2023年普通高等學校招生全國統一考試(ⅰ卷)
理科綜合能力測試(物理部分)
（河南、河北、山西、江西、湖北、湖南、廣東、安徽、福建、山東）
第ⅰ卷（選擇題共126分）
二、選擇題：本大題共8小題，每小題6分。在每小題給出的四個選項中，第14~17題只有一項是符合題目要求，第18~21題有多項符合題目要求。
全部選對的得6分，選對但不全的得3分。有選錯的得0分。
14．一平行板電容器兩極板之間充滿雲母介質，接在恆壓直流電源上，若將雲母介質移出，則電容器
a．極板上的電荷量變大，極板間的電場強度變大
b．極板上的電荷量變小，極板間的電場強度變大
c．極板上的電荷量變大，極板間的電場強度不變
d．極板上的電荷量變小，極板間的電場強度不變
【答案】d
【解析】由可知，當雲母介質抽出時，變小，電容器的電容變小；因為電容器接在恆壓直流電源上，故不變，根據可知，當減小時，減小。再由，由於與都不變，故電場強度不變，正確選項：d
【考點】電容器的基本計算。
15．現代質譜儀可用來分析比質子重很多的離子，其示意圖如圖所示，其中加速電壓恆定。質子在入口處從靜止開始被加速電場加速，經勻強磁場偏轉後從出口離開磁場。若某種一價正離子在入口處從靜止開始被同一加速電場加速，為使它經勻強磁場偏轉後仍從同一出口離開磁場，需將磁感應強度增加到原來的12倍。
此離子和質子的質量比約為
a．11 b．12 c．121 d．144
【答案】d
【解析】設質子的質量數和電荷數分別為、，一價正離子的質量數和電荷數為、，對於任意粒子，在加速電場中，由動能定理得： 故
在磁場中應滿足 ②
由題意，由於兩種粒子從同一入口垂直進入磁場，從同一出口垂直離開磁場，故在磁場中做勻速圓周運動的半徑應相同．由①②式聯立求解得勻速圓周運動的半徑，由於加速電壓不變，故其中，可得
故一價正離子與質子的質量比約為144
【考點】帶電粒子在電場、磁場中的運動、質譜儀。
16．一含有理想變壓器的電路如圖所示，圖中電阻r1，r2和r3的阻值分別為3ω，1ω，4ω，為理想交流電流錶，u為正弦交流電壓源，輸出電壓的有效值恆定。當開關s斷開時，電流錶的示數為i；當s閉合時，電流錶的示數為4i．該變壓器原、副線圈匝數比為
a．2 b．3 c．4 d．5
【答案】b
【解析】解法一：當s斷開時，電路如右圖所示
由閉合電路歐姆定律，原線圈兩端電壓
得根據變壓器原副邊電壓關係
副線圈中的電流
聯立①②③得
當s閉合時，電路如右圖所示
由閉合電路歐姆定律，原線圈兩端電壓
得 ⑤
根據變壓器原副邊電壓關係
副線圈中的電流得
聯立⑤⑥⑦得
聯立④⑧解得
解法二：設開關斷開前後，變壓器的等效電阻為和，由於變壓器輸入功率與輸出功率相同，
閉合前：，得 ①
閉合後：，得 ②
根據閉合電路歐姆定律：
閉合前閉合後
根據以上各式得：
解得，【考點】變壓器的計算
【難點】由於原邊迴路有電阻，原線圈兩端電壓不等於電源電壓
17．利用三顆位置適當的地球同步衛星，可使地球赤道上任意兩點之間保持無線電通訊，目前地球同步衛星的軌道半徑為地球半徑的6.6倍，假設地球的自轉週期變小，若仍僅用三顆同步衛星來實現上述目的，則地球自轉週期的最小值約為
a．1h b．4h c．8h d．16h
【答案】b
【解析】地球自轉週期變小，衛星要與地球保持同步，則衛星的公轉週期也應隨之變小，由可得，則衛星離地球的高度應變小，要實現三顆衛星覆蓋全球的目的，則衛星週期最小時，由數學幾何關係可作右圖。
由幾何關係得，衛星的軌道半徑為 ①
由克卜勒第三定律 ，代入題中資料，得
②由①②解得
【考點】衛星執行規律；克卜勒第三定律的應用。
【難點】做出最小週期時的衛星空間關係圖
18．一質點做勻速直線運動，現對其施加一恒力，且原來作用在質點上的力不發生改變，則
a．質點速度的方向總是與該恒力的方向相同
b．質點速度的方向不可能總是與該恒力的方向垂直
c．質點加速度的方向總是與該恒力的方向相同
d．質點單位時間內速率的變化量總是不變
【答案】bc
【解析】質點一開始做勻速直線運動，處於平衡狀態，施加恒力後，則該質點的合外力為該恒力。若該恒力方向與質點原運動方向不共線，則質點做曲線運動，質點速度方向時刻與恒力方向不同，a錯誤；若的方向某一時刻與質點運動方向垂直，之後質點作曲線運動，力與運動方向夾角會發生變化，例如平拋運動，b正確；由牛頓第二定律可知，質點加速度方向與其所受合外力方向相同，c正確；根據加速度的定義，相等時間內速度變化量相同，速率變化量不一定相同，d錯誤。
【考點】牛頓運動定律；力和運動的關係；加速度的定義。
【易錯點】b選項易錯誤地以「勻速圓周運動」作為反例來推翻結論
19．如圖，一光滑的輕滑輪用細繩oo'懸掛於o點；另一細繩跨過滑輪，其一端懸掛物塊a，另一端系一位於水平粗糙桌面上的物塊b．外力f向右上方拉b，整個系統處於靜止狀態。若f方向不變，大小在一定範圍內變化，物塊b仍始終保持靜止，則
a．繩oo'的張力也在一定範圍內變化
b．物塊b所受到的支援力也在一定範圍內變化
c．連線a和b的繩的張力也在一定範圍內變化
d．物塊b與桌面間的摩擦力也在一定範圍內變化
【答案】bd
【解析】由題意，在保持方向不變，大小發生變化的過程中，物體、均保持靜止，各繩角度保持不變；選受力分析得，繩的拉力，所以物體受到繩的拉力保持不變。由滑輪性質，滑輪兩側繩的拉力相等，所以受到繩的拉力大小、方向均保持不變，c選項錯誤；、受到繩的拉力大小方向均不變，所以的張力不變，a選項錯誤；對進行受力分析，並將各力沿水平方向和豎直方向分解，如圖所示。由受力平衡得：
，。和始終不變，當大小在一定範圍內變化時；支援力在一定範圍內變化，b選項正確；摩擦力也在一定範圍內發生變化，d選項正確。
【考點】考查動態平衡分析、力的正交分解和力的平衡方程。
20．如圖，一帶負電荷的油滴在勻強電場中運動，其軌跡在豎直平面（紙面）內，且相對於過軌跡最低點p的豎直線對稱。忽略空氣阻力。由此可知
a．q點的電勢比p點高
b．油滴在q點的動能比它在p點的大
c．油滴在q點的電勢能比它在p點的大
d．油滴在q點的加速度大小比它在p點的小
【答案】ab
【解析】由於勻強電場中的電場力和重力都是恒力，所以合外力為恒力，加速度恆定不變，所以d選項錯。由於油滴軌跡相對於過的豎直線對稱且合外力總是指向軌跡彎曲內側，所以油滴所受合外力沿豎直方向，電場力豎直向上。當油滴得從點運動到時，電場力做正功，電勢能減小，c選項錯誤；油滴帶負電，電勢能減小，電勢增加，所以點電勢高於點電勢，a選項正確；在油滴從點運動到的過程中，合外力做正功，動能增加，所以點動能大於點，b選項正確；所以選ab。
【考點】帶電粒子在復合場中運動、曲線運動中物體受力特點、帶電粒子電場力做功與電勢能的關係、電勢能變化與電勢變化的關係。
21．甲、乙兩車在平直公路上同向行駛，其v-t影象如圖所示。已知兩車在t=3s時併排行駛，則
a．在t=1s時，甲車在乙車後
b．在t=0時，甲車在乙車前7.5m
c．兩車另一次併排行駛的時刻是t=2s
d．甲、乙兩車兩次併排行駛的位置之間沿公路方向的距離為40m
【答案】bd
【解析】甲、乙都沿正方向運動。時併排行駛，，，由圖可知：內位移，．故時，甲乙相距，即甲在乙前方，b正確。
內，，，，說明甲、乙初相遇。a、c錯誤。乙兩次相遇地點之間的距離為，所以d正確；
【考點】圖的解讀和位移的計算、追擊相遇問題。
【難點】根據位移判斷兩車在不同時刻的位置關係。
第ii卷（非選擇題共174分）
三、非選擇題：包括必考題和選考題兩部分。第22題~第32題為必考題，每個試題考生都必須做答。第33題~第40題為選考題，考生根據要求做答。
（一）必考題（共129分）
22．(5分)某同學用圖（a）所示的實驗裝置驗證機械能守恆定律，其中打點計時器的電源為交流電源，可以使用的頻率有20hz、30hz和40hz，打出紙帶的一部分如圖（b）所示。
該同學在實驗中沒有記錄交流電的頻率，需要用實驗資料和其他條件進行推算。
（1）若從打出的紙帶可判定重物勻加速下落，利用和圖（b）中給出的物理量可以寫出：在打點計時器打出b點時，重物下落的速度大小為打出c點時重物下落的速度大小為________，重物下落的加速度的大小為________．
（2）已測得s1=8.89cm，s2=9.50cm，s3=10.
10cm；當重力加速度大小為9.80m/，試驗中重物受到的平均阻力大小約為其重力的1%。由此推算出為________hz．
【答案】⑴，，；⑵40
【解析】⑴由於重物勻加速下落，各相鄰點之間時間間隔相同，因此點應是從運動到的過程的中間時刻，由勻變速直線運動的推論可得：點的速度等於段的平均速度，即
由於，故
同理可得
勻加速直線運動的加速度
故 ①
⑵重物下落的過程中，由牛頓第二定律可得： ②
由已知條件 ③
由②③得
代入①得：，代入資料得
【考點】利用運動學公式和推論處理紙帶問題。
23．（10分） 現要組裝乙個由熱敏電阻控制的報警系統，當要求熱敏電阻的溫度達到或超過60°c時，系統報警。提供的器材有：熱敏電阻，報警器（內阻很小，流過的電流超過ic時就會報警），電阻箱（最大阻值為999.
9ω），直流電源（輸出電壓為u，內阻不計），滑動變阻器r1（最大阻值為1000ω），滑動變阻器r2（最大阻值為2000ω），單刀雙擲開關乙個，導線若干。
在室溫下對系統進行調節，已知u約為18v，ic約為10ma；流過報警器的電流超過20ma時，報警器可能損壞；該熱敏電阻的阻值隨溫度的公升高而減小，在60°c時阻值為650.0ω．
(1)在答題卡上完成待調節的報警系統原理電路圖的連線。
(2)在電路中應選用滑動變阻器________（填「r1」或「r2」）。
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