2023年高考山东卷物理真题(解析版).pdf
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1、2023 年全省普通高中学业水平等级考试年全省普通高中学业水平等级考试物理物理注意事项:注意事项: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。如需改如需改动,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。试卷上无效。3考试结束后、将本试卷和答题卡一
2、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 小题小题,每小题每小题 3 分分,共共 24 分分。每小题只有一个选项符合题目要求每小题只有一个选项符合题目要求。1.“梦天号”实验舱携带世界首套可相互比对的冷原子钟组发射升空,对提升我国导航定位、深空探测等技术具有重要意义。如图所示为某原子钟工作的四能级体系,原子吸收频率为0的光子从基态能级 I 跃迁至激发态能级,然后自发辐射出频率为1的光子,跃迁到钟跃迁的上能级 2,并在一定条件下可跃迁到钟跃迁的下能级 1,实现受激辐射,发出钟激光,最后辐射出频率为3的光子回到基态。该原子钟产生的钟激光的频率2为(
3、)A.013B.013C.013D.013【答案】D【解析】【详解】原子吸收频率为0的光子从基态能级 I 跃迁至激发态能级时有I0EEh且从激发态能级向下跃迁到基态 I 的过程有I123EEhhh联立解得3201故选 D。2.餐厅暖盘车的储盘装置示意图如图所示,三根完全相同的弹簧等间距竖直悬挂在水平固定圆环上,下端连接托盘。托盘上叠放若干相同的盘子,取走一个盘子,稳定后余下的正好升高补平。已知单个盘子的质量为 300g,相邻两盘间距 1.0cm,重力加速度大小取 10m/s2。弹簧始终在弹性限度内,每根弹簧的劲度系数为()A.10N/mB.100N/mC.200N/mD.300N/m【答案】B
4、【解析】【详解】由题知,取走一个盘子,稳定后余下的正好升高补平,则说明一个盘子的重力可以使弹簧形变相邻两盘间距,则有mg=3kx解得k=100N/m故选 B。3.牛顿认为物体落地是由于地球对物体的吸引,这种吸引力可能与天体间(如地球与月球)的引力具有相同的性质、且都满足2MmFr。已知地月之间的距离 r 大约是地球半径的 60 倍,地球表面的重力加速度为 g,根据牛顿的猜想,月球绕地球公转的周期为()A.30rgB.30grC.120rgD.120gr【答案】C【解析】【详解】设地球半径为 R,由题知,地球表面的重力加速度为 g,则有2M mmgGR地月球绕地球公转有2224M mGmrrT月
5、地月r=60R联立有120rTg故选 C。4.天工开物中记载了古人借助水力使用高转筒车往稻田里引水的场景。引水过程简化如下:两个半径均为 R 的水轮,以角速度匀速转动。水筒在筒车上均匀排布,单位长度上有 n 个,与水轮间无相对滑动。每个水筒离开水面时装有质量为 m 的水,其中的 60%被输送到高出水面 H 处灌入稻田。当地的重力加速度为 g,则筒车对灌入稻田的水做功的功率为()A.225nmgRHB.35nmg RHC.235nmgRHD.nmgRH【答案】B【解析】【详解】由题知,水筒在筒车上均匀排布,单位长度上有 n 个,且每个水筒离开水面时装有质量为 m 的水、其中的 60%被输送到高出
6、水面 H 处灌入稻田,则水轮转一圈灌入农田的水的总质量为m总=2Rnm 60%=1.2Rnm则水轮转一圈灌入稻田的水克服重力做的功W=1.2RnmgH则筒车对灌入稻田的水做功的功率为WPT2T联立有35nmg RHP故选 B。5.如图所示为一种干涉热膨胀仪原理图。G 为标准石英环,C 为待测柱形样品,C 的上表面与上方标准平面石英板之间存在劈形空气层。用单色平行光垂直照射上方石英板,会形成干涉条纹。已知 C 的膨胀系数小于 G 的膨胀系数,当温度升高时,下列说法正确的是()A.劈形空气层的厚度变大,条纹向左移动B.劈形空气层的厚度变小,条纹向左移动C.劈形空气层的厚度变大,条纹向右移动D.劈形
7、空气层的厚度变小,条纹向右移动【答案】A【解析】【详解】由题知,C 的膨胀系数小于 G 的膨胀系数,当温度升高时,G 增长的高度大于 C 增长的高度,则劈形空气层的厚度变大,且同一厚度的空气膜向劈尖移动,则条纹向左移动。故选 A。6.如图所示,电动公交车做匀减速直线运动进站,连续经过 R、S、T 三点,已知 ST 间的距离是 RS 的两倍,RS 段的平均速度是 10m/s,ST 段的平均速度是 5m/s,则公交车经过 T 点时的瞬时速度为()A.3m/sB.2m/sC.1m/sD.0.5m/s【答案】C【解析】【详解】由题知,电动公交车做匀减速直线运动,且设 RS 间的距离为 x,则根据题意有
8、12RSRSvvxvt,222STSTvvxvt联立解得t2=4t1,vT=vR10再根据匀变速直线运动速度与时间的关系有vT=vRa5t1则at1=2m/s其中还有1122tRtvva解得vR=11m/s联立解得vT=1m/s故选 C。7.某节能储能输电网络如图所示,发电机的输出电压 U1=250V,输出功率 500kW。降压变压器的匝数比n3:n4=50:1,输电线总电阻 R=62.5。其余线路电阻不计,用户端电压 U4=220V,功率 88kW,所有变压器均为理想变压器。下列说法正确的是()A.发电机的输出电流为 368AB.输电线上损失的功率为 4.8kWC.输送给储能站的功率为 40
9、8kWD.升压变压器的匝数比 n1:n2=1:44【答案】C【解析】【详解】A由题知,发电机的输出电压 U1=250V,输出功率 500kW,则有3112 10 APIUA 错误;BD由题知,用户端电压 U4=220V,功率 88kW,则有334434UnIUInP=U4I4联立解得I4=400A,I3=8A,U3=11000V则输电线上损失的功率为P损=I32R=4kW且U2=U3I3R=11500V再根据1122UnUn,解得12146nnBD 错误;C根据理想变压器无功率损失有P=U2I3P储代入数据有P储=408kWC 正确。故选 C。8.质量为 M 的玩具动力小车在水平面上运动时,牵
10、引力 F 和受到的阻力 f 均为恒力,如图所示,小车用一根不可伸长的轻绳拉着质量为 m 的物体由静止开始运动。当小车拖动物体行驶的位移为1S时,小车达到额定功率,轻绳从物体上脱落。物体继续滑行一段时间后停下,其总位移为2S。物体与地面间的动摩擦因数不变,不计空气阻力。小车的额定功率 P0为()A.2211212()()FFfSSSMm SMSB.2211212()()FFfSSSMm SmSC.2212212()()FFfSSSMm SMSD.2212212()()FFfSSSMm SmS【答案】A【解析】【详解】设物体与地面间的动摩擦因数为,当小车拖动物体行驶的位移为 S1的过程中有Ffmg
11、=(mM)av2=2aS1P0=Fv轻绳从物体上脱落后a2=gv2=2a2(S2S1)联立有22110212()()FFfSSSPMm SMS故选 A。二、多项选择题:本题共二、多项选择题:本题共 4 小题,每小题小题,每小题 4 分,共分,共 16 分。每小题有多个选项符合题目要求分。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 分,选对但不全的得分,选对但不全的得 2 分,有选错的得分,有选错的得 0 分。分。9.一定质量的理想气体,初始温度为300K,压强为51 10 Pa。经等容过程,该气体吸收400J的热量后温度上升100K;若经等压过程,需要吸收600J的热量才能使气体温
12、度上升100K。下列说法正确的是()A.初始状态下,气体的体积为6LB.等压过程中,气体对外做功400JC.等压过程中,气体体积增加了原体积的14D.两个过程中,气体的内能增加量都为400J【答案】AD【解析】【详解】C令理想气体的初始状态的压强,体积和温度分别为10101,300Kpp VV T等容过程为状态二22102?,400KpVVV T等压过程为状态三3033,?,400Kpp VT由理想气体状态方程可得331 122123p VpVp VTTT解得203044,33pp VV体积增加了原来的13,C 错误;D等容过程中气体做功为零,由热力学第一定律400JUWQ两个过程的初末温度相
13、同即内能变化相同,因此内能增加都为400J,D 正确;AB等压过程内能增加了400J,吸收热量为600J,由热力学第一定律可知气体对外做功为200J,即做功的大小为0004200J3WpVV解得06LV A 正确 B 错误;故选 AD。10.如图所示,沿水平方向做简谐振动的质点,依次通过相距 L 的 A、B 两点。已知质点在 A 点的位移大小为振幅的一半,B 点位移大小是 A 点的3倍,质点经过 A 点时开始计时,t 时刻第二次经过 B 点,该振动的振幅和周期可能是()A.2,331LtB.2,431LtC.212,531LtD.212,731Lt【答案】BC【解析】【详解】AB当 AB 两点
14、在平衡位置的同侧时有13sin,sin22abAAAA可得6a;3b或者23b因此可知第二次经过 B 点时23b,2362Tt解得4Tt此时位移关系为3122AAL解得231LA 故 A 错误,B 正确;CD当 AB 两点在平衡位置两侧时有13sin,sin22abAAAA解得6a 或者56a(由图中运动方向舍去),3b或者23b当第二次经过 B 点时23b,则2362Tt 解得125Tt此时位移关系为3122AAL解得231LA C 正确 D 错误;故选 BC。11.如图所示,正六棱柱上下底面的中心为 O 和O,A、D 两点分别固定等量异号的点电荷,下列说法正确的是()A.F点与C点的电场强
15、度大小相等B.B点与E点的电场强度方向相同C.A点与F点的电势差小于O点与D点的电势差D.将试探电荷q由 F 点沿直线移动到 O 点,其电势能先增大后减小【答案】ACD【解析】【详解】D将六棱柱的上表面拿出由几何条件可知正电荷在 OF 中点 K 的场强方向垂直 OF,则 K 点的合场强与 OF 的夹角为锐角,在 F 点的场强和 OF 的夹角为钝角,因此将正电荷从 F 移到 O 点过程中电场力先做负功后做正功,电势能先增大后减小,D 正确;C由等量异种电荷的电势分布可知0A,0D,0O,0F因此AFFODC 正确;AB由等量异种电荷的对称性可知F和C电场强度大小相等,B和E电场强度方向不同,A
16、正确 B 错误;故选 ACD。12.足够长 U 形导轨平置在光滑水平绝缘桌面上,宽为1m,电阻不计。质量为1kg、长为1m、电阻为1的导体棒 MN 放置在导轨上,与导轨形成矩形回路并始终接触良好,I 和区域内分别存在竖直方向的匀强磁场,磁感应强度分别为1B和2B,其中12TB,方向向下。用不可伸长的轻绳跨过固定轻滑轮将导轨 CD段中点与质量为0 1kg的重物相连,绳与 CD 垂直且平行于桌面。如图所示,某时刻 MN、CD 同时分别进入磁场区域 I 和并做匀速直线运动,MN、CD 与磁场边界平行。MN 的速度12m/sv,CD 的速度为2v且21vv,MN 和导轨间的动摩擦因数为 0.2。重力加
17、速度大小取210m/s,下列说法正确的是()A.2B的方向向上B.2B的方向向下C.25m/sv D.23m/sv【答案】BD【解析】【详解】AB 导轨的速度21vv,因此对导体棒受力分析可知导体棒受到向右的摩擦力以及向左的安培力,摩擦力大小为2Nfmg导体棒的安培力大小为12NFf由左手定则可知导体棒的电流方向为NMDCN,导体框受到向左的摩擦力,向右的拉力和向右的安培力,安培力大小为201NFfm g由左手定则可知2B的方向为垂直直面向里,A 错误 B 正确;CD对导体棒分析11FB IL对导体框分析22FB IL电路中的电流为1122B LvB LvIr联立解得23m/sv C 错误 D
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