2023年全國統(tǒng)一高考物理試卷(新課標(biāo)ⅲ)【史上最全解析】

第19頁〔共19頁〕2023年全國統(tǒng)一高考物理試卷〔新課標(biāo)Ⅲ〕一、選擇題：此題共8個小題，每題6分，共48分。在每個小題給出的四個選項中，第1-4題只有一項符合題目要求，第5-8題有多項符合題目要求。全部選對的得6分，選對不全的得3分，有選錯的得0分。1．〔6分〕1934年，約里奧﹣居里夫婦用α粒子轟擊鋁核Al，產(chǎn)生了第一個人工放射性核素X：α+Al→n+X．X的原子序數(shù)和質(zhì)量數(shù)分別為〔〕A．15和28 B．15和30 C．16和30 D．17和312．〔6分〕為了探測引力波，“天琴方案〞預(yù)計發(fā)射地球衛(wèi)星P，其軌道半徑約為地球半徑的16倍；另一地球衛(wèi)星Q的軌道半徑約為地球半徑的4倍。P與Q的周期之比約為〔〕A．2：1 B．4：1 C．8：1 D．16：13．〔6分〕一電阻接到方波交流電源上，在一個周期內(nèi)產(chǎn)生的熱量為Q方；假設(shè)該電阻接到正弦交流電源上，在一個周期內(nèi)產(chǎn)生的熱量為Q正．該電阻上電壓的峰值均為u0，周期均為T，如下圖。那么Q方：Q正等于〔〕A．1： B．：1 C．1：2 D．2：14．〔6分〕在一斜面頂端，將甲、乙兩個小球分別以v和的速度沿同一方向水平拋出，兩球都落在該斜面上。甲球落至斜面時的速率是乙球落至斜面時速率的〔〕A．2倍 B．4倍 C．6倍 D．8倍5．〔6分〕甲、乙兩車在同一平直公路上同向運(yùn)動，甲做勻加速直線運(yùn)動，乙做勻速直線運(yùn)動。甲、乙兩車的位置x隨時間t的變化如下圖。以下說法正確的是〔〕A．在t1時刻兩車速度相等B．從0到t1時間內(nèi)，兩車走過的路程相等C．從t1到t2時間內(nèi)，兩車走過的路程相等D．在t1到t2時間內(nèi)的某時刻，兩車速度相等6．〔6分〕地下礦井中的礦石裝在礦車中，用電機(jī)通過豎井運(yùn)送到地面。某豎井中礦車提升的速度大小v隨時間t的變化關(guān)系如下圖，其中圖線①②分別描述兩次不同的提升過程，它們變速階段加速度的大小都相同；兩次提升的高度相同，提升的質(zhì)量相等。不考慮摩擦阻力和空氣阻力。對于第①次和第②次提升過程，〔〕A．礦車上升所用的時間之比為4：5B．電機(jī)的最大牽引力之比為2：1C．電機(jī)輸出的最大功率之比為2：1D．電機(jī)所做的功之比為4：57．〔6分〕如圖〔a〕，在同一平面內(nèi)固定有一長直導(dǎo)線PQ和一導(dǎo)線框R，R在PQ的右側(cè)。導(dǎo)線PQ中通有正弦交流電i，i的變化如圖〔b〕所示，規(guī)定從Q到P為電流正方向。導(dǎo)線框R中的感應(yīng)電動勢〔〕A．在t=時為零B．在t=時改變方向C．在t=時最大，且沿順時針方向D．在t=T時最大，且沿順時針方向8．〔6分〕如圖，一平行板電容器連接在直流電源上，電容器的極板水平；兩微粒a、b所帶電荷量大小相等、符號相反，使它們分別靜止于電容器的上、下極板附近，與極板距離相等?，F(xiàn)同時釋放a、b，它們由靜止開始運(yùn)動。在隨后的某時刻t，a、b經(jīng)過電容器兩極板間下半?yún)^(qū)域的同一水平面。a、b間的相互作用和重力可忽略。以下說法正確的是〔〕A．a(chǎn)的質(zhì)量比b的大B．在t時刻，a的動能比b的大C．在t時刻，a和b的電勢能相等D．在t時刻，a和b的動量大小相等二、非選擇題。第9-12題為必考題，每個試題考生都必須作答。第13-16題為選考題，考生根據(jù)要求作答?！惨弧潮乜碱}.9．〔6分〕甲、乙兩同學(xué)通過下面的實驗測量人的反響時間。實驗步驟如下：〔1〕甲用兩個手指輕輕捏住量程為L的木尺上端，讓木尺自然下垂。乙把手放在尺的下端〔位置恰好處于L刻度處，但未碰到尺〕，準(zhǔn)備用手指夾住下落的尺。〔2〕甲在不通知乙的情況下，突然松手，尺子下落；乙看到尺子下落后快速用手指夾住尺子。假設(shè)夾住尺子的位置刻度為L1，重力加速度大小為g，那么乙的反響時間為〔用L、L1和g表示〕?！?〕當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣却笮間=9.80m/s2，L=30.0cm，L1=10.4cm。乙的反響時間為s．〔結(jié)果保存2位有效數(shù)字〕〔4〕寫出一條能提高測量結(jié)果準(zhǔn)確程度的建議：。10．〔9分〕一課外實驗小組用如下圖的電路測量某待測電阻Rx的阻值，圖中R0為標(biāo)準(zhǔn)定值電阻〔R0=20.0Ω〕；可視為理想電壓表；S1為單刀開關(guān)，S2為單刀雙擲開關(guān)；E為電源；R為滑動變阻器。采用如下步驟完成實驗：〔1〕按照實驗原理線路圖〔a〕，將圖〔b〕中實物連線；〔2〕將滑動變阻器滑動端置于適當(dāng)?shù)奈恢茫]合S1；〔3〕將開關(guān)S2擲于1端，改變滑動變阻器滑動端的位置，記下此時電壓表的示數(shù)U1；然后將S2擲于2端，記下此時電壓表的示數(shù)U2；〔4〕待測電阻阻值的表達(dá)式Rx=〔用R0、U1、U2表示〕；〔5〕重復(fù)步驟〔3〕，得到如下數(shù)據(jù)：12345U1/V0.250.300.360.400.44U2/V0.861.031.221.361.493.443.433.393.403.39〔6〕利用上述5次測量所得的平均值，求得Rx=Ω．〔保存1位小數(shù)〕11．〔12分〕如圖，從離子源產(chǎn)生的甲、乙兩種離子，由靜止經(jīng)加速電壓U加速后在紙面內(nèi)水平向右運(yùn)動，自M點垂直于磁場邊界射入勻強(qiáng)磁場，磁場方向垂直于紙面向里，磁場左邊界豎直。甲種離子射入磁場的速度大小為v1，并在磁場邊界的N點射出；乙種離子在MN的中點射出；MN長為l。不計重力影響和離子間的相互作用。求〔1〕磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小；〔2〕甲、乙兩種離子的比荷之比。12．〔20分〕如圖，在豎直平面內(nèi)，一半徑為R的光滑圓弧軌道ABC和水平軌道PA在A點相切，BC為圓弧軌道的直徑，O為圓心，OA和OB之間的夾角為α，sinα=．一質(zhì)量為m的小球沿水平軌道向右運(yùn)動，經(jīng)A點沿圓弧軌道通過C點，落至水平軌道；在整個過程中，除受到重力及軌道作用力外，小球還一直受到一水平恒力的作用。小球在C點所受合力的方向指向圓心，且此時小球?qū)壍赖膲毫η『脼榱恪Ｖ亓铀俣却笮間。求〔1〕水平恒力的大小和小球到達(dá)C點時速度的大小；〔2〕小球達(dá)A點時動量的大?。弧?〕小球從C點落至水平軌道所用的時間?！捕尺x考題：共15分，請考生從2道物理題中任選一題作答，如果多做，那么按所做的第一題計分。[物理——選修3-3]〔15分〕13．〔5分〕如圖，一定量的理想氣體從狀態(tài)a變化到狀態(tài)b，其過程如p﹣V圖中從a到b的直線所示。在此過程中〔〕A．氣體溫度一直降低B．氣體內(nèi)能一直增加C．氣體一直對外做功D．氣體一直從外界吸熱E．氣體吸收的熱量一直全部用于對外做功14．〔10分〕在兩端封閉、粗細(xì)均勻的U形細(xì)玻璃管內(nèi)有一段水銀柱，水銀柱的兩端各封閉有一段空氣。當(dāng)U形管兩端豎直朝上時，左，右兩邊空氣柱的長度分別為l1=18.0cm和l2=12.0cm，左邊氣體的壓強(qiáng)為12.0cmHg．現(xiàn)將U形管緩慢平放在水平桌面上，沒有氣體從管的一邊通過水銀逸入另一邊。求U形管平放時兩邊空氣柱的長度。在整個過程中，氣體溫度不變?！疚锢?-選修3-4】〔15分〕15．一列簡諧橫波沿x軸正方向傳播，在t=0和t=0.20s時的波形分別如圖中實線和虛線所示。該波的周期T＞0.20s。以下說法正確的是〔〕A．波速為0.40m/sB．波長為0.08mC．x=0.08m的質(zhì)點在t=0.70s時位于波谷D．x=0.08m的質(zhì)點在t=0.12s時位于波谷E．假設(shè)此波傳入另一介質(zhì)中其波速變?yōu)?.80m/s，那么它在該介質(zhì)中的波長為0.32m16．如圖，某同學(xué)在一張水平放置的白紙上畫了一個小標(biāo)記“?〞〔圖中O點〕，然后用橫截面為等邊三角形ABC的三棱鏡壓在這個標(biāo)記上，小標(biāo)記位于AC邊上。D位于AB邊上，過D點做AC邊的垂線交AC于F．該同學(xué)在D點正上方向下順著直線DF的方向觀察，恰好可以看到小標(biāo)記的像；過O點做AB邊的垂線交直線DF于E；DE=2cm，EF=1cm。求三棱鏡的折射率。〔不考慮光線在三棱鏡中的反射〕2023年全國統(tǒng)一高考物理試卷〔新課標(biāo)Ⅲ〕參考答案與試題解析一、選擇題：此題共8個小題，每題6分，共48分。在每個小題給出的四個選項中，第1-4題只有一項符合題目要求，第5-8題有多項符合題目要求。全部選對的得6分，選對不全的得3分，有選錯的得0分。1．〔6分〕1934年，約里奧﹣居里夫婦用α粒子轟擊鋁核Al，產(chǎn)生了第一個人工放射性核素X：α+Al→n+X．X的原子序數(shù)和質(zhì)量數(shù)分別為〔〕A．15和28 B．15和30 C．16和30 D．17和31【分析】明確α粒子的質(zhì)量數(shù)和電荷數(shù)，同時知道核反響中生成中子，再根據(jù)核反響方程中質(zhì)量數(shù)和電荷數(shù)守恒即可求出X的質(zhì)量數(shù)和電荷數(shù)。【解答】解：設(shè)X的質(zhì)量數(shù)為m，電荷數(shù)為n，根據(jù)核反響中質(zhì)量數(shù)守恒和電荷數(shù)守恒可知：4+27=1+m；2+13=0+n解得：m=30；n=15；故其原子序數(shù)為15，質(zhì)量數(shù)為30；故B正確，ACD錯誤。應(yīng)選：B?！军c評】此題考查對核反響方程的掌握，明確質(zhì)量數(shù)守恒和電荷數(shù)守恒的應(yīng)用，同時知道α粒子為，而中子為n。2．〔6分〕為了探測引力波，“天琴方案〞預(yù)計發(fā)射地球衛(wèi)星P，其軌道半徑約為地球半徑的16倍；另一地球衛(wèi)星Q的軌道半徑約為地球半徑的4倍。P與Q的周期之比約為〔〕A．2：1 B．4：1 C．8：1 D．16：1【分析】由題得到衛(wèi)星P與Q的軌道半徑之比，由開普勒第三定律求周期之比?！窘獯稹拷猓焊鶕?jù)題意可得P與Q的軌道半徑之比為：rP：rQ=4：1根據(jù)開普勒第三定律有：=k得：=可得周期之比為：TP：TQ=8：1故C正確，ABD錯誤。應(yīng)選：C?！军c評】此題中兩個衛(wèi)星的軌道半徑之間的關(guān)系，可以由開普勒第三定律快速解答，也可以由萬有引力定律提供向心力求出周期與半徑之間的關(guān)系后再進(jìn)行判斷。3．〔6分〕一電阻接到方波交流電源上，在一個周期內(nèi)產(chǎn)生的熱量為Q方；假設(shè)該電阻接到正弦交流電源上，在一個周期內(nèi)產(chǎn)生的熱量為Q正．該電阻上電壓的峰值均為u0，周期均為T，如下圖。那么Q方：Q正等于〔〕A．1： B．：1 C．1：2 D．2：1【分析】明確有效值的定義，知道正弦式交流電其最大值為有效值的倍，再根據(jù)焦耳定律列式即可確定一周期內(nèi)產(chǎn)生的熱量比值?！窘獯稹拷猓河蓤D可知，方形交流電源的有效值為U0，故其一周期產(chǎn)生的熱量為：Q方=T；正弦式交流電的有效值為：U=故其一周期產(chǎn)生的熱量為：Q正=T=；故有：Q方：Q正=2：1；故D正確，ABC錯誤。應(yīng)選：D。【點評】此題考查對有效值以及焦耳定律的應(yīng)用，要注意明確有效值是根據(jù)電流的熱效應(yīng)求解的，而只有正弦式交流電才滿足最大值為有效值的倍。4．〔6分〕在一斜面頂端，將甲、乙兩個小球分別以v和的速度沿同一方向水平拋出，兩球都落在該斜面上。甲球落至斜面時的速率是乙球落至斜面時速率的〔〕A．2倍 B．4倍 C．6倍 D．8倍【分析】根據(jù)平拋運(yùn)動的推論tanθ=2tanα得到甲、乙兩個小球落在斜面上時速度偏向角相等，根據(jù)運(yùn)動的合成與分解求出末速度即可?！窘獯稹拷猓涸O(shè)斜面傾角為α，小球落在斜面上速度方向偏向角為θ，甲球以速度v拋出，落在斜面上，如下圖；根據(jù)平拋運(yùn)動的推論可得tanθ=2tanα，所以甲乙兩個小球落在斜面上時速度偏向角相等；故對甲有：v甲末=對乙有：v乙末=，所以，故A正確、BCD錯誤；應(yīng)選：A?！军c評】此題主要是考查了平拋運(yùn)動的規(guī)律，知道平拋運(yùn)動可以分解為水平方向的勻速直線運(yùn)動和豎直方向的自由落體運(yùn)動；解決此題的關(guān)鍵知道平拋運(yùn)動的兩個推論。5．〔6分〕甲、乙兩車在同一平直公路上同向運(yùn)動，甲做勻加速直線運(yùn)動，乙做勻速直線運(yùn)動。甲、乙兩車的位置x隨時間t的變化如下圖。以下說法正確的是〔〕A．在t1時刻兩車速度相等B．從0到t1時間內(nèi)，兩車走過的路程相等C．從t1到t2時間內(nèi)，兩車走過的路程相等D．在t1到t2時間內(nèi)的某時刻，兩車速度相等【分析】x﹣t圖象的斜率表示速度，根據(jù)斜率的變化分析速度的變化；交點表示相遇，由此分析路程大小。【解答】解：A、x﹣t圖象的斜率表示速度，在t1時刻乙圖象的斜率大于甲圖象的斜率，所以乙車的速度大于甲車速度，故A錯誤；B、從0到t1時間內(nèi)，兩車走過的路程是乙車大于甲車，故B錯誤；C、從t1到t2時間內(nèi)，兩車走過的路程均為x2﹣x1，路程相等，故C正確；D、根據(jù)圖象可知，在t1時刻乙圖象的斜率大于甲圖象的斜率，在t2時刻乙圖象的斜率小于甲圖象的斜率，在t1到t2時間內(nèi)的某時刻二者的斜率相同，此時兩車速度相等，故D正確。應(yīng)選：CD?！军c評】對于圖象問題，我們學(xué)會“五看〞，即：看坐標(biāo)、看斜率、看面積、看交點、看截距；了解圖象的物理意義是正確解題的前提。6．〔6分〕地下礦井中的礦石裝在礦車中，用電機(jī)通過豎井運(yùn)送到地面。某豎井中礦車提升的速度大小v隨時間t的變化關(guān)系如下圖，其中圖線①②分別描述兩次不同的提升過程，它們變速階段加速度的大小都相同；兩次提升的高度相同，提升的質(zhì)量相等。不考慮摩擦阻力和空氣阻力。對于第①次和第②次提升過程，〔〕A．礦車上升所用的時間之比為4：5B．電機(jī)的最大牽引力之比為2：1C．電機(jī)輸出的最大功率之比為2：1D．電機(jī)所做的功之比為4：5【分析】兩次提升的高度相同，根據(jù)v﹣t圖象的面積表示位移列式，求解礦車上升所用的時間之比。根據(jù)圖象的斜率表示加速度，由牛頓第二定律分析電機(jī)的最大牽引力之比。由P=Fv求電機(jī)輸出的最大功率之比。由W=Pt求電機(jī)所做的功之比。【解答】解：A、設(shè)第②次提升過程礦車上升所用的時間為t。根據(jù)v﹣t圖象的面積表示位移，得：=+解得t=2.5t0。所以第①次和第②次提升過程礦車上升所用的時間之比為2t0：t=4：5，故A正確。B、根據(jù)圖象的斜率表示加速度，知兩次礦車勻加速運(yùn)動的加速度相同，由牛頓第二定律得F﹣mg=ma，可得F=mg+ma，所以電機(jī)的最大牽引力相等，故B錯誤。C、設(shè)電機(jī)的最大牽引力為F．第①次電機(jī)輸出的最大功率為P1=Fv0，第②次電機(jī)輸出的最大功率為P2=Fv0，因此電機(jī)輸出的最大功率之比為2：1，故C正確。D、電機(jī)所做的功與重力做功之和為零，因此電機(jī)做功之比為W1：W2=1：1，故D錯誤。應(yīng)選：AC。【點評】解決此題的關(guān)鍵要理清礦車的運(yùn)動情況，知道v﹣t圖象的面積表示位移，抓住兩次總位移相等來求第2次運(yùn)動時間。7．〔6分〕如圖〔a〕，在同一平面內(nèi)固定有一長直導(dǎo)線PQ和一導(dǎo)線框R，R在PQ的右側(cè)。導(dǎo)線PQ中通有正弦交流電i，i的變化如圖〔b〕所示，規(guī)定從Q到P為電流正方向。導(dǎo)線框R中的感應(yīng)電動勢〔〕A．在t=時為零B．在t=時改變方向C．在t=時最大，且沿順時針方向D．在t=T時最大，且沿順時針方向【分析】根據(jù)右手螺旋定那么得出直導(dǎo)線周圍的磁場方向，結(jié)合交流電電流大小的變化，根據(jù)楞次定律判斷電勢的上下?！窘獯稹拷猓篈、向上的電流在線框處的磁場的方向向里，由圖可知，當(dāng)時間為時刻，電流的變化率為0，電流產(chǎn)生的磁場的變化率為0，那么線框產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢與感應(yīng)電流為0，且在感應(yīng)電流為0的時刻，感應(yīng)電流的方向會發(fā)生變化；故A正確，B錯誤；C、結(jié)合正弦曲線變化的特點可知，當(dāng)PQ中的電流為0時，電流的變化率最大，所以電流產(chǎn)生的磁場的變化率最大，所以在時刻t=時或t=T時刻線框內(nèi)磁通量的變化率最大，那么產(chǎn)生的電動勢最大；在t=時刻，向里的磁場減小，R內(nèi)產(chǎn)生的感應(yīng)電流的磁場的方向向里，根據(jù)安培定那么可知，電流的方向為順時針方向，同理可知，在t=T時刻感應(yīng)電流的方向為逆時針方向，故C正確，D錯誤。應(yīng)選：AC?！军c評】此題考查了楞次定律的應(yīng)用，關(guān)鍵是弄清楚原來磁通量的變化，在用右手螺旋定那么判斷感應(yīng)電流的磁場方向8．〔6分〕如圖，一平行板電容器連接在直流電源上，電容器的極板水平；兩微粒a、b所帶電荷量大小相等、符號相反，使它們分別靜止于電容器的上、下極板附近，與極板距離相等。現(xiàn)同時釋放a、b，它們由靜止開始運(yùn)動。在隨后的某時刻t，a、b經(jīng)過電容器兩極板間下半?yún)^(qū)域的同一水平面。a、b間的相互作用和重力可忽略。以下說法正確的是〔〕A．a(chǎn)的質(zhì)量比b的大B．在t時刻，a的動能比b的大C．在t時刻，a和b的電勢能相等D．在t時刻，a和b的動量大小相等【分析】兩個粒子都做初速度為零的勻加速直線運(yùn)動，根據(jù)位移公式、牛頓第二定律結(jié)合位移關(guān)系，比擬質(zhì)量的大小。由動能定理列式分析動能的大小。由電場力做功關(guān)系分析電勢能的關(guān)系。由動量定理分析動量關(guān)系?！窘獯稹拷猓篈、兩個粒子都做初速度為零的勻加速直線運(yùn)動，那么有y==．由題意知，相同時間內(nèi)a的位移大于b的位移，q、E又相等，可知ma＜mb．故A錯誤。B、根據(jù)動能定理得Ek﹣0=qEy，即t時刻粒子的動能為Ek=qEy，a的位移大，電場力做功多，所以在t時刻，a的動能比b的大，故B正確。C、在t時刻，a、b經(jīng)過電場中同一水平面，電勢相等，它們的電荷量也相等，符號相反，由Eφ=qφ知，a和b的電勢能不相等，故C錯誤。D、由動量定理得qEt=p﹣0，得t時刻粒子的動量為p=qEt，q、E、t都相等，那么在t時刻，a和b的動量大小相等，故D正確。應(yīng)選：BD?！军c評】此題是牛頓第二定律、運(yùn)動學(xué)公式和動能定理、動量定理的綜合運(yùn)用，根據(jù)動能定理研究動能關(guān)系，由動量定理分析動量關(guān)系，都是常用的思路，要熟練掌握。二、非選擇題。第9-12題為必考題，每個試題考生都必須作答。第13-16題為選考題，考生根據(jù)要求作答?！惨弧潮乜碱}.9．〔6分〕甲、乙兩同學(xué)通過下面的實驗測量人的反響時間。實驗步驟如下：〔1〕甲用兩個手指輕輕捏住量程為L的木尺上端，讓木尺自然下垂。乙把手放在尺的下端〔位置恰好處于L刻度處，但未碰到尺〕，準(zhǔn)備用手指夾住下落的尺?！?〕甲在不通知乙的情況下，突然松手，尺子下落；乙看到尺子下落后快速用手指夾住尺子。假設(shè)夾住尺子的位置刻度為L1，重力加速度大小為g，那么乙的反響時間為〔用L、L1和g表示〕?！?〕當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣却笮間=9.80m/s2，L=30.0cm，L1=10.4cm。乙的反響時間為0.20s．〔結(jié)果保存2位有效數(shù)字〕〔4〕寫出一條能提高測量結(jié)果準(zhǔn)確程度的建議：屢次測量平均值；初始時乙的手指盡可能接近尺子?！痉治觥扛鶕?jù)自由落體運(yùn)動的位移公式，即可推導(dǎo)反響時間表達(dá)式；代入數(shù)據(jù)，從而即可求解反響時間；假設(shè)要提高準(zhǔn)確度，可屢次測量位移，取平均值，或減小手指與尺子的間距?！窘獯稹拷猓骸?〕尺子做自由落體運(yùn)動，根據(jù)位移公式：h=，而從尺子下落到乙手指夾住尺子，尺子下落的位移為：h=L﹣L1；因此乙的反響時間為t=；〔3〕當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣却笮間=9.80m/s2，L=30.0cm=0.3m，L1=10.4cm=0.104m，代入t=解得：t=0.20s；〔4〕從反響時間的表達(dá)式t=；可知，假設(shè)要提高測量結(jié)果準(zhǔn)確程度，除屢次測量位移，取平均值，還可以減小手指與尺子的間距，從而提高反響時間的準(zhǔn)確度，故答案為：〔2〕；〔3〕0.20；〔4〕屢次測量平均值；或者，初始時乙的手指盡可能接近尺子?！军c評】考查自由落體運(yùn)動的規(guī)律，掌握位移與時間關(guān)系式，理解實驗原理，為提高準(zhǔn)確度作下根底，同時注意有效數(shù)字。10．〔9分〕一課外實驗小組用如下圖的電路測量某待測電阻Rx的阻值，圖中R0為標(biāo)準(zhǔn)定值電阻〔R0=20.0Ω〕；可視為理想電壓表；S1為單刀開關(guān)，S2為單刀雙擲開關(guān)；E為電源；R為滑動變阻器。采用如下步驟完成實驗：〔1〕按照實驗原理線路圖〔a〕，將圖〔b〕中實物連線；〔2〕將滑動變阻器滑動端置于適當(dāng)?shù)奈恢?，閉合S1；〔3〕將開關(guān)S2擲于1端，改變滑動變阻器滑動端的位置，記下此時電壓表的示數(shù)U1；然后將S2擲于2端，記下此時電壓表的示數(shù)U2；〔4〕待測電阻阻值的表達(dá)式Rx=R0〔用R0、U1、U2表示〕；〔5〕重復(fù)步驟〔3〕，得到如下數(shù)據(jù)：12345U1/V0.250.300.360.400.44U2/V0.861.031.221.361.493.443.433.393.403.39〔6〕利用上述5次測量所得的平均值，求得Rx=48.2Ω．〔保存1位小數(shù)〕【分析】明確電路結(jié)構(gòu)和實驗原理，根據(jù)串聯(lián)電路的規(guī)律可得出待測電阻的表達(dá)式，再根據(jù)數(shù)學(xué)規(guī)律即可求出待測電阻的阻值?！窘獯稹拷猓骸?〕根據(jù)描點法可得出對應(yīng)的圖象如下圖；〔4〕根據(jù)實驗過程以及電路圖可知，Rx與R0串聯(lián)，當(dāng)開關(guān)接1時，電壓表測量R0兩端的電壓，故電流為：I=而開關(guān)接2時，測量兩電阻總的電壓，那么可知，Rx兩端的電壓為：U=U2﹣U1；由歐姆定律可知，待測電阻阻值的表達(dá)式為：Rx===R0；〔6〕的平均值為=3.41；那么結(jié)合〔4〕中公式可知，Rx=R0==2.41R0=2.41×20.0Ω=48.2Ω；故答案為：〔1〕如下圖；〔4〕R0；〔6〕48.2?！军c評】此題考查伏安法測電阻的實驗，要注意明確電壓表為理解電表，其內(nèi)阻無窮大，所以不會影響電路結(jié)構(gòu)，直接根據(jù)串聯(lián)電路規(guī)律即可確定對應(yīng)的電流和電壓。11．〔12分〕如圖，從離子源產(chǎn)生的甲、乙兩種離子，由靜止經(jīng)加速電壓U加速后在紙面內(nèi)水平向右運(yùn)動，自M點垂直于磁場邊界射入勻強(qiáng)磁場，磁場方向垂直于紙面向里，磁場左邊界豎直。甲種離子射入磁場的速度大小為v1，并在磁場邊界的N點射出；乙種離子在MN的中點射出；MN長為l。不計重力影響和離子間的相互作用。求〔1〕磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小；〔2〕甲、乙兩種離子的比荷之比?！痉治觥俊?〕離子在電場中加速，應(yīng)用動能定理求出粒子的比荷，甲離子在磁場中做圓周運(yùn)動，洛倫茲力提供向心力，由牛頓第二定律求出磁感應(yīng)強(qiáng)度?！?〕離子在電場中加速，在磁場中做圓周運(yùn)動，應(yīng)用動能定理與牛頓第二定律求出離子的比荷，然后求出兩離子比荷之比?！窘獯稹拷猓骸?〕甲粒子在電場中加速，由動能定理得：q1U=m1v12，由題意可知，甲離子在磁場中做圓周運(yùn)動的軌道半徑：r1=l，甲離子在磁場中做圓周運(yùn)動，洛倫茲力提供向心力，由牛頓第二定律得：q1v1B=m1，解得：B=；〔2〕離子在電場中加速，由動能定理得：對甲：q1U=m1v12，對乙：q2U=m2v22，由題意可知，甲離子在磁場中做圓周運(yùn)動的軌道半徑：r1=l，乙離子在磁場中做圓周運(yùn)動的軌道半徑：r2=l，離子在磁場中做圓周運(yùn)動，洛倫茲力提供向心力，由牛頓第二定律得：對甲：q1v1B=m1，對乙：q2v2B=m2，離子的比荷：k=，解得，甲乙離子的比荷之比：=；答：〔1〕磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為；〔2〕甲、乙兩種離子的比荷之比為1：4?！军c評】此題考查了離子在電場與磁場中的運(yùn)動，離子在電場中加速、在磁場中做勻速圓周運(yùn)動，分析清楚離子運(yùn)動過程、求出離子在磁場中做圓周運(yùn)的軌道半徑是解題的關(guān)鍵，應(yīng)用動能定理與牛頓第二定律即可解題。12．〔20分〕如圖，在豎直平面內(nèi)，一半徑為R的光滑圓弧軌道ABC和水平軌道PA在A點相切，BC為圓弧軌道的直徑，O為圓心，OA和OB之間的夾角為α，sinα=．一質(zhì)量為m的小球沿水平軌道向右運(yùn)動，經(jīng)A點沿圓弧軌道通過C點，落至水平軌道；在整個過程中，除受到重力及軌道作用力外，小球還一直受到一水平恒力的作用。小球在C點所受合力的方向指向圓心，且此時小球?qū)壍赖膲毫η『脼榱恪Ｖ亓铀俣却笮間。求〔1〕水平恒力的大小和小球到達(dá)C點時速度的大?。弧?〕小球達(dá)A點時動量的大?。弧?〕小球從C點落至水平軌道所用的時間?！痉治觥俊?〕根據(jù)力的合成法那么，結(jié)合牛頓第二定律，及勾股定理，即可求解；〔2〕作CD⊥PA，依據(jù)幾何關(guān)系，并由動能定理，即可求解動量大小；〔3〕根據(jù)運(yùn)動的合成與分解，結(jié)合運(yùn)動學(xué)公式，即可求解?！窘獯稹拷猓骸?〕設(shè)水平恒力的大小為F，小球到達(dá)C點時所受合力的大小為F，由力的合成法那么，那么有：F2=〔mg〕2+F02；設(shè)小球到達(dá)C點時的速度大小為v，由牛頓第二定律得：F=m聯(lián)立上式，結(jié)合題目所給數(shù)據(jù)，解得：F0=v=〔2〕設(shè)小球到達(dá)A點的速度大小v1，作CD⊥PA，交PA于D點，由幾何關(guān)系得：DA=RsinαCD=R〔1+cosα〕由動能定理有，﹣mg?CD﹣F0?DA=聯(lián)立上式，結(jié)合題目所給數(shù)據(jù)，那么小球在A點的動量大小為：P=mv1=〔3〕小球離開C點后，在豎直方向上做初速度不為零的勻加速直線運(yùn)動，加速度大小為g，設(shè)小球在豎直方向的初速度為v⊥，從C點落到水平軌道上所用時間為t，由運(yùn)動學(xué)公式，那么有：v⊥t+=CDv⊥=vsinα聯(lián)立上式，結(jié)合題目數(shù)據(jù)，解得：t=答：〔1〕水平恒力的大小和小球到達(dá)C點時速度的大?。弧?〕小球達(dá)A點時動量的大??；〔3〕小球從C點落至水平軌道所用的時間?！军c評】考查力的合成法那么，掌握牛頓第二定律的內(nèi)容，及動能定理的應(yīng)用，理解幾何知識的運(yùn)用，同時注意運(yùn)動的合成與分解的內(nèi)容。〔二〕選考題：共15分，請考生從2道物理題中任選一題作答，如果多做，那么按所做的第一題計分。[物理——選修3-3]〔15分〕13．〔5分〕如圖，一定量的理想氣體從狀態(tài)a變化到狀態(tài)b，其過程如p﹣V圖中從a到b的直線所示。在此過程中〔〕A．氣體溫度一直降低B．氣體內(nèi)能一直增加C．氣體一直對外做功D．氣體一直從外界吸熱E．氣體吸收的熱量一直全部用于對外做功【分析】根據(jù)氣體狀態(tài)方程=C去判斷溫度，從而知道內(nèi)能的變化。根據(jù)氣體體積的變化分析做功情況。結(jié)合熱力學(xué)第一定律分析?！窘獯稹拷猓篈、由圖知?dú)怏w的pV一直增大，由=C知?dú)怏w的溫度一直升高，故A錯誤。B、一定量的理想氣體內(nèi)能只跟溫度有關(guān)，溫度一直升高，氣體的內(nèi)能一直增加，故B正確。C、氣體的體積增大，那么氣體一直對外做功，故C正確。D、氣體的內(nèi)能一直增加，并且氣體一直對外做功，根據(jù)熱力學(xué)第一定律△U=W+Q可知?dú)怏w一直從外界吸熱，故D正確。E、氣體吸收的熱量用于對外功和增加內(nèi)能，故E錯誤。應(yīng)選：BCD?！军c評】該題結(jié)合圖象考查氣態(tài)方程，能夠運(yùn)用控制變量法研究多個物理量變化時的關(guān)系。要注意熱力學(xué)第一定律△U=W+Q中，W、Q取正負(fù)號的含義。14．〔10分〕在兩端封閉、粗細(xì)均勻的U形細(xì)玻璃管內(nèi)有一段水銀柱，水銀柱的兩端各封閉有一段空氣。當(dāng)U形管兩端豎直朝上時，左，右兩邊空氣柱的長度分別為l1=18.0cm和l2=12.0cm，左邊氣體的壓強(qiáng)為12.0cmHg．現(xiàn)將U形管緩慢平放在水平桌面上，沒有氣體從管的一邊通過水銀逸入另一邊。求U形管平放時兩邊空氣柱的長度。在整個過程中，氣體溫度不變?！痉治觥孔笥覂删植繗怏w作等溫變化，分析初態(tài)和末態(tài)氣體的壓強(qiáng)、體積，分別由玻意耳定律列式，即可求得U形管平放時兩邊空氣柱的長度?！窘獯稹拷猓涸O(shè)U形管平放時左右兩邊空氣柱的長度分別為a和b，它們的壓強(qiáng)為p。當(dāng)U形管兩端豎直朝上時，左邊氣體的壓強(qiáng)為p1=12.0cmHg，右邊氣體的壓強(qiáng)為p2=12.0cmHg﹣6cmHg=6cmHg。左右兩局部氣體作等溫變化，分別由玻意耳定律得對左局部氣體有p1l1S=paS對右局部氣體有p2l2S=pbS由幾何關(guān)系有a+b=l1+l2=30cm聯(lián)立以上各式得a=22.5cm，b=7.5cm答：U形管平放時左右兩