2023年高考全國(guó)卷Ⅰ物理部分(解析版)

2023年普通高等學(xué)校招生全國(guó)統(tǒng)一考試新課標(biāo)Ⅰ卷理科綜合能力測(cè)試物理局部一、選擇題：此題共8小題，每題6分。在每題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，第1~5題只有一項(xiàng)符合題目要求，第6~8題有多項(xiàng)符合題目要求。全部選對(duì)的得6分，選對(duì)但不全的得3分，有選錯(cuò)的得0分。1.高鐵列車在啟動(dòng)階段的運(yùn)動(dòng)可看作初速度為零的勻加速直線運(yùn)動(dòng)，在啟動(dòng)階段列車的動(dòng)能A.與它所經(jīng)歷的時(shí)間成正比B.與它的位移成正比C.與它的速度成正比D.與它的動(dòng)量成正比答案：B試題解析：根據(jù)初速度為零的勻變速直線運(yùn)動(dòng)的規(guī)律可知，在啟動(dòng)階段，列車的速度與時(shí)間成正比，即v=at，由動(dòng)能公式Ek=12mv2，可知列車動(dòng)能與速度的二次方成正比，與時(shí)間的二次方成正比，選項(xiàng)A、C錯(cuò)誤；由v2=2ax，可知列車動(dòng)能與位移x成正比，選項(xiàng)B正確；由動(dòng)量公式p=命題意圖：此題考查勻變速直線運(yùn)動(dòng)的規(guī)律、動(dòng)能、動(dòng)量。難度：0.732.如圖，輕彈簧的下端固定在水平桌面上，上端放有物塊P，系統(tǒng)處于靜止?fàn)顟B(tài)，現(xiàn)用一豎直向上的力F作用在P上，使其向上做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，以x表示P離開靜止位置的位移，在彈簧恢復(fù)原長(zhǎng)前，以下表示F和x之間關(guān)系的圖像可能正確的選項(xiàng)是A. B.C. D.答案：A試題解析：在彈簧恢復(fù)原長(zhǎng)前，物塊受力如下圖，設(shè)物塊的加速度大小為a，那么根據(jù)牛頓第二定律有F+F彈簧-mg=ma；設(shè)彈簧原長(zhǎng)為l0，勁度系數(shù)為k，那么F彈簧=k(l命題意圖：此題結(jié)合彈簧的動(dòng)力學(xué)問題，考查牛頓第二定律、胡克定律。難度：0.623.如圖，三個(gè)固定的帶電小球a、b和c，相互間的距離分別為ab=5cm，bc=3cm，ca=4cm。小球c所受庫(kù)侖力的合力的方向平衡于a、b的連線。設(shè)小球a、b所帶電荷量的比值的絕對(duì)值為k，那么A.a、b的電荷同號(hào)，k=B.a、b的電荷異號(hào)，k=C.a、b的電荷同號(hào)，k=D.a、b的電荷異號(hào)，k=答案：D試題解析：由于小球c所受庫(kù)侖力的合力的方向平衡于a、b的連線，所以小球c受庫(kù)侖力的情況有如下圖的兩種情況：假設(shè)合力朝左，那么a、c電荷異號(hào)，b、c電荷同號(hào)，故a、b電荷異號(hào)；假設(shè)合力朝右，那么a、c電荷同號(hào)，b、c電荷異號(hào)，故a、b電荷異號(hào)。根據(jù)幾何知識(shí)有tan∠cab=FbcFac，根據(jù)庫(kù)侖定律可知F命題意圖：此題結(jié)合庫(kù)侖力作用下的平衡問題，考查庫(kù)侖定律、力的合成，對(duì)應(yīng)用數(shù)學(xué)解決物理問題的能力有一定的要求。難度：0.564.如圖，導(dǎo)體軌道OPQS固定，其中PQS是半圓弧，Q為半圓弧的中心，O為圓心。軌道的電阻忽略不計(jì)。OM是有一定電阻、可繞O轉(zhuǎn)動(dòng)的金屬桿。M端位于PQS上，OM與軌道接觸良好。空間存在與半圓所在平面垂直的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小為B，現(xiàn)使OM從OQ位置以恒定的角速度逆時(shí)針轉(zhuǎn)到OS位置并固定〔過程Ⅰ〕；再使磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小以一定的變化率從B增加到B'〔過程Ⅱ〕。在過程Ⅰ、Ⅱ中，流過OM的電荷量相等，那么B'A.5B.3C.7D.2答案：B試題解析：，設(shè)金屬桿OM的電阻為R，回路中的平均感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)E=?Φ?t，故感應(yīng)電荷量q=I?t=ER?t=?ΦR?t??t=?ΦR。設(shè)四分之一圓弧面積為S，對(duì)于過程命題意圖：此題結(jié)合感應(yīng)電荷量的求解，考查法拉第電磁感應(yīng)定律、電流的定義式、閉合電路的歐姆定律。難度：0.515.如圖，abc是豎直面內(nèi)的光滑固定軌道，ab水平，長(zhǎng)度為2R：bc是半徑為R的四分之一圓弧，與ab相切于b點(diǎn)。一質(zhì)量為m的小球。始終受到與重力大小相等的水平外力的作用，自a點(diǎn)處從靜止開始向右運(yùn)動(dòng)，重力加速度大小為g。小球從a點(diǎn)開始運(yùn)動(dòng)到其軌跡最高點(diǎn)，機(jī)械能的增量為A.2mgRB.4mgRC.5mgRD.6mgR答案：C試題解析：設(shè)小球運(yùn)動(dòng)到c點(diǎn)的速度大小為vC，那么對(duì)小球由a到c的過程，由動(dòng)能定理得F?3R-mgR=12mvC2，又F=mg，解得：vC=2gR，小球離開c點(diǎn)后，在水平方向做初速度為零的勻加速直線運(yùn)動(dòng)，豎直方向在重力作用力下做勻減速直線運(yùn)動(dòng)，由牛頓第二定律可知，小球離開c點(diǎn)后水平方向和豎直方向的加速度大小均為g，那么由豎直方向的運(yùn)動(dòng)可知，小球從離開c點(diǎn)到其軌跡最高點(diǎn)所需的時(shí)間為t=vCg=2Rg命題意圖：此題考查功、動(dòng)能定理、機(jī)械能、牛頓第二定律、勻變速直線運(yùn)動(dòng)的規(guī)律、運(yùn)動(dòng)的合成與分解，要求能用動(dòng)力學(xué)和能量的觀點(diǎn)解決多運(yùn)動(dòng)組合問題。難度：0.426.如圖，兩個(gè)線圈繞在同一根鐵芯上，其中一線圈通過開關(guān)與電源連接，另一線圈與遠(yuǎn)處沿南北方向水平放置在紙面內(nèi)的直導(dǎo)線連接成回路。將一小磁針懸掛在直導(dǎo)線正上方，開關(guān)未閉合時(shí)小磁針處于靜止?fàn)顟B(tài)。以下說法正確的選項(xiàng)是A.開關(guān)閉合后的瞬間，小磁針的N極朝垂直紙面向里的方向轉(zhuǎn)動(dòng)B.開關(guān)閉合并保持一段時(shí)間后，小磁針的N極指向垂直紙面向里的方向C.開關(guān)閉合并保持一段時(shí)間后，小磁針的N極指向垂直紙面向外的方向D.開關(guān)閉合并保持一段時(shí)間再斷開后的瞬間，小磁針的N極朝垂直紙面向外的方向轉(zhuǎn)動(dòng)答案：AD試題解析：開關(guān)閉合的瞬間，左側(cè)的線圈中磁通量變化，產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)和感應(yīng)電流，由楞次定律可判斷出直導(dǎo)線中電流方向?yàn)橛赡舷虮?，由安培定那么可判斷出小磁針處的磁?chǎng)方向垂直紙面向里，小磁針的N極朝垂直紙面向里的方向轉(zhuǎn)動(dòng)，選項(xiàng)A正確；開關(guān)閉合并保持一段時(shí)間后，左側(cè)線圈中磁通量不變，線圈中感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)和感應(yīng)電流為零，直導(dǎo)線中電流為零，小磁針恢復(fù)到原來狀態(tài)，選項(xiàng)BC錯(cuò)誤；開關(guān)閉合并保持一段時(shí)間后再斷開后的瞬間，左側(cè)的線圈中磁通量變化，產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)和感應(yīng)電流，由楞次定律可判斷出直導(dǎo)線中電流方向?yàn)橛杀毕蚰?，由安培定那么可判斷出小磁針處的磁?chǎng)方向垂直紙面向外，小磁針的N極朝垂直紙面向外的方向轉(zhuǎn)動(dòng)，選項(xiàng)D正確。命題意圖：此題結(jié)合奧斯特實(shí)驗(yàn)的情境，考查通電直導(dǎo)線周圍的磁場(chǎng)、通電螺線管的磁場(chǎng)、感應(yīng)電流的方向、安培定那么、楞次定律。難度：0.537.2023年，人類第一次直接探測(cè)到來自雙中子星合并的引力波。根據(jù)科學(xué)家們復(fù)原的過程，在兩顆中子星合并前約100s時(shí)，它們相距約400km，繞二者連線上的某點(diǎn)每秒轉(zhuǎn)動(dòng)12圈，將兩顆中子星都看作是質(zhì)量均勻分布的球體，由這些數(shù)據(jù)、萬有引力常量并利用牛頓力學(xué)知識(shí)，可以估算出這一時(shí)刻兩顆中子星A.質(zhì)量之積B.質(zhì)量之和C.速率之和D.各自的自轉(zhuǎn)角速度答案：BC試題解析：設(shè)兩顆中子星做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的半徑r1和r2，角速度為ω，那么有r1+r,②,③②③兩式化簡(jiǎn)得,④,⑤④⑤兩式相加，并聯(lián)立①式可得.結(jié)合v=ωr可得,⑥,⑦⑥⑦兩式相加，并聯(lián)立①式可得兩顆中子星的速率之和.由于ω、L、G，所以可以求出兩顆中子星的質(zhì)量之和、速率之和，選BC。命題意圖：此題通過雙星模型，考查萬有引力定律、牛頓第二定律、向心力、描述圓周運(yùn)動(dòng)的物理量及其關(guān)系。難度：0.488.圖中虛線a、b、c、d、f代表勻強(qiáng)電場(chǎng)內(nèi)間距相等的一組等勢(shì)面，平面b上的電勢(shì)為2V。一電子經(jīng)過a時(shí)的動(dòng)能為10eV，從a到d的過程中克服電場(chǎng)力所做的功為6eV。以下說法正確的選項(xiàng)是A.平面c上的電勢(shì)為零B.該電子可能到達(dá)不了平面fC.該電子經(jīng)過平面d時(shí)，其電勢(shì)能為4eVD.該電子經(jīng)過平面b時(shí)的速率是經(jīng)過d時(shí)的2倍答案：AB試題解析：勻強(qiáng)電場(chǎng)中等勢(shì)面間距相等，故相鄰等勢(shì)面之間的電勢(shì)差相等，設(shè)相鄰等勢(shì)面之間的電勢(shì)差為U，根據(jù)電場(chǎng)力做功可得Wab=qUab=1e·3U，又Wab=6eV，聯(lián)立解得U=2V。因?yàn)殡娮訌腶到d的過程中克服電場(chǎng)力做功，且電場(chǎng)線方向垂直等勢(shì)面，所以電場(chǎng)方向水平向右；b的電勢(shì)為2V，由于沿著電場(chǎng)線方向電勢(shì)降低，那么c上的電勢(shì)為零，選項(xiàng)A正確；af之間的電勢(shì)差為4U=8V，一電子經(jīng)過a時(shí)的動(dòng)能為10eV，由于題中沒有指出電子速度的方向，故該電子可能到達(dá)不了平面f，選項(xiàng)B正確；該電子經(jīng)過平面d時(shí)，電勢(shì)能Epd=根據(jù)動(dòng)能定理，該電子從a到b時(shí)Ekb-10eV=-2eV，該電子從a到d時(shí)Ekd-10eV=-6eV，解得Ekb綜上，選AB。命題意圖：此題考查等勢(shì)面、電場(chǎng)力做功、動(dòng)能定理、電場(chǎng)線、電勢(shì)、電勢(shì)能。難度：0.43二、非選擇題：共62分，第9~12題為必考題，每個(gè)試題考生都必須作答。第13、14題為選考題，考生根據(jù)要求作答?！惨弧潮乜碱}：共47分。9.〔5分〕如圖〔a〕，一彈簧上端固定在支架頂端，下端懸掛一托盤：一標(biāo)尺由游標(biāo)和主尺構(gòu)成，主尺豎直固定在彈簧左邊；托盤上方固定有一能與游標(biāo)刻度線準(zhǔn)確對(duì)齊的裝置，簡(jiǎn)化為圖中的指針?，F(xiàn)要測(cè)量圖〔a〕中彈簧的勁度系數(shù)，當(dāng)托盤內(nèi)沒有砝碼時(shí)，移動(dòng)游標(biāo)，使其零刻度線對(duì)準(zhǔn)指針，此時(shí)標(biāo)尺讀數(shù)為1.950cm；當(dāng)托盤內(nèi)放有質(zhì)量為0.100kg的砝碼時(shí)，移動(dòng)游標(biāo)，再次使其零刻度線對(duì)準(zhǔn)指針，標(biāo)尺示數(shù)如圖〔b〕所示，其讀數(shù)為_______cm。當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣却笮?.80m/s2，此彈簧的勁度系數(shù)為________N/m〔保存3位有效數(shù)字〕。答案：3.775|53.7試題解析：游標(biāo)卡尺精度為0.05mm，游標(biāo)卡尺上游標(biāo)第15條刻度線與主尺刻度線對(duì)齊，根據(jù)游標(biāo)卡尺的讀數(shù)規(guī)那么，圖〔b〕所示的游標(biāo)卡尺讀數(shù)為3.7cm+15×0.05mm=3.7cm+0.075cm=3.775cm；托盤中放有質(zhì)量為m=0.100kg的砝碼時(shí)，彈簧伸長(zhǎng)x=3.775cm-1.950cm=0.01825m，根據(jù)胡克定律有mg=kx，解得此彈簧的勁度系數(shù)k=53.7N/m。命題意圖：此題結(jié)合彈簧勁度系數(shù)的測(cè)量，考查游標(biāo)卡尺的讀數(shù)，胡克定律。本實(shí)驗(yàn)結(jié)合了教材上的“探究彈力和彈簧形變量的關(guān)系〞、游標(biāo)卡尺，要求考生有一定的知識(shí)遷移能力。難度：0.5210.〔10分〕某實(shí)驗(yàn)小組利用如圖〔a〕所示的電路探究在25℃~80℃范圍內(nèi)某熱敏電阻的溫度特性，所用器材有：置于溫控室〔圖中虛線區(qū)域〕中的熱敏電阻RT，其標(biāo)稱值〔25℃時(shí)的阻值〕為900.0Ω：電源E〔6V，內(nèi)阻可忽略〕：電壓表eq\o\ac(○,V)〔量程150mV〕：定值電阻R0〔阻值20.0Ω〕，滑動(dòng)變阻器R1〔最大阻值為1000Ω〕：電阻箱R2〔阻值范圍0-999.9Ω〕：?jiǎn)蔚堕_關(guān)S1，單刀雙擲開關(guān)S2。實(shí)驗(yàn)時(shí)，先按圖〔a〕連接好電路，再將溫控室的溫度t升至80.0℃，將S2與1端接通，閉合S1，調(diào)節(jié)R1的滑片位置，使電壓表讀數(shù)為某一值U0：保持R1的滑片位置不變，將R2置于最大值，將S2與2端接通，調(diào)節(jié)R2，使電壓表讀數(shù)仍為U0：斷開S1，記下此時(shí)R2的讀數(shù)，逐步降低溫控室的溫度t，得到相應(yīng)溫度下R2的阻值，直至溫度降到25.0℃，實(shí)驗(yàn)得到的R2-t數(shù)據(jù)見下表。t/℃25.030.040.050.060.070.080.0R2/Ω900.0680.0500.0390.0320.0270.0240.0答復(fù)以下問題：〔1〕在閉合S1前，圖〔a〕中R1的滑片應(yīng)移動(dòng)到______〔填“a〞或“b〞〕端；答案：b試題解析：圖〔a〕的電路滑動(dòng)變阻器采用限流接法，在閉合S1前，R1應(yīng)該調(diào)節(jié)到接入電路局部的電阻值最大，使電路中電流最小，即圖〔a〕中的R1的滑片應(yīng)移到b端。難度：0.76〔2〕在圖〔b〕的坐標(biāo)紙上補(bǔ)齊數(shù)據(jù)表中所給數(shù)據(jù)點(diǎn)，并做出R2-t曲線：答案：如下圖。試題解析：將t=60℃和t=70℃對(duì)應(yīng)的兩組數(shù)據(jù)畫在坐標(biāo)圖上，然后用平滑曲線過盡可能多的數(shù)據(jù)點(diǎn)畫出R2-t圖象。難度：0.76〔3〕由圖〔b〕可得到R1，在25℃-80℃范圍內(nèi)的溫度特性，當(dāng)t=44.0℃時(shí)，可得RT=______Ω；答案：450試題解析：根據(jù)題述實(shí)驗(yàn)過程可知，測(cè)量的R2數(shù)據(jù)等于對(duì)應(yīng)的熱敏電阻RT的電阻值。由畫出的R2-t圖象可知，當(dāng)t=44.0℃時(shí)，對(duì)應(yīng)的RT=450Ω。難度：0.64〔4〕將RT握于手心，手心溫度下R2的相應(yīng)讀數(shù)如圖〔c〕所示，該讀數(shù)為______Ω，那么手心溫度為______℃。答案：620.0|33.0試題解析：由畫出的R2-t圖象可知，當(dāng)RT=620.0Ω，那么手心溫度t=33.0℃。難度：0.6411.〔12分〕一質(zhì)量為m的煙花彈獲得動(dòng)能E后，從地面豎直升空，當(dāng)煙花彈上升的速度為零時(shí)，彈中火藥爆炸將煙花彈炸為質(zhì)量相等的兩局部，兩局部獲得的動(dòng)能之和也為E，且均沿豎直方向運(yùn)動(dòng)。爆炸時(shí)間極短，重力加速度大小為g，不計(jì)空氣阻力和火藥的質(zhì)量，求〔1〕煙花彈從地面開始上升到彈中火藥爆炸所經(jīng)過的時(shí)間；答案：1試題解析：難度：0.65〔2〕爆炸后煙花彈向上運(yùn)動(dòng)的局部距地面的最大高度答案：2試題解析：命題意圖：此題結(jié)合動(dòng)量和能量觀點(diǎn)的綜合應(yīng)用問題，考查勻變速直線運(yùn)動(dòng)的規(guī)律、動(dòng)量守恒定律、機(jī)械能守恒定律難度：0.5412.〔20分〕如圖，在y>0的區(qū)域存在方向沿y軸負(fù)方向的勻強(qiáng)電場(chǎng)，場(chǎng)強(qiáng)大小為E，在y<0的區(qū)域存在方向垂直于xOy平面向外的勻強(qiáng)磁場(chǎng)。一個(gè)氕核11H和一個(gè)氘核12H先后從y軸上y=h點(diǎn)以相同的動(dòng)能射出，速度方向沿x軸正方向。11H進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)，速度方向與x軸正方向的夾角為60°，并從坐標(biāo)原點(diǎn)O處第一次射出磁場(chǎng)。〔1〕11H第一次進(jìn)入磁場(chǎng)的位置到原點(diǎn)答案：2試題解析：難度：0.53〔2〕磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小答案：6mE試題解析：難度：0.46〔3〕12H第一次離開磁場(chǎng)的位置到原點(diǎn)答案：2試題解析：命題意圖：此題通過帶電粒子在別離組合場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)，并結(jié)合類平拋運(yùn)動(dòng)、圓周運(yùn)動(dòng)模型，綜合考查牛頓第二定律、勻變速直線運(yùn)動(dòng)的規(guī)律、向心力、洛倫茲力、動(dòng)能等知識(shí)點(diǎn)。難度：0.41〔二〕選考題：共15分。請(qǐng)考生從2道題中任選一題作答。如果多做，那么按所做的第一題計(jì)分。13.[物理—選修3-3]〔15分〕〔1〕〔5分〕如圖，一定質(zhì)量的理想氣體從狀態(tài)a開始，經(jīng)歷過程①、②、③、④到達(dá)狀態(tài)e，對(duì)此氣體，以下說法正確的選項(xiàng)是_____〔選對(duì)1個(gè)得2分，選對(duì)2個(gè)得4分，選對(duì)3個(gè)得5分：每選錯(cuò)1個(gè)扣3分，最低得分為0分〕。A.過程①中氣體的壓強(qiáng)逐漸減小B.過程②中氣體對(duì)外界做正功C.過程④中氣體從外界吸收了熱量D.狀態(tài)c、d的內(nèi)能相等E.狀態(tài)d的壓強(qiáng)比狀態(tài)b的壓強(qiáng)小答案：BDE試題解析：由理想氣體狀態(tài)方程paVaTa=pbVbTb可知pb>pa，即過程①中氣體的壓強(qiáng)逐漸增大，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；由于過程②中氣體體積增大，所以過程②中氣體對(duì)外做功，選項(xiàng)B正確；過程④中氣體體積不變，對(duì)外做功為零，溫度降低，內(nèi)能減小，根據(jù)熱力學(xué)第一定律，過程④中氣體放出熱量，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；由于狀態(tài)c、d的溫度相等，根據(jù)理想氣體的內(nèi)能只與溫度有關(guān)，可知狀態(tài)c、d的內(nèi)能相等，選項(xiàng)D正確；根據(jù)pVT=C可知過程②壓強(qiáng)不變，所以狀態(tài)b、c的壓強(qiáng)相等，在過程③中溫度不變、體積增大，所以壓強(qiáng)減小，即pd<命題意圖：此題通過一定質(zhì)量理想氣體的圖象問題，考查理想氣體的狀態(tài)方程、內(nèi)能、理想氣體、熱力學(xué)第一定律。難度：0.56〔2〕〔10分〕如圖，容積為V的汽缸由導(dǎo)熱材料制成，面積為S的活塞將汽缸分成