2023年广东省普通高中学业水平选择性考试
物理解析
本试卷满分100分，考试时间75分钟
一、单项选择题（本题共7小题，每小题4分，共28分在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的）
1．理论认为，大质量恒星塌缩成黑洞的过程，受核反应的影响．下列说法正确的是（ ）
A．Y是粒子，射线穿透能力比射线强
B．Y是粒子，射线电离能力比射线强
C．Y是粒子，射线穿透能力比射线强
D．Y是粒子，射线电离能力比射线强
【参考答案】D
【名师解析】根据核反应方程遵循的质量数守恒和电荷数守恒可知Y是粒子，由于α粒子带两个正电荷，所以射线射线电离能力比射线强，D正确。
2．如图所示，可视为质点的机器人通过磁铁吸附在船舷外壁面检测船体．壁面可视为斜面，与竖直方向夹角为．船和机器人保持静止时，机器人仅受重力、支持力、摩擦力和磁力的作用，磁力垂直壁面．下列关系式正确的是（ ）
A． B． C． D．
【参考答案】B
【名师解析】把重力沿船体壁面和垂直壁面分解，由平衡条件可得，C正确。
3．铯原子喷泉钟是定标“秒”的装置．在喷泉钟的真空系统中，可视为质点的铯原子团在激光的推动下，获得一定的初速度．随后激光关闭，铯原子团仅在重力的作用下做竖直上抛运动，到达最高点后再做一段自由落体运动．取竖直向上为正方向．下列可能表示激光关闭后铯原子团速度或加速度随时间变化的图像是（ ）
A． B．
C． D．
【参考答案】D
【名师解析】铯原子团仅在重力的作用下做竖直上抛运动，其加速度为重力加速度，方向竖直向下，图像D正确。
4．渔船常用回声探测器发射的声波探测水下鱼群与障碍物．声波在水中传播速度为，若探测器发出频率为的声波，下列说法正确的是（ ）
A．两列声波相遇时一定会发生干涉
B．声波由水中传播到空气中，波长会改变
C．该声波遇到尺寸约为的被探测物时会发生明显衍射
D．探测器接收到的回声频率与被探测物相对探测器运动的速度无关
【参考答案】B
【名师解析】只有频率相同的两列声波相遇才会发生干涉，A错误；由于声波在水中传播速度大于在空气中传播速度，声波由水中传播到空气中，波长会改变，B正确；由λ=v/f可得该声波在水中的波长λ=1500÷（1.5×106）m=1.0×10-3m，根据发生明显衍射的条件可知，该声波遇到尺寸约为1mm的被探测物时会发生明显衍射，C错误；根据多普勒效应，探测器接收到的回声频率与被探测物相对探测器运动的速度有关，D错误。
5．某小型医用回旋加速器，最大回旋半径为，磁感应强度大小为，质子加速后获得的最大动能为．根据给出的数据，可计算质子经该回旋加速器加速后的最大速率约为（忽略相对论效应，）（ ）
A． B．
C． D．
【参考答案】C
【名师解析】由R=mv/eB，Ek==1.5×107eV，联立解得v=5.4×107m/s，C正确。
6．（2023广东卷）用一台理想变压器对电动汽车充电．该变压器原、副线圈的匝数比为，输出功率为，原线圈的输入电压．关于副线圈输出电流的有效值和频率正确的是（ ）
A． B．
C． D．
【参考答案】A
【名师解析】根据原线圈的输入电压，可知原线圈输入电压为220V，频率为50Hz。根据变压器变压公式可知输出电压为440V，由P=UI可知副线圈输出电流的有效值20A，选项A正确。
7．如图（a）所示，太阳系外的一颗行星绕恒星做匀速圆周运动．由于的遮挡，探测器探测到的亮度随时间做如图（b）所示的周期性变化，该周期与的公转周期相同．已知的质量为，引力常量为G．关于P的公转，下列说法正确的是（ ）
A．周期为 B．半径为
C．角速度的大小为 D．加速度的大小为
【参考答案】B
【名师解析】当P处于Q和探测器之间时，探测器探测到的亮度减小，周期T=t1-t0，A错误；由，解得：r=，B正确；角速度的大小ω=2π/T=，C错误；加速度大小a=ω2r=（）2=，D错误。
二、多项选择题（本题共3小题，每小题6分，共18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6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分）。
8．人们用滑道从高处向低处运送货物．如图所示，可看作质点的货物从圆弧滑道顶端点静止释放，沿滑道运动到圆弧末端点时速度大小为．已知货物质量为，滑道高度为，且过点的切线水平，重力加速度取．关于货物从点运动到点的过程，下列说法正确的有（ ）
A．重力做的功为
B．克服阻力做的功为
C．经过点时向心加速度大小为
D．经过点时对轨道的压力大小为
【参考答案】BCD
【名师解析】
重力做功WG=mgh=20×10×4J=800J，A错误；滑道运动到圆弧末端点时动能为=×20×62J=360J，由动能定理 mgh-Wf=，解得Wf=440J，B正确；经过点时向心加速度大小为a== ，C正确；由F-mg=ma，解得F=380N，由牛顿第三定律，货物经过点时对轨道的压力大小为，D正确。
9．电子墨水是一种无光源显示技术，它利用电场调控带电颜料微粒的分布，使之在自然光的照射下呈现出不同颜色．透明面板下有一层胶囊，其中每个胶囊都是一个像素．如图所示，胶囊中有带正电的白色微粒和带负电的黑色微粒．当胶囊下方的电极极性由负变正时，微粒在胶囊内迁移（每个微粒电量保持不变），像素由黑色变成白色．下列说法正确的有（ ）
A．像素呈黑色时，黑色微粒所在区域的电势高于白色微粒所在区域的电势
B．像素呈白色时，黑色微粒所在区域的电势低于白色微粒所在区域的电势
C．像素由黑变白的过程中，电场力对白色微粒做正功
D．像素由白变黑的过程中，电场力对黑色微粒做负功
【参考答案】AC
【名师解析】像素呈黑色时，黑色微粒所在区域的电势高于白色微粒所在区域的电势，A正确；黑色微粒所在区域的电势低于白色微粒所在区域的电势，B错误；像素由黑变白的过程中，电场力对白色微粒做正功，像素由白变黑的过程中，电场力对黑色微粒做正功，C正确D错误。
10．某同学受电动窗帘的启发，设计了如图所示的简化模型．多个质量均为的滑块可在水平滑轨上滑动，忽略阻力．开窗帘过程中，电机对滑块1施加一个水平向右的恒力，推动滑块1以的速度与静止的滑块2碰撞，碰撞时间为，碰撞结束后瞬间两滑块的共同速度为．关于两滑块的碰撞过程，下列说法正确的有（ ）
A．该过程动量守恒
B．滑块1受到合外力的冲量大小为
C．滑块2受到合外力的冲量大小为
D．滑块2受到滑块1的平均作用力大小为
【参考答案】BD
【名师解析】由于对滑块1施加一个水平向右的恒力，推动滑块1以的速度与静止的滑块2碰撞，两滑块的碰撞过程，所受合外力不为零，动量不守恒，A错误；根据动量定理，滑块1受到合外力的冲量大小为I1=mv0-mv1=0.18N·s，B正确；滑块2受到合外力的冲量大小为I2=mv1=0.22N·s，C错误；由I2=F’t，解得滑块2受到滑块1的平均作用力大小为F’=5.5N，,D正确。
三、非选择题（本题共5小题，共54分．考生根据要求作答）
11．（7分）某同学用激光笔和透明长方体玻璃砖测量玻璃的折射率，实验过程如下：
（1）将玻璃砖平放在水平桌面上的白纸上，用大头针在白纸上标记玻璃砖的边界．
（2）①激光笔发出的激光从玻璃砖上的点水平入射，到达面上的点后反射到点射出．用大头针在白纸上标记点、点和激光笔出光孔的位置．
②移走玻璃砖．在白纸上描绘玻璃砖的边界和激光的光路，作连线的延长线与面的边界交于点，如图（a）所示．
（3）用刻度尺测量和的长度和．的示数如图（b）所示，为________．测得为．
（4）利用所测量的物理量，写出玻璃砖折射率的表达式________．由测得的数据可得折射率为________（结果保留3位有效数字）．
（5）相对误差的计算式为．为了减小测量的相对误差，实验中激光在点入射时应尽量使入射角________．
【参考答案】（3）2.25 （4） （5）小
【名师解析】（3）根据刻度尺读数规则，d1=2.25cm。
（4）设fM=d，则MQ与玻璃砖的边界夹角α的余弦为cosα=d/d1，折射线MO与玻璃砖的边界夹角β的余弦为cosβ=d/d2。玻璃砖折射率的表达式n===。
（5）为了减小测量的相对误差，实验中尽可能使大一些，即激光在点入射时应尽量使入射角小一些。
12．（10分）某兴趣小组设计了测量盐水电导率的实验．所用器材有：电源（电动势恒定，内阻可忽略）；毫安表（量程，内阻可忽略）；电阻（阻值）、（阻值）、（阻值）和（阻值）；开关和；装有耐腐蚀电极板和温度计的有机玻璃样品池；导线若干．请完成下列实验操作和计算．
（1）电路连接
图（a）为实验原理图．在图（b）的实物图中，已正确连接了部分电路，只有一端的导线还末连接，该导线应接到的________（填“左”或“右”）端接线柱．，
（2）盐水电导率和温度的测量
①测量并记录样品池内壁的长宽高．在样品池中注满待测盐水．
②闭合开关，________开关，毫安表的示数为，记录此时毫安表的示数．计算得到流过样品池的电流为________．
③________开关，毫安表的示数为，记录此时毫安表的示数．计算得到流过样品池的电流为________．
④断开开关，测量并记录盐水的温度．
（3）根据上述数据，计算得到样品池两电极板间待测盐水的电阻为________，进而可求得该温度时待测盐水的电导率。
【参考答案】（1）右（2）②断开 40.0 ③闭合 60.0 （3）100
【名师解析】（1）一端的导线应接到的 “右”端接线柱．
（2）②闭合开关，此时毫安表的示数为，说明开关是断开的。R4中电流为3×10.0mA=30.0mA，流过样品池的电流I1=10.0mA+30.0mA=40.0mA。
③毫安表的示数为15.0mA，说明开关是闭合的。R4中电流为3×15.0mA=45.0mA，流过样品池的电流=15.0mA+45.0mA=60.0mA。
（3）断开开关S2，由闭合电路欧姆定律，E=I1（R2+R+），闭合开关S2，由闭合电路欧姆定律，E=I2（R2+R+），联立解得：R=100Ω。
13．（9分）在驻波声场作用下，水中小气泡周围液体的压强会发生周期性变化，使小气泡周期性膨胀和收缩，气泡内气体可视为质量不变的理想气体，其膨胀和收缩过程可简化为如图所示的图像，气泡内气体先从压强为、体积为、温度为的状态等温膨胀到体积为、压强为的状态，然后从状态绝热收缩到体积为、压强为、温度为的状态到过程中外界对气体做功为．已知和．求：
（1）的表达式；
（2）的表达式；
（3）到过程，气泡内气体的内能变化了多少？
【名师解析】（1）气体从压强为、体积为的状态等温膨胀到体积为、压强为的状态，由玻意耳定律，p0V0= pB·5V0，解得：pB= 0.2p0。
（2）从状态B到状态C，由理想气体状态方程，=
解得：TC=1.9T0。
（3）由热力学第一定律，△U=W。
14．（13分）光滑绝缘的水平面上有垂直平面的匀强磁场，磁场被分成区域Ⅰ和Ⅱ，宽度均为，其俯视图如图（a）所示，两磁场磁感应强度随时间的变化如图（b）所示，时间内，两区域磁场恒定，方向相反，磁感应强度大小分别为和，一电阻为，边长为的刚性正方形金属框，平放在水平面上，边与磁场边界平行．时，线框边刚好跨过区域Ⅰ的左边界以速度向右运动．在时刻，边运动到距区域Ⅰ的左边界处，线框的速度近似为零，此时线框被固定，如图（a）中的虚线框所示．随后在时间内，Ⅰ区磁感应强度线性减小到0，Ⅱ区磁场保持不变；时间内，Ⅱ区磁感应强度也线性减小到0．求：
（1）时线框所受的安培力；
（2）时穿过线框的磁通量；
（3）时间内，线框中产生的热量．
【名师解析】（1）时，线框边刚好跨过区域Ⅰ的左边界以速度向右运动．线框左右两侧切割磁感线产生感应电动势，E1=2B0hv+B0hv=3 B0hv，线框中电流I=E1/R，
所受安培力F=2B0hI+B0hI=3 B0hI=。
（2）时，I区磁感应强度为1.6B0，穿过线框的磁通量=（1.6-1）B0h2/2=0.3B0h2。
（3）时间内，I区磁感应强度为零，II区磁感应强度变化率为=,
线框中磁通量变化产生的感应电动势E2==，
线框中电流I=线框中产生的热量==
，
15．（15分）如图为某药品自动传送系统的示意图．该系统由水平传送带、竖直螺旋滑槽和与滑槽平滑连接的平台组成，滑槽高为，平台高为．药品盒依次被轻放在以速度匀速运动的传送带上，在与传送带达到共速后，从点进入滑槽，刚好滑到平台最右端点停下，随后滑下的以的速度与发生正碰，碰撞时间极短，碰撞后恰好落在桌面上圆盘内直径的两端．已知的质量分别为和，碰撞过程中损失的能量为碰撞前瞬间总动能的．与传送带间的动摩擦因数为，重力加速度为在滑至点之前不发生碰撞，忽略空气阻力和圆盘的高度，将药品盒视为质点．求：
（1）在传送带上由静止加速到与传送带共速所用的时间；
（2）从点滑至点的过程中克服阻力做的功；
（3）圆盘的圆心到平台右端点的水平距离．
【名师解析】
（1）由v0=at，μmg=ma，
解得在传送带上由静止加速到与传送带共速所用的时间t=；
（2）由动能定理，2mg·3L-W=-
解得从点滑至点的过程中克服阻力做的功=6mgL-
（3）A、B碰撞，由动量守恒定律，2m·=mv1+2mv2，
由能量守恒定律，·=--
联立解得：v1=2v0，v2=v0。
设圆盘的半径为r，碰撞后做平抛运动，由平抛运动规律
L=
s-r=v2t,，s+r=v1t,
联立解得： s=3v0
精品试卷·第 2 页 （共 2 页）
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