2023年普通高等学校招生全国统一考试(新课标卷)

2023年普通高等学校招生全国统一考试(新课标卷)14．(2023·新课标卷·14)船上的人和水下的潜水员都能听见轮船的鸣笛声。声波在空气中和在水中传播时的(　　)A．波速和波长均不同B．频率和波速均不同C．波长和周期均不同D．周期和频率均不同答案　A解析　声波在不同介质中频率和周期都不变，波长和波速都发生改变，所以选项A正确，B、C、D错误。15．(2023·新课标卷·15)无风时，雨滴受空气阻力的作用在地面附近会以恒定的速率竖直下落。一质量为m的雨滴在地面附近以速率v下落高度h的过程中，克服空气阻力做的功为(重力加速度大小为g)(　　)A．0B．mghC.mv2－mghD.mv2＋mgh答案　B解析　由于雨滴是匀速下落，所以受力平衡，空气阻力等于重力，Ff＝mg，所以克服空气阻力做的功为：Wf＝Ff·h＝mgh，选项B正确。16．(2023·新课标卷·16)铯原子基态的两个超精细能级之间跃迁发射的光子具有稳定的频率，铯原子钟利用的两能级的能量差量级为10－5eV，跃迁发射的光子的频率量级为(普朗克常量h＝6.63×10－34J·s，元电荷e＝1.60×10－19C)(　　)A．103HzB．106HzC．109HzD．1012Hz答案　C解析　根据已知条件可得：E＝10－5eV＝1.6×10－24J，根据E＝hν，可得光子频率为：ν＝＝≈2.4×109Hz，选项C正确。17．(2023·新课标卷·17)2023年5月，世界现役运输能力最大的货运飞船天舟六号，携带约5800kg的物资进入距离地面约400km(小于地球同步卫星与地面的距离)的轨道，顺利对接中国空间站后近似做匀速圆周运动。对接后，这批物资(　　)A．质量比静止在地面上时小 B．所受合力比静止在地面上时小C．所受地球引力比静止在地面上时大D．做圆周运动的角速度大小比地球自转角速度大答案　D解析　物体在低速(速度远小于光速)宏观条件下质量保持不变，即物资在空间站和地面质量相同，故A错误；设空间站离地面的高度为h，这批物资在地面上静止，所受合力为零，在空间站所受合力为地球引力即F＝，在地面受地球引力为F1＝，因此有F1>F，故B、C错误；物资绕地球做匀速圆周运动，由万有引力提供向心力有＝mω2r，解得ω＝，这批物资在空间站的轨道半径小于地球同步卫星的轨道半径，因此这批物质的角速度大于地球同步卫星的角速度，地球同步卫星的角速度等于地球自转的角速度，即这批物资的角速度大于地球自转的角速度，故D正确。18．(2023·新课标卷·18)一电子和一α粒子从铅盒上的小孔O竖直向上射出后，打到铅盒上方水平放置的屏幕P上的a和b两点，a点在小孔O的正上方，b点在a点的右侧，如图所示。已知α粒子的速度约为电子速度的，铅盒与屏幕之间存在匀强电场和匀强磁场，则电场和磁场方向可能为(　　)A．电场方向水平向左、磁场方向垂直纸面向里B．电场方向水平向左、磁场方向垂直纸面向外C．电场方向水平向右、磁场方向垂直纸面向里D．电场方向水平向右、磁场方向垂直纸面向外答案　C解析　若a为电子轨迹，b为α粒子轨迹，则只能电场方向水平向左，磁场方向垂直纸面向外，此时，对电子应有Fe洛＝evB，Fe电＝eE，Fe洛＝Fe电，对α粒子有Fα洛＝2eB，Fα电＝2eE，此时，Fα洛<Fα电，故α粒子应向左偏，不满足题目情景，故A、B错误；若a为α粒子轨迹，b为电子轨迹，则只能电场方向水平向右，磁场方向垂直纸面向里，此时，对α粒子有Fα洛＝2eB，Fα电＝2eE，Fα洛＝Fα电，对电子应有Fe洛＝evB，Fe电＝eE，Fe洛>Fe电 ，电子应向右偏，满足题目情景，故C正确，D错误。19．(多选)(2023·新课标卷·19)使甲、乙两条形磁铁隔开一段距离，静止于水平桌面上，甲的N极正对着乙的S极，甲的质量大于乙的质量，两者与桌面之间的动摩擦因数相等。现同时释放甲和乙，在它们相互接近过程中的任一时刻(　　)A．甲的速度大小比乙的大B．甲的动量大小比乙的小C．甲的动量大小与乙的相等D．甲和乙的动量之和不为零答案　BD解析　如图所示：根据牛顿第二定律：a甲＝＝－μg，a乙＝－μg，由于m甲>m乙，所以a甲<a乙，由于两物体运动时间相同，且同时由静止释放，所以可得v甲<v乙，所以选项A错误；由于m甲>m乙，Ff1>Ff2，所以对于整个系统不满足动量守恒，所以甲的动量大小与乙的不相等，选项C错误；对于整个系统而言，由于Ff1>Ff2，合力方向向左，合冲量方向向左，所以合动量方向向左，故甲的动量大小比乙的小，选项B、D正确。20．(多选)(2023·新课标卷·20)一质量为1kg的物体在水平拉力的作用下，由静止开始在水平地面上沿x轴运动，出发点为x轴零点，拉力做的功W与物体坐标x的关系如图所示。物体与水平地面间的动摩擦因数为0.4，重力加速度大小取10m/s2。下列说法正确的是(　　)A．在x＝1m时，拉力的功率为6WB．在x＝4m时，物体的动能为2JC．从x＝0运动到x＝2m，物体克服摩擦力做的功为8JD．从x＝0运动到x＝4m的过程中，物体的动量最大为2kg·m/s答案　BC解析　由图像可知，W－x图像的斜率表示拉力F,0～2m过程中拉力大小为6N,2～4m过程中拉力大小为3N，由牛顿第二定律可知，a1＝＝2m/s2，a2＝＝－1m/s2，故0～2m过程中，物体做匀加速运动，2～4m过程中，物体做匀减速运动。在x＝1m 时，由公式v12＝2a1x1，解得v1＝2m/s，此时拉力的功率P＝F1v1＝12W，故A错误；在x＝4m时，物体的动能Ek＝W总－Ffx4＝18J－16J＝2J，故B正确；从x＝0运动到x＝2m，物体克服摩擦力做的功W克f＝Ffx2＝8J，故C正确；从x＝0运动到x＝4m的过程中，物体在x＝2m时速度最大，由v22＝2a1x2，解得v2＝2m/s，此时物体的动量p＝mv2＝2kg·m/s，故D错误。21.(多选)(2023·新课标卷·21)如图，一封闭着理想气体的绝热汽缸置于水平地面上，用轻弹簧连接的两绝热活塞将汽缸分为f、g、h三部分，活塞与汽缸壁间没有摩擦。初始时弹簧处于原长，三部分中气体的温度、体积、压强均相等。现通过电阻丝对f中的气体缓慢加热，停止加热并达到稳定后(　　)A．h中的气体内能增加B．f与g中的气体温度相等C．f与h中的气体温度相等D．f与h中的气体压强相等答案　AD解析　对f中的气体加热，则f中气体温度升高，体积增加，此时f挤压g、h，而g、h中均为绝热部分，故g、h体积均减小，压强增大，弹簧弹力增加。当f右侧活塞向右移动时，对g、h均做正功，由热力学第一定律可知，内能增加，g、h中的气体温度升高，故A正确；当系统稳定时，满足pfS＝pgS＋F＝phS，则此时f与h中的气体压强相等，故D正确；由于h体积变小，温度升高，且pfS＝pgS＋F＝phS，故Vh<Vg<Vf，由理想气体状态方程可知＝＝，所以Th<Tf，故C错误；由理想气体状态方程可知＝＝，由于pg<pf，Vg<Vf，故Tg<Tf，故B错误。22．(2023·新课标卷·22)在“观察电容器的充、放电现象”实验中，所用器材如下：电池、电容器、电阻箱、定值电阻、小灯泡、多用电表、电流表、秒表、单刀双掷开关以及导线若干。(1)用多用电表的电压挡检测电池的电压。检测时，红表笔应该与电池的________(填“正极”或“负极”)接触。(2)某同学设计的实验电路如图(a)所示。先将电阻箱的阻值调为R1，将单刀双掷开关S与 “1”端相接，记录电流随时间的变化。电容器充电完成后，开关S再与“2”端相接，相接后小灯泡亮度变化情况可能是________。(填正确答案标号)A．迅速变亮，然后亮度趋于稳定B．亮度逐渐增大，然后趋于稳定C．迅速变亮，然后亮度逐渐减小至熄灭(3)将电阻箱的阻值调为R2(R2>R1)，再次将开关S与“1”端相接，再次记录电流随时间的变化情况。两次得到的电流I随时间t变化如图(b)中曲线所示，其中实线是电阻箱阻值为________(填“R1”或“R2”)时的结果，曲线与坐标轴所围面积等于该次充电完成后电容器上的________(填“电压”或“电荷量”)。答案　(1)正极　(2)C　(3)R2　电荷量解析　(1)多用电表应满足电流“红进黑出”，因此红表笔与电源的正极相连；(2)电容器放电过程中，电流由大逐渐变小，则小灯泡迅速变亮，然后亮度逐渐减小至熄灭，故C正确；(3)实线表示充电慢，用时长，最大电流小，故接入的电阻应该为大的电阻，即R2，因此实线表示电阻箱阻值为R2；根据公式I＝，则I－t图像与坐标轴所围的面积表示电容器上电荷量。23．(2023·新课标卷·23)一学生小组做“用单摆测量重力加速度的大小”实验。(1)用实验室提供的螺旋测微器测量摆球直径。首先，调节螺旋测微器，拧动微调旋钮使测微螺杆和测砧相触时，发现固定刻度的横线与可动刻度上的零刻度线未对齐，如图(a)所示，该示数为________mm；螺旋测微器在夹有摆球时示数如图(b)所示，该示数为________mm，则摆球的直径为________mm。(2)单摆实验的装置示意图如图(c)所示，其中角度盘需要固定在杆上的确定点O处，摆线在角度盘上所指的示数为摆角的大小。若将角度盘固定在O点上方，则摆线在角度盘上所指的示数为5°时，实际摆角________5°(填“大于”或“小于”)。 (3)某次实验所用单摆的摆线长度为81.50cm，则摆长为________cm。实验中观测到从摆球第1次经过最低点到第61次经过最低点的时间间隔为54.60s，则此单摆周期为________s，该小组测得的重力加速度大小为________m/s2。(结果均保留3位有效数字，π2取9.870)答案　(1)0.006(0.007也可)　20.035(20.034、20.036均可)　20.029(20.027、20.028、20.030均可)　(2)大于　(3)82.5　1.82　9.83解析　(1)题图(a)读数为0＋0.6×0.01mm＝0.006mm(0.007mm也可)；题图(b)读数为20mm＋3.5×0.01mm＝20.035mm(20.034mm、20.036mm均可)；则摆球的直径为20.035mm－0.006mm＝20.029mm(20.027mm、20.028mm、20.030mm均可)(2)若角度盘上移则形成如图所示图样，则实际摆角大于5°。(3)摆长＝摆线长度＋半径，代入数据计算可得摆长为82.5cm；小球从第1次到61次经过最低点经过了30个周期，则T＝s＝1.82s根据单摆周期公式T＝2π，可得g＝≈9.83m/s2。24．(2023·新课标卷·24)将扁平的石子向水面快速抛出，石子可能会在水面上一跳一跳地飞向远方，俗称“打水漂”。要使石子从水面跳起产生“水漂”效果，石子接触水面时的速度方向与水面的夹角不能大于θ。为了观察到“水漂”，一同学将一石子从距水面高度为h处水平抛出，抛出速度的最小值为多少？(不计石子在空中飞行时的空气阻力，重力加速度大小为g)答案　解析　石子做平抛运动，落到水面时竖直方向的速度：vy2＝2gh，得：vy＝又由题意可知，≤tanθ，则初速度：v0≥，即抛出时的最小速度为。25.(2023·新课标卷·25)密立根油滴实验的示意图如图所示。两水平金属平板上下放置，间距固定，可从上板中央的小孔向两板间喷入大小不同、带电量不同、密度相同的小油滴。 两板间不加电压时，油滴a、b在重力和空气阻力的作用下竖直向下匀速运动，速率分别为v0、；两板间加上电压后(上板为正极)，这两个油滴很快达到相同的速率，均竖直向下匀速运动。油滴可视为球形，所受空气阻力大小与油滴半径、运动速率成正比，比例系数视为常数。不计空气浮力和油滴间的相互作用。(1)求油滴a和油滴b的质量之比；(2)判断油滴a和油滴b所带电荷的正负，并求a、b所带电荷量的绝对值之比。答案　(1)8∶1　(2)a带负电　b带正电　4∶1解析　(1)由题意，设空气阻力为f，f＝krv，则无电压时，有：油滴a：mag＝krav0，油滴b：mbg＝krb·，又m＝ρ·πr3，可得：＝2∶1，＝8∶1(2)由题可知加电压后，油滴a做减速运动，油滴b做加速运动，直到两者共速，所以油滴a受到向上的静电力，油滴b受到向下的静电力，故油滴a带负电，油滴b带正电。油滴a：mag＝kra·＋qaE油滴b：mbg＋qbE＝krb·，可得：＝4∶1。26．(2023·新课标卷·26)一边长为L、质量为m的正方形金属细框，每边电阻为R0，置于光滑的绝缘水平桌面(纸面)上。宽度为2L的区域内存在方向垂直于纸面的匀强磁场，磁感应强度大小为B，两虚线为磁场边界，如图(a)所示。 (1)使金属框以一定的初速度向右运动，进入磁场。运动过程中金属框的左、右边框始终与磁场边界平行，金属框完全穿过磁场区域后，速度大小降为它初速度的一半，求金属框的初速度大小。(2)在桌面上固定两条光滑长直金属导轨，导轨与磁场边界垂直，左端连接电阻R1＝2R0，导轨电阻可忽略，金属框置于导轨上，如图(b)所示。让金属框以与(1)中相同的初速度向右运动，进入磁场。运动过程中金属框的上、下边框处处与导轨始终接触良好。求在金属框整个运动过程中，电阻R1产生的热量。答案　(1)　(2)解析　(1)金属框进入磁场的过程，根据法拉第电磁感应定律有E＝BLv感应电流I＝金属框右边框所受的安培力大小F安＝BIL安培力的冲量大小IF＝∑BIL·Δt＝∑·Δt又∑v·Δt＝L，可得IF＝金属框完全进入磁场到即将离开磁场的过程中，左右两边产生的感应电动势相互抵消，无感应电流产生，不受安培力作用根据金属框进入磁场的情况可知，金属框出磁场时同样有IF＝根据动量定理可得－2IF＝m－mv0解得v0＝(2)金属框进入磁场过程，由于金属框的上、下边框处处与导轨始终接触良好，所以金属框的上、下边框被短路，作出等效电路如图甲所示。设金属框速度大小为v1，根据法拉第电磁感应定律有E＝BLv1感应电流I＝＝ 设金属框完全进入磁场时速度大小为v2，由动量定理可得－∑BIL·Δt＝mv2－mv0又∑v1·Δt＝L，可得v2＝，由能量守恒定律可得，此过程中电路中产生的总热量Q总1＝mv02－mv22由并联电路电流规律和Q＝I2Rt可知，R1上产生的热量Q1＝Q总1＝金属框完全进入磁场后到右边框运动到磁场右边界时，等效电路如图乙所示。通过R1的电流I1＝＝，即流过左右边框的电流之和为设金属框右边框刚要出磁场时速度大小为v3，由动量定理可得－∑BI1L·Δt＝mv3－mv2可得v3＝0，则右边框刚好不出磁场由能量守恒定律可得，此过程中电路中产生的总热量Q总2＝mv22－mv32R1上产生的热量Q2＝Q总2＝在金属框整个运动过程中，电阻R1产生的热量为Q＝Q1＋Q2＝