2023年全國(guó)甲卷物理試卷真題（解析版）

全國(guó)甲卷物理.一同學(xué)將鉛球水平推出，不計(jì)空氣阻力和轉(zhuǎn)動(dòng)的影響，鉛球在平拋運(yùn)動(dòng)過程中（）A.機(jī)械能一直增加 B.加速度保持不變 C.速度大小保持不變 D.被推出后瞬間動(dòng)能最大【答案】B【解析】【詳解】A．鉛球做平拋運(yùn)動(dòng)，僅受重力，故機(jī)械能守恒，A錯(cuò)誤；B．鉛球的加速度恒為重力加速度保持不變，B正確；CD．鉛球做平拋運(yùn)動(dòng)，水平方向速度不變，豎直方向做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，根據(jù)運(yùn)動(dòng)的合成可知鉛球速度變大，則動(dòng)能越來越大，CD錯(cuò)誤。故選B。2.在下列兩個(gè)核反應(yīng)方程中、，X和Y代表兩種不同的原子核，以Z和A分別表示X的電荷數(shù)和質(zhì)量數(shù)，則（）A.， B.， C.， D.，【答案】D【解析】【詳解】設(shè)Y電荷數(shù)和質(zhì)量數(shù)分別為m和n，根據(jù)核反應(yīng)方程質(zhì)量數(shù)和電荷數(shù)守恒可知第一個(gè)核反應(yīng)方程的核電荷數(shù)和質(zhì)量數(shù)滿足，第二個(gè)核反應(yīng)方程的核電荷數(shù)和質(zhì)量數(shù)滿足，聯(lián)立解得，故選D。.一小車沿直線運(yùn)動(dòng)，從t=0開始由靜止勻加速至t=t時(shí)刻，此后做勻減速運(yùn)動(dòng)，到t=t2時(shí)刻速度降為零在下列小車位移x與時(shí)間t的關(guān)系曲線中，可能正確的是（）A. B.C. D.【答案】D【解析】【詳解】x—t圖像的斜率表示速度，小車先做勻加速運(yùn)動(dòng)，因此速度變大即0—t圖像斜率變大，t—t2做勻減速運(yùn)動(dòng)則圖像的斜率變小，在t2時(shí)刻停止圖像的斜率變?yōu)榱?。故選D4.一質(zhì)點(diǎn)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，若其所受合力的大小與軌道半徑的n次方成正比，運(yùn)動(dòng)周期與軌道半徑成反比，則n等于（）A. B.2 C. D.4【答案】C【解析】【詳解】質(zhì)點(diǎn)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，根據(jù)題意設(shè)周期合外力等于向心力，根據(jù)聯(lián)立可得其中為常數(shù)，的指數(shù)為，故題中故選C。5.在一些電子顯示設(shè)備中，讓陰極發(fā)射的電子束通過適當(dāng)?shù)姆莿驈?qiáng)電場(chǎng)，可以使發(fā)散的電子束聚集。下列4幅圖中帶箭頭的實(shí)線表示電場(chǎng)線，如果用虛線表示電子可能的運(yùn)動(dòng)軌跡，其中正確的是（）A B.C. D.【答案】A【解析】【詳解】A．電子做曲線運(yùn)動(dòng)滿足合力指向軌跡凹側(cè)，A正確；B．電子做曲線運(yùn)動(dòng)滿足合力指向軌跡凹側(cè)，對(duì)電子受力分析有可見與電場(chǎng)力的受力特點(diǎn)相互矛盾，B錯(cuò)誤；C．電子做曲線運(yùn)動(dòng)滿足合力指向軌跡凹側(cè)，對(duì)電子受力分析有可見與電場(chǎng)力的受力特點(diǎn)相互矛盾，C錯(cuò)誤；D．電子做曲線運(yùn)動(dòng)滿足合力指向軌跡凹側(cè)，對(duì)電子受力分析有可見與電場(chǎng)力的受力特點(diǎn)相互矛盾，D錯(cuò)誤；故選A。6.用水平拉力使質(zhì)量分別為、的甲、乙兩物體在水平桌面上由靜止開始沿直線運(yùn)動(dòng)，兩物體與桌面間的動(dòng)摩擦因數(shù)分別為和。甲、乙兩物體運(yùn)動(dòng)后，所受拉力F與其加速度a的關(guān)系圖線如圖所示。由圖可知（）A. B. C. D.【答案】BC【解析】【詳解】根據(jù)牛頓第二定律有F－μmg=ma整理后有F=ma＋μmg則可知F—a圖像斜率為m，縱截距為μmg，則由題圖可看出m甲>m乙，μ甲m甲g=μ乙m乙g則μ甲<μ乙故選BC7.光滑剛性絕緣圓筒內(nèi)存在著平行于軸的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，筒上P點(diǎn)開有一個(gè)小孔，過P的橫截面是以O(shè)為圓心的圓，如圖所示。一帶電粒子從P點(diǎn)沿PO射入，然后與筒壁發(fā)生碰撞。假設(shè)粒子在每次碰撞前、后瞬間，速度沿圓上碰撞點(diǎn)的切線方向的分量大小不變，沿法線方向的分量大小不變、方向相反；電荷量不變。不計(jì)重力。下列說法正確的是（）A.粒子的運(yùn)動(dòng)軌跡可能通過圓心OB.最少經(jīng)2次碰撞，粒子就可能從小孔射出C.射入小孔時(shí)粒子的速度越大，在圓內(nèi)運(yùn)動(dòng)時(shí)間越短D.每次碰撞后瞬間，粒子速度方向一定平行于碰撞點(diǎn)與圓心O的連線【答案】BD【解析】【詳解】D．假設(shè)粒子帶負(fù)電，第一次從A點(diǎn)和筒壁發(fā)生碰撞如圖，為圓周運(yùn)動(dòng)的圓心由幾何關(guān)系可知為直角，即粒子此時(shí)的速度方向?yàn)?，說明粒子在和筒壁碰撞時(shí)速度會(huì)反向，由圓的對(duì)稱性在其它點(diǎn)撞擊同理，D正確；A．假設(shè)粒子運(yùn)動(dòng)過程過O點(diǎn)，則過P點(diǎn)的速度的垂線和OP連線的中垂線是平行的不能交于一點(diǎn)確定圓心，由圓形對(duì)稱性撞擊筒壁以后的A點(diǎn)的速度垂線和AO連線的中垂線依舊平行不能確定圓心，則粒子不可能過O點(diǎn)，A錯(cuò)誤；B．由題意可知粒子射出磁場(chǎng)以后的圓心組成的多邊形應(yīng)為以筒壁的內(nèi)接圓的多邊形，最少應(yīng)為三角形如圖所示即撞擊兩次，B正確；C．速度越大粒子做圓周運(yùn)動(dòng)的半徑越大，碰撞次數(shù)會(huì)可能增多，粒子運(yùn)動(dòng)時(shí)間不一定減少，C錯(cuò)誤。故選BD。8.一有機(jī)玻璃管豎直放在水平地面上，管上有漆包線繞成的線圈，線圈的兩端與電流傳感器相連，線圈在玻璃管上部的5匝均勻分布，下部的匝也均勻分布，下部相鄰兩匝間的距離大于上部相鄰兩匝間的距離。如圖（a）所示。現(xiàn)讓一個(gè)很小的強(qiáng)磁體在玻璃管內(nèi)沿軸線從上端口由靜止下落，電流傳感器測(cè)得線圈中電流I隨時(shí)間t的變化如圖（b）所示。則（）A.小磁體在玻璃管內(nèi)下降速度越來越快B.下落過程中，小磁體的N極、S極上下順倒了8次C.下落過程中，小磁體受到的電磁阻力始終保持不變D.與上部相比，小磁體通過線圈下部的過程中，磁通量變化率的最大值更大【答案】AD【解析】【詳解】AD．電流的峰值越來越大，即小磁鐵在依次穿過每個(gè)線圈的過程中磁通量的變化率越來越快，因此小磁體的速度越來越大，AD正確；B．假設(shè)小磁體是N極向下穿過線圈，則在穿入靠近每匝線圈的過程中磁通量向下增加產(chǎn)生逆時(shí)針的電流，而在穿出遠(yuǎn)離每匝線圈的過程中磁通量向下減少產(chǎn)生逆時(shí)針的電流，即電流方向相反與題干描述的穿過線圈的過程電流方向變化相符，S極向下同理，B錯(cuò)誤；C．線圈可等效為條形磁鐵，線圈的電流越大則磁性越強(qiáng)，因此電流的大小是變化的小磁體受到的電磁阻力是變化的，不是一直不變的，D錯(cuò)誤。故選AD。三、非選擇題，共74分。第22～2題為必考題，每個(gè)試題考生都必須作答。第～8題為選考題，考生根據(jù)要求作答。（一）必考題：共29分。9.某同學(xué)用伏安法測(cè)繪一額定電壓為6V、額定功率為W的小燈泡的伏安特性曲線，實(shí)驗(yàn)所用電壓表內(nèi)阻約為電流表內(nèi)阻約為．實(shí)驗(yàn)中有圖（a）和（b）兩個(gè)電路圖供選擇。（）實(shí)驗(yàn)中得到的電流I和電壓U的關(guān)系曲線如圖（c）所示，該同學(xué)選擇的電路圖是圖________（填“a”或“b”）（2）若選擇另一個(gè)電路圖進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，在答題卡所給圖上用實(shí)線畫出實(shí)驗(yàn)中應(yīng)得到關(guān)系曲線的示意圖______?！敬鸢浮竣?a②.【解析】【詳解】（）[]由于而小燈泡的電阻約為則電流表應(yīng)采用外接法，則該同學(xué)選擇的電路圖是圖（a）。[2]若選用另一個(gè)電路圖即圖（b）實(shí)驗(yàn)，會(huì)有U=U燈＋I(xiàn)RA則分別代入電流200mA、400mA、500mA，可知對(duì)應(yīng)的電壓應(yīng)為.4V、4.0V、6.75V，描點(diǎn)連線有0.某同學(xué)利用如圖（a）所示的實(shí)驗(yàn)裝置探究物體做直線運(yùn)動(dòng)時(shí)平均速度與時(shí)間的關(guān)系。讓小車左端和紙帶相連。右端用細(xì)繩跨過定滑輪和鉤碼相連。鉤碼下落，帶動(dòng)小車運(yùn)動(dòng)，打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打出紙帶。某次實(shí)驗(yàn)得到的紙帶和相關(guān)數(shù)據(jù)如圖（b）所示。（）已知打出圖（b）中相鄰兩個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)的時(shí)間間隔均為0.s．以打出A點(diǎn)時(shí)小車位置為初始位置，將打出B、C、D、E、F各點(diǎn)時(shí)小車的位移填到表中，小車發(fā)生應(yīng)位移所用時(shí)間和平均速度分別為和，表中________cm，________。位移區(qū)間ABACADAEAF6.604.604.9047.066.07.087.94.6（2）根據(jù)表中數(shù)據(jù)得到小車平均速度隨時(shí)間的變化關(guān)系，如圖（c）所示。題卡上的圖中補(bǔ)全實(shí)驗(yàn)點(diǎn)_____。（）從實(shí)驗(yàn)結(jié)果可知，小車運(yùn)動(dòng)的圖線可視為一條直線，此直線用方程表示，其中________，________cm/s。（結(jié)果均保留位有效數(shù)字）（4）根據(jù)（）中的直線方程可以判定小車做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，得到打出A點(diǎn)時(shí)小車速度大小________，小車的加速度大小________。（結(jié)果用字母k、b表示）【答案】①.24.00②.80③.④.70.0⑤.59.0⑥.b⑦.2k【解析】【詳解】（）[]根據(jù)紙帶的數(shù)據(jù)可得[2]平均速度為（2）[]根據(jù)第（）小題結(jié)果補(bǔ)充表格和補(bǔ)全實(shí)驗(yàn)點(diǎn)圖像得（）[4][5]從實(shí)驗(yàn)結(jié)果可知，小車運(yùn)動(dòng)的圖線可視為一條直線，圖像為此直線用方程表示，由圖像可知其中，（4）[6][7]小球做勻變速直線運(yùn)動(dòng)，由位移公式，整理得即故根據(jù)圖像斜率和截距可得，.如圖，光滑水平桌面上有一輕質(zhì)彈黃，其一端固定在墻上。用質(zhì)量為m的小球壓彈簧的另一端，使彈黃的彈性勢(shì)能為。釋放后，小球在彈簧作用下從靜止開始在桌面上運(yùn)動(dòng)，與彈黃分離后，從桌面水平飛出。小球與水平地面碰撞后瞬間，其平行于地面的速度分量與碰撞前瞬間相等；垂直于地面的速度分量大小變?yōu)榕鲎睬八查g的。小球與地而碰撞后，彈起的最大高度為h。重力加速度大小為g，忽略空氣阻力。求（）小球離開桌面時(shí)的速度大??；（2）小球第一次落地點(diǎn)距桌面上其飛出點(diǎn)的水平距離?！敬鸢浮浚ǎ?；（2）【解析】【詳解】（）由小球和彈簧組成的系統(tǒng)機(jī)械能守恒可知得小球離開桌面時(shí)速度大小為（2）離開桌面后由平拋運(yùn)動(dòng)規(guī)律可得第一次碰撞前速度的豎直分量為，由題可知離開桌面后由平拋運(yùn)動(dòng)規(guī)律得，解得小球第一次落地點(diǎn)距桌面上其飛出的水平距離為2.如圖，水平桌面上固定一光滑U型金屬導(dǎo)軌，其平行部分的間距為，導(dǎo)軌的最右端與桌于右邊緣對(duì)齊，導(dǎo)軌的電阻忽略不計(jì)。導(dǎo)軌所在區(qū)域有方向豎直向上的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為。一質(zhì)量為、電阻為、長(zhǎng)度也為的金屬棒P靜止在導(dǎo)軌上。導(dǎo)軌上質(zhì)量為的絕緣棒Q位于P的左側(cè)，以大小為的速度向P運(yùn)動(dòng)并與P發(fā)生彈性碰撞，碰撞時(shí)間很短。碰撞一次后，P和Q先后從導(dǎo)軌的最右端滑出導(dǎo)軌，并落在地面上同一地點(diǎn)。P在導(dǎo)軌上運(yùn)動(dòng)時(shí)，兩端與導(dǎo)軌接觸良好，P與Q始終平行。不計(jì)空氣阻力。求（）金屬棒P滑出導(dǎo)軌時(shí)的速度大??；（2）金屬體P在導(dǎo)軌上運(yùn)動(dòng)過程中產(chǎn)生的熱量；（）與P碰撞后，絕緣棒Q在導(dǎo)軌上運(yùn)動(dòng)的時(shí)間?！敬鸢浮浚ǎ?；（2）；（）【解析】【詳解】（）由于絕緣棒Q與金屬棒P發(fā)生彈性碰撞，根據(jù)動(dòng)量守恒和機(jī)械能守恒可得聯(lián)立解得，由題知，碰撞一次后，P和Q先后從導(dǎo)軌的最右端滑出導(dǎo)軌，并落在地面上同一地點(diǎn)，則金屬棒P滑出導(dǎo)軌時(shí)的速度大小為（2）根據(jù)能量守恒有解得（）P、Q碰撞后，對(duì)金屬棒P分析，根據(jù)動(dòng)量定理得又，聯(lián)立可得由于Q為絕緣棒，無電流通過，做勻速直線運(yùn)動(dòng)，故Q運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為[物理——選修-]（5分）.在一汽缸中用活塞封閉著一定量的理想氣體，發(fā)生下列緩慢變化過程，氣體一定與外界有熱量交換的過程是（）A.氣體的體積不變，溫度升高B.氣體的體積減小，溫度降低C.氣體的體積減小，溫度升高D.氣體的體積增大，溫度不變E.氣體的體積增大，溫度降低【答案】ABD【解析】【詳解】A．氣體的體積不變溫度升高，則氣體的內(nèi)能升高，體積不變氣體做功為零，因此氣體吸收熱量，A正確；B．氣體的體積減小溫度降低，則氣體的內(nèi)能降低，體積減小外界對(duì)氣體做功，由熱力學(xué)第一定律可知?dú)怏w對(duì)外放熱，B正確；C．氣體的體積減小溫度升高，則氣體的內(nèi)能升高，體積減小外界對(duì)氣體做功，由熱力學(xué)第一定律可知Q可能等于零，即沒有熱量交換過程，C錯(cuò)誤；D．氣體的體積增大溫度不變則氣體的內(nèi)能不變，體積增大氣體對(duì)外界做功，由熱力學(xué)第一定律可知即氣體吸收熱量，D正確；E．氣體的體積增大溫度降低則氣體的內(nèi)能降低，體積增大氣體對(duì)外界做功，由熱力學(xué)第一定律可知Q可能等于零，即沒有熱量交換過程，E錯(cuò)誤。故選ABD。4.一高壓艙內(nèi)氣體的壓強(qiáng)為.2個(gè)大氣壓，溫度為7℃，密度為.46kg/m。（i）升高氣體溫度并釋放出艙內(nèi)部分氣體以保持壓強(qiáng)不變，求氣體溫度升至27℃時(shí)內(nèi)氣體的密度；（ii）保持溫度27℃不變，再釋放出艙內(nèi)部分氣體使艙內(nèi)壓強(qiáng)降至.0個(gè)大氣壓，求艙內(nèi)氣體的密度。【答案】（i）.4kg/m；（ii）.8kg/m【解析】【詳解】（i）由攝氏度和開爾文溫度的關(guān)系可得T=27＋7K=290K，T2=27＋27K=00K理想氣體狀態(tài)方程pV=nRT可知其中n為封閉氣體的物質(zhì)的量，即理想氣體的正比于氣體的質(zhì)量，則其中p=p2=.2p0，ρ=.46kg/m，代入數(shù)據(jù)解得ρ2=.4kg/m（ii）由題意得p=p0，T=27＋27K=00K同理可得解得ρ=.8kg/m5.等腰三角形△abc為一棱鏡的橫截面，ab=ac；一平行于bc邊的細(xì)光束從ab邊射入棱鏡，在bc邊反射后從ac邊射出，出射光分成了不同顏色的兩束，甲光的出射點(diǎn)在乙光的下方，如圖所示。不考慮多次反射。下列說法正確的是（）A.甲光的波長(zhǎng)比乙光的長(zhǎng)B.甲光的頻率比乙光的高C.在棱鏡中的傳播速度，甲光比乙光的大D.該棱鏡對(duì)甲光的折射率大于對(duì)乙光的折射率E.在棱鏡內(nèi)be邊反射時(shí)的入射角，甲光比乙光的大【答案】ACE【解析】【詳解】ABD．根據(jù)折射定律和反射定律作出光路圖如圖所示由圖可知，乙光的折射角較小，根據(jù)折射定律可知乙光的折射率大，則乙光的頻率大，根據(jù)c=fλ可知，乙光的波長(zhǎng)短，A正確、BD錯(cuò)誤；C．根據(jù)可知在棱鏡中的傳播速度，甲光比乙光的大，C正確；E．根據(jù)幾何關(guān)系可知光在棱鏡內(nèi)bc邊反射時(shí)的入射角，甲光比乙光的大，E正確。故選ACE。6.分別沿x軸正向和負(fù)向傳播的兩列簡(jiǎn)諧橫波P、Q的振動(dòng)方向相同振幅均為5cm，波長(zhǎng)均為8m，波速均為4m/s。時(shí)刻，P波剛好傳播到