2023年全國統(tǒng)一高考物理試卷(ⅱ)及解析

2007年全國統(tǒng)一高考物理試卷〔Ⅱ〕一、選擇題〔此題包括8小題．每題給出的四個選項(xiàng)中，有的只有一個選項(xiàng)正確，有的有多個選項(xiàng)正確，全部選對的得6分，選對但不全的得3分，有選錯的得0分〕1．〔3分〕對一定質(zhì)量的氣體，以下說法正確的是〔〕A．在體積緩慢不斷增大的過程中，氣體一定對外界做功B．在壓強(qiáng)不斷增大的過程中，外界對氣體一定做功C．在體積不斷被壓縮的過程中，內(nèi)能一定增加D．在與外界沒有發(fā)生熱量交換的過程中，內(nèi)能一定不變2．〔3分〕〔2023秋?貴州月考〕一列橫波在x軸上傳播，在x=0與x=1cm的兩點(diǎn)的振動圖線分別如圖中實(shí)線與虛線所示．由此可以得出〔〕A．波長一定是4cmB．波的周期一定是4sC．波的振幅一定是2cmD．波的傳播速度一定是1cm/s3．〔3分〕如下圖，PQS是固定于豎直平面內(nèi)的光滑的圓周軌道，圓心O在S的正上方．在O、P兩點(diǎn)各有一質(zhì)量為m的有物塊a和b，從同一時刻開始，a自由下落，b沿圓弧下滑．以下說法正確的是〔〕A．a(chǎn)比b先到達(dá)S，它們在S點(diǎn)的動量不相等B．a(chǎn)與b同時到達(dá)S，它們在S點(diǎn)的動量不相等C．a(chǎn)比b先到達(dá)S，它們在S點(diǎn)的動量相等D．b比a先到達(dá)S，它們在S點(diǎn)的動量相等4．〔3分〕如圖，P是偏振片，P的透振方向〔用帶的箭頭的實(shí)線表示〕為豎直方向．以下四種入射光束中，哪幾種照射P時能在P的另一側(cè)觀察到透射光？〔〕A．太陽光B．沿豎直方向振動的光C．沿水平方向振動的光D．沿與豎直方向成45°角振動的光5．〔3分〕氫原子在某三個相鄰能級間躍遷時，可發(fā)出三種不同波長的輻射光．其中的兩個波長分別為λ1和λ2，且λ1＞λ2，那么另一個波長可能是〔〕A．λ1+λ2B．λ1﹣λ2C．D．6．〔3分〕如下圖，一帶負(fù)電的質(zhì)點(diǎn)在固定的正的點(diǎn)電荷作用下繞該正電荷做勻速圓周運(yùn)動，周期為T0，軌道平面位于紙面內(nèi)，質(zhì)點(diǎn)的速度方向如圖中箭頭所示．現(xiàn)加一垂直于軌道平面的勻強(qiáng)磁場，軌道半徑并不因此而改變，那么〔〕A．假設(shè)磁場方向指向紙里，質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動的周期大于T0B．假設(shè)磁場方向指向紙里，質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動的周期小于T0C．假設(shè)磁場方向指向紙外，質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動的周期大于T0D．假設(shè)磁場方向指向紙外，質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動的周期小于T07．〔3分〕假定地球、月球都靜止不動，用火箭從地球沿地月連線發(fā)射一探測器．假定探測器在地球外表附近脫離火箭．用W表示探測器從脫離火箭處飛到月球的過程中克服地球引力做的功，用Ek表示探測器脫離火箭時的動能，假設(shè)不計(jì)空氣阻力，那么〔〕A．Ek必須大于或等于W，探測器才能到達(dá)月球B．Ek小于W，探測器也可能到達(dá)月球C．Ek=W，探測器一定能到達(dá)月球D．Ek=W，探測器一定不能到達(dá)月球8．〔3分〕如下圖，在PQ、QR區(qū)域是在在著磁感應(yīng)強(qiáng)度大小相等、方向相反的勻強(qiáng)磁場，磁場寬度均為l，磁場方向均垂直于紙面，bc邊與磁場的邊界P重合．導(dǎo)線框與磁場區(qū)域的尺寸如下圖．從t=0時刻開始線框勻速橫穿兩個磁場區(qū)域．以a→b→c→d→e→f為線框中有電動勢的正方向．以下四個ε﹣t關(guān)系示意圖中正確的是〔〕A．B．C．D．二、實(shí)驗(yàn)題9．〔17分〕〔1〕在做“用單擺測定重力加速度〞的實(shí)驗(yàn)中，有人提出以下幾點(diǎn)建議：A、適當(dāng)加長擺線B、質(zhì)量相同，體積不同的擺球，應(yīng)選用體積較大的C、單擺偏離平衡位置的角度不能太大D、單擺偏離平衡位置時開始計(jì)時，經(jīng)過一次全振動后停止計(jì)時，用此時間間隔作為單擺擺動的周期其中對提高測量結(jié)果精度有利的是．〔2〕有一電流表，量程為1mA，內(nèi)阻rg約為100Ω．要求測量其內(nèi)阻．可選用的器材有：電阻箱R0，最大阻值為99999.9Ω；滑動變阻器甲，最大阻值為10kΩ；滑動變阻器乙，最大阻值為2kΩ；電源E1，電動勢約為2V，內(nèi)阻不計(jì)；電源E2，電動勢約為6V，內(nèi)阻不計(jì)；開關(guān)2個，導(dǎo)線假設(shè)干．采用的測量電路圖如下圖，實(shí)驗(yàn)步驟如下：a．?dāng)嚅_S1和S2，將R調(diào)到最大；b．合上S1，調(diào)節(jié)R使?jié)M偏；c．合上S2，調(diào)節(jié)R1使半偏，此時可認(rèn)為的的內(nèi)阻rg=R1．試問：〔ⅰ〕在上述可供選擇的器材中，可變電阻R1應(yīng)該選；為了使測量盡是精確，可變電阻R應(yīng)該選擇；電源E應(yīng)該選擇．〔ⅱ〕認(rèn)為內(nèi)阻rg=R1，此結(jié)果與rg的真實(shí)值相比．〔填“偏大〞、“偏小〞、“相等〞〕10．〔16分〕如下圖，位于豎直平面內(nèi)的光滑軌道，由一段斜的直軌道與之相切的圓形軌道連接而成，圓形軌道的半徑為R．一質(zhì)量為m的小物塊從斜軌道上某處由靜止開始下滑，然后沿圓形軌道運(yùn)動．要求物塊能通過圓形軌道最高點(diǎn)，且在該最高點(diǎn)與軌道間的壓力不能超過5mg〔g為重力加速度〕．求物塊初始位置相對于圓形軌道底部的高度h的取值范圍．11．〔19分〕用放射源釙的α射線轟擊鈹時，能發(fā)射出一種穿透力極強(qiáng)的中性射線，這就是所謂鈹“輻射〞．1932年，查德威克用鈹“輻射〞分別照射〔轟擊〕氫和氮〔它們可視為處于靜止?fàn)顟B(tài)〕，測得照射后沿鈹“輻射〞方向高速運(yùn)動的氫核和氮核的速度之比為7.0．查德威克假設(shè)鈹“輻射〞是由一種質(zhì)量不為零的中性粒子構(gòu)成的，從而通過實(shí)驗(yàn)在歷史上首次發(fā)現(xiàn)了中子．假定鈹“輻射〞中的中性粒子與氫核或氮核發(fā)生彈性正碰，試在不考慮相對論效應(yīng)的條件下計(jì)算構(gòu)成鈹“輻射〞的中性粒子的質(zhì)量．〔質(zhì)量用原子質(zhì)量單位u表示，1u等于12C原子質(zhì)量的十二分之一．取氫核和氮核的質(zhì)量分別為1.0u和14.0u．〕12．〔20分〕如下圖，在坐標(biāo)系Oxy的第一象限中存在沿y軸正方向的勻強(qiáng)電場，場強(qiáng)大小為E．在其他象限中存在勻強(qiáng)磁場，磁場方向垂直紙面向里．A是y軸上的一點(diǎn)，它到坐標(biāo)原點(diǎn)O的距離為h；C是x軸上的一點(diǎn)，到O的距離為l．一質(zhì)量為m、電荷量為q的帶負(fù)電的粒子以某一初速度沿x軸方向從A點(diǎn)進(jìn)入電場區(qū)域，繼而通過C點(diǎn)進(jìn)入磁場區(qū)域，并再次通過A點(diǎn)，此時速度與y軸正方向成銳角．不計(jì)重力作用．試求：〔1〕粒子經(jīng)過C點(diǎn)時速度的大小和方向〔用tanθ表示即可〕；〔2〕磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小B．2007年全國統(tǒng)一高考物理試卷〔Ⅱ〕參考答案與試題解析一、選擇題〔此題包括8小題．每題給出的四個選項(xiàng)中，有的只有一個選項(xiàng)正確，有的有多個選項(xiàng)正確，全部選對的得6分，選對但不全的得3分，有選錯的得0分〕1．〔3分〕【考點(diǎn)】熱力學(xué)第一定律．【分析】解答此題應(yīng)明確：氣體體積膨脹那么氣體對外做功；氣體壓縮時，外界對氣體做功；做功和熱傳遞均可改變內(nèi)能．【解答】解：A、當(dāng)氣體體積增大時，氣體對外界做功，A正確；B、根據(jù)=常數(shù)，P增大時，V不一定變化，B錯；C、當(dāng)氣體體積減小時，外界對氣體做功，可能向外界放熱，根據(jù)△U=W+Q可知，內(nèi)能不一定增大，C錯誤；D、在Q=0的過程中，不能排除做功，假設(shè)有外界對氣體做功，那么內(nèi)能增大，假設(shè)氣體對外界做功，那么內(nèi)能減小，故D錯誤．應(yīng)選A．【點(diǎn)評】做功和熱傳遞均可改變物體的內(nèi)能，故在分析內(nèi)能時一定要借助熱力學(xué)第一定律分析內(nèi)能的變化．2．〔3分〕【考點(diǎn)】波長、頻率和波速的關(guān)系；橫波的圖象．【分析】由振動圖象可直接讀出振幅、周期；因不知波的傳播方向故需討論兩種可能的傳播方向，在圖象中找出同一時刻兩點(diǎn)的位置確定兩點(diǎn)間的可能的波長數(shù)；那么由波長、頻率及波速的關(guān)系可求得波速的可能值；【解答】解：根據(jù)振動圖象兩個最大值的橫坐標(biāo)之差為振動周期，那么T=4s，B選項(xiàng)正確；從圖象縱坐標(biāo)可看出振幅A=2cm，C選項(xiàng)正確；根據(jù)題中所給的振動圖象可得如果波從0到1傳播，那么，如果波從1到0傳播，那么，根據(jù)可計(jì)算出波速和波長可能是1cm/s和4cm〔波從1到0傳播，n=0〕，但1cm/s和4cm，不是唯一答案，故A、D錯誤．應(yīng)選BC．【點(diǎn)評】此題把兩個質(zhì)點(diǎn)的振動圖象分虛實(shí)線畫在同一個坐標(biāo)系上，這在平時是很少見的，但是y﹣x中這樣的畫法卻是非常常見的，所以有的考生根本就不看橫坐標(biāo)的含義，就把此題認(rèn)定為波形圖，得到“波長一定是4cm〞的錯誤答案，這是此題的創(chuàng)新點(diǎn)；歸根到底還是考生沒有養(yǎng)成解題的良好習(xí)慣，憑感覺做題，缺乏分析，這正是命題專家經(jīng)常命題的一個方向．同時應(yīng)注意波的傳播中在時間和空間上的多解性．3．〔3分〕【考點(diǎn)】動量沖量；機(jī)械能守恒定律．【分析】要求物體運(yùn)動的時間，那么要找出兩個物體運(yùn)動的速率大小關(guān)系：根據(jù)機(jī)械能守恒定律，相同高度速率相同．動量是矢量，等于物體的質(zhì)量和速度的乘積．【解答】解：在物體下落的過程中，只有重力對物體做功，故機(jī)械能守恒故有mgh=解得v=所以在相同的高度，兩物體的速度大小相同，即速率相同．由于a的路程小于b的路程．故ta＜tb，即a比b先到達(dá)s．又到達(dá)s點(diǎn)時a的速度豎直向下，而b的速度水平向左．故兩物體的動量不相等．應(yīng)選A．【點(diǎn)評】兩物體運(yùn)動的路程關(guān)系：sb＞sa，但在相同的高度速率相同，這是此題的突破口．所以挖掘出隱含條件是解題的關(guān)鍵．4．〔3分〕【考點(diǎn)】光的偏振．【分析】根據(jù)光的現(xiàn)象，只要光的振動方向不與偏振片的狹逢垂直，都能有光通過偏振片．【解答】解：A、太陽光包含垂直傳播方向向各個方向振動的光，當(dāng)太陽光照射P時能在P的另一側(cè)觀察到偏振光，故A正確；B、沿豎直方向振動的光能通過偏振片，故B正確；C、沿水平方向振動的光不能通過偏振片，因?yàn)樗鼈円呀?jīng)相互垂直．故C是錯誤的；D、沿與豎直方向成45°角振動的光也能通過偏振片，故D正確；應(yīng)選：ABD【點(diǎn)評】D選項(xiàng)容易漏選，其實(shí)題中另一側(cè)能觀察到光即可．5．〔3分〕【考點(diǎn)】氫原子的能級公式和躍遷．【分析】氫原子在躍遷時，發(fā)光的光子能量等于能級間的差值，那么設(shè)出三個能級即可表示出輻射光子的能量關(guān)系，由E=h可明確波長關(guān)系．【解答】解：氫原子在能級間躍遷時，發(fā)出的光子的能量與能級差相等．如果這三個相鄰能級分別為1、2、3能級E3＞E2＞E1，且能級差滿足E3﹣E1＞E2﹣E1＞E3﹣E2，根據(jù)可得可以產(chǎn)生的光子波長由小到大分別為：、和這三種波長滿足兩種關(guān)系和，變形可知C、D是正確的．應(yīng)選CD．【點(diǎn)評】此題考查氫原子的能級公式和躍遷，在解題時要注意進(jìn)行討論所有的可能性，不能漏掉應(yīng)有的答案．6．〔3分〕【考點(diǎn)】帶電粒子在勻強(qiáng)磁場中的運(yùn)動；牛頓第二定律；庫侖定律．【分析】負(fù)電在正電的庫侖引力作用下做勻速圓周運(yùn)動，當(dāng)外加一垂直平面的勻強(qiáng)磁場時，負(fù)電質(zhì)點(diǎn)還會受到洛倫茲力作用，軌道半徑因不變，所以會導(dǎo)致周期發(fā)生變化．當(dāng)磁場方向指向紙里時，負(fù)電荷受到的洛倫茲力與庫侖力方向相反，所以周期變大；當(dāng)磁場方向指向紙外時，負(fù)電荷受到的洛倫茲力與庫侖力方向相同，所周期變?。窘獯稹拷猓涸谖醇哟艌鰰r，根據(jù)牛頓第二定律和庫侖定律得：=在加磁場時，根據(jù)牛頓第二定律、庫侖定律和洛侖茲力公式〔左手定那么〕得假設(shè)磁場指向紙里：，T1＞T0假設(shè)磁場指向紙外：，T2＜T0，應(yīng)選：AD【點(diǎn)評】沒有磁場時庫侖引力提供向心力做勻速圓周運(yùn)動，當(dāng)有磁場時負(fù)電荷仍做圓周運(yùn)動，不過導(dǎo)致提供的向心力可能變大也可能變小，所以會使得周期發(fā)生變化．7．〔3分〕【考點(diǎn)】萬有引力定律及其應(yīng)用；動能定理的應(yīng)用．【分析】此題主要考查動能定理和萬有引力相結(jié)合的題目，探測器要能到達(dá)月球那么到達(dá)月球時的速度必須大于等于0，即Ek末=EK﹣W+W1≥0；根據(jù)地月質(zhì)量關(guān)系可得探測器克服地球引力所做的功與月球?qū)μ綔y器的引力所做的功的關(guān)系．【解答】解：探測器脫離火箭后同時受到地球的引力和月球的引力，根據(jù)F=G可知開始時物體受到地球的引力大于受到月球的引力，后來受到月球的引力大于受到地球的引力，所以探測器在運(yùn)動的過程中地球的引力對物體做負(fù)功，月球的引力對物體做正功，所以探測器能夠到達(dá)月球的條件是必須克服地球引力做功越過引力相等的位置．又根據(jù)F=G可知探測器受到的引力相等的位置的位置距離地球遠(yuǎn)而距離月球近，設(shè)在探測器運(yùn)動的過程中月球引力對探測器做的功為W1，探測器克服地球引力對探測器做的功為W，并且W1＜W，假設(shè)探測器恰好到達(dá)月球，那么根據(jù)動能定理可得﹣W+W1=EK末﹣Ek，即EK末=EK﹣W+W1故探測器能夠到達(dá)月球的條件是Ek末=EK﹣W+W1≥0，即EK≥W﹣W1，故EK小于W時探測器也可能到達(dá)月球．故B正確．由于M地≈81M月，故W≈81W1假設(shè)當(dāng)EK=W時探測器能夠到達(dá)月球，那么Ek≥W﹣W1仍然成立，可轉(zhuǎn)化為≥W﹣W1仍然成立，即應(yīng)有W1≥W，這顯然與W≈81W1相矛盾，故假設(shè)不正確．即探測器一定不能到達(dá)月球．故D正確．應(yīng)選B、D．【點(diǎn)評】此題綜合性較強(qiáng)，探測器能否到達(dá)月球主要是看到達(dá)月球時探測器的速度是否仍然大于等于零，這是此類題目的突破口．8．〔3分〕【考點(diǎn)】導(dǎo)體切割磁感線時的感應(yīng)電動勢；右手定那么．【分析】根據(jù)右手定那么判斷出不同階段電動勢的方向，以及根據(jù)E=BLv求出不同階段的電動勢大小．剛進(jìn)磁場時，只有bc邊切割；bc邊進(jìn)入QR區(qū)域時，bc邊和de邊都切割磁感線，但等效電動勢為0；bc邊出磁場后，de邊和af邊切割磁感線，af邊切割產(chǎn)生的電動勢大于bc邊；de邊出磁場后后，只有af邊切割．【解答】解：下面是線框切割磁感線的四個階段示意圖．在第一階段，只有bc切割向外的磁感線，由右手定那么知電動勢為負(fù)，大小為Blv．在第二階段，bc切割向里的磁感線，電動勢為逆時針方向，同時de切割向外的磁感線，電動勢為順時針方向，等效電動勢為零．在第三階段，de切割向里的磁感線同時af切割向外的磁感線，兩個電動勢同為逆時針方向，等效電動勢為正，大小為3Blv．在第四階段，只有af切割向里的磁感線，電動勢為順時針方向，等效電動勢為負(fù)大小為2Blv．故C正確，A、B、D錯誤．應(yīng)選C．【點(diǎn)評】解決此題的關(guān)鍵掌握右手定那么判斷出不同階段電動勢的方向，以及根據(jù)E=BLv求出不同階段的電動勢大?。?、實(shí)驗(yàn)題9．〔17分〕【考點(diǎn)】用單擺測定重力加速度；伏安法測電阻．【分析】〔1〕在用單擺測定重力加速度為了提高精度，擺線要長些，擺球選擇質(zhì)量大體積小的，拉離平衡位置的角度不能太大，測30﹣50次全振動的時間，去求單擺的周期．〔2〕〔ⅰ〕該實(shí)驗(yàn)是利用半偏法測量電流表的內(nèi)阻，最后電流表的內(nèi)阻等于R1的阻值，所以R1應(yīng)該用電阻箱，為了減小測量的誤差．電源應(yīng)選用E2．在實(shí)驗(yàn)的過程中認(rèn)為總電阻不變，那么總電流不變，所以R的阻值要遠(yuǎn)大于電流表的內(nèi)阻．根據(jù)電源的電動勢和電流表的量程可知電路的最小電阻為6kΩ，所以知道應(yīng)選擇最大電阻為10kΩ的滑動變阻器．〔ⅱ〕用半偏法測量電流表的內(nèi)阻，認(rèn)為總電阻不變，總電流不變，實(shí)際上調(diào)節(jié)變阻箱后，總電阻變小，總電流變大，電流表為時，電阻箱的電流比大，它們電壓相等，所以電流表的內(nèi)阻大于電阻箱的電阻，用電阻箱的電阻表示電流表的內(nèi)阻，比真實(shí)值偏?。窘獯稹拷猓骸?〕A、根據(jù)單擺的周期公式T=2π可得，g=，從該公式可看出，擺長l大一些，周期大一些，有利于減小誤差，提高測量結(jié)果精度．故A正確．B、擺球體積較大，空氣阻力也大，不利于提高測量的精確度．故B錯誤．C、只有在小角度的情形下，單擺的振動才可以看作簡諧振動，周期公式才滿足．故C正確．D、T對測量結(jié)果影響較大，采用累計(jì)法測量可以減小誤差．故D錯誤．應(yīng)選AC．〔2〕〔ⅰ〕根據(jù)半偏法的測量原理，R1必須選電阻箱R0，才能測量；電源選擇E2，誤差較?。鶕?jù)電源的電動勢和電流表的量程可知電路的最小電阻為6kΩ，所以滑動變阻器乙不能有效調(diào)節(jié)，應(yīng)該選擇甲．〔ⅱ〕根據(jù)閉合電路的歐姆定律及電路特點(diǎn)可得：合上S1，調(diào)節(jié)R使電流表滿偏：Ig=合上S2，調(diào)節(jié)R1使電流表半偏〔電路中的總電流〕：I=上式比擬可得I＞Ig．所以，通過電阻箱的電流：＞那么：R1＜rg〔R1為測量值，rg為真實(shí)值〕，即此結(jié)果與rg的真實(shí)值相比偏?。蚀祟}答案為：〔1〕AC．〔2〕〔ⅰ〕電阻箱R0，滑動變阻器甲、電源E2．〔ⅱ〕偏小【點(diǎn)評】解決此題的關(guān)鍵知道單擺測定重力加速度的考前須知，以及用半偏法測量電流表內(nèi)阻的原理．10．〔16分〕【考點(diǎn)】機(jī)械能守恒定律；向心力．【分析】要求物塊相對于圓軌道底部的高度，必須求出物塊到達(dá)圓軌道最高點(diǎn)的速度，在最高點(diǎn)物體做圓周運(yùn)動的向心力由重力和軌道對物體的壓力提供，當(dāng)壓力恰好為0時，h最??；當(dāng)壓力最大時，h最大．【解答】解：假設(shè)物體恰好能夠通過最高點(diǎn)，那么有mg=m解得v1=初始位置相對于圓軌道底部的高度為h1，那么根據(jù)機(jī)械能守恒可得mgh1=2mgR+解得h1=當(dāng)小物塊對最高點(diǎn)的壓力為5mg時，有5mg+mg=解得v2=初始位置到圓軌道的底部的高度為h2，根據(jù)機(jī)械能守恒定律可得mgh2=2mgR+解得h2=5R故物塊的初始位置相對于圓軌道底部的高度的范圍為【點(diǎn)評】物體在豎直平面內(nèi)做圓周運(yùn)動的過程中在最高點(diǎn)的最小速度必須滿足有mg=m，這是我們解決此類問題的突破口．11．〔19分〕【考點(diǎn)】動量守恒定律．【分析】中性粒子與靜止的氫核發(fā)生彈性碰撞，根據(jù)動量守恒與能量守恒定律分別列式，求解出氫核的速度；中性粒子再次與靜止的氮核發(fā)生彈性碰撞，根據(jù)動量守恒與能量守恒定律列式，再求解出氮核的速度，將兩次速度比擬，可以求出中性粒子的質(zhì)量．【解答】解：設(shè)構(gòu)成鈹“輻射〞的中性粒子的質(zhì)量和速度分別為m和v，氫核的質(zhì)量為mH．構(gòu)成鈹“輻射〞的中性粒子與氫核發(fā)生彈性正碰，碰后兩粒子的速度分別為v′和vH′．由動量守恒與能量守恒定律得mv=mv′+mHvH′①