2023年高考各地試卷山東物理-解析

PAGE1PAGE22023年高考山東卷物理真題學(xué)校:___________姓名：___________班級：___________考號：___________一、單選題1．“夢天號”實驗艙攜帶世界首套可相互比對的冷原子鐘組發(fā)射升空，對提升我國導(dǎo)航定位、深空探測等技術(shù)具有重要意義。如圖所示為某原子鐘工作的四能級體系，原子吸收頻率為的光子從基態(tài)能級I躍遷至激發(fā)態(tài)能級Ⅱ，然后自發(fā)輻射出頻率為的光子，躍遷到鐘躍遷的上能級2，并在一定條件下可躍遷到鐘躍遷的下能級1，實現(xiàn)受激輻射，發(fā)出鐘激光，最后輻射出頻率為的光子回到基態(tài)。該原子鐘產(chǎn)生的鐘激光的頻率為（

）A． B． C． D．【答案】D【詳解】據(jù)圖分析，原子吸收頻率為的光子從基態(tài)能級I躍遷至激發(fā)態(tài)能級Ⅱ時有，且從激發(fā)態(tài)能級Ⅱ向下躍遷到基態(tài)I的過程有，聯(lián)立兩式解得故選D。2．餐廳暖盤車的儲盤裝置示意圖如圖所示，三根完全相同的彈簧等間距豎直懸掛在水平固定圓環(huán)上，下端連接托盤。托盤上疊放若干相同的盤子，取走一個盤子，穩(wěn)定后余下的正好升高補(bǔ)平。已知單個盤子的質(zhì)量為300g，相鄰兩盤間距1.0cm，重力加速度大小取10m/s2。彈簧始終在彈性限度內(nèi)，每根彈簧的勁度系數(shù)為（

）A．10N/m B．100N/m C．200N/m D．300N/m【答案】B【詳解】根據(jù)題干分析可知，取走一個盤子，穩(wěn)定后余下的正好升高補(bǔ)平，因此說明一個盤子的重力可以使彈簧形變相鄰兩盤間距，因此有mg=3?kx，解得k=100N/m。故選B。3．牛頓認(rèn)為物體落地是由于地球?qū)ξ矬w的吸引，這種吸引力可能與天體間（如地球與月球）的引力具有相同的性質(zhì)、且都滿足。已知地月之間的距離r大約是地球半徑的60倍，地球表面的重力加速度為g，根據(jù)牛頓的猜想，月球繞地球公轉(zhuǎn)的周期為（

）A． B． C． D．【答案】C【詳解】根據(jù)題干分析，設(shè)地球半徑為R，由題知，地球表面的重力加速度為g，因此有，月球繞地球公轉(zhuǎn)有，r=60R，聯(lián)立解得。故選C。4．《天工開物》中記載了古人借助水力使用高轉(zhuǎn)筒車往稻田里引水的場景。引水過程簡化如下：兩個半徑均為R的水輪，以角速度ω勻速轉(zhuǎn)動。水筒在筒車上均勻排布，單位長度上有n個，與水輪間無相對滑動。每個水筒離開水面時裝有質(zhì)量為m的水，其中的60%被輸送到高出水面H處灌入稻田。當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣葹間，則筒車對灌入稻田的水做功的功率為（

）A． B． C． D．nmgωRH【答案】B【詳解】根據(jù)題干分析，水筒在筒車上均勻排布，單位長度上有n個，且每個水筒離開水面時裝有質(zhì)量為m的水、其中的60%被輸送到高出水面H處灌入稻田，則水輪轉(zhuǎn)一圈灌入農(nóng)田的水的總質(zhì)量為m總=2πRnm×60%=1.2πRnm，因此水輪轉(zhuǎn)一圈灌入稻田的水克服重力做的功W=1.2πRnmgH，因此筒車對灌入稻田的水做功的功率為，，聯(lián)立解得。故選B。5．如圖所示為一種干涉熱膨脹儀原理圖。G為標(biāo)準(zhǔn)石英環(huán)，C為待測柱形樣品，C的上表面與上方標(biāo)準(zhǔn)平面石英板之間存在劈形空氣層。用單色平行光垂直照射上方石英板，會形成干涉條紋。已知C的膨脹系數(shù)小于G的膨脹系數(shù)，當(dāng)溫度升高時，下列說法正確的是（

）A．劈形空氣層的厚度變大，條紋向左移動 B．劈形空氣層的厚度變小，條紋向左移動C．劈形空氣層的厚度變大，條紋向右移動 D．劈形空氣層的厚度變小，條紋向右移動【答案】A【詳解】根據(jù)題干分析可知，C的膨脹系數(shù)小于G的膨脹系數(shù)，當(dāng)溫度升高時，G增長的高度大于C增長的高度，則劈形空氣層的厚度變大，且同一厚度的空氣膜向劈尖移動，則條紋向左移動。故選A。6．如圖所示，電動公交車做勻減速直線運(yùn)動進(jìn)站，連續(xù)經(jīng)過R、S、T三點，已知ST間的距離是RS的兩倍，RS段的平均速度是10m/s，ST段的平均速度是5m/s，則公交車經(jīng)過T點時的瞬時速度為（

）A．3m/s B．2m/s C．1m/s D．0.5m/s【答案】C【詳解】根據(jù)題干分析可知，電動公交車做勻減速直線運(yùn)動，且設(shè)RS間的距離為x，因此根據(jù)題意有，，聯(lián)立兩式解得t2=4t1，vT=vR－10，再根據(jù)勻變速直線運(yùn)動速度與時間的關(guān)系有vT=vR－a?5t1，則at1=2m/s，其中還有，解得vR=11m/s，聯(lián)立解得vT=1m/s。故選C。7．某節(jié)能儲能輸電網(wǎng)絡(luò)如圖所示，發(fā)電機(jī)的輸出電壓U1=250V，輸出功率500kW。降壓變壓器的匝數(shù)比n3：n4=50：1，輸電線總電阻R=62.5Ω。其余線路電阻不計，用戶端電壓U4=220V，功率88kW，所有變壓器均為理想變壓器。下列說法正確的是（

）A．發(fā)電機(jī)的輸出電流為368A B．輸電線上損失的功率為4.8kWC．輸送給儲能站的功率為408kW D．升壓變壓器的匝數(shù)比n1：n2=1：44【答案】C【詳解】A．根據(jù)題干分析可知，發(fā)電機(jī)的輸出電壓U1=250V，輸出功率500kW，因此有，A錯誤；BD．根據(jù)題干分析可知，用戶端電壓U4=220V，功率88kW，因此有，P′=U4I4，聯(lián)立解得I4=400A，I3=8A，U3=11000V，因此輸電線上損失的功率為P損=I32R=4kW，且U2=U3＋I(xiàn)3R=11500V，再根據(jù)，解得，BD錯誤；C．根據(jù)理想變壓器無功率損失有P=U2I3＋P儲，代入數(shù)據(jù)有P儲=408kW，C正確。故選C。8．質(zhì)量為M的玩具動力小車在水平面上運(yùn)動時，牽引力F和受到的阻力f均為恒力，如圖所示，小車用一根不可伸長的輕繩拉著質(zhì)量為m的物體由靜止開始運(yùn)動。當(dāng)小車拖動物體行駛的位移為時，小車達(dá)到額定功率，輕繩從物體上脫落。物體繼續(xù)滑行一段時間后停下，其總位移為。物體與地面間的動摩擦因數(shù)不變，不計空氣阻力。小車的額定功率P0為（

）A． B．C． D．【答案】A【詳解】根據(jù)題干分析可知，設(shè)物體與地面間的動摩擦因數(shù)為μ，當(dāng)小車拖動物體行駛的位移為S1的過程中有F－f－μmg=(m＋M)a，v2=2aS1，P0=Fv，輕繩從物體上脫落后a2=μg，v2=2a2(S2－S1)，聯(lián)立有。故選A。二、多選題9．一定質(zhì)量的理想氣體，初始溫度為，壓強(qiáng)為。經(jīng)等容過程，該氣體吸收的熱量后溫度上升；若經(jīng)等壓過程，需要吸收的熱量才能使氣體溫度上升。下列說法正確的是（

）A．初始狀態(tài)下，氣體的體積為 B．等壓過程中，氣體對外做功C．等壓過程中，氣體體積增加了原體積的 D．兩個過程中，氣體的內(nèi)能增加量都為【答案】AD【詳解】C．令理想氣體的初始狀態(tài)的壓強(qiáng)，體積和溫度分別為，等容過程為狀態(tài)二，等壓過程為狀態(tài)三，根據(jù)理想氣體狀態(tài)方程可得，解得，體積增加了原來的，C錯誤；D．等容過程中氣體做功為零，根據(jù)熱力學(xué)第一定律，兩個過程的初末溫度相同即內(nèi)能變化相同，因此內(nèi)能增加都為，D正確；AB．等壓過程內(nèi)能增加了，吸收熱量為，根據(jù)熱力學(xué)第一定律可知?dú)怏w對外做功為，即做功的大小為，解得，A正確B錯誤；故選AD。10．如圖所示，沿水平方向做簡諧振動的質(zhì)點，依次通過相距L的A、B兩點。已知質(zhì)點在A點的位移大小為振幅的一半，B點位移大小是A點的倍，質(zhì)點經(jīng)過A點時開始計時，t時刻第二次經(jīng)過B點，該振動的振幅和周期可能是（

）A． B． C． D．【答案】BC【詳解】AB．當(dāng)AB兩點在平衡位置的同側(cè)時有，可得；或者，因此可知第二次經(jīng)過B點時，，解得，此時位移關(guān)系為，解得，A錯誤，B正確；CD．AB兩點在平衡位置兩側(cè)時有，解得或者（由圖中運(yùn)動方向舍去），或者，當(dāng)?shù)诙谓?jīng)過B點時，則，解得，此時位移關(guān)系為，解得，C正確，D錯誤；故選BC。11．如圖所示，正六棱柱上下底面的中心為O和，A、D兩點分別固定等量異號的點電荷，下列說法正確的是（

）A．點與點的電場強(qiáng)度大小相等B．點與點的電場強(qiáng)度方向相同C．點與點的電勢差小于點與D'點的電勢差D．將試探電荷由F點沿直線移動到O點，其電勢能先增大后減小【答案】ACD【詳解】AB．根據(jù)等量異種電荷的對稱性可知和電場強(qiáng)度大小相等，和電場強(qiáng)度方向不同，A正確B錯誤；C．根據(jù)等量異種電荷的電勢分布可知，，，，因此，C正確；D．將六棱柱的上表面拿出由幾何條件可知正電荷在OF中點K的場強(qiáng)方向垂直O(jiān)F，則K點的合場強(qiáng)與OF的夾角為銳角，在F點的場強(qiáng)和OF的夾角為鈍角，因此將正電荷從F移到O點過程中電場力先做負(fù)功后做正功，電勢能先增大后減小，D正確；故選ACD。12．足夠長U形導(dǎo)軌平置在光滑水平絕緣桌面上，寬為，電阻不計。質(zhì)量為、長為、電阻為的導(dǎo)體棒MN放置在導(dǎo)軌上，與導(dǎo)軌形成矩形回路并始終接觸良好，I和Ⅱ區(qū)域內(nèi)分別存在豎直方向的勻強(qiáng)磁場，磁感應(yīng)強(qiáng)度分別為和，其中，方向向下。用不可伸長的輕繩跨過固定輕滑輪將導(dǎo)軌CD段中點與質(zhì)量為的重物相連，繩與CD垂直且平行于桌面。如圖所示，某時刻MN、CD同時分別進(jìn)入磁場區(qū)域I和Ⅱ并做勻速直線運(yùn)動，MN、CD與磁場邊界平行。MN的速度，CD的速度為且，MN和導(dǎo)軌間的動摩擦因數(shù)為0.2。重力加速度大小取，下列說法正確的是（

）

A．的方向向上 B．的方向向下 C． D．【答案】BD【詳解】AB．導(dǎo)軌的速度，因此對導(dǎo)體棒受力分析可知導(dǎo)體棒受到向右的摩擦力以及向左的安培力，摩擦力大小為，導(dǎo)體棒的安培力大小為，根據(jù)左手定則可知導(dǎo)體棒的電流方向為，導(dǎo)體框受到向左的摩擦力，向右的拉力和向右的安培力，安培力大小為，根據(jù)左手定則可知的方向為垂直直面向里，A錯誤，B正確；CD．對導(dǎo)體棒分析，對導(dǎo)體框分析，電路中的電流為聯(lián)立解得，C錯誤，D正確；故選BD。三、實驗題13．利用圖甲所示實驗裝置可探究等溫條件下氣體壓強(qiáng)與體積的關(guān)系。將帶有刻度的注射器豎直固定在鐵架臺上，注射器內(nèi)封閉一定質(zhì)量的空氣，下端通過塑料管與壓強(qiáng)傳感器相連。活塞上端固定一托盤，托盤中放入砝碼，待氣體狀態(tài)穩(wěn)定后，記錄氣體壓強(qiáng)和體積（等于注射器示數(shù)與塑料管容積之和），逐次增加砝碼質(zhì)量，采集多組數(shù)據(jù)并作出擬合曲線如圖乙所示?；卮鹨韵聠栴}：（1）在實驗誤差允許范圍內(nèi)，圖乙中的擬合曲線為一條過原點的直線，說明在等溫情況下，一定質(zhì)量的氣體___________。A．與成正比

B．與成正比（2）若氣體被壓縮到，由圖乙可讀出封閉氣體壓強(qiáng)為___________（保留3位有效數(shù)字）。（3）某組同學(xué)進(jìn)行實驗時，一同學(xué)在記錄數(shù)據(jù)時漏掉了，則在計算乘積時，他的計算結(jié)果與同組正確記錄數(shù)據(jù)同學(xué)的計算結(jié)果之差的絕對值會隨的增大而___________（填“增大”或“減小”）。【答案】B增大【詳解】在實驗誤差允許范圍內(nèi)，圖乙中的擬合曲線為一條過原點的直線，說明在等溫情況下，一定質(zhì)量的氣體，與成正比。故選B。（2）因為氣體被壓縮到，則有，根據(jù)圖乙可讀出封閉氣體壓強(qiáng)為（3）某組同學(xué)進(jìn)行實驗時，一同學(xué)在記錄數(shù)據(jù)時漏掉了，因此在計算乘積時，根據(jù)，可知他的計算結(jié)果與同組正確記錄數(shù)據(jù)同學(xué)的計算結(jié)果之差的絕對值會隨的增大而增大。14．電容儲能已經(jīng)在電動汽車，風(fēng)、光發(fā)電、脈沖電源等方面得到廣泛應(yīng)用。某同學(xué)設(shè)計圖甲所示電路，探究不同電壓下電容器的充、放電過程，器材如下：電容器C（額定電壓，電容標(biāo)識不清）；電源E（電動勢，內(nèi)阻不計）；電阻箱（阻值）；滑動變阻器（最大阻值，額定電流）；電壓表V（量程，內(nèi)阻很大）；發(fā)光二極管，開關(guān)，電流傳感器，計算機(jī)，導(dǎo)線若干?；卮鹨韵聠栴}：（1）按照圖甲連接電路，閉合開關(guān)，若要升高電容器充電電壓，滑動變阻器滑片應(yīng)向___________端滑動（填“a”或“b”）。（2）調(diào)節(jié)滑動變阻器滑片位置，電壓表表盤如圖乙所示，示數(shù)為___________V（保留1位小數(shù)）。（3）繼續(xù)調(diào)節(jié)滑動變阻器滑片位置，電壓表示數(shù)為時，開關(guān)擲向1，得到電容器充電過程的圖像，如圖丙所示。借鑒“用油膜法估測油酸分子的大小”實驗中估算油膜面積的方法，根據(jù)圖像可估算出充電結(jié)束后，電容器存儲的電荷量為___________C（結(jié)果保留2位有效數(shù)字）。（4）本電路中所使用電容器的電容約為___________F（結(jié)果保留2位有效數(shù)字）。（5）電容器充電后，將開關(guān)擲向2，發(fā)光二極管___________（填“”或“”）閃光?！敬鸢浮浚?）b（2）6.5（3）（4）（5）【詳解】（1）滑動變阻器分壓式接法，因此向b端滑動充電電壓升高；（2）量程15V，每個小格0.5V，估讀，因此示數(shù)為6.5V；（3）圖像所圍的面積，等于電容器存儲的電荷量，35個小格，因此電容器存儲的電荷量為C；（4）根據(jù)電容的定義式得：C；（5）開關(guān)擲向2，電容器放電，因此閃光。四、解答題15．電磁炮滅火消防車（圖甲）采用電磁彈射技術(shù)投射滅火彈進(jìn)入高層建筑快速滅火。電容器儲存的能量通過電磁感應(yīng)轉(zhuǎn)化成滅火彈的動能，設(shè)置儲能電容器的工作電壓可獲得所需的滅火彈出膛速度。如圖乙所示，若電磁炮正對高樓，與高樓之間的水平距離，滅火彈出膛速度，方向與水平面夾角，不計炮口離地面高度及空氣阻力，取重力加速度大小，。（1）求滅火彈擊中高樓位置距地面的高度H；（2）已知電容器儲存的電能，轉(zhuǎn)化為滅火彈動能的效率，滅火彈的質(zhì)量為，電容，電容器工作電壓U應(yīng)設(shè)置為多少？【答案】（1）60m；（2）【詳解】（1）滅火彈做斜向上拋運(yùn)動，則水平方向上有，豎直方向上有，代入數(shù)據(jù)聯(lián)立解得。（2）根據(jù)題意可知，又因為，聯(lián)立可解得。16．一種反射式光纖位移傳感器可以實現(xiàn)微小位移測量，其部分原理簡化如圖所示。兩光纖可等效為圓柱狀玻璃絲M、N，相距為d，直徑均為，折射率為n（）。M、N下端橫截面平齊且與被測物體表面平行。激光在M內(nèi)多次全反射后從下端面射向被測物體，經(jīng)被測物體表面鏡面反射至N下端面，N下端面被照亮的面積與玻璃絲下端面到被測物體距離有關(guān)。（1）從M下端面出射的光與豎直方向的最大偏角為，求的正弦值；（2）被測物體自上而下微小移動，使N下端面從剛能接收反射激光到恰好全部被照亮，求玻璃絲下端面到被測物體距離b的相應(yīng)范圍（只考慮在被測物體表面反射一次的光線）?！敬鸢浮?；（2）【詳解】（1）根據(jù)題干分析可知，當(dāng)光在兩側(cè)剛好發(fā)生全反射時從M下端面出射的光與豎直方向夾角最大，設(shè)光在M下端與豎直方向的偏角為α，此時，可得，又因為，所以。（2）根據(jù)題意要使N下端面從剛能接收反射激光到恰好全部被照亮，光路圖如圖所示因此玻璃絲下端面到被測物體距離b的相應(yīng)范圍應(yīng)該為，當(dāng)距離最近時有，當(dāng)距離最遠(yuǎn)時有，根據(jù)（1）可知聯(lián)立解得，，因此滿足條件的范圍為。17．如圖所示，在，的區(qū)域中，存在沿y軸正方向、場強(qiáng)大小為E的勻強(qiáng)電場，電場的周圍分布著垂直紙面向外的恒定勻強(qiáng)磁場。一個質(zhì)量為m，電量為q的帶正電粒子從OP中點A進(jìn)入電場（不計粒子重力）。（1）若粒子初速度為零，粒子從上邊界垂直QN第二次離開電場后，垂直NP再次進(jìn)入電場，求磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度B的大??；（2）若改變電場強(qiáng)度大小，粒子以一定的初速度從A點沿y軸正方向第一次進(jìn)入電場、離開電場后從P點第二次進(jìn)入電場，在電場的作用下從Q點離開。（i）求改變后電場強(qiáng)度的大小和粒子的初速度；（ii）通過計算判斷粒子能否從P點第三次進(jìn)入電場?！敬鸢浮浚唬╥），；（ii）不會【詳解】（1）由題意粒子在電場中做勻加速直線運(yùn)動，根據(jù)動能定理有粒子在磁場中做勻速圓周運(yùn)動，有，粒子從上邊界垂直QN第二次離開電場后，垂直NP再次進(jìn)入電場，軌跡如圖根據(jù)幾何關(guān)系可知，聯(lián)立可得。（2）（i）由題意可知，做出粒子在電場和磁場中運(yùn)動軌跡如圖在磁場中做勻速圓周運(yùn)動，根據(jù)幾何關(guān)系可知，解得，所以有，，洛倫茲力提供向心力，帶電粒子從A點開始做勻加速直線運(yùn)動，根據(jù)動能定理有，再一次進(jìn)入電場后做類似斜拋運(yùn)動，沿x方向有，沿y方向上有，其中根據(jù)牛頓第二定律有，聯(lián)立以上各式解得，，。（ii）粒子從P到Q根據(jù)動能定理有，可得從Q射出時的速度為，此時粒子在磁場中的半徑，根據(jù)其幾何關(guān)系可知對