1.2023 年 4 月 13 日，中国＂人造太阳＂反应堆中科院环流器装置（EAST）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
参考答案A
相关标签核反应、质能方程与核能
2023年高考物理真题及答案解析
2023 年高考物理真题 41 道，覆盖 3 套试卷，含答案解析、考点和解题方法，适合老师备课、讲评和组卷。
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，其轨迹在同一坚直平面内，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 $v_{1}$ 和 $v_{2}$ ，其中 $v_{1}$ 方向水平，$v_{2}$ 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
图（a）
图（b）
参考答案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，$A C=B C=4 \mathrm{~m}, D C=3 \mathrm{~m}, D C$ 垂直 $A B . t=0$ 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 $A B D$ 垂直，已知波长为 4 m 。下列说法正确的是
图（a）
图（b）
参考答案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 $1 \sim 8$ 倍将坍缩成白矮星，质量为太阳质量的 $10 \sim 20$ 倍将坍缩成中子星，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 $\sqrt{2}$ 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
参考答案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 $Q_{1} , Q_{2}$ 和 $Q_{3}, P$ 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
参考答案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，电场方向坚直向下（与纸面平行），磁场方向垂直纸面向里，等腰直角三角形 $C G F$ 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，$A O$ 与 $G F$ 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 $A C$ 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 $B_{1}$ ，区域II中磁感应强度大小为 $B_{2}$ ，则粒子从 $C F$ 的中点射出，它们在区域II中运动的时间为 $t_{0}$ 。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
参考答案D
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$\alpha$ ，如图所示。他发现只有当 $\alpha$ 大于 $41^{\circ}$ 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
参考答案BC
8．如图，固定在坚直面内的光滑轨道 $A B C$ 由直线段 $A B$ 和圆弧段 $B C$ 组成，两段相切于 $B$ 点，$A B$ 段与水平面夹角为 $\theta, B C$ 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 $2 R$ 。小球从 $A$ 点以初速度 $v_{0}$ 冲上轨道，能沿轨道运动恰好到达 $C$ 点，下列说法正确的是
参考答案AD
9． 某同学自制了一个手摇交流发电机，如图所示。大轮与小轮通过皮带传动（皮带不打滑），半径之比为$4: 1$ ，小轮与线圈固定在同一转轴上。线圈是由漆包线绕制而成的边长为 $L$ 的正方形，共 $n$ 匝，总阻值为$R$ 。磁体间磁场可视为磁感应强度大小为 $B$ 的匀强磁场。大轮以角速度 $\omega$ 匀速转动，带动小轮及线圈绕转轴转动，转轴与磁场方向垂直。线圈通过导线、滑环和电刷连接一个阻值恒为 $R$ 的灯泡。假设发电时灯泡能发光且工作在额定电压以内，下列说法正确的是
参考答案AC
10．如图，光滑水平地面上有一质量为 $2 m$ 的小车在水平推力 $F$ 的作用下加速运动。车厢内有质量均为 $m$的 A、B 两小球，两球用轻杆相连，A 球靠在光滑左壁上，B 球处在车厢水平底面上，且与底面的动摩擦因数为 $\mu$ ，杆与坚直方向的夹角为 $\theta$ ，杆与车厢始终保持相对静止假设最大静摩擦力等于滑动摩擦力。下列说法正确的是
参考答案CD
11.
某同学探究弹簧振子振动周期与质量的关系，实验装置如图（a）所示，轻质弹簧上端悬挂在铁架台上，下端挂有钩码，钩码下表面吸附一个小磁铁，其正下方放置智能手机，手机中的磁传感器可以采集磁感应强度实时变化的数据并输出图像，实验步骤如下：
图（a）
（1）测出钩码和小磁铁的总质量 $m$ ；
（2）在弹簧下端挂上该钩码和小磁铁，使弹簧振子在坚直方向做简谐运动，打开手机的磁传感器软件，此时磁传感器记录的磁感应强度变化周期等于弹簧振子振动周期；
（3）某次采集到的磁感应强度 $B$ 的大小随时间 $t$ 变化的图像如图（b）所示，从图中可以算出弹簧振子振动周期 $T=$ $\_\_\_\_$（用＂$t_{0}$＂表示）；
图（b）
（4）改变钩码质量，重复上述步骤；
（5）实验测得数据如下表所示，分析数据可知，弹簧振子振动周期的平方与质量的关系是 $\_\_\_\_$（填＂线性的＂或＂非线性的＂）；
| $m / \mathrm{kg}$ | $10 T / \mathrm{s}$ | T／s | $T^{2} / \mathrm{s}^{2}$ |
|---|---|---|---|
| 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）设弹簧的劲度系数为 $k$ ，根据实验结果并结合物理量的单位关系，弹簧振子振动周期的表达式可能是 $\_\_\_\_$（填正确答案标号）；
参考答案(1) $\frac{t_{0}}{10}$; (2) 线性的; (3) A; (4) 空气阻力
12.
某探究小组利用半导体薄膜压力传感器等元件设计了一个测量微小压力的装置，其电路如图（a）所示，$R_{1} , R_{2} , R_{3}$ 为电阻箱，$R_{F}$ 为半导体薄膜压力传感器，$C , D$ 间连接电压传感器（内阻无穷大）．
图（a）
图（b）
（1）先用欧姆表＂$\times 100$＂挡粗测 $R_{F}$ 的阻值，示数如图（b）所示，对应的读数是 $\_\_\_\_$$\Omega$ ；
（2）适当调节 $R_{1} , R_{2} , R_{3}$ ，使电压传感器示数为 0 ，此时，$R_{F}$ 的阻值为 $\_\_\_\_$（用 $R_{1} , R_{2} , R_{3}$ 表示）；
（3）依次将 0．5g 的标准砝码加载到压力传感器上（压力传感器上所受压力大小等于砝码重力大小），读出电压传感器示数 $U$ ，所测数据如下表所示：
| 次数 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 |
|---|---|---|---|---|---|---|
| 砝码质量 $m / \mathrm{g}$ | 0.0 | 0.5 | 1.0 | 1.5 | 2.0 | 2.5 |
| 电压 $U / \mathrm{mV}$ | 0 | 57 | 115 | 168 | 220 | 280 |
根据表中数据在图（c）上描点，绘制 $U-m$ 关系图线 $\_\_\_\_$；
（4）完成前面三步的实验工作后，该测量微小压力的装置即可投入使用。在半导体薄膜压力传感器上施加微小压力 $F_{0}$ ，电压传感器示数为 200 mV ，则 $F_{0}$ 大小是 $\_\_\_\_$N（重力加速度取 $9.8 \mathrm{~m} / \mathrm{s}^{2}$ ，保留2位有效数字）；
（5）若在步骤（4）中换用非理想毫伏表测量 $C , D$ 间电压，在半导体薄膜压力传感器上施加微小压力$F_{1}$ ，此时非理想毫伏表读数为 200 mV ，则 $F_{1}$ $\_\_\_\_$$F_{0}$（填＂＞＂＂＝＂或＂＜＂）。
参考答案(1) 1000＃1000．0; (2) $\frac{R_{1} R_{3}}{R_{2}}$; (3) ; (4) $1.7 \times 10^{-2} \quad$;
13.
汽车刹车助力装置能有效为驾驶员踩刹车省力。如图，刹车助力装置可简化为助力气室和抽气气室等部分构成，连杆 $A B$ 与助力活塞固定为一体，驾驶员踩刹车时，在连杆 $A B$ 上施加水平力推动液压泵实现刹车．助力气室与抽气气室用细管连接，通过抽气降低助力气室压强，利用大气压与助力气室的压强差实现刹车助力。每次抽气时，$K_{1}$ 打开，$K_{2}$ 闭合，抽气活塞在外力作用下从抽气室最下端向上运动，助力气室中的气体充满抽气气室，达到两气室压强相等；然后，$K_{1}$ 闭合，$K_{2}$ 打开，抽气活塞向下运动，抽气气室中的全部气体从 $K_{2}$ 排出，完成一次抽气过程。已知助力气室容积为 $V_{0}$ ，初始压强等于外部大气压强$p_{0}$ ，助力活塞横截面积为 S ，抽气气室的容积为 $V_{1}$ ．假设抽气过程中，助力活塞保持不动，气体可视为理想气体，温度保持不变．
（1） 求第1次抽气之后助力气室内的压强 $p_{1}$ ；
（2） 第 $n$ 次抽气后，求该刹车助力装置为驾驶员省力的大小 $\Delta F$ ．
参考答案(1) $p_{1}=\frac{p_{0} V_{0}}{V_{0}+V_{1}}$; (2) $\Delta F=\left[1-\left(\frac{V_{0}}{V_{0}+V_{1}}\right)^{n}\right] p_{0} S$
14.
如图，两根足够长的光滑金属直导轨平行放置，导轨间距为 $L$ ，两导轨及其所构成的平面均与水平面成 $\theta$角，整个装置处于垂直于导轨平面斜向上的匀强磁场中，磁感应强度大小为 $B$ 。现将质量均为 $m$ 的金属棒$a , b$ 垂直导轨放置，每根金属棒接入导轨之间的电阻均为 $R$ 。运动过程中金属棒与导轨始终垂直且接触良好，金属棒始终未滑出导轨，导轨电阻忽略不计，重力加速度为 $g$ 。
（1）先保持棒 $b$ 静止，将棒 $a$ 由静止释放，求棒 $a$ 匀速运动时的速度大小 $v_{0}$ ；
（2）在（1）问中，当棒 $a$ 匀速运动时，再将棒 $b$ 由静止释放，求释放瞬间棒 $b$ 的加速度大小 $a_{0}$ ；
（3）在（2）问中，从棒 $b$ 释放瞬间开始计时，经过时间 $t_{0}$ ，两棒恰好达到相同的速度 $v$ ，求速度 $v$ 的大小，以及时间 $t_{0}$ 内棒 $a$ 相对于棒 $b$ 运动的距离 $\Delta \mathrm{x}$ 。
参考答案(1) $v_{0}=\frac{2 m g R \sin \theta}{B_{2} L_{2}}$; (2) $a=2 g \sin \theta$; (3) $\Delta x=\frac{m v_{0} R}{B^{2} L^{2}}$
15.
如图，质量为 $M$ 的匀质凹槽放在光滑水平地面上，凹槽内有一个半椭圆形的光滑轨道，椭圆的半长轴和半短轴分别为 $a$ 和 $b$ ，长轴水平，短轴坚直。质量为 $m$ 的小球，初始时刻从椭圆轨道长轴的右端点由静止开始下滑。以初始时刻椭圆中心的位置为坐标原点，在坚直平面内建立固定于地面的直角坐标系 $x O y$ ，椭圆长轴位于 $x$ 轴上。整个过程凹槽不翻转，重力加速度为 $g$ 。
（1） 小球第一次运动到轨道最低点时，求凹槽的速度大小以及凹槽相对于初始时刻运动的距离；
（2） 在平面直角坐标系 $x O y$ 中，求出小球运动的轨迹方程；
（3） 若 $\frac{M}{m}=\frac{b}{a-b}$ ，求小球下降 $h=\frac{b}{2}$ 高度时，小球相对于地面的速度大小（结果用 $a , b$ 及 $g$ 表示）。
参考答案(1) $v_{2}=\sqrt{\frac{2 m^{2} g b}{M^{2}+M m}}, x_{2}=\frac{m}{M+m} a$; (2) $\frac{[x(M+m)-m a]^{2}}{M^{2} a^{2}}+\frac{y^{2}}{b^{2}}=1$; (3) $2 b \sqrt{\frac{g}{a+3 b}}$
1．电梯上升过程中，某同学用智能手机记录了电梯速度随时间变化的关系，如图所示。电梯加速上升的时段是
参考答案A
2． 如图所示，匀强磁场的磁感应强度为 $B . L$ 形导线通以恒定电流 $I$ ，放置在磁场中．已知 $a b$ 边长为 $2 l$ ，与磁场方向垂直，$b c$ 边长为 $l$ ，与磁场方向平行。该导线受到的安培力为
参考答案C
3． 如图所示，密闭容器内一定质量的理想气体由状态 $A$ 变化到状态 $B$ 。该过程中
参考答案B
4．设想将来发射一颗人造卫星，能在月球绕地球运动的轨道上稳定运行，该轨道可视为圆轨道．该卫星与月球相比，一定相等的是
参考答案C
5．地球表面附近空气的折射率随高度降低而增大，太阳光斜射向地面的过程中会发生弯曲。下列光路图中能描述该现象的是
A．
C．
B．
参考答案A
6．用某种单色光进行双缝干涉实验，在屏上观察到的干涉条纹如图甲所示，改变双缝间的距离后，干涉条纹如图乙所示，图中虚线是亮纹中心的位置。则双缝间的距离变为原来的
（甲） 
参考答案B
7．如图所示，＂嫦娥五号＂探测器静止在月球平坦表面处。已知探测器质量为 $m$ ，四条腿与坚直方向的夹角均为 $\theta$ ，月球表面的重力加速度为地球表面重力加速度 $g$ 的 $\frac{1}{6}$ 。每条腿对月球表面压力的大小为
参考答案D
8．如图所示，圆形区域内有垂直纸面向里的匀强磁场，$O C$ 导体棒的 $O$ 端位于圆心，棒的中点 $A$ 位于磁场区域的边缘。现使导体棒绕 $O$ 点在纸面内逆时针转动。 $O , A , C$ 点电势分别为 $\varphi_{0} , \varphi_{A} , \varphi_{C}$ ，则
参考答案A
9．在＂探究气体等温变化的规律＂的实验中，实验装置如图所示。利用注射器选取一段空气柱为研究对象。下列改变空气柱体积的操作正确的是
参考答案B
10．达 • 芬奇的手稿中描述了这样一个实验：一个罐子在空中沿水平直线向右做匀加速运动，沿途连续漏出沙子。若不计空气阻力，则下列图中能反映空中沙子排列的几何图形是
A. 
B. 
C. 
D. 
参考答案D
11．滑块以一定的初速度沿粗糙斜面从底端上滑，到达最高点 $B$ 后返回到底端。利用频闪仪分别对上滑和下滑过程进行拍摄，频闪照片示意图如图所示。与图乙中相比，图甲中滑块
参考答案C
12．小明通过实验探究电压表内阻对测量结果的影响。所用器材有：干电池（电动势约1．5V，内阻不计）2节；两量程电压表（量程0～3V，内阻约3k $\Omega$ ；量程0～15V，内阻约15k $\Omega$ ）1个；滑动变阻器（最大阻值 $50 \Omega$ ）1个；定值电阻（阻值 $50 \Omega$ ）21个；开关1个及导线若干。实验电路如题1图所示。
（1）电压表量程应选用 $\_\_\_\_$（选填＂3V＂或＂15V＂）。
（2）题2图为该实验的实物电路（右侧未拍全）。先将滑动变阻器的滑片置于如图所示的位置，然后用导线将电池盒上接线柱 $A$ 与滑动变阻器的接线柱 $\_\_\_\_$（选填＂$B$＂＂$C$＂＂$D$＂）连接，再闭合开关，开始实验。
2图
（3）将滑动变阻器滑片移动到合适位置后保持不变，依次测量电路中 $O$ 与 $1,2, \cdots, 21$ 之间的电压。 某次测量时，电压表指针位置如题3图所示，其示数为 $\_\_\_\_$V．根据测量数据作出电压 $U$ 与被测电阻值$R$ 的关系图线，如题4图中实线所示．
3图
（4）在题 1 图所示的电路中，若电源电动势为 $E$ ，电压表视为理想电压表，滑动变阻器接入的阻值为
$R_{1}$ ，定值电阻的总阻值为 $R_{2}$ ，当被测电阻为 $R$ 时，其两端的电压 $U=$ $\_\_\_\_$（用 $E , R_{1} , R_{2} , R$ 表示），据此作出 $U-R$ 理论图线如题 4 图中虚线所示．小明发现被测电阻较小或较大时，电压的实测值与理论值相差较小。
（5）分析可知，当 $R$ 较小时，$U$ 的实测值与理论值相差较小，是因为电压表的分流小，电压表内阻对测量结果影响较小。小明认为，当 $R$ 较大时，$U$ 的实测值与理论值相差较小，也是因为相同的原因。你是否同意他的观点？请简要说明理由 $\_\_\_\_$．
参考答案(1) 3V; (2) $D$; (3) 1.50; (4) $\frac{E R}{R_{1}+R_{2}}$; (5) 不同意，理由见解析
13．＂转碟＂是传统的杂技项目，如图所示，质量为 $m$ 的发光物体放在半径为 $r$ 的碟子边缘，杂技演员用杆顶住碟子中心，使发光物体随碟子一起在水平面内绕 $A$ 点做匀速圆周运动。当角速度为 $\omega_{0}$ 时，碟子边缘看似一个光环。求此时发光物体的速度大小 $v_{0}$ 和受到的静摩擦力大小 $f$ 。
参考答案$v_{0}=\omega_{0} r ; f=m \omega_{0}^{2} r$
14．＂夸父一号＂太阳探测卫星可以观测太阳辐射的硬 X 射线。硬 X 射线是波长很短的光子，设波长为$\lambda$ 。若太阳均匀地向各个方向辐射硬 X 射线，卫星探测仪镜头正对着太阳，每秒接收到 $N$ 个该种光子。已知探测仪镜头面积为 $S$ ，卫星离太阳中心的距离为 $R$ ，普朗克常量为 $h$ ，光速为 $c$ ，求：
（1）每个光子的动量 $p$ 和能量 $E$ ；
（2）太阳辐射硬 X 射线的总功率 $P$ 。
参考答案(1) $p=\frac{h}{\lambda}, E=h \frac{c}{\lambda}$; (2) $\frac{4 \pi R^{2} N h c}{S \lambda}$
15．如图所示，滑雪道 AB 由坡道和水平道组成，且平滑连接，坡道倾角均为45°。平台 BC 与缓冲坡 CD相连。若滑雪者从 $P$ 点由静止开始下滑，恰好到达 $B$ 点。滑雪者现从 $A$ 点由静止开始下滑，从 $B$ 点飞出。已知 $A , P$ 间的距离为 $d$ ，滑雪者与滑道间的动摩擦因数均为 $\mu$ ，重力加速度为 $g$ ，不计空气阻力。
（1） 求滑雪者运动到 $P$ 点的时间 $t$ ；
（2） 求滑雪者从 $B$ 点飞出的速度大小 $v$ ；
（3） 若滑雪者能着陆在缓冲坡 CD 上，求平台 BC 的最大长度 $L$ 。
参考答案(1) $t=\sqrt{\frac{2 \sqrt{2} d}{g(1-\mu)}}$; (2) $\sqrt{\sqrt{2} g d(1-\mu)}$; (3) $\sqrt{2} d(1-\mu)$