2023年高考福建卷物理真題

2023年福建省高考物理試卷1.“祝融號”火星車沿如圖所示路線行駛，在此過程中揭秘了火星烏托邦平原淺表分層結(jié)構(gòu)，該研究成果被列為“2022年度中國科學(xué)十大進(jìn)展”之首?！白Ｈ谔枴睆闹扅cO處出發(fā)，經(jīng)過61天到達(dá)M處，行駛路程為585米；又經(jīng)過23天，到達(dá)N處，行駛路程為304米。已知O、M間和M、N間的直線距離分別約為463米和234米，則火星車（）A.從O處行駛到N處的路程為697米B.從O處行駛到N處的位移大小為889米C.從O處行駛到M處的平均速率約為20米/天D.從M處行駛到N處的平均速度大小約為10米/天【答案】D【解析】【詳解】A．由題意可知從O到N處的路程為故A錯誤；B．位移的大小為兩點之間的直線距離，O、M、N三點大致在一條直線上，則從O到N處的位移大小為故B錯誤；C．平均速率為路程與時間比值，故從O行駛到M處的平均速率為故C錯誤；D．平均速度大小為位移與時間的比值，則從M行駛到N處的平均速度為故D正確。故選D。2.一簡諧橫波在時刻的波形圖如圖所示，該簡諧波沿軸正方向傳播，周期，質(zhì)點的橫坐標(biāo)，則（??）A.簡諧波的波長為B.簡諧波的波速是C.簡諧波的振幅為D.時，向軸負(fù)方向運動【答案】B【解析】【詳解】A．由圖可知波長為20m，故A錯誤；B．波速為故B正確；C．由圖知振幅為0.25m，故C錯誤；D．該簡諧波沿軸正方向傳播，根據(jù)上下坡法可知，時，向軸正方向運動，故D錯誤。故選B。3.如圖，一教師用側(cè)面開孔的透明塑料瓶和綠光激光器演示“液流導(dǎo)光”實驗。瓶內(nèi)裝有適量清水．水從小孔中流出后形成了彎曲的液流。讓激光水平射向小孔，使光束與液流保持在同一豎直平面內(nèi)，觀察到光束沿著彎曲的液流傳播。下列操作中，有助于光束更好地沿液流傳播的是（）A.減弱激光強度B.提升瓶內(nèi)液面高度C.改用折射率更小的液體D.增大激光器與小孔之間的水平距離【答案】B【解析】【詳解】若想使激光束完全被限制在液流內(nèi)，則應(yīng)使激光在液體內(nèi)發(fā)生全反射現(xiàn)象，根據(jù)全反射臨界角可知應(yīng)該增大液體的折射率或則增大激光束的入射角。A．減弱激光的強度，激光的臨界角，折射率均不會改變，故A錯誤；B．提升瓶內(nèi)液面的高度，會造成開口處壓強增大，水流的速度增大，水流的更遠(yuǎn)，進(jìn)而增大了激光束的入射角，則會有大部分光在界面處發(fā)生全反射，有助于光速更好的沿液流傳播，故B正確；C．若改用折射率更小的液體，臨界角變大，更不容易發(fā)生全反射，故C錯誤；D．增大激光器與小孔之間的水平距離不能改變液體的折射率或激光束的入射角，現(xiàn)象不會改變，故D錯誤。故選B。4.如圖，M、N是兩根固定在水平面內(nèi)的光滑平行金屬導(dǎo)軌，導(dǎo)軌足夠長且電阻可忽略不計；導(dǎo)軌間有一垂直于水平面向下的勻強磁場，其左邊界垂直于導(dǎo)軌；阻值恒定的兩均勻金屬棒a、b均垂直于導(dǎo)軌放置，b始終固定。a以一定初速度進(jìn)入磁場，此后運動過程中始終與導(dǎo)軌垂直且接觸良好，并與b不相碰。以O(shè)為坐標(biāo)原點，水平向右為正方向建立軸坐標(biāo)；在運動過程中，a的速度記為v，a克服安培力做功的功率記為P。下列v或P隨x變化的圖像中，可能正確的是（）A. B.C. D.【答案】A【解析】【詳解】AB．設(shè)導(dǎo)軌間磁場磁感應(yīng)強度為B，導(dǎo)軌間距為L，金屬棒總電阻為R，由題意導(dǎo)體棒a進(jìn)入磁場后受到水平向左的安培力作用，做減速運動，根據(jù)動量定理有根據(jù)可得又因為聯(lián)立可得根據(jù)表達(dá)式可知v與x成一次函數(shù)關(guān)系，故A正確，B錯誤；CD．a(chǎn)克服安培力做功的功率為故圖像為開口向上的拋物線，由于F和v都在減小，故P在減小,故CD錯誤。故選A。5.如圖所示，一廣場小火車是由車頭和車廂編組而成。假設(shè)各車廂質(zhì)量均相等（含乘客），在水平地面上運行過程中阻力與車重成正比。一廣場小火車共有3節(jié)車廂，車頭對第一節(jié)車廂的拉力為，第一節(jié)車廂對第二節(jié)車廂的拉力為，第二節(jié)車廂對第三節(jié)車廂的拉力為，則（??）A.當(dāng)火車勻速直線運動時，B.當(dāng)火車勻速直線運動時，C.當(dāng)火車勻加速直線運動時，D.當(dāng)火車勻加速直線運動時，【答案】BD【解析】【詳解】AB．設(shè)每節(jié)車廂重G，當(dāng)火車勻速直線運動時得故A錯誤，B正確；CD．當(dāng)火車勻加速直線運動時得T1∶T2∶T3=3∶2∶1故C錯誤，D正確。故選BD。6.地球本身是一個大磁體，其磁場分布示意圖如圖所示。學(xué)術(shù)界對于地磁場的形成機制尚無共識。一種理論認(rèn)為地磁場主要源于地表電荷隨地球自轉(zhuǎn)產(chǎn)生的環(huán)形電流。基于此理論，下列判斷正確的是（）A.地表電荷為負(fù)電荷B.環(huán)形電流方向與地球自轉(zhuǎn)方向相同C.若地表電荷的電量增加，則地磁場強度增大D.若地球自轉(zhuǎn)角速度減小，則地磁場強度增大【答案】AC【解析】【詳解】A．根據(jù)右手螺旋定則可知，地表電荷為負(fù)電荷，故A正確；B．由于地表電荷負(fù)電荷，則環(huán)形電流方向與地球自轉(zhuǎn)方向相反，故B錯誤；C．若地表電荷的電量增加，則等效電流越大，地磁場強度增大，故C正確；D．若地球自轉(zhuǎn)角速度減小，則等效電流越小，地磁場強度減小，故D錯誤。故選AC。7.甲、乙兩輛完全相同的小車均由靜止沿同一方向出發(fā)做直線運動。以出發(fā)時刻為計時零點，甲車的速度—時間圖像如圖（a）所示，乙車所受合外力—時間圖像如圖（b）所示。則（）A.0~2s內(nèi)，甲車的加速度大小逐漸增大B.乙車在t=2s和t=6s時的速度相同C.2~6s內(nèi)，甲、乙兩車的位移不同D.t=8s時，甲、乙兩車的動能不同【答案】BC【解析】【詳解】A．由題知甲車的速度一時間圖像如圖（a）所示，則根據(jù)圖（a）可知0~2s內(nèi)，甲車做勻加速直線運動，加速度大小不變，故A錯誤；B．由題知乙車所受合外力一時間圖像如圖（b）所示，則乙車在0~2s內(nèi)根據(jù)動量定理有I2=mv2，I2=S0~2=2N·s乙車在0~6s內(nèi)根據(jù)動量定理有I6=mv6，I6=S0~6=2N·s則可知乙車在t=2s和t=6s時的速度相同，故B正確；C．根據(jù)圖（a）可知，2~6s內(nèi)甲車的位移為0；根據(jù)圖（b）可知，2~6s內(nèi)乙車一直向正方向運動，則2~6s內(nèi)，甲、乙兩車的位移不同，故C正確；D．根據(jù)圖（a）可知，t=8s時甲車的速度為0，則t=8s時，甲車的動能為0；乙車在0~8s內(nèi)根據(jù)動量定理有I8=mv8，I8=S0~8=0可知t=8s時乙車的速度為0，則t=8s時，乙車的動能為0，故D錯誤。故選BC。8.人類為探索宇宙起源發(fā)射的韋伯太空望遠(yuǎn)鏡運行在日地延長線上的拉格朗日L2點附近，L2點的位置如圖所示。在L2點的航天器受太陽和地球引力共同作用，始終與太陽、地球保持相對靜止?？紤]到太陽系內(nèi)其他天體的影響很小，太陽和地球可視為以相同角速度圍繞日心和地心連線中的一點O（圖中未標(biāo)出）轉(zhuǎn)動的雙星系統(tǒng)。若太陽和地球的質(zhì)量分別為M和m，航天器的質(zhì)量遠(yuǎn)小于太陽、地球的質(zhì)量，日心與地心的距離為R，萬有引力常數(shù)為G，L2點到地心的距離記為r（r<<R），在L2點的航天器繞O點轉(zhuǎn)動的角速度大小記為ω。下列關(guān)系式正確的是（）[可能用到的近似]A. B.C. D.【答案】BD【解析】【詳解】AB．設(shè)太陽和地球繞O點做圓周運動的半徑分別為、，則有r1＋r2=R聯(lián)立解得故A錯誤、故B正確；CD．由題知，在L2點的航天器受太陽和地球引力共同作用，始終與太陽、地球保持相對靜止，則有再根據(jù)選項AB分析可知Mr1=mr2，r1＋r2=R，聯(lián)立解得故C錯誤、故D正確。故選BD。9.福建福清核電站采用我國完全自主研發(fā)的“華龍一號”反應(yīng)堆技術(shù)，建設(shè)了安全級別世界最高的機組。機組利用235U核裂變釋放的能量發(fā)電，典型的核反應(yīng)方程為，則A=_________；Z=_________；若核反應(yīng)過程中質(zhì)量虧損1g，釋放的能量為_________J。（光速大小取3.0×108m/s）【答案】①.92②.56③.9×1013【解析】【詳解】[1]根據(jù)核反應(yīng)前后質(zhì)量數(shù)守恒有1＋235=141＋A＋3解得A=92[2]根據(jù)核反應(yīng)前后電荷數(shù)守恒有92=Z＋36解得A=56[3]根據(jù)愛因斯坦質(zhì)能方程可知核反應(yīng)過程中質(zhì)量虧損1g，釋放的能量為E=mc2=1×10－3×9.0×1016J=9×1013J10.“場離子顯微鏡”的金屬鎢針尖處于球形真空玻璃泡的球心O，玻璃泡內(nèi)壁有一層均勻?qū)щ娔ぃ涸阪u針和導(dǎo)電膜間加上高電壓后，玻璃泡上半部分的電場可視為位于O點處點電荷形成的電場，如圖所示。a、b、c、d、O為同一平面上的5個點，abc是一段以O(shè)為圓心的圓弧，d為ob的中點。a、d兩點場強大小分別為Ea、Ed，o、a、c、d四點電勢分別為φo、φa、φc、φd，則φa_________φd；φa_________φc，(φo－φa)_________2(φo－φd)。（填“大于”“等于”或“小于”）【答案】①小于②.等于③.小于【解析】【詳解】[1]由于沿著電場線方向電勢逐漸降低，可知φa<φd[2][3]由題知，在鎢針和導(dǎo)電膜間加上高電壓后，玻璃泡上半部分的電場可視為位于O點處點電荷形成的電場，則根據(jù)點電荷形成的電場的電勢分布可知φa=φc且越靠近O場強越強，則od部分的場強均大于db部分的場強，則根據(jù)U=Ed，結(jié)合微元法可定性判別出φo－φb<2(φo－φd)而φa=φb則φo－φa<2(φo－φd)11.一定質(zhì)量的理想氣體經(jīng)歷了A→B→C→D→A的循環(huán)過程后回到狀態(tài)A，其圖如圖所示。完成一次循環(huán)，氣體內(nèi)能_________（填“增加”“減少”或“不變”），氣體對外界_________（填“做正功”“做負(fù)功”或“不做功”），氣體______（填“吸熱”“放熱”“不吸熱”或“不放熱”）?！敬鸢浮竣?不變②.做正功③.吸熱【解析】【詳解】[1]完成一次循環(huán)，回到初始狀態(tài)，理想氣體溫度不變，而一定質(zhì)量的氣體的內(nèi)能僅由溫度決定，所以整個過程氣體的內(nèi)能不變；[2][3]對pV圖像來說，圖像與坐標(biāo)軸所圍圖形的面積表示氣體做功情況，其中從A→B→C的過程氣體的體積減小是外界對氣體做功的過程，從C→D→A的過程氣體的體積增大，是氣體對外做功的過程，且從C→D→A的過程圖像與坐標(biāo)軸所圍的面積大于從A→B→C的過程圖像與坐標(biāo)軸所圍的面積，即氣體對外做的功大于外界對氣體做的功，則整個過程中表現(xiàn)為氣體對外界做正功；根據(jù)熱力學(xué)第一定律因為，可知因W＜0則Q＞0所以氣體從外界吸收熱量。12.某小組用圖（a）所示的實驗裝置探究斜面傾角是否對動摩擦因數(shù)產(chǎn)生影響。所用器材有：絨布木板、滑塊、擋光片、米尺、游標(biāo)卡尺、光電門、傾角調(diào)節(jié)儀等。實驗過程如下：（1）將絨布平鋪并固定在木板上，然后將光電門A、B固定在木板上。用米尺測量A、B間距離L；（2）用游標(biāo)卡尺測量擋光片寬度d，示數(shù)如圖（b）所示。該擋光片寬度_________（3）調(diào)節(jié)并記錄木板與水平面的夾角，讓裝有擋光片的滑塊從木板頂端下滑。記錄擋光片依次經(jīng)過光電門A和B的擋光時間和，求得擋光片經(jīng)過光電門時滑塊的速度大小和。某次測得，則_________（結(jié)果保留3位有效數(shù)字）（4）推導(dǎo)滑塊與絨布間動摩擦因數(shù)的表達(dá)式，可得_________（用L、、、和重力加速度大小g表示），利用所得實驗數(shù)據(jù)計算出值；（5）改變進(jìn)行多次實驗，獲得與對應(yīng)的，并在坐標(biāo)紙上作出關(guān)系圖像，如圖（c）所示；（6）根據(jù)上述實驗，在誤差允許范圍內(nèi)，可以得到的結(jié)論為_________?！敬鸢浮竣?5.25②.1.00③.④.斜面傾角對動摩擦因數(shù)沒有影響【解析】【詳解】（2）[1]該擋光片寬度d=5mm+5×0.05mm=5.25mm（3）[2]根據(jù)時間極短的平均速度近似等于瞬時速度，擋光片經(jīng)過光電門A的速度（4）[3]擋光片依次經(jīng)過光電門A和B，由動能定理可得解得（5）[4]根據(jù)圖像可知，動摩擦因數(shù)并不隨角度的變化而發(fā)生變化，所以可以得到的結(jié)論為斜面傾角對動摩擦因數(shù)沒有影響。13.某同學(xué)用圖（a）所示的電路觀察矩形波頻率對電容器充放電的影響。所用器材有：電源、電壓傳感器、電解電容器C（，），定值電阻R（阻值）、開關(guān)S、導(dǎo)線若干。（1）電解電容器有正、負(fù)電極的區(qū)別。根據(jù)圖（a），將圖（b）中的實物連線補充完整_________；（2）設(shè)置電源，讓電源輸出圖（c）所示的矩形波，該矩形波的頻率為_________；（3）閉合開關(guān)S，一段時間后，通過電壓傳感器可觀測到電容器兩端的電壓隨時間周期性變化，結(jié)果如圖（d）所示，A、B為實驗圖線上的兩個點。在B點時，電容器處于_________狀態(tài)（填“充電”或“放電”）在_________點時（填“A”或“B”），通過電阻R的電流更大；（4）保持矩形波的峰值電壓不變，調(diào)節(jié)其頻率，測得不同頻率下電容器兩端的電壓隨時間變化的情況，并在坐標(biāo)紙上作出電容器上最大電壓與頻率f關(guān)系圖像，如圖（e）所示。當(dāng)時電容器所帶電荷量的最大值_________C（結(jié)果保留兩位有效數(shù)字）；（5）根據(jù)實驗結(jié)果可知，電容器在充放電過程中，其所帶的最大電荷量在頻率較低時基本不變，而后隨著頻率的增大逐漸減小?！敬鸢浮竣?②.③.充電④.B⑤.【解析】【詳解】（1）[1]根據(jù)電路圖連接實物圖，如圖所示（2）[2]由圖（c）可知周期，所以該矩形波的頻率為（3）[3][4]由圖（d）可知，B點后電容器兩端的電壓慢慢增大，即電容器處于充電狀態(tài)；從圖中可得出，A點為放電快結(jié)束階段，B點為充電開始階段，所以在B點時通過電阻R的電流更大。（4）[5]由圖（e）可知當(dāng)時，電容器此時兩端的電壓最大值約為根據(jù)電容的定義式得此時電容器所帶電荷量的最大值為14.阿斯頓（F．Aston）借助自己發(fā)明的質(zhì)譜儀發(fā)現(xiàn)了氖等元素的同位素而獲得諾貝爾獎，質(zhì)譜儀分析同位素簡化的工作原理如圖所示。在上方存在一垂直紙面向外的勻強磁場，磁感應(yīng)強度大小為B。兩個氖離子在O處以相同速度v垂直磁場邊界入射，在磁場中發(fā)生偏轉(zhuǎn)，分別落在M和N處。已知某次實驗中，，落在M處氖離子比荷（電荷量和質(zhì)量之比）為；P、O、M、N、P在同一直線上；離子重力不計。（1）求OM的長度；（2）若ON的長度是OM的1.1倍，求落在N處氖離子的比荷?！敬鸢浮浚?）；（2）【解析】【詳解】（1）粒子進(jìn)入磁場，洛倫茲力提供圓周運動的向心力則有整理得OM的長度為（2）若ON的長度是OM的1.1倍，則ON運動軌跡半徑為OM運動軌跡半徑1.1倍，根據(jù)洛倫茲力提供向心力得整理得15.一種離心測速器的簡化工作原理如圖所示。細(xì)桿的一端固定在豎直轉(zhuǎn)軸上的O點，并可隨軸一起轉(zhuǎn)動。桿上套有一輕質(zhì)彈簧，彈簧一端固定于O點，另一端與套在桿上的圓環(huán)相連。當(dāng)測速器穩(wěn)定工作時，圓環(huán)將相對細(xì)桿靜止，通過圓環(huán)的位置可以確定細(xì)桿勻速轉(zhuǎn)動的角速度。已知細(xì)桿長度，桿與豎直轉(zhuǎn)軸的夾角a始終為，彈簧原長，彈簧勁度系數(shù)，圓環(huán)質(zhì)量；彈簧始終在彈性限度內(nèi)，重力加速度大小取，摩擦力可忽略不計（1）若細(xì)桿和圓環(huán)處于靜止?fàn)顟B(tài)，求圓環(huán)到O點的距離；（2）求彈簧處于原長時，細(xì)桿勻速轉(zhuǎn)動的角速度大??；（3）求圓環(huán)處于細(xì)桿末端P時，細(xì)桿勻速轉(zhuǎn)動的角速度大小。【答案】（1）0.05m；（2）；（3）【解析】詳解】（1）當(dāng)細(xì)桿和圓環(huán)處于平衡狀態(tài)，對圓環(huán)受力分析得根據(jù)胡克定律得彈簧彈力沿桿向上，故彈簧處于壓縮狀態(tài)，彈簧此時的長度即為圓環(huán)到O點的距離（2）若彈簧處于原長，則圓環(huán)僅受重力和支持力，其合力使得圓環(huán)沿水平方向做勻速圓周運動。根據(jù)牛頓第二定律得由幾何關(guān)系得圓環(huán)此時轉(zhuǎn)動的半徑為聯(lián)立解得（3）圓環(huán)處于細(xì)桿末端P時，圓環(huán)受力分析重力，彈簧伸長，彈力沿桿向下。根據(jù)胡克定律得對圓環(huán)受力分析并正交分解，豎直方向受力平衡，水平方向合力提供向心力，則有，由幾何關(guān)系得聯(lián)立解得16.如圖（a），一粗糙、絕緣水平面上有兩個質(zhì)量均為m的小滑塊A和B，其電荷量分別為和。A右端固定有輕質(zhì)光滑絕緣細(xì)桿和輕質(zhì)絕緣彈簧，彈簧處于原長狀態(tài)。整個空間存在水平向右場強大小為E的勻強電場。