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1、2023 年一般高等学校招生全国统一考试物理局部(全国 3 卷)- 10 -一、选择题：1. 1934 年，约里奥-居里夫妇用 粒子轰击铝核，产生了第一个人工放射性核素X： 。X 的原子序数和质量数分别为A. 15 和 28B. 15 和 30C. 16 和 30D. 17 和 31【答案】B【解析】试题分析 此题考察核反响方程遵循的规律及其相关的学问点。解析 依据核反响遵循的质量数守恒和电荷数守恒可知，X 的电荷数为 2+13=15，质量数为4+27-1=30，依据原子核的电荷数等于原子序数，可知X 的原子序数为 15，质量数为 30，选项B 正确。点睛 此题与 2023 年高考上海试题和
2、2023 年高考重庆试题类似，都是给出核反响方程，要求利用核反响同时遵循的质量数守恒和电荷数守恒解答。2. 为了探测引力波，“天琴打算”估量放射地球卫星P，其轨道半径约为地球半径的 16 倍；另一地球卫星Q 的轨道半径约为地球半径的 4 倍。P 与Q 的周期之比约为A. 2:1B. 4:1C. 8:1D. 16:1【答案】C【解析】试题分析 此题考察卫星的运动、开普勒定律及其相关的学问点。解析 设地球半径为 R，依据题述，地球卫星P 的轨道半径为 R=16R，地球卫星 Q 的轨道半P径为 R=4R，依据开普勒定律，Q=64，所以 P 与 Q 的周期之比为 T TPQ=81，选项C正确。点睛 此
3、题难度不大，解答此题常见错误是：把题述的卫星轨道半径误认为是卫星距离地面的高度，陷入误区。3. 一电阻接到方波沟通电源上，在一个周期内产生的热量为 Q；假设该电阻接到正弦交变电源方上，在一个周期内产生的热量为Q。该电阻上电压的峰值为 u ，周期为T，如以下图。则Q正0: Q等于方正A. B. C. 1:2D. 2:1【答案】D【解析】试题分析 此题考察交变电流的图线、正弦交变电流的有效值、焦耳定律及其相关的学问点。解析 依据题述，正弦交变电流的电压有效值为，而方波沟通电的有效值为 u ，0依据焦耳定律和欧姆定律，Q=I2RT=T，可知在一个周期 T 内产生的热量与电压有效值的二0次方成正比，Q
4、Q= u 2 2=21，选项D 正确。方正点睛 此题将正弦交变电流和方波 交变电流、有效值、焦耳定律有机融合。解答此题常见错误是：一是把方波交变电流视为正弦交变电流；二是认为在一个周期T 内产生的热量与电压有效值，导致错选B；三是比值颠倒，导致错选C。4. 在一斜面顶端，将甲乙两个小球分别以v 和的速度沿同一方向水平抛出，两球都落在该斜面上。甲球落至斜面时的速率是乙球落至斜面时速率的A. 2 倍B. 4 倍C. 6 倍D. 8 倍【答案】A【解析】试题分析 此题考察平抛运动规律、机械能守恒定律及其相关的学问点。12解析 设甲球落至斜面时的速率为 v ，乙落至斜面时的速率为 v ，由平抛运动规律
5、，x=vt，y=gt2，设斜面倾角为 ，由几何关系，tan=y/x，小球由抛出到落至斜面，由机械能守恒定律，11mv2+mgy=mv 2，联立解得：v =v，即落至斜面时的速率与抛出时的速率成正比。=同理可得，v2选项A 正确。v/2，所以甲球落至斜面时的速率是乙球落至斜面时的速率的2 倍，点睛 此题将平抛运动、斜面模型、机械能守恒定律有机融合，综合性强。对于小球在斜面上的平抛运动，一般利用平抛运动规律和几何关系列方程解答。5. 甲乙两车在同一平直大路上同向运动，甲做匀加速直线运动，乙做匀速直线运动。甲乙两车的位置x 随时间t 的变化如以下图。以下说法正确的选项是1A. 在 t 时刻两车速度相
6、等1B. 从 0 到 t 时间内，两车走过的路程相等12C. 从 t 到 t 时间内，两车走过的路程相等12D. 从 t 到 t 时间内的某时刻，两车速度相等【答案】CD点睛 此题以位移图像给出解题信息，考察对位移图像的理解。6. 地下矿井中的矿石装在矿车中，用电机通过竖井运送至地面。某竖井中矿车提升的速度大 小 v 随时间 t 的变化关系如以下图，其中图线分别描述两次不同的提升过程，它们变速阶段加速度的大小都一样；两次提升的高度一样，提升的质量相等。不考虑摩擦阻力和空气阻 力。对于第次和第次提升过程，A. 矿车上升所用的时间之比为 4:5B. 电机的最大牵引力之比为 2:1C. 电机输出的最
7、大功率之比为 2:1D. 电机所做的功之比为 4:5【答案】AC【解析】试题分析 此题考察速度图像，牛顿运动定律、功和功率及其相关的学问点。解析设第次所用时间为t，依据速度图象的面积等于位移此题中为提升的高度可知，tvtvt2 =t+32，解得：t=5 /2，所以第次和第次提升过程所用时间之比为000/002t 5t /2=45，选项A 正确；由于两次提升变速阶段的加速度大小一样，在匀加速阶段，由002231112牛顿其次定律，F-mg=ma，可得提升的最大牵引力之比为 11，选项B 错误；由功率公式， P=Fv，电机输出的最大功率之比等于最大速度之比，为21，选项C 正确；加速上升过程的加速
8、度 a =，加速上升过程的牵引力F =ma +mg=m(+g)，减速上升过程的加速度a =-，减速上升过程的牵引力 F =ma +mg=m(g -)，匀速运动过程的牵引力 F =mg。第次提升过程做功W =F t v + Ft v =mg v t ；第次提升过程做功 W =Ft v + F v3t /2+ Ft v11002000 021003002000 0=mg v t ；两次做功一样，选项D 错误。点睛 此题以速度图像给出解题信息。解答此题常见错误主要有四方面：一是对速度图像面积表示位移把握不到位；二是运用牛顿运动定律求解牵引力错误；三是不能找出最大功率；四 是不能得出两次提升电机做功。
9、实际上，可以依据两次提升的高度一样，提升的质量一样， 利用功能关系得出两次做功一样。7. 如图a，在同一平面内固定有一长直导线PQ 和一导线框R，R 在PQ 的右侧。导线PQ中通有正弦沟通电流i，i 的变化如图b所示，规定从Q 到P 为电流的正方向。导线框R 中的感应电动势A. 在时为零B. 在C. 在时转变方向时最大，且沿顺时针方向D. 在时最大，且沿顺时针方向【答案】AC【解析】试题分析 此题考察交变电流图象、法拉第电磁感应定律、楞次定律及其相关的学问点。解析 由图b可知，导线PQ 中电流在 t=T/4 时到达最大值，变化率为零，导线框R 中磁通量变化率为零，依据法拉第电磁感应定律，在t=
10、T/4 时导线框中产生的感应电动势为零，选项A 正确；在 t=T/2 时，导线 PQ 中电流图象斜率方向不变，导致导线框R 中磁通量变化率的正负不变，依据楞次定律，所以在 t=T/2 时，导线框中产生的感应电动势方向不变，选项 B 错误； 由于在 t=T/2 时，导线 PQ 中电流图象斜率最大，电流变化率最大，导致导线框R 中磁通量变化率最大，依据法拉第电磁感应定律，在t=T/2 时导线框中产生的感应电动势最大，由楞次定律可推断出感应电动势的方向为顺时针方向，选项 C 正确；由楞次定律可推断出在 t=T 时感应电动势的方向为逆时针方向，选项D 错误。点睛 此题以交变电流图象给出解题信息，考察电
11、磁感应及其相关学问点。解答此题常见错误主要有四方面：一是由于题目以交变电流图象给出解题信息，导致一些同学看到题后，不知如何入手；二是不能正确运用法拉第电磁感应定律分析推断；三是不能正确运用楞次定律分析推断，陷入误区。8. 如图，一平行板电容器连接在直流电源上，电容器的极板水平，两微粒a、b 所带电荷量大小相等、符号相反，使它们分别静止于电容器的上、下极板四周，与极板距离相等。现同时 释放 a、b，它们由静止开头运动，在随后的某时刻 t，a、b 经过电容器两极板间下半区域的同一水平面，a、b 间的相互作用和重力可无视。以下说法正确的选项是A. a 的质量比 b 的大B. 在 t 时刻，a 的动能
12、比 b 的大C. 在 t 时刻，a 和 b 的电势能相等D. 在 t 时刻，a 和 b 的动量大小相等【答案】BD【解析】试题分析 此题考察电容器、带电微粒在电场中的运动、牛顿运动定律、电势能、动量定理及其相关的学问点。ab解析 依据题述可知，微粒 a 向下加速运动，微粒 b 向上加速运动，依据 a、b 经过电容器两极板间下半区域的同一水平面，可知 a 的加速度大小大于 b 的加速度大小，即 a a 。对微粒a，由牛顿其次定律， qE=m a ，对微粒b，由牛顿其次定律，qE =m a ，联立解得：，a ab b由此式可以得出 a 的质量比 b 小，选项A 错误；在 a、b 两微粒运动过程中，
13、a 微粒所受合外力大于 b 微粒，a 微粒的位移大于 b 微粒，依据动能定理，在t 时刻，a 的动能比 b 大，选项B 正确；由于在 t 时刻两微粒经过同一水平面，电势相等，电荷量大小相等，符号相反，所以在t 时刻，a 和 b 的电势能不等，选项C 错误；由于 a 微粒受到的电场力合外力等于 b 微粒 受到的电场力合外力，依据动量定理，在 t 时刻，a 微粒的动量等于 b 微粒，选项D 正确。点睛 假设此题考虑微粒的重力，你还能够得出 a 的质量比 b 小吗？在 t 时刻力微粒的动量还相等吗？在 t 时间内的运动过程中，微粒的电势能变化一样吗？二、非选择题9. 甲、乙两同学通过下面的试验测量人
14、的反响时间。试验步骤如下：（1） 甲用两个手指轻轻捏住量程为 L 的木尺上端，让木尺自然下垂。乙把手放在尺的下端 位置恰好处于 L 刻度处，但未遇到尺，预备用手指夹住下落的尺。网11（2） 甲在不通知乙的状况下，突然松手，尺子下落；乙看到尺子下落后快速用手指夹住尺子 。假设夹住尺子的位置刻度为 L ，重力加速度大小为g，则乙的反响时间为用 L、L 和g 表示。1（3） 当地的重力加速度大小为 g=9.80 m/s2，L=30.0 cm，L =10.4 cm，乙的反响时间为 s。结果保存 2 位有效数字（4） 写出一条提高测量结果准确程度的建议：。【答案】(1).(2). 0.20(3). 屡次
15、测量取平均值；初始时乙的手指尽可能接近尺子【解析】试题分析 此题主要考察自由落体运动及其相关的学问点，意在考察考生灵敏运用教材学问解决实际问题的力气。1解析 依据题述，在乙的反响时间 t 内，尺子下落高度 h=L-L ，由自由落体运动规律，h=gt2， 解得 t=。代入数据得：t=0.20s。点睛 测量反响时间是教材上的小试验，此题以教材小试验切入，难度不大。10. 一课外试验小组用如以下图的电路测量某待测电阻Rx 的阻值，图中 R0 为标准定值电阻R =20.0 ；可视为抱负电压表。S 为单刀开关，S 位单刀双掷开关，E 为电源，R 为012滑动变阻器。承受如下步骤完成试验：（1） 依据试验
16、原理线路图a，将图b中实物连线 ；（2） 将滑动变阻器滑动端置于适当位置，闭合S ；1（3） 将开关S 掷于 1 端，转变滑动变阻器动端的位置，登记此时电压表2将 S 掷于 2 端，登记此时电压表的示数 U ；22x （4） 待测电阻阻值的表达式 R =用 R 、U 、U 表示；012（5） 重复步骤3，得到如下数据：的示数 U ；然后112345U /V10.250.300.360.400.44U /V20.861.031.221.361.493.443.433.393.403.39（6） 利用上述 5 次测量所得【答案】(1). 如以下图：的平均值，求得 Rx=。保存 1 位小数(2).(
17、3). 48.2【解析】【命题意图】 此题主要考察电阻测量、欧姆定律、电路连接研及其相关的学问点。【解题思路】开关S 掷于 1 端，由欧姆定律可得通过R 的电流 I=U /R ，将开关S 掷于 2 端，2x102R 和 R 串联电路电压为 U ，R 两端电压为 U=U -U ，由欧姆定律可得待测电阻阻值0x2x21xR =U/I=R = -1R 。005 次测量所得 的平均值,3.44+3.43+3.39+3.40+3.39=3.41，代入 R = -1R =3.41-1x020.0=48.2。11. 如图，从离子源产生的甲、乙两种离子，由静止经加速电压 U 加速后在纸面内水平向右运动，自 M
18、 点垂直于磁场边界射入匀强磁场，磁场方向垂直于纸面对里，磁场左边界竖直。已知甲种离子射入磁场的速度大小为 v ，并在磁场边界的 N 点射出；乙种离子在 MN 的中点射1出；MN 长为 l。不计重力影响和离子间的相互作用。求：（1） 磁场的磁感应强度大小；（2） 甲、乙两种离子的比荷之比。【答案】1 2【解析】试题分析 此题主要考察带电粒子在电场中的加速、在匀强磁场中的匀速圆周运动及其相关的学问点，意在考察考生灵敏运用相关学问解决实际问题的的力气。解析1设甲种离子所带电荷量为 q1、质量为 m1，在磁场中做匀速圆周运动的半径为R1， 磁场的磁感应强度大小为 B，由动能定理有由洛伦兹力公式和牛顿其
19、次定律有由几何关系知由式得2设乙种离子所带电荷量为q2、质量为m2，射入磁场的速度为v2，在磁场中做匀速圆周运动的半径为 R2。同理有由题给条件有 由式得，甲、乙两种离子的比荷之比为【点睛】此题与 2023 年北京理综卷第 23 题情景类似，都可以看作是质谱仪模型。解答所用的学问点和方法类似。12. 如图，在竖直平面内，一半径为R 的光滑圆弧轨道 ABC 和水平轨道 PA 在 A 点相切。BC 为圆弧轨道的直径。O 为圆心，OA 和OB 之间的夹角为，sin=，一质量为m 的小球沿水平轨道向右运动，经A 点沿圆弧轨道通过 C 点，落至水平轨道；在整个过程中，除受到重力及轨道作用力外，小球还始终
20、受到一水平恒力的作用，小球在C 点所受合力的方向指向圆心，且此时小球对轨道的压力恰好为零。重力加速度大小为g。求：（1） 水平恒力的大小和小球到达C 点时速度的大小；（2） 小球到达 A 点时动量的大小；（3） 小球从 C 点落至水平轨道所用的时间。【答案】1 2 3【解析】试题分析 此题考察小球在竖直面内的圆周运动、受力分析、动量、斜下抛运动及其相关的学问点，意在考察考生灵敏运用相关学问解决问题的的力气。解析1设水平恒力的大小为F0，小球到达C 点时所受合力的大小为 F。由力的合成法则有 设小球到达 C 点时的速度大小为 v，由牛顿其次定律得由式和题给数据得 由式和题给数据得，小球在A 点的
21、动量大小为3小球离开 C 点后在竖直方向上做初速度不为零的匀加速运动，加速度大小为g。设小球在竖直方向的初速度为 ，从 C 点落至水平轨道上所用时间为 t。由运动学公式有由 式和题给数据得【点睛】小球在竖直面内的圆周运动是常见经典模型，此题将小球在竖直面内的圆周运动、受力分析、动量、斜下抛运动有机结合，经典创。13. 如图，确定量的抱负气体从状态 a 变化到状态 b，其过程如 p-V 图中从 a 到 b 的直线所示。在此过程中。A. 气体温度始终降低B气体内能始终增加C气体始终对外做功D气体始终从外界吸热E气体吸取的热量始终全部用于对外做功【答案】BCD【解析】试题分析此题考察对确定质量的抱负
22、气体的pV 图线的理解、抱负气体状态方程、热力学第确定律、抱负气体内能及其相关的学问点。解析 确定质量的抱负气体从a 到b 的过程，由抱负气体状态方程 p V /T =p V /T 可知，T T ，a aab bbba即气体的温度始终上升，选项A 错误；依据抱负气体的内能只与温度有关，可知气体的内能始终增加，选项B 正确；由于从 a 到b 的过程中气体的体积增大，所以气体始终对外做功，选项C 正确；依据热力学第确定律，从a 到b 的过程中，气体始终从外界吸热，选项D 正确； 气体吸取的热量一局部增加内能，一局部对外做功，选项E 错误。14. 在两端封闭、粗细均匀的 U 形细玻璃管内有一股水银柱
23、，水银柱的两端各封闭有一段空气。当U 形管两端竖直朝上时，左、右两边空气柱的长度分别为l1=18.0 cm和 l2=12.0 cm，左边气体的压强为 12.0 cmHg。现将 U 形管缓慢平放在水平桌面上，没有气体从管的一边通过水银逸入另一边。求U 形管平放时两边空气柱的长度。在整个过程中，气体温度不变。【答案】7.5 cm【解析】试题分析 此题考察玻意耳定律、液柱模型、关联气体及其相关的学问点。解析 设U 形管两端竖直朝上时，左、右两边气体的压强分别为p1 和 p2。U 形管水平放置时， 两边气体压强相等，设为p，此时原左、右两边气体长度分别变为l1和 l2。由力的平衡条件有 式中为水银密度
24、，g 为重力加速度大小。由玻意耳定律有由式和题给条件得p l =pl p l =pl l1l =l l 1 112 22122l1=22.5 cml2=7.5 cm15. 一列简谐横波沿 x 轴正方向传播，在t=0 和 t=0.20 s 时的波形分别如图中实线和虚线所示。己知该波的周期 T0.20 s。以下说法正确的选项是 A. 波速为 0.40 m/sB. 波长为 0.08 mC. x=0.08 m 的质点在 t=0.70 s 时位于波谷D. x=0.08 m 的质点在 t=0.12 s 时位于波谷E假设此波传入另一介质中其波速变为0.80 m/s，则它在该介质中的波长为 0.32 m【答案
25、】ACE16. 如图，某同学在一张水平放置的白纸上画了一个小标记“”(图中 O 点)，然后用横截面为等边三角形 ABC 的三棱镜压在这个标记上，小标记位于AC 边上。D 位于 AB 边上，过 D 点做AC 边的垂线交 AC 于 F。该同学在 D 点正上方向下顺着直线 DF 的方向观看。恰好可以看到小标记的像；过 O 点做 AB 边的垂线交直线 DF 于 E；DE=2 cm，EF=1 cm。求三棱镜的折射率。(不考虑光线在三棱镜中的反射)【答案】【解析】试题分析 此题考察折射定律、光在三棱镜中传播及其相关的学问点。解析 过 D 点作 AB 边的觉察，连接 OD，则为 O 点发出的光纤在 D 点的入射角；设该光线在 D 点的折射角为 ，如以下图。依据折射定律有式中 n 为三棱镜的折射率由几何关系可知 在中有 由式和题给条件得依据题给条件可知，由式得为等腰三角形，有