2023年全國統(tǒng)一考試物理試題解析(江蘇卷)

PAGEPAGE102023年普通高等學(xué)校招生全國統(tǒng)一考試物理試題解析〔江蘇卷〕一、單項(xiàng)選擇題：1.我國高分系列衛(wèi)星的高分辨對地觀察能力不斷提高．今年5月9日發(fā)射的“高分五號〞軌道高度約為705km，之前已運(yùn)行的“高分四號〞軌道高度約為36000km，它們都繞地球做圓周運(yùn)動．與“高分四號〞相比，以下物理量中“高分五號〞較小的是〔〕A.周期B.角速度C.線速度D.向心加速度1【答案】A【解析】設(shè)地球質(zhì)量為M，人造衛(wèi)星質(zhì)量為m，人造衛(wèi)星做勻速圓周運(yùn)動時，萬有引力提供向心力有，得，，，，因?yàn)椤案叻炙奶枿暤能壍腊霃奖取案叻治逄枿暤能壍腊霃酱?，所以A正確，BCD錯誤。2.采用220kV高壓向遠(yuǎn)方的城市輸電．當(dāng)輸送功率一定時，為使輸電線上損耗的功率減小為原來的1/4，輸電電壓應(yīng)變?yōu)椤病矨.55kVB.110kVC.440kVD.880kV2【答案】C【解析】當(dāng)輸電功率P=UI，U為輸電電壓，I為輸電線路中的電流，輸電線路損失的功率為P損=I2R，R為輸電線路的電阻，即P損=。當(dāng)輸電功率一定時，輸電線路損失的功率為原來的1/4，那么輸電電壓為原來的2倍，即440V，故C正確。3.某彈射管每次彈出的小球速度相等．在沿光滑豎直軌道自由下落過程中，該彈射管保持水平，先后彈出兩只小球．忽略空氣阻力，兩只小球落到水平地面的〔〕A.時刻相同，地點(diǎn)相同B.時刻相同，地點(diǎn)不同C.時刻不同，地點(diǎn)相同D.時刻不同，地點(diǎn)不同3【答案】B【解析】彈射管在豎直方向做自由落體運(yùn)動，所以彈出小球在豎直方向運(yùn)動的時間相等，因此兩球應(yīng)同時落地；由于兩小球先后彈出，且彈出小球的初速度相同，所以小球在水平方向運(yùn)動的時間不等，因小球在水平方向做勻速運(yùn)動，所以水平位移不相等，落點(diǎn)不相同，B正確。4.從地面豎直向上拋出一只小球，小球運(yùn)動一段時間后落回地面．忽略空氣阻力，該過程中小球的動能Ek與時間t的關(guān)系圖像是〔〕4【答案】A【解析】此題考查動能的概念和Ek-t圖象，意在考查考生的推理能力和分析能力。小球做豎直上拋運(yùn)動時，速度v=v0-gt，根據(jù)動能得，故圖象A正確。5.如下圖，水平金屬板A、B分別與電源兩極相連，帶電油滴處于靜止?fàn)顟B(tài)．現(xiàn)將B板右端向下移動一小段距離，兩金屬板外表仍均為等勢面，那么該油滴〔〕A.仍然保持靜止B.豎直向下運(yùn)動C.向左下方運(yùn)動D.向右下方運(yùn)動5【答案】D【解析】此題考查平行板電容器的電場及電荷受力運(yùn)動的問題，意在考查考生分析問題的能力。兩極板平行時帶電粒子處于平衡狀態(tài)，那么重力等于電場力，當(dāng)下極板旋轉(zhuǎn)時，板間距離增大場強(qiáng)減小，電場力小于重力；由于電場線垂直于金屬板外表，所以電荷處的電場線如下圖，所以重力與電場力的合力偏向右下方，故粒子向右下方運(yùn)動，D正確。二、多項(xiàng)選擇題：6.火車以60m/s的速率轉(zhuǎn)過一段彎道，某乘客發(fā)現(xiàn)放在桌面上的指南針在10s內(nèi)勻速轉(zhuǎn)過了約10°．在此10s時間內(nèi)，火車〔〕A.運(yùn)動路程為600mB.加速度為零C.角速度約為1rad/sD.轉(zhuǎn)彎半徑約為3.4km6【答案】AD【解析】圓周運(yùn)動的弧長s=vt=60×10m=600m，A正確；火車轉(zhuǎn)彎是圓周運(yùn)動，圓周運(yùn)動是變速運(yùn)動，所以合力不為零，加速度不為零，故B錯誤；由題意得圓周運(yùn)動的角速度rad/s=rad/s，又，所以m=3439m，故C錯誤、D正確。7.如下圖，輕質(zhì)彈簧一端固定，另一端連接一小物塊，O點(diǎn)為彈簧在原長時物塊的位置．物塊由A點(diǎn)靜止釋放，沿粗糙程度相同的水平面向右運(yùn)動，最遠(yuǎn)到達(dá)B點(diǎn)．在從A到B的過程中，物塊〔〕A.加速度先減小后增大B.經(jīng)過O點(diǎn)時的速度最大C.所受彈簧彈力始終做正功D.所受彈簧彈力做的功等于克服摩擦力做的功7【答案】AD【解析】物體從A點(diǎn)到O點(diǎn)過程，彈力逐漸減為零，剛開始彈簧彈力大于摩擦力，故可分為彈力大于摩擦力過程和彈力小于摩擦力過程：彈力大于摩擦力過程，合力向右，加速度也向右，由于彈力減小，摩擦力不變，小球所受合力減小加速度減小，彈力等于摩擦力時速度最大，此位置在A點(diǎn)與O點(diǎn)之間；彈力小于摩擦力過程，合力方向與運(yùn)動方向相反，彈力減小，摩擦力大小不變，物體所受合力增大，物體的加速度隨彈簧形變量的減小而增加，物體作減速運(yùn)動；從O點(diǎn)到B點(diǎn)的過程彈力增大，合力向左，加速度繼續(xù)增大，A正確、B錯誤；從A點(diǎn)到O點(diǎn)過程，彈簧由壓縮恢復(fù)原長彈力做正功，從O點(diǎn)到B點(diǎn)的過程，彈簧伸長，彈力做負(fù)功，故C錯誤；從A到B的過程中根據(jù)動能定理彈簧彈力做的功等于物體克服摩擦力做的功，故D正確。8.如下圖，電源E對電容器C充電，當(dāng)C兩端電壓到達(dá)80V時，閃光燈瞬間導(dǎo)通并發(fā)光，C放電．放電后，閃光燈斷開并熄滅，電源再次對C充電．這樣不斷地充電和放電，閃光燈就周期性地發(fā)光．該電路〔〕A.充電時，通過R的電流不變B.假設(shè)R增大，那么充電時間變長C.假設(shè)C增大，那么閃光燈閃光一次通過的電荷量增大D.假設(shè)E減小為85V，閃光燈閃光一次通過的電荷量不變8【答案】BCD【解析】電容器充電時兩端電壓不斷增大，所以電源與電容器極板間的電勢差不斷變小，因此充電電流不斷減小，A錯誤；當(dāng)電阻R增大時，充電電流變小，電容器所充電荷量不變的情況下，充電時間變長，B正確；假設(shè)C增大，根據(jù)Q=CU,電容器所帶電荷量增大，C正確；假設(shè)E減小為85V時，電源對電容器C充電，當(dāng)C兩端電壓仍能到達(dá)80V，，閃光燈能導(dǎo)通并發(fā)光，閃光燈閃光一次通過的電荷量不變，D正確。9.如下圖，豎直放置的形光滑導(dǎo)軌寬為L，矩形勻強(qiáng)磁場Ⅰ、Ⅱ的高和間距均為d，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B．質(zhì)量為m的水平金屬桿由靜止釋放，進(jìn)入磁場Ⅰ和Ⅱ時的速度相等．金屬桿在導(dǎo)軌間的電阻為R，與導(dǎo)軌接觸良好，其余電阻不計，重力加速度為g．金屬桿〔〕A.剛進(jìn)入磁場Ⅰ時加速度方向豎直向下B.穿過磁場Ⅰ的時間大于在兩磁場之間的運(yùn)動時間C.穿過兩磁場產(chǎn)生的總熱量為4mgdD.釋放時距磁場Ⅰ上邊界的高度h可能小于9【答案】BC【解析】由于金屬棒進(jìn)入兩個磁場的速度相等，而穿出磁場后金屬桿做加速度為g的加速運(yùn)動，所以金屬感進(jìn)入磁場時應(yīng)做減速運(yùn)動，選項(xiàng)A錯誤；對金屬桿受力分析，根據(jù)可知，金屬桿做加速度減小的減速運(yùn)動，其進(jìn)出磁場的v-t圖象如下圖，由于0~t1和t1~t2圖線與t軸包圍的面積相等〔都為d〕，所以t1>〔t2-t1〕，選項(xiàng)B正確；從進(jìn)入Ⅰ磁場到進(jìn)入Ⅱ磁場之前過程中，根據(jù)能量守恒，金屬棒減小的機(jī)械能全部轉(zhuǎn)化為焦耳熱，所以Q1=mg．2d，所以穿過兩個磁場過程中產(chǎn)生的熱量為4mgd，選項(xiàng)C正確；假設(shè)金屬桿進(jìn)入磁場做勻速運(yùn)動，那么，得，有前面分析可知金屬桿進(jìn)入磁場的速度大于，根據(jù)得金屬桿進(jìn)入磁場的高度應(yīng)大于，D錯誤。三、簡答題10.一同學(xué)測量某干電池的電動勢和內(nèi)阻．〔1〕如下圖是該同學(xué)正準(zhǔn)備接入最后一根導(dǎo)線〔圖中虛線所示〕時的實(shí)驗(yàn)電路．請指出圖中在器材操作上存在的兩個不妥之處__________；____________．〔2〕實(shí)驗(yàn)測得的電阻箱阻值R和電流表示數(shù)I，以及計算的數(shù)據(jù)見下表:根據(jù)表中數(shù)據(jù)，在答題卡的方格紙上作出關(guān)系圖像___________．由圖像可計算出該干電池的電動勢為_________V；內(nèi)阻為__________Ω．R/Ω8.07.06.05.04.0I/A0.150.170.190.220.261I/A6.76.05.34.53.8〔3〕為了得到更準(zhǔn)確的測量結(jié)果，在測出上述數(shù)據(jù)后，該同學(xué)將一只量程為100mV的電壓表并聯(lián)在電流表的兩端．調(diào)節(jié)電阻箱，當(dāng)電流表的示數(shù)為0.33A時，電壓表的指針位置如下圖，那么該干電池的電動勢應(yīng)為_______V；內(nèi)阻應(yīng)為_____Ω．10【答案】〔1〕①開關(guān)未斷開(2).②電阻箱阻值為零(3).〔2〕圖像如下圖：(4).1.4〔1.30~1.44都算對〕(5).1.2〔1.0~1.4都算對〕(6).〔3〕1.4〔結(jié)果與〔2〕問第一個空格一致〕(7).1.0〔結(jié)果比〔2〕問第二個空格小0.2〕【解析】此題考查測量電源電動勢和內(nèi)電阻實(shí)驗(yàn)，意在考查考生的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)處理能力和誤差分析能力?！?〕連接電路時電源應(yīng)與電路斷開，所以開關(guān)要斷開；另一錯誤是電阻箱接入電路的電阻是零，這樣容易燒壞電流表和電源。〔2〕將數(shù)據(jù)描點(diǎn)連線，做出一條傾斜的直線。根據(jù)閉合電路歐姆定律E=I(R+r)得，所以圖線的斜率表示電源電動勢V=1.37V，截距絕對值表示r=0.4×3.0Ω=1.20Ω；用電壓表與電流表并聯(lián)，可測得電流表的內(nèi)阻考慮電表內(nèi)阻對實(shí)驗(yàn)的影響，那么E=I(R+RA+r)，得，所以圖線的斜率仍表示電動勢，電動勢的準(zhǔn)確值為1.37V，圖線的截距表示〔RA+r〕，所以內(nèi)阻精確值為r=〔〕Ω=1.00Ω。此題創(chuàng)新之處在于用一個電壓表并聯(lián)在電流表的兩端測出電流表的電阻，從而提高測量電源內(nèi)阻的精確度。11.某同學(xué)利用如下圖的實(shí)驗(yàn)裝置來測量重力加速度g．細(xì)繩跨過固定在鐵架臺上的輕質(zhì)滑輪，兩端各懸掛一只質(zhì)量為M的重錘．實(shí)驗(yàn)操作如下：①用米尺量出重錘1底端距地面的高度H；②在重錘1上加上質(zhì)量為m的小鉤碼；③左手將重錘2壓在地面上，保持系統(tǒng)靜止．釋放重錘2，同時右手開啟秒表，在重錘1落地時停止計時，記錄下落時間；④重復(fù)測量3次下落時間，取其平均值作為測量值t．請答復(fù)以下問題〔1〕步驟④可以減小對下落時間t測量的______〔選填“偶然〞或“系統(tǒng)〞〕誤差．〔2〕實(shí)驗(yàn)要求小鉤碼的質(zhì)量m要比重錘的質(zhì)量M小很多，主要是為了______．A、使H測得更準(zhǔn)確B、使重錘1下落的時間長一些C、使系統(tǒng)的總質(zhì)量近似等于2MD〔3〕滑輪的摩擦阻力會引起實(shí)驗(yàn)誤差．現(xiàn)提供一些橡皮泥用于減小該誤差，可以怎么做_________________?〔4〕使用橡皮泥改良實(shí)驗(yàn)后，重新進(jìn)行實(shí)驗(yàn)測量，并測出所用橡皮泥的質(zhì)量為m0．用實(shí)驗(yàn)中的測量量和量表示g，得g=______．11【答案】(1).〔1〕偶然(2).〔2〕B(3).〔3〕在重錘1上粘上橡皮泥，調(diào)整橡皮泥質(zhì)量直至輕拉重錘1能觀察到其勻速下落(4).〔4〕【解析】〔1〕時間測量是人為操作快慢和讀數(shù)問題帶來的誤差，所以屬于偶然誤差?！?〕由于自由落體的加速度較大，下落H高度的時間較短，為了減小測量時間的實(shí)驗(yàn)誤差，就要使重錘下落的時間長一些，因此系統(tǒng)下降的加速度要小，所以小鉤碼的質(zhì)量要比重錘的質(zhì)量小很多。〔3〕為了消除滑輪的摩擦阻力，可用橡皮泥粘在重錘1上，輕拉重錘放手后假設(shè)系統(tǒng)做勻速運(yùn)動，那么表示平衡了阻力。〔3〕根據(jù)牛頓第二定律有mg=〔M+m0+m+M〕a，又，解得。此題以連接體運(yùn)動為背景考查重力加速度的測量，解題的關(guān)鍵是要弄清該實(shí)驗(yàn)的原理。12A〔1〕.如下圖，一支溫度計的玻璃泡外包著紗布，紗布的下端浸在水中．紗布中的水在蒸發(fā)時帶走熱量，使溫度計示數(shù)低于周圍空氣溫度．當(dāng)空氣溫度不變，假設(shè)一段時間后發(fā)現(xiàn)該溫度計示數(shù)減小，那么_____．A.空氣的相對濕度減小B.空氣中水蒸汽的壓強(qiáng)增大C.空氣中水的飽和氣壓減小D.空氣中水的飽和氣壓增大12A〔1〕【答案】A【解析】溫度計示數(shù)減小說明蒸發(fā)加快，空氣中水蒸汽的壓強(qiáng)減小，選項(xiàng)B錯誤；因空氣的飽和氣壓只與溫度有關(guān)，空氣溫度不變，所以飽和氣壓不變，選項(xiàng)C、D錯誤；根據(jù)相對濕度的定義，空氣的相對濕度減小，選項(xiàng)A正確。此題考查濕度溫度計的原理、分子速率分布的特點(diǎn)和熱力學(xué)第一定律，解題的關(guān)鍵是要理解熱力學(xué)的根本概念、弄清熱力學(xué)第一定律各物理量的含義，注意氣體等壓變化過程中〔C→A〕應(yīng)用計算外界對氣體做的功。12A〔2〕一定量的氧氣貯存在密封容器中，在T1和T2溫度下其分子速率分布的情況見右表．那么T1___〔選填“大于〞“小于〞或“等于〞〕T2．假設(shè)約10%的氧氣沉著器中泄漏，泄漏前后容器內(nèi)溫度均為T1，那么在泄漏后的容器中，速率處于400~500m/s區(qū)間的氧氣分子數(shù)占總分子數(shù)的百分比___〔選填“大于〞“小于〞或“等于〞〕18.6%．12A〔2〕【答案】(1).大于(2).等于【解析】分子速率分布與溫度有關(guān)，溫度升高，分子的平均速率增大，速率大的分子數(shù)所占比例增加，速率小的分子數(shù)所占比例減小，所以T1大于T2；泄漏前后容器內(nèi)溫度不變，那么在泄漏后的容器中，速率處于400~500m/s區(qū)間的氧氣分子數(shù)占總分子數(shù)的百分比不變，仍為18.6%．12A〔3〕.如下圖，一定質(zhì)量的理想氣體在狀態(tài)A時壓強(qiáng)為2.0×105Pa，經(jīng)歷ABCA的過程，整個過程中對外界放出61.4J熱量．求該氣體在AB過程中對外界所做的功．12A〔3〕【答案】氣體對外界做的功為138.6J【解析】整個過程中，外界對氣體做功W=WAB+WCA，且WCA=pA〔VC–VA〕由熱力學(xué)第一定律ΔU=Q+W，得WAB=–〔Q+WCA〕代入數(shù)據(jù)得WAB=–138.6J，即氣體對外界做的功為138.6J12B〔1〕梳子在梳頭后帶上電荷，搖動這把梳子在空中產(chǎn)生電磁波．該電磁波______．A.是橫波B.不能在真空中傳播C.只能沿著梳子搖動的方向傳播D.在空氣中的傳播速度約為3×10812B〔1〕【答案】AD【解析】搖動的梳子在空中產(chǎn)生電磁波，電磁波是橫波，A正確；電磁波能在真空中傳播，B錯誤；電磁波傳播的方向與振動方向垂直，C錯誤；電磁波在空氣中傳播的速度約為光速，D正確。12B〔2〕兩束單色光A、B的波長分別為、，且>，那么______〔選填“A〞或“B〞〕在水中發(fā)生全反射時的臨界角較大．用同一裝置進(jìn)行楊氏雙縫干預(yù)實(shí)驗(yàn)時，可以觀察到______〔選填“A〞或“B〞〕產(chǎn)生的條紋間距較大．12B〔2〕【答案】(1).A(2).A【解析】波長越長，頻率越小，折射率越小，根據(jù)臨界角，可知波長越大臨界角越大，所以A光的臨界角大；雙縫干預(yù)條紋的間距，因?yàn)锳光的波長較長，所以A光產(chǎn)生的條紋間距較大。12B〔3〕一列簡諧橫波沿x軸正方向傳播，在x=0和x=0.6m處的兩個質(zhì)點(diǎn)A、B的振動圖象如下圖．該波的波長大于0.6m，求其波速和波長12B〔3〕【答案】v=2m/s；λ=0.8m【解析】由圖象可知，周期T=0.4s由于波長大于0.6m，由圖象可知，波從A到B的傳播時間Δt=0.3s波速，代入數(shù)據(jù)得v=2m/s波長λ=vT，代入數(shù)據(jù)得λ=0.8m12C〔1〕A和B兩種放射性元素的半衰期分別為T和2T，那么相同質(zhì)量的A和B經(jīng)過2T后，剩有的A和B質(zhì)量之比為_____．A.1:4B.1:2C.2:1D.4:112C〔1〕【答案】B【解析】根據(jù)半衰期公式，經(jīng)過2T，A剩有的質(zhì)量為,B剩有的質(zhì)量為,故mA:mB=1:2，B正確。12C〔2〕光電效應(yīng)實(shí)驗(yàn)中，用波長為的單色光A照射某金屬板時，剛好有光電子從金屬外表逸出．當(dāng)波長為的單色光B照射該金屬板時，光電子的最大初動能為______，A、B兩種光子的動量之比為_____．〔普朗克常量為h、光速為c〕12C〔2〕【答案】(1).(2).1:2【解析】根據(jù)光電效應(yīng)方程，又，所以有，解得；又光子動量，所以A、B兩種光子的動量之比為1:2.12C〔3〕如下圖，懸掛于豎直彈簧下端的小球質(zhì)量為m，運(yùn)動速度的大小為v，方向向下．經(jīng)過時間t，小球的速度大小為v，方向變?yōu)橄蛏希雎钥諝庾枇Γ亓铀俣葹間，求該運(yùn)動過程中，小球所受彈簧彈力沖量的大?。?2C〔3〕【答案】〔3〕取向上為正方向，動量定理mv–〔–mv〕=I且解得四、計算題:13如下圖，兩條平行的光滑金屬導(dǎo)軌所在平面與水平面的夾角為，間距為d．導(dǎo)軌處于勻強(qiáng)磁場中，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B，方向與導(dǎo)軌平面垂直．質(zhì)量為m的金屬棒被固定在導(dǎo)軌上，距底端的距離為s，導(dǎo)軌與外接電源相連，使金屬棒通有電流．金屬棒被松開后，以加速度a沿導(dǎo)軌勻加速下滑，金屬棒中的電流始終保持恒定，重力加速度為g．求下滑到底端的過程中，金屬棒〔1〕末速度的大小v；〔2〕通過的電流大小I；〔3〕通過的電荷量Q．13【答案】〔1〕〔2〕〔3〕【解析】〔1〕勻加速直線運(yùn)動v2=2as解得〔2〕安培力F安=IdB金屬棒所受合力牛頓運(yùn)動定律F=ma解得〔3〕運(yùn)動時間電荷量Q=It解得此題是通電金屬棒在磁場中勻加速運(yùn)動問題，易誤認(rèn)為是電磁感應(yīng)問題而用電磁感應(yīng)規(guī)律求解14.如下圖，釘子A、B相距5l，處于同一高度．細(xì)線的一端系有質(zhì)量為M的小物塊，另一端繞過A固定于B．質(zhì)量為m的小球固定在細(xì)線上C點(diǎn)，B、C間的線長為3l．用手豎直向下拉住小球，使小球和物塊都靜止，此時BC與水平方向的夾角為53°．松手后，小球運(yùn)動到與A、B重力加速度為g，取sin53°=0.8，cos53°=0.6．求：〔1〕小球受到手的拉力大小F；〔2〕物塊和小球的質(zhì)量之比M:m；〔3〕小球向下運(yùn)動到最低點(diǎn)時，物塊M所受的拉力大小T．14【答案】〔1〕〔2〕〔3〕〔〕【解析】〔1〕設(shè)小球受AC、BC的拉力分別為F1、F2F1sin53°=F2cos53°F+mg=F1cos53°+F2sin53°且F1=Mg解得〔2〕小球運(yùn)動到與A、B相同高度過程中小球上升高度h1=3lsin53°，物塊下降高度h2=2機(jī)械能守恒定律mgh1=Mgh2解得〔3〕根據(jù)機(jī)械能守恒定律，小球回到起始點(diǎn)．設(shè)此時AC方向的加速度大小為a，重物受到的拉力為T牛頓運(yùn)動定律Mg–T=Ma小球受AC的拉力T′=T牛頓運(yùn)動定律T′–mgcos53°=ma解得〔〕此題考查力的平衡、機(jī)械能守恒定律和牛頓第二定律。解答第〔1〕時，要先受力分析，建立豎直方向和水平方向的直角坐標(biāo)系，再根據(jù)力的平衡條件列式求解；解答第〔2〕時，根據(jù)初、末狀態(tài)的特點(diǎn)和