2023年江苏省南京市高考物理二模试卷（含答案解析）

2023年江苏省南京市高考物理二模试卷

1.  我国的可控核聚变实验已取得重大突破，处于国际领先地位，下列说法正确的是(    )

A. 只有氘和氚能发生核聚变，其他原子核不能
B. 由核反应方程可知，核聚变反应的条件之一就是需要慢中子
C. 核聚变和核裂变释放核能时，都有质量亏损
D. 核聚变反应发生后，需要外界不断给它提供能量才能将反应持续下去

2.  下列光现象中属于衍射的是(    )

A. 水中的气泡看起来特别明亮
B. 白光通过三棱镜在屏上出现彩色光带
C. 在阳光照射下肥皂泡上出现彩色条纹
D. 某彩色光照射圆盘后，在适当的位置，影的中心出现一个亮斑

3.  如图甲所示，笔记本电脑支架一般有多个卡位用来调节角度，某人将电脑放在该支架上，由卡位4缓慢调至卡位如图乙，电脑与支架始终处于相对静止状态，则(    )
 

A. 电脑受到的支持力变大
B. 电脑受到的摩擦力变大
C. 支架对电脑的作用力减小
D. 电脑受到的支持力与摩擦力两力大小之和等于其重力大小

4.  一列波长大于1m的横波沿x轴负方向传播，处在的质点A和的质点B各自的振动图像如图所示，由此可知(    )

A. 波长等于两米
B. 波速为
C. 3s末质点B的振动方向为y轴负方向
D. 2s末至3s末A、B两质点振动的平均速度相同

5.  2023年1月21日，神舟十五号3名航天员在400km高的空间站向祖国人民送上新春祝福，空间站的运行轨道可近似看作圆形轨道Ⅰ，设地球表面重力加速度为g，地球半径为R，椭圆轨道Ⅱ为载人飞船运行轨道，两轨道相切于A点，下列说法正确的是(    )

A. 在A点时神舟十五号经过点火加速才能从轨道Ⅰ进入轨道Ⅱ
B. 飞船在A点的加速度小于空间站在A点的加速度
C. 空间站在轨道Ⅰ上的速度小于
D. 轨道Ⅰ上的神舟十五号飞船想与前方的空间站对接，只需要沿运动方向加速即可
 

6.  氢原子的能级图如图甲所示，一群处于第4能级的氢原子，向低能级跃迁过程中能发出几种不同频率的光，其中只有频率为、两种光可让图乙所示的光电管阴极K发生光电效应，先分别用频率或的三个光源a、b、c分别照射该光电管阴极K，测得电流随电压变化的图像如图丙所示，下列说法中正确的是(    )
 

A. 处于第4能级的氢原子向下跃迁最多发出4种不同频率的光子
B. 图线c对应的光是氢原子由第3能级向第1能级跃迁发出的
C. 图线a对应的光子频率大于图线c对应的光子频率
D. 用图线b对应的光照射光电管时，光电流会随着正向电压的增大而不断增大

7.  如图所示，某同学用“插针法”测量两面平行玻璃砖的折射率，他先在纸上紧贴玻璃砖画出参考线，钉上大头针、，然后继续实验。并画出光路图，则下列说法正确的是(    )

A. 入射角i尽量小一些，可以减小误差
B. 、及、之间的距离取的小一些，可以减小误差
C. 若在钉大头针不小心使玻璃板平移到了虚线框位置，则最终测得的折射率偏大
D. 若把误画在了，其他操作均正确，则测得的折射率偏小

8.  如图所示，倾角为的足够长斜面，现从斜面上O点与斜面成角，以速度、分别抛出小球P、Q，小球P、Q刚要落在斜面上A、B两点时的速度分别、，设O、A间的距离为，O、B间的距离为，不计空气阻力，当取不同值时下列说法正确的是(    )

A. 一定等于
B. 方向与斜面的夹角一定小于方向与斜面的夹角
C. P、Q在空中飞行的时间可能相等
D. 可能大于

9.  将一个小球从地球竖直上抛，过程中小球受到的阻力与速率成正比，设向上为正方向，小球的速率、位移、动能和机械能分别为v、x、和E，以地面为零势能面，则下列描述小球运动过程的图像可能正确的是(    )

A.  B.
C.  D.

10.  如图，光滑绝缘水平面上，由1、2、3三个带电量均为、质量均为m的相同金属小球，用长为L的三根绝缘细绳连接，A、B、C分别为其中心，O为三角形中心，已知单个点电荷q周围空间的电势，r为到点电荷的距离，则下列说法正确的是(    )

A. O点的电场强度不为零，且方向向上
B. 若L长度可调节，则A、O两点的电势可能相等
C. 系统的总电势能为
D. 若B处剪断，则之后小球1的最大速度为

11.  某同学用多用电表做了以下两个实验：
用欧姆挡测量一电阻的阻值约，进行了如图甲所示虚线框中A、B、C、D四个操作，正确的操作顺序是______ ；其中步骤B的指针指在如图乙所示的刻度处，该电阻的阻值为______ 。
欧姆表的内部电路可简化为一个电动势为E的电源、一个电流表、一个可变电阻和红表笔串联而成。为了测量多用电表欧姆挡在“”挡时的内部总电阻r、电动势E和黑表笔短接时多用电表中的电流I，该同学设计了如图丙所示的电路。
①正确连线后，闭合开关，改变电阻箱的阻值，得到多组电流表的示数I和电阻箱的R，数据记录如表：
请根据该同学在坐标纸上描绘的点画出图像；

②由图像计算欧姆表内电源的电动势______ V；
③若毫安表内阻，则红、黑表笔短接时多用电表丁中的电流______ mA。以上结果均保留2位有效数字
 

12.  如图甲所示，一个导热气缸水平放置，内部封闭着热力学温度为的理想气体，活塞截面积为S，活塞与气缸底部距离为L，大气压为，重力加速度为g，活塞与气缸之间摩擦忽略不计。先保持温度不变，将气缸缓慢转动如图乙，活塞与气缸底部距离变为。再对气体缓慢加热，活塞离气缸底部距离变为如图丙，求：

活塞的质量m；
气体加热后的热力学温度T。

13.  某种发电机的原理如图所示，矩形线圈处于磁感应强度大小为B的匀强磁场中，可绕与磁场方向垂直的固定轴匀速转动，角速度为。已知线圈的匝数为n，ab边长为，bc边长为，线圈总电阻为r，线圈与阻值为R的外电路连接，交流电压表为理想电表。求：
线圈从图示位置转过的过程中，通过电阻R的电量q。
发电机正常工作时，交流电压表的示数U。

14.  如图甲所示，质量为2m的足够长木板C置于水平面上，滑块A、B质量均为m，置于C上，B位于A右方某处。A、C间的动摩擦因数，B、C间，C与地面间的动摩擦因数。给C施加一水平向右的恒力F，A、B第一次相遇时间为t。可得与F的关系如图乙所示。设A、B间碰撞为弹性正碰，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，求：
滑块A、B的最大加速度、；
、B之间的初始距离L和滑块A的质量m；
若，从刚开始施加力至A、B第二次相撞时拉力所做的功W。
 

15.  如图所示，真空中存在一间距为容器，板长，板间电压为U、匀强电场方向向上，MN为一垂直上极板PQ的足够长的光屏，其下端N与极板右端Q重合，在MN所在竖直线右侧存在匀强磁场。在下极板左端有一个粒子源A，可以紧贴极板水平向右连续发射带正电的粒子，粒子比荷为，初速度。已知粒子打到极板或光屏时会被吸收，粒子之间的作用力不计，粒子的重力不计。
为使粒子能够从极板间射出，求电压U的最大值；
若匀强磁场方向垂直纸面向里，大小为，电压U可任意调节，则求粒子击中光屏形成痕迹的长度。
若匀强磁场方向改成水平向右，大小变为，电压U可任意调节，在极板右侧放置另一块与MN平行的足够大的光屏CD，CD在磁场中只能左右移动，则求粒子打在光屏CD上留下所有痕迹的面积S。
若匀强磁场方向改成水平向右，大小变为，电压U可任意调节，在极板右侧放置另一块与MN平行的足够大的光屏CD，CD在磁场中只能左右移动，则求粒子打在光屏CD上留下所有痕迹的面积S。

答案和解析

1.【答案】C 

【解析】解：原子序数小于铁的都可以发生核聚变，不一定是氘和氚，恒星演化后期会有氦聚变为碳进而聚变为氧的过程，故A错误；
B.核聚变的反应条件是高温高压，故B错误；
C.核聚变和核裂变释放核能时，都会有质量亏损，故C正确；
D.核聚变一旦发生以后，就不再需要外界给它能量，靠自身产生的热就会使反应继续下去，故D错误。
故选：C。
理解核聚变的发生条件；
理解核聚变和核裂变发生后不需要再提供能量，会因为质量亏损而向外释放能量。
本题主要考查了轻核的聚变的相关应用，理解核反应的条件和质量亏损的概念即可完成分析，难度不大。
 

2.【答案】D 

【解析】解：水中的气泡看起来特别明亮，是因为光从水射向气泡时，其中有部分的光在界面上发生了全反射，故A错误；
B.太阳光通过玻璃三棱镜后形成彩色光带，是光的折射现象，故B错误；
C.肥皂泡在阳光照耀下呈现彩色条纹，太阳光肥皂泡经过内外膜的反射后叠加，在特定位置发生了加强和减弱，这是光的干涉，故C错误；
D.圆盘衍射出现泊松亮斑，故D正确。
故选：D。
理解衍射的条件和现象，结合题意完成分析。
本题主要考查了光的衍射的相关应用，理解光的衍射现象即可完成分析，难度不大。
 

3.【答案】A 

【解析】解：根据题意，对电脑受力分析，电脑在散热座上受到重力、散热座的支持力和摩擦力的作用保持平衡状态，如图所示

电脑始终处于静止状态，故电脑受力平衡。由平衡条件可得，电脑受到的支持力大小为
电脑受到的摩擦力大小
由原卡位4调至卡位1，减小，故增大，f减小，故B错误，A正确；
C.散热底座对电脑的作用力的合力，即电脑受到的支持力与摩擦力两力的合力，大小等于电脑的重力，方向竖直向上，始终不变，故C正确；
B.电脑受到的支持力与摩擦力两力大小之和大于其重力大小，故D错误。
故选：A。
电脑受重力、支持力和静摩擦力，根据平衡条件求解静摩擦力和支持力表达式，再分析即可。
本题主要是考查了共点力的平衡问题，解答此类问题的一般步骤是：确定研究对象、进行受力分析、利用平行四边形法则进行力的合成或者是正交分解法进行力的分解，然后在坐标轴上建立平衡方程进行解答。
 

4.【答案】B 

【解析】解：因为该波沿x轴负方向传播，所以A与B相隔个周期，即时间为1s，间距为1m，故波速为，由振动图像可知周期，可得波长为4m，故A错误，B正确；
C.由图像可知3s末A、B两质点的位移分别为，，所以3s末质点B的振动方向为y轴正方向，故C错误；
D.由图可知2s末末，质点A从平衡位置运动到波谷，质点B从波谷运动到平衡位置，两质点的平均速度大小相等但是方向不同，故D错误。
故选：B。
根据图像得出周期的大小，结合传播方向和波速的计算公式得出波速的大小；
根据图像的物理意义得出质点B的振动方向；
根据平均速度的定义式得出两质点的平均速度的大小。
本题主要考查了简谐横波的相关应用，理解简谐横波在不同方向上的运动特点，结合运动学公式即可完成分析。
 

5.【答案】C 

【解析】解：A、从轨道Ⅰ进入轨道Ⅱ，神舟十五号做近心运动，应在A点减速，故A错误；
B、根据万有引力提供向心力有：，解得，所以飞船在A点的加速度等于空间站在A点的加速度，故B错误；
C、根据第一宇宙速度的计算可知，解得：，该速度是最大的环绕速度，所以空间站在轨道Ⅰ上的速度小于，故C正确；
D、轨道Ⅰ上的神舟十五号飞船想与前方的空间站对接，只沿运动方向加速，会变到更高轨道，故D错误；
故选：C。
根据卫星的变轨原理分析AD项，根据万有引力提供向心力可知加速度的表达式，从而分析B项，根据第一宇宙速度的特点分析C。
该题考查了人造卫星的相关知识，解决本题的关键掌握变轨原理，注意第一宇宙速度的特点。
 

6.【答案】B 

【解析】解：A、第4能级的氢原子，向低能级跃迁过程中，能发出种不同频率的光，故A错误；
BC、由于只有频率为、两种光可让图乙所示的光电管阴极K发生光电效应，跃迁时发出的两种频率最大的光为、，由图乙可知，b光的遏止电压大，a和c光的遏止电压小，根据光电效应方程

及
知，a对应的光子频率小于图线b对应的光子频率，故a、c是跃迁发出的，b是跃迁发出的，a对应的光子频率和图线c对应的光子频率相等，故C错误，B正确；
D、用图线b对应的光照射光电管时，光电流达到饱和后不再增大，故D错误。
故选：B。
一群处于第n能级的氢原子，向低能级跃迁过程中能发出种不同频率的光；由于只有两种频率光可让光电管阴极K发生光电效应，只能是从、跃迁时发出的光，再根据遏止电压低的对应入射光的频率低去判断；由于a、c的遏止电压相同，所以对应入射光的频率相等；入射光照射光电管时，光电流会随着正向电压的增大而不断增大，而光电流达到饱和后不会再增大。
此题综合考查了玻尔理论与氢原子能级跃迁、光电效应、及爱因斯坦的光电效应方程，并与图像结合，深刻理解其中的原理是关键，较好的考察了识图用图能力。
 

7.【答案】D 

【解析】解：根据折射定律可知，折射角随入射角的减小而减小，入射角过小，折射角将很小，折射现象不明显，角度测量的相对误差会大些，故A错误；
B.折射光线是通过隔着玻璃观察成一条直线确定的，大头针间的距离太小，引起的角度误差会较大，故、及、之间的距离适当大些，可以提高精确度，故B错误；
C.不小心把玻璃砖移平移到了虚线框位置，则入射角和折射角都不会改变，不会影响折射率的测量，故C错误；
D.若把 误画在了 ，导致折射角变大，根据折射定律可知，测得的折射率就会偏小，故D正确。
故选：D。
A.根据折射定律可知，折射角随入射角的减小而减小，入射角过小，折射角将很小，角度测量误差大；
B.大头针间的距离太小，不便于观察、的像以及、，误差较大；
C.把玻璃砖移平移到了虚线框位置，不改变入射角和折射角的大小；
D.若把 误画在了 ，导致折射角变大，根据折射定律分析作答。
本题考查了插针法测定玻璃的折射率；实验时要注意大头针的间距适当大一些，所画的玻璃砖的界面要用玻璃砖的边界重合。
 

8.【答案】A 

【解析】解：沿斜面x轴，垂直于斜面y轴，分解初速度和加速度大小分别为：，，，，
沿斜面和垂直于斜面，沿斜面是匀加速直线运动，垂直于斜面方向是类竖直上抛运动。
A、运动对称性知，落回斜面时的速度大小和抛出时速度大小一样，，故A正确；
B、运动对称性知，方向与斜面的夹角一定等于方向与斜面的夹角均为，故B错误；
C、空中飞行时间为，，故C错误；
D、沿斜面发生的位移是：，其中，，所以等于，故D错误。
故选：A。
分解初速度和加速度，沿斜面和垂直于斜面，沿斜面是匀加速直线运动，垂直于斜面方向是类竖直上抛运动。落回斜面时垂直斜面的速度大小就是初始垂直于斜面方向的速度大小，方向相反。落回斜面时沿斜面速度大小就是初始于斜沿斜面方向的速度大小。
本题考查斜抛运动，处理斜抛运动采用运动的合成与分解，此题可按沿斜面和垂直于斜面分解初速度和加速度，求时间和沿斜面的位移可直接利用匀变速直线运动公式。
 

9.【答案】C 

【解析】解：A、小球上抛过程，由牛顿第二定律得：，v逐渐减小，则a减小，下降过程中有，v越来越大，故加速度继续减小，图像趋势正确，但速度为零时，斜率不为零，且加速度为g，图像应为平滑曲线，故A错误；
B、图斜率为，在上升过程中斜率变大，下降过程中斜率变小，故B错误；
C.、图像斜率为合外力，向上运动过程变小，向下运动过程继续变小，故C正确；
D、向上运动过程比向下过程中任意一个位置，摩擦力要更大，故向上过程中摩擦力做功更多一点，机械能损失要更多一点，故D错误；
故选：C。
根据小球上升和下降过程中分别对小球根据牛顿第二定律列式，分别确定加速度变化情况，再确定速度随着位移的变化规律以及动能随着位移的变化规律。
本题解题关键是要分析清楚小球的运动情况，根据牛顿第二定律求出小球速度随着位移以及动能随着位移的变化规律，解决该题的关键是分清运动过程，并能根据各个运动过程准确分析小球的运动情况。
 

10.【答案】D 

【解析】解：由点电荷场强公式可知A、B、C三处点电荷在O点产生的电场强度大小相等，夹角为，根据电场强度叠加可得O点的电场强度大小为0，故A错误；
B.O点到金属小球的距离均为，A点到金属小球3的距离为，根据电势叠加，A、O两点的电势分别为


则A、O两点电势不论L取何值时都不可能相等，故B错误；
C.1电荷的电势能为：
同理可得2和3电荷电势能为：
故整个系统电势能为：
故C错误；
D.三个小球运动至一条直线时整个系统电势能最小，由能量守恒定律知：1球的动能最大，1球速度最大，此时
1电荷的电势能：
2和3电荷电势能：
此时整个系统电势能最小为：
三个小球运动的过程中，对系统由能量守恒定律得：

由动量守恒定律得：

两式联立解得：
故D正确。
故选：D。
利用电场强度叠加可求O点的电场强度；电势为标量，叠加时直接数值相加；求出每一个电荷的电势，进而求出每个电荷的电势能，可求系统的总电势能，当B处间断后，当三个球运动至一条直线时整个系统电势能最小，动能最大，利用动量守恒定律和能量守恒律联立求解。
此题考查了电场强度的叠加，电势的叠加，电势能的计算，可以充分体现矢量标量运算的不同；D选项需要充分把握运动过程的特点，即系统的合外力为零，从而选择力学规律求解。
 

11.【答案】 

【解析】解：使用多用电表测电阻，首先进行机械调零，用刻度盘下的调零旋钮手动把指针拨到零刻度线处，然后选择欧姆挡位，再进行欧姆调零，两个表笔短接，调整调零旋钮，调整好之后，把两表笔接在电阻两端，进行测量。故正确的操作顺序是：CADB。
由图乙可知，欧姆表指针指在19，所选倍率为，则该电阻的阻值为
①根据闭合回路欧姆定律有
整理可得
可知，图像为倾斜直线，用直线连接各点，尽可能使各点落在直线上或均匀分布在直线两侧，远离的点舍去，如图所示

②由图像可得
解得
③由上述分析可知
解得
则红、黑表笔短接时多用电表中的电流
故答案为：，；①见解析；②；③。
根据欧姆表的使用方法分析判断，读出欧姆表指针所指刻线乘以倍率即为欧姆表读数；
根据闭合电路欧姆定律推导图像函数表达式，判断函数图像特征，画出图像；根据图像斜率和截距计算。根据闭合电路欧姆定律计算短路电流；
本题考查多用电表的使用和测电源电动势和内阻，要求掌握实验原理和实验电路图，利用图像进行数据处理。
 

12.【答案】解：根据题意，由平衡条件可知，气缸水平时，内部气体
压强为
体积为
气缸竖直时，内部气体气压为
体积为
从甲到乙，为等温变化，由玻意耳定律有

代入数据解得
根据题意可知，从乙到丙，气体为等压变化，由盖-吕萨克定律有

解得
答：活塞的质量m为；
气体加热后的热力学温度T为。 

【解析】缸内气体，从甲到乙，为等温变化，可由玻意耳定律或理想气体状态方程列方程求解；从乙到丙，气体为等压变化，可由盖-吕萨克定律或理想气体状态方程列方程求解。
本题考查玻意耳定律、盖-吕萨克定律应用，解题时也可应用理想气体状态方程求解。注意从已知条件中找到隐含条件，注意在状态变换过程中找到不变量。
 

13.【答案】解：由法拉第电磁感应定律可知，感应电动势为：

根据欧姆定律可得：

通过电阻R的电量为：

联立得通过的电量为
根据题意可知，最大的感应电动势
得交变电流的最大值
则电压表示数为
答：线圈从图示位置转过的过程中，通过电阻R的电量为。
发电机正常工作时，交流电压表的示数为。 

【解析】根据法拉第电磁感应定律得出感应电动势的大小，结合欧姆定律和电流的定义式计算出电荷量的大小；
根据交流电的计算公式结合有效值的计算得出电压表的示数。
本题主要考查了交流电的相关应用，熟悉法拉第电磁感应定律计算电动势，结合欧姆定律即可完成分析，难度不大。
 

14.【答案】解：根据题意，由牛顿第二定律，对滑块A有

解得：
对滑块B有

解得：
根据题意，由图可知F足够大时A、B加速度恒定，即A、B均相对C滑动，相遇时间恒定为

由运动学公式可得

解得：
又因为A、C与B产生相对滑动时，才能相遇，由图可知，当，滑块B与C恰好发生相对滑动，则有

解得
根据题意，设A、B、C均产生相对运动时的拉力为，则有

解得
当时，有

解得
由运动学公式可得，由于相遇时间为2s，则有第一次相撞前



碰撞前后C速度不变，由于A、B间碰撞为弹性正碰，则碰撞后速度交换，
设经过，A、B第二次碰撞，则有

解得：
则整个过程木板运动的距离为

代入数据得：
则拉力所做的功为

代入数据解得：
答：滑块A的最大加速度为；滑块B的最大加速度为；
、B之间的初始距离L为2m，滑块A的质量m为1kg；
若，从刚开始施加力至A、B第二次相撞时拉力所做的功为702J 

【解析】、B与C发生相对滑动时所受的摩擦力最大，对应的加速度也最大；
只有A、B均相对C滑动时，相遇时间才恒定，由图可确定相遇时间，A、B均做匀加速直线运动，两物体的位移差值即为A、B之间的初始距离L，
由图可知：，滑块B与C即将发生相对滑动，对整体由牛顿第二定律可求得滑块A的质量m；
先求出A、B均相对C滑动时F的大小，由于，两物体A、B、C均做匀加速直线运动，求出A、B碰前的速度，再由动量守恒定律求出碰后速度，判断两物体的运动过程，前后两次相遇位移相等由此求出此过程的时间，进而求出C全过程的位移，即可求出做的功。
此题为有外力时板块模型，综合应用牛顿第二定律、动量守定律，分析求；注意抓好时间、位移的关系；注意分析物体的运动过程；注意利用好图像，挖掘隐含条件，此题难度较大。
 

15.【答案】解：粒子在磁场中做类平抛运动，水平方向
解得
竖直方向，
联立解得
电压的最大值为50V
设射入磁场的粒子速度为v，与水平方向成角，磁场中圆周运动半径为，由得

由几何关系得，磁场中弧线在竖直方向的高度为
联立解得，即为定值，如下图所示：

因，所以打到光屏上离q距离的最小值和最大值分别为
，，因此痕迹长度
粒子从电场中射出，进入磁场后水平方向匀速运动，垂直磁场方向做匀速圆周运动。将速度分解如下图所示：

某出射粒子进入磁场后的半径
根据几何关系分析得

又
即圆心连线为一条直线，有几何关系可得所有光屏痕迹是由从上到下逐渐减小的圆叠加形成的。如下图所示，

当时，原半径最大为

由得
则求粒子打在光屏CD上留下所有痕迹的面积为


答：电压的最大值为50V；
痕迹长度；
粒子打在光屏CD上留下所有痕迹的面积为。 

【解析】粒子能够从极板中射出的临界条件是刚好运动到上极板边缘，根据水平方向匀速运动可以求解时间，根据竖直方向匀加速先求解加速度之后，由电场性质进一步求解出最大电压。
粒子进入磁场后在洛伦兹力作用下做匀速圆周运动，根据粒子在电场中出来的速度以及角度可以求解出打到屏上的最大距离，进一步思考可以求解出范围。
粒子进入磁场中的速度方向如果和磁场有一个角度将做螺旋线运动，在CD上的投影就是圆，由于电压不同以及速度大小方向不同，圆的半径不同，导致投影是一系列圆的叠加。
本题考查分析和处理粒子在电场磁场中运动的问题，难点在于根据力与运动的关系分析出粒子在磁场中运动的轨迹以及如何运用几何知识得出面积。