【真題】2023年普通高等學(xué)校招生全國(guó)統(tǒng)一考試上海卷-物理（解析版）

2023年上海市高考物理試卷一、單選題（本大題共12小題，共36.0分）1.關(guān)于α粒子散射實(shí)驗(yàn)正確的是(

)A.實(shí)驗(yàn)要在真空中進(jìn)行 B.熒光屏是為了阻擋α粒子

C.實(shí)驗(yàn)中顯微鏡必須正對(duì)放射源 D.證明了原子核中有質(zhì)子存在2.如圖所示，四個(gè)完全相同的燈泡，亮度最高的是(

)A.L1

B.L2

C.L33.一物塊爆炸分裂為速率相同、質(zhì)量不同的三個(gè)物塊，對(duì)三者落地速率大小判斷正確的是(

)A.質(zhì)量大的落地速率大 B.質(zhì)量小的落地速率大

C.三者落地速率都相同 D.無(wú)法判斷4.一定質(zhì)量的理想氣體，經(jīng)歷如圖過(guò)程，其中ab、cd分別為雙曲線的一部分。下列對(duì)a、b、c、d四點(diǎn)溫度大小比較正確的是(

)A.Ta>Tb

B.Tb>5.一場(chǎng)跑步比賽中，第三跑道的運(yùn)動(dòng)員跑到30m處時(shí)，秒表計(jì)時(shí)為3.29s，根據(jù)以上信息，能否算得該運(yùn)動(dòng)員在這段時(shí)間內(nèi)的平均速度和瞬時(shí)速度(

)A.可以算得平均速度，可以算得瞬時(shí)速度 B.無(wú)法算得平均速度，可以算得瞬時(shí)速度

C.可以算得平均速度，無(wú)法算得瞬時(shí)速度 D.無(wú)法算得平均速度，無(wú)法算得瞬時(shí)速度6.三個(gè)大小相同的帶電導(dǎo)體球x、y、z，帶電量分別為+4μC、0μC和?10μC，讓x與y先接觸，然后讓y與z接觸，最終y所帶的電荷量為(

)A.?4μC B.?3μC C.?2μC D.?1μC7.如圖所示，一周期為T、沿x軸正方向傳播的波，當(dāng)t=0時(shí)波恰好傳到B點(diǎn)，則t=8T時(shí)，CD段的波形圖為(

)A. B.

C. D.8.空間中有一電場(chǎng)，電勢(shì)分布如圖所示，現(xiàn)放入一個(gè)負(fù)點(diǎn)電荷，隨后向右移動(dòng)此電荷，下列電荷電勢(shì)能隨位置變化的圖像正確的是(

)

A. B.

C. D.9.真空中有一點(diǎn)P與微粒Q，Q在運(yùn)動(dòng)中受到指向P且大小與離開(kāi)P的位移成正比的回復(fù)力，則下列情況有可能發(fā)生的是(

)A.速度增大，加速度增大 B.速度增大，加速度減小

C.速度增大，加速度不變 D.速度減小，加速度不變10.炮管發(fā)射數(shù)百次炮彈后報(bào)廢，炮彈飛出速度為1000m/s，則炮管報(bào)廢前炮彈在炮管中運(yùn)動(dòng)的總時(shí)間約為(

)A.5秒 B.5分鐘 C.5小時(shí) D.5天11.如圖所示，a為勻強(qiáng)電場(chǎng)，b為非勻強(qiáng)電場(chǎng)，三個(gè)電荷用輕棒連接為正三角形，則整個(gè)系統(tǒng)受合力的情況是(

)A.a為0，b為0 B.a為0，b不為0

C.a不為0，b為0 D.a不為0，b不為012.如圖所示，有一光滑導(dǎo)軌處于勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，一金屬棒垂直置于導(dǎo)軌上，對(duì)其施加外力，安培力變化如圖所示，取向右為正方向，則外力隨時(shí)間變化圖像為(

)A. B.

C. D.二、填空題（本大題共5小題，共52.0分）13.一個(gè)絕熱密容器，其中含有一定質(zhì)量氣體，容器以一定速度平移，突然施力使其停止，其中的氣體溫度______；碰撞容器壁的劇烈程度______。(選填“變大”、“變小”或“不變”)14.假設(shè)月球繞地球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的周期為T，月球到地心的距離為r，則月球的線速度v=______；若已月球的質(zhì)量為m，則地球?qū)υ虑虻囊=______。15.科學(xué)家獲得單色性很好的兩種光A、B，已知這兩種光的頻率νA<νB，則它們通過(guò)相同距離時(shí)間tA______tB(選填“=”或“≠”)?，F(xiàn)使兩種光分別通過(guò)雙縫打到光屏上，則______光會(huì)產(chǎn)生更寬的光帶(選填“A16.能量為8eV的光子的波長(zhǎng)為_(kāi)_____，下一代超高精度原子鐘的工作原理依據(jù)核反應(yīng)方程?92238U→90234T?+______。17.導(dǎo)熱性能良好，內(nèi)壁光滑的氣缸開(kāi)口朝上水平放在桌面上，開(kāi)口面積為S，輕質(zhì)活塞封閉了一定質(zhì)量的氣體，活塞上放置了一個(gè)質(zhì)量為m的砝碼，穩(wěn)定時(shí)活塞距離氣缸底高度為?，以m為縱軸，1?為橫軸，圖線為一條直線，斜率為k，縱軸截距為b，重力加速度為g，大氣壓為_(kāi)_____，當(dāng)m=0kg時(shí)，?=______。三、實(shí)驗(yàn)題（本大題共1小題，共10.0分）18.如圖所示，是某小組同學(xué)“用DIS研究加速度與力的關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)裝置(已平衡摩擦力)，實(shí)驗(yàn)過(guò)程中可近似認(rèn)為鉤碼受到的總重力等于小車所受的拉力，先測(cè)出鉤碼所受的重力為G之后改變繩端的鉤碼個(gè)數(shù)，小車每次從同一位置釋放，測(cè)出擋光片通過(guò)光電門的時(shí)間Δt。

(1)實(shí)驗(yàn)中是否必須測(cè)出小車質(zhì)量m車______。

A.是

B.否

(2)為完成實(shí)驗(yàn)還需要測(cè)量①______；②______。

(3)實(shí)際小車受到的拉力小于鉤碼的總重力，原因是______。

(4)若導(dǎo)軌保持水平，滑輪偏低導(dǎo)致細(xì)線與軌道不平行，則細(xì)線平行時(shí)加速度a1，與不平

行時(shí)加速度a2相比，a1______a2。(四、計(jì)算題（本大題共2小題，共30.0分）19.如圖(a)，線框cdef位于傾斜角θ=30°的斜面上，斜面上有一長(zhǎng)度為D的矩形磁場(chǎng)區(qū)域，磁場(chǎng)方向垂直于斜面向上，大小為0.5T，已知線框邊長(zhǎng)cd=D=0.4m，m=0.1kg，總電阻R=0.25Ω，現(xiàn)對(duì)線框施加一沿斜面向上的力F使之運(yùn)動(dòng)。斜面上動(dòng)摩擦因數(shù)μ=33，線框速度隨時(shí)間變化如圖(b)所示。(重力加速度g取9.8m/s2)；

(1)求外力F大小；

(2)求cf長(zhǎng)度L；

(3)20.如圖，將小球P拴于L=1.2m的輕繩上，mP=0.15kg向左拉開(kāi)一段距離釋放，水平地面上有一物塊Q，mQ=0.1kg。小球P于最低點(diǎn)A與物塊Q碰掉，P與Q碰撞前瞬間向心加速度為1.6m/s2，碰撞前后P的速度之比為5：1，碰撞前后P、Q總動(dòng)能不變。(重力加速度g取9.8m/s2，水平地面動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.28)

(1)求碰撞后瞬間物塊Q的速度vQ；

(2)P與Q答案和解析1.【答案】A

【解析】【分析】

本題抓住α粒子的散射實(shí)驗(yàn)是證明了原子核的存在這個(gè)核心來(lái)思考，就易得到答案了。

本題是記憶理解類的，難度低。

【解答】

A，真空對(duì)α粒子沒(méi)有阻礙作用。故A正確；

B，熒光屏是為了觀察穿過(guò)金鉑的α粒子的。故B錯(cuò)誤；

C，顯微鏡是為了觀察熒光屏上的發(fā)光點(diǎn)的，故C錯(cuò)誤；

D，該實(shí)驗(yàn)證明了原子中存在一個(gè)核，故D錯(cuò)誤。

故選：A。

2.【答案】A

【解析】解：根據(jù)電路圖可知，燈泡L1位于干路上，即流過(guò)燈泡L1的電流最大，實(shí)際功率最大，亮度最亮，故A正確，BCD錯(cuò)誤；

故選：A。

根據(jù)電路的結(jié)構(gòu)，分析出哪個(gè)燈泡的電流最大，再根據(jù)燈泡的實(shí)際功率大小判斷亮度。

3.【答案】C

【解析】解：根據(jù)動(dòng)能定理有mg?=12mv2?12mv02

解得v=g?+v04.【答案】B

【解析】解：p?V圖象中，雙曲線代表等溫線，則ab溫度相等，cd溫度相等；

由a到d，氣體體積不變，根據(jù)paTa=pdTd，可知a的溫度大于d的溫度；

由b到c，氣體體積不變，根據(jù)pbTb=pcTc，可知b的溫度大于c的溫度；

故5.【答案】C

【解析】解：平均速度是某段時(shí)間內(nèi)(某段位移內(nèi))的速度，等于位移與所用時(shí)間的比值；瞬時(shí)速度是某時(shí)刻(某位置)的速度，題中所給是位移和時(shí)間，故可以算得平均速度，無(wú)法算得瞬時(shí)速度，故C正確，ABD錯(cuò)誤；

故選：C。

平均速度是某段時(shí)間內(nèi)(某段位移內(nèi))的速度，等于位移與所用時(shí)間的比值，公式v?=ΔxΔt；瞬時(shí)速度是某時(shí)刻(某位置)的速度，公式v?=6.【答案】A

【解析】解：x與y接觸時(shí)，根據(jù)電荷守恒定律得：

Q1=Qx2=+4μC2=+2μC，故y所帶的電荷量為+2μC；

y與z再接觸時(shí)，兩者帶異種電荷，電荷先中和，余下的電荷再平分，由電荷守恒定律得：

Q2=Q1+Qz2=+2μC+(?10μC)27.【答案】C

【解析】解：由圖可知，該波的波長(zhǎng)為0.5m，根據(jù)一個(gè)周期內(nèi)波傳播的距離為一個(gè)波長(zhǎng)，則在8T時(shí)間內(nèi)波傳播的距離為s=8λ=8×0.5m=4m，所以t=8T時(shí)，波恰好傳到D點(diǎn)，CD段的波形圖為半個(gè)波長(zhǎng)，且位于x軸上方，故ABD錯(cuò)誤，C正確。

故選：C。

由圖讀出波長(zhǎng)，確定在8T時(shí)間內(nèi)波傳播的距離，再分析CD段的波形圖。

解答本題時(shí)，要理解波的形成過(guò)程，知道波在同一均勻介質(zhì)中是勻速傳播的，一個(gè)周期內(nèi)波傳播的距離為一個(gè)波長(zhǎng)。

8.【答案】C

【解析】解：由φ?s圖像可知，電荷向右移動(dòng)，電勢(shì)逐漸降低，根據(jù)電勢(shì)能公式Ep=qφ，知負(fù)電荷的電勢(shì)能逐漸增大，且電勢(shì)能為負(fù)值，故ABD錯(cuò)誤，C正確。

故選：C。

根據(jù)電勢(shì)能公式Ep=qφ，分析電荷電勢(shì)能隨位置變化的情況，再確定圖像的形狀。

9.【答案】B

【解析】解：ABC、微粒Q可能正在向P點(diǎn)運(yùn)動(dòng)若正在向P點(diǎn)運(yùn)動(dòng)，則位移在減小，回復(fù)力在減小，根據(jù)牛頓第二定律可知加速度在減小，這時(shí)回復(fù)力方向指向P點(diǎn)，和速度方向一致，速度在增大，故A錯(cuò)誤，B正確；

D、微粒Q可能遠(yuǎn)離P點(diǎn)運(yùn)動(dòng)，則位移在增大，回復(fù)力在增大，根據(jù)牛頓第二定律可知加速度在增大，這時(shí)回復(fù)力方向指向P點(diǎn)，和速度方向相反，速度在減小，故D錯(cuò)誤。

故選：B。

根據(jù)簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的動(dòng)力學(xué)定義分析，簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的回復(fù)力方向總是指向平衡位置，與位移方向相反，且回復(fù)力大小與位移大小成正比。

本題需聯(lián)系簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的動(dòng)力學(xué)定義，具體根據(jù)牛頓第二定律、回復(fù)力和速度方向的關(guān)系分析才能透徹理解。

10.【答案】A

【解析】解：炮彈在炮管中運(yùn)動(dòng)可以看成初速度為零的勻加速直線運(yùn)動(dòng)，設(shè)每顆炮彈在炮管中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為t，炮管長(zhǎng)約L=5m

則L=v2t，解得t=0.01s

炮管報(bào)廢前共發(fā)射炮彈約500枚，則炮管報(bào)廢前炮彈在炮管中運(yùn)動(dòng)的總時(shí)間約為t總=500t=500×0.01s=5s，故A正確，BCD錯(cuò)誤。

故選：A。11.【答案】B

【解析】解：a為勻強(qiáng)電場(chǎng)，電場(chǎng)強(qiáng)度處處相等，方向相同，設(shè)場(chǎng)強(qiáng)大小為E，兩個(gè)正電荷所受電場(chǎng)力之和為2Eq，方向豎直向上，負(fù)電荷所受電場(chǎng)力大小為2Eq，方向豎直向下，所以整個(gè)系統(tǒng)所受合力為零；b為非勻強(qiáng)電場(chǎng)，電場(chǎng)強(qiáng)度不相等，方向不同，所以兩個(gè)正電荷所受電場(chǎng)力與負(fù)電荷所受電場(chǎng)力的合力不為零，整個(gè)系統(tǒng)的合力不為零，故ACD錯(cuò)誤，B正確。

故選：B。

勻強(qiáng)電場(chǎng)電場(chǎng)強(qiáng)度大小相等，方向相同，可知兩個(gè)正電荷的電場(chǎng)力之和與負(fù)電荷電場(chǎng)力等大方向，合力為零，非勻強(qiáng)電場(chǎng)，電場(chǎng)強(qiáng)度大小不等，方向不同，可知系統(tǒng)合力不為零。

本題考查了電場(chǎng)力，解題的關(guān)鍵是搞清勻強(qiáng)電場(chǎng)和非勻強(qiáng)電場(chǎng)的區(qū)別。

12.【答案】D

【解析】解：導(dǎo)體棒切割磁感應(yīng)線，當(dāng)速度為v時(shí)產(chǎn)生電動(dòng)勢(shì)為E=BLv，導(dǎo)體棒受安培力為F安=BIL=B2L2vR，由圖可知安培力隨時(shí)間做線性變化，故導(dǎo)體棒做勻變速運(yùn)動(dòng)，根據(jù)牛頓第二定律可得：F?F安=F?BIL=F?B2L2vR=F?13.【答案】變大

變大

【解析】解：容器里的分子除做無(wú)規(guī)則的熱運(yùn)動(dòng)外，還隨容器做機(jī)械運(yùn)動(dòng)，當(dāng)容器停止運(yùn)動(dòng)時(shí)，氣體分子由于慣性與器壁或分子間的碰撞，使得空氣的運(yùn)動(dòng)動(dòng)能轉(zhuǎn)化為氣體的內(nèi)能，導(dǎo)致氣體的溫度升高，則氣體分子碰撞容器壁的劇烈程度增大。

故答案為：變大；變大。

容器里的分子除做無(wú)規(guī)則的熱運(yùn)動(dòng)外，還隨容器做機(jī)械運(yùn)動(dòng)，根據(jù)能量的轉(zhuǎn)化情況分析溫度的變化，氣體分子運(yùn)動(dòng)的平均動(dòng)能由溫度決定。

此題考查了改變內(nèi)能的方式，區(qū)別分子熱運(yùn)動(dòng)與機(jī)械運(yùn)動(dòng)的關(guān)系，知道溫度是一定質(zhì)量氣體內(nèi)能的標(biāo)志，氣體分子運(yùn)動(dòng)的平均速率由溫度決定。

14.【答案】2πrT

mr【解析】解：根據(jù)線速度的計(jì)算公式可得：v=2πrT

由萬(wàn)有引力提供向心力可得地球?qū)υ虑虻囊Γ篎=mr4π2T2

故答案為：2πrT15.【答案】=

A

【解析】解：光A、B在真空中傳播速度相等，由t=sc知它們通過(guò)相同距離所用時(shí)間相等，即tA=tB。

根據(jù)νA<νB，由v=νλ知λA>λB。

由雙縫干涉條紋間距公式Δx=ldλ知Δx∝λ，則ΔxA>ΔxB，所以使兩種光分別通過(guò)雙縫打到光屏上，則A光會(huì)產(chǎn)生更寬的光帶。

16.【答案】1.55×10?7m【解析】解：光子能量E=?ν=?cλ

光子的波長(zhǎng)λ=?cE=6.63×10?34×3×1088×1.6×10?19m≈1.55×10?7m17.【答案】gSb

kb【解析】解：設(shè)未放砝碼時(shí)活塞，氣缸底高度為H，放砝碼穩(wěn)定后，氣體壓強(qiáng)為p，外界壓強(qiáng)為p0，對(duì)于活塞，根據(jù)平衡條件可得：pS=p0S+mg，對(duì)氣體，根據(jù)理想氣體狀態(tài)方程可得：p0HS=p?S，聯(lián)立解得：m=p0HSg1??p0gS，根據(jù)題意可得：p0gS=b，p0HSg=k，解得：18.【答案】A

小車釋放點(diǎn)到光電門的距離

遮光條的寬度

鉤碼有向下的加速度，拉力小于重力

大于

【解析】解：(1)實(shí)驗(yàn)的研究對(duì)象是小車，由牛頓第二定律a=Fm，可知小車的加速度與小車的質(zhì)量有關(guān)系，所以必須測(cè)出小車的質(zhì)量，故選A；

(2)小車經(jīng)過(guò)光電門的速度v=dΔt，由2ax=v2?0可得小車的加速度a=d22x(Δt)2，所以需要測(cè)量小車釋放點(diǎn)到光電門的距離x和遮光條的寬度d；

(3)鉤碼受重力和拉力，鉤碼向下做加速運(yùn)動(dòng)，加速度豎直向下，所以鉤碼的拉力小于鉤碼的重力，鉤碼的拉力大小等于小車?yán)K子拉力的大小，所以實(shí)際小車受到的拉力小于鉤碼的總重力；

(4)本實(shí)驗(yàn)已平衡摩擦力，設(shè)導(dǎo)軌墊高的夾角為θ，則有mgsinθ=f=μmgcosθ，細(xì)線平行時(shí)由牛頓第二定律有：T=ma1，若滑輪偏低導(dǎo)致細(xì)線與軌道不平行，受力方向如下圖所示：

由牛頓第二定律有：Tcosβ+mgsinθ?μ(mgcosθ+Tsinβ)=ma2，把mgsinθ=f=μmgcosθ代入上式，可得Tcosβ?μTsinβ=ma2，故a1>a2

故答案為：(1)A；(2)小車釋放點(diǎn)到光電門的距離；遮光條的寬度(3)鉤碼有向下的加速度，拉力小于重力19.【答案】解：(1)由v?t圖象可知，在0～0.4s時(shí)間內(nèi)線框做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)的速度為：v1=2.0m/s

所以加速度大小為：a=v1?0Δt=2.0?00.4m/s2=5m/s2

根據(jù)牛頓第二定律有：F?mgsinθ?μmgcosθ=ma

代入數(shù)據(jù)得：F=1.5N；

(2)由v?t圖象可知，線框進(jìn)入磁場(chǎng)區(qū)域后一直做勻速直線運(yùn)動(dòng)，并以速度v1勻速穿出磁場(chǎng)，說(shuō)明線框的寬度等于磁場(chǎng)的寬度，即：

L=D=0.4m

(3)線框在減速為零時(shí)，有：mgsinθ=μmgcosθ

所以線框不會(huì)下滑，設(shè)線框穿過(guò)磁場(chǎng)的時(shí)間為t，則：t=2Dv1=2×0.42.0s=0.4s

由法拉第電磁感應(yīng)定律和歐姆定律有：E=BLv1

由歐姆定律得：【解析】(1)根據(jù)v?t圖象的斜率求出加速度，由牛頓第二定律求解拉力F的大??；

(2)由v?t圖象可知，線框進(jìn)入磁場(chǎng)區(qū)域后做勻速直線運(yùn)動(dòng)，并以速度v1勻速穿出磁場(chǎng)，說(shuō)明線框的寬度等于磁場(chǎng)的寬度；

(3)線框ab邊離開(kāi)磁場(chǎng)后做勻減速直線運(yùn)動(dòng)，速度為零，根據(jù)mgsinθ與最大靜摩擦力的值μmgcosθ進(jìn)行比較，判斷線