2023年北京市高考物理試卷及解析

2023年北京市高考物理試卷一、選擇題〔共8小題，每題6分，總分值48分〕1．〔6分〕〔2023?北京〕以下說法正確的是〔〕A．液體中懸浮的微粒的無規(guī)那么運動稱為布朗運動B．液體分子的無規(guī)那么運動稱為布朗運動C．物體從外界吸收熱量，其內能一定增加D．物體對外界做功，其內能一定減少2．〔6分〕〔2023?北京〕如下圖，一束可見光射向半圓形玻璃磚的圓心O，經折射后分為兩束單色光a和b．以下判斷正確的是〔〕A．玻璃對a光的折射率小于對b光的折射率B．a光的頻率大于b光的頻率C．在真空中a光的波長大于b光的波長D．a光光子能量小于b光光子能量3．〔6分〕〔2023?北京〕一列沿x軸正方向傳播的簡諧機械橫波，波速為4m/s．某時刻波形如下圖，以下說法正確的是〔〕A．這列波的振幅為4cmB．這列波的周期為1sC．此時x=4m處質點沿y軸負方向運動D．此時x=4m處質點的加速度為04．〔6分〕〔2023?北京〕傾角為α、質量為M的斜面體靜止在水平桌面上，質量為m的木塊靜止在斜面體上．以下結論正確的是〔〕A．木塊受到的摩擦力大小是mgcosαB．木塊對斜兩體的壓力大小是mgsinαC．桌面對斜面體的摩擦力大小是mgsinαcosαD．桌面對斜面體的支持力大小是〔M+m〕g5．〔6分〕〔2023?北京〕如圖，在磁感應強度為B、方向垂直紙面向里的勻強磁場中，金屬桿MN在平行金屬導軌上以速度v向右勻速滑動，MN中產生的感應電動勢為El；假設磁感應強度增為2B，其他條件不變，MN中產生的感應電動勢變?yōu)镋2．那么通過電阻R的電流方向及E1與E2之比El：E2分別為〔〕A．c→a，2：1B．a→c，2：1C．a→c，1：2D．c→a，1：26．〔6分〕〔2023?北京〕某原子電離后其核外只有一個電子，假設該電子在核的靜電力作用下繞核做勻速圓周運動，那么電子運動〔〕A．半徑越大，加速度越大B．半徑越小，周期越大C．半徑越大，角速度越小D．半徑越小，線速度越小7．〔6分〕〔2023?北京〕在實驗操作前應該對實驗進行適當?shù)姆治觯芯科綊佭\動的實驗裝置示意如圖．小球每次都從斜槽的同一位置無初速度釋放，并從斜槽末端水平飛出．改變水平板的高度，就改變了小球在板上落點的位置，從而可描繪出小球的運動軌跡．某同學設想小球先后三次做平拋，將水平板依次放在如圖1、2、3的位置，且1與2的間距等于2與3的間距．假設三次實驗中，小球從拋出點到落點的水平位移依次為x1、x2、x3，機械能的變化量依次為△E1、△E2、△E3，忽略空氣阻力的影響，下面分析正確的是〔〕A．x2﹣x1=x3﹣x2，△E1=△E2=△E3B．x2﹣x1＞x3﹣x2，△E1=△E2=△E3C．x2﹣x1＞x3﹣x2，△E1＜△E2＜△E3D．x2﹣x1＜x3﹣x2，△E1＜△E2＜△E38．〔6分〕〔2023?北京〕以往我們認識的光電效應是單光子光電效應，即一個電子在極短時間內只能吸收到一個光子而從金屬外表逸出．強激光的出現(xiàn)豐富了人們對于光電效應的認識，用強激光照射金屬，由于其光子密度極大，一個電子在極短時間內吸收多個光子成為可能，從而形成多光子電效應，這已被實驗證實．光電效應實驗裝置示意如圖．用頻率為ν的普通光源照射陰極K，沒有發(fā)生光電效應．換用同樣頻率為ν的強激光照射陰極K，那么發(fā)生了光電效應；此時，假設加上反向電壓U，即將陰極K接電源正極，陽極A接電源負極，在KA之間就形成了使光電子減速的電場，逐漸增大U，光電流會逐漸減??；當光電流恰好減小到零時，所加反向電壓U可能是以下的〔其中W為逸出功，h為普朗克常量，e為電子電量〕〔〕A．B．C．U=2hν﹣WD．二、解答題9．〔18分〕〔2023?北京〕某同學通過實驗測定一個阻值約為5Ω的電阻Rx的阻值．〔1〕現(xiàn)有電源〔4V，內阻可不計〕、滑動變阻器〔0～50Ω，額定電流2A〕，開關和導線假設干，以及以下電表：A．電流表〔0～3A，內阻約0.025Ω〕B．電流表〔0～0.6A，內阻約0.125Ω〕C．電壓表〔0～3V，內阻約3kΩ〕D．電壓表〔0～15V，內阻約15kΩ〕為減小測量誤差，在實驗中，電流表應選用，電壓表應選用〔選填器材前的字母〕；實驗電路應采用圖1中的〔選填“甲〞或“乙〞〕．〔2〕圖2是測量Rx的實驗器材實物圖，圖中已連接了局部導線．請、請根據(jù)在〔1〕問中所選的電路圖，補充完成圖2中實物間的連線．〔3〕接通開關，改變滑動變阻器滑片P的位置，并記錄對應的電流表示數(shù)I、電壓表示數(shù)U．某次電表示數(shù)如圖3所示，可得該電阻的測量值Rx==Ω〔保存兩位有效數(shù)字〕．〔4〕假設在〔1〕問中選用甲電路，產生誤差的主要原因是；假設在〔1〕問中選用乙電路，產生誤差的主要原因是．〔選填選項前的字母〕A．電流表測量值小于流經Rx的電流值B．電流表測量值大于流經Rx的電流值C．電壓表測量值小于Rx兩端的電壓值D．電壓表測量值大于Rx兩端的電壓值〔5〕在不損壞電表的前提下，將滑動變阻器滑片P從一端滑向另一端，隨滑片P移動距離x的增加，被測電阻Rx兩端的電壓U也隨之增加，以下反映U﹣x關系的示意圖中正確的是．10．〔16分〕〔2023?北京〕如下圖，兩平行金屬板間距為d，電勢差為U，板間電場可視為勻強電場；金屬板下方有一磁感應強度為B的勻強磁場．帶電量為+q、質量為m的粒子，由靜止開始從正極板出發(fā)，經電場加速后射出，并進入磁場做勻速圓周運動．忽略重力的影響，求：〔1〕勻強電場場強E的大??；〔2〕粒子從電場射出時速度v的大?。弧?〕粒子在磁場中做勻速圓周運動的半徑R．11．〔18分〕〔2023?北京〕蹦床比賽分成預備運動和比賽動作．最初，運發(fā)動靜止站在蹦床上；在預備運動階段，他經過假設干次蹦跳，逐漸增加上升高度，最終到達完成比賽動作所需的高度；此后，進入比賽動作階段．把蹦床簡化為一個豎直放置的輕彈簧，彈力大小F=kx〔x為床面下沉的距離，k為常量〕．質量m=50kg的運發(fā)動靜止站在蹦床上，床面下沉x0=0.10m；在預備運動中，假定運發(fā)動所做的總功W全部用于其機械能；在比賽動作中，把該運發(fā)動視作質點，其每次離開床面做豎直上拋運動的騰空時間均為△t=2.0s，設運發(fā)動每次落下使床面壓縮的最大深度均為x1．取重力加速度g=10m/s2，忽略空氣阻力的影響．〔1〕求常量k，并在圖中畫出彈力F隨x變化的示意圖；〔2〕求在比賽動作中，運發(fā)動離開床面后上升的最大高度hm；〔3〕借助F﹣x圖象可以確定彈性做功的規(guī)律，在此根底上，求x1和W的值．12．〔20分〕〔2023?北京〕對于同一物理問題，常?？梢詮暮暧^與微觀兩個不同角度進行研究，找出其內在聯(lián)系，從而更加深刻地理解其物理本質．〔1〕一段橫截面積為S、長為l的直導線，單位體積內有n個自由電子，電子電量為e．該導線通有電流時，假設自由電子定向移動的速率均為v．〔a〕求導線中的電流I；〔b〕將該導線放在勻強磁場中，電流方向垂直于磁感應強度B，導線所受安培力大小為F安，導線內自由電子所受洛倫茲力大小的總和為F，推導F安=F．〔2〕正方體密閉容器中有大量運動粒子，每個粒子質量為m，單位體積內粒子數(shù)量n為恒量．為簡化問題，我們假定：粒子大小可以忽略；其速率均為v，且與器壁各面碰撞的時機均等；與器壁碰撞前后瞬間，粒子速度方向都與器壁垂直，且速率不變．利用所學力學知識，導出器壁單位面積所受粒子壓力f與m、n和v的關系．〔注意：解題過程中需要用到、但題目沒有給出的物理量，要在解題時做必要的說明〕2023年北京市高考物理試卷參考答案與試題解析一、選擇題〔共8小題，每題6分，總分值48分〕1．〔6分〕【考點】布朗運動．【分析】布朗運動是懸浮在液體當中的固體顆粒的無規(guī)那么運動，是液體分子無規(guī)那么熱運動的反映，溫度越高，懸浮微粒越小，布朗運動越劇烈；做功和熱傳遞都能改變物體內能．【解答】解：AB、布朗運動是懸浮在液體當中的固體顆粒的無規(guī)那么運動，是液體分子無規(guī)那么熱運動的反映，故A正確，B錯誤；C、由公式△U=W+Q知做功和熱傳遞都能改變物體內能，物體從外界吸收熱量假設同時對外界做功，那么內能不一定增加，故C錯誤；D、物體對外界做功假設同時從外界吸收熱量，那么內能不一定減小，故D錯誤．應選：A．【點評】掌握布朗運動的概念和決定因素，知道熱力學第一定律的公式是處理這類問題的金鑰匙．2．〔6分〕【考點】光的折射定律．【分析】根據(jù)光線的偏折程度，比擬光的折射率大小，從而得出頻率、波長、光子能量的大小關系．【解答】解：A、因為a光的偏折程度大于b光，所以對a光的折射率大于對b光的折射率．故A錯誤；B、折射率大，頻率大，所以a光的頻率大于b光的頻率，根據(jù)E=hv知，a光的光子能量大于b光的光子能量．故B正確，D錯誤；C、因為a光的頻率大，根據(jù)c=λf知，那么a光的波長?。蔆錯誤．應選：B．【點評】解決此題的突破口在于通過光的偏折程度比擬出光的折射率的大小，知道折射率、頻率、波長等大小關系．3．〔6分〕【考點】波長、頻率和波速的關系．【分析】由波的圖象讀出振幅和波長，由波速公式v=算出周期．由波的傳播方向判斷質點的振動方向，根據(jù)質點的位置分析質點的加速度．【解答】解：A、振幅等于y的最大值，故這列波的振幅為A=2cm．故A錯誤．B、由圖知，波長λ=8m，由波速公式v=，得周期T==s=2s．故B錯誤．C、簡諧機械橫波沿x軸正方向傳播，由波形平移法得知，此時x=4m處質點沿y軸正方向運動．故C錯誤．D、此時x=4m處質點沿處于平衡位置，加速度為零．故D正確．應選：D．【點評】根據(jù)波的圖象讀出振幅、波長、速度方向及大小變化情況，加速度方向及大小變化情況等，是應具備的根本能力．4．〔6分〕【考點】共點力平衡的條件及其應用．【分析】先對木塊m受力分析，受重力、支持力和靜摩擦力，根據(jù)平衡條件求解支持力和靜摩擦力；然后對M和m整體受力分析，受重力和支持力，二力平衡．【解答】解：A、先對木塊m受力分析，受重力、支持力和靜摩擦力，根據(jù)平衡條件，有；f=mgsinα①N=mgcosα②由①式，選項A錯誤；B、斜面對木塊的支持力和木塊對斜面的壓力相等，由②式得B錯誤；C、D、對M和m整體受力分析，受重力和支持力，二力平衡，故桌面對斜面體的支持力為〔M+m〕g，靜摩擦力為零，故C錯誤，D正確；應選：D．【點評】此題關鍵靈活地選擇研究對象，受力分析后根據(jù)平衡條件列式求解，不難．5．〔6分〕【考點】導體切割磁感線時的感應電動勢．【分析】此題是電磁感應問題，由楞次定律判斷MN中產生的感應電流方向，即可知道通過電阻R的電流方向．MN產生的感應電動勢公式為E=BLv，E與B成正比．【解答】解：由楞次定律判斷可知，MN中產生的感應電流方向為N→M，那么通過電阻R的電流方向為a→c．MN產生的感應電動勢公式為E=BLv，其他條件不變，E與B成正比，那么得El：E2=1：2．應選：C【點評】此題關鍵要掌握楞次定律和切割感應電動勢公式E=BLv，并能正確使用，屬于根底題．6．〔6分〕【考點】庫侖定律；勻速圓周運動．【分析】根據(jù)庫侖定律求出原子核與核外電子的庫侖力．根據(jù)原子核對電子的庫侖力提供向心力，由牛頓第二定律求出角速度，加速度，周期，線速度進行比擬．【解答】解：根據(jù)原子核對電子的庫侖力提供向心力，由牛頓第二定律得=ma=m=mω2r=，可得a=T=ω=v=A、半徑越大，加速度越小，故A錯誤；B、半徑越小，周期越小，故B錯誤；C、半徑越大，角速度越小，故C正確；D、半徑越小，線速度越大，故D錯誤．應選：C．【點評】能夠根據(jù)題意找出原子核與核外電子的庫侖力提供向心力，并列出等式求解．對于等效環(huán)形電流，以一個周期為研究過程求解．7．〔6分〕【考點】平拋運動．【分析】平拋運動在水平方向上做勻速直線運動，在豎直方向上做自由落體運動，比擬豎直方向上下落相同位移的時間關系，從而比擬出水平位移的關系．【解答】解：因為平拋運動在豎直方向上做自由落體運動，下落的速度越來越快，那么下落相等位移的時間越來越短，水平方向上做勻速直線運動，所以x2﹣x1＞x3﹣x2，因為平拋運動的過程中，只有重力做功，所以機械能守恒，那么，△E1=△E2=△E3．故B正確，A、C、D錯誤．應選：B．【點評】解決此題的關鍵是知道平拋運動在水平方向和豎直方向上的運動規(guī)律，結合運動學公式進行分析．8．〔6分〕【考點】光電效應．【分析】根據(jù)光電效應方程Ekm=hv﹣W，以及Ekm=eU進行分析．【解答】解：根據(jù)題意知，一個電子吸收一個光子不能發(fā)生光電效應，換用同樣頻率為ν的強激光照射陰極K，那么發(fā)生了光電效應，即吸收的光子能量為nhv，n=2，3，4…那么有：eU=nhv﹣W，解得．知B正確，A、C、D錯誤．應選：B．【點評】解決此題的關鍵是掌握光電效應方程，知道最大初動能與遏止電壓的關系．二、解答題9．〔18分〕【考點】伏安法測電阻；伏安法測電阻．【分析】〔1〕合理選擇實驗器材，先選必要器材，再根據(jù)要求滿足平安性，準確性，方便操作的原那么選擇待選器材．電流表的接法要求大電阻內接法，小電阻外接法．滑動變阻器是小電阻控制大電阻，用分壓式接法．〔2〕根據(jù)電路圖來連接實物圖，注意電表的正負極，并分幾個回路來連接；〔3〕由電壓表與電流表讀數(shù)，依據(jù)R=，即可求解；〔4〕電流表與電壓表是能讀出電流或電壓的電阻，并根據(jù)串并聯(lián)特征，即可求解；〔5〕根據(jù)閉合電路歐姆定律，結合電阻定律，即可求解．【解答】解：〔1〕因電源的電壓為4V，因此電壓表選擇3V量程；由于阻值約為5Ω的電阻Rx的，根據(jù)歐姆定律可知，電流的最大值為0.8A，從精確角度來說，所以電流表選擇0.6A的量程；根據(jù)待測電阻的阻值與電壓表及電流表的阻值，可知＜，因此選擇電流表外接法，應選擇甲圖．〔2〕根據(jù)電路圖來連接實物圖原那么，注意電表的正負極，并分幾個回路來連接．如下圖；〔3〕電壓表的讀數(shù)為U=2.60V；電流表的讀數(shù)為I=0.50A；根據(jù)歐姆定律R=，那么有R=5.2Ω；〔4〕由甲圖可知，待測電阻與電壓表并聯(lián)后，與電流表串聯(lián)，因此電流表測量值大于流經Rx的電流值．由乙圖可知，待測電阻與電流表串聯(lián)后，與電壓表并聯(lián)，因此電壓表測量值大于Rx兩端的電壓值．應選B和D；〔5〕根據(jù)閉合電路歐姆定律與電阻定律，U=IRX=RX，當滑片P移動距離x的增加，被測電阻Rx兩端的電壓增大，但不成正比，且增加越來越快，那么U﹣x圖象如圖A所示，應選：A．故答案為：〔1〕B、C、甲〔2〕略〔3〕5.2Ω〔4〕B、D〔5〕A．【點評】考查如何選擇儀器，掌握選擇的方法與原那么；學會由電路圖去連接實物圖，注意電表的正負極；理解歐姆定律與電阻定律的應用，掌握誤差的分析及其產生原因．10．〔16分〕【考點】帶電粒子在勻強磁場中的運動；牛頓第二定律；向心力；帶電粒子在勻強電場中的運動．【分析】〔1〕根據(jù)公式可求E；〔2〕根據(jù)動能定理列式求解；〔3〕根據(jù)洛倫茲力提供向心力列式求解．【解答】解：〔1〕根據(jù)勻強電場電勢差和電場強度的關系得：勻強電場場強E的大??；〔2〕設帶電粒子出電場時速度為v．由動能定理得：解得：；①〔3〕帶電粒子在磁場中做勻速圓周運動，由牛頓第二定律得：②①②聯(lián)立得：；答：〔1〕勻強電場場強E的大小；〔2〕粒子從電場射出時速度ν的大小；〔3〕粒子在磁場中做勻速圓周運動的半徑R．【點評】此題考查了帶電粒子在電場中的加速和在磁場中的偏轉，屬于根底題，另外要注意公式，d是指沿電場方向距離．11．〔18分〕【考點】機械能守恒定律；胡克定律；牛頓第二定律．【分析】〔1〕根據(jù)胡克定律求出勁度系數(shù)，抓住彈力與形變量成正比，作出彈力F隨x變化的示意圖．〔2〕根據(jù)豎直上拋運動的對稱性，求出人在空中下落的時間，根據(jù)自由落體運動的位移時間公式求出運發(fā)動離開床面后上升的最大高度．〔3〕根據(jù)圖線圍成的面積表示彈力做功，得出彈力做功的表達式，根據(jù)動能定理求出彈力做功，從而求出x1的值．【解答】解：〔1〕根據(jù)胡克定律得，mg=kx0，解得k=．F隨x的變化示意圖如下圖．〔2〕根據(jù)豎直上拋運動的對稱性，知運發(fā)動下落的時間為1s．那么上升的最大高度．〔3〕人靜止時彈性勢能=25J運發(fā)動與彈簧接觸時的速度v=gt=10m/s．以彈簧面為參考面，根據(jù)動能定理得﹣mgx0+W=人從最高處5m下落到最低處：kx12=mg〔h+x1〕聯(lián)立兩式解得x1=m≈1.1m．那么W=2525J．答：〔1