2023年高考全國3卷物理

2023年普通高等學校招生全國統(tǒng)一考試〔新課標I卷〕理科綜合〔物理局部〕二、選擇題：本大題共8小題，每題6分。在每題給出的四個選項中，第14~18題只有一項為哪一項符合題目要求，第19~21題有多項符合題目要求。全部選對的得6分，選對但不全的得3分。有選錯的得0分。14、關(guān)于行星運動的規(guī)律，以下說法符合史實的是A、開普勒在牛頓定律的根底上，導出了行星運動的規(guī)律B、開普勒在天文觀測數(shù)據(jù)的根底上，總結(jié)出了行星運動的規(guī)律C、開普勒總結(jié)出了行星運動的規(guī)律，找出了行星按照這些規(guī)律運動的原因D、開普勒總結(jié)出了行星運動的規(guī)律，發(fā)現(xiàn)了萬有引力定律【答案】B【解析】開普勒第三定律是開普勒在天文觀測數(shù)據(jù)的根底上總結(jié)的，選項A錯誤、選項B正確；牛頓找到了行星運動的原因，發(fā)現(xiàn)了萬有引力定律，選項C、D錯誤?！究键c】此題考查行星運動的規(guī)律15、關(guān)于靜電場的等勢面，以下說法正確的是A、兩個電勢不同的等勢面可能相交B、電勢線與等勢面處處相互垂直C、同一等勢面上各點電場強度一定相等D、將一負的試探電荷從電勢較高的等勢面移至電勢較低的等勢面，電場力做正功【答案】B【解析】等勢面不能相交，選項A錯誤；根據(jù)等勢面的性質(zhì)，電場線和等勢面處處垂直，選項B正確；同一電勢面各點場強可能相等，也可能不相等，例如等量異種電荷的中垂面，選項C錯誤；根據(jù)W=Uq可得，電場力做負功，選項D錯誤。【考點】此題考查靜電場的等勢面。16、一質(zhì)點做速度逐漸增大的勻加速直線運動，在時間間隔t內(nèi)位移為s，動能變?yōu)樵瓉淼?倍。該質(zhì)點的加速度為

A、B、C、D、【答案】A【解析】動能變?yōu)樵瓉淼?倍，那么速度變?yōu)樵瓉淼?倍，根據(jù)，解得，選項A正確?！究键c】此題結(jié)合動能考查勻變速直線運動。17、如圖，兩個輕環(huán)a和b套在位于豎直面內(nèi)的一段固定圓弧上：一細線穿過兩輕環(huán)，其兩端各系一質(zhì)量為m的小球。在a和b之間的細線上懸掛一小物塊。平衡時，a、b間的距離恰好等于圓弧的半徑。不計所有摩擦。小物塊的質(zhì)量為〔〕A、B、C、mD、2m【答案】C【解析】根據(jù)幾何關(guān)系得:,細線的拉力等于小球的重力，圓弧對輕環(huán)的彈力一定垂直于圓弧，故中間細線的拉力方向一定與豎直方向夾角為60°，根據(jù)2mgcos60°=Mg，解得M=m，選項C正確?！究键c】物體的平衡【難點】根據(jù)幾何關(guān)系得出18、平面OM和平面ON之間的夾角為30°，其橫截面〔紙面〕如下圖，平面OM上方存在勻強磁場，磁感應(yīng)強度大小為B，方向垂直于紙面向外。一帶電粒子的質(zhì)量為m，電荷量為q〔q>0〕。粒子沿紙面以大小為v的速度從PM的某點向左上方射入磁場，速度與OM成30°角。粒子在磁場中的運動軌跡與ON只有一個交點，并從OM上另一點射出磁場。不計重力。粒子離開磁場的出射點到兩平面交線O的距離為A、B、C、D、【答案】D【解析】粒子的運動軌跡與ON相切，出射點與切點正好是盤旋圓的一個直徑，故粒子離開磁場的出射點到兩平面交線O的距離為，，解得，選項D正確?！究键c】此題考查帶電粒子在有界勻強磁場中的運動【小結(jié)】帶電粒子在有界勻強磁場中運動，不管磁場是什么形狀、什么邊界，其運動規(guī)律都是做勻速圓周運動。因此緊緊把握畫圖形、找圓心、求半徑三步驟才是解決此類問題的根本。19、如圖，理想變壓器原、副線圈分別接有額定電壓相同的燈泡a和b。當輸入電壓U為燈泡額定電壓的10倍時，兩燈泡均能正常發(fā)光。以下說法正確的是A、原、副線圈砸數(shù)之比為9:1B、原、副線圈砸數(shù)之比為1:9C、此時a和b的電功率之比為9:1D、此時a和b的電功率之比為1:9【答案】AD【解析】原線圈上電壓為電源電壓10U減去a燈額定電壓U，等于9U，故原、副線圈的電壓比9:1，故U1:U2=n1:n2=9：1，選項A正確，B錯誤；原、副線圈輸入、輸出功率相等，9UI1=UI2，I1：I2=1：9,根據(jù)P=UI，a和b的電功率之比為1:9，選項C錯誤，D正確?！究键c】此題考查理想變壓器。20、如圖，一固定容器的內(nèi)壁是半徑為R的半球面；在半球面水平直徑的一端有一質(zhì)量為m的質(zhì)點P。它在容器內(nèi)壁由靜止下滑到最低點的過程中，克服摩擦力做的功為W。重力加速度大小為g。設(shè)質(zhì)點P在最低點時，向心加速度的大小為a，容器對它的支持力大小為N，那么A、B、C、D、【答案】AC【解析】根據(jù)，向心加速度，，解得，選項AC正確，BD錯誤。【考點】此題考查電磁感應(yīng)。21、如圖，M為半圓形導線框，圓心為OM；N是圓心角為直角的扇形導線框，圓心為ON；兩導線框在同一豎直面〔紙面〕內(nèi)；兩圓弧半徑相等；過直線OMON的水平面上方有一勻強磁場，磁場方向垂直于紙面。現(xiàn)使線框M、N在t=0時從圖示位置開始，分別繞垂直于紙面、且過OM和ON的軸，以相同的周期T逆時針勻速轉(zhuǎn)動，那么A、兩導線框中均會產(chǎn)生正弦交流電B、兩導線框中感應(yīng)電流的周期都等于TC、在時，兩導線框中產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢相等D、兩導線框的電阻相等時，兩導線框中感應(yīng)電流的有效值也相等【答案】BC【解析】開始階段兩導線框電流大小不變，不是正弦交流電，選項A錯誤；電流周期等于轉(zhuǎn)動周期，兩道線框電流的周期都是T，選項B正確；在時，線框都處于進磁場的狀態(tài)，感應(yīng)電動勢相等，選項C正確；N線框在一個周期內(nèi)有一半時間無感應(yīng)電流，而M線框一直有感應(yīng)電流，故感應(yīng)電流的有效值不等，選項D錯誤。【考點】此題考查電磁感應(yīng)。三、非選擇題：本卷包括必考題和選考題兩局部。第22~32題為必考題，每個試題考生都必須作答。第33~40題為選考題，考生根據(jù)要求作答。〔一〕必考題〔共129分〕22、某同學用圖中所給器材進行與安培力有關(guān)的實驗。兩根金屬導軌ab和a1b1固定在同一水平面內(nèi)且相互平行，足夠大的電磁鐵〔未畫出〕的N極位于兩導軌的正上方，S極位于兩導軌的正下方，一金屬棒置于導軌上且兩導軌垂直?！?〕在圖中畫出連線，完成實驗電路。要求滑動變阻器以限流方式接入電路，且在開關(guān)閉合后，金屬棒沿箭頭所示的方向移動?！?〕為使金屬棒在離開導軌時具有更大的速度，有人提出以下建議：A、適當增加兩導軌間的距離B、換一根更長的金屬棒C、適當增大金屬棒中的電流其中正確的是〔填入正確選項前的標號〕【答案】⑴如下圖〔2分〕⑵AC〔3分〕【解析】⑴按照電路圖的連接原那么連接，滑動變阻器用限流式，金屬棒中的電流方向為aa1。〔2〕增加兩導軌間的距離可增大安培力，增大電流也可增大安培力，速度都可增大，選項AC正確；換一根更長的金屬棒，安培力沒有增大，增加了金屬棒的質(zhì)量，速度反而減小，選項B錯誤。【考點】此題考查安培力23、〔10分〕某物理課外小組利用圖〔a〕中的裝置探究物體加速度與其所受合外力之間的關(guān)系。圖中，置于實驗臺上的長木板水平放置，其右端固定一輕滑輪；輕繩跨過滑輪，一端與放在木板上的小滑車相連，另一端可懸掛鉤碼。本實驗中可用的鉤碼共有N=5個，每個質(zhì)量均為0.010kg。實驗步驟如下：〔1〕將5個鉤碼全部放入小車中，在長木板左下方墊上適當厚度的小物塊，使小車〔和鉤碼〕可以在木板上勻速下滑?！?〕將n〔依次取n=1,2,3,4,5〕個鉤碼掛在輕繩右端，其余N-n各鉤碼仍留在小車內(nèi)；用手按住小車并使輕繩與木板平行。釋放小車，同時用傳感器記錄小車在時刻t相對于其起始位置的位移s，繪制s-t圖像，經(jīng)數(shù)據(jù)處理后可得到相應(yīng)的加速度a?！?〕對應(yīng)于不同的n的a值見下表。n=2時的s-t圖像如圖(b)所示：由圖〔b〕求出此時小車的加速度〔保存2位有效數(shù)字〕，將結(jié)果填入下表。n12345a/(m·s-2)0.200.580.781.00〔4〕利用表中的數(shù)據(jù)在圖〔c〕中補齊數(shù)據(jù)點，并作出a-n圖像。從圖像可以看出：當物體質(zhì)量一定時，物體的加速度與其所受的合外力成正比?！?〕利用a–n圖像求得小車〔空載〕的質(zhì)量為_______kg〔保存2位有效數(shù)字，重力加速度取g=9.8m·s–2〕。〔6〕假設(shè)以“保持木板水平〞來代替步驟〔1〕，以下說法正確的是_______〔填入正確選項前的標號〕A、a–n圖線不再是直線B、a–n圖線仍是直線，但該直線不過原點C．a(chǎn)–n圖線仍是直線，但該直線的斜率變大【答案】(3)0.40〔2分，0.37—0.49范圍內(nèi)都給分〕(4)如以下圖所示〔3分〕(5)0.45〔3分，0.43—0.49范圍內(nèi)都給分〕(6)BC〔2分〕【解析】〔3〕根據(jù)，代入數(shù)據(jù)：，解得?！?〕使盡量多的點落在直線上，不在直線上的點均勻分布在線的兩側(cè)，如下圖?！?〕由解得，利用圖像的斜率即可求得：。〔6〕由得：，斜率增大，直線不過原點，選項BC正確?！究键c】此題考查驗證牛頓第二定律。24、如圖，在豎直平面內(nèi)有由1/4圓弧AB和1/2圓弧BC組成的光滑固定軌道，兩者在最低點B平滑連接。AB弧的半徑為R，BC弧的半徑為1/2R。一小球在A點正上方與A相距1/4R處由靜止開始自由下落，經(jīng)A點沿圓弧軌道運動。〔1〕求小球在B、A兩點的動能之比；〔2〕通過計算判斷小球能否沿軌道運動到C點。【解析】〔1〕設(shè)小球的質(zhì)量為m，小球在A點的動能為，由機械能守恒定律得：①〔2分〕設(shè)小球在B點的動能為，同理有：②〔2分〕由①②式得〔2分〕〔2〕假設(shè)小球能沿軌道運動到C點，小球在C點所受軌道的正壓力N應(yīng)滿足：N≥0④設(shè)小球在C點的速度大小為，由牛頓運動定律和向心加速度公式得：⑤由④⑤式得，應(yīng)滿足⑥〔2分〕由機械能守恒定律得：⑦〔2分〕由⑥⑦式得：小球恰好可以沿軌道運動到C點。〔2分〕25、如圖，兩條相距l(xiāng)的光滑平行金屬導軌位于同一水平面〔紙面〕內(nèi)，其左端接一阻值為R的電阻；一與導軌垂直的金屬棒置于兩導軌上；在電阻、導軌和金屬棒中間有一面積為S的區(qū)域，區(qū)域中存在垂直于紙面向里的均勻磁場，磁感應(yīng)強度大小B1隨時間t的變化關(guān)系為B1=kt，式中k為常量；在金屬棒右側(cè)還有一勻強磁場區(qū)域，區(qū)域左邊界MN〔虛線〕與導軌垂直，磁場的磁感應(yīng)強度大小為B0，方向也垂直于紙面向里。某時刻，金屬棒在一外加水平恒力的作用下從靜止開始向右運動，在t0時刻恰好以速度v0越過MN，此后向右做勻速運動。金屬棒與導軌始終相互垂直并接觸良好，它們的電阻均忽略不計。求：〔1〕在t=0到t=t0時間間隔內(nèi)，流過電阻的電荷量的絕對值；〔2〕在時刻t〔t>t0〕穿過回路的總磁通量和金屬棒所受外加水平恒力的大小?！窘馕觥俊?〕在金屬棒未越過MN之前，t時刻穿過回路的磁通量為：①〔1分〕設(shè)在從時刻到的時間間隔內(nèi)，回路磁通量的變化量為，流過電阻R的電荷量為。由法拉第電磁感應(yīng)定律有②〔1分〕由歐姆定律有：③〔1分〕由電流的定義得：④〔1分〕聯(lián)立①②③④式得：⑤〔1分〕由⑤式得，在t=0到t=t0的時間間隔內(nèi)，流過電阻R的電荷量q的絕對值為⑥〔2分〕〔2〕當t＞t0時，金屬棒已越過MN右側(cè)做勻速運動，有f=F⑦〔2分〕⑦式中f是外加水平恒力，F(xiàn)是勻強磁場施加安培力。設(shè)此時回路中的電流為I，F(xiàn)的大小為⑧〔1分〕此時金屬棒與MN之間的距離為⑨〔1分〕勻強磁場穿過回路的磁通量為〔10〕〔1分〕回路的總磁通量為〔11〕〔2分〕式中，仍如①式所示。由①⑨〔10〕〔11〕式得，在時刻t〔t＞t0〕穿過回路的總磁場量為：〔12〕〔2分〕在到時間間隔內(nèi)，總磁通量的改變?yōu)椋骸?3〕〔1分〕由法拉第電磁感應(yīng)定律得，回路感應(yīng)電動勢的大小為：〔14〕〔1分〕由歐姆定律得：〔15〕〔1分〕聯(lián)立⑦⑧〔13〕〔14〕〔15〕式得：〔1分〕〔二〕選考題33、[物理——選修3-3]〔15分〕〔1〕〔5分〕關(guān)于氣體的內(nèi)能，以下說法正確的是________〔填正確答案標號。選對1個得2分，選對2個得4分，選對3個得5分。每選錯1個扣3分，最低得分為0分〕。A、質(zhì)量和溫度都相同的氣體，內(nèi)能一定相同B、氣體溫度不變，整體運動速度越大，其內(nèi)能越大C、氣體被壓縮時，內(nèi)能可能不變D、一定量的某種理想氣體的內(nèi)能只與溫度有關(guān)E、一定量的某種理想氣體在等壓膨脹過程中，內(nèi)能一定增加【答案】CDE【解析】如果質(zhì)量相同而種類不同，那么分子數(shù)不同，內(nèi)能不同，應(yīng)選項A錯誤；氣體內(nèi)能與機械能無關(guān)，應(yīng)選項B錯誤；氣體壓縮可能是等溫壓縮，選項C正確；一定質(zhì)量的理想氣體內(nèi)能只與溫度有關(guān)，選項D正確；等圧膨脹一定升溫，內(nèi)能一定增加，選項E正確?！究键c】熱力學第一定律〔2〕〔10分〕一U形玻璃管豎直放置，左端開口，右端封閉，左端上部有一光滑的輕活塞。初始時，管內(nèi)汞柱及空氣柱長度如下圖。用力向下緩慢推活塞，直至管內(nèi)兩邊汞柱高度相等時為止。求此時右側(cè)管內(nèi)氣體的壓強和活塞向下移動的距離。玻璃管的橫截面積處處相同；在活塞向下移動的過程中，沒有發(fā)生氣體泄漏；大氣壓強p0=75.0cmHg。環(huán)境溫度不變?！敬鸢浮縣=9.42cm【解析】式設(shè)初始時，右管中空氣柱的壓強為，長度為；左管中空氣柱的壓強為，長度為。活塞被下推h后，右管中空氣柱的壓強為，長度為；左管中空氣柱的壓強為，長度為。以cmHg為單位。由題給條件可得：①〔1分〕②〔1分〕下由玻意耳定律得：③〔2分〕聯(lián)立①②③式和題給條件得：④〔1分〕依題意：⑤〔1分〕⑥〔1分〕由玻意耳定律得：⑦〔2分〕聯(lián)立④⑤⑥⑦式和題給條件得【考點】考查玻意耳定律34、[物理——選修3-4]〔15分〕〔1〕〔5分〕〔1〕由波源S形成的簡諧橫波在均勻介質(zhì)中向左、右傳播。波源振動的頻率為20Hz，波速為16m/s。介質(zhì)中P、Q兩質(zhì)點位于波源S的兩側(cè)，且P、Q和S的平衡位置在一條直線上，P、Q的平衡位置到S的平衡位置之間的距離分別為15.8m、14.6m，P、Q開始震動后，以下判斷正確的是_____〔填正確答案標號。選對1個得2分，選對2個得4分，選對3個得5分。每選錯1個扣3分，最低得分為0分〕。A、P、Q兩質(zhì)點運動的方向始終相同B、P、Q兩質(zhì)點運動的方向始終相反C、當S恰好通過平衡位置時，P、Q兩點也正好通過平衡位置D、當S恰好通過平衡位置向上運動時，P在波峰E、當S恰好通過平衡位置向下運動時，Q在波峰【答案】BDE【解析】水面機械波的波長，，，故P、Q兩點的運動方向始終相反，選項A錯誤，B正確；當波源S在平衡位置向上運動時，落后的P點在波峰處，選項D正確；當波源S在平衡位置向下運動時，落后的Q點在波峰處，選項E正確，C錯誤。〔2〕如圖，玻璃球冠的折射率為，其底面鍍銀，底面的半徑是球半徑的倍；在過球心O且垂直于底面的平面〔紙面〕內(nèi)，有一與底面垂直的光線射到玻璃球冠上的M點，該光線的延長線恰好過底面邊緣上的A點。求該光線從球面射出的方向相對于其初始入射方向的偏角?！敬鸢浮俊窘馕觥吭O(shè)球半徑為R，球冠底面中心為，連接，那么。令，有：即：②〔1分〕由題意，所以③〔1分〕設(shè)圖中N點為光線在球冠內(nèi)底面上的反射點，所考慮的光路圖如下圖。設(shè)光線在M點的入射角為、折射角為，在N點的入射角為，玻璃折射率為n。由于為等邊三角形，有：④〔1分〕由折射定律有：⑤〔1分〕到代入題給條件得：⑥〔1分〕做底面在N點的法線NE，由于，有⑦〔1分〕根據(jù)反射定律，有：⑧〔1分〕連接ON，由幾何關(guān)系得：，故有：⑨〔1分〕由⑦⑨式得：〔10〕〔1分〕邊于是∠ENO為反射角，ON為反射光線。這一反射光線經(jīng)球面再次折射后不改變方向。所以，經(jīng)一次反射后射出玻璃球冠的光線相對于入射光線的偏角為：35、[物理——選修3-5]〔15分〕〔1〕〔5分〕〔1〕一靜止的鋁原子核俘獲一速度為的質(zhì)子p后，變?yōu)樘幱诩ぐl(fā)態(tài)的硅原子核。以下說法正確的是_________〔填正確的答案標號，選對一個得2分，選對2個得4分，選對3個得5分，沒錯選1個扣3分，最低得分為零分〕A、核反響方程為B、核反