2023年高考考前押题密卷-物理（山东卷）（全解全析）

2023年高考考前押题密卷（山东卷）

物理·全解全析

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．如图所示是研究光电效应的实验原理图，某实验小组用光强相同（即单位时间照射到单位面积的光的能量相等）的红光和紫光分别照射阴极K，移动滑片P分别得到红光和紫光照射时，光电管的光电流I与电势差的关系图像可能正确的是（　　）

A． B．

C． D．

【答案】A

【详解】当>0时，电场力使电子减速，光电流为0时的电压即为遏制电压，紫光频率高于红光，紫光遏制电压较大，所以在U轴的正半轴的交点大于红光。单位时间内红光的光子数多，所以红光的饱和光电流大。故选A。

2．（改编题）图示为控制中心大屏幕上显示的“神舟”十四号飞船在轨运行图，屏幕上的曲线表示它一段时间内先后两次在同一轨道绕地球做匀速圆周运动的“轨迹”。已知飞船运行周期为1.5h，在飞船先后经过同一纬度上a、b两位置的时间内，则地球自转转过的角度为（      ）

A．3600 B．1800 C．22.50 D．75.50

【答案】C    

【详解】[1][2]飞船运动轨道面与赤道面不重合；在飞船先后经过同一纬度上a、b两位置的时间内，地球自转转过的角度为

3．（改编题）某空间的x轴上只存在沿此轴方向的静电场，x轴上各点电势分布如图。一带电量为的粒子只在电场力作用下由x轴上某点无初速释放，若粒子沿x轴运动过程中的总能量恒为零，则粒子的活动区间和运动过程中的最大动能各为（    ）

A．  [x2，x3]；      B． [x2，x3] ；  

C． [x1，x4] ；                      D．[x1，x4] ；

【答案】 B  

【详解】粒子带负电荷，开始时由电势低处向电势高处运动，又粒子沿x轴运动过程中的总能量恒为零，则开始运动时动能为零，电势能也为零，则粒子的活动区间是[x2，x3]；电势最高时，动能最大，运动过程中的最大动能为。

4．1801年，英国物理学家托马斯·杨完成了著名的双缝干涉实验。如图所示为双缝干涉实验的原理图，单缝S0、屏上的P0点均位于双缝S1和S2的中垂线上。在双缝与屏之间充满折射率为n的均匀介质，屏上P点是P0点上方的第4条暗条纹的中心，P点到P0点的距离为x。已知入射光在真空中的波长为λ，双缝与屏之间的距离为L，则双缝S1和S2的距离为（　　）

A． B． C． D．

【答案】A

【详解】P点为第4条暗条纹的中心，设相邻暗条纹间距为，有光在介质中的波长为，波速为，光在真空中速度为，根据光射入介质中频率不变，有，，可得

根据公式代入解得故选A。

5．在吊运表面平整的重型板材（混凝土预制板、厚钢板）时，如因吊绳无处钩挂而遇到困难，可用一根钢丝绳将板拦腰捆起（不必捆的很紧），用两个吊钩勾住绳圈长边的中点起吊（如图所示），若钢丝绳与板材之间的动摩擦因数为，为了满足安全起吊（不考虑钢丝绳断裂），需要满足的条件是（　　）

A． B． C． D．

【答案】B

【详解】要起吊重物，只需满足绳子张力的竖直分量小于钢丝绳与板材之间的最大静摩擦力，一般情况最大静摩擦力等于滑动摩擦力，如图所示

即化简可得故B正确，ACD错误。故选B。

6．环保人员在进行环保检查时发现，一根排污管正在水平（满口）排出大量污水。环保人员测出管道的内径为d，管道中心离水面的高度为h，污水的水平射程为L，质量为的污水体积为，重力加速度大小为g，则管道单位时间内排出污水的质量约为（　　）

A． B．

C． D．

【答案】B

【详解】令水在出水口的速度为v0，则有，令时间内流出的水的质量为m，则有

污水的密度则管道单位时间内排出污水的质量为解得

故选B。

7．图甲是一种家用台灯的原理图，理想自耦变压器的a、b间接入的交流电，变压器线圈总匝数为1100匝，交流电流表A 为理想电表，定值电阻，灯泡L的伏安特性曲线如图乙所示。当c、P之间线圈匝数为750匝时，则（　　）

A．灯泡两端的电压约为 B．通过电阻的电流约为

C．通过电流表的示数约为 D．灯泡的功率约为

【答案】D

【详解】AB．由变压器可知可得对于副线圈，设灯泡的电压为U，电流为I，由闭合电路欧姆定律可得将解析式画入灯泡的U-I图中

由图中交点可得；0.03A故AB错误；

C．由变压器可知可得故C错误；

D．灯泡的功率解得故D正确。故选D。

8．如图所示，质量为m的摩托艇静止在水面上，时刻，摩托艇在恒定牵引力作用下开始沿直线运动，其加速度a随速度v的变化规律如图所示。已知摩托艇受到的阻力与运动速度成正比，即（k为常数，大小未知）。则（　　）

A．摩托艇从开始运动到速度最大过程中，牵引力对摩托艇做的功为

B．摩托艇从开始运动到速度最大过程中，牵引力的冲量为

C．牵引力的最大功率为

D．常数k的大小为

【答案】C

【详解】A．根据动能定理，牵引力与阻力做功之和等于摩托艇动能的变化量，阻力做负功，则牵引力对摩托艇做的功大于，A错误；

B．根据动量定理，牵引力与阻力冲量之和等于莫游艇动量的变化量，阻力冲量为负值，则牵引力的冲量大于，B错误；

C．由图可知，速度为零时，阻力为零，牵引力为牵引力为恒力，则速度最大时，牵引力功率最大

，C正确；

D．根据牛顿第二定律得可知得，D错误。故选C。

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。

9．一列简谐横波沿x轴传播，平衡位置位于坐标原点O的质点振动图像如图所示，当t=1s时，简谐波的波动图像可能正确的是（　　）

A． B．

C． D．

【答案】AC

【详解】由O点的振动图像可知，周期为T=0.12s，设原点处的质点的振动方程

在t=1s时刻因则在t=1s时刻质点在y轴正向向下振动，根据“同侧法”可判断若波向右传播，则波形为A所示；若波向左传播，则波形如C所示。故选AC。

10．中国制造的列车空气弹簧实现了欧洲高端铁路市场全覆盖，空气弹簧安装在列车车厢底部，可以起到有效减震、提升列车运行平稳性的作用。空气弹簧主要由活塞、气缸及密封在气缸内的一定质量气体构成。列车上下乘客及剧烈颠簸均会引起车厢震动。上下乘客时气缸内气体的体积变化较慢，气体与外界有充分的热交换；剧烈颠簸时气缸内气体的体积变化较快，气体与外界来不及热交换。若外界温度恒定，气缸内气体视为理想气体，则（    ）

A．乘客上车造成气体压缩的过程中，空气弹簧内气体对外界放热

B．乘客上车造成气体压缩的过程中，空气弹簧内气体对外界做正功

C．剧烈颠簸造成气体压缩的过程中，空气弹簧内气体的内能增加

D．剧烈颠簸造成气体压缩的过程中，空气弹簧内气体分子的平均动能减小

【答案】AC

【详解】AB．乘客上车造成气体压缩的过程中，外界对气体做功，气体内能不变，则空气弹簧内气体对外界放热，A正确，B错误；

CD．剧烈颠簸造成气体压缩的过程中，气体与外界来不及热交换，外接对气体做功，则，空气弹簧内气体的内能增加，气体分子的平均动能增大，C正确，D错误。故选AC。

11．如图所示，某同学设计了一种能看见室外全景的猫眼。猫眼是由同种材料的球冠和圆柱体拼接在一起的复合形状。观察者能在室内猫眼的中点O，恰能看到室外的全景。设墙壁的厚度为d，玻璃的折射率为，圆柱体的直径为，则

A．球面的半径R=

B．沿墙壁射向猫眼的极限光线，其入射角为60°

C．从室内猫眼中点入射的光可能在球冠与空气的界面上发生全反射

D．球冠的球心位置处在猫眼的内部

【答案】AB

【详解】ABD.作图知，设法线与图中竖直线夹角为θ，则有sin(900-θ)/sin(600-θ)=n解得θ=故入射角为600，球面的半径R=根据几何关系可知球冠的球心位置处在猫眼的外部，故AB正确D错误。

C.若为宽度为d的平行玻璃砖，则从猫眼中点入射的光会从另一表面平行入射光射出，因为球面的半径

R=

根据几何关系可知，入射到球冠的光的入射角比射到平行玻璃砖上的入射角更小，故不会发生全反射，故C错误。

12．（改编题）如图所示，足够长的“”形光滑平行导轨MP、NQ固定在水平面上，宽轨间距为，窄轨间距为l，左侧为金属导轨，右侧为绝缘轨道。一质量为m、阻值为r、三边长度均为l的“U”形金属框，左端紧靠平放在绝缘轨道上（与金属导轨不接触）。左侧存在磁感应强度大小为、方向竖直向上的匀强磁场：右侧以O为原点，沿OP方向建立x轴，沿Ox方向存在分布规律为的竖直向上的磁场。两匀质金属棒a、b垂直于轨道放置在宽轨段，质量均为m、长度均为、阻值均为。初始时，将b锁定，a在水平向右、大小为F的恒力作用下，从静止开始运动，离开宽轨前已匀速，a滑上窄轨瞬间，撤去力F，同时释放b。当a运动至时，棒a中已无电流（b始终在宽轨），此时撤去b。金属导轨电阻不计，a棒、b棒、金属框与导轨始终接触良好。求：

A．a棒在宽轨上匀速运动时的速度

B．a棒刚滑上窄轨时a两端电势差

C．从撤去外力F到金属棒a运动至的过程中，a棒产生的焦耳热

D．若a棒与金属框碰撞后连接在一起构成回路，a棒静止时与点的距离

【答案】BC

【详解】A．设a棒在宽轨上匀速运动时通过a棒的电流为I1，根据平衡条件有   ①

根据闭合电路欧姆定律和法拉第电磁感应定律有   ②联立①②解得   ③

B．a棒刚滑上窄轨时，通过a棒中间宽度为l部分的电流为   ④根据右手定则可知电流方向从上至下，而沿电流方向电势降低，且a棒下端电势高于上端电势，所以此时a棒两端电势差的大小为

   ⑤

C．设a棒刚运动至时，a、b棒的速度分别为v1、v2，对a、b棒根据动量定理分别有   ⑥

   ⑦因为此时回路中无电流，所以有   ⑧联立③⑥⑦⑧解得   ⑨

   ⑩根据能量守恒定律可知，从撤去外力F到金属棒a运动至的过程中，回路产生的总焦耳热为 ⑪根据焦耳定律可得a棒产生的焦耳热为   ⑫

D．设a棒与金属框碰撞后瞬间整体的速度大小为v3，根据动量守恒定律有   ⑬

由题意可知金属框右边始终比左边的磁场大   ⑭从a棒与金属框碰撞后到最终静止的过程，回路中的平均电流为   ⑮根据动量定理有   ⑯，a棒静止时与点的距离为

   ⑰联立⑨⑬⑭⑮⑯⑰解得   ⑱

三、非选择题：本题共6小题，共60分。

13．如图所示为“用DIS研究物体的加速度与质量关系”的实验装置。在轨道左侧的B点固定光电门，垫高轨道右端，平衡摩擦力。将连接小车的细线跨过滑轮系住钩码，测出小车静止在A点时挡光片的前端与光电门的距离L，挡光片的宽度为d（L≫d），在A点由静止释放小车，由DIS测出挡光片通过光电门的时间△t。

（1）为了研究小车加速度与质量的关系，本实验采用了控制变量的方法，操作中应保持___________不变。

（2）小车加速度的表达式为：a=___________。

（3）保持钩码数量不变，在小车上加载配重片，改变小车总质量。由于粗心，忘记测量小车的质量，只记录了配重片的质量m，以及挡光片通过光电门的时间△t，多次改变配重片的质量，重复测量。以m为横坐标，△t2为纵坐标建立坐标系，得到如图（乙）所示的直线，设直线的斜率为k，在纵轴上的截距为b，则钩码的重力为___________，小车的质量为___________。

【答案】     钩码重力              

【详解】（1）[1]本实验采用了控制变量的方法，为了研究小车加速度与质量的关系，操作中应保持合力不变，即保持钩码重力不变，

（2）[2]小车运动到B时的速度为v=根据运动学公式v2﹣0=2aL得a=

（3）[3][4]把钩码、小车以及配重片看成一个整体，根据牛顿第二定律得（M+m+m）a=mg而a=

解得，m﹣Δt2图像的斜率为k，在纵轴上的截距为b，则有；解得mg=；M=

14．为了测定某电源的电动势和内阻，实验室提供了如下器材：

电阻箱、两个、阻值为定值电阻、电流表A（内阻未知）、电键若干、待测电源、导线若干。

（1）现实验小组成员先测量电流表内阻，实验电路如图甲所示，有关实验操作如下：

①闭合，打开，调节，使电流表A满偏；

②保持不变，再闭合，调节，当，电流表A的读数为满刻度的三分之二，由此可得电流表的内阻的测量值为______。

③上述测量中，电流表的测量值比真实值______（填“偏大”、“偏小”或“不变”），产生误差的原因是合上开关后，通过电阻箱的电流______（填“大于”或“小于”）电流表A的满刻度的三分之一的值。

（2）测定电流表内阻后，实验小组成员设计如图乙所示的电路图测量图中的电源的电动势和内阻。

将开关S合上，多次调节电阻箱R的阻值，记录每次调节后的电阻箱的阻值R及电流表A的示数I，实验小组成员作出了图像如图丙所示，根据图像和已知条件可求出电源电动势______V；电源的内阻______。

【答案】     1     偏小     大于     3     0.8

【详解】（1）②[1]当，电流表A的读数为满刻度的三分之二，可认为此时通过的电流为电流表A的读数为满刻度的三分之一，则有解得电流表的内阻为

③[2][3]上述测量中，电流表的测量值比真实值偏小；产生误差的原因是合上开关后，电流总电阻变小，电路总电流变大，故通过电阻箱的电流大于电流表A的满刻度的三分之一的值，则

可得

（2）[4][5]根据闭合电路欧姆定律可得可得

可知图像的斜率为解得电动势为，图像的纵轴截距为解得内阻为

15．一个体积为的简易潜水艇模型如图所示。当储水舱里的气体体积为，压强为时，潜水艇有浸没在海水中。当地大气压强为，海水的密度为，假设各深度处海水温度相同，潜水艇在吸入或排出海水过程中，海水深度对潜水艇的压强变化忽略不计。

（1）当潜水艇用空气压缩泵缓慢排出储水舱上方的部分气体时，可以吸入一定量的海水，使潜艇恰好全部浸没在海水里并处于静止状态。此时，储水舱上方气体的压强为，求储水舱剩余气体的质量与与原有气体的质量之比；

（2）当潜水艇静止潜在深度处时（潜水艇全部浸入海水后，储水舱内气体的变化忽略不计），用空气压缩泵向储水舱注入一定量的压强为的气体后，打开阀门排出部分海水使潜水艇向上浮。要使舱内的海水排出的体积为，求打开阀门前，储水舱内气体的压强。

【答案】（1）；（2）

【详解】（1）潜水艇有浸没在海水中时，根据平衡条件有

潜水艇全部浸没在海水中静止时，根据平衡条件有，解得

根据理想气体状态方程可知储水舱剩余气体的质量与与原有气体的质量之比

（2）用空气压缩泵向储水舱注入一定量的压强为的气体后有

解得

16．某兴趣小组对老师演示惯性的一个实验进行了深入的研究。如图甲所示，长方形硬纸板放在水平桌面上，纸板一端稍稍伸出桌外，将一块橡皮擦置于纸板的中间，用手指将纸板水平弹出，如果弹的力度合适，橡皮擦将脱离纸板，已知橡皮擦可视为质点，质量为，硬纸板的质量为，长度为。橡皮擦与纸板、桌面间的动摩擦因数均为，纸板与桌面间的动摩擦因数为，认为最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度为。

（1）手指对纸板的作用力与时间的关系如图乙所示，要使橡皮擦相对纸板滑动，至少多大？

（2）手指对纸板的作用时间很短，可认为作用结束后，纸板获得速度但位移近似为零，则要使橡皮擦脱离纸板，需满足的条件？

【答案】（1）；（2）

【详解】（1）当橡皮擦刚好相对纸板滑动，对橡皮擦有

对橡皮擦和纸板整体有

联立解得

（2）纸板获得速度后做减速运动，橡皮擦做加速运动，当橡皮擦与纸板共速时刚好脱离纸板，此时，最小设为。则对橡皮擦有；

对纸板有；；

根据位移关系有

联立解得

则要使橡皮擦脱离纸板，需满足

17．有一款三轨推拉门，门框内部宽为。三扇门板俯视图如图甲所示，宽均为，质量均为，与轨道的摩擦系数均为。每扇门板边缘凸起部位厚度均为。门板凸起部位间的碰撞均为完全非弹性碰撞（不黏连），门板和门框的碰撞为弹性碰撞。刚开始，三扇门板静止在各自能到达的最左侧（如图乙），用恒力水平向右拉3号门板，经过位移后撤去，一段时间后3号门板左侧凸起部位与2号门板右侧凸起部位发生碰撞，碰撞后3号门板向右运动恰好到达门框最右侧（如图丙）。重力加速度。求：

（1）3号门板与2号门板碰撞后瞬间的速度大小；

（2）恒力的大小；

（3）若力大小可调，但每次作用过程中保持恒定且作用的位移均为，要保证2号门板不与1号门板发生碰撞，请写出3号门板经过的路程与之间的关系式。

【答案】（1）；（2）；（3）见解析

【详解】（1）3号门板与2号门板碰撞后相对静止一起向右做匀减速直线运动，位移

解得

根据功能关系，解得

（2）3号门板与2号门板碰撞，根据动量守恒定律，解得

3号门板从开始运动到与2号门板碰撞，位移为，解得

根据动能定理，解得

（3）①若，3号门保持静止

②若3号门板还未与2号门板碰撞，即，，解得

此时；

③若3号门板与2号门板碰撞，但2号门板还未与1号门板碰撞

即

3号门板与2号门板碰撞前

3号门板与2号门板发生完全非弹性碰撞，动量守恒

3号门板与门框发生弹性碰撞，机械能不损失，因此碰撞后2、3号门板机械能全部转化为摩擦产热。

解得

由可得此时恒力的取值范围为

由几何关系可知，3号门板反弹后不会再次与2号门板碰撞。

18．某粒子束实验装置的基本原理如图甲所示。在三维坐标系中，z轴左侧I区宽度为d，其间充满电场强度大小为、方向沿x轴正方向的匀强电场，右边界面与x轴垂直交于坐标原点O，固定粒子源能够从小孔沿x轴正方向发射质量为m、电荷量为的粒子，在Ⅰ区经过加速后过O点时的速度为；Ⅱ区宽度为L，右边界面与x轴垂直交于，在该界面处放置一边长为的正方形挡板，挡板面与x轴垂直，且挡板中心与点重合，Ⅱ区存在磁场，磁场的磁感应强度沿x方向的分量始终为零，沿y和z方向的分量和随时间周期性变化规律如图乙所示，且；Ⅲ区宽度为L，右边界面与x轴垂直交于点，其内充满场强为、沿x轴正方向的匀强电场。一足够大的荧光屏垂直x轴固定Ⅲ区右边界面。忽略粒子间的相互作用，不计重力，粒子在磁场中的运动时间远小于磁场变化周期T，求：

（1）粒子从粒子源射出后的速度大小v；

（2）在时间内，判断是否有粒子打在荧光屏上，若有，则磁感应强度B至少为多大才能使粒子打在荧光屏上；

（3）若不考虑在磁场突变时运动的粒子，且单位时间内粒子源发射粒子的数量恒定，则时间内，能够打在荧光屏上的a粒子数与小孔发射出的粒子总数的比值；

（4）打在荧光屏上的粒子距点的最远距离（结果可保留根号形式）。

【答案】（1）；（2）；（3）；（4）

【详解】（1）粒子从小孔射出运动到点O处，根据动能定理有，解得

（2）如图所示

经分析可知，发射出的粒子有可能从挡板边缘P点射出，发射出的粒子有可能从挡板边缘Q点射出。若粒子从挡板边缘P点射出，则其运动轨迹的俯视图如图所示

由几何关系可知设此时的磁感应强度为，根据洛伦兹力提供向心力有

联立解得

（3）若粒子从挡板边缘Q点射出，则其运动轨迹的正视图如图所示

由几何关系可知设此时y和z方向的的磁感应强度为，则合磁感应强度为，根据洛伦兹力提供向心力有

联立解得

在一个周期内，粒子能够打在荧光屏上时磁场持续的总时间为

则能够打在荧光屏上的粒子数与小孔射出的粒子总数的比为。

（4）当沿着y和z方向的分量时，粒子经过Ⅱ区后的偏转角最大，根据洛伦兹力提供向心力有

如图所示

由几何关系可知联立解得

由几何关系可知；

设粒子到达荧光屏时，速度则沿x轴方向的分量为，根据动能定理可得

沿x轴方向上有，则

联立解得

则打在荧光屏上的粒子距离点的最远距离为