【高考真題】2023年高考理綜物理真題試卷-湖北卷（含答案）

【高考真題】2023年高考理綜物理真題試卷（湖北卷）一、選擇題：本題共10小題，每小題4分，共40分。在每小題給出的四個選項中，第1~7題只有一項符合題目要求，第8~10題有多項符合題目要求。每小題全部選對的得4分，選對但不全的得2分，有選錯的得0分。1．2022年10月，我國自主研發(fā)的“夸父一號”太陽探測衛(wèi)星成功發(fā)射。該衛(wèi)星搭載的萊曼阿爾法太陽望遠鏡可用于探測波長為121．6nm的氫原子譜線（對應(yīng)的光子能量為10．2eV）。根據(jù)如圖所示的氫原子能級圖，可知此譜線來源于太陽中氫原子（）A．n=2和n=1能級之間的躍遷 B．n=3和n=1能級之間的躍遷C．n=3和n=2能級之間的躍遷 D．n=4和n=2能級之間的躍遷2．2022年12月8日，地球恰好運行到火星和太陽之間，且三者幾乎排成一條直線，此現(xiàn)象被稱為“火星沖日”?；鹦呛偷厍驇缀踉谕黄矫鎯?nèi)沿同一方向繞太陽做圓周運動，火星與地球的公轉(zhuǎn)軌道半徑之比約為3：2，如圖所示。根據(jù)以上信息可以得出（）A．火星與地球繞太陽運動的周期之比約為27：8B．當火星與地球相距最遠時，兩者的相對速度最大C．火星與地球表面的自由落體加速度大小之比約為9：4D．下一次“火星沖日”將出現(xiàn)在2023年12月8日之前3．在正點電荷Q產(chǎn)生的電場中有M、N兩點，其電勢分別為φM、φN，電場強度大小分別為EMA．若φM>φN，則M點到電荷B．若EM<EN，則M點到電荷C．若把帶負電的試探電荷從M點移到N點，電場力做正功，則φD．若把帶正電的試探電荷從M點移到N點，電場力做負功，則E4．兩節(jié)動車的額定功率分別為P1和P2，在某平直鐵軌上能達到的最大速度分別為v1A．P1v1C．(P1+5．近場通信（NFC）器件應(yīng)用電磁感應(yīng)原理進行通訊，其天線類似一個壓平的線圈，線圈尺寸從內(nèi)到外逐漸變大。如圖所示，一正方形NFC線圈共3匝，其邊長分別為1.0cm、1.2cm和1.4cm，圖中線圈外線接入內(nèi)部芯片時與內(nèi)部線圈絕緣。若勻強磁場垂直通過此線圈，磁感應(yīng)強度變化率為103A．0.30V B．0.44V C．0.59V D．4.3V6．如圖所示，楔形玻璃的橫截面POQ的頂角為30°，OP邊上的點光源S到頂點O的距離為d，垂直于OP邊的光線SN在OQ邊的折射角為45°。不考慮多次反射，OQ邊上有光射出部分的長度為（）A．12d B．22d C．7．一列簡諧橫波沿x軸正向傳播，波長為100cm，振幅為8cm。介質(zhì)中有a和b兩個質(zhì)點，其平衡位置分別位于x=?403cm和x=120cm處。某時刻b質(zhì)點的位移為y=4cm，且向yA． B．C． D．8．t=0時刻，質(zhì)點P從原點由靜止開始做直線運動，其加速度a隨時間t按圖示的正弦曲線變化，周期為2t0。在A．t=2t0時，B．t=2t0時，C．t=t0時，D．t=32t0時，9．如圖所示，原長為l的輕質(zhì)彈簧，一端固定在O點，另一端與一質(zhì)量為m的小球相連。小球套在豎直固定的粗糙桿上，與桿之間的動摩擦因數(shù)為0.5。桿上M、N兩點與O點的距離均為l，P點到O點的距離為12l，OP與桿垂直。當小球置于桿上P點時恰好能保持靜止。設(shè)最大靜摩擦力等于滑動摩擦力，重力加速度大小為g。小球以某一初速度從M點向下運動到A．彈簧的勁度系數(shù)為4mgB．小球在P點下方12lC．從M點到N點的運動過程中，小球受到的摩擦力先變小再變大D．從M點到P點和從P點到N點的運動過程中，小球受到的摩擦力做功相同10．一帶正電微粒從靜止開始經(jīng)電壓U1加速后，射入水平放置的平行板電容器，極板間電壓為U2。微粒射入時緊靠下極板邊緣，速度方向與極板夾角為45°，微粒運動軌跡的最高點到極板左右兩端的水平距離分別為2L和L，到兩極板距離均為A．L：d=2：1B．UC．微粒穿過電容器區(qū)域的偏轉(zhuǎn)角度的正切值為2D．僅改變微粒的質(zhì)量或者電荷數(shù)量，微粒在電容器中的運動軌跡不變二、非選擇題：本題共5小題，共60分。11．某同學利用測質(zhì)量的小型家用電子秤，設(shè)計了測量木塊和木板間動摩擦因數(shù)μ的實驗。如圖（a）所示，木板和木塊A放在水平桌面上，電子秤放在水平地面上，木塊A和放在電子秤上的重物B通過跨過定滑輪的輕繩相連。調(diào)節(jié)滑輪，使其與木塊A間的輕繩水平，與重物B間的輕繩豎直。在木塊A上放置n（n=0，1，2，3，4，5）個砝碼（電子秤稱得每個砝碼的質(zhì)量m0為20．0g），向左拉動木板的同時，記錄電子秤的對應(yīng)示數(shù)m（1）實驗中，拉動木板時（填“必須”或“不必”）保持勻速。（2）用mA和mB分別表示木塊A和重物B的質(zhì)量，則m和mA、（3）根據(jù)測量數(shù)據(jù)在坐標紙上繪制出m?n圖像，如圖（b）所示，可得木塊A和木板間的動摩擦因數(shù)μ=（保留2位有效數(shù)字）。12．某實驗小組為測量干電池的電動勢和內(nèi)阻，設(shè)計了如圖（a）所示電路，所用器材如下：電壓表（量程0~3V，內(nèi)阻很大）；電流表（量程0~0.6A）；電阻箱（阻值0~999．9Ω）；干電池一節(jié)、開關(guān)一個和導線若干。（1）根據(jù)圖（a），完成圖（b）中的實物圖連線。（2）調(diào)節(jié)電阻箱到最大阻值，閉合開關(guān)。逐次改變電阻箱的電阻，記錄其阻值R、相應(yīng)的電流表示數(shù)I和電壓表示數(shù)U。根據(jù)記錄數(shù)據(jù)作出的U?I圖像如圖（c）所示，則干電池的電動勢為V（保留3位有效數(shù)字）、內(nèi)阻為Ω（保留2位有效數(shù)字）。（3）該小組根據(jù)記錄數(shù)據(jù)進一步探究，作出1I?R圖像如圖（d）所示。利用圖（d）中圖像的縱軸截距，結(jié)合（2）問得到的電動勢與內(nèi)阻，還可以求出電流表內(nèi)阻為（4）由于電壓表內(nèi)阻不是無窮大，本實驗干電池內(nèi)阻的測量值（填“偏大”或“偏小”）。13．如圖所示，豎直放置在水平桌面上的左右兩汽缸粗細均勻，內(nèi)壁光滑，橫截面積分別為S、2S，由體積可忽略的細管在底部連通。兩汽缸中各有一輕質(zhì)活塞將一定質(zhì)量的理想氣體封閉，左側(cè)汽缸底部與活塞用輕質(zhì)細彈簧相連。初始時，兩汽缸內(nèi)封閉氣柱的高度均為H，彈簧長度恰好為原長?，F(xiàn)往右側(cè)活塞上表面緩慢添加一定質(zhì)量的沙子，直至右側(cè)活塞下降13H，左側(cè)活塞上升12H。已知大氣壓強為（1）最終汽缸內(nèi)氣體的壓強。（2）彈簧的勁度系數(shù)和添加的沙子質(zhì)量。14．如圖為某游戲裝置原理示意圖。水平桌面上固定一半圓形豎直擋板，其半徑為2R、內(nèi)表面光滑，擋板的兩端A、B在桌面邊緣，B與半徑為R的固定光滑圓弧軌道CDE在同一豎直平面內(nèi)，過C點的軌道半徑與豎直方向的夾角為60°。小物塊以某一水平初速度由A點切入擋板內(nèi)側(cè)，從B點飛出桌面后，在C點沿圓弧切線方向進入軌道CDE內(nèi)側(cè)，并恰好能到達軌道的最高點D。小物塊與桌面之間的動摩擦因數(shù)為12π，重力加速度大小為g（1）小物塊到達D點的速度大小；（2）B和D兩點的高度差；（3）小物塊在A點的初速度大小。15．如圖所示，空間存在磁感應(yīng)強度大小為B、垂直于xOy平面向里的勻強磁場。t=0時刻，一帶正電粒子甲從點P（2a，0）沿y軸正方向射入，第一次到達點O時與運動到該點的帶正電粒子乙發(fā)生正碰。碰撞后，粒子甲的速度方向反向、大小變?yōu)榕銮暗?倍，粒子甲運動一個圓周時，粒子乙剛好運動了兩個圓周。已知粒子甲的質(zhì)量為m，兩粒子所帶電荷量均為q。假設(shè)所有碰撞均為彈性正碰，碰撞時間忽略不計，碰撞過程中不發(fā)生電荷轉(zhuǎn)移，不考慮重力和兩粒子間庫侖力的影響。求：（1）第一次碰撞前粒子甲的速度大小；（2）粒子乙的質(zhì)量和第一次碰撞后粒子乙的速度大?。唬?）t=18πmqB時刻粒子甲、乙的位置坐標，及從第一次碰撞到t=18πm

答案解析部分1．【答案】A【解析】【解答】由氫原子能級圖知，n=2和n=1的能級能量差為：?E=E2-E1=-3.4eV-（-13.6eV）=10.2eV，與探測器探測到的譜線能量相等，所以此譜線來源于太陽中氫原子n=2和2．【答案】B【解析】【解答】A.火星與地球的公轉(zhuǎn)軌道半徑之比約為3：2，根據(jù)開普勒第三定律得：r火3T火2=r地3T地2，解得：T火T地=r火3r地3=3．【答案】C【解析】【解答】A.沿電場線方向電勢降低，由于φM>φN，所以M點到電荷Q的距離比N點的近，故A不符合題意；

B.電場線的疏密程度表示電場強度的大小，由于EM<EN，所以M點到電荷Q的距離比N點的遠，故B不符合題意；

C.若把帶負電的試探電荷從M點移到N點，電場力做正功，說明是逆著電場線運動，電勢增加，即φM<φN，故C符合題意；4．【答案】D【解析】【解答】由題意有：P1=f1v1，P2=f2v5．【答案】B【解析】【解答】根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律得：E=?Φ?t=?BS?t6．【答案】C【解析】【解答】設(shè)入射角為i，折射角為r，根據(jù)折射定律得：n=sinrsini=sin45°sin30°=2。根據(jù)全反射定律得：sinC=17．【答案】A【解析】【解答】b質(zhì)點的位移為y=4cm，且向y軸正方向運動，b的位置如圖所示，且b對應(yīng)的角度為30°。

ab之間的距離為：?x=403+120=113λ8．【答案】B,D【解析】【解答】ABC.質(zhì)點在0~t0時間內(nèi)從靜止出發(fā)先做加速度增大的加速運動再做加速度減小的加速運動，此過程一直向前做加速運動，t0~2t0時間內(nèi)加速度反向，先做加速度增大的減速運動再做加速度減小的減速運動，2t0時刻速度減到0，此過程一直向前做減速運動，2t0~4t0重復此過程的運動，即質(zhì)點一直向前運動，故AC不符合題意，B符合題意；

D.a~t9．【答案】A,D【解析】【解答】A.小球在P點受力平衡，則mg=f，f=μFN，F(xiàn)N=k·l2，聯(lián)立解得：k=4mgl，故A符合題意；

B.小球運動到P點下方l2時θ=45°，此時摩擦力大小為：f1=μ（22kl-kl2），由牛頓第二定律得：mg-f1=ma，聯(lián)立解得：a=（2-210．【答案】B,D【解析】【解答】B.粒子在電容器中水平方向做勻速直線運動，豎直方向做勻變速直線運動，設(shè)粒子射入電容器時的速度為v0，則：vx=v0cos45°=22v0，vy=v0sin45°=22v0，從射入到運動到最高點由運動學知識得：vy2=2ad，粒子射入電場時由動能定理得：qU1=12mv02，根據(jù)電場強度和電勢差的關(guān)系及場強和電場力的關(guān)系得：E=U22d，F(xiàn)=qE=ma，聯(lián)立解得：U111．【答案】（1）不必（2）m=（3）0.40【解析】【解答】（1）木塊與木板間的滑動摩擦力與兩者之間的相對速度無關(guān)，所以拉動木板時不必保持勻速；

（2）對B受力分析，繩子上的拉力為：F=（mB-m）g，對A和砝碼受力分析，在水平方向有：F=μ（mA+nm0）g，聯(lián)立解得：m=故答案為：（1）不必；（2）m=mB-μ（mA+nm（3）圖像的斜率為μm12．【答案】（1）（2）1.58；0.64（3）2.5（4）偏小【解析】【解答】（1）實物連接如圖：

（2）根據(jù)閉合電路歐姆定律得：U=E-Ir，結(jié)合圖像得：E=1.58V，r=1.58-1.370.33Ω=0.64Ω；

（3）根據(jù)E=I（R+RA+r）得：1I=故答案為：（1）見解答；（2）1.58，0.64；（3）2.5；（4）偏小?！痉治觥浚?）從電源正極開始依次連接；

（2）（3）根據(jù)閉合電路歐姆定律和圖像求解；

（4）于電壓表內(nèi)阻不是無窮大，所以實驗測得的是電壓表內(nèi)阻與電源內(nèi)阻的并聯(lián)值。13．【答案】（1）對左右氣缸內(nèi)所封的氣體，初狀態(tài)：P1=P0，V1=SH+2SH=3SH，末狀態(tài)：P2=?，V2（2）對右邊活塞受力分析，由平衡條件得：mg+P0·2S=P2·2S，解得：m=2P0S17g【解析】【分析】（1）根據(jù)玻意耳定律求最終汽缸內(nèi)氣體的壓強；（2）分別對右、左活塞受力分析，由平衡條件列方程求解。14．【答案】（1）小物塊恰能到達軌道的最高點D，則在D點有：mg=mvD2R，解得：vD（2）小物塊從C點沿圓弧切線方向進入軌道CDE內(nèi)側(cè)，則在C點有：cos60°=vBvC，小物塊從C到D過程中，根據(jù)動能定理有：-mgR（1+cos60°）=12（3）小物塊從A到B的過程中，根據(jù)動能定理有：-μmgs=12mvB2-12【解析】【分析】（1）在D點根據(jù)牛頓第二定律求小物塊到達D點的速度大??；（2）（3）由幾何關(guān)系和動能定理求解B和D兩點的高度差和小物塊在A點的初速度大。15．【答案】（1）由題意知，r甲0=a，由洛倫茲力提供向心力得：qv甲0B=mv甲02（2）由題意知，T甲=2T乙，根據(jù)T=2πmqB得：T甲T乙=mm乙，解得：m乙=12m；

取豎直向下為正，對甲、乙碰撞過程，由動量守恒和機械能守恒得：（3）75【解析】【解答】（3）已知在t1=πmqB時，甲、乙粒子發(fā)生第一次碰撞且碰撞后有：v甲1=-3v甲0，v乙1=3v甲0，根據(jù)R=mvqB得：r乙1=32