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文档简介

年全国高考物理真题汇编完整版(綦江中学邓永强整理)1.2023年普通高等学校招生全国统一考试(全国甲卷)……032.2023年普通高等学校招生全国统一考试(全国乙卷)……153.2023年普通高等学校招生全国统一考试(新课标卷)……294.2023年普通高等学校招生全国统一考试(山东卷)………425.2023年普通高等学校招生全国统一考试(湖北卷)………666.2023年普通高等学校招生全国统一考试(湖南卷)………857.2023年普通高等学校招生全国统一考试(广东卷)………1038.2023年普通高等学校招生全国统一考试(江苏卷)………1189.2023年普通高等学校招生全国统一考试(浙江卷1月)…12810.2023年普通高等学校招生全国统一考试(浙江卷6月)…15011.2023年普通高等学校招生全国统一考试(海南卷)………17012.2023年普通高等学校招生全国统一考试(辽宁卷)………19013.2023年普通高等学校招生全国统一考试(重庆卷)………20314.2023年普通高等学校招生全国统一考试(北京卷)………21815.2023年普通高等学校招生全国统一考试(上海卷)………23816.2023年普通高等学校招生全国统一考试(天津卷)………2502023年高考各地用卷情况1.全国甲卷:四川、贵州、广西、西藏2.全国乙卷:河南、陕西、江西、甘肃、黑龙江、宁夏、青海、新疆、内蒙古3.新课标卷:安徽、山西、吉林、黑龙江、云南4.新高考Ⅰ卷:山东、河北、湖北、湖南、广东、福建、江苏、浙江(用语数外其余自命)5.新高考Ⅱ卷:海南、辽宁、重庆(用语数外其余自命)6.自主命题:北京天津上海2023年普通高等学校招生全国统一考试(全国甲卷)一、单选题1.(2023全国甲)一同学将铅球水平推出,不计空气阻力和转动的影响,铅球在平抛运动过程中(

)A.机械能一直增加 B.加速度保持不变 C.速度大小保持不变 D.被推出后瞬间动能最大【答案】B【详解】A.铅球做平抛运动,仅受重力,故机械能守恒,A错误;B.铅球的加速度恒为重力加速度保持不变,B正确;CD.铅球做平抛运动,水平方向速度不变,竖直方向做匀加速直线运动,根据运动的合成可知铅球速度变大,则动能越来越大,CD错误。故选B。2.(2023全国甲)在下列两个核反应方程中、,X和Y代表两种不同的原子核,以Z和A分别表示X的电荷数和质量数,则(

)A., B., C., D.,【答案】D【详解】设Y电荷数和质量数分别为m和n,根据核反应方程质量数和电荷数守恒可知第一个核反应方程的核电荷数和质量数满足,第二个核反应方程的核电荷数和质量数满足,联立解得,故选D。3.(2023全国甲)一小车沿直线运动,从t=0开始由静止匀加速至t=t1时刻,此后做匀减速运动,到t=t2时刻速度降为零。在下列小车位移x与时间t的关系曲线中,可能正确的是(

)A.

B.

C.

D.

【答案】D【详解】x—t图像的斜率表示速度,小车先做匀加速运动,因此速度变大即0—t1图像斜率变大,t1—t2做匀减速运动则图像的斜率变小,在t2时刻停止图像的斜率变为零。故选D。4.(2023全国甲)一质点做匀速圆周运动,若其所受合力的大小与轨道半径的n次方成正比,运动周期与轨道半径成反比,则n等于(

)A.1 B.2 C.3 D.4【答案】C【详解】质点做匀速圆周运动,根据题意设周期合外力等于向心力,根据联立可得其中为常数,的指数为3,故题中故选C。5.(2023全国甲)在一些电子显示设备中,让阴极发射的电子束通过适当的非匀强电场,可以使发散的电子束聚集。下列4幅图中带箭头的实线表示电场线,如果用虚线表示电子可能的运动轨迹,其中正确的是(

)A.

B.

C.

D.

【答案】A【详解】A.电子做曲线运动满足合力指向轨迹凹侧,A正确;B.电子做曲线运动满足合力指向轨迹凹侧,对电子受力分析有

可见与电场力的受力特点相互矛盾,B错误;C.电子做曲线运动满足合力指向轨迹凹侧,对电子受力分析有可见与电场力的受力特点相互矛盾,C错误;D.电子做曲线运动满足合力指向轨迹凹侧,对电子受力分析有可见与电场力的受力特点相互矛盾,D错误;故选A。二、多选题6.(2023全国甲)用水平拉力使质量分别为、的甲、乙两物体在水平桌面上由静止开始沿直线运动,两物体与桌面间的动摩擦因数分别为和。甲、乙两物体运动后,所受拉力F与其加速度a的关系图线如图所示。由图可知(

A. B. C. D.【答案】BC【详解】根据牛顿第二定律有F-μmg=ma整理后有F=ma+μmg则可知F—a图像的斜率为m,纵截距为μmg,则由题图可看出m甲>m乙,μ甲m甲g=μ乙m乙g则μ甲<μ乙故选BC。7.(2023全国甲)光滑刚性绝缘圆筒内存在着平行于轴的匀强磁场,筒上P点开有一个小孔,过P的横截面是以O为圆心的圆,如图所示。一带电粒子从P点沿PO射入,然后与筒壁发生碰撞。假设粒子在每次碰撞前、后瞬间,速度沿圆上碰撞点的切线方向的分量大小不变,沿法线方向的分量大小不变、方向相反;电荷量不变。不计重力。下列说法正确的是(

A.粒子的运动轨迹可能通过圆心OB.最少经2次碰撞,粒子就可能从小孔射出C.射入小孔时粒子的速度越大,在圆内运动时间越短D.每次碰撞后瞬间,粒子速度方向一定平行于碰撞点与圆心O的连线【答案】BD【详解】D.假设粒子带负电,第一次从A点和筒壁发生碰撞如图,为圆周运动的圆心

由几何关系可知为直角,即粒子此时的速度方向为,说明粒子在和筒壁碰撞时速度会反向,由圆的对称性在其它点撞击同理,D正确;A.假设粒子运动过程过O点,则过P点的速度的垂线和OP连线的中垂线是平行的不能交于一点确定圆心,由圆形对称性撞击筒壁以后的A点的速度垂线和AO连线的中垂线依旧平行不能确定圆心,则粒子不可能过O点,A错误;B.由题意可知粒子射出磁场以后的圆心组成的多边形应为以筒壁的内接圆的多边形,最少应为三角形如图所示

即撞击两次,B正确;C.速度越大粒子做圆周运动的半径越大,碰撞次数会可能增多,粒子运动时间不一定减少,C错误。故选BD。8.(2023全国甲)一有机玻璃管竖直放在水平地面上,管上有漆包线绕成的线圈,线圈的两端与电流传感器相连,线圈在玻璃管上部的5匝均匀分布,下部的3匝也均匀分布,下部相邻两匝间的距离大于上部相邻两匝间的距离。如图(a)所示。现让一个很小的强磁体在玻璃管内沿轴线从上端口由静止下落,电流传感器测得线圈中电流I随时间t的变化如图(b)所示。则(

A.小磁体在玻璃管内下降速度越来越快B.下落过程中,小磁体的N极、S极上下颠倒了8次C.下落过程中,小磁体受到的电磁阻力始终保持不变D.与上部相比,小磁体通过线圈下部的过程中,磁通量变化率的最大值更大【答案】AD【详解】AD.电流的峰值越来越大,即小磁铁在依次穿过每个线圈的过程中磁通量的变化率越来越快,因此小磁体的速度越来越大,AD正确;B.假设小磁体是N极向下穿过线圈,则在穿入靠近每匝线圈的过程中磁通量向下增加,根据楞次定律可知线圈中产生逆时针的电流,而在穿出远离每匝线圈的过程中磁通量向下减少产生顺时针的电流,即电流方向相反,与题干图中描述的穿过线圈的过程电流方向变化相符,S极向下同理;所以磁铁穿过8匝线圈过程中会出现8个这样的图像,并且随下落速度的增加,感应电流的最大值逐渐变大,所以磁体下落过程中磁极的N、S极没有颠倒,选项B错误;C.线圈可等效为条形磁铁,线圈的电流越大则磁性越强,因此电流的大小是变化的小磁体受到的电磁阻力是变化的,不是一直不变的,C错误。故选AD。三、实验题9.(2023全国甲)某同学用伏安法测绘一额定电压为6V、额定功率为3W的小灯泡的伏安特性曲线,实验所用电压表内阻约为,电流表内阻约为.实验中有图(a)和(b)两个电路图供选择。(1)实验中得到的电流I和电压U的关系曲线如图(c)所示,该同学选择的电路图是图________(填“a”或“b”)(2)若选择另一个电路图进行实验,在答题卡所给图上用实线画出实验中应得到的关系曲线的示意图______。【答案】a【详解】(1)[1]灯泡电阻由U-I图像可知,当U=6V时,I=0.5A,此时电阻可知电表内阻对电路的影响较小,因,则该同学采用电流表外接法,则该同学选择的电路图是图(a)。[2]若选用另一个电路图即图(b)实验,会有U=U灯+IRA则分别代入电流200mA、400mA、500mA,可知对应的电压应为1.3V、4.0V、6.75V,描点连线有10.(2023全国甲)某同学利用如图(a)所示的实验装置探究物体做直线运动时平均速度与时间的关系。让小车左端和纸带相连。右端用细绳跨过定滑轮和钩码相连。钩码下落,带动小车运动,打点计时器打出纸带。某次实验得到的纸带和相关数据如图(b)所示。

(1)已知打出图(b)中相邻两个计数点的时间间隔均为0.1s.以打出A点时小车位置为初始位置,将打出B、C、D、E、F各点时小车的位移填到表中,小车发生对应位移和平均速度分别为和,表中________cm,________。

位移区间ABACADAEAF6.6014.6034.9047.3066.073.087.394.6(2)根据表中数据得到小车平均速度随时间的变化关系,如图(c)所示。在答题卡上的图中补全实验点_____。

(3)从实验结果可知,小车运动的图线可视为一条直线,此直线用方程表示,其中________,________cm/s。(结果均保留3位有效数字)(4)根据(3)中的直线方程可以判定小车做匀加速直线运动,得到打出A点时小车速度大小________,小车的加速度大小________。(结果用字母k、b表示)【答案】24.0080

70.059.0b2k【详解】(1)[1]根据纸带的数据可得[2]平均速度为(2)[3]根据第(1)小题结果补充表格和补全实验点图像得

(3)[4][5]从实验结果可知,小车运动的图线可视为一条直线,图像为

此直线用方程表示,由图像可知其中,(4)[6][7]小球做匀变速直线运动,由位移公式,整理得即故根据图像斜率和截距可得,四、解答题11.(2023全国甲)如图,光滑水平桌面上有一轻质弹簧,其一端固定在墙上。用质量为m的小球压弹簧的另一端,使弹簧的弹性势能为。释放后,小球在弹簧作用下从静止开始在桌面上运动,与弹簧分离后,从桌面水平飞出。小球与水平地面碰撞后瞬间,其平行于地面的速度分量与碰撞前瞬间相等;垂直于地面的速度分量大小变为碰撞前瞬间的。小球与地面碰撞后,弹起的最大高度为h。重力加速度大小为g,忽略空气阻力。求(1)小球离开桌面时的速度大小;(2)小球第一次落地点距桌面上其飞出点的水平距离。

【答案】(1);(2)【详解】(1)由小球和弹簧组成的系统机械能守恒可知得小球离开桌面时速度大小为(2)离开桌面后由平抛运动规律可得第一次碰撞前速度的竖直分量为,由题可知离开桌面后由平抛运动规律得,解得小球第一次落地点距桌面上其飞出的水平距离为12.(2023全国甲)如图,水平桌面上固定一光滑U型金属导轨,其平行部分的间距为,导轨的最右端与桌子右边缘对齐,导轨的电阻忽略不计。导轨所在区域有方向竖直向上的匀强磁场,磁感应强度大小为。一质量为、电阻为、长度也为的金属棒P静止在导轨上。导轨上质量为的绝缘棒Q位于P的左侧,以大小为的速度向P运动并与P发生弹性碰撞,碰撞时间很短。碰撞一次后,P和Q先后从导轨的最右端滑出导轨,并落在地面上同一地点。P在导轨上运动时,两端与导轨接触良好,P与Q始终平行。不计空气阻力。求(1)金属棒P滑出导轨时的速度大小;(2)金属棒P在导轨上运动过程中产生的热量;(3)与P碰撞后,绝缘棒Q在导轨上运动的时间。【答案】(1);(2);(3)【详解】(1)由于绝缘棒Q与金属棒P发生弹性碰撞,根据动量守恒和机械能守恒可得联立解得,由题知,碰撞一次后,P和Q先后从导轨的最右端滑出导轨,并落在地面上同一地点,则金属棒P滑出导轨时的速度大小为(2)根据能量守恒有解得(3)P、Q碰撞后,对金属棒P分析,根据动量定理得又,联立可得由于Q为绝缘棒,无电流通过,做匀速直线运动,故Q运动的时间为五、多选题13.(2023全国甲)在一汽缸中用活塞封闭着一定量的理想气体,发生下列缓慢变化过程,气体一定与外界有热量交换的过程是(

)A.气体的体积不变,温度升高B.气体的体积减小,温度降低C.气体的体积减小,温度升高D.气体的体积增大,温度不变E.气体的体积增大,温度降低【答案】ABD【详解】A.气体的体积不变温度升高,则气体的内能升高,体积不变气体做功为零,因此气体吸收热量,A正确;B.气体的体积减小温度降低,则气体的内能降低,体积减小外界对气体做功,由热力学第一定律可知气体对外放热,B正确;C.气体的体积减小温度升高,则气体的内能升高,体积减小外界对气体做功,由热力学第一定律可知Q可能等于零,即没有热量交换过程,C错误;D.气体的体积增大温度不变则气体的内能不变,体积增大气体对外界做功,由热力学第一定律可知即气体吸收热量,D正确;E.气体的体积增大温度降低则气体的内能降低,体积增大气体对外界做功,由热力学第一定律可知Q可能等于零,即没有热量交换过程,E错误。故选ABD。六、解答题14.(2023全国甲)一高压舱内气体的压强为1.2个大气压,温度为17℃,密度为1.46kg/m3。(i)升高气体温度并释放出舱内部分气体以保持压强不变,求气体温度升至27℃时舱内气体的密度;(ii)保持温度27℃不变,再释放出舱内部分气体使舱内压强降至1.0个大气压,求舱内气体的密度。【答案】(i)1.41kg/m3;(ii)1.18kg/m3【详解】(i)由摄氏度和开尔文温度的关系可得T1=273+17K=290K,T2=273+27K=300K理想气体状态方程pV=nRT可知其中n为封闭气体的物质的量,即理想气体的正比于气体的质量,则其中p1=p2=1.2p0,ρ1=1.46kg/m3,代入数据解得ρ2=1.41kg/m3(ii)由题意得p3=p0,T3=273+27K=300K同理可得解得ρ3=1.18kg/m3七、多选题15.(2023全国甲)等腰三角形△abc为一棱镜的横截面,ab=ac;一平行于bc边的细光束从ab边射入棱镜,在bc边反射后从ac边射出,出射光分成了不同颜色的两束,甲光的出射点在乙光的下方,如图所示。不考虑多次反射。下列说法正确的是(

A.甲光的波长比乙光的长B.甲光的频率比乙光的高C.在棱镜中的传播速度,甲光比乙光的大D.该棱镜对甲光的折射率大于对乙光的折射率E.在棱镜内bc边反射时的入射角,甲光比乙光的大【答案】ACE【详解】ABD.根据折射定律和反射定律作出光路图如图所示

由图可知,乙光的折射角较小,根据折射定律可知乙光的折射率大,则乙光的频率大,根据c=fλ可知,乙光的波长短,A正确、BD错误;C.根据可知在棱镜中的传播速度,甲光比乙光的大,C正确;E.根据几何关系可知光在棱镜内bc边反射时的入射角,甲光比乙光的大,E正确。故选ACE。八、解答题16.(2023全国甲)分别沿x轴正向和负向传播的两列简谐横波P、Q的振动方向相同,振幅均为5cm,波长均为8m,波速均为4m/s。时刻,P波刚好传播到坐标原点,该处的质点将自平衡位置向下振动;Q波刚好传到处,该处的质点将自平衡位置向上振动。经过一段时间后,两列波相遇。(1)在答题卡给出的坐标图上分别画出P、Q两列波在时刻的波形图(P波用虚线,Q波用实线);(2)求出图示范围内的介质中,因两列波干涉而振动振幅最大和振幅最小的平衡位置。

【答案】(1)

;(2)见解析【详解】(1)根据得可知时P波刚好传播到处,Q波刚好传播到处,根据上坡下坡法可得波形图如图所示

(2)两列波在图示范围内任一位置的波程差为根据题意可知,P、Q两波振动频率相同,振动方向相反,两波叠加时,振动加强点的条件为到两波源的距离差解得振幅最大的平衡位置有、振动减弱的条件为解得振幅最小的平衡位置有、、2023年普通高等学校招生全国统一考试(全国乙卷)一、单选题1.(2023全国乙)一同学将排球自O点垫起,排球竖直向上运动,随后下落回到O点。设排球在运动过程中所受空气阻力大小和速度大小成正比。则该排球(

)A.上升时间等于下落时间 B.被垫起后瞬间的速度最大C.达到最高点时加速度为零 D.下落过程中做匀加速运动【答案】B【详解】A.上升过程和下降过程的位移大小相同,上升过程的末状态和下降过程的初状态速度均为零。对排球受力分析,上升过程的重力和阻力方向相同,下降过程中重力和阻力方向相反,根据牛顿第二定律可知,上升过程中任意位置的加速度比下降过程中对应位置的加速度大,则上升过程的平均加速度较大。由位移与时间关系可知,上升时间比下落时间短,A错误;B.上升过程排球做减速运动,下降过程排球做加速运动。在整个过程中空气阻力一直做负功,小球机械能一直在减小,下降过程中的最低点的速度小于上升过程的最低点的速度,故排球被垫起时的速度最大,B正确;C.达到最高点速度为零,空气阻力为零,此刻排球重力提供加速度不为零,C错误;D.下落过程中,排球速度在变,所受空气阻力在变,故排球所受的合外力在变化,排球在下落过程中做变加速运动,D错误。故选B。2.(2023全国乙)小车在水平地面上沿轨道从左向右运动,动能一直增加。如果用带箭头的线段表示小车在轨道上相应位置处所受合力,下列四幅图可能正确的是(

)A.

B.

C.

D.

【答案】D【详解】AB.小车做曲线运动,所受合外力指向曲线的凹侧,故AB错误;CD.小车沿轨道从左向右运动,动能一直增加,故合外力与运动方向夹角为锐角,C错误,D正确。故选D。3.(2023全国乙)2022年10月,全球众多天文设施观测到迄今最亮伽马射线暴,其中我国的“慧眼”卫星、“极目”空间望远镜等装置在该事件观测中作出重要贡献。由观测结果推断,该伽马射线暴在1分钟内释放的能量量级为。假设释放的能量来自于物质质量的减少,则每秒钟平均减少的质量量级为(光速为)A. B. C. D.【答案】C【详解】根据质能方程可知,则每秒钟平均减少的质量为则每秒钟平均减少的质量量级为。故选C。4.(2023全国乙)一学生小组在探究电磁感应现象时,进行了如下比较实验。用图(a)所示的缠绕方式,将漆包线分别绕在几何尺寸相同的有机玻璃管和金属铝管上,漆包线的两端与电流传感器接通。两管皆竖直放置,将一很小的强磁体分别从管的上端由静止释放,在管内下落至管的下端。实验中电流传感器测得的两管上流过漆包线的电流I随时间t的变化分别如图(b)和图(c)所示,分析可知()

A.图(c)是用玻璃管获得的图像B.在铝管中下落,小磁体做匀变速运动C.在玻璃管中下落,小磁体受到的电磁阻力始终保持不变D.用铝管时测得的电流第一个峰到最后一个峰的时间间隔比用玻璃管时的短【答案】A【详解】A.强磁体在铝管中运动,铝管会形成涡流,玻璃是绝缘体故强磁体在玻璃管中运动,玻璃管不会形成涡流。强磁体在铝管中加速后很快达到平衡状态,做匀速直线运动,而玻璃管中的磁体则一直做加速运动,故由图像可知图(c)的脉冲电流峰值不断增大,说明强磁体的速度在增大,与玻璃管中磁体的运动情况相符,A正确;B.在铝管中下落,脉冲电流的峰值一样,磁通量的变化率相同,故小磁体做匀速运动,B错误;C.在玻璃管中下落,玻璃管为绝缘体,线圈的脉冲电流峰值增大,电流不断在变化,故小磁体受到的电磁阻力在不断变化,C错误;D.强磁体分别从管的上端由静止释放,在铝管中,磁体在线圈间做匀速运动,玻璃管中磁体在线圈间做加速运动,故用铝管时测得的电流第一个峰到最后一个峰的时间间隔比用玻璃管时的长,D错误。故选A。5.(2023全国乙)如图,一磁感应强度大小为B的匀强磁场,方向垂直于纸面(xOy平面)向里,磁场右边界与x轴垂直。一带电粒子由O点沿x正向入射到磁场中,在磁场另一侧的S点射出,粒子离开磁场后,沿直线运动打在垂直于x轴的接收屏上的P点;SP=l,S与屏的距离为,与x轴的距离为a。如果保持所有条件不变,在磁场区域再加上电场强度大小为E的匀强电场,该粒子入射后则会沿x轴到达接收屏。该粒子的比荷为(

A. B. C. D.【答案】A【详解】由题知,一带电粒子由O点沿x正向入射到磁场中,在磁场另一侧的S点射出,

则根据几何关系可知粒子出离磁场时速度方向与竖直方向夹角为30°,则解得粒子做圆周运动的半径r=2a则粒子做圆周运动有则有如果保持所有条件不变,在磁场区域再加上电场强度大小为E的匀强电场,该粒子入射后则会沿x轴到达接收屏,则有Eq=qvB联立有故选A。二、多选题6.(2023全国乙)在O点处固定一个正点电荷,P点在O点右上方。从P点由静止释放一个带负电的小球,小球仅在重力和该点电荷电场力作用下在竖直面内运动,其一段轨迹如图所示。M、N是轨迹上的两点,OP>OM,OM=ON,则小球(

A.在运动过程中,电势能先增加后减少B.在P点的电势能大于在N点的电势能C.在M点的机械能等于在N点的机械能D.从M点运动到N点的过程中,电场力始终不做功【答案】BC【详解】ABC.由题知,OP>OM,OM=ON,则根据点电荷的电势分布情况可知φ=φ>φ则带负电的小球在运动过程中,电势能先减小后增大,且EpP>EpM=EpN则带负电的小球在M点的机械能等于在N点的机械能,A错误、BC正确;D.从M点运动到N点的过程中,电场力先做正功后做负功,D错误。故选BC。7.(2023全国乙)黑箱外有编号为1、2、3、4的四个接线柱,接线柱1和2、2和3、3和4之间各接有一个电阻,在接线柱间还接有另外一个电阻R和一个直流电源。测得接线柱之间的电压U12=3.0V,U23=2.5V,U34=-1.5V。符合上述测量结果的可能接法是(

A.电源接在1、4之间,R接在1、3之间B.电源接在1、4之间,R接在2、4之间C.电源接在1、3之间,R接在1、4之间D.电源接在1、3之间,R接在2、4之间【答案】CD【详解】A.根据题意画出电路图,如下

可见U34>0,A错误;B.根据题意画出电路图,如下

可见U34>0,B错误;C.根据题意画出电路图,如下

可见上述接法可符合上述测量结果,C正确;D.根据题意画出电路图,如下

可见上述接法可符合上述测量结果,D正确。故选CD。8.(2023全国乙)如图,一质量为M、长为l的木板静止在光滑水平桌面上,另一质量为m的小物块(可视为质点)从木板上的左端以速度v0开始运动。已知物块与木板间的滑动摩擦力大小为f,当物块从木板右端离开时(

A.木板的动能一定等于fl B.木板的动能一定小于flC.物块的动能一定大于 D.物块的动能一定小于【答案】BD【详解】设物块离开木板时的速度为,此时木板的速度为,由题意可知设物块的对地位移为,木板的对地位移为CD.根据能量守恒定律可得整理可得D正确,C错误;AB.因摩擦产生的摩擦热根据运动学公式因为可得则所以B正确,A错误。故选BD。三、实验题9.(2023全国乙)在“验证力的平行四边形定则”的实验中使用的器材有:木板、白纸、两个标准弹簧测力计、橡皮条、轻质小圆环、刻度尺、铅笔、细线和图钉若干。完成下列实验步骤:①用图钉将白纸固定在水平木板上。②将橡皮条的一端固定在木板上,另一端系在轻质小圆环上。将两细线也系在小圆环上,它们的另一端均挂上测力计。用互成一定角度、方向平行于木板、大小适当的力拉动两个测力计,小圆环停止时由两个测力计的示数得到两拉力和的大小,并___________。(多选,填正确答案标号)A.用刻度尺量出橡皮条的长度B.用刻度尺量出两细线的长度C.用铅笔在白纸上标记出小圆环的位置D.用铅笔在白纸上标记出两细线的方向③撤掉一个测力计,用另一个测力计把小圆环拉到_________,由测力计的示数得到拉力的大小,沿细线标记此时的方向。④选择合适标度,由步骤②的结果在白纸上根据力的平行四边形定则作和的合成图,得出合力的大小和方向;按同一标度在白纸上画出力的图示。⑤比较和的________,从而判断本次实验是否验证了力的平行四边形定则。【答案】CD/DC相同位置大小和方向【详解】②[1]将橡皮条的一端固定在木板上,另一端系在轻质小圆环上。将两细线也系在小圆环上,它们的另一端均挂上测力计。用互成一定角度、方向平行于木板、大小适当的力拉动两个测力计,小圆环停止时由两个测力计的示数得到两拉力和的大小,还需要用铅笔在白纸上标记出小圆环的位置以及用铅笔在白纸上标记出两细线的方向。故选CD。③[2]撤掉一个测力计,用另一个测力计把小圆环拉到相同位置,由测力计的示数得到拉力的大小,沿细线标记此时的方向;⑤[3]比较和的大小和方向,从而判断本次实验是否验证了力的平行四边形定则。10.(2023全国乙)一学生小组测量某金属丝(阻值约十几欧姆)的电阻率。现有实验器材:螺旋测微器、米尺、电源E、电压表(内阻非常大)、定值电阻(阻值)、滑动变阻器R、待测金属丝、单刀双掷开关K、开关S、导线若干。图(a)是学生设计的实验电路原理图。完成下列填空:

(1)实验时,先将滑动变阻器R接入电路的电阻调至最大,闭合S(2)将K与1端相连,适当减小滑动变阻器R接入电路的电阻,此时电压表读数记为,然后将K与2端相连,此时电压表读数记为。由此得到流过待测金属丝的电流I=_______,金属丝的电阻_____。(结果均用、、表示)(3)继续微调R,重复(2)的测量过程,得到多组测量数据,如下表所示:()0.570.710.851.141.43()0.971.211.451.942.43(4)利用上述数据,得到金属丝的电阻。(5)用米尺测得金属丝长度。用螺旋测微器测量金属丝不同位置的直径,某次测量的示数如图(b)所示,该读数为______mm。多次测量后,得到直径的平均值恰好与d相等。(6)由以上数据可得,待测金属丝所用材料的电阻率______。(保留2位有效数字)【答案】0.1505.0【详解】(1)[1]根据题意可知,两端的电压为则流过即流过待测金属丝的电流[2]金属丝的电阻联立可得(5)[3]螺旋测微器的读数为(6)[4]根据电阻定律又代入数据联立解得四、解答题11.(2023全国乙)如图,等边三角形位于竖直平面内,AB边水平,顶点C在AB边上方,3个点电荷分别固定在三角形的三个顶点上。已知AB边中点M处的电场强度方向竖直向下,BC边中点N处的电场强度方向竖直向上,A点处点电荷的电荷量的绝对值为q,求(1)B点处点电荷的电荷量的绝对值并判断3个点电荷的正负;(2)C点处点电荷的电荷量。

【答案】(1),A、B、C均为正电荷;(2)【详解】(1)因为M点电场强度竖直向下,则C为正电荷,根据场强的叠加原理,可知A、B两点的电荷在M点的电场强度大小相等,方向相反,则B点电荷带电量为,电性与A相同,又点电场强度竖直向上,可得处电荷在点的场强垂直BC沿AN连线向右上,如图所示

可知A处电荷为正电荷,所以A、B、C均为正电荷。(2)如图所示

由几何关系即其中解得12.(2023全国乙)如图,一竖直固定的长直圆管内有一质量为M的静止薄圆盘,圆盘与管的上端口距离为l,圆管长度为。一质量为的小球从管的上端口由静止下落,并撞在圆盘中心,圆盘向下滑动,所受滑动摩擦力与其所受重力大小相等。小球在管内运动时与管壁不接触,圆盘始终水平,小球与圆盘发生的碰撞均为弹性碰撞且碰撞时间极短。不计空气阻力,重力加速度大小为g。求(1)第一次碰撞后瞬间小球和圆盘的速度大小;(2)在第一次碰撞到第二次碰撞之间,小球与圆盘间的最远距离;(3)圆盘在管内运动过程中,小球与圆盘碰撞的次数。

【答案】(1)小球速度大小,圆盘速度大小;(2)l;(3)4【详解】(1)过程1:小球释放后自由下落,下降,根据机械能守恒定律解得过程2:小球以与静止圆盘发生弹性碰撞,根据能量守恒定律和动量守恒定律分别有解得即小球碰后速度大小,方向竖直向上,圆盘速度大小为,方向竖直向下;(2)第一次碰后,小球做竖直上抛运动,圆盘摩擦力与重力平衡,匀速下滑,所以只要圆盘下降速度比小球快,二者间距就不断增大,当二者速度相同时,间距最大,即解得根据运动学公式得最大距离为(3)第一次碰撞后到第二次碰撞时,两者位移相等,则有即解得此时小球的速度圆盘的速度仍为,这段时间内圆盘下降的位移之后第二次发生弹性碰撞,根据动量守恒根据能量守恒联立解得同理可得当位移相等时解得圆盘向下运动此时圆盘距下端管口13l,之后二者第三次发生碰撞,碰前小球的速度有动量守恒机械能守恒得碰后小球速度为圆盘速度当二者即将四次碰撞时x盘3=x球3即得在这段时间内,圆盘向下移动此时圆盘距离下端管口长度为20l-1l-2l-4l-6l=7l此时可得出圆盘每次碰后到下一次碰前,下降距离逐次增加2l,故若发生下一次碰撞,圆盘将向下移动x盘4=8l则第四次碰撞后落出管口外,因此圆盘在管内运动的过程中,小球与圆盘的碰撞次数为4次。五、多选题13.(2023全国乙)对于一定量的理想气体,经过下列过程,其初始状态的内能与末状态的内能可能相等的是()A.等温增压后再等温膨胀B.等压膨胀后再等温压缩C.等容减压后再等压膨胀D.等容增压后再等压压缩E.等容增压后再等温膨胀【答案】ACD【详解】A.对于一定质量的理想气体内能由温度决定,故等温增压和等温膨胀过程温度均保持不变,内能不变,故A正确;B.根据理想气体状态方程可知等压膨胀后气体温度升高,内能增大,等温压缩温度不变,内能不变,故末状态与初始状态相比内能增加,故B错误;C.根据理想气体状态方程可知等容减压过程温度降低,内能减小;等压膨胀过程温度升高,末状态的温度有可能和初状态的温度相等,内能相等,故C正确;D.根据理想气体状态方程可知等容增压过程温度升高;等压压缩过程温度降低,末状态的温度有可能和初状态的温度相等,内能相等,故D正确;E.根据理想气体状态方程可知等容增压过程温度升高;等温膨胀过程温度不变,故末状态的内能大于初状态的内能,故E错误。故选ACD。六、解答题14.(2023全国乙)如图,竖直放置的封闭玻璃管由管径不同、长度均为的A、B两段细管组成,A管的内径是B管的2倍,B管在上方。管内空气被一段水银柱隔开。水银柱在两管中的长度均为。现将玻璃管倒置使A管在上方,平衡后,A管内的空气柱长度改变。求B管在上方时,玻璃管内两部分气体的压强。(气体温度保持不变,以为压强单位)

【答案】,【详解】设B管在上方时上部分气压为pB,则此时下方气压为pA,此时有倒置后A管气体压强变小,即空气柱长度增加1cm,A管中水银柱减小1cm,A管的内径是B管的2倍,则可知B管水银柱增加4cm,空气柱减小4cm;设此时两管的压强分别为、,所以有倒置前后温度不变,根据玻意耳定律对A管有对B管有其中联立以上各式解得七、多选题15.(2023全国乙)一列简谐横波沿x轴传播,图(a)是时刻的波形图;P是介质中位于处的质点,其振动图像如图(b)所示。下列说法正确的是()

A.波速为B.波向左传播C.波的振幅是D.处的质点在时位于平衡位置E.质点P在0~7s时间内运动的路程为【答案】ABE【详解】A.由图a可知波长为4m,由图b可知波的周期为2s,则波速为故A正确;B.由图b可知t=0时,P点向下运动,根据“上下坡”法可知波向左传播,故B正确;C.由图a可知波的振幅为5cm,故C错误;DE.根据图a可知t=0时x=3m处的质点位于波谷处,由于可知在t=7s时质点位于波峰处;质点P运动的路程为故D错误,E正确;故选ABE。八、解答题16.(2023全国乙)如图,一折射率为的棱镜的横截面为等腰直角三角形,,BC边所在底面上镀有一层反射膜。一细光束沿垂直于BC方向经AB边上的M点射入棱镜,若这束光被BC边反射后恰好射向顶点A,求M点到A点的距离。

【答案】【详解】由题意可知做出光路图如图所示

光线垂直于BC方向射入,根据几何关系可知入射角为45°;由于棱镜折射率为,根据有则折射角为30°;,因为,所以光在BC面的入射角为根据反射定律可知根据几何关系可知,即为等腰三角形,则又因为与相似,故有由题知联立可得所以M到A点的距离为2023年普通高等学校招生全国统一考试(新课标卷)一、单选题1.(2023新课标)船上的人和水下的潜水员都能听见轮船的鸣笛声。声波在空气中和在水中传播时的()A.波速和波长均不同 B.频率和波速均不同C.波长和周期均不同 D.周期和频率均不同【答案】A【详解】声波的周期和频率由振源决定,故声波在空气中和在水中传播的周期和频率均相同,但声波在空气和水中传播的波速不同,根据波速与波长关系可知,波长也不同。故A正确,BCD错误。故选A。2.(2023新课标)无风时,雨滴受空气阻力的作用在地面附近会以恒定的速率竖直下落。一质量为m的雨滴在地面附近以速率v下落高度h的过程中,克服空气阻力做的功为(重力加速度大小为g)()A.0 B.mgh C. D.【答案】B【详解】在地面附近雨滴做匀速运动,根据动能定理得故雨滴克服空气阻力做功为。故选B。3.(2023新课标)铯原子基态的两个超精细能级之间跃迁发射的光子具有稳定的频率,铯原子钟利用的两能级的能量差量级为10-5eV,跃迁发射的光子的频率量级为(普朗克常量,元电荷)()A.103Hz B.106Hz C.109Hz D.1012Hz【答案】C【详解】铯原子利用的两能极的能量差量级对应的能量为由光子能量的表达式可得,跃迁发射的光子的频率量级为跃迁发射的光子的频率量级为109Hz。故选C。4.(2023新课标)2023年5月,世界现役运输能力最大的货运飞船天舟六号,携带约5800kg的物资进入距离地面约400km(小于地球同步卫星与地面的距离)的轨道,顺利对接中国空间站后近似做匀速圆周运动。对接后,这批物资()A.质量比静止在地面上时小 B.所受合力比静止在地面上时小C.所受地球引力比静止在地面上时大 D.做圆周运动的角速度大小比地球自转角速度大【答案】D【详解】A.物体在低速(速度远小于光速)宏观条件下质量保持不变,即在空间站和地面质量相同,故A错误;BC.设空间站离地面的高度为h,这批物质在地面上静止合力为零,在空间站所受合力为万有引力即在地面受地球引力为因此有,故BC错误;D.物体绕地球做匀速圆周运动万有引力提供向心力解得这批物质在空间站内的轨道半径小于同步卫星的轨道半径,因此这批物质的角速度大于同步卫星的角速度,同步卫星的角速度等于地球自转的角速度,即这批物质的角速度大于地球自转的角速度,故D正确。故选D。5.(2023新课标)一电子和一α粒子从铅盒上的小孔O竖直向上射出后,打到铅盒上方水平放置的屏幕P上的a和b两点,a点在小孔O的正上方,b点在a点的右侧,如图所示。已知α粒子的速度约为电子速度的,铅盒与屏幕之间存在匀强电场和匀强磁场,则电场和磁场方向可能为()

A.电场方向水平向左、磁场方向垂直纸面向里B.电场方向水平向左、磁场方向垂直纸面向外C.电场方向水平向右、磁场方向垂直纸面向里D.电场方向水平向右、磁场方向垂直纸面向外【答案】C【详解】A.带电粒子在电场和磁场中运动,打到a点的粒子电场力和洛伦兹力平衡,当电场向左磁场垂直直面向里时,粒子受到向左的电场力和洛伦兹力,电子受到向右的电场力和洛伦兹力均不能满足受力平衡打到a点,A错误;B.电场方向向左,磁场方向向外,此时如果粒子打在a点则受到向左的电场力和向右的洛伦兹力平衡则电子速度大,受到向左的洛伦兹力大于向右的电场力向左偏转,同理如果电子打在a点,则粒子向左的电场力大于向右的洛伦兹力则向左偏转,均不会打在b点,B错误;CD.电场方向向右,磁场垂直纸面向里,如果粒子打在a点,即向右的电场力和向左的洛伦兹力平衡电子速度大,受到向右的洛伦兹力大于向左的电场力向右偏转,同理如果电子打在a,则粒子向右的电场力大于向左的洛伦兹力向右偏转,均会打在b点;同理电场向右磁场垂直纸面向外时,粒子受到向右的电场力和洛伦兹力,电子受到向左的电场力和洛伦兹力不能受力平衡打到a点,故C正确D错误;故选C。二、多选题6.(2023新课标)使甲、乙两条形磁铁隔开一段距离,静止于水平桌面上,甲的N极正对着乙的S极,甲的质量大于乙的质量,两者与桌面之间的动摩擦因数相等。现同时释放甲和乙,在它们相互接近过程中的任一时刻()

A.甲的速度大小比乙的大 B.甲的动量大小比乙的小C.甲的动量大小与乙的相等 D.甲和乙的动量之和不为零【答案】BD【详解】对甲、乙两条形磁铁分别做受力分析,如图所示

A.根据牛顿第二定律有由于m甲>m乙所以a甲<a乙由于两物体运动时间相同,且同时由静止释放,可得v甲<v乙A错误;BCD.对于整个系统而言,由于μm甲g>μm乙g,合力方向向左,合冲量方向向左,所以合动量方向向左,显然甲的动量大小比乙的小,BD正确、C错误。故选BD。7.(2023新课标)一质量为1kg的物体在水平拉力的作用下,由静止开始在水平地面上沿x轴运动,出发点为x轴零点,拉力做的功W与物体坐标x的关系如图所示。物体与水平地面间的动摩擦因数为0.4,重力加速度大小取10m/s2。下列说法正确的是(

A.在x=1m时,拉力的功率为6WB.在x=4m时,物体的动能为2JC.从x=0运动到x=2m,物体克服摩擦力做的功为8JD.从x=0运动到x=4的过程中,物体的动量最大为2kg∙m/s【答案】BC【详解】由于拉力在水平方向,则拉力做的功为W=Fx可看出W—x图像的斜率代表拉力F。AB.在物体运动的过程中根据动能定理有则x=1m时物体的速度为v1=2m/sx=1m时,拉力为则此时拉力的功率P=Fv1=12Wx=4m时物体的动能为Ek=2JA错误、B正确;C.从x=0运动到x=2m,物体克服摩擦力做的功为Wf=μmgx=8JC正确;D.根据W—x图像可知在0—2m的过程中F1=6N,2—4m的过程中F2=3N,由于物体受到的摩擦力恒为f=4N,则物体在x=2m处速度最大,且根据选项AB分析可知此时的速度则从x=0运动到x=4的过程中,物体的动量最大为D错误。故选BC。8.(2023新课标)如图,一封闭着理想气体的绝热汽缸置于水平地面上,用轻弹簧连接的两绝热活塞将汽缸分为f、g、h三部分,活塞与汽缸壁间没有摩擦。初始时弹簧处于原长,三部分中气体的温度、体积、压强均相等。现通过电阻丝对f中的气体缓慢加热,停止加热并达到稳定后()

A.h中的气体内能增加 B.f与g中的气体温度相等C.f与h中的气体温度相等 D.f与h中的气体压强相等【答案】AD【详解】A.当电阻丝对f中的气体缓慢加热时,f中的气体内能增大,温度升高,根据理想气体状态方程可知f中的气体压强增大,会缓慢推动左边活塞,可知h的体积也被压缩压强变大,对活塞受力分析,根据平衡条件可知,弹簧弹力变大,则弹簧被压缩。与此同时弹簧对右边活塞有弹力作用,缓慢向右推动左边活塞。故活塞对h中的气体做正功,且是绝热过程,由热力学第一定律可知,h中的气体内能增加,A正确;B.未加热前,三部分中气体的温度、体积、压强均相等,当系统稳定时,活塞受力平衡,可知弹簧处于压缩状态,对左边活塞分析则分别对f、g内的气体分析,根据理想气体状态方程有由题意可知,因弹簧被压缩,则,联立可得B错误;C.在达到稳定过程中h中的气体体积变小,压强变大,f中的气体体积变大。由于稳定时弹簧保持平衡状态,故稳定时f、h中的气体压强相等,根据理想气体状态方程对h气体分析可知联立可得C错误;D.对弹簧、活塞及g中的气体组成的系统分析,根据平衡条件可知,f与h中的气体压强相等,D正确。故选AD。三、实验题9.(2023新课标)在“观察电容器的充、放电现象”实验中,所用器材如下:电池、电容器、电阻箱、定值电阻、小灯泡、多用电表、电流表、秒表、单刀双掷开关以及导线若干。

(1)用多用电表的电压挡检测电池的电压。检测时,红表笔应该与电池的___________(填“正极”或“负极”)接触。(2)某同学设计的实验电路如图(a)所示。先将电阻箱的阻值调为,将单刀双掷开关S与“1”端相接,记录电流随时间的变化。电容器充电完成后,开关S再与“2”端相接,相接后小灯泡亮度变化情况可能是___________。(填正确答案标号)A.迅速变亮,然后亮度趋于稳定B.亮度逐渐增大,然后趋于稳定C.迅速变亮,然后亮度逐渐减小至熄灭(3)将电阻箱的阻值调为,再次将开关S与“1”端相接,再次记录电流随时间的变化情况。两次得到的电流I随时间t变化如图(b)中曲线所示,其中实线是电阻箱阻值为___________(填“R1”或“R2”)时的结果,曲线与坐标轴所围面积等于该次充电完成后电容器上的___________(填“电压”或“电荷量”)。【答案】正极C电荷量【详解】(1)[1]多用电表红表笔流入电流,黑表笔流出电流,故电流表红表笔应该与电池的正极接触;(2)[2]电容器充电完成后,开始时两极板电量较多,电势差较大,当闭合“2”接入小灯泡,回路立即形成电流,灯泡的迅速变亮;随着时间的积累,两极板电量变少,电势差变小,流过灯泡的电流减小,直至两极板电荷量为零不带电,则无电流流过小灯泡即熄灭,故选C。(3)[3]开始充电时两极板的不带电,两极板电势差为零,设电源内阻为r,则开始充电时有由图像可知开始充电时实线的电流较小,故电路中的电阻较大,因此电阻箱阻值为;[4]图像的物理意义为充电过程中电流随时间的变化图线,故曲线与坐标轴所围面积等于该次充电完成后电容器上的电荷量。10.(2023新课标)一学生小组做“用单摆测量重力加速度的大小”实验。

(1)用实验室提供的螺旋测微器测量摆球直径。首先,调节螺旋测微器,拧动微调旋钮使测微螺杆和测砧相触时,发现固定刻度的横线与可动刻度上的零刻度线未对齐,如图(a)所示,该示数为___________mm;螺旋测微器在夹有摆球时示数如图(b)所示,该示数为___________mm,则摆球的直径为___________mm。(2)单摆实验的装置示意图如图(c)所示,其中角度盘需要固定在杆上的确定点O处,摆线在角度盘上所指的示数为摆角的大小。若将角度盘固定在O点上方,则摆线在角度盘上所指的示数为5°时,实际摆角___________5°(填“大于”或“小于”)。(3)某次实验所用单摆的摆线长度为81.50cm,则摆长为___________cm。实验中观测到从摆球第1次经过最低点到第61次经过最低点的时间间隔为54.60s,则此单摆周期为___________s,该小组测得的重力加速度大小为___________m/s2.(结果均保留3位有效数字,π2取9.870)【答案】0.006/0.007/0.00820.034/20.033/20.035/20.03220.027/20.028/20.029大于82.51.829.83【详解】(1)[1]测量前测微螺杆与和测砧相触时,图(a)的示数为[2]螺旋测微器读数是固定刻度读数(0.5mm的整数倍)加可动刻度(0.5mm以下的小数)读数,图中读数为[3]则摆球的直径为(2)[4]角度盘的大小一定,即在规定的位置安装角度盘,测量的摆角准确,但将角度盘固定在规定位置上方,即角度盘到悬挂点的距离变短,同样的角度,摆线在刻度盘上扫过的弧长变短,故摆线在角度盘上所指的示数为5°时,实际摆角大于5°;(3)[5]单摆的摆线长度为81.50cm,则摆长为结果保留三位有效数字,得摆长为82.5cm;[6]一次全振动单摆经过最低点两次,故此单摆的周期为[7]由单摆的周期表达式得,重力加速度四、解答题11.(2023新课标)将扁平的石子向水面快速抛出,石子可能会在水面上一跳一跳地飞向远方,俗称“打水漂”。要使石子从水面跳起产生“水漂”效果,石子接触水面时的速度方向与水面的夹角不能大于θ。为了观察到“水漂”,一同学将一石子从距水面高度为h处水平抛出,抛出速度的最小值为多少?(不计石子在空中飞行时的空气阻力,重力加速度大小为g)【答案】【详解】石子做平抛运动,竖直方向做自由落体运动,则有可得落到水面上时的竖直速度由题意可知即石子抛出速度的最小值为。12.(2023新课标)密立根油滴实验的示意图如图所示。两水平金属平板上下放置,间距固定,可从上板中央的小孔向两板间喷入大小不同、带电量不同、密度相同的小油滴。两板间不加电压时,油滴a、b在重力和空气阻力的作用下竖直向下匀速运动,速率分别为v0、;两板间加上电压后(上板为正极),这两个油滴很快达到相同的速率,均竖直向下匀速运动。油滴可视为球形,所受空气阻力大小与油滴半径、运动速率成正比,比例系数视为常数。不计空气浮力和油滴间的相互作用。(1)求油滴a和油滴b的质量之比;(2)判断油滴a和油滴b所带电荷的正负,并求a、b所带电荷量的绝对值之比。

【答案】(1)8:1;(2)油滴a带负电,油滴b带正电;4:1【详解】(1)设油滴半径r,密度为ρ,则油滴质量则速率为v时受阻力则当油滴匀速下落时解得可知则(2)两板间加上电压后(上板为正极),这两个油滴很快达到相同的速率,可知油滴a做减速运动,油滴b做加速运动,可知油滴a带负电,油滴b带正电;当再次匀速下落时,对a由受力平衡可得其中对b由受力平衡可得其中联立解得13.(2023新课标)一边长为L、质量为m的正方形金属细框,每边电阻为R0,置于光滑的绝缘水平桌面(纸面)上。宽度为2L的区域内存在方向垂直于纸面的匀强磁场,磁感应强度大小为B,两虚线为磁场边界,如图(a)所示。(1)使金属框以一定的初速度向右运动,进入磁场。运动过程中金属框的左、右边框始终与磁场边界平行,金属框完全穿过磁场区域后,速度大小降为它初速度的一半,求金属框的初速度大小。(2)在桌面上固定两条光滑长直金属导轨,导轨与磁场边界垂直,左端连接电阻R1=2R0,导轨电阻可忽略,金属框置于导轨上,如图(b)所示。让金属框以与(1)中相同的初速度向右运动,进入磁场。运动过程中金属框的上、下边框处处与导轨始终接触良好。求在金属框整个运动过程中,电阻R1产生的热量。【答案】(1);(2)【详解】(1)金属框进入磁场过程中有则金属框进入磁场过程中流过回路的电荷量为则金属框完全穿过磁场区域的过程中流过回路的电荷量为且有联立有(2)设金属框的初速度为v0,则金属框进入磁场时的末速度为v1,向右为正方向。由于导轨电阻可忽略,此时金属框上下部分被短路,故电路中的总电再根据动量定理有解得则在此过程中根据能量守恒有解得其中此后线框完全进入磁场中,则线框左右两边均作为电源,且等效电路图如下

则此时回路的总电阻设线框刚离开磁场时的速度为v2,再根据动量定理有解得v2=0则说明线框刚离开磁场时就停止运动了,则再根据能量守恒有其中则在金属框整个运动过程中,电阻R1产生的热量2023年全省普通高中学业水平等级考试(山东卷)注意事项:1.答卷前,考生务必将自己的姓名、考生号等填写在答题卡和试卷指定位置。2.回答选择题时,选出每小题答案后,用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其他答案标号。回答非选择题时,将答案写在答题卡上写在本试卷上无效。3.考试结束后、将本试卷和答题卡一并交回。一、单项选择题:本题共8小题,每小题3分,共24分。每小题只有一个选项符合题目要求。1.“梦天号”实验舱携带世界首套可相互比对的冷原子钟组发射升空,对提升我国导航定位、深空探测等技术具有重要意义。如图所示为某原子钟工作的四能级体系,原子吸收频率为的光子从基态能级I跃迁至激发态能级Ⅱ,然后自发辐射出频率为的光子,跃迁到钟跃迁的上能级2,并在一定条件下可跃迁到钟跃迁的下能级1,实现受激辐射,发出钟激光,最后辐射出频率为的光子回到基态。该原子钟产生的钟激光的频率为()A. B. C. D.【答案】D【解析】【详解】原子吸收频率为的光子从基态能级I跃迁至激发态能级Ⅱ时有且从激发态能级Ⅱ向下跃迁到基态I的过程有联立解得故选D。2.餐厅暖盘车的储盘装置示意图如图所示,三根完全相同的弹簧等间距竖直悬挂在水平固定圆环上,下端连接托盘。托盘上叠放若干相同的盘子,取走一个盘子,稳定后余下的正好升高补平。已知单个盘子的质量为300g,相邻两盘间距1.0cm,重力加速度大小取10m/s2。弹簧始终在弹性限度内,每根弹簧的劲度系数为()A.10N/m B.100N/m C.200N/m D.300N/m【答案】B【解析】【详解】由题知,取走一个盘子,稳定后余下的正好升高补平,则说明一个盘子的重力可以使弹簧形变相邻两盘间距,则有mg=3∙kx解得k=100N/m故选B。3.牛顿认为物体落地是由于地球对物体的吸引,这种吸引力可能与天体间(如地球与月球)的引力具有相同的性质、且都满足。已知地月之间的距离r大约是地球半径的60倍,地球表面的重力加速度为g,根据牛顿的猜想,月球绕地球公转的周期为()A. B. C. D.【答案】C【解析】【详解】设地球半径为R,由题知,地球表面的重力加速度为g,则有月球绕地球公转有r=60R联立有故选C。4.《天工开物》中记载了古人借助水力使用高转筒车往稻田里引水的场景。引水过程简化如下:两个半径均为R的水轮,以角速度ω匀速转动。水筒在筒车上均匀排布,单位长度上有n个,与水轮间无相对滑动。每个水筒离开水面时装有质量为m的水,其中的60%被输送到高出水面H处灌入稻田。当地的重力加速度为g,则筒车对灌入稻田的水做功的功率为()A. B. C. D.nmgωRH【答案】B【解析】【详解】由题知,水筒在筒车上均匀排布,单位长度上有n个,且每个水筒离开水面时装有质量为m的水、其中的60%被输送到高出水面H处灌入稻田,则水轮转一圈灌入农田的水的总质量为m总=2πRnm×60%=1.2πRnm则水轮转一圈灌入稻田的水克服重力做的功W=1.2πRnmgH则筒车对灌入稻田的水做功的功率为联立有故选B。5.如图所示为一种干涉热膨胀仪原理图。G为标准石英环,C为待测柱形样品,C的上表面与上方标准平面石英板之间存在劈形空气层。用单色平行光垂直照射上方石英板,会形成干涉条纹。已知C的膨胀系数小于G的膨胀系数,当温度升高时,下列说法正确的是()A.劈形空气层的厚度变大,条纹向左移动 B.劈形空气层的厚度变小,条纹向左移动C.劈形空气层的厚度变大,条纹向右移动 D.劈形空气层的厚度变小,条纹向右移动【答案】A【解析】【详解】由题知,C的膨胀系数小于G的膨胀系数,当温度升高时,G增长的高度大于C增长的高度,则劈形空气层的厚度变大,且同一厚度的空气膜向劈尖移动,则条纹向左移动。故选A。6.如图所示,电动公交车做匀减速直线运动进站,连续经过R、S、T三点,已知ST间的距离是RS的两倍,RS段的平均速度是10m/s,ST段的平均速度是5m/s,则公交车经过T点时的瞬时速度为()A3m/s B.2m/s C.1m/s D.0.5m/s【答案】C【解析】【详解】由题知,电动公交车做匀减速直线运动,且设RS间的距离为x,则根据题意有,联立解得t2=4t1,vT=vR-10再根据匀变速直线运动速度与时间的关系有vT=vR-a∙5t1则at1=2m/s其中还有解得vR=11m/s联立解得vT=1m/s故选C7.某节能储能输电网络如图所示,发电机的输出电压U1=250V,输出功率500kW。降压变压器的匝数比n3:n4=50:1,输电线总电阻R=62.5Ω。其余线路电阻不计,用户端电压U4=220V,功率88kW,所有变压器均为理想变压器。下列说法正确的是()A.发电机的输出电流为368A B.输电线上损失的功率为4.8kWC.输送给储能站的功率为408kW D.升压变压器的匝数比n1:n2=1:44【答案】C【解析】【详解】A.由题知,发电机的输出电压U1=250V,输出功率500kW,则有A错误;BD.由题知,用户端电压U4=220V,功率88kW,则有P′=U4I4联立解得I4=400A,I3=8A,U3=11000V则输电线上损失的功率为P损=I32R=4kW且U2=U3+I3R=11500V再根据,解得BD错误;C.根据理想变压器无功率损失有P=U2I3+P储代入数据有P储=408kWC正确。故选C。8.质量为M的玩具动力小车在水平面上运动时,牵引力F和受到的阻力f均为恒力,如图所示,小车用一根不可伸长的轻绳拉着质量为m的物体由静止开始运动。当小车拖动物体行驶的位移为时,小车达到额定功率,轻绳从物体上脱落。物体继续滑行一段时间后停下,其总位移为。物体与地面间的动摩擦因数不变,不计空气阻力。小车的额定功率P0为()A. B.C. D.【答案】A【解析】【详解】设物体与地面间的动摩擦因数为μ,当小车拖动物体行驶的位移为S1的过程中有F-f-μmg=(m+M)av2=2aS1P0=Fv轻绳从物体上脱落后a2=μgv2=2a2(S2-S1)联立有故选A。二、多项选择题:本题共4小题,每小题4分,共16分。每小题有多个选项符合题目要求,全部选对得4分,选对但不全的得2分,有选错的得0分。9.一定质量的理想气体,初始温度为,压强为。经等容过程,该气体吸收的热量后温度上升;若经等压过程,需要吸收的热量才能使气体温度上升。下列说法正确的是()A.初始状态下,气体的体积为 B.等压过程中,气体对外做功C.等压过程中,气体体积增加了原体积的 D.两个过程中,气体的内能增加量都为【答案】AD【解析】【详解】C.令理想气体的初始状态的压强,体积和温度分别为等容过程为状态二等压过程为状态三由理想气体状态方程可得解得体积增加了原来的,C错误;D.等容过程中气体做功为零,由热力学第一定律两个过程的初末温度相同即内能变化相同,因此内能增加都为,D正确;AB.等压过程内能增加了,吸收热量为,由热力学第一定律可知气体对外做功为,即做功的大小为解得A正确B错误;故选AD。10.如图所示,沿水平方向做简谐振动的质点,依次通过相距L的A、B两点。已知质点在A点的位移大小为振幅的一半,B点位移大小是A点的倍,质点经过A点时开始计时,t时刻第二次经过B点,该振动的振幅和周期可能是()A. B. C. D.【答案】BC【解析】【详解】AB.当AB两点在平衡位置的同侧时有可得;或者因此可知第二次经过B点时,解得此时位移关系为解得故A错误,B正确;CD.当AB两点在平衡位置两侧时有解得或者(由图中运动方向舍去),或者当第二次经过B点时,则解得此时位移关系为解得C正确D错误;故选BC。11.如图所示,正六棱柱上下底面的中心为O和,A、D两点分别固定等量异号的点电荷,下列说法正确的是()A.点与点电场强度大小相等B.点与点的电场强度方向相同C.点与点的电势差小于点与点的电势差D.将试探电荷由F点沿直线移动到O点,其电势能先增大后减小【答案】ACD【解析】【详解】D.将六棱柱的上表面拿出由几何条件可知正电荷在OF中点K的场强方向垂直OF,则K点的合场强与OF的夹角为锐角,在F点的场强和OF的夹角为钝角,因此将正电荷从F移到O点过程中电场力先做负功后做正功,电势能先增大后减小,D正确;C.由等量异种电荷的电势分布可知,,,因此C正确;AB.由等量异种电荷的对称性可知和电场强度大小相等,和电场强度方向不同,A正确B错误;故选ACD。12.足够长U形导轨平置在光滑水平绝缘桌面上,宽为,电阻不计。质量为、长为、电阻为的导体棒MN放置在导轨上,与导轨形成矩形回路并始终接触良好,I和Ⅱ区域内分别存在竖直方向的匀强磁场,磁感应强度分别为和,其中,方向向下。用不可伸长的轻绳跨过固定轻滑轮将导轨CD段中点与质量为的重物相连,绳与CD垂直且平行于桌面。如图所示,某时刻MN、CD同时分别进入磁场区域I和Ⅱ并做匀速直线运动,MN、CD与磁场边界平行。MN的速度,CD的速度为且,MN和导轨间的动摩擦因数为0.2。重力加速度大小取,下列说法正确的是()A.的方向向上 B.的方向向下 C. D.【答案】BD【解析】【详解】AB.导轨的速度,因此对导体棒受力分析可知导体棒受到向右的摩擦力以及向左的安培力,摩擦力大小为导体棒的安培力大小为由左手定则可知导体棒的电流方向为,导体框受到向左的摩擦力,向右的拉力和向右的安培力,安培力大小为由左手定则可知的方向为垂直直面向里,A错误B正确;CD.对导体棒分析对导体框分析电路中的电流为联立解得C错误D正确;故选BD三、非选择题:本题共6小题,共60分。13.利用图甲所示实验装置可探究等温条件下气体压强与体积的关系。将带有刻度的注射器竖直固定在铁架台上,注射器内封闭一定质量的空气,下端通过塑料管与压强传感器相连。活塞上端固定一托盘,托盘中放入砝码,待气体状态稳定后,记录气体压强和体积(等于注射器示数与塑料管容积之和),逐次增加砝码质量,采集多组数据并作出拟合曲线如图乙所示。回答以下问题:(1)在实验误差允许范围内,图乙中的拟合曲线为一条过原点的直线,说明在等温情况下,一定质量的气体___________。A.与成正比B.与成正比(2)若气体被压缩到,由图乙可读出封闭气体压强为___________(保留3位有效数字)。(3)某组同学进行实验时,一同学在记录数据时漏掉了,则在计算乘积时,他的计算结果与同组正确记录数据同学的计算结果之差的绝对值会随的增大而___________(填“增大”或“减小”)。【答案】①.B②.③.增大【解析】【详解】(1)[1]在实验误差允许范围内,图乙中的拟合曲线为一条过原点的直线,说明在等温情况下,一定质量的气体,与成正比。故选B。(2)[2]若气体被压缩到,则有由图乙可读出封闭气体压强为(3)[3]某组同学进行实验时,一同学在记录数据时漏掉了,则在计算乘积时,根据可知他的计算结果与同组正确记录数据同学的计算结果之差的绝对值会随的增大而增大。14.电容储能已经在电动汽车,风、光发电、脉冲电源等方面得到广泛应用。某同学设计图甲所示电路,探究不同电压下电容器的充、放电过程,器材如下:电容器C(额定电压,电容标识不清);电源E(电动势,内阻不计);电阻箱(阻值);滑动变阻器(最大阻值,额定电流);电压表V(量程,内阻很大);发光二极管,开关,电流传感器,计算机,导线若干。回答以下问题:(1)按照图甲连接电路,闭合开关,若要升高电容器充电电压,滑动变阻器滑片应向___________端滑动(填“a”或“b”)。(2)调节滑动变阻器滑片位置,电压表表盘如图乙所示,示数为___________V(保留1位小数)。(3)继续调节滑动变阻器滑片位置,电压表示数为时,开关掷向1,得到电容器充电过程的图像,如图丙所示。借鉴“用油膜法估测油酸分子的大小”实验中估算油膜面积的方法,根据图像可估算出充电结束后,电容器存储的电荷量为___________C(结果保留2位有效数字)。(4)本电路中所使用电容器的电容约为___________F(结果保留2位有效数字)。(5)电容器充电后,将开关掷向2,发光二极管___________(填“”或“”)闪光。【答案】①.b

②.6.5③.④.⑤.【解析】【详解】(1)[1]滑动变阻器分压式接法,故向b端滑动充电电压升高;(2)[2]量程15V,每个小格0.5V,估读,故6.5V;(3)[3]图像所围的面积,等于电容器存储的电荷量,35个小格,故电容器存储的电荷量为C;(4)[4]由电容的定义式得:C;(5)[5]开关掷向2,电容器放电,故闪光。15.电磁炮灭火消防车(图甲)采用电磁弹射技术投射灭火弹进入高层建筑快速灭火。电容器储存的能量通过电磁感应转化成灭火弹的动能,设置储能电容器的工作电压可获得所需的灭火弹出膛速度。如图乙所示,若电磁炮正对高楼,与高楼之间的水平距离,灭火弹出膛速度,方向与水平面夹角,不计炮口离地面高度及空气阻力,取重力加速度大小,。(1)求灭火弹击中高楼位置距地面的高度H;(2)已知电容器储存的电能,转化为灭火弹动能的效率,灭火弹的质量为,电容,电容器工作电压U应设置为多少?【答案】(1)60m;(2)【解析】【详解】(1)灭火弹做斜向上抛运动,则水平方向上有竖直方向上有代入数据联立解得(2)根据题意可知又因为联立可得16.一种反射式光纤位移传感器可以实现微小位移测量,其部分原理简化如图所示。两光纤可等效为圆柱状玻璃丝M、N,相距为d,直径均为,折射率为n()。M、N下端横截面平齐且与被测物体表面平行。激光在M内多次全反射后从下端面射向被测物体,经被测物体表面镜面反射至N下端面,N下端面被照亮的面积与玻璃丝下端面到被测物体距离有关。(1)从M下端面出射的光与竖直方向的最大偏角为,求的正弦值;(2)被测物体自上而下微小移动,使N下端面从刚能接收反射激光到恰好全部被照亮,求玻璃丝下端面到被测物体距离b的相应范围(只考虑在被测物体表面反射一次的光线)。【答案】(1);(2)【解析】【详解】(1)由题意可知当光在两侧刚好发生全反射时从M下端面出射的光与竖直方向夹角最大,设光在M下端与竖直方向的偏角为α,此时可得又因为所以(2)根据题意要使N下端面从刚能接收反射激光到恰好全部被照亮,光路图如图所示则玻璃丝下端面到被测物体距离b的相应范围应该为当距离最近时有当距离最远时有根据(1)可知联立可得所以满足条件的范围为17.如图所示,在,的区域中,存在沿y轴正方向、场强大小为E的匀强电场,电场的周围分布着垂直纸面向外的恒定匀强磁场。一个质量为m,电量为q的带正电粒子从OP中点A进入电场(不计粒子重力)。(1)若粒子初速度为零,粒子从上边界垂直QN第二次离开电场后,垂直NP再次进入电场,求磁场的磁感应强度B的大小;(2)若改变电场强度大小,粒子以一定的初速度从A点沿y轴正方向第一次进入电场、离开电场后从P点第二次进入电场,在电场的作用下从Q点离开。(i)求改变后电场强度的大小和粒子的初速度;(ii)通过计算判断粒子能否从P点第三次进入电场。【答案】(1);(2)(i),;(ii)不会【解析】【详解】(1)由题意粒子在电场中做匀加速直线运动,根据动能定理有粒子在磁场中做匀速圆周运动,有粒子从上边界垂直QN第二次离开电场后,垂直NP再次进入电场,轨迹如图根据几何关系可知联立可得(2)(i)由题意可知,做出粒子在电场和磁场中运动轨迹如图在磁场中做匀速圆周运动,根据几何关系可知解得所以有,洛伦兹力提供向心力带电粒子从A点开始做匀加速直线运动,根据动能定理有再一次进入电场后做类似斜抛运动,沿x方向有沿y方向上有其中根据牛顿第二定律有联立以上各式解得(ii)粒子从P到Q根据动能定理有可得从Q射出时的速度为此时粒子在磁场中的半径根据其几何关系可知对应的圆心坐标为,而圆心与P距离为故不会再从P点进入电场。18.如图所示,物块A和木板B置于水平地面上,固定光滑弧形轨道末端与B的上表面所在平面相切,竖直挡板P固定在地面上。作用在A上的水平外力,使A与B以相同速度向右做匀速直线运动。当B的左端经过轨道末端时,从弧形轨道某处无初速度下滑的滑块C恰好到达最低点,并以水平速度v滑上B的上表面,同时撤掉外力,此时B右端与P板的距离为s。已知,,,,A与地面间无摩擦,B与地面间动摩擦因数,C与B间动摩擦因数,B足够长,使得C不会从B上滑下。B与P、A的碰撞均为弹性碰撞,不计碰撞时间,取重力加速度大小。(1)求C下滑的高度H;(2)与P碰撞前,若B与C能达到共速,且A、B未发生碰撞,求s的范围;(3)若,求B与P碰撞前,摩擦力对C做的功W;(4)若

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