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2023年普通高等學校招生全國統一考試(ⅱ卷)
理科綜合能力測試(物理部分)
第ⅰ卷（選擇題共126分）
二、選擇題：本題共8小題，每小題6分。在每小題給出的四個選項中，第14~18題只有一項符合題目要求，第19~21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．質量為m的物體用輕繩ab懸掛於天花板上．用水平向左的力f緩慢拉動繩的中點o，如圖所示。用t表示繩oa段拉力的大小，在o點向左移動的過程中
a．f逐漸變大，t逐漸變大
b．f逐漸變大，t逐漸變小
c．f逐漸變小，t逐漸變大
d．f逐漸變小，t逐漸變小
【答案】a
【解析】動態平衡問題，與的變化情況如圖：
可得：【考點】物體平衡
15．如圖，p是固定的點電荷，虛線是以p為圓心的兩個圓．帶電粒子q在p的電場中運動，運動軌跡與兩圓在同一平面內，a、b、c為軌跡上的三個點．若q僅受p的電場力作用，其在a、b、c點的加速度大小分別為，，，速度大小分別為，，，則
a． b．
c． d．
【答案】d
【解析】由庫侖定律可知，粒子在a、b、c三點受到的電場力的大小關係為，由，可知，由題意可知，粒子q的電性與p相同，受斥力作用結合運動軌跡，得
【考點】牛頓第二定律、庫侖定律、電荷間相互作用。
16．小球p和q用不可伸長的輕繩懸掛在天花板上，p球的質量大於q球的質量，懸掛p球的繩比懸掛q球的繩短．將兩球拉起，使兩繩均被水平拉直，如圖所示，將兩球由靜止釋放，在各自軌跡的最低點．
a．p球的速度一定大於q球的速度
b．p球的動能一定小於q球的動能
c．p球所受繩的拉力一定大於q球所受繩的拉力
d．p球的向心加速度一定小於q球的向心加速度
【答案】c
【解析】由動能定理：得．由於，則，a錯誤； 又，其大小無法判斷，b錯誤； 受力分析；；聯立可得，則c正確， d錯誤。
【考點】牛頓第二定律、圓周運動、動能定理。
17．阻值相等的四個電阻，電容器c及電池e（內阻可忽略）連線成如圖所示電路．開關s斷開且電流穩定時，c所帶的電荷量為；閉合開關s，電流再次穩定後，c所帶的電荷量為．與的比值為
abcd．
【答案】c
【解析】由已知可得： 則
s斷開時等效電路如圖：
s閉合時等效電路如圖：
則【考點】串並聯電路、電容器的電容。
18．一圓筒處於磁感應強度大小為b的勻強磁場中，磁場方向與筒的軸平行，筒的橫截面如圖所示。圖中直徑mn的兩端分別開有小孔．筒繞其中心軸以角速度順時針轉動．在該截面內，一帶電粒子從小孔m射入筒內，射入時的運動方向與mn成角．當筒轉過時，該粒子恰好從小孔n飛出圓筒．不計重力．若粒子在筒內未與筒壁發生碰撞，則帶電粒子的比荷為
abcd．
【答案】a
【解析】如圖所示，由幾何關係可知粒子的運動軌跡圓心為，
由粒子在磁場中的運動規律可知①
②由①②得即比荷③
由圓周運動與幾何關係可知
即則 ④
又有 ⑤
由③④⑤得
【考點】帶電粒子在磁場中運動。
19．兩實心小球甲和乙由同一種材料製成，甲球質量大於乙球質量．兩球在空氣中由靜止下落，假設它們運動時受到的阻力與球的半徑成正比，與球的速率無關．若它們下落相同的距離，則
a．甲球用的時間比乙球長
b．甲球末速度的大小大於乙球末速度的大小
c．甲球加速度的大小小於乙球加速度的大小
d．甲球克服阻力做的功大於乙球克服阻力做的功
【答案】bd
【解析】設，則受力分析得又、，
得．由、可知，c錯誤； v-t影象如圖，可知甲、乙位移相同，則b正確； a錯誤；由功的定義可知，，，則 d正確。
【考點】牛頓第二定律、速度影象、功。
20．法拉第圓盤發動機的示意圖如圖所示．銅圓盤安裝在豎直的銅軸上，兩銅片p、q分別與圓盤的邊緣和銅軸接觸．圓盤處於方向豎直向上的勻強磁場b中．圓盤旋轉時，關於流過電阻r的電流，下列說法正確的是
a．若圓盤轉動的角速度恆定，則電流大小恆定
b．若從上向下看，圓盤順時針轉動，則電流沿a到b的方向流動
c．若圓盤轉動方向不變，角速度大小發生變化，則電流方向可能發生變化
d．若圓盤轉動的角速度變為原來的兩倍，則電流在r上的熱功率也變為原來的2倍
【答案】ab
【解析】將圓盤看成無數幅條組成，它們都在切割磁感線從而產生感應電動勢，出現感應電流：根據右手定則圓盤上感應電流從邊緣向中心，則當圓盤順時針轉動時，流過電阻的電流方向從a到b，b正確；由法拉第電磁感應定律得感生電動勢a正確，c錯誤；由得當變為2倍時，p變為原來的4倍，d錯誤。
【考點】電磁感應、電功率、圓周運動。
21．如圖，小球套在光滑的豎直桿上，輕彈簧一端固定於o點，另一端與小球相連．現將小球從m點由靜止釋放，它在下降的過程中經過了n點，已知在m、n兩點處，彈簧對小球的彈力大小相等。且，在小球從m點運動到n點的過程中
a．彈力對小球先做正功後做負功
b．有兩個時刻小球的加速度等於重力加速度
c．彈簧長度最短時，彈力對小球做功的功率為零
d．小球到達n點時的動能等於其在m、n兩點的重力勢能差
【答案】bcd
【解析】由題意可知在運動過程中受力如上圖，小球的位移為mn，則從彈簧處於壓縮態，則彈力做負功；從彈簧從壓縮變為原長，彈力做正功；從彈簧從原長到伸長，彈力做負功，則a錯誤；在a點受力如中圖，則即，b正確； 在b點彈簧處於原長則受力如下圖，在a點時，垂直於杆，則，c正確；從m到n小球與彈簧機械能守恆，則即，而m、n兩點彈力相同，由胡克定律可知，彈簧形變數相同，則，即，d正確。
【考點】胡克定律、功與能的關係、機械能守恆。
第卷（非選擇題共174分）
三、非選擇題：本卷包括必考題和選考題兩部分．第22~32題為必考題．每個試題考生都必須作答．第33~40題為選考題，考生根據要求作答．
（一）必考題（共129分）
22．（6分）
某物理小組對輕彈簧的彈性勢能進行**，實驗裝置如圖（a）所示：輕彈簧放置在光滑水平桌面上，彈簧左端固定，右端與一物塊接觸而不連線，紙帶穿過打點計時器並與物塊連線。向左推物塊使彈簧壓縮一段距離，由靜止釋放物塊，通過測量和計算，可求得彈簧被壓縮後的彈性勢能。
實驗中涉及到下列操作步驟：
①把紙帶向左拉直
②鬆手釋放物塊
③接通打點計時器電源
④向左推物塊使彈簧壓縮，並測量彈簧壓縮量
上述步驟正確的操作順序是
（填入代表步驟的序號）．
圖（b）中m和l紙帶是分別把彈簧壓縮到不同位置後所得到的實際打點結果．打點計時器所用交流電的頻率為50hz．由m紙帶所給的資料，可求出在該紙帶對應的實驗中物塊脫離彈簧時的速度為比較兩紙帶可知填「m」或「l」）紙帶對應的實驗中彈簧被壓縮後的彈性勢能大．
【答案1.29 m
【解析】：⑴略
⑵脫離彈簧後物體應該勻速直線運動，則
由能量守恆可知，物體的末動能越大，則彈簧被壓縮時的彈性勢能越大，則
23．（9分）某同學利用圖所示電路測量量程為2.5v的電壓表的內阻（內阻為數千歐姆），可供選擇的器材有：電阻箱r（最大阻值），滑動變阻器（最大阻值），滑動變阻器（最大阻值），直流電源e（電動勢3v），開關1個，導線若干。
實驗步驟如下：
①按電路原理圖連線線路；
②將電阻箱阻值調節為0，將滑動變阻器的滑片移到與圖中最左端所對應的位置，閉合開關s；
③調節滑動變阻器，使電壓表滿偏
④保持滑動變阻器滑片的位置不變，調節電阻箱阻值，使電壓表的示數為2.00v，記下電阻箱的阻值。
回答下列問題：
實驗中應選擇滑動變阻器 （填「」或「」）．
根據所示電路將右圖中實物圖連線。
實驗步驟④中記錄的電阻箱阻值為，若認為調節電阻箱時滑動
變阻器上的分壓不變，計算可得電壓表的內阻為結果保
留到個位）。
如果此電壓表是由乙個表頭和電阻串聯構成的，可推斷該表頭的滿刻度
電流為 （填正確答案標號）。
abcd．
【答案】 如圖 2520 d
【解析】實驗原理模擬於半偏法測電表內阻，電壓表所在支路的總電壓應該盡量不變化，即滑動變阻器選最大阻值小的即選
如圖近似認為電壓表所在電路的總電壓不變，且流過電壓表與變阻箱的電流不變，則
由歐姆定律可知，
24．（12分）如圖，水平面（紙面）內間距為l的平行金屬導軌間接一電阻，質量為m、長度為l的金屬桿置於導軌上．時，金屬桿在水平向右、大小為f的恆定拉力作用下由靜止開始運動．時刻，金屬桿進入磁感應強度大小為b，方向垂直於紙面向裡的勻強磁場區域，且在磁場中恰好能保持勻速運動．杆與導軌的電阻均忽略不計，兩者始終保持垂直且接觸良好，兩者之間的動摩擦因數為．重力加速度大小為g．求
金屬桿在磁場中運動時產生的電動勢的大小；
電阻的阻值．
【答案】
【解析】由題意可知時間內受力分析如圖
① ②
物體做勻加速直線運動 ③
物體勻加進入磁場瞬間的速度為，則 ④
由法拉第電磁感應定律可知 ⑤
由①②③④⑤可得
⑥金屬桿在磁場中的受力如圖即由杆在磁場中勻速直線運動可知
⑦ ⑧
由安培力可知 ⑨
由歐姆定律可知 ⑩
由⑥⑦⑧⑨⑩可知
25．（20分）輕質彈簧原長為2l，將彈簧豎直放置在地面上，在其頂端將一質量為5m的物體由靜止釋放，當彈簧被壓縮到最短時，彈簧長度為l，現將該彈簧水平放置，一端固定在a點，另一端與物塊p接觸但不連線．ab是長度為5l的水平軌道，b端與半徑l的光滑半圓軌道bcd相切，半圓的直徑rd豎直，如圖所示，物塊p與ab間的動摩擦因數．用外力推動物塊p，將彈簧壓縮至長度l，然後放開，p開始沿軌道運動，重力加速度大小為g．
若p的質量為m，求p到達b點時的速度的大小，以及它離開圓軌道後落回到ab上的位置與b點之間的距離；
若p能滑上圓軌道，且仍能沿圓軌道滑下，求p的質量的取值範圍．
【答案】
【解析】地面上，轉化為，守恆
∴，此時彈簧長度為l
：能量守恆：
即：動能定理：
此後，物體做平拋運動：
∴b點速度，落點與b點距離為
假設物塊質量為
則：能量守恆：
解得：若要滑上圓弧，則，即，解得
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