2023年江苏省徐州市高考物理一调试卷（含答案解析）

这是一份2023年江苏省徐州市高考物理一调试卷（含答案解析），共14页。试卷主要包含了25s，P点到达平衡位置等内容，欢迎下载使用。
2023年江苏省徐州市高考物理一调试卷1.  关于热现象，下列说法正确的是(    )A. 固体很难被压缩，是因为分子间存在斥力
B. 液体分子的无规则运动称为布朗运动
C. 气体吸热，其内能一定增加
D. 水结成冰的过程中，其分子势能增加2.  扩大核能应用是减少碳排放的必要手段，我国目前拥有的22座核电站均采用核裂变的链式反应获取能量，下列说法正确的是(    )A. 核反应前后，电荷量和质量均守恒
B. 核裂变比核聚变效率更高，更清洁安全
C. 用慢化剂将“快中子”减速为“慢中子”有利于裂变反应的发生
D. 裂变反应后生成的新核的比结合能小于反应前原子核的比结合能3.  如图所示，一晒衣架静置于水平地面上，水平横杆与四根相同的轻质斜杆垂直，两斜杆间的夹角为，当缓慢增大时，每根斜杆受到地面的(    )A. 支持力增大
B. 支持力减小
C. 摩擦力增大
D. 摩擦力减小4.  如图所示，真空中一束复色光a沿AO方向射入半圆形玻璃柱体横截面的顶端O，经玻璃折射成b、c两束光。下列说法正确的是(    )A. 玻璃对b光的折射率比c大
B. 在玻璃中，b光的传播速度比c大
C. b光的光子能量比c小
D. 逐渐增大a光的入射角，b光先发生全反射
 5.  2022年10月9日，我国太阳探测卫星“夸父一号”成功发射，在距离地球表面约720千米低轨道上绕地心视做匀速圆周运动，该卫星始终以相同的角度面对太阳，并保持在晨昏分界线上。与距离地球表面约为36000千米的地球同步卫星相比，“夸父一号”的(    )A. 轨道平面可能与地球同步卫星轨道平面重合
B. 运行线速度比地球同步卫星大
C. 运行角速度比地球同步卫星小
D. 运行周期比地球同步卫星大6.  如图所示，两根完全相同的四分之一圆弧绝缘棒分别放置在第一、二象限，其端点在两坐标轴上。两棒带等量同种电荷且电荷均匀分布，此时O点电场强度大小为E。撤去其中一棒后，O点的电场强度大小变为(    )A.
B.
C. E
D. 7.  1892年狄塞尔为描述内燃机热力学过程建立了定压加热循环狄塞尔循环，如图为描述狄塞尔循环的图像，和为绝热过程，若一定质量的某种理想气体经历了循环过程，下列说法正确的是(    )A. 气体的内能不变
B. 气体向外界放热
C. 气体的内能增加
D. 一个循环过程，气体从外界吸收热量8.  随着经济发展，加之寒冬来临，用电需求增加，当火力发电供应紧张时，通过远距离调度方式，会及时将其他地区的风力发电、太阳能发电并入电网保障电力供应。如图是远距离输电的原理图，假设发电厂输出电压恒定不变，两个变压器均为理想变压器。当用户用电器增加假设所有用电器均可视为纯电阻，电网中数据发生变化，下列说法正确的是(    )
 A. 降压变压器的输出电流减小 B. 输电线上损失的功率减小
C. 升压变压器的输出电压增大 D. 发电厂输出的总功率增大9.  “战绳”是一种近年流行的健身器材，健身者把两根相同绳子的一端固定在一点，用双手分别握住绳子的另一端，上下抖动绳子使绳子振动起来图甲。以手的平衡位置为坐标原点，图乙是健身者右手在抖动绳子过程中某时刻的波形，若右手抖动的频率是，下列说法正确的是(    )
 A. 该时刻P点的位移为
B. 再经过，P点到达平衡位置
C. 该时刻Q点的振动方向沿y轴负方向
D. 从该时刻开始计时，质点Q的振动方程为10.  某同学测量一段粗细均匀金属丝的电阻率，器材如下：金属丝，电源电动势3V、内阻不计，电流表量程、内阻，电压表量程、内阻约，滑动变阻器最大阻值，毫米刻度尺，开关S及导线若干。实验步骤如下：
首先用毫米刻度尺测出接入电路中金属丝的长度，再用螺旋测微器测金属丝直径，示数如图甲所示，金属丝直径的测量值______ mm；

为减小误差，应选用乙图中的______ 选填“a”或“b”连接线路；
实验过程中，改变滑动变阻器的滑片位置，并记录两电表的读数，作出如图丙所示的图像，可得金属丝的电阻______ ，电阻率______ 结果均保留2位有效数字；
电路保持闭合，若测量时间较长，会使电阻率的测量结果______ 选填“偏大”“偏小”或“不变”。11.  如图所示，半径为L的半圆形光滑导体框架MN垂直放置于磁感应强度为B的匀强磁场中，长为L的导体杆OP绕圆心O以角速度匀速转动，N、O间接阻值为R的电阻，杆OP的电阻为r，框架电阻不计，求杆沿框架转动过程中：
电阻R两端电压；
电阻R消耗的电功率。
12.  如图所示，光电管的阴极K用某种金属制成，闭合开关S，用发光功率为P的激光光源直接照射阴极K时，产生了光电流。移动变阻器的滑片，当光电流恰为零时，电压表的示数为U，已知该金属的逸出功为，普朗克常量为h，电子电荷量为e。真空中的光速为c，求：
激光在真空中的波长；
激光光源单位时间内产生的光子数N。
 13.  如图所示，质量的小球用长的轻绳悬挂在固定点O上。足够长的木板C置于光滑水平地面上，两物块A、B放置在C上，A置于C的左端，B与A相距。现将小球拉至与竖直方向成由静止释放，小球在最低点与A发生弹性碰撞，一段时间后，A与B碰撞后粘在一起，两次碰撞时间均可忽略，已知A与C、B与C间动摩擦因数，A、B、C的质量，重力加速度g取，，，不计空气阻力。求：
与A碰撞前瞬间，小球所受轻绳的拉力；
与B碰撞前瞬间、A的速度大小；
整个装置在全过程中损失的机械能。
14.  如图所示，真空中四个绝缘圆弧柱面彼此相切，垂直纸面固定放置，圆弧半径为R，其中柱面1中间位置开一条狭缝。在装置中心O处有一粒子源，无初速释放质量为m、电荷量为的粒子。在O与狭缝之间加一电压为U的加速电场。在圆形区域内设计合适的匀强磁场可使离开狭缝的粒子做逆时针方向的循环运动。已知粒子与柱面的碰撞为弹性碰撞，碰撞过程中电荷量没有损失，不计粒子重力及粒子间相互作用。求：
粒子在磁场中运动的速度大小；
四个圆形区域所加磁场的磁感应强度最小值及方向；
在的情境下，若仅同步调整圆形区域2、3、4内的磁场，试导出磁感应强度的所有可能值。
答案和解析 1.【答案】A 【解析】解：A、固体很难被压缩，是因为分子间存在斥力，故A正确；
B、布朗运动是指悬浮在液体中的固体小颗粒的运动，不是液体分子的无规则运动，而是液体分子无规则运动的反映，故B错误；
C、气体吸热，如果同时对外做功，根据热力学第一定律可知其内能可能不变或减小，故C错误；
D、水结成冰的过程中，需要放热，同时因为体积增大对外做功，根据热力学第一定律可知内能减小，又因为温度不变，分子热运动总的动能不变，所以总的分子势能减小，故D错误。
故选：A。
分子间存在斥力，因而固体很难被压缩；布朗运动不是液体分子的无规则运动；做功和热传递都能改变内能；水结成冰的过程中，需要放热，同时因为体积增大物体对外做功，根据热力学第一定律分析内能的变化，再分析分子势能的变化。
解决本题的关键要掌握分子动理论以及热力学第一定律，知道做功和热传递都能改变物体的内能。
 2.【答案】C 【解析】解：核反应前后，电荷量和质量数守恒，质量存在亏损，故A错误；
B.裂变产生核废料放射性极强，聚变原料好获取，产物无污染，不具有放射性，核聚变更清洁安全，故B错误；
C.快中子经过与减速剂中的原子核碰撞，速度减小，变成慢中子，才容易被铀核吸收，故C正确；
D.裂变反应释放大量的能量，所以产生的新核的比结合能比反应前原子核的比结合能大，故D错误。
故选：C。
核反应前后，电荷量和质量数守恒；
聚变原料好获取，产物无污染，不具有放射性；
中子减速容易被铀核吸收；
比结合能越大，原子核越稳定。
本题考查学生对核反应电荷量和质量数守恒、核聚变无污染、慢中子裂变反应更彻底、比结合能越大，原子核越稳定的掌握，对于这些物理规律，需要学生平时多积累多记忆，此题本身难度不高。
 3.【答案】C 【解析】解：AB、对衣架、横杆、衣服组成的整体受力分析，设整体所受重力为G，则每根斜杆受到地面的支持力，变化不影响支持力大小，故AB错误；
CD、对一根斜杆受力分析如图：

根据共点力平衡条件有：
随着角度缓缓增大，则增大，f也增大，故C正确，D错误；
故选：C。
对整体受力分析，竖直方向根据平衡条件分析地面对每根杆的支持力大小；对其中一个斜杆分析，水平方向根据平衡条件分析求解摩擦力大小。
本题主要是考查了共点力的平衡问题，解题关键是灵活选择研究对象并对其受力分析，根据平衡条件列式求解即可。
 4.【答案】A 【解析】解：根据折射定律有：，可知b光的折射率比c光的更大，故A正确；
B.根据光速与折射率的关系有：可知，因b光的折射率更大，故b光在玻璃中的传播速度比c光更小，故B错误；
C.因b光的折射率更大，故b光的频率更大，根据，可知b光的能量更大，故C错误；
D.由光疏介质进入光密介质不会发生全反射，故逐渐增大a光的入射角，b光不会发生全反射，故D错误。
故选：A。
通过光线的偏折程度根据折射定律可分析折射率大小；根据得光束在该玻璃中传播的速度；频率越大，光的能量越大，根据全反射条件分析D。
本题考查了折射定律、会通过光线的偏折程度判断折射率的大小，灵活运用、分析求解光学问题。
 5.【答案】B 【解析】解：A、根据常识可知地球同步卫星的轨道一定在赤道的正上方，且环绕半径约为地球半径的倍。“夸父一号”卫星始终以相同的角度面对太阳，并保持在晨昏分界线上，不与地球同步卫星轨道平面重合，故A错误；
B、根据万有引力提供向心力得，可知，“夸父一号”卫星环绕半径小，则运行线速度比地球同步卫星大，故B正确；
C、根据万有引力提供向心力得，可知，“夸父一号”卫星环绕半径小，则运行角速度比地球同步卫星大，故C错误；
D、根据万有引力提供向心力得，可知，“夸父一号”卫星环绕半径小，则运行周期比地球同步卫星小，故D错误。
故选：B。
地球同步卫星的轨道定点在赤道的正上方；根据万有引力提供向心力列方程，得到线速度、角速度和周期与轨道半径的关系，再比较大小。
解答本题的关键要掌握卫星问题常用思路：万有引力提供向心力，通过列式分析各个参量的大小。
 6.【答案】B 【解析】解：设两棒均带正电，由点电荷场强特点及场强叠加规律可知，左侧圆弧产生的场强方向斜向右下方，与方向夹角为，右侧圆弧产生的场强方向斜向左下方，与方向夹角为，它们大小均为，可得
解得
撤去其中一棒后，O点的电场强度大小变为。故B正确，ACD错误；
故选：B。
把带电圆弧绝缘棒等效成点电荷，利用点电荷产生的场强进行矢量求解即可。
本题主要考查了电场强度的计算，解题关键是带电体电荷的等效，然后利用电场的矢量性即可求得。场强是矢量，其运算利用平行四边形定则。
 7.【答案】D 【解析】解：A、过程绝热，。气体体积减小，外界对气体做正功，即，由热力学第一定律可知，，气体内能增大，故A错误；
B、过程气体发生等压变化，体积增大，由知气体温度升高，内能增大，即。气体体积增大，气体对外界做正功，即，由热力学第一定律可知，即气体需要从外界吸收热量，故B错误；
C、过程绝热，。气体体积增大，气体对外做功，，由热力学第一定律可知，气体内能减小，故C错误；
D、一个循环过程，。由图像与横轴所围的面积表示气体做功，可知气体对外界做功大于外界对气体做功，即，由热力学第一定律可知
，所以气体会从外界吸热，故D正确。
故选：D。
过程，根据体积变化分析气体做功情况，由热力学第一定律分析气体内能的变化。过程，气体温度升高，内能增大，结合气体做功情况分析吸放热情况。过程绝热，根据体积变化分析气体做功情况，由热力学第一定律分析气体内能的变化。一个循环过程，，根据图像与横轴所围的面积表示气体做功，分析气体做功情况，从而判断吸放热情况。
本题主要考查热力学第一定律的应用，根据图像分析清楚气体状态变化过程是解题的前提，应用热力学第一定律解题时，注意各物理量正负号的含义。
 8.【答案】D 【解析】解：C、根据原、副线圈电压比等于匝数比可得
可得升压变压器的输出电压为
由于匝数不变，发电厂输出电压恒定不变，可知升压变压器的输出电压不变，故C错误；
A、原副线圈电压比等于匝数比，电流比等于匝数反比，设输电线电阻为，用户端总电阻为R，在高压传输电路上，有
又


联立可得：
当用户用电器增加，用电器为并联，用户端总电阻R减小，则降压变压器的输出电流增大，故A错误；
B、原副线圈电流比等于匝数的反比，有：
由A得，增大，则增大，输电线上损失的功率为
输电线上损失的功率增大，故B错误；
D、根据
由B得，增大，则增大，发电厂输出的总功率为
发电厂输出的总功率增大，故D正确。
故选：D。
变压器原副线圈电压比等于匝数比，电流比等于匝数反比，据此判断电压和电流的变化；根据功率公式求解输电线上损失的功率，进而判断功率的变化；根据判断发电机输出总功率的变化。
本题考查远距离输电问题，解题关键是知道变压器原副线圈电压比、电流比与匝数比的关系，掌握功率的计算公式。
 9.【答案】B 【解析】解：由题可知，振幅，频率，由图可知波的波长为，波向右传播，该时刻P点得振动方向沿y轴负方向，O点的振动方向沿y轴正方向，故从该时刻开始计时P点的振动方程为
故时P点的位移为
当时P点的位移为，P点到达平衡位置，故AC错误，B正确；
D.从该时刻开始计时，质点O从平衡位置向上振动，故质点Q的振动方程为，故D错误。
故选：B。
根据波形平移法分析Q的运动方向；根据振幅、频率可得该时刻开始计时PQ点的振动方程，从而分析P的位移和运动情况。
解决本题的关键是要会用波形平移法分析质点的起振方向，注意质点振动方程的书写。
 10.【答案】  偏大 【解析】解：螺旋测微器的最小分度值为，读数为：；
电流表的内阻已知，与待测电阻串联，通过待测电阻的电流测量值是准确值，故应选乙图中的a连接线路；
根据图a可知
图像的斜率表示金属丝的电阻，则有
代入数据解得
根据电阻定律有
根据几何知识有
代入数据联立解得
电路保持闭合，若测量时间较长，电阻温度升高，会使电阻率的测量结果偏大。
故答案为：；；，；偏大。
明确螺旋测微器的最小分度值，读出读数；
根据实验误差分析判断；
根据欧姆定律、电阻定律、几何知识推导计算。
根据温度对金属电阻率的影响分析判断。
本题考查测量一段粗细均匀金属丝的电阻率实验，要求掌握实验原理、实验电路、实验步骤、数据处理和误差分析。
 11.【答案】解：设杆末端的速度为v，则
杆绕O点匀速转动产生的感应电动势为
则R两端电压
回路中电流
消耗的电功率
答：电阻R两端电压为；
电阻R消耗的电功率为。 【解析】先根据求出杆绕O点匀速转动产生的感应电动势E，再由计算电阻R两端电压；
由闭合电路欧姆定律计算电路中电流，再由计算电阻R消耗的电功率。
本题考查转动切割类电磁感应问题，关键要推导出转动切割感应电动势表达式：，可理解的基础上记住。
 12.【答案】解：由动能定理，可得：
由光电效应方程，
解得：
设激光光源单位时间t内产生的光子数N，则：
解得：
答：激光在真空中的波长为；
激光光源单位时间内产生的光子数N为。 【解析】根据动能定理与光电效应方程，结合极限频率与遏止电压的概念，即可求解；
结合光子数目与能量值的关系，即可求解。
掌握动能定理与光电效应方程的内容，注意正确建立物理模型是解题的关键。
 13.【答案】解：小球下摆过程机械能守恒，由机械能守恒定律得：
代入数据解得：
由牛顿第二定律得：
代入数据解得：
小球与A发生弹性碰撞，碰撞过程系统动量守恒、机械能守恒
以向右为正方向，由动量守恒定律得：
由机械能守恒定律得：
代入数据解得：，
A在C上滑动时设B、C相对静止，由牛顿第二定律得：
对B、C整体：
对B：
代入数据解得：，假设正确
A、B、C组成的系统在水平方向动量守恒，以向右为正方向，由动量守恒定律得：
由能量守恒定律得：
其中，代入数据解得：，不符合实际，舍去
最终A、B、C三者相对静止，一起做匀速直线运动，设共同速度为，
A、B、C系统动量守恒，以向右为正方向，由动量守恒定律得：
由能量守恒定律得：
代入数据解得，整个装置在全过程中损失的机械能：
答：与A碰撞前瞬间，小球所受轻绳的拉力大小是14N，方向竖直向上；
与B碰撞前瞬间A的速度大小是；
整个装置在全过程中损失的机械能是。 【解析】小球下摆过程机械能守恒，应用机械能守恒定律求出碰撞前瞬间小球的速度，然后应用牛顿第二定律求出轻绳的拉力大小。
、B、C组成的系统动量守恒，应用动量守恒定律与能量守恒定律求出碰撞前瞬间A的速度大小。
应用动量守恒定律与能量守恒定律求出整个过程损失的机械能。
分析清楚物体运动过程是解题的前提，应用机械能守恒定律、动量守恒定律与能量守恒定律可以解题。
 14.【答案】解：设粒子在磁场中运动的速度大小为v，粒子从O点开始加速到达狭缝过程，由动能定理得：

解得：
根据左手定则可知粒子要做逆时针方向的循环运动，磁场方向必须垂直纸面向里。由洛伦兹力提供向心力得：

解得：
由几何知识可得磁感应强度最小值对应轨迹半径的最大值设为。做出临界情况下的轨迹如图所示：

由几何关系得：
解得：
由洛伦兹力提供向心力得：

联立解得：
满足题意的各种情况中，除区域1外，另外三个区域的轨迹半径的最大值为如上图所示，轨迹弦长对应的磁场圆的圆心角为。
若粒子在区域2、3、4内均与圆弧柱面碰撞一次，则上述圆心角为；
若粒子在区域2、3、4内均与圆弧柱面碰撞两次，则上述圆心角为
以此类推，若粒子在区域2、3、4内均与圆弧柱面碰撞n次，则上述圆心角为

由几何关系得：
同理：
解得：。
答：粒子在磁场中运动的速度大小为；
四个圆形区域所加磁场的磁感应强度最小值为，方向垂直纸面向里；
磁感应强度的所有可能值为。 【解析】根据动能定理求解粒子进入磁场运动的速度大小；
根据左手定则判断磁场方向。由几何关系确定粒子运动的最大半径，根据洛伦兹力提供向心力求解磁感应强度最小值；
根据粒子在区域2、3、4内与圆弧柱面碰撞次数，确定粒子运动半径表达式，根据洛伦兹力提供向心力求解磁感应强度。
本题考查了带电粒子在磁场中运动的问题，画运动轨迹图是解决此类问题的基本功，掌握垂直速度方向画圆心所在的直线，依据其它条件如出射点的位置，轨迹与边界相切等确定圆心位置，即可确定轨迹半径与圆心角；知道半径与速度大小相关联，时间与圆心角相关联。