2023年高考湖南卷物理真题（答案）

湖南省2023年普通高中学业水平选择性考试物理注意事项：1．答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号填写在本试卷和答题卡上．2．回答选择题时，选出每小题答案后，用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑．如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案标号．回答非选择题时，将答案写在答题卡上．写在本试卷上无效．3．考试结束后，将本试卷和答题卡一并交回．一、选择题：本题共6小题，每小题4分，共24分．在每小题给出的四个选项中，只有一项符合题目要求．EAST1.2023年4月13日，中国“人造太阳”反应堆中科院环流器装置创下新纪录，实现403秒稳态长脉冲高约束模等离子体运行，为可控核聚变的最终实现又向前迈出了重要的一步，下列关于核反应的说法正确的是（）A.相同质量的核燃料，轻核聚变比重核裂变释放的核能更多2340B.氘氚核聚变的核反应方程为1H1H2He1eC.核聚变的核反应燃料主要是铀235D.核聚变反应过程中没有质量亏损【答案】A【解析】【详解】A．相同质量的核燃料，轻核聚变比重核裂变释放的核能更多，A正确；B．根据质量数守恒和核电荷数守恒可知，氘氚核聚变的核反应方程为23411H+1H2He+0nB错误；C．核聚变的核反应燃料主要是氘核和氚核，C错误；D．核聚变反应过程中放出大量能量，有质量亏损，D错误。故选A。2.如图（a），我国某些农村地区人们用手抛撒谷粒进行水稻播种。某次抛出的谷粒中有两颗的运动轨迹如图（b）所示，其轨迹在同一竖直平面内，抛出点均为O，且轨迹交于P点，抛出时谷粒1和谷粒2的初速度分别为v1和v2，其中v1方向水平，v2方向斜向上。忽略空气阻力，关于两谷粒在空中的运动，下列说法正确的是（）第1页/共25页学科网（北京）股份有限公司A.谷粒1的加速度小于谷粒2的加速度B.谷粒2在最高点的速度小于v1C.两谷粒从O到P的运动时间相等D.两谷粒从O到P的平均速度相等【答案】B【解析】【详解】A．抛出的两谷粒在空中均仅受重力作用，加速度均为重力加速度，故谷粒1的加速度等于谷粒2的加速度，A错误；C．谷粒2做斜向上抛运动，谷粒1做平抛运动，均从O点运动到P点，故位移相同。在竖直方向上谷粒2做竖直上抛运动，谷粒1做自由落体运动，竖直方向上位移相同故谷粒2运动时间较长，C错误；B．谷粒2做斜抛运动，水平方向上为匀速直线运动，故运动到最高点的速度即为水平方向上的分速度。与谷粒1比较水平位移相同，但运动时间较长，故谷粒2水平方向上的速度较小即最高点的速度小于v1，B正确；D．两谷粒从O点运动到P点的位移相同，运动时间不同，故平均速度不相等，谷粒1的平均速度大于谷粒2的平均速度，D错误。故选B。3.如图（a），在均匀介质中有A、B、C和D四点，其中A、B、C三点位于同一直线上，ACBC4m,DC3m,DC垂直AB．t0时，位于A、B、C处的三个完全相同的横波波源同时开始振动，振动图像均如图（b）所示，振动方向与平面ABD垂直，已知波长为4m．下列说法正确的是（）A.这三列波的波速均为2m/s第2页/共25页学科网（北京）股份有限公司B.t2s时，D处的质点开始振动C.t4.5s时，D处的质点向y轴负方向运动D.t6s时，D处的质点与平衡位置的距离是6cm【答案】C【解析】【详解】A．由图（b）的振动图像可知，振动的周期为4s，故三列波的波速为4mv1m/sT4sA错误；B．由图（a）可知，D处距离波源最近的距离为3m，故开始振动后波源C处的横波传播到D处所需的时间为DC3mt3sCv1m/s故t2s时，D处的质点还未开始振动，B错误；C．由几何关系可知ADBD5m，波源A、B产生的横波传播到D处所需的时间为AD5mt5sABv1m/s故t4.5s时，仅波源C处的横波传播到D处，此时D处的质点振动时间为t1ttC1.5s由振动图像可知此时D处的质点向y轴负方向运动，C正确；D．t6s时，波源C处的横波传播到D处后振动时间为t2ttC3s由振动图像可知此时D处为波源C处传播横波的波谷；t6s时，波源A、B处的横波传播到D处后振动时间为t3ttAB1s由振动图像可知此时D处为波源A、B处传播横波的波峰。根据波的叠加原理可知此时D处质点的位移为y2AA2cm故t6s时，D处的质点与平衡位置的距离是2cm。D错误。故选C。4.根据宇宙大爆炸理论，密度较大区域的物质在万有引力作用下，不断聚集可能形成恒星。恒星最终的归宿与其质量有关，如果质量为太阳质量的1~8倍将坍缩成白矮星，质量为太阳质量的10~20倍将坍缩成第3页/共25页学科网（北京）股份有限公司中子星，质量更大的恒星将坍缩成黑洞。设恒星坍缩前后可看成质量均匀分布的球体，质量不变，体积缩小，自转变快．不考虑恒星与其它物体的相互作用．已知逃逸速度为第一宇宙速度的2倍，中子星密度大于白矮星。根据万有引力理论，下列说法正确的是（）A.同一恒星表面任意位置的重力加速度相同B.恒星坍缩后表面两极处的重力加速度比坍缩前的大C.恒星坍缩前后的第一宇宙速度不变D.中子星的逃逸速度小于白矮星的逃逸速度【答案】B【解析】【详解】A．恒星可看成质量均匀分布的球体，同一恒星表面任意位置物体受到的万有引力提供重力加速度和绕恒星自转轴转动的向心加速度，不同位置向心加速度可能不同，故不同位置重力加速度的大小和方向可能不同，A错误；B．恒星两极处自转的向心加速度为零，万有引力全部提供重力加速度。恒星坍缩前后可看成质量均匀分布GMm的球体，质量不变，体积缩小，由万有引力表达式F万可知，恒星表面物体受到的万有引力变大，R2根据牛顿第二定律可知恒星坍缩后表面两极处的重力加速度比坍缩前的大。B正确；C．由第一宇宙速度物理意义可得GMmv2mR2R整理得GMvR恒星坍缩前后质量不变，体积缩小，故第一宇宙速度变大，C错误；4D．由质量分布均匀球体的质量表达式MR3得33MR34已知逃逸速度为第一宇宙速度的2倍，则2GMv'2vR联立整理得第4页/共25页学科网（北京）股份有限公司2GMM2v'22v24G3R3由题意可知中子星的质量和密度均大于白矮星，结合上式表达式可知中子星的逃逸速度大于白矮星的逃逸速度，D错误。故选B。5.如图，真空中有三个点电荷固定在同一直线上，电荷量分别为Q1、Q2和Q3，P点和三个点电荷的连线与点电荷所在直线的夹角分别为90°、60°、和30°。若P点处的电场强度为零，q>0，则三个点电荷的电荷量可能为（），，－，43，－A.Q1=qQ22qQ3=qB.Q1=qQqQ3=4q23－，，－，43，C.Q1=qQ22qQ3=qD.Q1=qQqQ3=4q23【答案】D【解析】【详解】AB．选项AB的电荷均为正和均为负，则根据电场强度的叠加法则可知，P点的场强不可能为零，AB错误；C．设P、Q1间的距离为r，则Q1、Q3在P点产生的合场强大小有kq2kq22(2)(2)Ecos120r4rk2q224r4解得21kqE4r2而Q2产生的场强大小为32kqE4r2第5页/共25页学科网（北京）股份有限公司则P点的场强不可能为零，C错误；D．设P、Q1间的距离为r，则Q1、Q3在P点产生的合场强大小有kq24kq22(2)(2)Ecos120r4r4k2q224r4解得3kqEr2而Q2产生的场强大小为3kqEr2则P点的场强可能为零，D正确。故选D。6.如图，真空中有区域Ⅰ和Ⅱ，区域Ⅰ中存在匀强电场和匀强磁场，电场方向竖直向下（与纸面平行），磁场方向垂直纸面向里，等腰直角三角形CGF区域（区域Ⅱ）内存在匀强磁场，磁场方向垂直纸面向外。图中A、C、O三点在同一直线上，AO与GF垂直，且与电场和磁场方向均垂直。A点处的粒子源持续将比荷一定但速率不同的粒子射入区域Ⅰ中，只有沿直线AC运动的粒子才能进入区域Ⅱ。若区域Ⅰ中电场强度大小为E、磁感应强度大小为B1，区域Ⅱ中磁感应强度大小为B2，则粒子从CF的中点射出，它们在区域Ⅱ中运动的时间为t0。若改变电场或磁场强弱，能进入区域Ⅱ中的粒子在区域Ⅱ中运动的时间为t，不计粒子的重力及粒子之间的相互作用，下列说法正确的是（）A.若仅将区域Ⅰ中磁感应强度大小变为2B1，则t>t0B.若仅将区域Ⅰ中电场强度大小变为2E，则t>t0第6页/共25页学科网（北京）股份有限公司3t0C.若仅将区域Ⅱ中磁感应强度大小变为B，则t422若仅将区域中磁感应强度大小变为2，则D.ⅡBt2t042【答案】D【解析】【详解】由题知粒子在AC做直线运动，则有qv0B1=qE42区域Ⅱ中磁感应强度大小为B2，则粒子从CF的中点射出，则粒子转过的圆心角为90°，根据qvBmr，T2有mt02qB2A．若仅将区域Ⅰ中磁感应强度大小变为2B1，则粒子在AC做直线运动的速度，有qvA∙2B1=qE则vv0A2v2再根据qvBm，可知粒子半径减小，则粒子仍然从CF边射出，粒子转过的圆心角仍为90°，则t=t0，rA错误；B．若仅将区域Ⅰ中电场强度大小变为2E，则粒子在AC做直线运动的速度，有qvBB1=q∙2E则vB=2v0v2再根据qvBm，可知粒子半径变为原来的2倍，则粒子F点射出，粒子转过的圆心角仍为90°，则t=rt0，B错误；3v2C．若仅将区域Ⅱ中磁感应强度大小变为B，则粒子在AC做直线运动的速度仍为v0，再根据qvBm，42r第7页/共25页学科网（北京）股份有限公司4可知粒子半径变为原来的2，则粒子从OF边射出，根据几何关系可知转过的圆心角为60°，根据342qvBmr，有T243mt9qB2则83tt09C错误；2v2D．若仅将区域Ⅱ中磁感应强度大小变为B，则粒子在AC做直线运动的速度仍为v0，再根据qvBm，42r4可知粒子半径变为原来的2，则粒子OF边射出，根据几何关系可知转过的圆心角为45°，根据242qvBmr，有T22mt2qB2则t2t0D正确。故选D。二、选择题：本题共4小题，每小题5分，共20分．在每小题给出的四个选项中，有多项符合题目要求．全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分．7.一位潜水爱好者在水下活动时，利用激光器向岸上救援人员发射激光信号，设激光光束与水面的夹角为α，如图所示。他发现只有当α大于41°时，岸上救援人员才能收到他发出的激光光束，下列说法正确的是（）第8页/共25页学科网（北京）股份有限公司1A.水的折射率为sin411B.水的折射率为sin49C.当他以α=60°向水面发射激光时，岸上救援人员接收激光光束的方向与水面夹角小于60°D.当他以α=60°向水面发射激光时，岸上救援人员接收激光光束的方向与水面夹角大于60°【答案】BC【解析】【详解】AB．他发现只有当α大于41°时，岸上救援人员才能收到他发出的激光光束，则说明α=41°时激光恰好发生全反射，则1sin(9041)n则1nsin49A错误、B正确；CD．当他以α=60°向水面发射激光时，入射角i1=30°，则根据折射定律有nsini1=sini2折射角i2大于30，则岸上救援人员接收激光光束的方向与水面夹角小于60°，C正确、D错误。故选BC。°8.如图，固定在竖直面内的光滑轨道ABC由直线段AB和圆弧段BC组成，两段相切于B点，AB段与水平面夹角为θ，BC段圆心为O，最高点为C、A与C的高度差等于圆弧轨道的直径2R。小球从A点以初速度v0冲上轨道，能沿轨道运动恰好到达C点，下列说法正确的是（）第9页/共25页学科网（北京）股份有限公司A.小球从B到C的过程中，对轨道的压力逐渐增大B.小球从A到C的过程中，重力的功率始终保持不变小球的初速度C.v02gR若小球初速度增大，小球有可能从点脱离轨道D.v0B【答案】AD【解析】【详解】A．由题知，小球能沿轨道运动恰好到达C点，则小球在C点的速度为vC=0则小球从C到B的过程中，有1mgR(1cos)mv22v