2023年高考试题理综物理(全国卷Ⅰ)-解析版

绝密★启用前2023年普通高等学校招生全国统一考试理科综合能力测试物理局部二、选择题：本大题共8小题。在每个小题给出的四个选项中，有的只有一个符合题目要求，有的有多个符合题目要求。完全选对的得6分，选对但不全对得3分，有选错的得0分。14.关于一定量的气体，以下表达正确的是A．气体吸收的热量可以完全转化为功B．气体体积增大时，其内能一定较少C．气体从外界吸收热量，其内能一定增加D．外界对气体做功，气体的内能可能减少【答案】AD【命题立意】此题考查热力学第一定律，热力学第二定律，以及气体内能，难度较小。【解题思路】由热力学第二定律的表述之一：不可能从单一热源吸收热量并把它全部用来做功，而不引起其他变化，知A选项正确，气体的内能由气体的温度和体积共同决定，气体体积增大，内能不一定减少，故B项错误，由热力学第一定律:△U=Q+W，假设物体从外界吸热，即Q＞0但同时对外做功，即W＜0且Q+W＜0，那么内能减少，故C错，假设外界对气体做功，即W＜0，但同时从外界吸热，即Q＞0，且Q+W＜0，D项正确。【易错分析】考生假设对热力学定律理解不透，易漏选AabdcI1I215．如图，两根相互平行的长直导线分别通有方向相反的电流I1和I2，且I1＞I2，a、b、c、d为导线某一横截面所在平面内的四点，且a、b、c与两导线共面；babdcI1I2A．a点B．b点C．c点D．d点【答案】C【命题立意】此题考查考生利用安培定那么判断通电直导线周围磁场及矢量运算法那么的运用，难度中等。【解题思路】由安培定那么和平行四边形定那么知某点磁感应强度为零，那么两电流在该处的磁感应强度等大反向，由安培定那么和平行四边形定那么知b，d两点合磁感应强度一定不为零,排除B,D,在a、c两点的磁感应强度方向相反，又I1＞I2．排除A,应选C【易错分析】对两通电直导线周围的磁场方向判断错误，从而错选B,D,不注意I1＞I2的条件，错选A.abcd太阳光16．雨后太阳光入射到水中发生色散而形成彩虹。设水滴是球形的，图中的圆代表水滴过球心的截面，入射光线在过此截面的平面内，a、b、abcd太阳光A．紫光、黄光、蓝光和红光B．紫光、蓝光、黄光和红光C．红光、蓝光、黄光和紫光D．红光、黄光、蓝光和紫光【答案】B【命题立意】此题以彩虹问题为依托，考查考生对折射定律的理解和对不同色光折射率的比拟。难度较小【解题思路】由于太阳光经过小水滴时，受到两次折射，一次反射，在进入小水滴后就被分解成七色光，这七色光再经过水滴内外表反射进入我们的视角，形成七彩的虹，通过比拟第一次折射可以看出，入射角均相同，a光的折射角r最小而d光的折射角r最大，根据其折射率n=知水对a光的折射率最大，而对d光的折射率最小，再由在同种介质中，紫光折射率最大而红光折射率最小可判断只有B选项正确。【易错分析】局部考生不能准确做出第一次入射时界面法线〔过入射点的半径〕，抓住入射角相同而折射角不同。事实上，此题涉及的彩虹形成只是第一道彩虹，假设光经历两次反射，两次折射，那么现象与此题不同，一局部考生未能区分两种彩虹，仅凭模糊的记忆判断，导致错解。17．通常一次闪电过程历时约0.2~0.3s，它由假设干个相继发生的闪击构成。每个闪击持续时间仅40~80μs，电荷转移主要发生在第一个闪击过程中。在某一次闪电前云地之间的电势差约为1.0×109V，云地间距离约为lkm；第一个闪击过程中云地间转移的电荷量约为6C，闪击持续时间约为60μs。假定闪电前云地间的电场是均匀的。根据以上数据，以下判断正确的是A．闪电电流的瞬时值可到达1×105AB．整个闪电过程的平均功率约为1×1014WC．闪电前云地间的电场强度约为1×106V/mD．整个闪电过程向外释放的能量约为6×106J【答案】AC【命题立意】此题以生活中常见的闪电现象为依托，综合考查电流，电场强度，电势差，电场力做功，以及平均功率等核心知识点，对考生的建模以及对数据的分析能力较高，难度较大。【解题思路】由题干知一次闪电由假设干个相继发生的闪击构成，电荷转移主要发生在第一个闪电中，闪电过程向外释放的能量约为W=QU=6.0×J，故D项错误，一次闪电过程历时0.2～O.3s整个闪电过程的平均功率P=2.0×1010W~3.0×1010W知B项错误；依据I=，q=6C，t=60μs知电流瞬时值可达1×A，A项正确，由于闪电前云地间的电场可看做匀强电场，那么根据E=U/d，U=1.0×v,d=1000m可知C项正确，【易错分析】不能准确分析题中所给的数据导致错解18．氢原子的基态能量为E1，激发态能量En=E1/n2，其中n=2，3…。用h表示普朗克常量，c表示真空中的光速。能使氢原子从第一激发态电离的光子的最大波长为A． B． C． D．【答案】C【命题立意】此题考查考生对氢原子能级结构，能级公式以及电离能，光子能量表达式的考查，难度较小【解题思路】对于量子数n=2的氢原子，其电离能为0-,那么由-=知C项正确【易错分析】对氢原子能级结构不清或将电离能与从基态跃迁到第一激发态所要吸收的能量混淆导致错解19．我国“嫦娥一号〞探月卫星发射后，先在“24小时轨道〞上绕地球运行(即绕地球一圈需要24小时)；然后，经过两次变轨依次到达“48小时轨道〞和“72小时轨道〞；最后奔向月球。如果按圆形轨道计算，并忽略卫星质量的变化，那么在每次变轨完成后与变轨前相比A．卫星动能增大，引力势能减小C．卫星动能减小，引力势能减小B．卫星动能增大，引力势能增大D．卫星动能减小，引力势能增大【答案】D【命题立意】此题通过“嫦娥一号〞变轨问题考查万有引力定律及其应用，定性加半定量分析即可得到答案，属于常规题，难度较小【解题思路】卫星在不同的轨道做匀速圆周运动所需要向心力由万有引力提供，，有r大，那么T大，而得，三者中，“24小时轨道〞轨道半径最小，v最大，动能最大，“72小时轨道〞轨道半径最大，v最小，动能最小，在逐次变轨中，卫星动能减小，在逐渐远离地球过程中卫星克服地球引力做功，引力势能增大，故D正确。【易错分析】不能利用动力学规律建立方程导致错解vL20．质量为M，内壁间距为L的箱子静止于光滑的水平面上，箱子中间有一质量为m的小物块，小物块与箱子底板间的动摩擦因数为μ。初始时小物块停在箱子正中间，如下图。现给小物块一水平向右的初速度v，小物块与箱壁碰撞NvLA．eq\f(1,2)mv2 B．eq\f(1,2)eq\f(mM,m+M)v2 C．eq\f(1,2)NμmgL D．NμmgL【答案】BD【命题立意】以两物体屡次碰撞为载体，综合考查功能原理，动量守恒定律，要求考生能依据题干和选项暗示，从两个不同角度探求系统动能的损失，难度中等【解题思路】由于水平面光滑，一方面，箱子和物块组成的系统动量守恒，二者经屡次碰撞后，保持相对静止，易判断二者具有向右的共同速度，根据动量守恒定律有mv=〔M+m〕，系统损失的动能为知B正确，另一方面，系统损失的动能可由Q=，且Q=，由于小物块从中间向右出发，最终又回到箱子正中间，其间共发生N次碰撞，那么=NL,那么B选项也正确【易错分析】由于此题是陈题翻新，一局部考生易陷入某种思维定势漏选B或者D,另一方面，考生假设不仔细分析，易认为从起点开始到发生第一次碰撞相对路程为L,那么发生N次碰撞，相对路程为,错选C21．一列简谐横波沿x轴传播，波长为1.2m，振幅为A。当坐标为x=0处质元的位移为-eq\f(eq\r(3),2)A且向y轴负方向运动时，坐标为x=0.4m处质元的位移为eq\f(eq\r(3),2)A。当坐标x=0.2m处的质元位于平衡位置且向y轴正方向运动时，x=0.4m处质元的位移和运动方向分别为A．-eq\f(1,2)A、沿y轴正方向 B．-eq\f(1,2)A、沿y轴负方向C．-eq\f(eq\r(3),2)A、沿y轴正方向 D．-eq\f(eq\r(3),2)A、沿y轴负方向【答案】C【命题立意】此题考查机械波的图像，简谐运动的特点以及简谐运动的对称性等知识，对考生作图以及利用数学中三角函数知识处理问题的能力要求较高，在本套试卷的选择题中，难度较大【解题思路】由波长，某时刻在波的传播方向上相距，坐标分别为x=0和x=0.4m的两质元位移分别为和，画出草图，结合三角函数知识可以判定该时刻的波形图具有唯一性，且根据坐标为x=0处质元向y轴负方向运动，可确定波的传播方向为x轴正方向，且此时坐标为x=0.2m处的质元正位于平衡位置向y轴负方向运动，直到当坐标为x=0.2m处的质元位于平衡位置且向y轴正方向运动时，其间历时，根据简谐运动的对称性，x=0.4m处质元的位移和运动方向分别为、沿y轴正方向，C项正确【易错分析】一些考生对一些特殊角三角函数不熟，在解题中不能挖掘出题给条件对波形图的限制，从而不能对波的传播方向进行准确判断，导致未能得到正确答案。第Ⅱ卷22.〔6分〕〔注意：在试题卷上作答无效〕在“油膜法估测油酸分子的大小〞试验中，有以下实验步骤：①往边长约为40cm的浅盆里倒入约2cm深的水，待水面稳定后将适量的痱子粉均匀地撒在水面上。②用注射器将事先配好的油酸酒精溶液滴一滴在水面上，待薄膜形状稳定。③将画有油膜形状的玻璃板平放在坐标纸上，计算出油膜的面积，根据油酸的体积和面积计算出油酸分子直径的大小。④用注射器将事先配好的油酸酒精溶液一滴一滴的滴入量筒中，记下量筒内每增加一定体积时的滴数，由此计算出一滴油酸酒精溶液的体积。⑤将玻璃板放在浅盘上，然后将油膜的形状用彩笔描绘在玻璃板上。完成以下填空：〔1〕上述步骤中，正确的顺序是。〔填写步骤前面的数字〕〔2〕将1cm3的油酸溶于酒精，制成300cm3的油酸酒精溶液；测得1cm3的油酸酒精溶液有50滴。现取一滴该油酸酒精溶液滴在水面上，测得所形成的油膜的面积是0.13m2。由此估算出油酸分子的直径为m。〔结果保存1位有效数字〕【易错分析】未能掌握本实验中估算油酸分子的方法或是不注意有效数字导致失分【解析】〔1〕实验步骤为④①②⑤③〔2〕根据纯油酸的体积V和油膜面积S,可计算出油膜的厚度L,把油膜厚度L视为油酸分子的直径，那么d=，每滴油酸酒精溶液的体积是，而1cm3的油酸溶于酒精，制成300cm3的油酸酒精溶液，那么一滴油酸酒精溶液中含纯油酸的体积是V=，那么根据题目要求保存1位有效数字可知油酸分子的直径为5m。【答案】见解析【点评】此题为现行教材的必考实验之一，新课标教材那么出现在选修3-3中，为选考实验，本实验为测定性实验，虽然过程并不复杂，但整个实验表达出利用宏观量的测量求出微观量这一重要的物理思想，而且前后步骤很严谨，适合考查学生对实验原理理解和和对实验操作步骤的熟悉程度。难度较小23.〔12分〕使用多用电表测量电阻时，多用电表内部的电路可以等效为一个直流电源〔一般为电池〕、一个电阻和一表头相串联，两个表笔分别位于此串联电路的两端。现需要测量多用电表内电池的电动势，给定的器材有：待测多用电表，量程为60mA的电流表，电阻箱，导线假设干。实验时，将多用电表调至×1挡，调好零点；电阻箱置于适当数值。完成以下填空：仪器连线如图1所示〔a和b是多用电表的两个表笔〕。假设两电表均正常工作，那么表笔a为____〔填“红〞或“黑〞〕色；假设适当调节电阻箱后，图1中多用电表、电流表与电阻箱的示数分别如图2〔a〕、〔b〕、〔c〕所示，那么多用电表的读数为_______Ω；电流表读数为______mA；电阻箱的读数为________Ω；多用电表电阻箱多用电表电阻箱电流表图1ba图2〔a〕图2图2〔b〕0102030405060将图1中多用电表的两表笔短接，此时流过多用电表的电流为_______mA；(保存3位有效数字)计算得到多用电表内电池的电动势为______V。〔保存3位有效数字〕答案：〔1〕黑；〔2〕14.053.04.6；〔3〕102；〔4〕1.54【解析】〔1〕依题意，当按图1操作时，两电表均正常工作，结合欧姆表中的电流为红进黑出，知a为黑表笔。〔2〕见答案〔3〕〔4〕测电阻是依据闭合电路欧姆定律,R为调零电阻,为表头内阻，r为欧姆表电池内阻，那么多用电表总内阻=R++r，红黑表笔接触,进行欧姆表调零时,表头指针满偏,那么有:Ig=E/(Rg+R+r),当红、黑表笔间有未知电阻Rx时有I=E/(Rg+R+r+Rx),故每一个未知电阻都对应一个电流值I,在刻度盘上都有一个偏转角度对应,我们便可在刻度盘对应处,标有Rx的值;当Rx=Rg+R+r时，I=，指针半偏，所以欧姆表内阻等于R中.结合表盘的刻度知电表内阻=15Ω,外阻为R=4.6Ω此时电流为：I=53mA,求出E=I(+R)=1.54V，从而求出短路电流：==102mA〔15分〕〔注意：在试题卷上答题无效〕MNacLbd如图，两根足够长的金属导轨ab、cd竖直放置，导轨间距离为L，电阻不计。在导轨上端并接2个额定功率均为P、电阻均为R的小灯泡。整个系统置于MNacLbd〔1〕磁感应强度的大小；〔2〕灯泡正常发光时导体棒的运动速率。【解答过程】〔1〕设小灯泡的额定电流为I0，有P=I02R① 根据题意，金属棒MN沿导轨竖直下落的某时刻后，小灯泡保持正常发光，流经MN的电流为I=2I0② 此时金属棒MN所受的重力和安培力相等，下落的速度到达最大值，有mg=BLI③ 联立①②③式得式得B=eq\f(mg,2L)eq\r(eq\f(R,P))④ 〔2〕设灯泡正常发光时，导体棒的速率为v，由电磁感应定律与欧姆定律得E=BLv⑤E=RI0⑥ 联立①②④⑤⑥式得v=eq\f(2P,mg)⑦【易错分析】不能正确作出等效电路图，对譬如电路中的电流关系弄错，导致错解。【点评】此题考查电磁感应与力学，电路的综合问题，属于常规题，从导体棒的运动情况来看，属于一根导体棒的“运动——发电——电流——运动〞类型，自由释放的金属棒MN,下落过程中产生感应电动势，回路中形成电流，金属棒MN受到安培力作用，影响金属棒的运动。解决该类问题的关键有两个，一是要正确作出等效电路图，二是对导体或者是闭合回路的局部进行正确的受力分析，列出动力学或者静力学方程。25.〔19分〕MNEv0BP0III 如图，与水平面成45°角的平面MN将空间分成I和II两个区域。一质量为、电荷量为q〔q＞0〕的粒子以速度v0从平面MN上的P0点水平向右射入I区。粒子在I区运动时，只受到大小不变、方向竖直向下的电场作用，电场强度大小为；在II区运动时，只受到匀强磁场的作用，磁感应强度大小为MNEv0BP0III【解答过程】带电粒子进入电场后，在电场力的作用下沿抛物线运动，其加速度方向竖直向下，设其大小为a，由牛顿定律得qE=ma①MNEv0BP0IIIMNEv0BP0IIIP1P2v1Cr1v0t0=eq\f(1,2)at02② 粒子速度大小v1=eq\r(v02+(at0)2)③ 设速度方向与竖直方向的夹角为，那么tan=eq\f(v0,at0)④ 此时粒子到出发点P0的距离为s0=eq\r(2)v0t0⑤ 粒子进入磁场，在洛仑兹力作用下做匀速圆周运动，圆周半径为r1=eq\f(mv1,qB)⑥ 设粒子首次离开磁场的点为P2，弧eq\o(\s\up6(︵),\s\do1(P1P2))所张的圆心角为2，那么P1到点P2的距离为s1=2r1sin⑦ 由几何关系得+=45°⑧联立①②③④⑥⑦⑧式得s1=eq\r(2)eq\f(mv0,qB)⑨点P2与点P0相距l=s0+s1⑩联立①②⑤解得l=eq\f(eq\r(2)mv0,q)(eq\f(2v0,E)+eq\f(1,B))【易错分析】1.对于带电粒子在电场中的运动，一些考生错将45°角当成粒子在电场中运动的速度偏向角，导致错解，也有一些考生将粒子出电场时的速度大小仍当成是，导致错解2.对于粒子在匀强磁场中的运动，对几何关系挖掘不细致导致不能完成求解。26.〔20分〕 装甲车和战舰采用多层钢板比采用同样质量的单层钢板更能抵御穿甲弹的射击。通过对以下简化模型的计算可以粗略说明其原因。 质量为2、厚度为2的钢板静止在水平光滑的桌面上。质量为的子弹以某一速度垂直射向该钢板，刚好能将钢板射穿。现把钢板分成厚度均为、质量为的相同的两块，间隔一段距离平行放置，如下图。假设子弹以相同的速度垂直射向第一块钢板，穿出后再射向第二块钢板，求子弹射入第二块钢板的深度。设子弹在钢板中受到的阻力为恒力，且两块钢板不会发生碰撞。不计重力影