2023年全國1卷物理試題解析

2023年一般高等學(xué)校招生全國1卷

理科綜合力氣測試

物理局部解析

江蘇省資深特級教師戴儒京解析

二、選擇題：此題共8小題，每題6分。在每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。

14.高鐵列車在啟動階段的運(yùn)動可看作初速度為零的均加速直線運(yùn)動，在啟動階段列車的動能

A.與它所經(jīng)受的時間成正比B.與它的位移成正比

C.與它的速度成正比D.與它的動量成正比

111P2

【解析】E=-n?v2=max,與位移x成正比。E=—mv2=—ma2t2=—,與速度

k2〃222m

平方，時間平方，動量平方成正比。

【答案】14.B

15.如圖，輕彈簧的卜.端固定在水平桌面上，上端放有物塊P,系統(tǒng)處于靜止?fàn)顟B(tài)，現(xiàn)用一

豎直向上的力F作用在P上，使其向上做勻加速直線運(yùn)動，以x表示P離開靜止位置

的位移，在彈簧恢復(fù)原長前，以下表示尸和x之間關(guān)系的圖像可■能正確的選項是

1

【解析】F-mg-k(x-x)=ma,其中阿=奴，x八是初位置彈簧的壓縮量，x-x

oo0c

是當(dāng)P離開靜止位置的位移為X時彈簧的壓縮量。

得尸=mQ+kx,F是X的一次函數(shù)，A正確。

【答案】15.A

16.如圖，三個固定的帶目小球Q、h和c,相互間的距離分別為ab=5cm,hc=3cm,ca=

4cm。小球c所受庫侖力的合力的方向平衡于a、b的連線。設(shè)小球a、b所帶電荷量

的比值確實(shí)定值為k,則

16.16

A.a、b的電荷同號，k=~B.a、b的電荷異號，k=—

6464

C.a、b的電荷同號，卜=京明》的電荷異號，h

【解析】畫出c的受力圖如下兩種狀況：從力的方向可以推斷：a、b的電荷異號。

設(shè)小C所帶電荷量確實(shí)定值為q。，設(shè)小球b所帶電荷量確實(shí)定值為q,,則小球a所帶電荷

?kOa

量確實(shí)定值為kq,依據(jù)庫侖定律F=?(此式中的k為靜電力恒量，與題設(shè)k不同)

r2

2

Fkx9F4f64

有“=,有依據(jù)力三角形與邊三角形相像，有，_=_，解得％=D正確。

F16F327

bebe

【答案】16.D

17.如圖，導(dǎo)體軌道OPQS固定，其中PQS是半圓弧，Q為半圓弧的中心，0為圓心。軌

道的電阻無視不計。0M是有確定電阻、可繞O轉(zhuǎn)動的金屬桿。M端位于PQS±,O

M與軌道接觸良好?？臻g存在與半圓所在平面垂宜的勻強(qiáng)磁場，磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小為B,現(xiàn)

使OM從0()位置以恒定的角速度逆時針轉(zhuǎn)到OS位置并固定(過程I)；再使磁感應(yīng)

強(qiáng)度的大小以確定的變化率從4增加到4"(過程。在過程I、II中，流過0M

B'

的電荷量相等，則一等于

B

537

A.—B.—C.—D,

424

【解析】在過程I中在過程I】中

心竺.:工二者相等，解得三B卬'=可3。

B

R2

【答案】17.B

18.如圖，abc是豎直面內(nèi)的光滑固定軌道，ab水平，長度為2R：be是半徑為R的四分之

一的圓弧，與H相切于b點(diǎn)。一質(zhì)量為〃？的小球，始終受到與重力大小相等的水平外

力的作用，自〃點(diǎn)處從靜止開頭向右運(yùn)動，重力加速度大小為以小球從〃點(diǎn)開頭運(yùn)動

到其他軌跡最高點(diǎn)，機(jī)械能的增量為

A.2mgRB.4ingRC.5mf?RD.6mgR

1

【解析】當(dāng)小球從a至c的過程中，依據(jù)動能定理F(2R+R)-m*R=2〃"2,

F=mg,解得u=2?也反

3

小球從C點(diǎn)運(yùn)動到其軌跡最高點(diǎn)，設(shè)小球上升6，則一加96=0-2rmz2,得力=2R。此

C

過程小球在水平方向上的位移x=1戊2,其中。=￡=g,￡=仁=27(依據(jù)豎

2m丫g”

直方向的運(yùn)動算得)，解得x=2R

依據(jù)機(jī)械能的增量為除重力外的外力即力F所做的功，小球從。點(diǎn)開頭運(yùn)動到其軌跡最高

點(diǎn)，AE=W=F-(2/?+/?+x)=5mgR

【答案】18.C

19.如圖，兩個線圈繞在同一根鐵芯上其，中一線圈通過開關(guān)與電源連接另，一線圈與遠(yuǎn)處沿南北

方向水平放置在紙面內(nèi)的直導(dǎo)線連接成回路將。?小躇I懸掛在直毀正上方開，關(guān)未閉合時小

磁針處于靜止?fàn)顟B(tài).以下說法正確的選項是

A.開關(guān)閉合后的瞬間，小磁針的N極朝垂直紙面對里的方向轉(zhuǎn)動

B.開關(guān)閉合并保持一段時間后，小磁針的N極指向垂直紙面對里的方向

C.開關(guān)閉合并保持一段時間后，小磁針的N極指向垂直紙面對外的方向

D.開關(guān)閉合并保持一段時間再斷開后的瞬間，小磁針的N極朝垂直紙面對外的方向

轉(zhuǎn)動

【解析】A.開關(guān)閉合后的瞬間，鐵芯內(nèi)磁通量向右并增加，依據(jù)楞次定律，左線圈感

應(yīng)電流方向在直導(dǎo)線從南向北，其磁場在其上方向里，所以小磁針的N極朝垂直紙面對里

的方向轉(zhuǎn)動,A正確；

B、C直導(dǎo)線無電流，小磁針恢復(fù)圖中方向。

D.開關(guān)閉合并保持一段時間再斷開后的瞬間，電流方向與A相反，小磁針的N極朝

垂直紙面對外的方向轉(zhuǎn)動，D正確。

【答案】19.AD

20.2023年，人類第一次直接探測到來自雙中子星合尹的引力波。依據(jù)科學(xué)家們復(fù)原的過

程，在兩顆中子星合并前約100s時，它們相距約400km,繞二者連線上的某點(diǎn)每秒

轉(zhuǎn)動12圈，將兩顆中子星都看作是質(zhì)量均勻分布的球體，由這些數(shù)據(jù)、萬有引力常量

4

并利用牛頓力學(xué)學(xué)問，可以估算出這一時刻兩顆中子星

A.質(zhì)量之積B.質(zhì)量之和C.速率之和D.各自的自轉(zhuǎn)角速度

【解析】設(shè)兩顆中子星相距為L,質(zhì)量分別為m、m,軌道半徑分別為r、r,依據(jù)萬有

12I2

引力供給向心力，有"巴?二m①2r=m32r,由于r+r=乙，所以質(zhì)量之和為

Ll112212

m+m~°(r+r)="',其中CO=___=24兀(T=s),L=400km,

12Gl2GT12

可求，B正確。

依據(jù)v=得u+v=co(r+r)=coL,可求。c正確；

I2I2

可以求出兩顆中子星相互圍著運(yùn)動的角速度，不行以求出各自的自轉(zhuǎn)角速度，D錯誤。

【答案】20.BC

21.圖中虛線。、b、c、d、f代表勻強(qiáng)電場內(nèi)間距相等的一組等熱面，平面b上的電期?為2

Vo一電子經(jīng)過Q時的動能為10eV,從。到d的過程中抑制電場力所做的功為6eVo

以下說法正確的選項是

abcdf

A.平面c上的電勢為零B.該電子可能到達(dá)不了平面/

C.該電子經(jīng)過平面d時，其電勢能為4eV

D.該電子經(jīng)過平面b時的速率是經(jīng)過d時的2倍

【解析】設(shè)相鄰兩條等勢線之間的電勢差為U。，依據(jù)從a到d的過程中抑制電場力所做的

功為6eV,所以〃=21/并且電勢從a向f漸漸降低。平

0o

面b上的電勢為2V,所以平面c上的電勢為零，A正確；

由于從a到f,電勢降低4U=8K,所以電勢能增大8e，，動能削減,可能到達(dá)

0

f;但假設(shè)在a時速度方向在a平面內(nèi)，加速度方向向左，就可能到達(dá)不了平面/,所以B正

確。

5

abcdf

*

電勢4V

2V0V-2V-4V

電子電勢能YZ-2eVOeV2eV4eV

從上圖可以看出，該電子經(jīng)過平面d時，其電勢能為2cV,C錯誤;

該電子經(jīng)過平面b時的動能是經(jīng)過d時的2倍，所以速率是JT倍。

【答案】21.AB

三、非選擇題：共174分，第22-32題為必考題，每個試題考生都必需作答。第33-38題

為選考題，考生依據(jù)要求作答。

〔一〕必考題：共129分。

22.（5分）如圖（a）,一彈簧上端固定在支架頂端，下端懸掛一托盤：一標(biāo)尺由游標(biāo)和主

尺構(gòu)成，主尺豎直固定在彈簧左邊;托盤上方固定有一能與游標(biāo)刻度線準(zhǔn)確對齊的裝置，

簡化為圖中的指針?，F(xiàn)要測量圖（a）中彈簧的勁度系數(shù)，當(dāng)托盤內(nèi)沒有硅碼時，移動

游標(biāo)，使其零刻度線對準(zhǔn)指針，此時標(biāo)尺讀數(shù)為L9S0cm；當(dāng)托盤內(nèi)放有質(zhì)量為0.100

kg的跌碼時，移動游標(biāo)，再次使其零刻度線對準(zhǔn)指針，標(biāo)尺示數(shù)如圖1b）所示.其讀

數(shù)為cm。當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣却笮?.80m/s2,此彈簧的勁度系數(shù)為

_N/m（保存3位有效數(shù)字）。

6

【解析】游標(biāo)卡尺的讀數(shù)：主尺讀3.7cm,游標(biāo)尺的第15個格與主尺某格對齊，所以讀數(shù)

為0.05x15=0.75mm,所以彈簧伸長為3.775cm。彈簧的勁度系數(shù)為

,F0.100x9.80LC,

k=_=N/zm=53.7N/m

x3.775x10-2

【答案】22.（5分）3.77553.7

23.（10分）某試驗(yàn)小組利用如圖（a）所示的電路探究在25c?80℃范圍內(nèi)某熱敏電阻的溫

度特性，所用器材有：置于溫控室（圖中虛線區(qū)域）中的熱敏電阻勺，其標(biāo)稱值（25℃

時的阻值）為900.0Q：電源E（6V,內(nèi)阻可無視）：電壓表。量程150mV）：

定值電阻R.（阻值20.0C）,滑動變阻器與〔最大阻值為1000Q）：電阻箱R（阻

值范闈0-999.9Q）：單刀開關(guān)Sy單刀雙擲開關(guān)S?。

圖(a)

試驗(yàn)時，先按圖（a）連接好電路，再將溫控室的溫度t升至80.0C,將S2與1端接通,

閉合S],調(diào)整片的滑片位置，使電壓表讀數(shù)為某一值%：保持%的滑片位置不變，

將/置于最大值，將S2與2端接通，調(diào)整R2,使電壓表讀數(shù)仍為U6斷開S1登記

此時R2的讀數(shù)，逐步降低溫控室的溫度￡，得到相應(yīng)溫度下R2的阻值，直至溫度降到2

5.0℃,試驗(yàn)得到的R/數(shù)據(jù)見下表。

trc25.030.040.050.060.070.080.0

RJQ900.0680.0500.0390.0320.0270.0240.0

答復(fù)以下問題：

（1）在閉合與前，圖（a）中用的滑片應(yīng)移動到_____5菁七”或“b”）端;

（2）在圖（b）的坐標(biāo)紙上補(bǔ)齊數(shù)據(jù)表中所給數(shù)據(jù)點(diǎn)，并做出曲線：

7

一-

國

一

二

一

那s

I!口

再一s

盲

笆

三::

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國■?

::及:?

爵Egi

一

里x,

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80

60一?

一H

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一

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20一

一:::

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::SS■::

!!一

!!一

o加圖，屈屈曲麗，IC冏陽ii麗

，保詆，■報港^霆1選［用委用備運(yùn)

||國圖副雕眶圖坦醺］

20.040.060.080.0100.0

圖(b)圖(c)

(3)由圖(b)可得到R］,在25℃-80。(：范圍內(nèi)的溫度特性，當(dāng)￡=44.0'C時，可得R1=

(4)將凡握于手心，手心溫度下&的相應(yīng)讀數(shù)如圖(C)所示，該讀數(shù)為—C,則手心

溫度為______

【解析】電流要從小漸漸增大，所以，電阻要漸漸減小，初始位置在電阻最大處，即b。

【答案】23.(10分)(1)b(2)如以下圖(3)450(4)620.033.0

1000

890

———■■■———■?■■■■■■——————■■■■■?■■??■?■■—一————■

BoaMMBae■W華*?a明MSMB洞MIBOa相*■■WB徘MSM雨

asuHsmiakvininisiminaiimiiImimni

■■■■■■w■■■■■BMl■**■■■ma■■■■■

600ns;HIBI

MMMMMW■■■BOOBOO.W■MOS■MB??0

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rTTulTT:riiH；T-nTil-H：tmiisii:

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200asmsmciamnimsimiiiainniHisniKi

—aao■■■——M■■■——■■■aa,aa■■■■■■■■■

儂Is奧m:圭船蹈陽彈Ml腳

020.040.060.080,0100.0//℃

24.(12分)一質(zhì)量為m的煙花彈獲得動能E后,從地面豎直升空，當(dāng)煙花彈上升的速度

為零時，彈中火藥爆炸將煙花彈炸為質(zhì)量相等的兩局部，兩局部獲得的動能之和也為立且

均沿豎直方向運(yùn)動。爆炸時間極短，重力加速度大小為g,不計空氣阻力和火藥的質(zhì)

量，求

(1)煙花彈從地面開頭上升到彈中火藥爆炸所經(jīng)過的時間；

(2)爆炸后煙花彈向上運(yùn)動的局部距地面的最大高度

1

【解答】24.(1)設(shè)煙花彈上升的初速度為v0,由題給條件有E2m兇個

8

設(shè)煙花彈從地面開頭上升到火藥爆炸所用的時間為t，由運(yùn)動學(xué)公式有0-％=-g￡②

聯(lián)立①②式得t=_匚:③

（2）設(shè)爆炸時煙花彈距地面的高度為生，由機(jī)械能守恒定律有E=mg%④

火藥爆炸后，煙花彈上、下兩局部均沿豎直方向運(yùn)動，設(shè)炸后瞬間其速度分別為V］和

11

Vo由題給條件和動量守怛定律有/山弁才_￡J7V2=E@,

2z414N

11

—mv+—mv=0(6)

2122

由⑥式知，煙花彈兩局部的速度方向相反，向上運(yùn)動局部做豎直上拋運(yùn)動。設(shè)爆

11

炸后煙花彈上局部連續(xù)上升的高度為乙，由機(jī)械能守恒定律有工血”=5阿%⑦

2E

聯(lián)立④⑤@⑦式得，煙花彈上局部距地面的最大高度為力二勺十4二萬石⑧

25.（20分）如圖，在y>0的區(qū)域存在方向沿y軸負(fù)方向的勻強(qiáng)電場，場強(qiáng)大小為E,在y<

0的區(qū)域存在方向垂直于xOy平面對外的勻強(qiáng)磁場。一個氣核1口和一個笊核23先后

從y軸上產(chǎn)=力點(diǎn)以一樣的動能射出，速度方向沿x軸正方向。1H進(jìn)入磁場時，速度方

向與x軸正方向的夾角為60。，并從坐標(biāo)原點(diǎn)。處第一次射出磁場,1H的質(zhì)量為

m,電荷量為q不計重力。求

（DJH第一次進(jìn)入磁場的位置到原點(diǎn)0的距離

（2）磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小

（3）FH第一次離開磁場的位置到原點(diǎn)。的距離

t答案】25.（1）；H在電場中做類平拋運(yùn)動，在磁場中做圓周運(yùn)動，運(yùn)動軌跡如以下圖。

9

設(shè)1H在電場中的加速度大小為Q,初速度大小為V,它在電場中的運(yùn)動時間為t,第

111:

一次進(jìn)入磁場的位置到原點(diǎn)。的距離為S］。由運(yùn)動學(xué)公式有

由題給條件,1H進(jìn)入磁場時速度的方向與x軸正方向夾角久=60°。1H進(jìn)入磁場時

11

速度y重量的大小為。再=vtan0i③

聯(lián)立以上各式得y”

h?

13

（2）；H在電場中運(yùn)動時，由牛頓其次定律有=⑤

設(shè)；H進(jìn)入磁場時速度的大小為/由速度合成法則有V=卅+〔。刀2⑥

111N111

設(shè)磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B,1H在磁場中運(yùn)動的圓軌道半徑為Rv由洛倫茲力公式和牛頓

m/2

其次定律有qun=一」⑦

R

1

由幾何關(guān)系得Si=2&/也。1⑧

聯(lián)立以上各式得B=

（3）設(shè)彳H在電場中沿x軸正方向射出的速度大小為vz，在電場中的加速度大小

為a,由題給條件得白2m）v2⑩

22221

由牛頓其次定律有qE=2mQ2

設(shè)，H第一次射入磁場時的速度大小為4,速度的方向與x軸正方向夾角為02,

10

入射點(diǎn)到原點(diǎn)的距離為S2,在電場中運(yùn)動的時間為G。

/=Jv2+(at)2?

2V222

sin%=%?

/

2

聯(lián)立以上各式得s=5,6=0,/=或/?

2121221

設(shè)：H在磁場中做圓周運(yùn)動的半徑為/?2，由⑦?式及粒子在勻強(qiáng)磁場中做圓周運(yùn)

(2/n)vz

動的半徑公式得—廠一回1?

Lqb1

所以出射點(diǎn)在原點(diǎn)左側(cè)。設(shè)2H進(jìn)入磁場的入射點(diǎn)到第一次離開磁場的出射點(diǎn)的距

1

掰為S',由幾何關(guān)系有s'=2Rsino?

2222

聯(lián)立④⑧???式得，彳H第一次離開磁場時得位置到原點(diǎn)。的距離為

s'-s=里0iih@

223

〔二)選考題：共45分。請考生從2道物理題、2道化學(xué)題'2道生物題中每科任選一題作

答。假設(shè)多做，則每學(xué)科按所做的第一題計分。

33.［物理一選修3?3］「15分)

(1)(5分)如圖，確定質(zhì)量的抱負(fù)氣體從狀態(tài)a開頭，經(jīng)受過程①、②、③、①到

達(dá)狀態(tài)對此氣體，以下說法正確的選項易一〔選對1個得2分，選對2個得4

11

分，選對3個得5分：每選錯1個扣3分，最低得分為0分)。

A.過程①中氣體的壓強(qiáng)漸漸減小B.過程②中氣體對外界做正功

C.過程④中氣體從外界吸取了熱量D.狀態(tài)c、d的內(nèi)能相等

E.狀態(tài)d的壓強(qiáng)比狀態(tài)b的壓強(qiáng)小

【解析】對于E,連接Od交ab于b\Od是等壓線，則夕=P,又ab是等容線,

db-

由于T>T,所以P>P。所以P>P,D正確。其余比較簡潔，不贅述。

bb'bb-bd

【答案】33.(1)BDE

(2)(10分)如圖，容積為V的汽缸由導(dǎo)熱材料制成，面積為S的活塞將汽缸分成容

積相等的上下兩局部，汽缸上部通過細(xì)管與裝有某種液體的容器相連，細(xì)管上有

一閥門K。開頭時，K關(guān)閉，汽缸內(nèi)上下兩局部氣體的壓強(qiáng)均為P。現(xiàn)將K翻開，

9

容器內(nèi)的液體緩慢地流入汽缸，當(dāng)流入的液體體積為“川，將K關(guān)閉，活塞平衡

8

V

時其下方氣體的體積減小了一，不計活塞的質(zhì)量和體積，外界溫度保持不變，重

6

力加速度大小為g。求流入汽缸內(nèi)液體的質(zhì)量。

12

【答案】33.(2)設(shè)活塞再次平衡后，活塞上方氣體的體積為Vf壓強(qiáng)為P1；下方氣體的

體積為右，壓強(qiáng)為p,，在活塞下移的過程中，活塞上下方氣體的溫度均保持不變。由玻意

］/V

耳定律得p_=pV①p_=pV②

o2?1o222

VVVi3VVV

由條件得/=-_=_u③y

1268242263

設(shè)活塞上方液體的質(zhì)量為m,由力的平衡條件得pS=pS+mg⑤

2I

15PS

聯(lián)立以上各式得加=一L⑥