真题重组卷02——2023年高考物理真题汇编重组卷(江苏专用)
展开注意事项:
1.答卷前,考生务必将自己的姓名、考生号等填写在答题卡和试卷指定位置上。
2.回答选择题时,选出每小题答案后,用铅笔把答题卡对应题目的答案标号涂黑。如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其他答案标号。回答非选择题时,将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。
3.考试结束后,将本试卷和答题卡一并交回。
第Ⅰ卷
单项选择题:共10题,每题4分,共40分,每题只有一个选项最符合题意
1.(2022年江苏高考卷)上海光源通过电子-光子散射使光子能量增加,光子能量增加后( )
A.频率减小B.波长减小C.动量减小D.速度减小
【答案】B
【详解】AB.根据可知光子的能量增加后,光子的频率增加,又根据可知光子波长减小,故A错误,B正确;
CD.根据可知光子的动量增加;又因为光子质量不变,根据可知光子速度增加,故C错误,D错误。故选B。
2.(2021年江苏高考卷)某种材料制成的半圆形透明砖平放在方格纸上,将激光束垂直于面射入,可以看到光束从圆弧面出射,沿AC方向缓慢平移该砖,在如图所示位置时,出射光束恰好消失,该材料的折射率为( )
A.1.2B.1.4C.1.6D.1.8
【答案】A
【详解】画出激光束从玻璃砖射出时恰好发生全反射的入射角如图所示
全反射的条件由几何关系知联立解得故A正确,BCD错误.故选A.
3.(2022年江苏南京一模卷)2021年11月8日,“天问一号”环绕器成功实施近火制动,准确进入遥感使命轨道。制动前环绕器在轨道I上运动,在P点制动后进入轨道Ⅱ运动。如图所示,环绕器沿轨道I、Ⅱ运动到P点的速度大小分别为vI、vⅡ;加速度大小分别为aI、aⅡ。则( )
A.vI>vⅡ aI=aⅡB.vI
【答案】A
【详解】“天问一号” 在P点制动后进入轨道Ⅱ运动,故“天问一号”在轨道I上的P点速度大小大于轨道在Ⅱ运动到P点的速度,故vI>vⅡ“天问一号”的加速度是由万有引力产生可知在同一P点,万有引力对“天问一号”产生的加速度相同,与卫星所在轨道无关,故aI=aⅡ,A正确,BCD错误;故选A。
4.(2022年江苏苏锡常镇四市一模卷)某种手机的无线充电原理如图所示。已知发射线圈的两端电压为,电流的频率为,接收线圈的两端电压为。充电时效率大约。下列说法正确的是( )
A.无线充电工作原理是“电流的磁效应”
B.接收线圈中电流的频率为
C.无线充电发射线圈与接收线圈匝数比为
D.充电时接收线圈始终有收缩的趋势
【答案】B
【详解】A.无线充电工作原理是:变化的电流流过发射线圈会产生变化的磁场,当接收线圈靠近该变化的磁场时就会产生感应电流给手机充电,利用的是电磁感应现象,故A错误;
B.接收线圈中电流的频率与发射线圈中电流的频率相等,均为,B正确;
C.若充电时不漏磁,两线圈可视为理想变压器,功率无损耗,匝数比为但是本题中充电时效率大约,功率有损耗,所以匝数比不是,故C错误;
D.发射线圈接的是交流电,当发射线圈的电流减小时,由楞次定律可知接收线圈有扩大的趋势,当发射线圈的电流增大时,由楞次定律可知接收线圈有收缩的趋势,故D错误。故选B。
5.(2021年江苏高考卷)一球面均匀带有正电荷,球内的电场强度处处为零,如图所示,O为球心,A、B为直径上的两点,,现垂直于将球面均分为左右两部分,C为截面上的一点,移去左半球面,右半球面所带电荷仍均匀分布,则( )
A.O、C两点电势相等
B.A点的电场强度大于B点
C.沿直线从A到B电势先升高后降低
D.沿直线从A到B电场强度逐渐增大
【答案】A
【详解】A.由于球壳内部的场强为零,补全以后可知在左右侧球壳在C点的合场强为零,因左右球壳的场强具有对称性,要想合场强为零只能是两部分球壳在C点的场强都是水平方向,则可以知道右侧球壳在C点的合场强水平向左,同理OC上其他点的场强都是水平向左,因此OC是等势线,故A正确;
BD.将题中半球壳补成一个完整的球壳,且带电均匀,设左、右半球在A点产生的电场强度大小分别为E1和E2;由题知,均匀带电球壳内部电场强度处处为零,则知E1=E2根据对称性,左右半球在B点产生的电场强度大小分别为E2和E1,且E1=E2在图示电场中,A的电场强度大小为E2,方向向左,B的电场强度大小为E1,方向向左,所以A点的电场强度与B点的电场强度相同,沿直线从A到B电场强度不可能逐渐增大,故BD错误;
C.根据电场的叠加原理可知,在AB连线上电场线方向向左,沿着电场线方向电势逐渐降低,则沿直线从A到B电势升高,故C错误;故选A。
6.(2022年江苏苏锡常镇四市一模卷)一列简谐横波在均匀介质中沿x轴正方向传播,已知处质点的振动方程为,则时刻的波形图正确的是( )
A.B.
C.D.
【答案】C
【详解】AB.根据题意可知,时,在处的质点处于则此时该质点位于平衡位置,故AB错误;
CD.在的下一时刻,的质点向y轴正方向振动,而该横波传播方向沿x轴正向,根据微平移法,C选项符合题意,C正确,D错误。故选C。
7.(2021年江苏南通泰州二模卷)如图所示,相同细线1、2与钢球连接,细线1的上端固定,用力向下拉线2,则( )
A.缓慢增加拉力时,线2会被拉断
B.缓慢增加拉力时,线1中张力的增量比线2的大
C.猛拉时线2断,线断前瞬间球的加速度大于重力加速度
D.猛拉时线2断,线断前瞬间球的加速度小于重力加速度
【答案】C
【详解】A.缓慢增加拉力,小球受力平衡所以细线1先被拉断,故A错误;
B.要使等式成立,细线1和2的拉力变化量是相同的,故B错误;
CD.猛拉时,细线2上拉力突然变大,作用时间极短,由于惯性,小球位置几乎不变,细线1的拉力增加几乎为零,故细线2断裂,因此断裂前细线2的拉力大于细线1,因此合力
故加速度大于重力加速度,故C正确,D错误。故选C。
8.(2021年江苏连云港二模卷)第24届冬季奥运会于2022年2月在北京召开,图甲为谷爱凌跳台滑雪的场景,运动轨迹如图乙所示。谷爱凌从C点水平飞出,落到斜坡上的D点,E点离坡道CD最远,忽略空气阻力。下列说法正确的是( )
A.从C到E的时间比从E到D的时间短
B.轨迹CE和ED长度相等
C.轨迹CE和ED在CD上的投影长度之比为1:3
D.轨迹CE和ED在水平方向的投影长度相等
【答案】D
【详解】A.以C为原点,CD为x轴,和CD垂直向上的为y轴,建立坐标系,如图
y轴方向做类竖直上抛运动,x轴方向做匀加速直线运动,当运动员速度方向与轨道平行时,在y轴方向到达最高点,根据竖直上抛运动的对称性,可知从C到E的时间等于从E到D的时间,故A错误;
BC.由A分析可得,运动员在CE段和在ED段,在y轴方向的位移大小相等方向相反,用时相等,运动员在x轴上做匀加速直线运动,则在CE段和ED段在x轴方向上位移不等,故故轨迹CE和ED长度不等,由于运动员在C点时,在x轴方向上有初速度,故轨迹CE和ED在CD上的投影长度之不为1:3,故BC错误;
D.运动员竖直方向做自由落体运动,由于A分析可得,在CE和ED两段运动过程时间相等,运动员在水平方向上做匀速直线运动,则轨迹CE和ED在水平方向的投影长度相等。故D正确。故选D。
9.(2022年江苏南京一模卷)如图所示,MN和PQ是两根足够长、电阻不计的相互平行、竖直放置的光滑金属导轨,匀强磁场垂直导轨平面。有质量和电阻的金属杆,始终与导轨垂直且接触良好。开始时,将开关S断开,让金属杆由静止开始下落,经过一段时间后,再将S闭合。金属杆所受的安培力、下滑时的速度分别用F、v表示;通过金属杆的电流、电量分别用i、q表示。若从S闭合开始计时,则F、v、i、q分别随时间t变化的图像可能正确的是( )
A.B.
C.D.
【答案】D
【详解】让金属杆由静止开始自由下落,经过一段时间后具有速度,闭合开关S后,回路产生感应电流,金属杆受到安培力竖直向上,可能有以下三种情况:
若此刻安培力等于重力,金属杆做匀速运动,安培力、运动速度、电流都不变,通过金属杆的电量与时间成正比,此情况ABC不可能,D可能;
若此刻安培力大于重力,金属杆将做加速度减小的减速运动,直至匀速运动,安培力、运动速度、电流先变小后不变,通过金属杆的电量与时间不成正比,,此情况ABCD均不可能;
若此刻安培力小于重力,金属杆将做加速度减小的加速运动,直至匀速运动,安培力、运动速度、电流先变大后不变,通过金属杆的电量与时间不成正比,此情况ABCD均不可能。综上所述q随时间t变化的图像可能正确,D正确。故选D。
10.(2022年江苏高考卷)如图所示,轻质弹簧一端固定,另一端与物块A连接在一起,处于压缩状态,A由静止释放后沿斜面向上运动到最大位移时,立即将物块B轻放在A右侧,A、B由静止开始一起沿斜面向下运动,下滑过程中A、B始终不分离,当A回到初始位置时速度为零,A、B与斜面间的动摩擦因数相同、弹簧未超过弹性限度,则( )
A.当上滑到最大位移的一半时,A的加速度方向沿斜面向下
B.A上滑时、弹簧的弹力方向不发生变化
C.下滑时,B对A的压力先减小后增大
D.整个过程中A、B克服摩擦力所做的总功大于B的重力势能减小量
【答案】B
【详解】B.由于A、B在下滑过程中不分离,设在最高点的弹力为F,方向沿斜面向下为正方向,斜面倾角为θ,AB之间的弹力为FAB,摩擦因素为μ,刚下滑时根据牛顿第二定律对AB有
对B有联立可得由于A对B的弹力FAB方向沿斜面向上,故可知在最高点F的方向沿斜面向上;由于在最开始弹簧弹力也是沿斜面向上的,弹簧一直处于压缩状态,所以A上滑时、弹簧的弹力方向一直沿斜面向上,不发生变化,故B正确;
A.设弹簧原长在O点,A刚开始运动时距离O点为x1,A运动到最高点时距离O点为x2;下滑过程AB不分离,则弹簧一直处于压缩状态,上滑过程根据能量守恒定律可得
化简得当位移为最大位移的一半时有带入k值可知F合=0,即此时加速度为0,故A错误;
C.根据B的分析可知再结合B选项的结论可知下滑过程中F向上且逐渐变大,则下滑过程FAB逐渐变大,根据牛顿第三定律可知B对A的压力逐渐变大,故C错误;
D.整个过程中弹力做的功为0,A重力做的功为0,当A回到初始位置时速度为零,根据功能关系可知整个过程中A、B克服摩擦力所做的总功等于B的重力势能减小量,故D错误。故选B。
第Ⅱ卷
二、非选择题:共5题,共60分。其中第12题~第15题解答时请写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤,只写出最后答案的不能得分;有数值计算时,答案中必须明确写出数值和单位。
11.(2021年江苏高考卷)小明利用如图1所示的实验装置验证动量定理。将遮光条安装在滑块上,用天平测出遮光条和滑块的总质量,槽码和挂钩的总质量。实验时,将滑块系在绕过定滑轮悬挂有槽码的细线上。滑块由静止释放,数字计时器记录下遮光条通过光电门1和2的遮光时间和,以及这两次开始遮光的时间间隔,用游标卡尺测出遮光条宽度,计算出滑块经过两光电门速度的变化量。
(1)游标卡尺测量遮光条宽度如图2所示,其宽度___________;
(2)打开气泵,带气流稳定后调节气垫导轨,直至看到导轨上的滑块能在短时间内保持静止,其目的是___________;
(3)多次改变光电门2的位置进行测量,得到和的数据如下表请根据表中数据,在方格纸上作出图线___________。
(4)查得当地的重力加速度,根据动量定理,图线斜率的理论值为___________;
(5)实验结果发现,图线斜率的实验值总小于理论值,产生这一误差的两个可能原因时___________。
A.选用的槽码质量偏小
B.细线与气垫导轨不完全平行
C.每次释放滑块的位置不同
D.实验中的测量值偏大
【答案】 10.20 将气垫导轨调至水平 1.96 BD
【详解】(1)[1]游标卡尺的读数为;
(2)[2]滑块保持稳定,说明气垫导轨水平;
(3)[3]根据表格中数据描点并用直线连接
(4)[4] 根据动量定理变形得则图线斜率的理论值
(5)[5]根据动量定理变形得
A.槽码质量偏小,而实际的槽码质量偏大,则合外力偏大,所以图线斜率的实验值偏大,A错误;
B.细线与气垫导轨不平行,滑块实际所受合外力为的水平分力,所以图线斜率的实验值偏小,B正确;
C.滑块释放的位置与斜率相关的参量无关,C错误;
D.偏大,则偏小,图线斜率偏小,D正确。故选BD。
12.(2021年江苏高考卷)如图所示,一定质量理想气体被活塞封闭在气缸中,活塞的面积为S,与气缸底部相距L,气缸和活塞绝热性能良好,气体的压强、温度与外界大气相同,分别为和。现接通电热丝加热气体,一段时间后断开,活塞缓慢向右移动距离L后停止,活塞与气缸间的滑动摩擦为f,最大静摩擦力等于滑动摩擦力,整个过程中气体吸收的热量为Q,求该过程中
(1)内能的增加量;
(2)最终温度T。
【答案】(1);(2)
【详解】(1)活塞移动时受力平衡气体对外界做功根据热力学第一定律
解得
(2)活塞发生移动前,等容过程活塞向右移动了L,等压过程且解得
13.(2022年江苏高考卷)利用云室可以知道带电粒子的性质,如图所示,云室中存在磁感应强度大小为B的匀强磁场,一个质量为m、速度为v的电中性粒子在A点分裂成带等量异号电荷的粒子a和b,a、b在磁场中的径迹是两条相切的圆弧,相同时间内的径迹长度之比,半径之比,不计重力及粒子间的相互作用力,求:
(1)粒子a、b的质量之比;
(2)粒子a的动量大小。
【答案】(1);(2)
【详解】(1)分裂后带电粒子在磁场中偏转做匀速圆周运动,洛伦兹力提供向心力,则有
解得由题干知半径之比,故因为相同时间内的径迹长度之比,则分裂后粒子在磁场中的速度为联立解得
(2)中性粒子在A点分裂成带等量异号电荷的粒子a和b,分裂过程中,没有外力作用,动量守恒,根据动量守恒定律因为分裂后动量关系为,联立解得
14.(2021年江苏高考卷)如图所示的离心装置中,光滑水平轻杆固定在竖直转轴的O点,小圆环A和轻质弹簧套在轻杆上,长为的细线和弹簧两端分别固定于O和A,质量为m的小球B固定在细线的中点,装置静止时,细线与竖直方向的夹角为,现将装置由静止缓慢加速转动,当细线与竖直方向的夹角增大到时,A、B间细线的拉力恰好减小到零,弹簧弹力与静止时大小相等、方向相反,重力加速度为g,取,,求:
(1)装置静止时,弹簧弹力的大小F;
(2)环A的质量M;
(3)上述过程中装置对A、B所做的总功W。
【答案】(1);(2);(3)
【详解】(1)设、的张力分别为、,A受力平衡,B受力平衡;解得
(2)设装置转动的角速度为,对A:;对B:解得
(3)B上升的高度,A、B的动能分别为;
根据能量守恒定律可知解得
15.(2022年江苏高考卷)某装置用电场控制带电粒子运动,工作原理如图所示,矩形区域内存在多层紧邻的匀强电场,每层的高度均为d,电场强度大小均为E,方向沿竖直方向交替变化,边长为,边长为,质量为m、电荷量为的粒子流从装置左端中点射入电场,粒子初动能为,入射角为,在纸面内运动,不计重力及粒子间的相互作用力。
(1)当时,若粒子能从边射出,求该粒子通过电场的时间t;
(2)当时,若粒子从边射出电场时与轴线的距离小于d,求入射角的范围;
(3)当,粒子在为范围内均匀射入电场,求从边出射的粒子与入射粒子的数量之比。
【答案】(1);(2)或;(3)
【详解】(1)电场方向竖直向上,粒子所受电场力在竖直方向上,粒子在水平方向上做匀速直线运动,速度分解如图所示
粒子在水平方向的速度为根据可知解得
(2)粒子进入电场时的初动能粒子进入电场沿电场方向做减速运动,由牛顿第二定律可得粒子从边射出电场时与轴线的距离小于d,则要求解得
所以入射角的范围为或
(3)设粒子入射角为时,粒子恰好从D点射出,由于粒子进入电场时,在水平方向做匀速直线运动,在竖直方向反复做加速相同的减速运动,加速运动。粒子的速度运动时间为
粒子在沿电场方向,反复做加速相同的减速运动,加速运动,则;;;;;则;则粒子在分层电场中运动时间相等,设为,则
且代入数据化简可得
即解得(舍去)或解得则从边出射的粒子与入射粒子的数量之比0.721
0.790
0.854
0.913
0.968
1.38
1.52
1.64
1.75
1.86
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