2023年高考各地試卷甲卷物理-解析

PAGE12023年普通高等學(xué)校招生全國(guó)統(tǒng)一考試（全國(guó)甲卷）理科綜合（物理部分）1.一同學(xué)將鉛球水平推出，不計(jì)空氣阻力和轉(zhuǎn)動(dòng)的影響，鉛球在平拋運(yùn)動(dòng)過(guò)程中（）A.機(jī)械能一直增加 B.加速度保持不變 C.速度大小保持不變 D.被推出后瞬間動(dòng)能最大【答案】B【分析】鉛球在平拋運(yùn)動(dòng)過(guò)程中只受重力，加速度恒定為重力加速度，方向豎直向下，重力勢(shì)能減少，動(dòng)能增加，但總機(jī)械能守恒?！驹斀狻緼．鉛球做平拋運(yùn)動(dòng)，僅受重力，故機(jī)械能守恒，A錯(cuò)誤；B．鉛球的加速度恒為重力加速度保持不變，B正確；CD．鉛球做平拋運(yùn)動(dòng)，水平方向速度不變，豎直方向做勻加速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)，根據(jù)運(yùn)動(dòng)的合成可知鉛球速度變大，則動(dòng)能越來(lái)越大，CD錯(cuò)誤。故選B。2.在下列兩個(gè)核反應(yīng)方程中、，X和Y代表兩種不同的原子核，以Z和A分別表示X的電荷數(shù)和質(zhì)量數(shù)，則（）A.， B.， C.， D.，【答案】D【詳解】設(shè)Y電荷數(shù)和質(zhì)量數(shù)分別為m和n，根據(jù)核反應(yīng)方程質(zhì)量數(shù)和電荷數(shù)守恒可知第一個(gè)核反應(yīng)方程的核電荷數(shù)和質(zhì)量數(shù)滿(mǎn)足，第二個(gè)核反應(yīng)方程的核電荷數(shù)和質(zhì)量數(shù)滿(mǎn)足，聯(lián)立解得，故選D。3.一小車(chē)沿直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)，從t=0開(kāi)始由靜止勻加速至t=t1時(shí)刻，此后做勻減速運(yùn)動(dòng)，到t=t2時(shí)刻速度降為零。在下列小車(chē)位移x與時(shí)間t的關(guān)系曲線(xiàn)中，可能正確的是（）A. B.C. D.【答案】D【詳解】AC、小車(chē)沿直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)，先勻加速后勻減速，從0～t2位移一直增加，速度一直沿正方向，在x-t圖像上斜率不等于負(fù)值，故AC錯(cuò)誤；

BD、小車(chē)在t2時(shí)刻速度為零，x-t圖像上斜率為零，故B錯(cuò)誤，D正確。故選D。4.一質(zhì)點(diǎn)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，若其所受合力的大小與軌道半徑的n次方成正比，運(yùn)動(dòng)周期與軌道半徑成反比，則n等于（）A.1 B.2 C.3 D.4【答案】C【詳解】

根據(jù)題意質(zhì)點(diǎn)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，所受合力的大小與軌道半徑的次方成正比：運(yùn)動(dòng)周期與軌道半徑成反比可知：為常數(shù)）解得：，其中均為常數(shù)，的指數(shù)為3，故，故C正確，ABD錯(cuò)誤。故選C。5.在一些電子顯示設(shè)備中，讓陰極發(fā)射的電子束通過(guò)適當(dāng)?shù)姆莿驈?qiáng)電場(chǎng)，可以使發(fā)散的電子束聚集。下列4幅圖中帶箭頭的實(shí)線(xiàn)表示電場(chǎng)線(xiàn)，如果用虛線(xiàn)表示電子可能的運(yùn)動(dòng)軌跡，其中正確的是（）A. B.C. D.【答案】A【詳解】A．電子做曲線(xiàn)運(yùn)動(dòng)滿(mǎn)足合力指向軌跡凹側(cè)，A正確；B．電子做曲線(xiàn)運(yùn)動(dòng)滿(mǎn)足合力指向軌跡凹側(cè)，對(duì)電子受力分析有可見(jiàn)與電場(chǎng)力的受力特點(diǎn)相互矛盾，B錯(cuò)誤；C．電子做曲線(xiàn)運(yùn)動(dòng)滿(mǎn)足合力指向軌跡凹側(cè)，對(duì)電子受力分析有可見(jiàn)與電場(chǎng)力的受力特點(diǎn)相互矛盾，C錯(cuò)誤；D．電子做曲線(xiàn)運(yùn)動(dòng)滿(mǎn)足合力指向軌跡凹側(cè)，對(duì)電子受力分析有可見(jiàn)與電場(chǎng)力的受力特點(diǎn)相互矛盾，D錯(cuò)誤；故選A。6.用水平拉力使質(zhì)量分別為、的甲、乙兩物體在水平桌面上由靜止開(kāi)始沿直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)，兩物體與桌面間的動(dòng)摩擦因數(shù)分別為和。甲、乙兩物體運(yùn)動(dòng)后，所受拉力F與其加速度a的關(guān)系圖線(xiàn)如圖所示。由圖可知（）A. B. C. D.【答案】BC【詳解】對(duì)甲、乙兩物體，由牛頓第二定律有則對(duì)照已知圖像，根據(jù)數(shù)形結(jié)合思想，可知圖像斜率圖像截距由于，故由于，故故AD錯(cuò)誤，BC正確。故選BC。7.光滑剛性絕緣圓筒內(nèi)存在著平行于軸的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，筒上P點(diǎn)開(kāi)有一個(gè)小孔，過(guò)P的橫截面是以O(shè)為圓心的圓，如圖所示。一帶電粒子從P點(diǎn)沿PO射入，然后與筒壁發(fā)生碰撞。假設(shè)粒子在每次碰撞前、后瞬間，速度沿圓上碰撞點(diǎn)的切線(xiàn)方向的分量大小不變，沿法線(xiàn)方向的分量大小不變、方向相反；電荷量不變。不計(jì)重力。下列說(shuō)法正確的是（）A.粒子的運(yùn)動(dòng)軌跡可能通過(guò)圓心OB.最少經(jīng)2次碰撞，粒子就可能從小孔射出C.射入小孔時(shí)粒子的速度越大，在圓內(nèi)運(yùn)動(dòng)時(shí)間越短D.每次碰撞后瞬間，粒子速度方向一定平行于碰撞點(diǎn)與圓心O的連線(xiàn)【答案】BD【詳解】A．假設(shè)粒子運(yùn)動(dòng)過(guò)程過(guò)O點(diǎn)，則過(guò)P點(diǎn)的速度的垂線(xiàn)和OP連線(xiàn)的中垂線(xiàn)是平行的不能交于一點(diǎn)確定圓心，由圓形對(duì)稱(chēng)性撞擊筒壁以后的A點(diǎn)的速度垂線(xiàn)和AO連線(xiàn)的中垂線(xiàn)依舊平行不能確定圓心，則粒子不可能過(guò)O點(diǎn)，A錯(cuò)誤；B．由題意可知粒子射出磁場(chǎng)以后的圓心組成的多邊形應(yīng)為以筒壁的內(nèi)接圓的多邊形，最少應(yīng)為三角形如圖所示即撞擊兩次，B正確；速度越大粒子做圓周運(yùn)動(dòng)的半徑越大，碰撞次數(shù)會(huì)可能增多，粒子運(yùn)動(dòng)時(shí)間不一定減少，C錯(cuò)誤。D．假設(shè)粒子帶負(fù)電，第一次從A點(diǎn)和筒壁發(fā)生碰撞如圖，為圓周運(yùn)動(dòng)的圓心由幾何關(guān)系可知為直角，即粒子此時(shí)的速度方向?yàn)椋f(shuō)明粒子在和筒壁碰撞時(shí)速度會(huì)反向，由圓的對(duì)稱(chēng)性在其它點(diǎn)撞擊同理，D正確；故選BD。8.一有機(jī)玻璃管豎直放在水平地面上，管上有漆包線(xiàn)繞成的線(xiàn)圈，線(xiàn)圈的兩端與電流傳感器相連，線(xiàn)圈在玻璃管上部的5匝均勻分布，下部的3匝也均勻分布，下部相鄰兩匝間的距離大于上部相鄰兩匝間的距離。如圖（a）所示?，F(xiàn)讓一個(gè)很小的強(qiáng)磁體在玻璃管內(nèi)沿軸線(xiàn)從上端口由靜止下落，電流傳感器測(cè)得線(xiàn)圈中電流I隨時(shí)間t的變化如圖（b）所示。則（）A.小磁體在玻璃管內(nèi)下降速度越來(lái)越快B.下落過(guò)程中，小磁體的N極、S極上下顛倒了8次C.下落過(guò)程中，小磁體受到的電磁阻力始終保持不變D.與上部相比，小磁體通過(guò)線(xiàn)圈下部的過(guò)程中，磁通量變化率的最大值更大【答案】AD【詳解】AD．電流的峰值越來(lái)越大，即小磁鐵在依次穿過(guò)每個(gè)線(xiàn)圈的過(guò)程中磁通量的變化率越來(lái)越快，因此小磁體的速度越來(lái)越大，AD正確；B．設(shè)小磁體是N極向下穿過(guò)線(xiàn)圈，則在穿入靠近每匝線(xiàn)圈的過(guò)程中磁通量向下增加，根據(jù)楞次定律可知線(xiàn)圈中產(chǎn)生逆時(shí)針的電流，而在穿出遠(yuǎn)離每匝線(xiàn)圈的過(guò)程中磁通量向下減少產(chǎn)生順時(shí)針的電流，即電流方向相反，與題干圖中描述的穿過(guò)線(xiàn)圈的過(guò)程電流方向變化相符，S極向下同理；所以磁鐵穿過(guò)8匝線(xiàn)圈過(guò)程中會(huì)出現(xiàn)8個(gè)這樣的圖像，并且隨下落速度的增加，感應(yīng)電流的最大值逐漸變大，所以磁體下落過(guò)程中磁極的N、S極沒(méi)有顛倒，B錯(cuò)誤；C．線(xiàn)圈可等效為條形磁鐵，線(xiàn)圈的電流越大則磁性越強(qiáng)，因此電流的大小是變化的小磁體受到的電磁阻力是變化的，不是一直不變的，C錯(cuò)誤。故選AD。三、非選擇題，共174分。第22～32題為必考題，每個(gè)試題考生都必須作答。第33～38題為選考題，考生根據(jù)要求作答。（一）必考題：共129分。9.某同學(xué)用伏安法測(cè)繪一額定電壓為6V、額定功率為3W的小燈泡的伏安特性曲線(xiàn)，實(shí)驗(yàn)所用電壓表內(nèi)阻約為，電流表內(nèi)阻約為．實(shí)驗(yàn)中有圖（a）和（b）兩個(gè)電路圖供選擇。（1）實(shí)驗(yàn)中得到的電流I和電壓U的關(guān)系曲線(xiàn)如圖（c）所示，該同學(xué)選擇的電路圖是圖________（填“a”或“b”）（2）若選擇另一個(gè)電路圖進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，在答題卡所給圖上用實(shí)線(xiàn)畫(huà)出實(shí)驗(yàn)中應(yīng)得到的關(guān)系曲線(xiàn)的示意圖______?！敬鸢浮竣?a②.【詳解】（1）由計(jì)算出小燈泡正常發(fā)光時(shí)的電阻：即，故采用電流表外接法，即選擇電路圖。（2）若選用圖（b）進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，則有，則分別代入電流、、、、，可知對(duì)應(yīng)的電壓應(yīng)分別增加、、、、，當(dāng)小燈泡正常發(fā)光時(shí)，電流表示數(shù)為，而電壓表示數(shù)要為，故描點(diǎn)連線(xiàn)得到的關(guān)系示意圖應(yīng)如下圖實(shí)線(xiàn)所示。10.某同學(xué)利用如圖（a）所示的實(shí)驗(yàn)裝置探究物體做直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)時(shí)平均速度與時(shí)間的關(guān)系。讓小車(chē)左端和紙帶相連。右端用細(xì)繩跨過(guò)定滑輪和鉤碼相連。鉤碼下落，帶動(dòng)小車(chē)運(yùn)動(dòng)，打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打出紙帶。某次實(shí)驗(yàn)得到的紙帶和相關(guān)數(shù)據(jù)如圖（b）所示。（1）已知打出圖（b）中相鄰兩個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)的時(shí)間間隔均為0.1s．以打出A點(diǎn)時(shí)小車(chē)位置為初始位置，將打出B、C、D、E、F各點(diǎn)時(shí)小車(chē)的位移填到表中，小車(chē)發(fā)生對(duì)應(yīng)位移和平均速度分別為和，表中________cm，________。位移區(qū)間ABACADAEAF6.6014.6034.9047.3066.073.087.394.6（2）根據(jù)表中數(shù)據(jù)得到小車(chē)平均速度隨時(shí)間的變化關(guān)系，如圖（c）所示。在答題卡上的圖中補(bǔ)全實(shí)驗(yàn)點(diǎn)_____。（3）從實(shí)驗(yàn)結(jié)果可知，小車(chē)運(yùn)動(dòng)的圖線(xiàn)可視為一條直線(xiàn)，此直線(xiàn)用方程表示，其中________，________cm/s。（結(jié)果均保留3位有效數(shù)字）（4）根據(jù)（3）中的直線(xiàn)方程可以判定小車(chē)做勻加速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)，得到打出A點(diǎn)時(shí)小車(chē)速度大小________，小車(chē)的加速度大小________。（結(jié)果用字母k、b表示）

【答案】①.24.00②.80③.④.70.0⑤.59.0⑥.b⑦.2k【詳解】（1）（1）由圖（b）得，△段的平均速度（2）根據(jù)第（1）小題結(jié)果補(bǔ)充表格和補(bǔ)全實(shí)驗(yàn)點(diǎn)圖像得（3）從實(shí)驗(yàn)結(jié)果可知，小車(chē)運(yùn)動(dòng)的圖線(xiàn)可視為一條直線(xiàn)，圖像為此直線(xiàn)用方程表示，由圖像可知其中，（4）小車(chē)做勻加速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)，由勻變速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)位移—時(shí)間公式得：整理得：，即：則打出點(diǎn)時(shí)小車(chē)速度大小小車(chē)的加速度大小為11.如圖，光滑水平桌面上有一輕質(zhì)彈簧，其一端固定在墻上。用質(zhì)量為m的小球壓彈簧的另一端，使彈簧的彈性勢(shì)能為。釋放后，小球在彈簧作用下從靜止開(kāi)始在桌面上運(yùn)動(dòng)，與彈簧分離后，從桌面水平飛出。小球與水平地面碰撞后瞬間，其平行于地面的速度分量與碰撞前瞬間相等；垂直于地面的速度分量大小變?yōu)榕鲎睬八查g的。小球與地面碰撞后，彈起的最大高度為h。重力加速度大小為g，忽略空氣阻力。求（1）小球離開(kāi)桌面時(shí)的速度大?。唬?）小球第一次落地點(diǎn)距桌面上其飛出點(diǎn)的水平距離?！敬鸢浮浚?）；（2）【詳解】（1）設(shè)小球離開(kāi)桌面時(shí)速度大小為，對(duì)小球和彈簧組成的系統(tǒng)，由機(jī)械能守恒定律得：解得：（2）設(shè)小球從離開(kāi)桌面到第一次落地所用時(shí)間為，則落地點(diǎn)距飛出點(diǎn)的水平距離落地瞬間豎直分速度與地面撞擊后瞬間，豎直速度大小為小球豎直方向做豎直上拋運(yùn)動(dòng)，有：聯(lián)立解得：12.如圖，水平桌面上固定一光滑U型金屬導(dǎo)軌，其平行部分的間距為，導(dǎo)軌的最右端與桌子右邊緣對(duì)齊，導(dǎo)軌的電阻忽略不計(jì)。導(dǎo)軌所在區(qū)域有方向豎直向上的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為。一質(zhì)量為、電阻為、長(zhǎng)度也為的金屬棒P靜止在導(dǎo)軌上。導(dǎo)軌上質(zhì)量為的絕緣棒Q位于P的左側(cè)，以大小為的速度向P運(yùn)動(dòng)并與P發(fā)生彈性碰撞，碰撞時(shí)間很短。碰撞一次后，P和Q先后從導(dǎo)軌的最右端滑出導(dǎo)軌，并落在地面上同一地點(diǎn)。P在導(dǎo)軌上運(yùn)動(dòng)時(shí)，兩端與導(dǎo)軌接觸良好，P與Q始終平行。不計(jì)空氣阻力。求（1）金屬棒P滑出導(dǎo)軌時(shí)的速度大??；（2）金屬棒P在導(dǎo)軌上運(yùn)動(dòng)過(guò)程中產(chǎn)生的熱量；（3）與P碰撞后，絕緣棒Q在導(dǎo)軌上運(yùn)動(dòng)的時(shí)間。【答案】（1）；（2）；（3）【詳解】（1）由于絕緣棒Q與金屬棒P發(fā)生彈性碰撞，根據(jù)動(dòng)量守恒和機(jī)械能守恒可得聯(lián)立解得，由題知，碰撞一次后，P和Q先后從導(dǎo)軌的最右端滑出導(dǎo)軌，并落在地面上同一地點(diǎn)，則金屬棒P滑出導(dǎo)軌時(shí)的速度大小為（2）根據(jù)能量守恒有解得（3）P、Q碰撞后，對(duì)金屬棒P分析，根據(jù)動(dòng)量定理得又，聯(lián)立可得由于Q為絕緣棒，無(wú)電流通過(guò)，做勻速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)，故Q運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為[物理——選修3-3]（15分）13.在一汽缸中用活塞封閉著一定量的理想氣體，發(fā)生下列緩慢變化過(guò)程，氣體一定與外界有熱量交換的過(guò)程是（）A.氣體的體積不變，溫度升高B.氣體的體積減小，溫度降低C.氣體的體積減小，溫度升高D.氣體的體積增大，溫度不變E.氣體的體積增大，溫度降低【答案】ABD【詳解】A．氣體的體積不變溫度升高，則氣體的內(nèi)能升高，體積不變氣體做功為零，因此氣體吸收熱量，A正確；B．氣體的體積減小溫度降低，則氣體的內(nèi)能降低，體積減小外界對(duì)氣體做功，由熱力學(xué)第一定律可知?dú)怏w對(duì)外放熱，B正確；C．氣體的體積減小溫度升高，則氣體的內(nèi)能升高，體積減小外界對(duì)氣體做功，由熱力學(xué)第一定律可知Q可能等于零，即沒(méi)有熱量交換過(guò)程，C錯(cuò)誤；D．氣體的體積增大溫度不變則氣體的內(nèi)能不變，體積增大氣體對(duì)外界做功，由熱力學(xué)第一定律可知即氣體吸收熱量，D正確；E．氣體的體積增大溫度降低則氣體的內(nèi)能降低，體積增大氣體對(duì)外界做功，由熱力學(xué)第一定律可知Q可能等于零，即沒(méi)有熱量交換過(guò)程，E錯(cuò)誤。故選ABD。14.一高壓艙內(nèi)氣體的壓強(qiáng)為1.2個(gè)大氣壓，溫度為17℃，密度為1.46kg/m3。（i）升高氣體溫度并釋放出艙內(nèi)部分氣體以保持壓強(qiáng)不變，求氣體溫度升至27℃時(shí)艙內(nèi)氣體的密度；（ii）保持溫度27℃不變，再釋放出艙內(nèi)部分氣體使艙內(nèi)壓強(qiáng)降至1.0個(gè)大氣壓，求艙內(nèi)氣體的密度?！敬鸢浮浚╥）1.41kg/m3；（ii）1.18kg/m3【詳解】（i）以釋放艙內(nèi)部分氣體后艙內(nèi)氣體為研究對(duì)象，設(shè)氣體的質(zhì)量為，氣體初狀態(tài)：壓強(qiáng)，體積，溫度末狀態(tài)：壓強(qiáng)，體積，溫度由蓋—呂薩克定理得：代入數(shù)據(jù)解得：氣體初狀態(tài)的密度為末狀態(tài)的密度為代入數(shù)據(jù)聯(lián)立解得：（ii）以釋放部分氣體后艙內(nèi)氣體為研究對(duì)象，設(shè)氣體的質(zhì)量為，氣體初狀態(tài)：壓強(qiáng)，體積，溫度末狀態(tài)：壓強(qiáng)，體積，溫度由玻意耳定律得：解得：氣體初狀態(tài)的密度為末狀態(tài)的密度為代入數(shù)據(jù)聯(lián)立解得：15.等腰三角形△abc為一棱鏡的橫截面，ab=ac；一平行于bc邊的細(xì)光束從ab邊射入棱鏡，在bc邊反射后從ac邊射出，出射光分成了不同顏色的兩束，甲光的出射點(diǎn)在乙光的下方，如圖所示。不考慮多次反射。下列說(shuō)法正確的是（）A.甲光的波長(zhǎng)比乙光的長(zhǎng)B.甲光的頻率比乙光的高C.在棱鏡中的傳播速度，甲光比乙光的大D.該棱鏡對(duì)甲光的折射率大于對(duì)乙