的軸OO'勻速轉(zhuǎn)動(dòng)。下列說(shuō)法正確的是（）A.線圈平面與磁場(chǎng)平行時(shí)，感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)最大B.線圈平面與磁場(chǎng)垂直時(shí)，感應(yīng)電流最大C.轉(zhuǎn)動(dòng)過(guò)程中，線圈的磁通量變化率恒定D.轉(zhuǎn)動(dòng)過(guò)程中，線圈的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)瞬時(shí)值遵循正弦規(guī)律解析：1.感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的計(jì)算：由法拉第電磁感應(yīng)定律\(E=-N\frac{\Delta\Phi}{\Deltat}\)，感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的大小取決于磁通量的變化率\(\frac{\Delta\Phi}{\Deltat}\)。2.選項(xiàng)分析：A：線圈平面與磁場(chǎng)平行時(shí)，磁通量\(\Phi=0\)，但磁通量的變化率\(\frac{\Delta\Phi}{\Deltat}\)最大（此時(shí)線圈邊切割磁感線的速度方向與磁場(chǎng)垂直），故感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)最大，A正確。B：線圈平面與磁場(chǎng)垂直時(shí)，磁通量最大，但磁通量的變化率為0（切割速度方向與磁場(chǎng)平行），故感應(yīng)電流為0，B錯(cuò)誤。C：轉(zhuǎn)動(dòng)過(guò)程中，磁通量\(\Phi=BS\cos\omegat\)，磁通量變化率\(\frac{\Delta\Phi}{\Deltat}=-BS\omega\sin\omegat\)，隨時(shí)間周期性變化，C錯(cuò)誤。D：感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)瞬時(shí)值\(e=E_m\sin\omegat\)（\(E_m=NBS\omega\)），遵循正弦規(guī)律，D正確。答案：AD易錯(cuò)點(diǎn)：誤將“磁通量大小”與“磁通量變化率”等同（磁通量最大時(shí)變化率為0，磁通量為0時(shí)變化率最大）。二、實(shí)驗(yàn)題解析：注重探究，考查實(shí)踐能力實(shí)驗(yàn)題共2題（力學(xué)1題、電學(xué)1題），均以“創(chuàng)新情境+傳統(tǒng)原理”為特色，考查學(xué)生的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)、數(shù)據(jù)處理和誤差分析能力?？键c(diǎn)1：力學(xué)實(shí)驗(yàn)——探究加速度與力的關(guān)系（改進(jìn)版）題目：某實(shí)驗(yàn)小組用如圖所示裝置探究加速度\(a\)與合力\(F\)的關(guān)系。實(shí)驗(yàn)中，小車的質(zhì)量為\(M\)，砝碼盤及砝碼的總質(zhì)量為\(m\)，用傳感器測(cè)量小車所受的拉力\(T\)，用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器記錄小車的運(yùn)動(dòng)情況。（1）實(shí)驗(yàn)前需平衡小車與木板間的摩擦力，具體操作是：__________。（2）實(shí)驗(yàn)中，若\(M\ggm\)，則\(T\approxmg\)；若不滿足\(M\ggm\)，則\(T=\__________\)（用\(M\)、\(m\)、\(g\)表示）。（3）某次實(shí)驗(yàn)中，得到的加速度\(a\)與拉力\(T\)的關(guān)系圖像如圖所示，圖線不過(guò)原點(diǎn)的原因是：__________。解析：（1）平衡摩擦力：將木板的一端墊高，使小車在不掛砝碼盤的情況下能沿木板勻速下滑（或打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打出的點(diǎn)間距均勻）。（2）拉力計(jì)算：對(duì)小車，由牛頓第二定律得\(T=Ma\)；對(duì)砝碼盤及砝碼，得\(mg-T=ma\)。聯(lián)立解得\(T=\frac{Mmg}{M+m}\)。（3）圖像分析：圖線不過(guò)原點(diǎn)，說(shuō)明當(dāng)\(T=0\)時(shí)，\(a\neq0\)（或當(dāng)\(a=0\)時(shí)，\(T\neq0\)）。原因是平衡摩擦力過(guò)度（木板墊高過(guò)多），此時(shí)小車的重力沿斜面向下的分力大于摩擦力，即使沒(méi)有拉力，小車也會(huì)加速下滑。答案：（1）將木板一端墊高，使小車勻速下滑；（2）\(\frac{Mmg}{M+m}\)；（3）平衡摩擦力過(guò)度。易錯(cuò)點(diǎn)：平衡摩擦力時(shí)誤將砝碼盤掛在小車上（應(yīng)不掛砝碼盤）；忽略\(M\)與\(m\)的關(guān)系導(dǎo)致拉力計(jì)算錯(cuò)誤。考點(diǎn)2：電學(xué)實(shí)驗(yàn)——測(cè)量電源電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻（新方法）題目：某同學(xué)用如圖所示電路測(cè)量電源的電動(dòng)勢(shì)\(E\)和內(nèi)阻\(r\)。其中，定值電阻\(R_0=5\Omega\)，滑動(dòng)變阻器\(R\)的最大阻值為\(20\Omega\)，電壓表\(V_1\)測(cè)\(R_0\)兩端的電壓，電壓表\(V_2\)測(cè)電源兩端的電壓。（1）實(shí)驗(yàn)中，滑動(dòng)變阻器的滑片應(yīng)從__________（選填“左端”或“右端”）開(kāi)始滑動(dòng)。（2）某次實(shí)驗(yàn)中，記錄的\(V_1\)示數(shù)為\(U_1\)，\(V_2\)示數(shù)為\(U_2\)，則電路中的電流\(I=\__________\)，電源的電動(dòng)勢(shì)\(E=\__________\)（用\(U_1\)、\(U_2\)、\(R_0\)、\(r\)表示）。（3）若電壓表\(V_1\)的內(nèi)阻很大，可認(rèn)為其對(duì)電路無(wú)影響，則用\(U_2\)和\(U_1\)繪制的\(U_2-U_1\)圖像的斜率為_(kāi)_________，截距為_(kāi)_________（用\(R_0\)、\(r\)、\(E\)表示）。解析：（1）滑片初始位置：為保護(hù)電路，滑動(dòng)變阻器應(yīng)從最大阻值處開(kāi)始滑動(dòng)，即左端（此時(shí)\(R\)最大）。（2）電流與電動(dòng)勢(shì)：\(V_1\)測(cè)\(R_0\)兩端的電壓，故電流\(I=\frac{U_1}{R_0}\)；電源的電動(dòng)勢(shì)\(E=U_2+Ir=U_2+\frac{U_1}{R_0}r\)（\(U_2\)為電源兩端電壓，即路端電壓）。（3）圖像分析：由\(E=U_2+\frac{U_1}{R_0}r\)，整理得\(U_2=-\frac{r}{R_0}U_1+E\)。因此，\(U_2-U_1\)圖像的斜率為\(-\frac{r}{R_0}\)，截距為\(E\)（當(dāng)\(U_1=0\)時(shí)，\(U_2=E\)）。答案：（1）左端；（2）\(\frac{U_1}{R_0}\)；\(U_2+\frac{U_1r}{R_0}\)；（3）\(-\frac{r}{R_0}\)；\(E\)。易錯(cuò)點(diǎn)：混淆路端電壓與電源電動(dòng)勢(shì)的關(guān)系（路端電壓\(U_2=E-Ir\)）；圖像斜率和截距的物理意義（需將公式整理為線性形式）。三、計(jì)算題解析：突出綜合，考查建模能力計(jì)算題共3題（力學(xué)1題、電磁學(xué)2題），均以“實(shí)際情境+物理模型”為載體，考查學(xué)生的建模能力、邏輯推理能力和規(guī)范解題能力?？键c(diǎn)1：動(dòng)力學(xué)綜合——板塊模型題目：如圖所示，質(zhì)量為\(M=2kg\)的長(zhǎng)木板靜止在光滑水平面上，質(zhì)量為\(m=1kg\)的小滑塊以\(v_0=6m/s\)的初速度滑上長(zhǎng)木板的左端。已知滑塊與木板間的動(dòng)摩擦因數(shù)\(\mu=0.2\)，木板足夠長(zhǎng)，重力加速度\(g=10m/s^2\)。求：（1）滑塊與木板的加速度大小；（2）滑塊與木板的相對(duì)位移；（3）滑塊與木板共速時(shí)的速度大小。解析：（1）加速度分析：對(duì)滑塊：受到向右的摩擦力\(f=\mumg\)，加速度\(a_1=\frac{f}{m}=\mug=2m/s^2\)（方向向左，減速運(yùn)動(dòng)）。對(duì)木板：受到向左的摩擦力\(f'=f=\mumg\)，加速度\(a_2=\frac{f}{M}=\frac{\mumg}{M}=1m/s^2\)（方向向右，加速運(yùn)動(dòng)）。（2）相對(duì)位移計(jì)算：滑塊與木板共速時(shí)，兩者的速度相等，即\(v_0-a_1t=a_2t\)，解得\(t=\frac{v_0}{a_1+a_2}=2s\)。滑塊的位移：\(x_1=v_0t-\frac{1}{2}a_1t^2=6\times2-\frac{1}{2}\times2\times4=8m\)。木板的位移：\(x_2=\frac{1}{2}a_2t^2=\frac{1}{2}\times1\times4=2m\)。相對(duì)位移：\(\Deltax=x_1-x_2=6m\)（滑塊在木板上滑動(dòng)的距離）。（3）共速時(shí)的速度：\(v=a_2t=1\times2=2m/s\)（或\(v=v_0-a_1t=6-2\times2=2m/s\)）。答案：（1）滑塊加速度\(2m/s^2\)，木板加速度\(1m/s^2\)；（2）\(6m\)；（3）\(2m/s\)。易錯(cuò)點(diǎn)：相對(duì)位移的計(jì)算（滑塊位移減木板位移）；共速時(shí)間的求解（兩者速度相等的條件）?？键c(diǎn)2：電磁綜合——電磁感應(yīng)中的能量問(wèn)題題目：如圖所示，兩根足夠長(zhǎng)的光滑平行金屬導(dǎo)軌固定在水平面上，導(dǎo)軌間距為\(L\)，左端連接電阻\(R\)，其余部分電阻不計(jì)。勻強(qiáng)磁場(chǎng)\(B\)垂直于導(dǎo)軌平面向下。質(zhì)量為\(m\)的導(dǎo)體棒\(ab\)放在導(dǎo)軌上，給導(dǎo)體棒一個(gè)水平向右的初速度\(v_0\)，導(dǎo)體棒在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)時(shí)，受到的安培力為\(F=\frac{B^2L^2v}{R}\)（\(v\)為導(dǎo)體棒的速度）。（1）請(qǐng)推導(dǎo)導(dǎo)體棒速度隨時(shí)間變化的關(guān)系式\(v(t)\)；（2）求導(dǎo)體棒從開(kāi)始運(yùn)動(dòng)到停止的過(guò)程中，電阻\(R\)產(chǎn)生的焦耳熱。解析：（1）速度隨時(shí)間變化的關(guān)系：導(dǎo)體棒運(yùn)動(dòng)時(shí)，切割磁感線產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)\(E=BLv\)，感應(yīng)電流\(I=\frac{E}{R}=\frac{BLv}{R}\)，安培力\(F=BIL=\frac{B^2L^2v}{R}\)（方向向左，與運(yùn)動(dòng)方向相反）。根據(jù)牛頓第二定律，\(-F=ma\)，即\(-\frac{B^2L^2v}{R}=m\frac{dv}{dt}\)（負(fù)號(hào)表示加速度與速度方向相反）。分離變量得：\(\frac{dv}{v}=-\frac{B^2L^2}{mR}dt\)，積分得：\(\lnv=-\frac{B^2L^2}{mR}t+\lnv_0\)，故\(v(t)=v_0e^{-\frac{B^2L^2}{mR}t}\)（指數(shù)衰減規(guī)律）。（2）焦耳熱計(jì)算：導(dǎo)體棒的動(dòng)能全部轉(zhuǎn)化為電阻\(R\)的焦耳熱（光滑導(dǎo)軌，無(wú)摩擦力做功），故\(Q=\frac{1}{2}mv_0^2\)（能量守恒定律）。答案：（1）\(v(t)=v_0e^{-\frac{B^2L^2}{mR}t}\)；（2）\(\frac{1}{2}mv_0^2\)。易錯(cuò)點(diǎn)：安培力的方向（楞次定律，阻礙導(dǎo)體棒的相對(duì)運(yùn)動(dòng)）；微分方程的求解（分離變量法）；能量轉(zhuǎn)化的判斷（動(dòng)能轉(zhuǎn)化為焦耳熱）。四、備考建議：基于試題特點(diǎn)的復(fù)習(xí)策略1.夯實(shí)基礎(chǔ)，構(gòu)建知識(shí)體系：重點(diǎn)掌握基本概念（如受力分析、牛頓定律、電磁感應(yīng)定律）和公式（如\(F=ma\)、\(E=BLv\)、\(Q=I^2Rt\)），建立“物理觀念”（如運(yùn)動(dòng)與相互作用、能量）的框架。2.重視實(shí)驗(yàn)，提升探究能力：熟悉實(shí)驗(yàn)原理（如牛頓第二定律、電源電動(dòng)勢(shì)測(cè)量），掌握數(shù)據(jù)處理方法（如圖像法、誤差分析），關(guān)注實(shí)驗(yàn)的改進(jìn)（如用傳感器代替?zhèn)鹘y(tǒng)儀器），培養(yǎng)“科學(xué)探究”能力。3.聯(lián)系實(shí)際，培養(yǎng)應(yīng)用意識(shí)：關(guān)注科技熱點(diǎn)（如新能源汽車、電磁彈射、光纖通信），將物理知識(shí)應(yīng)用到實(shí)際問(wèn)題中（如用電磁感應(yīng)解釋發(fā)電機(jī)原理，用能量守恒分析新能源汽車的續(xù)航），提升“科學(xué)態(tài)度與責(zé)任