2023年普通高中學業(yè)水平等級性考試（全國乙卷）物理（含解析）

2023年普通高等學校招生全國統(tǒng)一考試（全國乙卷）理科綜合（物理部分）二、選擇題：本題共8小題，每小題6分，共48分。在每小題給出的四個選項中，第14~18題只有一項符合題目要求，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。1.一同學將排球自O點墊起，排球豎直向上運動，隨后下落回到O點。設排球在運動過程中所受空氣阻力大小和速度大小成正比。則該排球（）A.上升時間等于下落時間 B.被墊起后瞬間的速度最大C.達到最高點時加速度為零 D.下落過程中做勻加速運動【答案】B【詳解】A．上升過程和下降過程的位移大小相同，上升過程的末狀態(tài)和下降過程的初狀態(tài)速度均為零。對排球受力分析，上升過程的重力和阻力方向相同，下降過程中重力和阻力方向相反，根據牛頓第二定律可知，上升過程中任意位置的加速度比下降過程中對應位置的加速度大，則上升過程的平均加速度較大。由位移與時間關系可知，上升時間比下落時間短，A錯誤；B．排球運動過程中，阻力一直與運動方向相反，一直做負功，排球的機械能一直減小，則排球回到出發(fā)點時，速度小于被墊起后瞬間的速度。排球上升過程做減速運動，下落過程做加速運動，則被墊起后瞬間的速度最大，B正確；C．達到最高點速度為零，空氣阻力為零，此刻排球重力提供加速度不為零，C錯誤；D．下落過程中，排球速度在變，所受空氣阻力在變，故排球所受的合外力在變化，排球在下落過程中做變加速運動，D錯誤。故選B。2.小車在水平地面上沿軌道從左向右運動，動能一直增加。如果用帶箭頭的線段表示小車在軌道上相應位置處所受合力，下列四幅圖可能正確的是（）A. B.C. D.【答案】D【詳解】根據曲線運動的特點可知，曲線運動速度方向沿運動軌跡的切線方向，合力方向指向運動軌跡的凹側。小車做曲線運動，且動能一直增加，則小車所受合力方向與運動方向夾角為銳角，故ABC錯誤，D正確故選D。3.2022年10月，全球眾多天文設施觀測到迄今最亮伽馬射線暴，其中我國的“慧眼”衛(wèi)星、“極目”空間望遠鏡等裝置在該事件觀測中作出重要貢獻。由觀測結果推斷，該伽馬射線暴在1分鐘內釋放的能量量級為SKIPIF1<0。假設釋放的能量來自于物質質量的減少，則每秒鐘平均減少的質量量級為（光速為SKIPIF1<0）A.SKIPIF1<0 B.SKIPIF1<0 C.SKIPIF1<0 D.SKIPIF1<0【答案】C【詳解】根據質能方程SKIPIF1<0可知，則每秒鐘平均減少的質量為SKIPIF1<0則每秒鐘平均減少的質量量級為SKIPIF1<0。故選C。4.一學生小組在探究電磁感應現象時，進行了如下比較實驗。用圖（a）所示的纏繞方式，將漆包線分別繞在幾何尺寸相同的有機玻璃管和金屬鋁管上，漆包線的兩端與電流傳感器接通。兩管皆豎直放置，將一很小的強磁體分別從管的上端由靜止釋放，在管內下落至管的下端。實驗中電流傳感器測得的兩管上流過漆包線的電流I隨時間t的變化分別如圖（b）和圖（c）所示，分析可知（）A.圖（c）是用玻璃管獲得的圖像B.在鋁管中下落，小磁體做勻變速運動C.在玻璃管中下落，小磁體受到的電磁阻力始終保持不變D.用鋁管時測得的電流第一個峰到最后一個峰的時間間隔比用玻璃管時的短【答案】A【詳解】A．強磁體在鋁管中運動，鋁管會形成渦流，玻璃是絕緣體故強磁體在玻璃管中運動，玻璃管不會形成渦流。強磁體在鋁管中加速后很快達到平衡狀態(tài)，做勻速直線運動，而玻璃管中的磁體則一直做加速運動，故由圖像可知圖（c）的脈沖電流峰值不斷增大，說明強磁體的速度在增大，與玻璃管中磁體的運動情況相符，A正確；B．在鋁管中下落，脈沖電流的峰值一樣，磁通量的變化率相同，故小磁體做勻速運動，B錯誤；C．強磁體在玻璃管下落，由圖像（c）得，電流的峰值一直在增大，導線所受安培力增大，強磁體受到的電磁阻力增大，C錯誤；D．強磁體在鋁管中運動時產生的電流峰值比在玻璃管中運動時產生的電流峰值小，即在鋁管中運動時的速度更小，用鋁管時測得的電流第一個峰到最后一個峰的時間間隔比用玻璃管時的長，D錯誤。故選A。5.如圖，一磁感應強度大小為B的勻強磁場，方向垂直于紙面（xOy平面）向里，磁場右邊界與x軸垂直。一帶電粒子由O點沿x正向入射到磁場中，在磁場另一側的S點射出，粒子離開磁場后，沿直線運動打在垂直于x軸的接收屏上的P點；SP=l，S與屏的距離為SKIPIF1<0，與x軸的距離為a。如果保持所有條件不變，在磁場區(qū)域再加上電場強度大小為E的勻強電場，該粒子入射后則會沿x軸到達接收屏。該粒子的比荷為（）A.SKIPIF1<0 B.SKIPIF1<0 C.SKIPIF1<0 D.SKIPIF1<0【答案】A【詳解】由題知，一帶電粒子由O點沿x正向入射到磁場中，在磁場另一側的S點射出，則根據幾何關系可知粒子出離磁場時速度方向與豎直方向夾角為30°，則SKIPIF1<0解得粒子做圓周運動的半徑r=2a，則粒子做圓周運動有SKIPIF1<0，則有SKIPIF1<0如果保持所有條件不變，在磁場區(qū)域再加上電場強度大小為E的勻強電場，該粒子入射后則會沿x軸到達接收屏，則有Eq=qvB，聯立有SKIPIF1<0，故選A。6.在O點處固定一個正點電荷，P點在O點右上方。從P點由靜止釋放一個帶負電的小球，小球僅在重力和該點電荷電場力作用下在豎直面內運動，其一段軌跡如圖所示。M、N是軌跡上的兩點，OP>OM，OM=ON，則小球（）A.在運動過程中，電勢能先增加后減少B.在P點的電勢能大于在N點的電勢能C.在M點的機械能等于在N點的機械能D.從M點運動到N點的過程中，電場力始終不做功【答案】BC【詳解】ABC．由題知，OP>OM，OM=ON，則根據點電荷的電勢分布情況可知φM=φN>φP，則帶負電的小球在運動過程中，電勢能先減小后增大，且EpP>EpM=EpN，則帶負電的小球在M點的機械能等于在N點的機械能，A錯誤、BC正確；D．從M點到N點的過程中，根據電場力與運動方向的夾角，當開始夾角為銳角，做正功；后變?yōu)殁g角，做負功，故電場力先做正功后做負功，D錯誤。故選BC。7.黑箱外有編號為1、2、3、4的四個接線柱，接線柱1和2、2和3、3和4之間各接有一個電阻，在接線柱間還接有另外一個電阻R和一個直流電源。測得接線柱之間的電壓U12=3.0V，U23=2.5V，U34=－1.5V。符合上述測量結果的可能接法是（）A.電源接在1、4之間，R接在1、3之間B.電源接在1、4之間，R接在2、4之間C.電源接在1、3之間，R接在1、4之間D.電源接在1、3之間，R接在2、4之間【答案】CD【詳解】A．根據題意畫出電路圖，如下可見U34>0，A錯誤；B．根據題意畫出電路圖，如下可見U34>0，B錯誤；C．根據題意畫出電路圖，如下可見上述接法可符合上述測量結果，C正確；D．根據題意畫出電路圖，如下可見上述接法可符合上述測量結果，D正確。故選CD。8.如圖，一質量為M、長為l的木板靜止在光滑水平桌面上，另一質量為m的小物塊（可視為質點）從木板上的左端以速度v0開始運動。已知物塊與木板間的滑動摩擦力大小為f，當物塊從木板右端離開時（）A.木板的動能一定等于fl B.木板的動能一定小于flC.物塊的動能一定大于SKIPIF1<0 D.物塊的動能一定小于SKIPIF1<0【答案】BD【詳解】設物塊離開木板時的速度為SKIPIF1<0，此時木板的速度為SKIPIF1<0，由題意可知SKIPIF1<0設物塊的對地位移為SKIPIF1<0，木板的對地位移為SKIPIF1<0CD．根據能量守恒定律可得SKIPIF1<0整理可得SKIPIF1<0D正確，C錯誤；AB．因摩擦產生的摩擦熱SKIPIF1<0根據運動學公式SKIPIF1<0、SKIPIF1<0因為SKIPIF1<0可得SKIPIF1<0則SKIPIF1<0所以SKIPIF1<0B正確，A錯誤。故選BD。三、非選擇題：共174分。第22~32題為必考題，每個試題考生都必須作答。第33~38題為選考題，考生根據要求作答。（一）必考題：共129分。9.在“驗證力的平行四邊形定則”的實驗中使用的器材有：木板、白紙、兩個標準彈簧測力計、橡皮條、輕質小圓環(huán)、刻度尺、鉛筆、細線和圖釘若干。完成下列實驗步驟：①用圖釘將白紙固定在水平木板上。②將橡皮條的一端固定在木板上，另一端系在輕質小圓環(huán)上。將兩細線也系在小圓環(huán)上，它們的另一端均掛上測力計。用互成一定角度、方向平行于木板、大小適當的力拉動兩個測力計，小圓環(huán)停止時由兩個測力計的示數得到兩拉力SKIPIF1<0和SKIPIF1<0的大小，并___________。（多選，填正確答案標號）A.用刻度尺量出橡皮條的長度B.用刻度尺量出兩細線的長度C.用鉛筆在白紙上標記出小圓環(huán)的位置D.用鉛筆在白紙上標記出兩細線的方向③撤掉一個測力計，用另一個測力計把小圓環(huán)拉到_________，由測力計的示數得到拉力SKIPIF1<0的大小，沿細線標記此時SKIPIF1<0的方向。④選擇合適標度，由步驟②的結果在白紙上根據力的平行四邊形定則作SKIPIF1<0和SKIPIF1<0的合成圖，得出合力SKIPIF1<0的大小和方向；按同一標度在白紙上畫出力SKIPIF1<0的圖示。⑤比較SKIPIF1<0和SKIPIF1<0的________，從而判斷本次實驗是否驗證了力的平行四邊形定則。【答案】①.CD②.相同位置③.大小和方向【詳解】②AB、不需要用刻度尺量出橡皮條的長度和細線的長度，故AB錯誤；

C、合力與分力是等效替代的關系，作用效果相同，用一個彈簧測力計拉小圓環(huán)時，應拉到同一位置，則需要用鉛筆記錄小圓環(huán)的位置，故C正確；

D、需要記錄兩個拉力的大小和方向，則需要用鉛筆在白紙上標記出兩細線的方向，故D正確。故選CD。③撤掉一個測力計，用另一個測力計把小圓環(huán)拉到相同位置，由測力計的示數得到拉力SKIPIF1<0的大小，沿細線標記此時SKIPIF1<0的方向；⑤比較SKIPIF1<0和SKIPIF1<0的大小和方向，從而判斷本次實驗是否驗證了力的平行四邊形定則。10.一學生小組測量某金屬絲（阻值約十幾歐姆）的電阻率。現有實驗器材：螺旋測微器、米尺、電源E、電壓表（內阻非常大）、定值電阻SKIPIF1<0（阻值SKIPIF1<0）、滑動變阻器R、待測金屬絲、單刀雙擲開關K、開關S、導線若干。圖（a）是學生設計的實驗電路原理圖。完成下列填空：（1）實驗時，先將滑動變阻器R接入電路的電阻調至最大，閉合S（2）將K與1端相連，適當減小滑動變阻器R接入電路的電阻，此時電壓表讀數記為SKIPIF1<0，然后將K與2端相連，此時電壓表讀數記為SKIPIF1<0。由此得到流過待測金屬絲的電流I=_______，金屬絲的電阻SKIPIF1<0_____。（結果均用SKIPIF1<0、SKIPIF1<0、SKIPIF1<0表示）（3）繼續(xù)微調R，重復（2）的測量過程，得到多組測量數據，如下表所示：SKIPIF1<0（SKIPIF1<0）0.570.710.851.141.43SKIPIF1<0（SKIPIF1<0）0.971.211.451.942.43（4）利用上述數據，得到金屬絲的電阻SKIPIF1<0。（5）用米尺測得金屬絲長度SKIPIF1<0。用螺旋測微器測量金屬絲不同位置的直徑，某次測量的示數如圖（b）所示，該讀數為SKIPIF1<0______mm。多次測量后，得到直徑的平均值恰好與d相等。（6）由以上數據可得，待測金屬絲所用材料的電阻率SKIPIF1<0______SKIPIF1<0。（保留2位有效數字）【答案】①.SKIPIF1<0②.SKIPIF1<0③.0.150④.5.0【詳解】（1）根據題意可知，SKIPIF1<0兩端的電壓為SKIPIF1<0則流過SKIPIF1<0即流過待測金屬絲的電流SKIPIF1<0金屬絲的電阻SKIPIF1<0聯立可得SKIPIF1<0（5）螺旋測微器的讀數為SKIPIF1<0（6）根據電阻定律SKIPIF1<0又SKIPIF1<0代入數據聯立解得SKIPIF1<011.如圖，等邊三角形SKIPIF1<0位于豎直平面內，AB邊水平，頂點C在AB邊上方，3個點電荷分別固定在三角形的三個頂點上。已知AB邊中點M處的電場強度方向豎直向下，BC邊中點N處的電場強度方向豎直向上，A點處點電荷的電荷量的絕對值為q，求（1）B點處點電荷的電荷量的絕對值并判斷3個點電荷的正負；（2）C點處點電荷的電荷量?！敬鸢浮浚?）SKIPIF1<0，A、B、C均為正電荷；（2）SKIPIF1<0【詳解】（1）C點的電荷在M點的場強沿CM所在直線，A點處點電荷和B點處點電荷在M點的場強沿AB所在直線，已知M點合電場強度方向豎直向下，則A、B兩點處的點電荷在M點的合場強為零，即A和B點處的點電荷為等量同種電荷，則B點處點電荷的電荷量的絕對值為q；

C點處的點電荷在M點的場強方向沿CM向下，則C點處點電荷為正電荷；

C點電荷在N點的場強方向沿CB斜向右下，N點的合場強方向豎直向上，則A點處的點電荷和B點處的點電荷在N點的合場強斜向左上，A點處的點電荷在N點的場強沿AN斜向右上，B點處的點電荷在N點的場強沿BN斜向左上，則A、B兩點處的點電荷均為正電荷；如圖所示（2）如圖所示由幾何關系SKIPIF1<0即SKIPIF1<0其中SKIPIF1<0解得SKIPIF1<012.如圖，一豎直固定的長直圓管內有一質量為M的靜止薄圓盤，圓盤與管的上端口距離為l，圓管長度為SKIPIF1<0。一質量為SKIPIF1<0的小球從管的上端口由靜止下落，并撞在圓盤中心，圓盤向下滑動，所受滑動摩擦力與其所受重力大小相等。小球在管內運動時與管壁不接觸，圓盤始終水平，小球與圓盤發(fā)生的碰撞均為彈性碰撞且碰撞時間極短。不計空氣阻力，重力加速度大小為g。求（1）第一次碰撞后瞬間小球和圓盤的速度大??；（2）在第一次碰撞到第二次碰撞之間，小球與圓盤間的最遠距離；（3）圓盤在管內運動過程中，小球與圓盤碰撞的次數?！敬鸢浮浚?）小球速度大小SKIPIF1<0，圓盤速度大小SKIPIF1<0；（2）l；（3）4【詳解】（1）過程1：小球釋放后自由下落，下降SKIPIF1<0，根據機械能守恒定律SKIPIF1<0解得SKIPIF1<0過程2：小球以SKIPIF1<0與靜止圓盤發(fā)生彈性碰撞，根據能量守恒定律和動量守恒定律分別有SKIPIF1<0SKIPIF1<0解得SKIPIF1<0SKIPIF1<0即小球碰后速度大小SKIPIF1<0，方向豎直向上，圓盤速度大小為SKIPIF1<0，方向豎直向下；（2）第一次碰后，小球做豎直上拋運動，圓盤摩擦力與重力平衡，勻速下滑，所以只要圓盤下降速度比小球快，二者間距就不斷增大，當二者速度相同時，間距最大，即SKIPIF1<0解得SKIPIF1<0根據運動學公式得最大距離為SKIPIF1<0（3）第一次碰撞后到第二次碰撞時，兩者位移相等，則有SKIPIF1<0即SKIPIF1<0解得SKIPIF1<0此時小球的速度SKIPIF1<0圓盤的速度仍為SKIPIF1<0，這段時間內圓盤下降的位移SKIPIF1<0之后第二次發(fā)生彈性碰撞，根據動量守恒SKIPIF1<0根據能量守恒SKIPIF1<0聯立解得SKIPIF1<0，SKIPIF1<0同理可得當位移相等時SKIPIF1<0，SKIPIF1<0解得SKIPIF1<0圓盤向下運動SKIPIF1<0此時圓盤距下端關口13l，之后二者第三次發(fā)生碰撞，碰前小球的速度SKIPIF1<0有動量守恒SKIPIF1<0機械能守恒SKIPIF1<0得碰后小球速度為SKIPIF1<0圓盤速度SKIPIF1<0當二者即將四次碰撞時x盤3=x球3即SKIPIF1<0得SKIPIF1<0在這段時間內，圓盤向下移動SKIPIF1<0此時圓盤距離下端管口長度為20l－1l－2l－4l－6l=7l此時可得出圓盤每次碰后到下一次碰前，下降距離逐次增加2l，故若發(fā)生下一次碰撞，圓盤將向下移動x盤4=8l。則第四次碰撞后落出管口外，因此圓盤在管內運動的過程中，小球與圓盤的碰撞次數為4次。（二）選考題：共45分。請考生從給出的2道物理題、2道化學題、2道生物題中每科任選一題作答，并用2B鉛筆在答題卡上把所選題目題號后的方框涂黑。注意所做題目的題號必須與所涂題目的題號一致，并且在解答過程中寫清每問的小題號，在答題卡指定位置答題。如果多做則每學科按所做的第一題計分。13.對于一定量的理想氣體，經過下列過程，其初始狀態(tài)的內能與末狀態(tài)的內能可能相等的是（）A.等溫增壓后再等溫膨脹B.等壓膨脹后再等溫壓縮C.等容減壓后再等壓膨脹D.等容增壓后再等壓壓縮E.等容增壓后再等溫膨脹【答案】ACD【詳解】A．等溫增壓后再等溫膨脹，氣體溫度不變，內能不變，即初始狀態(tài)的內能等于末狀態(tài)的內能，A正確；B．根據理想氣體狀態(tài)方程SKIPIF1<0可知等壓膨脹后氣體溫度升高，內能增大，等溫壓縮溫度不變，內能不變，故末狀態(tài)與初始狀態(tài)相比內能增加，故B錯誤；C．根據理想氣體狀態(tài)方程可知等容減壓過程溫度降低，內能減??；等壓膨脹過程溫度升高，末狀態(tài)的溫度有可能和初狀態(tài)的溫度相等，內能相等，C正確；D．等容增壓過程，由查理定律得，氣體溫度升高，則氣體內能增大，等壓壓縮過程，由蓋—呂薩克定律得，氣體溫度降低，則氣體內能減小，氣體內能先增大后減小，初始狀態(tài)的內能與末狀態(tài)的內能可能相等，D正確；E．等容增壓過程，由查理定律得，氣體溫度升高，則氣體內能增大，等溫膨脹過程，溫度不變，氣體內能不變，則氣體初始狀態(tài)的內能小于末狀態(tài)的內能，E錯誤。故選ACD。14.如圖，豎直放置的封閉玻璃管由管徑不同、長度均為SKIPIF1<0的A、B兩段細管組成，A管的內徑是B管的2倍，B管在上方。管內空氣被一段水銀柱隔開。水銀柱在兩管中的長度均為SKIPIF1<0?，F將玻璃管倒置使A管在上方，平衡后，A管內的空氣柱長度改變SKIPIF1<0。求B管在上方時，玻璃管內兩部分氣體的壓強。（氣體溫度保持不變，以SKIPIF1<0為壓強單位）【答案】SKIPIF1<0，SKIPIF1<0【詳解】設B管在上方時上部分氣壓為pB，則此時下方氣壓為pA，此時有SKIPIF1<0，倒置后A管氣體壓強變小，即空氣柱長度增加1cm，A管中水銀柱減小1cm，A管的內徑是B管的2倍，則SKIPIF1<0，可知B管水銀柱增加4cm，空氣柱減小4cm；設此時兩管的壓強分別為SKIPIF1<0、SKIPIF1<0，所以有SKIPIF1<0，倒置前后溫度不變，根據玻意耳定律對A管有SKIPIF1<0，對B管有SKIPIF1<0，其中SKIPIF1<0，SKIPIF1<0。聯立以上各式解得SKIPIF1<0SKIPIF1<015.一列簡諧橫波沿x軸傳播，圖（a）是SKIPIF1<0時刻的波形圖；P是介質中位于SKIPIF1<0處的質點，其振動圖像如圖（b）所示。下列說法正確的