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1、20232023 年普通高等学校招生全国统一考试（新课标卷）年普通高等学校招生全国统一考试（新课标卷）理科综合物理学科理科综合物理学科1.船上的人和水下的潜水员都能听见轮船的鸣笛声。声波在空气中和在水中传播时的（）A.波速和波长均不同B.频率和波速均不同C.波长和周期均不同D.周期和频率均不同【答案】A【解析】【详解】声波的周期和频率由振源决定，故声波在空气中和在水中传播的周期和频率均相同，但声波在空气和水中传播的波速不同，根据波速与波长关系vf可知，波长也不同。故 A 正确，BCD 错误。故选 A。2.无风时，雨滴受空气阻力的作用在地面附近会以恒定的速率竖直下落。一质量为 m 的雨滴在地面附
2、近以速率 v 下落高度 h 的过程中，克服空气阻力做的功为（重力加速度大小为 g）（）A.0B.mghC.212mvmghD.212mvmgh【答案】B【解析】【详解】在地面附近雨滴做匀速运动，根据动能定理得f0mgh W故雨滴克服空气阻力做功为mgh。故选 B。3.铯原子基态的两个超精细能级之间跃迁发射的光子具有稳定的频率，铯原子钟利用的两能级的能量差量级为 10-5eV，跃迁发射的光子的频率量级为（普朗克常量346.63 10J sh，元电荷191.60 10Ce）（）A.103HzB.106HzC.109HzD.1012Hz【答案】C【解析】【详解】铯原子利用的两能极的能量差量级对应的能
3、量为55192410 eV101.6 10J1.6 10J由光子能量的表达式h可得，跃迁发射的光子的频率量级为249341.6 10Hz2.4 10 Hz6.63 10h跃迁发射的光子的频率量级为 109Hz。故选 C。4.2023 年 5 月，世界现役运输能力最大的货运飞船天舟六号，携带约 5800kg 的物资进入距离地面约 400km（小于地球同步卫星与地面的距离）的轨道，顺利对接中国空间站后近似做匀速圆周运动。对接后，这批物资（）A.质量比静止在地面上时小B.所受合力比静止在地面上时小C.所受地球引力比静止在地面上时大D.做圆周运动的角速度大小比地球自转角速度大【答案】D【解析】【详解】
4、A物体在低速（速度远小于光速）宏观条件下质量保持不变，即在空间站和地面质量相同，故 A错误；BC设空间站离地面的高度为 h，这批物质在地面上静止合力为零，在空间站所受合力为万有引力即2GMmFRh在地面受地球引力为12GMmFR因此有1FF，故 BC 错误；D物体绕地球做匀速圆周运动万有引力提供向心力22GMmmrr解得3GMr这批物质在空间站内的轨道半径小于同步卫星的轨道半径，因此这批物质的角速度大于同步卫星的角速度，同步卫星的角速度等于地球自转的角速度，即这批物质的角速度大于地球自转的角速度，故 D 正确。故选 D。5.一电子和一粒子从铅盒上的小孔 O 竖直向上射出后，打到铅盒上方水平放置
5、的屏幕 P 上的 a 和 b 两点，a 点在小孔 O 的正上方，b 点在 a 点的右侧，如图所示。已知粒子的速度约为电子速度的110，铅盒与屏幕之间存在匀强电场和匀强磁场，则电场和磁场方向可能为（）A.电场方向水平向左、磁场方向垂直纸面向里B.电场方向水平向左、磁场方向垂直纸面向外C.电场方向水平向右、磁场方向垂直纸面向里D.电场方向水平向右、磁场方向垂直纸面向外【答案】C【解析】【详解】A带电粒子在电场和磁场中运动，打到 a 点的粒子电场力和洛伦兹力平衡，当电场向左磁场垂直直面向里时，粒子受到向左的电场力和洛伦兹力，电子受到向右的电场力和洛伦兹力均不能满足受力平衡打到 a 点，A 错误；B电
6、场方向向左，磁场方向向外，此时如果粒子打在 a 点则受到向左的电场力和向右的洛伦兹力平衡qEqvB=则电子向左的洛伦兹力大于向右的电场力向左偏转，同理如果电子打在 a 点，则粒子向左的电场力大于向右的洛伦兹力向左偏转，均不会打在 b 点，B 错误；CD电场方向向右，磁场垂直纸面向里，如果粒子打在 a 点，即向右的电场力和向左的洛伦兹力平衡qEqvB=电子向右的洛伦兹力大于向左的电场力向右偏转，同理如果电子打在 a，则粒子向右的电场力大于向左的洛伦兹力向右偏转，均会打在 b 点；同理电场向右磁场垂直纸面向外时，粒子受到向右的电场力和洛伦兹力，电子受到向左的电场力和洛伦兹力不能受力平衡打到 a 点
7、，故 C 正确 D 错误；故选 C。6.使甲、乙两条形磁铁隔开一段距离，静止于水平桌面上，甲的 N 极正对着乙的 S 极，甲的质量大于乙的质量，两者与桌面之间的动摩擦因数相等。现同时释放甲和乙，在它们相互接近过程中的任一时刻（）A.甲的速度大小比乙的大B.甲的动量大小比乙的小C.甲的动量大小与乙的相等D.甲和乙的动量之和不为零【答案】BD【解析】【详解】对甲、乙两条形磁铁分别做受力分析，如图所示A根据牛顿第二定律有Fm gam甲甲甲Fm gam乙乙乙由于m甲 m乙所以a甲 a乙由于两物体运动时间相同，且同时由静止释放，可得v甲 m乙g，合力方向向左，合冲量方向向左，所以合动量方向向左，显然甲的
8、动量大小比乙的小，BD 正确、C 错误。故选 BD。7.一质量为 1kg 的物体在水平拉力的作用下，由静止开始在水平地面上沿 x 轴运动，出发点为 x 轴零点，拉力做的功 W 与物体坐标 x 的关系如图所示。物体与水平地面间的动摩擦因数为 0.4，重力加速度大小取10m/s2。下列说法正确的是（）A.在 x=1m 时，拉力的功率为 6WB.在 x=4m 时，物体的动能为 2JC.从 x=0 运动到 x=2m，物体克服摩擦力做的功为 8JD.从 x=0 运动到 x=4 的过程中，物体的动量最大为 2kgm/s【答案】BC【解析】【详解】由于拉力在水平方向，则拉力做的功为W=Fx可看出 Wx 图像
9、的斜率代表拉力 F。AB在物体运动的过程中根据动能定理有212Wmgxmv则 x=1m 时物体的速度为v1=2m/sx=1m 时，拉力为6NWFx则此时拉力的功率P=Fv1=12Wx=4m 时物体的动能为Ek=2JA 错误、B 正确；C从 x=0 运动到 x=2m，物体克服摩擦力做的功为Wf=mgx=8JC 正确；D根据 Wx 图像可知在 02m 的过程中 F1=6N，24m 的过程中 F2=3N，由于物体受到的摩擦力恒为f=4N，则物体在 x=2m 处速度最大，且根据选项 AB 分析可知此时的速度28m/sv 则从 x=0 运动到 x=4 的过程中，物体的动量最大为2 2kg m/spmvD
10、 错误。故选 BC。8.如图，一封闭着理想气体的绝热汽缸置于水平地面上，用轻弹簧连接的两绝热活塞将汽缸分为 f、g、h三部分，活塞与汽缸壁间没有摩擦。初始时弹簧处于原长，三部分中气体的温度、体积、压强均相等。现通过电阻丝对 f 中的气体缓慢加热，停止加热并达到稳定后（）A.h 中的气体内能增加B.f 与 g 中的气体温度相等C.f 与 h 中的气体温度相等D.f 与 h 中的气体压强相等【答案】AD【解析】【详解】A当电阻丝对 f 中的气体缓慢加热时，f 中的气体内能增大，温度升高，根据理想气体状态方程可知 f 中的气体压强增大，会缓慢推动左边活塞，则弹簧被压缩。与此同时弹簧对右边活塞有弹力作
11、用，缓慢向右推动左边活塞。故活塞对 h 中的气体做正功，且是绝热过程，由热力学第一定律可知，h 中的气体内能增加，A 正确；B未加热前，三部分中气体的温度、体积、压强均相等，当系统稳定时，活塞受力平衡，可知弹簧处于压缩状态，对左边活塞分析fgp SFp S弹则fgpp分别对 f、g 内的气体分析，根据理想气体状态方程有00ff0fp Vp VTTgg000gp Vp VTT由题意可知，因弹簧被压缩，则fgVV，联立可得fgTTB 错误；C在达到稳定过程中 h 中的气体体积变小，压强变大，f 中的气体体积变大。由于稳定时弹簧保持平衡状态，故稳定时 f、h 中的气体压强相等，根据理想气体状态方程对
12、 h 气体分析可知00hh0hp Vp VTT联立可得fhTTC 错误；D对弹簧、活塞及 g 中的气体组成的系统分析，根据平衡条件可知，f 与 h 中的气体压强相等，D 正确。故选 AD。9.在“观察电容器的充、放电现象”实验中，所用器材如下：电池、电容器、电阻箱、定值电阻、小灯泡、多用电表、电流表、秒表、单刀双掷开关以及导线若干。（1）用多用电表的电压挡检测电池的电压。检测时，红表笔应该与电池的_（填“正极”或“负极”）接触。（2）某同学设计的实验电路如图（a）所示。先将电阻箱的阻值调为1R，将单刀双掷开关 S 与“1”端相接，记录电流随时间的变化。电容器充电完成后，开关 S 再与“2”端相
13、接，相接后小灯泡亮度变化情况可能是_。（填正确答案标号）A迅速变亮，然后亮度趋于稳定B亮度逐渐增大，然后趋于稳定C迅速变亮，然后亮度逐渐减小至熄灭（3）将电阻箱的阻值调为221()R RR，再次将开关 S 与“1”端相接，再次记录电流随时间的变化情况。两次得到的电流 I 随时间 t 变化如图（b）中曲线所示，其中实线是电阻箱阻值为_（填“R1”或“R2”）时的结果，曲线与坐标轴所围面积等于该次充电完成后电容器上的_（填“电压”或“电荷量”）。【答案】.正极.C.2R.电荷量【解析】【详解】（1）1多用电表红表笔流入电流，黑表笔流出电流，故电流表红表笔应该与电池的正极接触；（2）2电容器充电完成
14、后，开始时两极板电量较多，电势差较大，当闭合“2”接入小灯泡，回路立即形成电流，灯泡的迅速变量；随着时间的积累，两极板电量变少，电势差变小，流过灯泡的电流减小，直至两极板电荷量为零不带电，则无电流流过小灯泡即熄灭，故选 C。（3）3开始充电时两极板的不带电，两极板电势差为零，设电源内阻为 r，则开始充电时有EI Rr由图像可知开始充电时实线的电流较小，故电路中的电阻较大，因此电阻箱阻值为2R；4图像的物理意义为充电过程中电流随时间的变化图线，故曲线与坐标轴所围面积等于该次充电完成后电容器上的电荷量。10.一学生小组做“用单摆测量重力加速度的大小”实验。（1）用实验室提供的螺旋测微器测量摆球直径
15、。首先，调节螺旋测微器，拧动微调旋钮使测微螺杆和测砧相触时，发现固定刻度的横线与可动刻度上的零刻度线未对齐，如图（a）所示，该示数为_mm；螺旋测微器在夹有摆球时示数如图（b）所示，该示数为_mm，则摆球的直径为_mm。（2）单摆实验的装置示意图如图（c）所示，其中角度盘需要固定在杆上的确定点 O 处，摆线在角度盘上所指的示数为摆角的大小。若将角度盘固定在 O 点上方，则摆线在角度盘上所指的示数为 5时，实际摆角_5（填“大于”或“小于”）。（3）某次实验所用单摆的摆线长度为 81.50cm，则摆长为_cm。实验中观测到从摆球第 1 次经过最低点到第 61 次经过最低点的时间间隔为 54.60
16、s，则此单摆周期为_s，该小组测得的重力加速度大小为_m/s2.（结果均保留 3 位有效数字，2取 9.870）【答 案】.0.006#0.007#0.008.20.034#20.033#20.035#20.032.20.027#20.028#20.029.大于.82.5.1.82.9.83【解析】【详解】（1）1测量前测微螺杆与和测砧相触时，图（a）的示数为00mm0.7 0.01mm0.007mmd 2螺旋测微器读数是固定刻度读数(0.5mm 的整数倍)加可动刻度（0.5mm 以下的小数）读数，图中读数为120mm3.4 0.01mm20.034mmd 3则摆球的直径为1020.027mm
17、ddd（2）4角度盘的大小一定，即在规定的位置安装角度盘，测量的摆角准确，但将角度盘固定在规定位置上方，即角度盘到悬挂点的距离变短，同样的角度，摆线在刻度盘上扫过的弧长变短，故摆线在角度盘上所指的示数为 5时，实际摆角大于 5；（3）5单摆的摆线长度为 81.50 cm，则摆长为02.002781.50cmcm82.5cm22dll结果保留三位有效数字，得摆长为 82.5cm；6一次全振动单摆经过最低点两次，故此单摆的周期为254.60s1.82s30tTN7由单摆的周期表达式2lTg得，重力加速度22249.83m/slgT11.将扁平的石子向水面快速抛出，石子可能会在水面上一跳一跳地飞向远
18、方，俗称“打水漂”。要使石子从水面跳起产生“水漂”效果，石子接触水面时的速度方向与水面的夹角不能大于。为了观察到“水漂”，一同学将一石子从距水面高度为 h 处水平抛出，抛出速度的最小值为多少？（不计石子在空中飞行时的空气阻力，重力加速度大小为 g）【答案】2tangh【解析】【详解】石子做平抛运动，竖直方向做自由落体运动，则有22yghv可得落到水面上时的竖直速度2yvgh由题意可知0tanyvv即02tanghv石子抛出速度的最小值为2tangh。12.密立根油滴实验的示意图如图所示。两水平金属平板上下放置，间距固定，可从上板中央的小孔向两板间喷入大小不同、带电量不同、密度相同的小油滴。两板
19、间不加电压时，油滴 a、b 在重力和空气阻力的作用下竖直向下匀速运动，速率分别为 v0、04v；两板间加上电压后（上板为正极），这两个油滴很快达到相同的速率02v，均竖直向下匀速运动。油滴可视为球形，所受空气阻力大小与油滴半径、运动速率成正比，比例系数视为常数。不计空气浮力和油滴间的相互作用。（1）求油滴 a 和油滴 b 的质量之比；（2）判断油滴 a 和油滴 b 所带电荷的正负，并求 a、b 所带电荷量的绝对值之比。【答案】（1）8:1；（2）油滴 a 带负电，油滴 b 带正电；4:1【解析】【详解】（1）设油滴半径 r，密度为，则油滴质量343mr则速率为 v 时受阻力fkrv则当油滴匀速
20、下落时mgf解得34kvrvg可知00214abrvrv则3381aabbmrmr（2）两板间加上电压后（上板为正极），这两个油滴很快达到相同的速率02v，可知油滴 a 做减速运动，油滴 b 做加速运动，可知油滴 a 带负电，油滴 b 带正电；当再次匀速下落时，对 a 由受力平衡可得aaaq Efm g其中00122aaavfm gm gv对 b 由受力平衡可得bbbfq Em g其中002214bbbvfm gm gv联立解得421aabbqmqm13.一边长为 L、质量为 m 的正方形金属细框，每边电阻为 R0，置于光滑的绝缘水平桌面（纸面）上。宽度为 2L 的区域内存在方向垂直于纸面的匀
21、强磁场，磁感应强度大小为 B，两虚线为磁场边界，如图（a）所示。（1）使金属框以一定的初速度向右运动，进入磁场。运动过程中金属框的左、右边框始终与磁场边界平行，金属框完全穿过磁场区域后，速度大小降为它初速度的一半，求金属框的初速度大小。（2）在桌面上固定两条光滑长直金属导轨，导轨与磁场边界垂直，左端连接电阻 R1=2R0，导轨电阻可忽略，金属框置于导轨上，如图（b）所示。让金属框以与（1）中相同的初速度向右运动，进入磁场。运动过程中金属框的上、下边框处处与导轨始终接触良好。求在金属框整个运动过程中，电阻 R1产生的热量。【答案】（1）320B LmR；（2）462015B LmR【解析】【详解
22、】（1）金属框进入磁场过程中有LEBLt则金属框进入磁场过程中流过回路的电荷量为210044EBLqtRR则金属框完全穿过磁场区域的过程中流过回路的电荷量为202BLqR且有002mvBqLmv联立有0032LBvmR（2）设金属框的初速度为 v0，则金属框进入磁场后的末速度为 v1，向右为正方向。由于导轨电阻可忽略，此时金属框上下部分被短路，故电路中的总电0000002523RRRRRRR再根据动量定理有23102B LmvmvR总解得231005B LvmR 则说明金属框还没有完全离开磁场就停止运动了，则根据能量守恒有462020122B LmvQmR其中1462021515RB LQQmR