【全國卷Ⅰ】2023年高考終極壓軸卷：物理試題（含答案）解析

2019II〔選擇題)一、單項(xiàng)選擇題高鐵是中國“四大制造之ー，有一段視頻，幾年前一位乗坐京瀘高鐵的外國人，在最高時速300公里行駛的列車窗臺上，放了一枚直立的硬幣，如下圖，在列車行駛的過程中，硬幣始終直立在列車窗臺上，直到列車橫向變道進(jìn)站的時候，硬幣才倒掉。這一視頻證明白中國高鐵的極好的穩(wěn)定性。關(guān)于這枚硬幣，以下推斷正確的是〔 〕硬幣直立過程可能受到與列車行駛方向一樣的摩擦力作用B．硬幣直立過程肯定只受重力和支持力而處于平衡狀態(tài)C．硬幣倒掉是由于受到風(fēng)吹的緣由D．列車加速或減速行駛時，硬幣都可能受到與列車運(yùn)動方向相反的摩擦力作用Rm的小球隨碗一起做勻速圓周運(yùn)動，小球與半球形碗的球心O的連線跟豎直方向的夾角為θ，小球與碗面的動摩擦因數(shù)為μ，可認(rèn)為最大靜摩擦力等于滑動摩擦力，重力加速度為g。要想使小球始終與碗保持相對靜止，則碗旋轉(zhuǎn)的最大角速度大小為A． B．C． D．關(guān)于近代原子物理，以下說法正確的選項(xiàng)是( )依據(jù)玻爾理論可知，一個氫原子從n=46種頻率的光子B．放射性物質(zhì)的半衰期受環(huán)境溫度的影響C．α粒子散射試驗(yàn)提醒了原子核是可分的D．能量為30eV的光子照耀到某一金屬外表時從金屬外表逸出的電子最大初動能為l5eV，為使該金屬發(fā)生光15eV圖甲為小型發(fā)電機(jī)的構(gòu)造簡圖,通過線圈在兩磁極間轉(zhuǎn)動給小燈泡供電,小燈泡獲得的交變電壓如圖乙。則以下說法正確的選項(xiàng)是甲圖中電壓表的示數(shù)為B0時刻就是甲圖所示時刻C0.5×10-2s時刻,穿過甲圖中線圈的磁通量最小D1.0×10-2s時刻,穿過甲圖中線圈的磁通量最小如下圖，在一固定水平放置的閉合導(dǎo)體圓環(huán)正上方，有一條形磁鐵從靜止開頭下落，下落過程中始終保持豎直方向，起始高度為h，最終落在水平地面上。假設(shè)不計空氣阻力，重力加速度取g，以下說法中正確的選項(xiàng)是磁鐵下落的整個過程中，圓環(huán)中的感應(yīng)電流方向始終為順時針方向(俯視圓環(huán))B．磁鐵在整個下落過程中，圓環(huán)受到它的作用力總是豎直向下的C．磁鐵在整個下落過程中，它的機(jī)械能不變D．磁鐵落地時的速率肯定等于二、多項(xiàng)選擇題如下圖，在豎直平面內(nèi)有水平向右、場強(qiáng)為1×104N/C的勻強(qiáng)電場。在勻強(qiáng)電場中有一根長2m的絕緣細(xì)線，一端固定在O點(diǎn)，另一端系一質(zhì)量為0.08kg的帶電小球，它靜止時懸線與豎直方向成37°角。假設(shè)小球獲得肯定初速度后恰能繞O點(diǎn)在豎直平面內(nèi)做圓周運(yùn)動，取小球在靜止時的位置為電勢能零點(diǎn)和重力勢能零點(diǎn)，cos37°＝0.8，g＝10m/s2．以下說法正確的選項(xiàng)是〔 〕小球的電荷量＝615Cc1J小球在b點(diǎn)時的機(jī)械能最小D．小球在運(yùn)動過程中電勢能和機(jī)械能之和保持不變，且為5J一質(zhì)量為m＝2.0kg的小物塊以肯定的初速度沖上一傾角為37°足夠長的斜面，某同學(xué)利用傳感器測出了小—時間圖線，如下圖。(取sin37°＝0.6，cos37°＝0.8，g＝10m/s2)則( )小物塊沖上斜面過程中加速度的大小是8.0m/s2B．小物塊與斜面間的動摩擦因數(shù)是0.25C．小物塊在斜面上滑行的最大位移是8mD．小物塊在運(yùn)動的整個過程中，損失的機(jī)械能是6.4J一物體被吊車用鋼索豎直向上提升過程的v-t圖像如下圖。以下推斷正確的選項(xiàng)是物體在加速過程中被吊起的高度為10m0?10s30s?35s內(nèi)的平均速度0s--35s內(nèi)物體處于超重狀態(tài)D10s內(nèi)鋼索最簡潔發(fā)生斷裂II〔非選擇題)三、試驗(yàn)題某同學(xué)用圖甲所示的裝置來探究功和動能變化的關(guān)系。在木板上固定兩個完全一樣的遮光條A、B，遮光條的寬度為d。用不行伸長的細(xì)線繞過定滑輪和動滑輪將木板與彈簧測力計C相連，木板放在安裝有定滑輪和光電門的軌道D上，軌道放在水平桌面上，P為小桶(內(nèi)有沙子)，滑輪的質(zhì)量和摩擦不計，重力加速度為g。(1)試驗(yàn)中軌道應(yīng)傾斜肯定角度，對此以下說法正確的選項(xiàng)是 為了釋放木板后，木板在細(xì)線拉動下能勻速下滑B．為了增大木板下滑的加速度，提高試驗(yàn)精度C．使木板在未施加拉力時能勻速下滑D．盡量保證細(xì)線拉力對木板做的功等于木板所受合力對木板做的功(2)試驗(yàn)主要步驟如下：ML；按甲圖正確安裝器材。1 1 ②將木板左端與軌道左端對齊，靜止釋放木板，木板在細(xì)線拉動下運(yùn)動，記錄彈簧測力計示數(shù)F及遮光條B、A先后經(jīng)過光電門的遮光時間tt則遮光條BA通過光電門的過程中木板動能的變化量△E= ，合外力對木板做功W= ，(均用字母M、t、t、d、L、F1 1 ③在小桶中增加沙子，重復(fù)②的操作。W、△E的大小，得出試驗(yàn)結(jié)論k某同學(xué)要描繪“2.8V、1.5W”小燈泡的伏安特性曲線，試驗(yàn)室供給了以下器材:A.L〔2.8V、1.5W〕E〔4V2Ω〕A電流表〔0~3mA，內(nèi)阻為r=50Ω〕A1 12 A〔0~0.6A，內(nèi)阻r5Ω2 滑動變阻器R1〔0-10Ω，額定電流2A〕滑動變阻器R2(0~100Ω，額定電流1A)G.各種阻值的定值電阻假設(shè)干H.電鍵S和導(dǎo)線假設(shè)干。為了將電流表A1改裝成3V量程的電壓表，需要串聯(lián)的定值電阻的阻值R= Ω。滑動變阻器應(yīng)選 (填“R1”或“R2”)。依據(jù)供給和選用的試驗(yàn)器材連接局部電路如下圖，請用筆畫線代替導(dǎo)線將電路連接完。閉合電鍵，調(diào)整滑動變阻器，某次兩個電流表的示數(shù)如下圖，則小燈泡的實(shí)際功率W〔保存兩位有效數(shù)字〕⑷在滑動變阻器滑動過程中，假設(shè)用P、I、U、R分別表分別表示小燈泡的功率、通過的電流、兩端的電壓和電阻，則以下圖像可能正確的選項(xiàng)是 。四、解答題030°的光滑斜面上，一輕質(zhì)彈簧兩端連接兩個質(zhì)量均為m＝1kgBC。物塊CP，物塊B通過一跨過光滑定滑輪的輕質(zhì)細(xì)繩與質(zhì)量m＝8kg、可視為質(zhì)點(diǎn)的小球A相連，與物塊BA在外力作用下靜止在對應(yīng)圓心角為60°R＝2m的光滑圓弧軌道的最高abbcA當(dāng)小球A滑至bB未到達(dá)aC恰好離開擋板g取10m/2，彈簧始終處于彈性限度內(nèi)，細(xì)繩不行伸長，定滑輪的大小不計。求：0彈簧的勁度系數(shù)；在細(xì)繩斷裂后的瞬間，小球A對圓弧軌道的壓力大小。k2kU加速后從坐標(biāo)原點(diǎn)Ox軸的正方向射入勻強(qiáng)磁場區(qū)域Ⅰ和勻強(qiáng)磁場區(qū)域Ⅱ，經(jīng)兩磁場后分別打在屏上、兩點(diǎn)未標(biāo)出。Ⅰ、Ⅱ兩磁場是相鄰的矩形區(qū)域，區(qū)域的寬均為ay軸，兩磁場的方向均與Oxy坐標(biāo)平面垂直但方向相反，磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小均為 式中U為加速電壓。屏垂直于x軸且到y(tǒng)軸的距離為6a。求甲、乙兩粒子在磁場Ⅱ中運(yùn)動的軌跡的半徑之比：求與兩點(diǎn)間的距離假設(shè)使甲、乙兩粒子最終能打到屏上的同一點(diǎn)加上假設(shè)干磁場區(qū)。

x軸的正方向，可在磁場Ⅰ、Ⅱ的根底上再請在圖中畫出可能的磁場區(qū)域所在的位置并在圖中標(biāo)明磁場的方向O點(diǎn)運(yùn)動到點(diǎn)的時間之比：。以下說法正確的選項(xiàng)是 〔填正確答案標(biāo)號。選對1個得2分，選對2個得4分，選對3個得5分；每選錯1個扣3分，最低得分為0分〕A．熵增加原理說明一切自然過程總是向著分子熱運(yùn)動的無序性減小的方向進(jìn)展B．在絕熱條件下壓縮氣體，氣體的內(nèi)能肯定增加C．人對空氣干爽與潮濕的感受主要取決于空氣的相對濕度D．液體具有流淌性是由于液體分子具有固定的平衡位置E.當(dāng)兩分子間距離為r00；當(dāng)分子間距離小于r0時，分子間表現(xiàn)為斥力10cm2a下面封閉長度為30cm2kgbba導(dǎo)熱性能良好。2716N，現(xiàn)緩慢降低溫度到－63℃。外界大氣壓強(qiáng)始終為P0=1×105Pag=10m/s2.壓力傳感器示數(shù)為零時的溫度；整個過程中氣體抑制外界作用力所做功。以下說法正確的選項(xiàng)是 〔填正確答案標(biāo)號。選對1個得2分，選對2個得4分，選對3個得5分；每選錯1個扣3分，最低得分為0分〕A．位移與時間關(guān)系符合正弦函數(shù)規(guī)律的運(yùn)動是最簡潔、最根本的振動B．只有縫、孔的寬度或障礙物的尺寸跟波長差不多，或者比波長更小時，才能發(fā)生衍射現(xiàn)象C．光導(dǎo)纖維傳遞信息是利用了光的干預(yù)原理D．電磁波的接收是利用電諧振把有用的信號選擇出來E.狹義相對論中不同慣性參考系的物理規(guī)律是一樣的如下圖，一個半徑為R，折射率的透亮半球體，O為球心，軸線OA與半球體的左邊界垂直。位于軸線上O0.6R處的光源S發(fā)出一束與軸線OA53°時折射角的正弦值。(sin53°=0.8，cos53°=0.6，結(jié)果保存兩位小數(shù))參考答案【答案】A【解析】力或行進(jìn)方向反向的靜摩擦力供給硬幣加速度，故A正確，BD錯誤；硬幣倒掉是由于列車橫向變道時，列車風(fēng)，故C錯誤?！敬鸢浮緾【解析】當(dāng)角速度最大時，摩擦力方向沿半球形碗壁切線向下達(dá)最大值，設(shè)此最大角速度為ω，由牛頓其次定律得，fcosθ+FNsinθ＝mω2Rsinθ，fsinθ+mg=FNcosθ，f=μFN；聯(lián)立以上三式解得：【答案】D

，應(yīng)選C.【解析】依據(jù)玻爾理論可知，一個氫原子從n=4能級向低能級躍遷最多可輻射3種頻率的光子，選項(xiàng)A錯誤；放射性Bα粒子散射試驗(yàn)建立了原子的核式構(gòu)造理論，選項(xiàng)C錯誤；能量為30eV的光子照耀到某一金屬外表時從金屬外表逸出的電子最大初動能為l5eV15eV，則為使該金屬發(fā)生光電效應(yīng)，入射光子的能量至少為15eV，選項(xiàng)D正確.【答案】C【解析】甲圖中電壓表的示數(shù)為溝通電的有效值： ，選項(xiàng)A錯誤；乙圖中的0時刻感應(yīng)電動勢為零，而甲圖所示時刻，感應(yīng)電動勢最大，選項(xiàng)B錯誤；乙圖中0.5×10-2s時刻，感應(yīng)電動勢最大，則此時穿過甲圖中線圈的磁通量最小，選項(xiàng)C正確；乙圖中1.0×10-2s時刻感應(yīng)電動勢為零，則此時穿過甲圖中線圈的磁通量最大，選項(xiàng)D錯誤.【答案】B【解析】A后沿順時針方向，應(yīng)選項(xiàng)A錯誤；B、由楞次定律可知，感應(yīng)電流總是阻礙磁鐵間的相對運(yùn)動，在磁鐵靠近圓環(huán)的過程中為阻礙磁鐵的靠近，圓總是豎直向下，應(yīng)選項(xiàng)B正確；C、在磁鐵下落過程中，圓環(huán)中產(chǎn)生感應(yīng)電流，圓環(huán)中有電能產(chǎn)生，磁鐵在整個下落過程中，磁鐵的機(jī)械能轉(zhuǎn)化為電能，由能量守恒定律可知，磁鐵的機(jī)械能削減，應(yīng)選項(xiàng)C錯誤；D、磁鐵做自由落體運(yùn)動時，則有

，磁鐵落地時的速度 ，由于磁鐵下落時能量有損失，磁鐵落地速度小于應(yīng)選選項(xiàng)B。6

，應(yīng)選項(xiàng)D錯誤；【解析】小球靜止時懸線與豎直方向成37角，受重力、拉力和電場力，三力平衡，依據(jù)平衡得mgtan37q，解得：，故A正確；小球恰能繞O點(diǎn)在豎直平面內(nèi)做圓周運(yùn)動，在等效最高點(diǎn)b速度最小，依據(jù)牛頓其次定律得： ；最小動能為： ，故B錯誤；最多的過程，即與O點(diǎn)等高的最左的位置a點(diǎn)，故C錯誤；選最低點(diǎn)為零勢能點(diǎn)，求A點(diǎn)的電勢能和重力勢能加上動能就是能量之和為：E＝E+E+E′＝1J+mg×2Lcos37°+Eq×2Lsin37°＝5J，故D正確。k p p【答案】AB【解析】1由小物塊上滑過程的速度-時間圖線可得小物塊沖上斜面過程中加速度大小為 選項(xiàng)A正確；對小物塊進(jìn)展受力分析，依據(jù)牛頓其次定律有：mgsin37°+f=ma，N-mgcos37°=0又f=μN(yùn)；代入數(shù)據(jù)解得μ=0.25，選項(xiàng)B正確；由小物體上滑過程的速度-時間圖線可得：小物塊沿斜面對上的位移1，選項(xiàng)C錯誤；小物塊在運(yùn)動的整個過程中，損失的機(jī)械能是，選項(xiàng)D錯誤.【答案】AD【解析】A．物體在加速過程中被吊起的高度為 =10m，選項(xiàng)A正確；B．0?10s1m/s，30s?35s1m/s，應(yīng)選項(xiàng)B錯誤；C．30s?35s內(nèi)物體的加速度向下，處于失重狀態(tài)，選項(xiàng)C錯誤；D10s內(nèi)物體向上加速，處于超重狀態(tài)，則鋼索最簡潔發(fā)生斷裂，選項(xiàng)D正確?！敬鸢浮緾D【解析】〔1〕為了使繩子拉力充當(dāng)合力，即細(xì)線拉力做的功等于合力對小車做的功應(yīng)先平衡摩擦力，摩擦力平衡掉的檢測標(biāo)準(zhǔn)即：可使得小車在未施加拉力時做勻速直線運(yùn)動，故CD正確；〔2〕B通過遮光板時的速度： ；A通過遮光板時的速度： ；小車通過A、B過程中動能的變化量W=FL；10【答案．950 R1 0.59 AC【解析】11將電流表A3V量程的電壓表，需要串聯(lián)的電阻為R，則于測量電阻承受分壓式，因此滑動變阻器選用最大阻值較小的R。11

，求得R=950Ω，由由于電流表A2的內(nèi)阻與燈泡的阻值差不多，因此電流表A2承受外接法，電路連接如下圖。由A2的示數(shù)，可知燈泡兩端的電壓為1.80V0.33A，此時燈泡的實(shí)際功率為P=UI=1.80x0.33W=0.59W。依據(jù)公式 可知圖像的斜率表示，斜率減小，即R增大，A正確。P=UIU增大，I也增大，故不行能為直線，B錯誤；依據(jù)P=I2R可知P-I2圖像的斜率表示電阻，過程中小燈泡的可能電阻增大，故斜率增大，C正確；D.在滑動滑動變阻器過程中，小燈泡兩端的電壓和電流都是增大的，故電功率始終增大，D錯誤；【答案〔〕5N/m 〔2〕144N【解析】小球A位于a處時，繩無張力且物塊B靜止，故彈簧處于壓縮狀態(tài)B由平衡條件有kx＝mgsin30°C恰好離開擋板P時，C0，故彈簧處于拉升狀態(tài)C由平衡條件有kx′＝mgsin30°由幾何關(guān)系知R＝x＋x′代入數(shù)據(jù)解得k＝ ＝5N/m物塊Aa處與在b處時，彈簧的形變量一樣，彈性勢能一樣，故A在a處與在b處時，A、B系統(tǒng)的機(jī)械能相等，有mgR(1－cos60°)＝mgRsin30°＋mv2mv20 0A BAb處的速度分解，由速度分解關(guān)系有vcos30°＝vA B代入數(shù)據(jù)解得v＝ ＝4m/sAb處，對A由牛頓定律有N－mg＝m0 0代入數(shù)據(jù)解得N＝mg＋m＝144N0 0由牛頓第三定律，小球A對圓軌道的壓力大小為N′＝144N12【答案〔1〕 ；〔2〕 ；〔3〕① 。② 。【解析】由動能定理求得粒子速度，再依據(jù)洛倫茲力做向心力求得軌道半徑；依據(jù)勻速圓周運(yùn)動和勻速直線運(yùn)動規(guī)律，線運(yùn)動規(guī)律得到在非磁場區(qū)域的運(yùn)動時間，從而得到兩粒子運(yùn)動時間之比?！驹斀狻吭O(shè)粒子質(zhì)量為m，電荷量為q，加速后的速度為v，那么，由動能定理可得： ，所以， ；那么粒子在磁場Ⅱ中運(yùn)動的速度為v，粒子只受洛倫茲力作用故粒子做勻速圓周運(yùn)動洛倫茲力做向心力，設(shè)軌道半徑為R，則有： ；所以，軌道半徑 ；故 ，那么，甲、乙兩粒子在磁場Ⅱ中運(yùn)動的軌跡的半徑之比 ；由 依據(jù)粒子的軌道半徑，依據(jù)粒子在磁場中做勻速圓周運(yùn)動，離開磁場后做勻速直線運(yùn)動；由幾何關(guān)系可得：粒子在區(qū)域Ⅰ做逆時針旋轉(zhuǎn)，在區(qū)域Ⅱ做順時針旋轉(zhuǎn)，且轉(zhuǎn)動角度一樣，故粒子離開磁場時的速度方向沿 方向；故粒子打在屏上的縱坐標(biāo) ； 故由方向；

， ，所以， ；又有兩粒子軌道半徑不同，那么，每次偏轉(zhuǎn)位移不等，故要使粒子打在同一位置，那么，后添加的磁場正好把前面磁場產(chǎn)生的偏轉(zhuǎn)位移抵消；依據(jù)幾何關(guān)系可得：要使甲、乙兩粒子最終能打到屏上的同一點(diǎn)且方向均沿x軸的正方向，只能在x軸 區(qū)間任意位置加上對稱磁場，且沿故可能的磁場區(qū)域如下圖：

方向，先向外后向里；甲粒子在每個磁場區(qū)間轉(zhuǎn)過的中心角 ，故在磁場中的運(yùn)動時間；甲粒子在非磁場區(qū)間運(yùn)動時間 ；乙粒子在每個磁場區(qū)間轉(zhuǎn)過的中心角 ，故在磁場中的運(yùn)動時間；乙粒子在非磁場區(qū)間運(yùn)動時間 ；故甲、乙兩粒子從O點(diǎn)運(yùn)動到【答案】BCE

點(diǎn)的時間之比 ；【解析】A項(xiàng)：自然界的宏觀熱過程都具有方向性，在任何一個自然過程中，一個孤立系統(tǒng)的總熵會不斷增加，即一切自然過程總是向著分子熱運(yùn)動的無序性增大的方向進(jìn)展，故A錯誤；B項(xiàng)：轉(zhuǎn)變物體內(nèi)能的兩種方式是熱傳遞和做功，在