信息必刷卷02-2023年高考物理考前信息必刷卷（全国乙卷）（Word版附解析）

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2023年高考物理考前信息必刷卷02

（全国乙卷）（解析版）

全国高考物理试卷的试题题型式是5（单选题）＋3（多选题）＋2（实验题）＋2（计算题）+2（选修模块3-3、3-4），高考命题依然是“内容不超过范围，深度不超要求”，注重增强灵活性和创新性为支撑，把考查的重点放在学生思维品质和综合应用所学科知识解决问题能力上。

2022年全国乙卷物理试题依据高考课程标准，在具体情境中深化基础性，考查学生对规律本质的理解，预测2023年物理高考命题整体上稳中有进，在求进中回归基础，在基础中强化融合，在融合中中注重应用，在应用中力求创新。为适应新高考和新课改的要求，本试卷根据全国（乙）最新考纲要求和新课标地区模拟试卷进行大胆设题与创新，力求考生通过针对高考高频考点的训练，以此提升考生应用物理知识分析和解决问题的能力。

一、选择题：本题共8小题，每小题6分，共48分。在每小题给出的四个选项中，第14~18题只有一项符合题目要求，第19~21题有多项符合题目要求。全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错或不答的得0分。

14．考虑光子在等离子体（电离的气体）内穿行，自由电子对光子有散射作用，即当光子遇到自由电子后，电子在电场作用下作受迫振动，并向四周辐射出光子，电子对光子的散射实际上起到了阻碍光子流定向输运能量的作用，已知典型的散射截面（即电子与光子发生相互作用的截面，可视为圆形截面）为σ0=6.7×10-28m2，等离子体中电子数密度为ne=1.0×1030m-3，真空中光速为c=3.0×108m·s-1，光子相对任何电子的速度都为c，则光子连续两次被电子散射之间所通过的自由路程，即平均自由程为（　　）

A．1.5mm B．1.5cm

C．1.5dm D．1.5m

【答案】A

【解析】单位距离的平均散射次数为，则光子连续两次被电子散射之间所通过的自由路程，即平均自由程为，故选A。

15．挂灯笼的习俗起源于1800多年前的西汉时期，已成为中国人喜庆的象征。如图所示，由五根等长的轻质细绳悬挂起四个质量相等的灯笼，中间的细绳是水平的，另外四根细绳与水平面所成的角分别为θ1和θ2。关于θ1和θ2，下列关系式中正确的是（　　）

A．θ1=2θ2 B．θ1=3θ2

C．sinθ1=3sinθ2 D．tanθ1=2tanθ2

【答案】D

【解析】以左边两个灯笼为整体，设水平方向BC绳子拉力为T，则有，以左边第二个灯笼为研究对象，则有，联立可得，故选D。

16．如图甲所示，x轴的正方向竖直向下，其原点为O，一个钢球从x轴上的P点沿竖直方向抛出，之后钢球落入粘性液体中，粘性液体底部坐标为；钢球在运动过程中机械能E随位置坐标x的变化规律如乙图所示，图中为直线，为曲线．不计空气阻力，则下列判断正确的是（    ）

A．钢球从P点抛出时速度竖直向下 B．钢球进入液体后先加速后匀速运动

C．钢球在液体中下落时动能越来越小 D．钢球在液体中下落时所受阻力越来越大

【答案】D

【解析】钢球从x轴上的P点沿竖直方向抛出，由图可知从O到，机械能守恒，由于O是坐标原点，所以钢球抛出的速度竖直向上，故A错误；钢球进入液体后，阻力做功代表机械能变化，有，由图可知钢球在液体中下落时所受阻力越来越大；则钢球进入液体后先加速，当后，钢球做减速运动，钢球的动能先增大，后减小，故BC错误，D正确；故选D。

17．2020年7月23日，我国的“天问一号”火星探测器，搭乘着“长征五号遥四”运载火箭，成功从地球飞向了火星。我国的“天问一号”火星探测器预计将成为人类历史上第一个一次性实现对火星的“绕、着、巡”三项目标的探测器，如图所示，将使我国深空探测的脚步从月球迈向行星，正式开启行星探测时代。假设在探测器着陆后，探测器携带一个摆长为l的单摆，让它稳定摆动起来后，测得在时间t内完成了n次全振动。已知引力常量为G，下列说法正确的是（　　）

A．“天问一号”在地球上的发射速度将大于16.7km/s

B．由题中数据可计算出围绕火星表面做匀速圆周运动的探测器的运动周期为

C．由题中数据可计算出火星的平均密度大小为

D．由题中数据可计算出火星表面处的重力加速度为

【答案】D

【解析】第二宇宙速度11.2km/s是物体脱离地球引力束缚的最小发射速度，第三宇宙速度16.7km/s是物体脱离太阳引力束缚的最小发射速度，“天问一号”虽然离开了地球但没有离开太阳系，所以其发射速度应介于第二和第三宇宙速度之间，故A错误；由题意可知单摆振动周期为，设火星表面的重力加速度为g，根据单摆周期公式有，联立解得 ，故D正确；设火星质量为M、半径为R，火星表面质量为m的物体所受万有引力等于重力，即，设围绕火星表面做匀速圆周运动的探测器的运动周期为T，则根据牛顿第二定律有 ，联立解得 ，故B错误；火星的体积为 ，火星的平均密度为，解得，故C错误。故选D。

18．某调查组在化工厂的排污管末端安装了如图所示的流量计，测量管由绝缘材料制成，水平放置，其长为L、直径为D，左、右两端开口，匀强磁场的磁感应强度大小为B，方向竖直向上（图中未画出），在前、后两个内侧面a、c上固定有金属板作为电极，污水充满管口从左向右流经测量管时，a、c两端的电压为U，显示仪器显示污水流量为Q（单位时间内排出的污水体积），下列说法正确的是（    ）

A．若污水中正离子较多，则a侧电势比c侧电势高；若污水中负离子较多，则a侧电势比c侧电势低

B．污水中的离子浓度越高，a、c两端的电压U越大

C．测量管的长度L越大，a、c两端的电压U越大

D．显示仪器的示数

【答案】D

【解析】由左手定则可知，污水中正离子受到洛伦兹力作用偏向c，负离子受到洛伦兹力作用偏向a，c侧为高电势，所以a侧电势比c侧电势低，与污水中正、负离子的数量无关，故A错误；显示仪器显示污水流量，而，解得，即与污水流量成正比，与污水中的离子浓度无关，与无关，故BC错误；由及，可得，故D正确。故选D。

19． 图甲所示的是由导电的多晶硅制成的电容加速度传感器。图乙是其原理图，传感器可以看成由两个电容、组成，当传感器有沿着箭头方向的加速度时，多晶硅悬臂梁的右侧可发生弯曲形变。下列对这个传感器描述正确的是（　　）

A．匀速向上运动时，减小，增加

B．保持加速度恒定向上运动时，减小，增加

C．由静止突然加速向上运动时，减小，增加

D．正在匀速向上运动的传感器突然停止运动时，增加，减小

【答案】CD

【解析】匀速向上运动时，多晶硅悬臂梁相对于顶层多晶硅和底层多晶硅位置不变，两个电容、不变。A错误；保持加速度恒定向上运动时，与加速度为零时相比，多晶硅悬臂梁的右侧虽发生弯曲形变，但此时多晶硅悬臂梁相对于顶层多晶硅和底层多晶硅位置不变，两个电容、不变。B错误；由静止突然加速向上运动时，多晶硅悬臂梁的右侧发生弯曲形变，多晶硅悬臂梁与顶层多晶硅距离变大，多晶硅悬臂梁与底层多晶硅距离变小，由，减小，增加。C正确；正在匀速向上运动的传感器突然停止运动时，多晶硅悬臂梁的右侧发生弯曲形变，多晶硅悬臂梁与顶层多晶硅距离变小，多晶硅悬臂梁与底层多晶硅距离变大，增加， 减小。D正确。故选C。

20．如图所示，质量均为m的物块A、B用轻弹簧连接并竖直放置，轻绳绕过分别固定在同一水平面上O、E两点的定滑轮一端与物块A相连，另一端与质量为m的小球C相连，小球C套在水平固定、粗细均匀的光滑直杆上。开始时，小球C锁定在直杆的P点，连接小球的轻绳与水平方向的夹角为，物块B对地面的压力恰好为零。某时刻解除对小球C的锁定，同时对小球C施加一个水平向右、大小为F的恒力，小球C运动到直杆Q点时的速度达到最大，OQ与水平方向的夹角也为θ，D点为P、Q两点的中点，P、Q两点间的距离为L，E点在物块A的正上方，小球C运动过程中轻绳始终处于拉直状态，弹簧始终在弹性限度内。忽略两定滑轮的大小，已知重力加速度大小为。下列说法正确的是（　　）

A．小球C从P点运动到D点的过程中，合外力对物块A做的功为零

B．小球C从P点运动到D点的过程中，弹簧的弹力和轻绳的拉力对物块A冲量的和为零

C．小球C运动到Q点时物块A的速度大小为

D．小球C运动到Q点时物块A的加速度大小为

【答案】AD

【解析】小球C从P点时物块A的速度为零；小球C运动到D点时物块A的速度也为零，则该过程中，合外力对物块A做的功为零，选项A正确；小球C从P点运动到D点的过程中，物块A的动量变化为零，根据动量定理可知，弹簧的弹力和轻绳的拉力以及物块A的重力对物块A冲量的和为零，选项B错误；小球C运动到Q点时，A回到原来的位置，则弹簧弹性势能不变，设C的速度为v，则A的速度为vcosθ，由能量关系，解得，则物块A的速度大小为；选项C错误；小球C运动到直杆Q点时的速度达到最大，则此时C受合力为零，则对小球C，，对A由牛顿第二定律，解得A的加速度，选项D正确。故选AD。

21．如图所示，在x轴上方存在着垂直于xOy平面向里、磁感应强度大小为B的匀强磁场，一个质量为m，电量为e的电子从x轴上的A点以速度v垂直磁场射入，射入方向与x轴正方向成150°角，已知电子在磁场中的运动轨迹与y轴只有一个交点，下列说法正确的是（　　）

A．A点的横坐标为

B．电子在磁场中运动的时间为

C．电子在磁场中运动时与x轴的最大距离为

D．若电子从A点以速度2v仍沿原方向射入磁场，则电子运动轨迹与y轴两个交点间的距离为

【答案】ABD

【解析】画出电子的运动轨迹，与y轴相切于B点

由洛仑兹力提供向心力可得，从而得到，电子做匀速圆周运动的周期，A．由几何关系知道A点的坐标为，故A正确；由几何关系可以求出电子在磁场中偏转角为，所以电子在磁场中运动时间为，故B正确；电子在磁场中运动时与x轴的最大距离为，故C错误；速度加倍，则半径加倍，由几何关系求得与y轴两交点间的距离为，故D正确。故选ABD。

二、非选择题：本卷包括必考题和选考题两部分。第22~25题为必考题，每个试题考生都必须作答。第33~34题为选考题，考生根据要求作答。

（一）必考题

22．（5分）某学习小组在实验室发现一盒子内有8个相同的钩码，由于标识模糊，无法知道钩码的质量。为了测定钩码的质量，找到了以下实验器材：一端带定滑轮的长木板，质量为228g的木块、打点计时器、电源、纸带、坐标纸、细线等。他们设计了以下实验步骤：

A．如图所示，将长木板置于水平桌面上，把打点计时器固定在长木板上并与电源连接，纸带穿过打点计时器并与木块相连，细线一端与木块相连，另一端跨过定滑轮挂上钩码，其余钩码都叠放在木块上

B．使木块靠近打点计时器，接通电源，释放木块，打点计时器在纸带上打下一系列点，记下悬挂钩码的个数n

C．将木块上的钩码逐个移到悬挂钩码端，更换纸带，重复实验操作B

D．通过纸带算出，悬挂不同钩码个数n所对应的加速度a

E.以a为纵坐标，n为横坐标，建立直角坐标系作出a-n图像

（1）如图，为由实验数据作出的a-n图像，重力加速度g=9.8m/s2。由图可知，单个钩码的质量为_______g（保留三位有效数字）。此实验还可以测出木块与木板间的动摩擦因数为_____。

（2）在上述实验过程中，如果平衡了摩擦力，则与未平衡摩擦力相比，作出的a-n图线的斜率_____。（选填“变大”、“不变”或“变小”）。

【答案】  （1）49.6     0.5     （2）变小

【解析】（1）对木块与钩码组成的系统，由牛顿第二定律nmg-μ[（8-n）mg+m木g]=(8m+m木）a

解得

由图像得：n=0时-μg=a=-4.9，μ=0.5

由图像的斜率

解得m49.6g

（2）如果平衡了摩擦力

与未平衡摩擦力相比，作出的a-n图线的斜率变小。

23．（10分）某同学利用下列实验器材设计一个电路来研究某压敏电阻的压阻效应，然后将该压敏电阻改装为压力传感器测量压力。已知该电阻的阻值变化范围为50Ω~250Ω。供选择的实验器材如下：

A．电源E（电动势为3V，内阻不计）

B．电流表（量程为3mA，内阻）

C．电流表（量程为30mA，内阻约为1Ω）

D．电压表V（量程为15V，内阻约为5kΩ）

E．电阻箱（0~9999.9Ω）

F．定值电阻

G．开关S及导线若干

（1）为了较准确地测量电阻，请在图甲中虚线框内将测量电阻的实验电路图补充完整，并在图中标出所选器材的符号。________

（2）要测量电阻，在电阻上加一个竖直向下的力F，闭合开关S后，根据所设计的电路需要测量和记录的物理量有________。

A．通过电流表的电流      B．通过电流表的电流I2

C．电压表V两端的电压U      D．电阻箱的电阻

（3）该同学根据实验测量结果，作出压敏电阻随所加外力F的–F图像，如图乙所示。该同学将这种压敏电阻与一个量程为3V的理想电压表按如图丙所示电路改装成测量压力的仪表，已知电源，内阻不计，为了使改装后的压力表的量程为0~100N，压力为100N时对应电压表3V的刻度，则定值电阻________Ω，电压表2V刻度对应压力表________的刻度。

【答案】（1）见解析     （2）ABD    （3） 150     50N

【解析】（1）由于器材中所给电压表的量程远大于电源电压，所以需要用电流表与电阻箱串联改装成电压表，实验电路如下图所示

（2）由实验原理可知，电流表A1和R1串联后和Rx并联，根据欧姆定律得，所以需要读取的数据为电流表A1和A2的读数I1、I2，电阻箱的阻值R1，故ABD正确，C错误。故选ABD。

（3）由图乙可知，由图丙利用欧姆定律得

由题意，F=100N时，U=3V可得，将U=2V代入，得F=50N

24．（12分）电磁弹射已成为现代航母弹射舰载机的重要设备，我国技术世界领先．小明同学经过研究，设计了电磁弹射与能量回收系统，其简化模型如图所示．两平行、间距的主导轨水平固定放置，左侧通过开关与电流的理想恒流源连接．一质量的“往复车”置于两导轨上，与导轨间的摩擦因数，并与导轨保持良好接触，需要弹射的质量的飞机通过固定装置绝缘固定在轨道车上．与主导轨平行且通过绝缘轨道连接的副轨道置于磁感应强度为的匀强磁场中，副导轨通过开关连接一能量回收电容器，右侧绝缘底座连接一缓冲弹簧．弹射飞机时，接通恒流源，强电流通过主导轨和“往复车”在两道轨间形成磁场．假设两平行导轨中的电流I在“往复车”所在位置处产生的磁场始终可以简化为匀强磁场，其大小，在两导轨间的其它部分产生的磁场也可近似为匀强磁场，其大小，方向均垂直导轨平面．如果载有飞机的“往复车”自导轨左端从静止开始被恒流源加速，运动至主导轨末端时速度，同时断开开关、飞机脱钩分离，并在短时间内相对于“往复车”以的速度水平起飞．在飞机起飞的同时“往复车”滑入副导轨，同时接通电开关，当其速度可视为匀速时，断开开关，“往复车’撞击缓冲弹簧并恰好返回到发射处进行下一架飞机的弹射．已知副导轨、绝缘连接轨道光滑，不计空气阻力，“往复车”可视为薄片，与缓冲弹簧间的碰撞可视为完全弹性碰撞．

（1）求主轨道的长度L；

（2）当“往复车”运动至主轨道末端时回路感应电动势的大小；

（3）电容器的电容C．

【答案】（1）9m；（2）2.88；（3）60F

【解析】（1）载有飞机的“往复车”所受的安培力

加速度为

轨道长度

（2）当往复车位移为x时回路的磁通量

回路电动势

（3）往复车进入副导轨时的速度，

解得

轨道车收尾速度，由动量定理

解得

25．（20分）跑酷不仅可以强健体质，也可使得自身反应能力更加迅速。现有一运动员在图示位置起跳，运动过程姿势不变且不发生转动，到达墙面时鞋底与墙面接触并恰好不发生滑动，通过鞋底与墙面间相互作用可以获得向上的升力。已知运动员起跳时速度为，与水平方向夹角为θ，到达墙壁时速度方向恰好与墙面垂直，运动员鞋底与墙面的动摩擦因数为μ（），最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度为g，全过程忽略空气阻力影响。

（1）求运动员起跳时的水平分速度与竖直分速度；

（2）运动员与墙发生相互作用的时间为t，蹬墙后速度竖直向上，不再与墙发生相互作用，求蹬墙后运动员上升的最大高度H；

（3）若运动员蹬墙后水平方向速度大小不变，方向相反，为了能够到达起跳位置的正上方，且距离地面高度不低于蹬墙结束时的高度，求运动员与墙发生相互作用的最长时间。

【答案】（1），；（2）；（3）

【解析】（1）水平方向分速度

竖直方向分速度

（2）设墙对运动员平均弹力大小为N，平均最大静摩擦力为f，蹬墙后运动员获得竖直向上的速度为，人质量为m，设水平向右为正方向，由动量定理得

设竖直向上为正方向，由动量定理得

其中

联立得

运动员蹬墙结束后竖直方向做匀减速直线运动至速度为零，由

得

（3）设墙对运动员平均弹力大小为，平均最大静摩擦力为，蹬墙后运动员获得竖直向上的速度为v，与墙发生相互作用的时间为，人的质量为m，设水平向右为正方向，由动量定理得

设竖直向上为正方向，由动量定理得

其中

联立得

设运动员起跳位置离墙面水平距离为x，到达墙面所需时间为，离墙后到达起跳位置正上方的运动时间为，起跳后水平方向做匀速直线运动，得，

运动员离墙后水平方向做匀速直线运动，竖直方向做初速度为v，加速度为g的匀变速直线运动，当竖直位移为0时，水平位移不小于x。根据上述分析，得，

联立式

作用的最长时间为

（二）选考题：共15分。请考生从2道物理题中任选一题作答。如果多做，则按所做的第一题计分。

33．【物理—选修3-3】（15分）

（1）（5分）新冠肺炎导致许多重症病人肺部受损，医院使用氧气瓶可以对病人进行氧疗。如图所示，现有一瓶使用过一段时间的氧气瓶（瓶内氧气可看作理想气体），图像从的过程中，下列说法正确的是（　　）

A．过程正在灌气

B．过程中气体分子平均动能减小

C．过程外界对气体做功，内能增加

D．过程中气体分子单位时间内在器壁单位面积上撞击的次数增大

E．3状态的气体密度比1状态时小

【答案】BDE

【解析】由图可知过程图像斜率变小，根据可知气体的体积变大，可知过程正在放气，A错误；过程温度变小，气体分子平均动能减小,B正确；由图可知过程图像斜率不变，根据可知的体积不变，气体对外做功为零，气体温度变大，内能增加，C错误；过程体积不变，气体压强增大，可知体分子单位时间内在器壁单位面积上撞击的次数增大，D正确；根据理想气体状态方程，由图可知，可得，气体质量不变，可知气体3状态的气体密度比1状态时小，E正确。故选BDE。

（2）（10分）如图所示，活塞质量为、横截面面积为，导热良好、质量的气缸通过弹簧吊在空中，弹簧的劲度系数为，气缸内封闭一定质量的空气，气缸内壁与活塞间无摩擦不漏气。初态气缸底部距地面，活塞到气缸底部的距离为，大气压强为，环境温度为，重力加速度g取，热力学温度与摄氏温度的关系为。

（1）求初态被封闭气体的压强；

（2）若环境温度缓缓升高到时，气缸底部刚好接触地面且无挤压，求；

（3）若环境温度继续升高到时，弹簧恰好恢复原长，求。

【答案】（1）；（2）；（3）

【解析】（1）以气缸为对象，根据受力平衡可得

解得初态被封闭气体的压强为

（2）若环境温度缓缓升高到时，气缸底部刚好接触地面且无挤压，此过程根据气缸受力平衡可知，气体压强保持不变，则弹簧弹力保持不变，可知活塞保持静止不动；以气体为对象，气体的初始温度为

则有

解得

（3）设初始状态弹簧的弹力为，以活塞为对象，根据受力平衡可得

解得

可知初始状态弹簧的伸长量为

若环境温度继续升高到时，弹簧恰好恢复原长；以活塞为对象，根据受力平衡可得

解得

根据理想气体状态方程可得

代入数据解得

34．【物理—选修3-4】（15分）

（1）（5分）B超成像的基本原理是探头向人体发射一组超声波，遇到人体组织会产生不同程度的反射。探头接收到的超声波信号形成B超图像。如图为血管探头沿x轴正方向发送的简谐超声波图像，时刻波恰好传到质点M。已知此超声波的频率为，下列说法正确的是（　　）

A．内质点M运动的路程为

B．质点M第一次位移为的时刻是

C．超声波在血管中的传播速度为

D．时质点N恰好处于波谷

E．超声波的频率是大于，其波长很小

【答案】ACD

【解析】波的周期为，易知，则质点M运动的路程为，A正确；由波形图及波的传播方向为x轴正方向，可知质点M开始振动的方向沿y轴负方向，则质点M的振动方程为，则当质点M第一次位移为0.2mm时，B错误；根据图象读出波长为，由，解得，C正确；由图可知，M左侧的波谷与N之间的距离为，则传播到的时间

可知在1.5 × 10 - 7s时质点N恰好处于波谷，D正确；超声波的频率是大于，其波长很小，E错误。

故选ACD。

（2）（10分）2022年2月4日，北京冬奥会开幕式惊艳全球，这场视听盛宴的最大“功臣”非LED显示技术莫属。发光二极管（LED）可高效地将电能转化为光能，在照明、平板显示、医疗器件等领域具有广泛的用途。有一种发光二极管，它由透明柱体和发光管芯组成。如图所示为一透明柱体的纵截面，柱体上半部分是球心为O、半径为R的半球体，M是球体的顶点，柱体下半部分是高度为R的圆柱体， 其下表面的圆心为D、半径为R，管芯发光区域是半径为r且紧贴柱体下表面的圆面（PQ是直径，圆心也在D点）。

（1）若透明体的折射率，真空中光速为c，求光从P点沿直线传播到M点的时间t；

（2）为使管芯发出的光到达球面时都不发生全反射，透明体的折射率n应满足什么条件。

【来源】四川省成都市2021-2022学年高二下学期期末（新高三摸底）测试物理试题

【答案】（1）；（2）

【解析】（1）光在透明体中的传播速度为

P到M点的距离为

s=vt

解得从P点沿直线传播到M点的时间为

（2）如图所示，从P或Q点射到N或N'点的光在球面处的入射角最大（设为i）则

设光发生全反射的临界角为C，则

不发生全反射，应满足

解得