?2023年湖南省新高考物理試卷（原卷版）
一、選擇題：本題共6小題，每小題4分，共24分。在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，?只有一項(xiàng)符合題目要求。
1．（4分）（2023?湖南）2023年4月13日，中國(guó)“人造太陽(yáng)”反應(yīng)堆中科院環(huán)流器裝置（EAST）創(chuàng)下新紀(jì)錄，實(shí)現(xiàn)403秒穩(wěn)態(tài)長(zhǎng)脈沖高約束模等離子體運(yùn)行，為可控核聚變的最終實(shí)現(xiàn)又向前邁出了重要的一步，下列關(guān)于核反應(yīng)的說(shuō)法正確的是（　?。?br /> A．相同質(zhì)量的核燃料，輕核聚變比重核裂變釋放的核能更多
B．氘氚核聚變的核反應(yīng)方程為H+H→He+e
C．核聚變的核反應(yīng)燃料主要是鈾235
D．核聚變反應(yīng)過(guò)程中沒(méi)有質(zhì)量虧損
2．（4分）（2023?湖南）如圖（a），我國(guó)某些農(nóng)村地區(qū)人們用手拋撒谷粒進(jìn)行水稻播種。某次拋出的谷粒中有兩顆的運(yùn)動(dòng)軌跡如圖（b）所示，其軌跡在同一豎直平面內(nèi)，拋出點(diǎn)均為O，且軌跡交于P點(diǎn)，拋出時(shí)谷粒1和谷粒2的初速度分別為v1和v2，其中v1方向水平，v2方向斜向上。忽略空氣阻力，關(guān)于兩谷粒在空中的運(yùn)動(dòng)，下列說(shuō)法正確的是（　　）

A．谷粒1的加速度小于谷粒2的加速度
B．谷粒2在最高點(diǎn)的速度小于v1
C．兩谷粒從O到P的運(yùn)動(dòng)時(shí)間相等
D．兩谷粒從O到P的平均速度相等
3．（4分）（2023?湖南）如圖（a），在均勻介質(zhì)中有A、B、C和D四點(diǎn)，其中A、B、C三點(diǎn)位于同一直線上，AC＝BC＝4m，DC＝3m，DC垂直AB。t＝0時(shí)，位于A、B、C處的三個(gè)完全相同的橫波波源同時(shí)開(kāi)始振動(dòng)，振動(dòng)圖像均如圖（b）所示，振動(dòng)方向與平面ABD垂直，已知波長(zhǎng)為4m，下列說(shuō)法正確的是（　?。?br />
A．這三列波的波速均為2m/s
B．t＝2s時(shí)，D處的質(zhì)點(diǎn)開(kāi)始振動(dòng)
C．t＝4.5s時(shí)，D處的質(zhì)點(diǎn)向y軸負(fù)方向運(yùn)動(dòng)
D．t＝6s時(shí)，D處的質(zhì)點(diǎn)與平衡位置的距離是6cm
4．（4分）（2023?湖南）根據(jù)宇宙大爆炸理論，密度較大區(qū)域的物質(zhì)在萬(wàn)有引力作用下，不斷聚集可能形成恒星。恒星最終的歸宿與其質(zhì)量有關(guān)，如果質(zhì)量為太陽(yáng)質(zhì)量的1～8倍將坍縮成白矮星，質(zhì)量為太陽(yáng)質(zhì)量的10～20倍將坍縮成中子星，質(zhì)量更大的恒星將坍縮成黑洞。設(shè)恒星坍縮前后可看成質(zhì)量均勻分布的球體，質(zhì)量不變，體積縮小，自轉(zhuǎn)變快。不考慮恒星與其它物體的相互作用。已知逃逸速度為第一宇宙速度的倍，中子星密度大于白矮星。根據(jù)萬(wàn)有引力理論，下列說(shuō)法正確的是（　　）
A．同一恒星表面任意位置的重力加速度相同
B．恒星坍縮后表面兩極處的重力加速度比坍縮前的大
C．恒星坍縮前后的第一宇宙速度不變
D．中子星的逃逸速度小于白矮星的逃逸速度
5．（4分）（2023?湖南）如圖，真空中有三個(gè)點(diǎn)電荷固定在同一直線上，電荷量分別為Q1、Q2和Q3，P點(diǎn)和三個(gè)點(diǎn)電荷的連線與點(diǎn)電荷所在直線的夾角分別為90°、60°和30°。若P點(diǎn)處的電場(chǎng)強(qiáng)度為零，q＞0，則三個(gè)點(diǎn)電荷的電荷量可能為（　　）

A．Q1＝q，Q2＝q，Q3＝q
B．Q1＝﹣q，Q2＝﹣q，Q3＝﹣4q
C．Q1＝﹣q，Q2＝q，Q3＝﹣q
D．Q1＝q，Q2＝﹣q，Q3＝4q
6．（4分）（2023?湖南）如圖，真空中有區(qū)域Ⅰ和Ⅱ，區(qū)域Ⅰ中存在勻強(qiáng)電場(chǎng)和勻強(qiáng)磁場(chǎng)，電場(chǎng)方向豎直向下（與紙面平行），磁場(chǎng)方向垂直紙面向里，等腰直角三角形CGF區(qū)域（區(qū)域Ⅱ）內(nèi)存在勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁場(chǎng)方向垂直紙面向外，圖中A、C、O三點(diǎn)在同一直線上，AO與GF垂直，且與電場(chǎng)和磁場(chǎng)方向均垂直，A點(diǎn)處的粒子源持續(xù)將比荷一定但速率不同的粒子射入?yún)^(qū)域Ⅰ中，只有沿直線AC運(yùn)動(dòng)的粒子才能進(jìn)入?yún)^(qū)域Ⅱ。若區(qū)域Ⅰ中電場(chǎng)強(qiáng)度大小為E、磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B1，區(qū)域Ⅱ中磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B2，則粒子從CF的中點(diǎn)射出，它們?cè)趨^(qū)域Ⅱ中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為t0。若改變電場(chǎng)或磁場(chǎng)強(qiáng)弱，能進(jìn)入?yún)^(qū)域Ⅱ中的粒子在區(qū)域Ⅱ中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為t，不計(jì)粒子的重力及粒子之間的相互作用，下列說(shuō)法正確的是（　　）

A．若僅將區(qū)域Ⅰ中磁感應(yīng)強(qiáng)度大小變?yōu)?B1，則t＞t0
B．若僅將區(qū)域Ⅰ中電場(chǎng)強(qiáng)度大小變?yōu)?E，則t＞t0
C．若僅將區(qū)域Ⅱ中磁感應(yīng)強(qiáng)度大小變?yōu)?，則
D．若僅將區(qū)域Ⅱ中磁感應(yīng)強(qiáng)度大小變?yōu)椋?br /> 二、選擇題：本題共4小題，每小題5分，共20分。在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，有多項(xiàng)符合題目要求。全部選對(duì)的得5分，選對(duì)但不全的得3分，有選錯(cuò)的得0分。
（多選）7．（5分）（2023?湖南）一位潛水愛(ài)好者在水下活動(dòng)時(shí)，利用激光器向岸上救援人員發(fā)射激光信號(hào)，設(shè)激光光束與水面的夾角為α，如圖所示。他發(fā)現(xiàn)只有當(dāng)α大于41°時(shí)，岸上救援人員才能收到他發(fā)出的激光光束，下列說(shuō)法正確的是（　?。?br />
A．水的折射率為
B．水的折射率為
C．當(dāng)他以α＝60°向水面發(fā)射激光時(shí)，岸上救援人員接收激光光束的方向與水面夾角小于60°
D．當(dāng)他以α＝60°向水面發(fā)射激光時(shí)，岸上救援人員接收激光光束的方向與水面夾角大于60°
（多選）8．（5分）（2023?湖南）如圖，固定在豎直面內(nèi)的光滑軌道ABC由直線段AB和圓弧段BC組成，兩段相切于B點(diǎn)，AB段與水平面夾角為θ，BC段圓心為O，最高點(diǎn)為C，A與C的高度差等于圓弧軌道的直徑2R。小球從A點(diǎn)以初速度v0沖上軌道，能沿軌道運(yùn)動(dòng)恰好到達(dá)C點(diǎn)，下列說(shuō)法正確的是（　?。?br />
A．小球從B到C的過(guò)程中，對(duì)軌道的壓力逐漸增大
B．小球從A到C的過(guò)程中，重力的功率始終保持不變
C．小球的初速度
D．若小球初速度v0增大，小球有可能從B點(diǎn)脫離軌道
（多選）9．（5分）（2023?湖南）某同學(xué)自制了一個(gè)手搖交流發(fā)電機(jī)，如圖所示。大輪與小輪通過(guò)皮帶傳動(dòng)（皮帶不打滑），半徑之比為4：1，小輪與線圈固定在同一轉(zhuǎn)軸上。線圈是由漆包線繞制而成的邊長(zhǎng)為L(zhǎng)的正方形，共n匝，總阻值為R。磁體間磁場(chǎng)可視為磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)。大輪以角速度ω勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，帶動(dòng)小輪及線圈繞轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)動(dòng)，轉(zhuǎn)軸與磁場(chǎng)方向垂直。線圈通過(guò)導(dǎo)線、滑環(huán)和電刷連接一個(gè)阻值恒為R的燈泡。假設(shè)發(fā)電時(shí)燈泡能發(fā)光且工作在額定電壓以?xún)?nèi)，下列說(shuō)法正確的是（　?。?br />
A．線圈轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度為4ω
B．燈泡兩端電壓有效值為3nBL2ω
C．若用總長(zhǎng)為原來(lái)兩倍的相同漆包線重新繞制成邊長(zhǎng)仍為L(zhǎng)的多匝正方形線圈，則燈泡兩端電壓有效值為
D．若僅將小輪半徑變?yōu)樵瓉?lái)的兩倍，則燈泡變得更亮
（多選）10．（5分）（2023?湖南）如圖，光滑水平地面上有一質(zhì)量為2m的小車(chē)在水平推力F的作用下加速運(yùn)動(dòng)。車(chē)廂內(nèi)有質(zhì)量均為m的A、B兩小球，兩球用輕桿相連，A球靠在光滑左壁上，B球處在車(chē)廂水平底面上，且與底面的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ，桿與豎直方向的夾角為θ，桿與車(chē)廂始終保持相對(duì)靜止。假設(shè)最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力。下列說(shuō)法正確的是（　?。?br />
A．若B球受到的摩擦力為零，則F＝2mgtanθ
B．若推力F向左，且tanθ≤μ，則F的最大值為2mgtanθ
C．若推力F向左，且μ＜tanθ≤2μ，則F的最大值為4mg（2μ﹣tanθ）
D．若推力F向右，且tanθ＞2μ，則F的范圍為4mg（tanθ﹣2μ）≤F≤4mg（tanθ+2μ）
三、非選擇題：本題共5小題，共56分。
11．（7分）（2023?湖南）某同學(xué)探究彈簧振子振動(dòng)周期與質(zhì)量的關(guān)系，實(shí)驗(yàn)裝置如圖（a）所示，輕質(zhì)彈簧上端懸掛在鐵架臺(tái)上，下端掛有鉤碼，鉤碼下表面吸附一個(gè)小磁鐵，其正下方放置智能手機(jī)，手機(jī)中的磁傳感器可以采集磁感應(yīng)強(qiáng)度實(shí)時(shí)變化的數(shù)據(jù)并輸出圖像，實(shí)驗(yàn)步驟如下：
（1）測(cè)出鉤碼和小磁鐵的總質(zhì)量m；
（2）在彈簧下端掛上該鉤碼和小磁鐵，使彈簧振子在豎直方向做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)，打開(kāi)手機(jī)的磁傳感器軟件，此
時(shí)磁傳感器記錄的磁感應(yīng)強(qiáng)度變化周期等于彈簧振子振動(dòng)周期；
（3）某次采集到的磁感應(yīng)強(qiáng)度B的大小隨時(shí)間t變化的圖像如圖（b）所示，從圖中可以算出彈簧振子振動(dòng)周期T＝　 　（用“t0”表示）；

（4）改變鉤碼質(zhì)量，重復(fù)上述步驟；
（5）實(shí)驗(yàn)測(cè)得數(shù)據(jù)如下表所示，分析數(shù)據(jù)可知，彈簧振子振動(dòng)周期的平方與質(zhì)量的關(guān)系是 　 ?。ㄌ睢熬€性的”或“非線性的”）；
m/kg
10T/s
T/s
T2/s2
0.015
2.43
0.243
0.059
0.025
3.14
0.314
0.099
0.035
3.72
0.372
0.138
0.045
4.22
0.422
0.178
0.055
4.66
0.466
0.217
（6）設(shè)彈簧的勁度系數(shù)為k，根據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果并結(jié)合物理量的單位關(guān)系，彈簧振子振動(dòng)周期的表達(dá)式可能是 　 ?。ㄌ钫_答案標(biāo)號(hào)）；
A.2π
B.2π
C.2π
D.2πk
（7）除偶然誤差外，寫(xiě)出一條本實(shí)驗(yàn)中可能產(chǎn)生誤差的原因：　 　。
12．（9分）（2023?湖南）某探究小組利用半導(dǎo)體薄膜壓力傳感器等元件設(shè)計(jì)了一個(gè)測(cè)量微小壓力的裝置，其電路如圖（a）所示，R1、R2、R3為電阻箱，RF為半導(dǎo)體薄膜壓力傳感器，C、D間連接電壓傳感器（內(nèi)阻無(wú)窮大）。

（1）先用歐姆表“×100”擋粗測(cè)RF的阻值，示數(shù)如圖（b）所示，對(duì)應(yīng)的讀數(shù)是 　 　Ω；
（2）適當(dāng)調(diào)節(jié)R1、R2、R3，使電壓傳感器示數(shù)為0，此時(shí)，RF的阻值為 　 ?。ㄓ肦1、R2、R3表示）；
（3）依次將0.5g的標(biāo)準(zhǔn)砝碼加載到壓力傳感器上（壓力傳感器上所受壓力大小等于砝碼重力大小），讀出電壓傳感器示數(shù)U，所測(cè)數(shù)據(jù)如下表所示：
次數(shù)
1
2
3
4
5
6
砝碼質(zhì)量m/g
0.0
0.5
1.0
1.5
2.0
2.5
電壓U/mV
0
57
115
168
220
280
根據(jù)表中數(shù)據(jù)在圖（c）上描點(diǎn)，繪制U﹣m關(guān)系圖線；
（4）完成前面三步的實(shí)驗(yàn)工作后，該測(cè)量微小壓力的裝置即可投入使用，在半導(dǎo)體薄膜壓力傳感器上施加微小壓力F0，電壓傳感器示數(shù)為200mV，則F0大小是 　 　N（重力加速度取9.8m/s2，保留2位有效數(shù)字）；
（5）若在步驟（4）中換用非理想毫伏表測(cè)量C、D間電壓，在半導(dǎo)體薄膜壓力傳感微小壓力F1，此時(shí)非理想毫伏表讀數(shù)為200mV，則F1　 　F0 （填“＞”“＝”或“＜”）。
13．（10分）（2023?湖南）汽車(chē)剎車(chē)助力裝置能有效為駕駛員踩剎車(chē)省力。如圖，剎車(chē)助力裝置可簡(jiǎn)化為助力氣室和抽氣氣室等部分構(gòu)成，連桿AB與助力活塞固定為一體，駕駛員踩剎車(chē)時(shí)，在連桿AB上施加水平力推動(dòng)液壓泵實(shí)現(xiàn)剎車(chē)，助力氣室與抽氣氣室用細(xì)管連接，通過(guò)抽氣降低助力氣室壓強(qiáng)，利用大氣壓與助力氣室的壓強(qiáng)差實(shí)現(xiàn)剎車(chē)助力。每次抽氣時(shí)，K1打開(kāi)，K2閉合，抽氣活塞在外力作用下從抽氣氣室最下端向上運(yùn)動(dòng)，助力氣室中的氣體充滿抽氣氣室，達(dá)到兩氣室壓強(qiáng)相等；然后，K1閉合，K2打開(kāi)，抽氣活塞向下運(yùn)動(dòng)，抽氣氣室中的全部氣體從K2排出，完成一次抽氣過(guò)程。已知助力氣室容積為V0，初始?jí)簭?qiáng)等于外部大氣壓強(qiáng)p0，助力活塞橫截面積為S，抽氣氣室的容積為V1，假設(shè)抽氣過(guò)程中，助力活塞保持不動(dòng)，氣體可視為理想氣體，溫度保持不變。

（1）求第1次抽氣之后助力氣室內(nèi)的壓強(qiáng)p1；
（2）第n次抽氣后，求該剎車(chē)助力裝置為駕駛員省力的大小ΔF。
14．（14分）（2023?湖南）如圖，兩根足夠長(zhǎng)的光滑金屬直導(dǎo)軌平行放置，導(dǎo)軌間距為L(zhǎng)，兩導(dǎo)軌及其所構(gòu)成的平面均與水平面成θ角，整個(gè)裝置處于垂直于導(dǎo)軌平面斜向上的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B。現(xiàn)將質(zhì)量均為m的金屬棒a、b垂直導(dǎo)軌放置，每根金屬棒接入導(dǎo)軌之間的電阻均為R。運(yùn)動(dòng)過(guò)程中金屬棒與導(dǎo)軌始終垂直且接觸良好，金屬棒始終未滑出導(dǎo)軌，導(dǎo)軌電阻忽略不計(jì)，重力加速度為g。
（1）先保持棒b靜止，將棒a由靜止釋放，求棒a勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)的速度大小v0；
（2）在（1）問(wèn)中，當(dāng)棒a勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)，再將棒b由靜止釋放，求釋放瞬間棒b的加速度大小a0；
（3）在（2）問(wèn)中，從棒b釋放瞬間開(kāi)始計(jì)時(shí)，經(jīng)過(guò)時(shí)間t0，兩棒恰好達(dá)到相同的速度v，求速度v的大小，以及時(shí)間t0內(nèi)棒a相對(duì)于棒b運(yùn)動(dòng)的距離Δx。

15．（16分）（2023?湖南）如圖，質(zhì)量為M的勻質(zhì)凹槽放在光滑水平地面上，凹槽內(nèi)有一個(gè)半橢圓形的光滑軌道，橢圓的半長(zhǎng)軸和半短軸分別為a和b，長(zhǎng)軸水平，短軸豎直。質(zhì)量為m的小球，初始時(shí)刻從橢圓軌道長(zhǎng)軸的右端點(diǎn)由靜止開(kāi)始下滑。以初始時(shí)刻橢圓中心的位置為坐標(biāo)原點(diǎn)，在豎直平面內(nèi)建立固定于地面的直角坐標(biāo)系xOy，橢圓長(zhǎng)軸位于x軸上。整個(gè)過(guò)程凹槽不翻轉(zhuǎn)，重力加速度為g。
（1）小球第一次運(yùn)動(dòng)到軌道最低點(diǎn)時(shí)，求凹槽的速度大小以及凹槽相對(duì)于初始時(shí)刻運(yùn)動(dòng)的距離；
（2）在平面直角坐標(biāo)系xOy中，求出小球運(yùn)動(dòng)的軌跡方程；
（3）若，求小球下降高度時(shí)，小球相對(duì)于地面的速度大?。ńY(jié)果用a、b及g表示）。


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