【高考真题】2023年高考理综物理真题试卷（湖北卷）

试卷更新日期：2023-06-16 类型：高考真卷

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一、选择题：本题共 10 小题，每小题 4 分，共 40 分。在每小题给出的四个选项中，第1~7题只有一项符合题目要求，第 8~10 题有多项符合题目要求。每小题全部选对的得4 分，选对但不全的得2分，有选错的得 0 分。

1. 2022年10月，我国自主研发的“夸父一号”太阳探测卫星成功发射。该卫星搭载的莱曼阿尔法太阳望远镜可用于探测波长为 $121 ． 6nm$ 的氢原子谱线（对应的光子能量为 $10 ． 2eV$ ）。根据如图所示的氢原子能级图，可知此谱线来源于太阳中氢原子（）

A、 $n = 2$ 和 $n = 1$ 能级之间的跃迁 B、 $n = 3$ 和 $n = 1$ 能级之间的跃迁 C、 $n = 3$ 和 $n = 2$ 能级之间的跃迁 D、 $n = 4$ 和 $n = 2$ 能级之间的跃迁

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2. 2022年12月8日，地球恰好运行到火星和太阳之间，且三者几乎排成一条直线，此现象被称为“火星冲日”。火星和地球几乎在同一平面内沿同一方向绕太阳做圆周运动，火星与地球的公转轨道半径之比约为3：2，如图所示。根据以上信息可以得出（）

A、火星与地球绕太阳运动的周期之比约为27：8 B、当火星与地球相距最远时，两者的相对速度最大 C、火星与地球表面的自由落体加速度大小之比约为9：4 D、下一次“火星冲日”将出现在2023年12月8日之前

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3. 在正点电荷Q产生的电场中有M、N两点，其电势分别为 $φ_{M}$ 、 $φ_{N}$ ，电场强度大小分别为 $E_{M}$ 、 $E_{N}$ 。下列说法正确的是（　　）

A、若 $φ_{M} > φ_{N}$ ，则M点到电荷Q的距离比N点的远 B、若 $E_{M} < E_{N}$ ，则M点到电荷Q的距离比N点的近 C、若把带负电的试探电荷从M点移到N点，电场力做正功，则 $φ_{M} < φ_{N}$ D、若把带正电的试探电荷从M点移到N点，电场力做负功，则 $E_{M} > E_{N}$

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4. 两节动车的额定功率分别为 $P_{1}$ 和 $P_{2}$ ，在某平直铁轨上能达到的最大速度分别为 $v_{1}$ 和 $v_{2}$ 。现将它们编成动车组，设每节动车运行时受到的阻力在编组前后不变，则该动车组在此铁轨上能达到的最大速度为（）

A、 $\frac{P_{1} v_{1} + P_{2} v_{2}}{P_{1} + P_{2}}$ B、 $\frac{P_{1} v_{2} + P_{2} v_{1}}{P_{1} + P_{2}}$ C、 $\frac{(P_{1} + P_{2}) v_{1} v_{2}}{P_{1} v_{1} + P_{2} v_{2}}$ D、 $\frac{(P_{1} + P_{2}) v_{1} v_{2}}{P_{1} v_{2} + P_{2} v_{1}}$

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5. 近场通信（NFC）器件应用电磁感应原理进行通讯，其天线类似一个压平的线圈，线圈尺寸从内到外逐渐变大。如图所示，一正方形NFC线圈共3匝，其边长分别为 $1.0 cm$ 、 $1.2 cm$ 和 $1.4 cm$ ，图中线圈外线接入内部芯片时与内部线圈绝缘。若匀强磁场垂直通过此线圈，磁感应强度变化率为 $10^{3} T / s$ ，则线圈产生的感应电动势最接近（）

A、 $0.30 V$ B、 $0.44 V$ C、 $0.59 V$ D、 $4.3 V$

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6. 如图所示，楔形玻璃的横截面POQ的顶角为 $30 °$ ， OP边上的点光源S到顶点O的距离为d ，垂直于OP边的光线SN在OQ边的折射角为 $45 °$ 。不考虑多次反射，OQ边上有光射出部分的长度为（）

A、 $\frac{1}{2} d$ B、 $\frac{\sqrt{2}}{2} d$ C、 $d$ D、 $\sqrt{2} d$

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7. 一列简谐横波沿x轴正向传播，波长为 $100 cm$ ，振幅为 $8 cm$ 。介质中有a和b两个质点，其平衡位置分别位于 $x = - \frac{40}{3} cm$ 和 $x = 120 cm$ 处。某时刻b质点的位移为 $y = 4 cm$ ，且向y轴正方向运动。从该时刻开始计时，a质点的振动图像为（）

A、 B、 C、 D、

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8. $t = 0$ 时刻，质点P从原点由静止开始做直线运动，其加速度a随时间t按图示的正弦曲线变化，周期为 $2 t_{0}$ 。在 $0 ~ 3 t_{0}$ 时间内，下列说法正确的是（）

A、 $t = 2 t_{0}$ 时，P回到原点 B、 $t = 2 t_{0}$ 时，P的运动速度最小 C、 $t = t_{0}$ 时，P到原点的距离最远 D、 $t = \frac{3}{2} t_{0}$ 时，P的运动速度与 $t = \frac{1}{2} t_{0}$ 时相同

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9. 如图所示，原长为l的轻质弹簧，一端固定在O点，另一端与一质量为m的小球相连。小球套在竖直固定的粗糙杆上，与杆之间的动摩擦因数为0.5。杆上M、N两点与O点的距离均为l ， P点到O点的距离为 $\frac{1}{2} l$ ， OP与杆垂直。当小球置于杆上P点时恰好能保持静止。设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度大小为g。小球以某一初速度从M点向下运动到N点，在此过程中，弹簧始终在弹性限度内。下列说法正确的是（）

A、弹簧的劲度系数为 $\frac{4 m g}{l}$ B、小球在P点下方 $\frac{1}{2} l$ 处的加速度大小为 $(3 \sqrt{2} - 4) g$ C、从M点到N点的运动过程中，小球受到的摩擦力先变小再变大 D、从M点到P点和从P点到N点的运动过程中，小球受到的摩擦力做功相同

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10. 一带正电微粒从静止开始经电压 $U_{1}$ 加速后，射入水平放置的平行板电容器，极板间电压为 $U_{2}$ 。微粒射入时紧靠下极板边缘，速度方向与极板夹角为 $45 °$ ，微粒运动轨迹的最高点到极板左右两端的水平距离分别为 $2 L$ 和L ，到两极板距离均为d ，如图所示。忽略边缘效应，不计重力。下列说法正确的是（）

A、 $L ： d = 2 ： 1$ B、 $U_{1} ： U_{2} = 1 ： 1$ C、微粒穿过电容器区域的偏转角度的正切值为2 D、仅改变微粒的质量或者电荷数量，微粒在电容器中的运动轨迹不变

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二、非选择题：本题共5小题，共60分。

11. 某同学利用测质量的小型家用电子秤，设计了测量木块和木板间动摩擦因数 $μ$ 的实验。
如图（a）所示，木板和木块A放在水平桌面上，电子秤放在水平地面上，木块A和放在电子秤上的重物B通过跨过定滑轮的轻绳相连。调节滑轮，使其与木块A间的轻绳水平，与重物B间的轻绳竖直。在木块A上放置n（ $n = 0 ， 1 ， 2 ， 3 ， 4 ， 5$ ）个砝码（电子秤称得每个砝码的质量 $m_{0}$ 为 $20 ． 0g$ ），向左拉动木板的同时，记录电子秤的对应示数m。

(1)、实验中，拉动木板时（填“必须”或“不必”）保持匀速。

(2)、用 $m_{A}$ 和 $m_{B}$ 分别表示木块A和重物B的质量，则m和 $m_{A} 、 m_{B} 、 m_{0} 、 μ 、 n$ 所满足的关系式为 $m =$ 。

(3)、根据测量数据在坐标纸上绘制出 $m - n$ 图像，如图（b）所示，可得木块A和木板间的动摩擦因数 $μ =$ （保留2位有效数字）。

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12. 某实验小组为测量干电池的电动势和内阻，设计了如图（a）所示电路，所用器材如下：
电压表（量程 $0 ~ 3 V$ ，内阻很大）；

电流表（量程 $0~0 .6A$ ）；

电阻箱（阻值 $0 ~ 999 ． 9 Ω$ ）；

干电池一节、开关一个和导线若干。

(1)、根据图（a），完成图（b）中的实物图连线。

(2)、调节电阻箱到最大阻值，闭合开关。逐次改变电阻箱的电阻，记录其阻值R、相应的电流表示数I和电压表示数U。根据记录数据作出的 $U - I$ 图像如图（c）所示，则干电池的电动势为V（保留3位有效数字）、内阻为 $Ω$ （保留2位有效数字）。

(3)、该小组根据记录数据进一步探究，作出 $\frac{1}{I} - R$ 图像如图（d）所示。利用图（d）中图像的纵轴截距，结合（2）问得到的电动势与内阻，还可以求出电流表内阻为 $Ω$ （保留2位有效数字）。

(4)、由于电压表内阻不是无穷大，本实验干电池内阻的测量值（填“偏大”或“偏小”）。

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13. 如图所示，竖直放置在水平桌面上的左右两汽缸粗细均匀，内壁光滑，横截面积分别为S、 $2 S$ ，由体积可忽略的细管在底部连通。两汽缸中各有一轻质活塞将一定质量的理想气体封闭，左侧汽缸底部与活塞用轻质细弹簧相连。初始时，两汽缸内封闭气柱的高度均为H ，弹簧长度恰好为原长。现往右侧活塞上表面缓慢添加一定质量的沙子，直至右侧活塞下降 $\frac{1}{3} H$ ，左侧活塞上升 $\frac{1}{2} H$ 。已知大气压强为 $p_{0}$ ，重力加速度大小为g ，汽缸足够长，汽缸内气体温度始终不变，弹簧始终在弹性限度内。求

(1)、最终汽缸内气体的压强。

(2)、弹簧的劲度系数和添加的沙子质量。

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14. 如图为某游戏装置原理示意图。水平桌面上固定一半圆形竖直挡板，其半径为2R、内表面光滑，挡板的两端A、B在桌面边缘，B与半径为R的固定光滑圆弧轨道 $\overset{⌢}{C D E}$ 在同一竖直平面内，过C点的轨道半径与竖直方向的夹角为60°。小物块以某一水平初速度由A点切入挡板内侧，从B点飞出桌面后，在C点沿圆弧切线方向进入轨道 $\overset{⌢}{C D E}$ 内侧，并恰好能到达轨道的最高点D。小物块与桌面之间的动摩擦因数为 $\frac{1}{2 π}$ ，重力加速度大小为g ，忽略空气阻力，小物块可视为质点。求：

(1)、小物块到达D点的速度大小；

(2)、B和D两点的高度差；

(3)、小物块在A点的初速度大小。

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15. 如图所示，空间存在磁感应强度大小为B、垂直于xOy平面向里的匀强磁场。t = 0时刻，一带正电粒子甲从点P（2a ， 0）沿y轴正方向射入，第一次到达点O时与运动到该点的带正电粒子乙发生正碰。碰撞后，粒子甲的速度方向反向、大小变为碰前的3倍，粒子甲运动一个圆周时，粒子乙刚好运动了两个圆周。已知粒子甲的质量为m ，两粒子所带电荷量均为q。假设所有碰撞均为弹性正碰，碰撞时间忽略不计，碰撞过程中不发生电荷转移，不考虑重力和两粒子间库仑力的影响。求：

(1)、第一次碰撞前粒子甲的速度大小；

(2)、粒子乙的质量和第一次碰撞后粒子乙的速度大小；

(3)、 $t = \frac{18 π m}{q B}$ 时刻粒子甲、乙的位置坐标，及从第一次碰撞到 $t = \frac{18 π m}{q B}$ 的过程中粒子乙运动的路程。（本小问不要求写出计算过程，只写出答案即可）

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