2023年高考物理真题（山东自主命题)（原卷版）

2023 年全省普通高中学业水平等级考试物理注意事项： 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。 2．回答选择题时，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。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试卷上无效。 3．考试结束后、将本试卷和答题卡一并交回。一、单项选择题：本题共 8 小题，每小题 3 分，共 24 分。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Ⅱ，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（）0 1 3 0 1 3 0 1 3 0 1 3 D. A. B. C. 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/m B. 100N/m C. 200N/m D. 300N/m 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 Mm r2 F ∝ 同的性质、且都满足。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（）rrgrgr30π 120π A. B. C. D. 120π 30π gg4. 《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 ω 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（）2nmg2RH 3nmgRH 3nmg2RH AB. C. D. nmgωRH 5555. 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（）的A. 劈形空气层厚度变大，条纹向左移动 B. 劈形空气层的厚度变小，条纹向左移动 D. 劈形空气层的厚度变小，条纹向右移动 C. 劈形空气层的厚度变大，条纹向右移动 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/s B. 2m/s C. 1m/s D. 0.5m/s 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 = 62.5Ω。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 368A B. 输电线上损失的功率为 4.8kW C. 输送给储能站的功率为 408kW D. 升压变压器的匝数比 n1：n2= 1：44 8. 质量为 M 的玩具动力小车在水平面上运动时，牵引力 F 和受到的阻力 f 均为恒力，如图所示，小车用 S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 1 时，小车达 S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 2 。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（）2F2 (F  f ) S  S S 1  2F2 (F  f ) S  S S 1  2121A. C. B. (M  m)S2  MS1 (M  m)S2  mS1 2F2 (F  f ) S  S S 2F2 (F  f ) S  S S 1  1  2222D. (M  m)S2  MS1 (M  m)S2  mS1 二、多项选择题：本题共 4 小题，每小题 4 分，共 16 分。每小题有多个选项符合题目要求，全部选对得 4 分，选对但不全的得 2 分，有选错的得 0 分。 59. 一定质量的理想气体，初始温度为，压强为。经等容过程，该气体吸收的热量后 300K 400J 110 Pa 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度上升100K 。下列说法正确的是（）A. 初始状态下，气体的体积为 B. 等压过程中，气体对外做功 400J 6L 14C. 等压过程中，气体体积增加了原体积的 D. 两个过程中，气体的内能增加量都为 400J 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 点的倍，质点经过A 点时开始计时，t 时刻第二次经过 B 点，该振 3动的振幅和周期可能是（）2L 2L 2L 12 2L 12 ,3t ,4t ,t,tA. B. C. D. 573 1 3 1 3 1 3 1 11. 如图所示，正六棱柱上下底面的中心为 O 和，A、D 两点分别固定等量异号的点电荷，下列说法正 O确的是（）A. B. C. C点与点的电场强度大小相等 F点与 点的电场强度方向相同 BEF¢O D 点的电势差小于点与点的电势差 A点与 q D. 将试探电荷 12. 足够长 U 形导轨平置在光滑水平绝缘桌面上，宽为由 F 点沿直线移动到 O 点，其电势能先增大后减小 1kg ，电阻不计。质量为、长为、电阻为 1m 1m 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Ⅱ区域内分别存在竖直方向的 1 BBB  2T 匀强磁场，磁感应强度分别为 1 和 2 ，其中 1，方向向下。用不可伸长的轻绳跨过固定轻滑轮将导 0．1kg 轨 CD 段中点与质量为分别进入磁场区域 I 和Ⅱ并做匀速直线运动，MN、CD 与磁场边界平行。MN 的速度的重物相连，绳与 CD 垂直且平行于桌面。如图所示，某时刻 MN、CD 同时 v  2m / s ，CD 的速 12 ，下列说法正确的是 v度为 2 且 v  v ，MN 和导轨间的动摩擦因数为 0.2。重力加速度大小取 10m / s 21（）BBv2  5m / s v2  3m / s D. A. 2 的方向向上 B. 2 的方向向下 C. 三、非选择题：本题共 6 小题，共 60 分。 13. 利用图甲所示实验装置可探究等温条件下气体压强与体积的关系。将带有刻度的注射器竖直固定在铁架台上，注射器内封闭一定质量的空气，下端通过塑料管与压强传感器相连。活塞上端固定一托盘，托盘 pV中放入砝码，待气体状态稳定后，记录气体压强和体积（等于注射器示数0 与塑料管容积 V 之V和），逐次增加砝码质量，采集多组数据并作出拟合曲线如图乙所示。回答以下问题：（1）在实验误差允许范围内，图乙中的拟合曲线为一条过原点的直线，说明在等温情况下，一定质量的气体___________。 1pp与A．与成正比 B．成正比 VVPa （保留 3 位有效数（2）若气体被压缩到V 10.0mL，由图乙可读出封闭气体压强为___________ 字）。 pV （3）某组同学进行实验时，一同学在记录数据时漏掉了 V ，则在计算乘积时，他的计算结果与同组 p正确记录数据同学的计算结果之差的绝对值会随的增大而___________（填“增大”或“减小”）。 14. 电容储能已经在电动汽车，风、光发电、脉冲电源等方面得到广泛应用。某同学设计图甲所示电路，探究不同电压下电容器的充、放电过程，器材如下：电容器 C（额定电压，电容标识不清）； 10V 电源 E（电动势，内阻不计）； 12V 电阻箱 R 1（阻值 0 ~ 99999.9 ）； R滑动变阻器（最大阻值，额定电流）； 20 2A 2电压表 V（量程，内阻很大）； 15V D 、D S、S 2 ，电流传感器，计算机，导线若干。发光二极管 2 ，开关 11回答以下问题： S（1）按照图甲连接电路，闭合开关 1 ，若要升高电容器充电电压，滑动变阻器滑片应向___________端滑动（填“a”或“b”）。（2）调节滑动变阻器滑片位置，电压表表盘如图乙所示，示数为___________V（保留 1 位小数）。 S时，开关 2 掷向 1，得到电容器充电过程的（3）继续调节滑动变阻器滑片位置，电压表示数为 8．0V “用油膜法估测油酸分子的大小”实验中估算油膜面积的方法，根据图像可估 I t 图像，如图丙所示。借鉴算出充电结束后，电容器存储的电荷量为___________C（结果保留 2 位有效数字）。（4）本电路中所使用电容器的电容约为___________F（结果保留 2 位有效数字）。 SDD（5）电容器充电后，将开关 2 掷向 2，发光二极管___________（填“ 1 ”或“ 2 ”）闪光。15. 电磁炮灭火消防车（图甲）采用电磁弹射技术投射灭火弹进入高层建筑快速灭火。电容器储存的能量通过电磁感应转化成灭火弹的动能，设置储能电容器的工作电压可获得所需的灭火弹出膛速度。如图乙所 v  50m/s 示，若电磁炮正对高楼，与高楼之间的水平距离 L  60m ，灭火弹出膛速度，方向与水平面 0夹角  53 ，不计炮口离地面高度及空气阻力，取重力加速度大小 g  10m/s2 ，sin53  0.8 。（1）求灭火弹击中高楼位置距地面的高度 H； 1E  CU 2  15% 3kg ，电（2）已知电容器储存的电能，转化为灭火弹动能的效率，灭火弹的质量为 24容，电容器工作电压 U 应设置为多少？ C  2.510 μF 16. 一种反射式光纤位移传感器可以实现微小位移测量，其部分原理简化如图所示。两光纤可等效为圆柱 2a 状玻璃丝 M、N，相距为 d，直径均为，折射率为n（）。M、N 下端横截面平齐且与被测物体 n  2 表面平行。激光在 M 内多次全反射后从下端面射向被测物体，经被测物体表面镜面反射至 N 下端面，N 下端面被照亮的面积与玻璃丝下端面到被测物体距离有关。（1）从 M 下端面出射的光与竖直方向的最大偏角为 ，求的正弦值； （2）被测物体自上而下微小移动，使 N 下端面从刚能接收反射激光到恰好全部被照亮，求玻璃丝下端面到被测物体距离 b 的相应范围（只考虑在被测物体表面反射一次的光线）。 0  y  2d 的区域中，存在沿 y 轴正方向、场强大小为 E 的匀强电场，电 17. 如图所示，在，0  x  2d 场的周围分布着垂直纸面向外的恒定匀强磁场。一个质量为 m，电量为 q 的带正电粒子从 OP 中点 A 进入电场（不计粒子重力）。（1）若粒子初速度为零，粒子从上边界垂直 QN 第二次离开电场后，垂直 NP 再次进入电场，求磁场的磁感应强度 B 的大小；（2）若改变电场强度大小，粒子以一定的初速度从 A 点沿 y 轴正方向第一次进入电场、离开电场后从 P 点第二次进入电场，在电场的作用下从 Q 点离开。 v；0（i）求改变后电场强度 的大小和粒子的初速度 E（ii）通过计算判断粒子能否从 P 点第三次进入电场。 18. 如图所示，物块 A 和木板 B 置于水平地面上，固定光滑弧形轨道末端与 B 的上表面所在平面相切，竖 v直挡板 P 固定在地面上。作用在 A 上的水平外力，使 A 与 B 以相同速度 0 向右做匀速直线运动。当 B 的左端经过轨道末端时，从弧形轨道某处无初速度下滑的滑块 C 恰好到达最低点，并以水平速度 v 滑上 B 的 v 1m/s m  m 1kg 上表面，同时撤掉外力，此时 B 右端与 P 板的距离为 s。已知，，，v=4m/s 0ACm  2kg   0.1   0.5 ，A 与地面间无摩擦，B 与地面间动摩擦因数，C 与 B 间动摩擦因数，B 足 12B够长，使得 C 不会从 B 上滑下。B 与 P、A 的碰撞均为弹性碰撞，不计碰撞时间，取重力加速度大小 g 10m / s2 。（1）求 C 下滑的高度 H；（2）与 P 碰撞前，若 B 与 C 能达到共速，且 A、B 未发生碰撞，求 s 的范围；（3）若（4）若 p ，求 B 与 P 碰撞前，摩擦力对 C 做的功 W； s  0.48m s  0.48m ，自 C 滑上 B 开始至 A、B、C 三个物体都达到平衡状态，求这三个物体总动量的变化量的大小。