真题重组卷01——2023年高考物理真题汇编重组卷（山东专用）

冲刺2023高考物理真题重组卷01

物理（山东专用）

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. （2023·辽宁大连·校考模拟预测）我国利用小型辐照装置研究病毒灭活，其主要原理是辐照源钴衰变后产生镍和X粒子，并放出射线，利用射线、X粒子束产生的电离作用，使病毒失去感染性。已知钴60的半衰期为5.27年，下列说法正确的是（　　）

A．X粒子为中子

B．该衰变属于β衰变，反应放出的射线是一种电磁波

C．的结合能比该反应产生的新核的大

D．1g钴60经21年后约有发生了衰变

【答案】B

【解析】A．根据质量数守恒和电荷数守恒可知，X粒子为电子，故A错误；

B．该衰变属于β衰变，反应放出的射线为γ射线，是一种电磁波，故B正确；

C．衰变时放出能量，生成物更稳定比结合能更大，由于两原子核核子数都为60，所以的结合能比该反应产生的新核的小，故C错误；

D．21年约为钴60的4个半衰期，1g钴60经21年后发生衰变的质量约为

故D错误。

故选B。

2. （2020·山东·高考真题）双缝干涉实验装置的截面图如图所示。光源S到S1、S2的距离相等，O点为S1、S2连线中垂线与光屏的交点。光源S发出的波长为的光，经S1出射后垂直穿过玻璃片传播到O点，经S2出射后直接传播到O点，由S1到O点与由S2到O点，光传播的时间差为。玻璃片厚度为10，玻璃对该波长光的折射率为1.5，空气中光速为c，不计光在玻璃片内的反射。以下判断正确的是（　　）

A． B． C． D．

【答案】A

【解析】光在玻璃中的传播速度为

可知时间差

故选A。

3. （2023·重庆·模拟预测）如图所示，一定质量的理想气体用质量可忽略的活塞封闭在导热性能良好的汽缸中，活塞的密封性良好。将汽缸的底部悬挂在天花板上，用一段轻绳将活塞和质量为的物体拴接在一起，物体置于水平面上，开始轻绳刚好绷紧但无作用力。已知活塞与汽缸底部的间距为，活塞的横截面积为，外界环境的压强为，温度为，忽略一切摩擦，重力加速度。降低环境温度，当物体与水平面之间的弹力恰好为零时环境温度为（　　）

A．300K B．370K C．330K D．400K

【答案】A

【解析】设物体与水平面之间的弹力恰好为零时，绳的拉力为F，由力的平衡条件得

对物体有

解得

缸内气体做等容变化，根据查理定律有

其中

解得

故A正确。

4. （2022·山东·高考真题）如图所示的变压器，输入电压为，可输出、、电压，匝数为的原线圈中电压随时间变化为．单匝线圈绕过铁芯连接交流电压表，电压表的示数为。将阻值为的电阻R接在两端时，功率为。下列说法正确的是（　　）

A．n1为1100匝，为

B．间线圈匝数为120匝，流过R的电流为

C．若将R接在两端，R两端的电压为，频率为

D．若将R接在两端，流过R的电流为，周期为

【答案】D

【解析】A．变压器的输入电压为220V，原线圈的交流电的电压与时间成余弦函数关系，故输入交流电压的最大值为，根据理想变压器原线圈与单匝线圈的匝数比为

解得原线圈为2200匝，A错误；

B．根据图像可知，当原线圈输入220V时，BC间的电压应该为12V，故BC间的线圈匝数关系有

BC间的线圈匝数为120匝，流过R的电流为

B错误；

C．若将R接在AB端，根据图像可知，当原线圈输入220V时，AB间的电压应该为18V。根据交流电原线圈电压的表达式可知，交流电的角速度为，故交流电的频率为

C错误；

D．若将R接在AC端，根据图像可知，当原线圈输入220V时，AC间的电压应该为30V，根据欧姆定律可知，流过电阻R的电流为

交流电的周期为

D正确。

故选D。

5. （2023·广东茂名·统考二模）2022年11月29日我国“神州十五号”载人飞船发射成功，并通过一系列加速变轨后与距离地面400km的空间站交汇对接，万有引力常量为G，下列说法正确的是（　　）

A．变轨前A是空间站，B是飞船

B．飞船的发射速度可能小于7.9km/s

C．完成对接后，飞船和空间站的运行周期大于24小时

D．若已知空间站的运行周期和地球半径，可以测量地球密度

【答案】D

【解析】A．飞船从低空加速度到高空与空间站对接，因此A是飞船，B 是空间站，故A错误；

B．7.9km/s是最小的发射速度，所以船的发射速度不可能小于7.9km/s，故B错误；

C．同步卫星到地面的距离约为36000km，周期为24h，而飞船和空间站到地面的距离为400km，根据开普勒第三定律可知完成对接后，飞船和空间站的运行周期小于24小时，故C错误；

D．根据万有引力提供向心力

其中h=400km，解得

地球的体积为

密度为

联立可得

故D正确。

故选D。

6. （2020·山东·高考真题）如图所示，一轻质光滑定滑轮固定在倾斜木板上，质量分别为m和2m的物块A、B，通过不可伸长的轻绳跨过滑轮连接，A、B间的接触面和轻绳均与木板平行。A与B间、B与木板间的动摩擦因数均为μ，设最大静摩擦力等于滑动摩擦力。当木板与水平面的夹角为45°时，物块A、B刚好要滑动，则μ的值为（　　）

A． B． C． D．

【答案】C

【解析】当木板与水平面的夹角为时，两物块刚好滑动，对A物块受力分析如图

沿斜面方向，A、B之间的滑动摩擦力

根据平衡条件可知

对B物块受力分析如图

沿斜面方向，B与斜面之间的滑动摩擦力

根据平衡条件可知

两式相加，可得

解得

故选C。

7. （2023·北京门头沟·统考一模）某课外研究性学习小组在“如何防止电梯坠落的研究”中，设计的防止电梯坠落的应急安全装置如图所示。在电梯轿厢上安装上永久磁铁，电梯的井壁铺设闭合金属线圈A和B。下列说法正确的是（　　）

A．电梯突然坠落时，该装置可使电梯停在空中

B．电梯突然坠落时，该装置不可能起到阻碍电梯下落的作用

C．电梯坠落至永久磁铁图示位置时，线圈A、B中电流方向相反

D．电梯坠落至永久磁铁图示位置时，已穿过线圈A，所以线圈A不会阻碍电梯下落

【答案】C

【解析】A．感应电流会阻碍磁铁的相对运动，但不能阻止磁铁的运动，若电梯停在空中，线圈不会产生感应电流，电梯上的磁铁不会受到感应电流的作用，所以电梯不可能停在空中，A错误；

B．若电梯突然坠落时，线圈内的磁通量发生变化，线圈中产生感应电流，感应电流会阻碍磁铁的相对运动，可起到阻碍电梯下落的作用，B错误；

C．当电梯坠落至如图位置时，闭合线圈A中向上的磁场减弱，感应电流的方向从上向下看是逆时针方向，B中中向上的磁场增强，感应电流的方向从上向下看是顺时针方向，可知A与B中感应电流方向相反，C正确；

D．结合A的分析可知，当电梯坠落至如图位置时，闭合线圈A、B都在阻碍电梯下落，D错误。

故选C。

8. （2021·山东·高考真题）如图甲所示，边长为a的正方形，四个顶点上分别固定一个电荷量为的点电荷；在区间，x轴上电势的变化曲线如图乙所示。现将一电荷量为的点电荷P置于正方形的中心O点，此时每个点电荷所受库仑力的合力均为零。若将P沿x轴向右略微移动后，由静止释放，以下判断正确的是（　　）

A．，释放后P将向右运动

B．，释放后P将向左运动

C．，释放后P将向右运动

D．，释放后P将向左运动

【答案】C

【解析】对y轴正向的点电荷，由平衡知识可得

解得

因在区间内沿x轴正向电势升高，则场强方向沿x轴负向，则将P沿x轴正向向右略微移动后释放，P受到向右的电场力而向右运动。

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. （2023·陕西·模拟预测）如图所示为一列沿x轴传播的简谐横波在时刻的波形图，此后，P、Q、M三个质点依次第一次到达波谷，第一次到达波谷的时间间隔均为，则（　　）

A．被沿x轴正方向传播

B．波传播的速度大小为

C．时刻，质点Q的位移为

D．质点M的振动方程为

【答案】AC

【解析】A．根据题意可知，时刻质点M正沿y轴正向运动，由此判断波沿x轴正向传播，A项正确：

B．波传播的速度

B项错误；

C．波的周期为

t=0时刻，质点Q的位移为

经过半个周期，即时刻，质点Q运动到关于平衡位置对称的位置，即位移为，C项正确：

D．质点M的振动方程为，D项错误；

故选AC。

10. （2020·山东·高考真题）如图所示，平面直角坐标系的第一和第二象限分别存在磁感应强度大小相等、方向相反且垂直于坐标平面的匀强磁场，图中虚线方格为等大正方形。一位于Oxy平面内的刚性导体框abcde在外力作用下以恒定速度沿y轴正方向运动（不发生转动）。从图示位置开始计时，4s末bc边刚好进入磁场。在此过程中，导体框内感应电流的大小为I， ab边所受安培力的大小为Fab，二者与时间t的关系图像，可能正确的是（　　）

A． B．

C． D．

【答案】BC

【解析】AB．因为4s末bc边刚好进入磁场，可知线框的速度每秒运动一个方格，故在0~1s内只有ae边切割磁场，设方格边长为L，根据

可知电流恒定；2s末时线框在第二象限长度最长，此时有

可知

2~4s线框有一部分进入第一象限，电流减小，在4s末同理可得

综上分析可知A错误，B正确；

CD．根据

可知在0~1s内ab边所受的安培力线性增加；1s末安培力为

在2s末可得安培力为

所以有；由图像可知C正确，D错误。

故选BC。

11. （2023·湖北·校考模拟预测）冰雕展上有一块边长为1m的立方体冰块，冰块内上下底面中心连线为，在处安装了一盏可视为点光源的灯，已知冰块的折射率为1.3.下列说法正确的是（　　）

A．光在冰块中发生全反射的临界角为C，可知

B．由灯直接发出的光照到冰块四个侧面时全部能从侧面射出

C．由灯直接发出的光照到冰块上表面时全部能从上表面射出

D．从冰块正上方沿方向观察，点光源的视深是

【答案】ACD

【解析】A．由临界角与折射率的关系可知

故A正确；

BC．如图所示

在直角三角形中，由几何关系可知

，

则

所以由灯直接发出的光照到冰块上表面时全部能从上表面射出，而

所以由灯直接发出照到冰块四个侧面上的光不能全部都从侧面射出，故B错误，C正确；

D．实深是AB，设视深为h，根据折射率定义式结合几何关系可知

可得

故D正确。

故选ACD。

12. （2021·山东·高考真题）输电能耗演示电路如图所示。左侧变压器原、副线圈匝数比为1∶3，输入电压为的正弦交流电。连接两理想变压器的导线总电阻为r，负载R的阻值为。开关S接1时，右侧变压器原、副线圈匝数比为2∶1，R上的功率为；接2时，匝数比为1∶2，R上的功率为P。以下判断正确的是（　　）

A． B．

C． D．

【答案】BD

【解析】当开关S接1时，左侧变压器次级电压

U2=3×7.5V=22.5V

电阻R上的电压，即右侧变压器的次级电压

电流

则右侧变压器初级电压

电流

则

当开关S接2时，设输电电流为I，则右侧变压器的次级电流为0.5I；右侧变压两边电压关系可知

解得

I=3A

则R上的功率

故选BD。

三、非选择题：(共5题，共60分。其中第15题--第18题解答时请写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤，只写出最后答案的不能得分；有数值计算时，答案中必须明确写出数值和单位。)

13. （2023·福建厦门·福建省厦门第六中学校考一模）某同学利用水平放置的气垫导轨装置探究加速度气垫导轨与力的关系，如图甲所示。

（1）用游标卡尺测得遮光条宽度如图乙所示，其读数为 ______ ；

（2）接通气源，放上滑块，用滑块来判断气垫导轨是否水平。你的判断方法是 ______ ；

（3）导轨水平后，用天平称出沙桶的总质量（远小于滑块质量），将滑块置于气垫导轨右端，用刻度尺测得遮光条到光电门的水平距离。让在沙桶拉力作用下由静止开始运动，测得遮光条经光电门的遮光时间。由此可得出滑块运动的加速度 ______ ，受到的合力 ______ （均用上述题中测得的物理量符号表示，重力加速度为）；

（4）在桶中加入适量的沙子，重复实验，得到多组、值，绘制图像，由此可得出结论。

【答案】          轻推滑块，若滑块做匀速直线运动，说明气垫导轨水平         

【解析】（1）[1]由图示游标卡尺可知，其精度是，读数

（2）[2]接通气源，放上滑块，用滑块来判断气垫导轨是否水平。判断方法是轻推滑块，若滑块做匀速直线运动，说明气垫导轨水平。

（3）[3]滑块在拉力作用下做初速度为零的匀加速直线运动，由

,

解得

[4]滑块在气垫导轨上运动不计摩擦力，沙桶的总质量m（远小于滑块质量），则沙桶的总重力等于绳上拉力即滑块的合外力，即

14. （2020·山东·高考真题）实验方案对实验测量的精度有直接的影响，某学习小组对“测量电源的电动势和内阻”的实验方案进行了探究。实验室提供的器材有：

干电池一节（电动势约1.5 V，内阻小于1 Ω）；

电压表V （量程3 V，内阻约3 kΩ）；

电流表A （量程0.6 A，内阻约1 Ω）；

滑动变阻器R （最大阻值为20 Ω）；

定值电阻R1（阻值2 Ω）；

定值电阻R2（阻值5 Ω）；

开关一个，导线若干。

(1)该小组按照图甲所示的电路进行实验，通过调节滑动变阻器阻值使电流表示数逐渐接近满偏，记录此过程中电压表和电流表的示数，利用实验数据在U-I坐标纸上描点，如图乙所示，结果发现电压表示数的变化范围比较小，出现该现象的主要原因是_____。（单选，填正确答案标号）

A．电压表分流

B．干电池内阻较小

C．滑动变阻器最大阻值较小

D．电流 表内阻较小

(2)针对电压表示数的变化范围比较小的问题，该小组利用实验室提供的器材改进了实验方案，重新测量得到的数据如下表所示。

请根据实验数据，回答以下问题：

①答题卡的坐标纸上已标出后3组数据对应的坐标点，请在答题卡的坐标纸上标出前4组数据对应的坐标点并画出U-I图像________。

②根据实验数据可知，所选的定值电阻为_____ （填“R1”或“R2”）。

③用笔画线代替导线，请在答题卡上按照改进后的方案，将实物图连接成完整电路____________。

【答案】     B          R1    

【解析】(1)[1]电压表示数变化过小，则原因是外电阻比内阻大的多，即电源内阻偏小，故选B。

(2)[2]根据数据做出U-I图像如图；

[3]由图像可知

电源内阻小于1Ω，则定值电阻大于1.63Ω，可知定值电阻为R1；

[4]定值电阻与电源串联，电路如图；

15. （2023·重庆·统考二模）某地夏天常出现较高气温，使汽车行驶时轮胎胎压过高，容易造成安全隐患。某型号汽车轮胎在温度时，轮胎内气体压强（即胎压）；某一天某时段内，室外地面环境温度达到并保持不变，设轮胎容积不变，且轮胎导热性能良好，取为，这一天该时段内，该汽车停在室外地面上时：

（1）求该汽车轮胎的胎压；

（2）为使该汽车轮胎胎压不超过，需要将轮胎内气体放出一部分，求至少需要放出的气体质量与放气前原轮胎内气体质量的比值。

【答案】（1）；（2）

【解析】（1）分析汽车轮胎内的气体初态

，

末态

，

轮胎内气体发生等容变化，由查理定律有

解得

（2）假设轮胎胎压变为，轮胎内气体体积由原来的为，该过程中，轮胎内气体发生等温变化，由玻意耳定律有

此时放出的气体体积

联立解得

故至少需要放出的气体质量与放气前原轮胎内气体质量的比值为。

16. （2021·山东·高考真题）超强超短光脉冲产生方法曾获诺贝尔物理学奖，其中用到的一种脉冲激光展宽器截面如图所示。在空气中对称放置四个相同的直角三棱镜，顶角为。一细束脉冲激光垂直第一个棱镜左侧面入射，经过前两个棱镜后分为平行的光束，再经过后两个棱镜重新合成为一束，此时不同频率的光前后分开，完成脉冲展宽。已知相邻两棱镜斜面间的距离，脉冲激光中包含两种频率的光，它们在棱镜中的折射率分别为和。取，，。

（1）为使两种频率的光都能从左侧第一个棱镜斜面射出，求的取值范围；

（2）若，求两种频率的光通过整个展宽器的过程中，在空气中的路程差（保留3位有效数字）。

【答案】（1）（或）；（2）

【解析】（1）由几何关系可得，光线在第一个三梭镜右侧斜面上的入射角等于，要使得两种频率的光都从左侧第一个棱镜斜面射出，则需要比两种频率光线的全反射角都小，设C是全反射的临界角，根据折射定律得

①

折射率越大，临界角越小，代入较大的折射率得

②

所以顶角的范围为

（或）③

（2）脉冲激光从第一个三棱镜右侧斜面射出时发生折射，设折射角分别为和，由折射定律得

④

⑤

设两束光在前两个三棱镜斜面之间的路程分别为和，则

⑥

⑦

⑧

联立④⑤⑥⑦⑧式，代入数据得

⑨

17. （2023·浙江宁波·统考二模）如图所示，某一游戏装置由轻弹簧发射器、长度的粗糙水平直轨道AB与半径可调的光滑圆弧状细管轨道CD组成。质量的滑块1被轻弹簧弹出后，与静置于AB中点、质量的滑块2发生完全非弹性碰撞并粘合为滑块组。已知轻弹簧贮存的弹性势能，两滑块与AB的动摩擦因数均为，两滑块均可视为质点，各轨道间连接平滑且间隙不计，若滑块组从D飞出落到AB时不反弹且静止。

（1）求碰撞后瞬间滑块组的速度大小；

（2）调节CD的半径，求滑块组进入到圆弧轨道后在C点时对轨道的压力大小；

（3）改变CD的半径R，求滑块组静止时离B点的最远距离，并写出应满足的条件。

【答案】（1）3m/s；（2）3N；（3）0.2m，若要滑块组从D点飞出其R应该小于0.1m

【解析】（1）滑块1被弹簧弹出的速度为，有

滑块1与滑块2碰撞前速度为，有

滑块1与滑块2粘在一起后速度为，有

解得

（2）滑块组在碰撞后到C点的过程中有

解得

由牛顿第三定律有

（3）当半径为时，其滑块组恰好能到达D点，因为是细管管道，所以此时在D点速度为零，有

解得

所以当圆弧轨道半径小于0.1时，其滑块组能从D点飞出，之后做平抛运动，继续调节圆弧轨道半径，其从D点飞出的速度不同，其落在水平轨道上距离B点的距离也不同，设半径为R时，有

滑块组在D点之后做平抛运动，有

整理有

根据数学知识有，当时，s取最大值，其值为0.2m。因为，所以该情况符合题意。

18. （2022·山东·高考真题）中国“人造太阳”在核聚变实验方面取得新突破，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，在三维坐标系中，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；，的空间内充满匀强磁场II，磁感应强度大小为，方向平行于平面，与x轴正方向夹角为；，的空间内充满沿y轴负方向的匀强电场。质量为m、带电量为的离子甲，从平面第三象限内距轴为的点以一定速度出射，速度方向与轴正方向夹角为，在平面内运动一段时间后，经坐标原点沿轴正方向进入磁场I。不计离子重力。

（1）当离子甲从点出射速度为时，求电场强度的大小；

（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；

（3）离子甲以的速度从点沿轴正方向第一次穿过面进入磁场I，求第四次穿过平面的位置坐标（用d表示）；

（4）当离子甲以的速度从点进入磁场I时，质量为、带电量为的离子乙，也从点沿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（忽略离子间相互作用）。

【答案】（1）；（2）；（3）（d，d，）；（4）

【解析】（1）如图所示

将离子甲从点出射速度为分解到沿轴方向和轴方向，离子受到的电场力沿轴负方向，可知离子沿轴方向做匀速直线运动，沿轴方向做匀减速直线运动，从到的过程，有

联立解得

（2）离子从坐标原点沿轴正方向进入磁场I中，在磁场I中做匀速圆周运动，经过磁场I偏转后从轴进入磁场II中，继续做匀速圆周运动，如图所示

由洛伦兹力提供向心力可得

，

可得

为了使离子在磁场中运动，则离子磁场I运动时，不能从磁场I上方穿出。在磁场II运动时，不能xOz平面穿出，则离子在磁场用运动的轨迹半径需满足

，

联立可得

要使离子甲进入磁场后始终在磁场中运动，进入磁场时的最大速度为；

（3）离子甲以的速度从点沿z轴正方向第一次穿过面进入磁场I，离子在磁场I中的轨迹半径为

离子在磁场II中的轨迹半径为

离子从点第一次穿过到第四次穿过平面的运动情景，如图所示

离子第四次穿过平面的坐标为

离子第四次穿过平面的坐标为

故离子第四次穿过平面的位置坐标为（d，d，）。

（4）设离子乙的速度为，根据离子甲、乙动能相同，可得

离子甲、离子乙在磁场I中的轨迹半径分别为

，

离子甲、离子乙在磁场II中的轨迹半径分别为

，

根据几何关系可知离子甲、乙运动轨迹第一个交点在离子乙第一次穿过x轴的位置，如图所示

从点进入磁场到第一个交点的过程，有

可得离子甲、乙到达它们运动轨迹第一个交点的时间差为