2022年山东普通高中学业水平等级考试物理试题及答案.pdf

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1、20222022 年山东普通高中学业水平等级考试物理试题及答案年山东普通高中学业水平等级考试物理试题及答案注意事项：注意事项：1 1答卷前，考生务必将自己的姓名，考生号等填写在答题卡和试卷指定位置。答卷前，考生务必将自己的姓名，考生号等填写在答题卡和试卷指定位置。2 2回答选择题时回答选择题时，选出每小题答案后选出每小题答案后，用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需如需改动，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。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。写在本试卷

2、上无效。3 3考试结束后，将本试卷和答题卡一并交回。考试结束后，将本试卷和答题卡一并交回。一一、单项选择题单项选择题：本题共本题共 8 8 小题小题，每小题每小题 3 3 分分，共共 2424 分分。每小题只有一个选项符合题目要每小题只有一个选项符合题目要求。求。1碘 125 衰变时产生射线，医学上利用此特性可治疗某些疾病碘 125 的半衰期为 60天，若将一定质量的碘 125 植入患者病灶组织，经过 180 天剩余碘 125 的质量为刚植入时的（）A116B18C14D122我国多次成功使用“冷发射”技术发射长征十一号系列运载火箭。如图所示，发射仓内的高压气体先将火箭竖直向上推出，火箭速度接

3、近零时再点火飞向太空。从火箭开始运动到点火的过程中（）A火箭的加速度为零时，动能最大B高压气体释放的能量全部转化为火箭的动能C高压气体对火箭推力的冲量等于火箭动量的增加量D高压气体的推力和空气阻力对火箭做功之和等于火箭动能的增加量3半径为R的绝缘细圆环固定在图示位置，圆心位于O点，环上均匀分布着电量为Q的正电荷。点A、B、C将圆环三等分，取走A、B处两段弧长均为L的小圆弧上的电荷。将一点电荷q置于OC延长线上距O点为2R的D点，O点的电场强度刚好为零。圆环上剩余电荷分布不变，q为（）A正电荷，Q LqRB正电荷，3 Q LqRC负电荷，2 Q LqRD负电荷，2 3 Q LqR4如图所示的变压

4、器，输入电压为220V，可输出12V、18V、30V电压，匝数为1n的原线圈中电随时间变化为mcos(100)Ut单匝线圈绕过铁芯连接交流电压表，电压表的示数为0.1V。将阻值为12的电阻R接在BC两端时，功率为12W下列说法正确的是（）Am为 1100 匝，mU为220VBBC间线圈匝数为 120 匝，流过R的电流为1.4AC若将R接在AB两端，R两端的电压为18V，频率为100HzD若将R接在AC两端，流过R的电流为2.5A，周期为0.02s5如图所示，内壁光滑的绝热气缸内用绝热活塞封闭一定质量的理想气体，初始时气缸开口向上放置，活塞处于静止状态，将气缸缓慢转动90过程中，缸内气体（）A内

5、能增加，外界对气体做正功B内能减小，所有分子热运动速率都减小C温度降低，速率大的分子数占总分子数比例减少D温度升高，速率大的分子数占总分子数比例增加6“羲和号”是我国首颗太阳探测科学技术试验卫星。如图所示，该卫星围绕地球的运动视为匀速圆周运动，轨道平面与赤道平面接近垂直。卫星每天在相同时刻，沿相同方向经过地球表面A点正上方，恰好绕地球运行n圈。已知地球半径为地轴R，自转周期为T，地球表面重力加速度为g，则“羲和号”卫星轨道距地面高度为（）A1223222gR TRnB1223222gR TnC1223224gR TRnD1223224gR Tn7柱状光学器件横截面如图所示，OP右侧是以O为圆心

6、、半经为R的14圆，左则是直角梯形，AP长为R，AC与CO夹角45，AC中点为B。a、b两种频率的细激光束，垂直AB面入射，器件介质对a，b光的折射率分别为 1.42、1.40。保持光的入射方向不变，入射点从A向B移动过程中，能在PM面全反射后，从OM面出射的光是（不考虑三次反射以后的光）（）A仅有a光B仅有b光Ca、b光都可以Da、b光都不可以8 无人配送小车某次性能测试路径如图所示，半径为3m的半圆弧BC与长8m的直线路径AB相切于B点，与半径为4m的半圆弧CD相切于C点。小车以最大速度从A点驶入路径，到适当位置调整速率运动到B点，然后保持速率不变依次经过BC和CD。为保证安全，小车速率最

7、大为4m/s在ABC段的加速度最大为22m/s，CD段的加速度最大为21m/s小车视为质点，小车从A到D所需最短时间t及在AB段做匀速直线运动的最长距离l为（）A72s,8m4tlB97s,5m42tlC57 626s,5.5m126tlD5(64)26s,5.5m122tl二二、多项选择题多项选择题：本题共本题共 4 4 小题小题，每小题每小题 4 4 分分，共共 1616 分分。每小题有多个选项符合题目要求每小题有多个选项符合题目要求，全部选对得全部选对得 4 4 分，选对但不全的得分，选对但不全的得 2 2 分，有选错的得分，有选错的得 0 0 分。分。9 一列简谐横波沿x轴传播，平衡位

8、置位于坐标原点O的质点振动图像如右图所示 当7st时，简谐波的波动图像可能正确的是（）A B C D10某同学采用图甲所示的实验装置研究光的干涉与衍射现象，狭缝1S，2S的宽度可调，狭缝到屏的距离为L。同一单色光垂直照射狭缝，实验中分别在屏上得到了图乙，图丙所示图样。下列描述正确的是（）A图乙是光的双缝干涉图样，当光通过狭缝时，也发生了衍射B遮住一条狭缝，另一狭缝宽度增大，其他条件不变，图丙中亮条纹宽度增大C照射两条狭缝时，增加L，其他条件不变，图乙中相邻暗条纹的中心间距增大D照射两条狭缝时，若光从狭缝1S、2S到屏上P点的路程差为半波长的奇数倍，P点处一定是暗条纹11如图所示，某同学将离地1

9、.25m的网球以13m/s的速度斜向上击出，击球点到竖直墙壁的距离4.8m当网球竖直分速度为零时，击中墙壁上离地高度为8.45m的P点。网球与墙壁碰撞后，垂直墙面速度分量大小变为碰前的 0.75 倍平行墙面的速度分量不变重力加速度g取210m/s，网球碰墙后的速度大小v和着地点到墙壁的距离d分别为（）A5m/svB3 2m/svC3.6mdD3.9md12如图所示，xOy平面的第一、三象限内以坐标原点O为圆心、半径为2L的扇形区域充满方向垂直纸面向外的匀强磁场边长为L的正方形金属框绕其始终在O点的顶点、在xOy平面内以角速度顺时针匀速转动0t时刻，金属框开始进入第一象限不考虑自感影响，关于金属

10、框中感应电动势E随时间t变化规律的描述正确的是（）A在0t到2t的过程中，E一直增大B在0t到2t的过程中，E先增大后减小C在0t到4t的过程中，E的变化率一直增大D在0t到4t的过程中，E的变化率一直减小三、非选择题：本题共三、非选择题：本题共 6 6 小题，共小题，共 6060 分。分。13（6 分）在天宫课堂中、我国航天员演示了利用牛顿第二定律测量物体质量的实验。受此启发。某同学利用气垫导轨、力传感器、无线加速度传感器、轻弹簧和待测物体等器材设计了测量物体质量的实验，如图甲所示。主要步骤如下：将力传感器固定在气垫导轨左端支架上，加速度传感器固定在滑块上；接通气源。放上滑块。调平气垫导轨；

11、将弹簧左端连接力传感器，右端连接滑块。弹簧处于原长时滑块左端位于O点。A点到O点的距离为5.00cm，拉动滑块使其左端处于A点，由静止释放并开始计时；计算机采集获取数据，得到滑块所受弹力F、加速度a随时间t变化的图像，部分图像如图乙所示。回答以下问题（结果均保留两位有效数字）：（I）弹簧的劲度系数为_N/m。（2）该同学从图乙中提取某些时刻F与a的数据，画出aF图像如图丙中 I 所示，由此可得滑块与加速度传感器的总质量为_kg。（3）该同学在滑块上增加待测物体，重复上述实验步骤，在图丙中画出新的aF图像，则待测物体的质量为_kg。14（8 分）某同学利用实验室现有器材，设计了一个测量电阻阻值的

12、实验。实验器材：干电池E（电动势1.5V，当阻未知）；电流表1A（量程10mA，内阻为90）；电流表2A（量程30mA，内阻为30）；定值电阻0R（阻值为150）；滑动变阻器 R（最大阻值为100）；待测电阻xR；开关S，导线若干。测量电路如图所示。（1）断开开关，连接电路，将滑动变阻器R的滑片调到值最大一端。将定值电阻0R接入电路；闭合开关，调节滑片位置。使电流表指针指在满刻度的12处。该同学选到电流表为_（填“1A”或“2A”）；若不考虑电池内阻。此时滑动变阻器接入电路的电阻值应为_。（2）断开开关，保持滑片的位置不变。用xR替换0R，闭合开关后，电流表指针指在满刻度的35处，则xR的测量

13、值为_。（3）本实验中未考虑电池内阻，对xR的测量值_（填“有”或“无”）影响15（7 分）某些鱼类通过调节体内鱼鳔的体积实现浮沉。如图所示，鱼鳔结构可*化为通过阀门相连的A、B两个密闭气室，A 室壁厚、可认为体积恒定，B 室壁簿，体积可变；两室内气体视为理想气体，可通过阀门进行交换。质量为M的鱼静止在水面下H处。B室内气体体积为V，质量为m；设B室内气体压强与鱼体外压强相等、鱼体积的变化与B室气体体积的变化相等，鱼的质量不变，鱼鳔内气体温度不变。水的密度为，重力加速度为g。大气压强为0p，求：（1）鱼通过增加B室体积获得大小为a的加速度、需从A室充入B室的气体质量m；（2）鱼静止于水面下1H

14、处时，B室内气体质量2m；16（9 分）某粮库使用额定电压380VU，内阻0.25R 的电动机运粮。如图所示，配重和电动机连接小车的缆绳均平行于斜坡，装满粮食的小车以速度2m/sv 沿斜坡匀速上行，此时电流40AI。关闭电动机后，小车又沿斜坡上行路程 L 到达卸粮点时，速度恰好为零。卸粮后，给小车一个向下的初速度，小车沿斜坡刚好匀速下行。已知小车质量1100kgm，车上粮食质量21200kgm，配重质量040kgm，取重力加速度210m/sg，小车运动时受到的摩擦阻力与车及车上粮食总重力成正比，比例系数为k，配重始终未接触地面，不计电动机自身机械摩擦损耗及缆绳质量。求：（1）比例系数k值；（2

15、）上行路程L值。17（14 分）中国“人造太阳”在核聚变实验方而取得新突破，该装置中用电磁场约束和加速高能离子，其部分电磁场简化模型如图所示，在三维坐标系Oxyz中，0z d空间内充满匀强磁场 I，磁感应强度大小为 B，方向沿x轴正方向；30,0d zy的空间内充满匀强磁场 II，磁感应强度大小为22B，方向平行于xOy平面，与x轴正方向夹角为45；0,0zy的空间内充满沿 y 轴负方向的匀强电场。质量为m、带电量为q的离子甲，从yOz平面第三象限内距y轴为L的点A以一定速度出射，速度方向与z轴正方向夹角为，在yOz平面内运动一段时间后，经坐标原点O沿z轴正方向进入磁场 I。不计离子重力。（1

16、）当离子甲从A点出射速度为0v时，求电场强度的大小E；（2）若使离子甲进入磁场后始终在磁场中运动，求进入磁场时的最大速度mv；（3）离子甲以2qBdm的速度从 O 点沿z轴正方向第一次穿过xOy面进入磁场 I，求第四次穿过xOy平面的位置坐标（用d表示）；（4）当离子甲以2qBdm的速度从O点进入磁场 I 时，质量为4m、带电量为q的离子乙，也从 O 点沿 z 轴正方向以相同的动能同时进入磁场 I，求两离子进入磁场后，到达它们运动轨迹第一个交点的时间差t（忽略离子间相互作用）。18（16 分）如图所示，“L”型平板 B 静置在地面上，小物块 A 处于平板 B 上的O点，O点左侧粗糙，右侧光滑。

17、用不可伸长的轻绳将质量为M的小球悬挂在O点正上方的 O 点，轻绳处于水平拉直状态。将小球由静止释放，下摆至最低点与小物块 A 发生碰撞，碰后小球速度方向与碰前方向相同，开始做简谐运动（要求摆角小于5），A 以速度0v沿平板滑动直至与 B 右侧挡板发生弹性碰撞。一段时间后，A 返回到 O 点的正下方时，相对于地面的速度减为零，此时小球恰好第一次上升到最高点。已知 A 的质量A0.1kgm，B 的质量B0.3kgm，A 与 B 的 动 摩 擦 因 数10.4，B 与 地 面 间 的 动 摩 擦 因 数200.225,4m/sv，取重力加速度210m/sg。整个过程中 A 始终在 B 上，所有碰撞时

18、间忽略不计，不计空气阻力，求：（1）A 与 B 的挡板碰撞后，二者的速度大小Av与Bv；（2）B 光滑部分的长度d；（3）运动过程中 A 对 B 的摩擦力所做的功fW；（4）实现上述运动过程，AMm的取值范围（结果用cos5表示）。物理参考答案物理参考答案一、单项选择题一、单项选择题1B2A3C4D5C6C7A8B二、多项选择题二、多项选择题9AC10ACD11BD12BC三、非选择题三、非选择题13（1）12（2）0.20（3）0.1314（1）1A，60（2）100（3）无15解：（1）设鱼的体积0V，B室气体体积增加V鱼静止时0MggV由牛顿第二定律得0g VVMgMa气体质量比为mVm

19、V联立式得mMamVg（2）设H处压强为p，1H处压强为1p，质量为m的B室气体在压强1p时的体积为1V以H处B室气体为研究对象0ppgH101ppgH由玻意耳定律得1 1pVpV1H处气体的质量为11mmVV联立式得0110m pgHmpgH16解：（1）设电动机功率为P，热功率为P热，机械功率为P机，电动机牵引力为F，斜坡倾角为PUI2PI R热PPP机热PFv机当小车装满粮食上行时，由平衡条件得12120sinmmgk mmgFm g当小车下行时，由平衡条件得110sinm gkm gm g联立式得0.1k（2）电动机关闭时，设小车和配重的加速度为a，连接配重和小车的缆绳拉力为T由牛顿第

20、二定律得121212sinmmgk mmgTmma00Tm gm a由运动学公式得22vLa联立式得67m185L 17解：（1）设离子甲的加速度为a，在电场中运动时间为t由牛顿第二定律得qEma由运动学规律得0cosLvt0sinvat联立式得20sincosmvEqL（2）设离子甲进入磁场时速度为v，运动半径为1r，在磁场运动半径为2r由牛顿第二定律得21mvqvBr2222mvqvBr由题意得1rd23rd联立式得mdqBvm（3）设离子甲在磁场中运动半径为r甲，在磁场中运动半径为r甲已知2qBdvm甲由牛顿第二定律得2mvqv Br甲甲甲222mvqv Br甲甲甲2dr 甲22dr甲沿

21、z轴负方向看，离子轨迹在xOy平面投影如图所示，得OPd2PQd由几何关系得，第四次穿过xOy平面的位置N的坐标为xdyd（4）设离子乙进入磁场的速度为v乙，运动半径为r乙，磁场中的运动半径r乙，离子甲运动到第一个交点时间为t甲，在磁场、中运动周期分别为T甲、T甲，离子乙运动到第一个交点时间为t乙，在磁场、中运动周期分别为T乙、T乙2211422mvmv乙甲由牛顿第二定律得24mvqv Br乙乙乙rd乙2242mvqv Br乙乙乙2rd乙轨迹的第一个交点位于x轴，其坐标为2d，由几何关系得24rr乙甲离子在磁场中运动的周期2 rTv甲甲甲2 rTv甲甲甲2 rTv乙乙乙2 rTv乙乙乙联立式得

22、离子甲运动到第一个交点时间tTT甲甲甲同理得离子乙运动到第一个交点时间22TTt乙乙乙ttt乙甲代入数据得2(12)mtqB18解：（I）A、B组成的系统发生完全弹性碰撞A0AABBm vm vm v 222A0AABB111222m vm vm v联立式得A2m/sv，B2m/sv（2）设A和B碰撞后，A运动到O点的时间为1t，位移大小为Ax；B的位移大小为Bx，加速度大小为2a，速度大小减为2v；A滑到粗糙区后的加速度大小为1a，位移大小为Ax，B的加速度大小为3a由牛顿第二定律得1AA1m gm a2ABB2mmgm a1A2ABB3m gmmgm a由运动学公式得AA 1xv t2BB

23、 12 112xv ta t2B2 1vva t2AA12vxa由题意得ABxx由ABdxx，联立式得7m6d（3）设A滑到粗糙区后至B速度减至零的过程中，B的位移大小为Bx由运动学公式得22B32vxaA对B的摩擦力做的功f1ABWm gx 联立式得f3J65W （4）设A在光滑区向右滑动的时间为2t，在粗糙区运动的时间为3t，水平向右为正方向，单摆的摆长为L，周期为T，小球与A碰前速度为v，碰后速度为v，由运动学公式得20dtvA31vta由题意知1234Tttt代入数据得4.5sT 由机械能守恒定律得212MgLMv由动量守恒定律得0AMvMvm v由题意得0v由单摆做简谐运动的条件得211cos52MgLMv由碰撞过程的能量关系得222A 0111222MvMvm v由2LTg，并联立得A4 24 24545 11 cos5Mm