山东省2023届高考预测物理试卷

山东省2023届高考预测物理试卷
一、单选题：本题共7小题，每小题4分，共28分 (共7题)
第(1)题
1909年密立根通过油滴实验测得电子的电荷量，因此获得1923年诺贝尔物理学奖，实验装置如图。

两块水平放置相距为d的金属板A、B分别与电源正、负两极相接，从A板上小孔进入两板间的油滴因摩擦带上一定的电荷量。

两金属板间未加电压时，通过显微镜观察到某带电油滴P以速度大小竖直向下匀速运动；当油滴P经过板间M点（图中未标出）时，给金属板加上电
压U，经过一段时间，发现油滴P恰以速度大小竖直向上匀速经过M点。

已知油滴运动时所受空气阻力大小为，其
中k为比例系数，v为油滴运动速率，r为油滴的半径，不计空气浮力，重力加速度为g。

下列说法正确的是（）
A．油滴P带正电
B．油滴P所带电荷量的值为
C．从金属板加上电压到油滴向上匀速运动的过程中，油滴的加速度先增大后减小
D．油滴先后两次经过M点经历的时间为
第(2)题
如图甲、乙所示，某公园的两处不同地型的草坪上分别安装了相同的自动旋转喷灌装置。

两个喷嘴分别对称的安装固定在水平弯管的两端，当喷嘴将水流水平射出时，水平弯管在水流的反作用下可绕O在水平面内旋转，喷水速度可在限定的最大喷水速度内自动调节。

两种情形O点距水平地面的高度相等，图乙情形中水不会喷出坡面范围，不计空气阻力，则下列说法正确的是（ ）
A．图甲情形中，喷水速度越大，水在空中的时间越长
B．图乙情形中，喷水速度越大，水在空中的时间越长
C．若两种情形喷水速度大小相同，则水能直接喷到的水平距离相等
D．若甲情形中喷水的最大速度加倍，则直接喷到草坪的面积加倍
第(3)题
如图甲所示的交变电路中，变压器可看作理想变压器，灯泡和电动机的额定电压相等，当原线圈两端接有如图乙所示的交流电压时，灯泡刚好正常发光，电动机也刚好正常工作。

已知电动机的内阻，电动机的额定功率为2 W、效率为，灯泡正常发光时电阻为。

下列说法正确的是（ ）
A．灯泡的额定电压为1 V B．原、副线圈的匝数比为
C．原线圈中的电流为D．灯泡中的电流1 s内方向改变50次
第(4)题
如图所示，电源电动势为E，内阻为r。

电路中的R2、R3分别为总阻值一定的滑动变阻器，R0为定值电阻，R1为光敏电阻（其电
阻随光照强度增大而减小）。

当开关S闭合时，电容器中一带电微粒恰好处于静止状态。

下列说法中正确的是（ ）
A．只调节电阻R2的滑动端P1向上端移动的过程中，电压表示数变大，带电微粒向上运动
B．只调节电阻R3的滑动端P2向上端移动的过程中，R1消耗的功率变大，电阻R3中有向上的电流
C．在只逐渐增大光照强度的过程中，电阻R0消耗的电功率变大，电源消耗的总功率变大
D．若断开开关S，电容器所带电荷量变小，带电微粒向上运动
第(5)题
如图所示，a、b、c是地球大气层外圆形轨道上运行的三颗人造地球卫星，a、b质量相同，且小于c的质量，则（）
A．b、c周期相等，且大于a的周期
B．b、c的向心加速度大小相等，且b、c的向心力大小也相等
C．b、c的线速度大小相等，且大于a的线速度
D．因c的质量最大，所以发射c最不容易，发射速度必定大于11.2km/s
第(6)题
固定的半圆形玻璃砖的横截面如图，点为圆心，为直径的垂线，足够大的光屏紧靠玻璃右侧且垂直于。

由、
两种单色光组成的一束光沿半径方向射向点，入射光线与夹角较小时，光屏区域出现两个光斑，逐渐增大角，当时，光屏区域光的光斑消失，继续增大角，当时，光屏区域光的光斑消失，则（ ）
A．玻璃砖对光的折射率比对光的小
B．光在玻璃砖中传播速度比光的大
C．时，光屏上只有1个光斑
D．时，光屏上只有1个光斑
第(7)题
发射人造卫星是将卫星以一定的速度送入预定轨道．发射场一般选择在尽可能靠近赤道的地方，如图所示，这样选址的优点是，在赤道附近（）
A．地球的引力较大
B．地球自转线速度较大
C．重力加速度较大
D．地球自转角速度较大
二、多选题：本题共3小题，每小题6分，共18分 (共3题)
第(1)题
蹦极（Bungee Jumping），也叫机索跳，是近些年来新兴的一项非常刺激的户外休闲活动。

为了研究运动员下落速度与下落距离的关系在运动员身上装好传感器，让其从静止开始竖直下落，得到如图所示的v2—h图像。

运动员及其所携带装备的总质量为60kg，弹性绳原长为10m，忽略空气阻力，弹性绳上的弹力遵循胡克定律。

以下说法正确的是（ ）
A．弹性绳的劲度系数为120N/m
B．运动员在下落过程中先失重再超重
C．运动员在最低点处加速度大小为10m/s2
D．运动员在速度最大处绳子的弹性势能为1500J
第(2)题
如图所示，在竖直平面内，半径为d总电阻为R的单匝金属圆环用一根绝缘细线悬挂于O点，绝缘细线长度为L（），在以悬点O为圆心，半径为（L+2d）竖直线为对称轴圆心角为60°扇形区域内存在一垂直纸面向里大小为B的匀强磁场，现将绝缘细线拉到与竖直方向成60°的位置由静止开始释放，金属圆环下降过程中绝缘细线不发生转动，绝缘细线的延长线总是经过圆环的圆心，令绝缘细线延长线与金属圆环的两个交点分别为CD，圆环第一次下降到最低点时的速度为v，当地重力加速度为g，不计空气阻力。

那么下列说法正确的是（ ）
A．金属圆环从开始下落至第一次达到最低点的过程中金属圆环产生感应电动势的平均值
B．金属圆环第一次经过最低点时
C
．金属圆环从开始下落到第一次到达最低点过程中金属圆环中产生的热量
D．金属圆环最终停在最低点
第(3)题
一种发光装置是由半径为的半球体透明介质和发光管芯组成的，管芯发光部分是一个圆心与半球体介质球心重合的圆面。

其纵截面如图所示，，上的点发出的一条光线经点的折射光线平行，已知，圆弧长，则
下列说法正确的是（）
A．该透明介质折射率为
B．沿方向的光线从半球面射出时的折射角是
C．为使从管芯射向半球面上的所有光线都不会发生全反射，的半径要小于
D．不论发光管芯的半径多大，总会有部分光线到达球面时发生全反射现象
三、解答题：本题共4小题，每小题8分，共32分 (共4题)
第(1)题
如图所示，轨道由三部分组成，即：半径的光滑圆弧轨道，长度的粗糙水平轨道，以及足够长
的光滑水平轨道。

物块质量、物块质量压缩着一轻质弹簧并锁定（物块与弹簧不连接）静止于段中
间，物块、可视为质点。

紧靠的右侧水平地面上停放着质量的小车，其上表面段粗糙，与等高，长度
；段为半径的光滑圆弧轨道；小车与地面的阻力可不计。

、与，间的滑动摩擦因数均为
，现解除弹簧锁定，物块、由静止被弹出（、脱离弹簧后立即撤走弹簧），其中物块进入轨道，而物块滑
上小车。

不计物块经过各连接点时的机械能损失。

（1）若物块经过后恰好能到达A 点，求通过点时圆弧轨道对的弹力大小；
（2）若物块经过后恰好能到达A 点，请分析物块能否冲出小车最高点；
（3）若弹簧解除锁定后，要求物块不从轨道滑出，物块滑上小车后始终不滑离小车，求被锁定弹簧的最大弹性势能。

第(2)题如图所示，在平面直角坐标系横轴下方一矩形区域及横轴上方一半圆形（圆心在轴上）区域内，存在垂直纸面向里、磁
感应强度大小相同的匀强磁场（图中未画出）。

点处的粒子源沿与轴负方向成角斜向下发射一带电荷量为
、质量为、速率为的粒子，粒子经过矩形磁场后，垂直横轴经过坐标原点进入两极板分别为M 、N 的圆弧形电容器，在电场和磁场的共同作用下，沿两极板间的中心线做匀速圆周运动，并以圆周运动的形式回到横轴。

已知横轴上方半圆形磁场区域的圆心恰好与粒子经过矩形磁场区域时运动轨迹的圆心重合，圆弧形电容器的中心线对应的圆心在点，对应的圆心角为
），不计粒子受到的重力，忽略电容器的边缘效应，求：
（1）矩形磁场区域的面积最小值；
（2）圆弧形电容器中心线处的电场强度大小；
（3）半圆形磁场区域的最小半径。

第(3)题
中美芯片之争，已经拉开帷幕。

从中兴受罚华为被禁，再到美国商务部禁止外国半导体制造商在没有获得美国官员许可的情况下使用美国软件和技术向华为提供产品。

中国芯片之路，必定是一条崎岖的坎坷路。

在芯片制造过程中，离子注入是其中一道重要工序。

如图所示是离子注入工作原理示意图，离子经加速后沿水平方向进入速度选择器，然后通过磁分析器，选择出特定比荷的离子，经偏转系统后注入到处在水平面内的晶圆（硅片）。

速度选择器、磁分析器和偏转系统中的匀强磁场的磁感应强度大小均为B ，方向均垂直纸面向外；速度选择器和偏转系统中的匀强电场场强大小均为E ，方向分别为竖直向上和垂直纸面向外。

磁分析器截面是内外半径分别为R 1和R 2的四分之一圆环，其两端中心位置M 和N 处各有一个小孔；偏转系统中电场和磁场的分布区域是同一边长为L 的正方体，其底面与晶圆所在水平面平行，间距也为L 。

当偏转系统不加电场及磁场时，离子恰好由上表面中心竖直进入系统，并竖直注入到晶圆上的O 点（即图中坐标原点，x 轴垂直纸面向外）。

整个系统置于真空中，不计离子重力，打在晶圆上的离子，经过电场和磁场偏转的角度都很小，粒子能从底面穿出偏转系统。

当α很小时，有
，。

求：
（1）离子通过速度选择器后的速度大小v 和磁分析器选择出来离子的比荷；
（2）若偏转系统仅加电场时离子注入晶圆的位置，用坐标（x ，y ）表示；
（3）若偏转系统同时加上电场和磁场时离子注入晶圆的位置，用坐标（x ，y ）表示。

第(4)题
第24届冬奥会将于2022年由北京和张家口两个城市联合举办，跳台滑雪是其中最具观赏性的项目之一，因其惊险刺激，动作优美深受观众喜爱。

某滑道示意图如图所示，长直助滑道AB与圆弧形滑道BC平滑衔接，助滑道AB长L=90m，滑道BC高h=10m，圆弧滑道的半径R=20m。

C是圆弧滑道的最低点，质量m=80kg的运动员（可视为质点）从A处由静止开始匀加速下滑，加速
度a=5m/s2，重力加速度g=10m/s2.
（1）求运动员在AB段所受合外力的冲量的I大小；
（2）若不计BC段的阻力，求运动员经过C点时对轨道压力F的大小。

四、实验题：本题共2小题，每小题11分，共22分 (共2题)
第(1)题
图是双缝干涉测光的波长的实验装置示意图。

某次实验选用缝间距为d的双缝屏。

已知毛玻璃屏与双缝屏间的距离为L。

接通电源使光源正常工作。

（1）某同学调整手轮后，从测量头的目镜看去，第1次映入眼帘的干涉条纹如图甲所示，图甲中的数字是该同学给各亮纹的编号，此时游标卡尺上的读数为x1；接着再转动手轮，映入眼帘的干涉条纹如图乙所示，此时游标卡尺上的读数为x2.请根据上述测量结果，写出这种色光波长的表达式λ=___________。

（用题中给出的字母表示）
（2）干涉实验能够把一些数量级非常小、不便于观测的量（波长λ），放大为便于观测的量（条纹间距Δx）。

通过干涉现象还可以观测到一些物理量的微小变化（比如双缝间距d的微小变化），干涉仪就是这类仪器。

基于干涉理论的激光干涉仪LIGO 于2015年首次观测到引力波的存在，其观测到引力波所引起的10-18m尺度上的变化（相当于原子核直径的千分之一），进一步证实了爱因斯坦相对论理论的正确性。

请举例写出2~3个利用将微小量放大的方法进行的实验___________。

第(2)题
一实验小组要测量某电源的电动势和内阻。

所用器材为：电压表（量程1V；内阻未知），电阻箱（最大阻值9999.9Ω），定值电阻R01=300Ω，定值电阻R02=3000Ω。

先利用图甲所示电路测量电压表的内阻，再利用图乙所示电路测量电源的电动势和内阻（甲、乙两图中使用的是同一电源）。

（1）按图甲连接好电路，将电阻箱的阻值调到最大，闭合S。

调节电阻箱的阻值，当电压表示数为0.5V时，电阻箱接入电路的阻值为7470Ω；继续调节，当电压表示数为1V时，电阻箱接入电路的阻值为2985Ω。

若忽略电源内阻的影响，则电压表的内阻为___________Ω，此值__________（填“大于”、“小于”或“等于”）实际值。

（2）图乙电路中，用定值电阻R0扩大电压表的量程，使其接近电源电动势，则应选取___________（填“R01”或“R02”）。

（3）将图乙电路中S闭合，调节电阻箱阻值R，读取电压表对应的示数U（原刻度盘没变），利用R、U数据绘制图像如图丙，所得图线为直线，其纵截距为a，直线上某点的坐标为（c，b）。

原电压表内阻用R V、定值电阻的阻值用R0表示，忽略改装后电压表对电路的影响，则电源电动势的测量值可表示为_________，内阻的测量值可表示为__________。