山东省2023届高考物理预测猜题卷
一、单项选择题：本题共8小题，每小题3分，共24分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。
1.如图所示为氢原子能级图，处于某激发态的大量氢原子向低能级跃迁，共发出6种不同频率的光，已知可见光的能量范围为1.63 eV~3.10 eV，金属钨的逸出功为4.5 eV。下列说法正确的是( )
A.氢原子初始时处于能级
B.发出的光中有3种可见光
C.红外光照射钨时，可能发生光电效应
D.用发出的光照射钨时，逸出光电子的最大初动能为8.25 eV
2.如图所示，细线穿过固定在重物上的光滑小环C后，两端分别固定在天花板上的两点，重物（包括小环）的质量为m，对重物施加一个水平向左的拉力F，使AC段细线竖直且重物静止，已知间距离为L，细线长为，重力加速度为g，则F的大小为( )
A. B. C. D.
3.甲、乙两车在同一条平直公路上运动，其图像如图所示，已知甲车做匀变速直线运动，其余数据已在图中标出。根据图中数据可知( )
A.时刻，甲乙两车速度大小相等
B.0~2 s内，甲车位移等于乙车位移
C.甲车的初速度大小为2 m/s
D.相遇之前，时两车相距最远
4.如图所示，水平地面上平行放置两根足够长的通电直导线a和b，其电流大小相等、方向垂直纸面向里，竖直线MN位于直导线a、b的中垂面上。通电直导线c中的电流方向垂直纸面向外。现在从M点由静止释放，一段时间后直导线c落在地面上。M点离地面的高度为h，整个过程中，导线a和b静止不动，不计空气阻力，重力加速度为g，则通电直导线c由M点运动到N点的过程中( )
A.导线在M点产生的磁感应强度方向为水平向左
B.导线c在M点的加速度大于g
C.导线即将落地时的加速度大小一定为g
D.调整M点到地面的高度h，导线c落地时的速度大小可能为
5.在α粒子散射实验中，α粒子由a到e从金原子核旁飞过，运动轨迹如图所示。金原子核可视为静止，以金原子核为圆心，三个同心圆间距相等，α粒子的运动轨迹在c处与圆相切。下列说法正确的是( )
A.α粒子在c处的动能最大
B.α粒子在处的电势能相等
C.α粒子由c到d过程与由d到e过程电场力做功相等
D.α粒子的运动轨迹在a处的切线有可能经过金原子核的中心
6.一列简谐横波沿x轴传播，图甲是时的波形图，图乙是处质点的振动图像，两质点在x轴上的平衡位置分别为，下列说法正确的是( )
A.波沿x轴正方向传播
B.波的传播速度为0.5 m/s
C.时，两点的速度和加速度均等大反向
D.从到质点a的路程为10 cm
7.2022年天文学家发现了一对棕矮双星，是迄今为止所发现彼此距离最远的棕矮双星（设为），相距约120天文单位；冥王星与太阳间的距离约为40天文单位，已知冥王星的公转周期约为250年，质量约为太阳质量的倍。若A星质量为太阳质量的0.05倍，轨道半径约为40天文单位，则下列说法正确的是( )
A.B星质量约为太阳质量的0.1倍 B.A星运动周期约为年
C.B星的线速度约为冥王星的倍 D.A星的密度约为冥王星的倍
8.如图所示，一劲度系数为k的理想弹簧一端固定于天花板上，另一端固定连接一质量为的物块A，物块A的下方还有一质量为m的物块之间无粘连处理。由静止刚释放后瞬间测得组成的系统具有竖直向下大小为的加速度。现使回原位置静止，释放的同时在物块B上作用一外力F，使该系统竖直向下做加速度大小为的匀加速直线运动直到物块分离，则当两物块分离的瞬间( )
A.弹簧弹力大小为 B.外力F的大小为
C.物块B的速度大小为 D.整个过程中外力F所做的功为
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.如图所示，截面为等腰三角形ABC的玻璃砖，顶角，由两种光组成的复色光以角度射到AB侧面的某点D，其中a光以最小的光程射到AC面，b光平行于BC边射到AC面。则下列说法正确的是( )
A.a光的折射率小于b光的折射率
B.a光的折射率为
C.b光在AC面可能发生全反射
D.使光分别通过同一双缝干涉装置，b光条纹间距更大
10.如图所示的电路，变压器为理想自耦变压器，滑动触头P可控制原线圈的匝数，已知电动机的额定功率为80 W、额定电压为40 V，灯泡L的额定功率为20 W、额定电压为10 V。现在原线圈两端接正弦交流电压，当滑动触头位于某位置时，电动机和灯泡刚好正常工作，电动机正常工作时的输出功率为78 W，理想交流电流表的示数为10 A。则下列说法正确的是( )
A.电动机的内阻为20 Ω
B.原、副线圈的匝数比为2:5
C.原线圈两端所加交流电压的最大值为
D.定值电阻的阻值为25 Ω
11.风洞可以产生强力的气流，用来模拟飞行器高速运行时气流的作用效果。矩形风洞原理图中存在大小恒定的水平风力，现有一质量为2 kg的小球从M点竖直向上抛出，其运动轨迹大致如图中实线所示，其中两点在同一水平线上，O点为轨迹的最高点，小球在M点速度大小为3 m/s，在O点速度大小为4 m/s，不计空气阻力，重力加速度。下列说法正确的是( )
A.小球的重力和受到的风力大小之比为3:4
B.小球落到N点时的动能为73 J
C.小球在上升和下降过程中机械能变化量之比为1:3
D.小球从M点运动到N点过程中的最小动能为9 J
12.如图所示，圆形匀强磁场区域的半径为R，磁感应强度大小为B，方向垂直于纸面向里。一带电荷量为、质量为m的电子在纸面内从a处沿与半径aO成角的方向射入磁场区域，电子射出磁场时的速度方向与射入磁场时的垂直，下列说法正确的是( )
A.电子在磁场中运动的时间为
B.电子的速度大小为
C.电子在磁场中的运动轨迹长度为
D.若只增大电子的入射速度，则电子在磁场中运动的时间一定减小
三、非选择题：本题共6小题，共60分．
13.（6分）如图甲所示，实验小组利用验证牛顿第二定律的实验装置，改进后探究匀变速直线运动规律。水平木板左端安装位移传感器，右端固定滑轮。质量的滑块（含光电接收器）放置在木板上，滑块右侧拴有细线，细线跨过定滑轮与钩码相连，实验所用钩码质量均为（重力加速度）。
（1）选取11个钩码，第一次细线上悬挂一个钩码，其余钩码均放在滑块上，给滑块某一速度，通过位移传感器得到位移随时间关系图像如图乙所示。第二次细线下端挂2个钩码，系统做加速运动，其加速度大小为；第三次细线下端挂3个钩码，系统做加速运动，其加速度大小为；则______。
（2）若选取钩码个数不详，当细线下端悬挂5个钩码时，通过位移传感器得到位移随时间变化规律是抛物线，图像如图丙所示，则滑块加速度______（保留三位有效数字），钩码个数为______个（保留整数）。
14.（8分）某科学兴趣小组为测定一根长度为的电阻丝的电阻率，将该电阻丝截成等长的8份小电阻丝（不考虑电阻丝的变形），通过以下实验器材测量电阻丝的电阻率。
A.理想电流表A
B.电源（电动势为E，内阻为r）
C.滑动变阻器
D.开关S
E.游标卡尺
F.导线若干
（1）将8份小电阻丝并排后，用游标卡尺测量并排后的总直径，测量结果如图甲所示，则该电阻丝的直径______mm。
（2）为了测量小电阻丝的电阻，现将一根小电阻丝接入图乙所示电路后，调节滑动变阻器，读出电流表示数，然后将第二根与第一根小电阻丝并联，读出此时电流表示数，再将第三根并联进去，读出电流表示数……最后画出图像，测得图像斜率为k，则一根小电阻丝的电阻______，电阻率______（上述两个结果用题中所给的物理量符号表示）。若考虑电流表内阻，测量值与实际值相比______（填“偏大”“偏小”或“不变”）。
15.（7分）如图所示，两个导热良好的气缸A和B通过一体积不计的细管相连，细管中间有一小隔板将两气缸内的气体分开。两气缸内的气体分别被光滑的活塞封闭，左右两边活塞上分别放有质量均为m的物块，初始时刻，两活塞距气缸底的距离均为，右边活塞到两个挡板的距离为。已知环境温度不变，不考虑活塞的厚度和重力，气缸B中活塞的横截面积为，气缸A中活塞的横截面积为S，外界大气压强为，重力加速度为g。
（1）求初始时气缸A及气缸B中气体的压强；
（2）由于小隔板缓慢漏气，经过足够长的时间后，气缸A中的活塞到达气缸A的最底端，求此时气缸B中气体的压强。（计算结果均用表示）
16.（9分）如图所示，MN为半径为R、固定于竖直平面内的光滑圆管轨道，轨道上端切线水平，O为圆心，三点在同一水平线上，M的下端与轨道相切处放置竖直向上的弹簧枪。现发射质量为m的小钢珠，小钢珠从M点离开弹簧枪，从N点飞出落到距O点距离为的Q点。不计空气阻力，重力加速度为g，则：
（1）小钢珠经过N点时的速度为多少？
（2）小钢珠到达N点时对上管壁的压力为多少？
（3）弹簧释放的弹性势能为多少？
17.（14分）如图，光滑绝缘水平面内有边长、电阻、质量的正方形线框abcd，开始线框静止在水平面上，线框右侧距线框ab边处有宽、方向竖直向下的匀强磁场区域。现对线框施加大小为、方向水平向右的恒定拉力，在线框ab边到达磁场左边界时撤去拉力，当线框完全进入磁场后再对其施加大小为、方向水平向右的拉力。已知线框ab边到达磁场右边界时的速度，线框进入磁场的过程中，线框速度v与线框ab边到磁场左边界距离x之间满足关系式（为线框ab边刚到达磁场左边界时的速度，常量c未知），重力加速度g取。
（1）求线框进入磁场过程中产生的焦耳热Q。
（2）求磁场磁感应强度B的大小。
（3）若线框ab边到达磁场右边界瞬间，立即改变拉力的大小，使线框能以的加速度匀减速离开磁场，取ab边到达磁场右边界时为时刻，求线框离开磁场的过程中，拉力与线框运动时间t的关系式。
18.（16分）利用示踪原子来探测细胞间的亲和程度是生物技术中的重要手段之一，其过程的一部分与下列物理过程极为相似：如图甲所示，光滑水平面上固定有一个发射装置，利用该装置向正对装置方向滑来的物块A和B（相对静止）发射一个示踪滑块C，示踪滑块C将记录下它与发射装置之间的距离x。已知物块B叠放在物块A上，物块A的质量为3 kg，示踪滑块C的质量为1 kg，每次发射速度大小均为10 m/s，与物块A之间的碰撞均为弹性碰撞，且物块A足够长，每次相碰前，间均已相对静止，某次测量的滑块C的图像如图乙所示。滑块C和物块B均可视为质点，重力加速度。求：
（1）第一次碰后滑块C的速度大小；
（2）物块B的质量；
（3）物块间的动摩擦因数。山东省2023届高考物理预测猜题卷 参考答案
1.【答案】D
【解析】结合题图可知，处于能级的大量氢原子向低能级跃迁时可发出6种不同频率的光，A错误；跃迁时，结合题图和题述可知，能级向能级跃迁发出的光和能级向能级跃迁发出的光为可见光，即有2种可见光，B错误；红外线的波长大于红光的波长，其光子能量小于红光的，即红外光光子的能量小于1.63 eV，结合光电效应规律可知，红外光照射钨时，不可能发生光电效应，C错误；跃迁过程中发出光子的最大能量为，其照射钨时，逸出光电子的最大初动能为，D正确。
2.【答案】A
【解析】设AC段长为与BC的夹角为θ，则BC段长为，根据几何知识有，解得，因此，设细线上的拉力大小为T，对重物进行受力分析，如图所示，则根据力的平衡条件有，解得，A正确。
3.【答案】D
【解析】在图像中，图线的斜率表示速度，由题图可知，时刻甲车的速度大于乙车的速度，选项A错误；由题图知，甲车位移为8 m，乙车位移为6 m，甲车位移大于乙车位移，选项B错误；由乙车图线可知，乙车做匀速直线运动，速度大小为3 m/s；甲车的位移表达式为，将代入上式，解得，选项C错误；两车速度相同时，两车相距最远，即，选项D正确。
4.【答案】C
【解析】如图所示，由平行四边形定则可知，导线中电流在M点产生的磁感应强度方向为水平向右，故A错误；异向电流相互排斥，所以导线c在M点受到中两个电流的合力方向为竖直向上，由牛顿第二定律有，所以，故B错误；由前面受力分析可知导线c沿竖直方向运动，即将落地时，导线c受到的两个电流的作用力等大反向，其所受合力为mg，其加速度大小为g，故C正确；在下落过程中，中两个电流给导线c的合力方向一直竖直向上，对导线c做负功，由动能定理有，解得，故D错误。
5.【答案】B
【解析】A.α粒子由a到c过程受到的电场力与运动方向的夹角为钝角，电场力做负功，动能减小；由c到e过程受到的电场力与运动方向的夹角为锐角，电场力做正功，动能增大，α粒子在c处的动能最小，A错误；
B.在同一个等势面上，，又电荷电势能，所以α粒子在处的电势能相等，B正确；
C.匀强电场中两等势面间的电势差，由于此电场为非匀强电场，所在等势面间的场强大于所在等势面间的场强，因此，电场力做的功，可知由c到d过程电场力做功较多，C错误；
D.如果α粒子的运动轨迹在a处的切线经过金原子核的中心，则在a处的受力方向和速度方向共线，α粒子要做直线运动，D错误。
6.【答案】C
【解析】由题图乙可知时，处质点沿y轴正方向运动，由“同侧法”可判断出该波沿x轴负方向传播，故A错误；由题图甲可知，波长为，由题图乙可知，周期为，则波速为，故B错误；因为两质点平衡位置间的距离为，所以任意时刻，两质点的速度和加速度均等大反向，故C正确；到所经历的时间为，但由于时质点a不在平衡位置或最大位移处，所以该段时间内质点a通过的路程不等于10 cm，故D错误。
7.【答案】B
【解析】对双棕星系统由万有引力提供向心力可知，其中，可得，所以B星质量约为太阳质量的0.025倍，A错误；对冥王星，由可知，，对A星，由可知，，可得，所以A星运动周期约为年，B正确；两星的周期相等，则B星与冥王星的角速度大小之比为，由可知，B星与冥王星的线速度大小之比为，C错误；由于A星与冥王星的体积关系未知，故无法比较二者的密度大小，D错误。
8.【答案】C
【解析】初始时刻由于整体加速度大于g，则在竖直方向上有，则，方向竖直向下，弹簧处于压缩状态。在B上作用外力F后，整体向下做加速度为的匀加速直线运动，在分离时，之间无相互作用力，此时对A，有，解得此时弹簧弹力，方向竖直向上，弹簧处于拉伸状态，A错误；两物块分离的瞬间，对B有，解得此时外力，B错误；从开始到分离，系统向下运动的位移为，由匀加速运动的基本规律，有，解得两物块分离的瞬间物块B的速度大小为，C正确；整个过程中弹簧的弹性势能不变，故由动能定理得，整个过程中外力F做负功，解得，D错误。
9.【答案】AB
【解析】由题意知，光在玻璃砖中的折射光线如图所示，在AB界面处a光的折射角大于b光的折射角，由可知a光的折射率小于b光的折射率，故A正确；如图分析可知，a光在AB界面处的折射角为，代入数据可得a光的折射率为，故B正确；通过图中几何关系分析可知，b光在AB界面处的折射角与在AC界面处的入射角相等，根据光路可逆的原理可知，b光在AC界面处的折射角将仍为，不会发生全反射，故C错误；在玻璃砖中，a光的折射率小于b光的折射率，由此可知两光的波长关系，双缝干涉装置中条纹间距，由此可知，使光分别通过同一双缝干涉装置，a光条纹间距更大，故D错误。
10.【答案】BC
【解析】电动机正常工作时，流过电动机的电流为，电动机内阻消耗的功率为，又，解得，A错误；灯泡正常工作，则流过灯泡的电流为，流过副线圈的总电流为，由题意可知原线圈中的电流为，由理想变压器的原理有，解得，B正确；变压器副线圈的输出电压为，则由解得，所以原线圈两端所加交流电压的最大值为，C正确；灯泡的额定电压为10 V，则定值电阻两端的电压为，定值电阻的阻值为，D错误。
11.【答案】ABC
【解析】设风力大小为F，小球质量为两点间的水平距离为，竖直距离为h，根据竖直上抛运动规律有，小球从M运动到O的过程，根据动能定理有，根据牛顿第二定律可得小球在水平方向的加速度大小为，小球从M运动到O所用时间为，根据运动学公式有，解得，A正确；两点间的水平距离为，设小球落到N点时的动能为，根据动能定理有，联立解得，B正确；设两点间的水平距离为，根据匀变速直线运动规律的推论可知，根据功能关系可知，小球运动过程中，风力对小球做的功等于其机械能的变化量，则小球在上升和下降过程中机械能变化量之比为，C正确；小球在重力和风力的合力作用下做类斜抛运动，当小球速度方向与合力方向垂直时动能最小，根据以上分析可知合力与竖直方向的夹角θ的正切值为，根据速度的合成与分解可得小球从M点运动到N点过程中的最小速度为，解得最小动能为，D错误。
12.【答案】AC
【解析】第一步：求电子在磁场中运动的时间
带电粒子在磁场中做匀速圆周运动的周期为，电子在磁场中的运动时间为，A正确。
第二步：求电子的速度大小及运动轨迹长度
电子做圆周运动的轨迹圆圆心为C，如图所示（连接），由对称性可知，可得。设电子做圆周运动的轨迹半径为r，由几何关系有，可得。由，得，B错误。轨迹长度，C错误。
第三步：求电子在磁场中运动的时间与入射速度的关系
若只增大电子的入射速度，轨迹半径r增大，出射点b向左移，弦ab与初速度v方向间的夹角减小，轨迹对应的圆心角减小，电子在磁场中运动的时间减小，D正确。
13.【答案】（1）1:2
（2）1.14；15
【解析】（1）当挂一个钩码时，通过位移—时间图像可知，滑块做匀速运动，即，得；当挂2个钩码时，由牛顿第二定律有；当挂3个钩码时，由牛顿第二定律有，则。
（2）设共有n个钩码，当细线下端悬挂5个钩码时，图像是抛物线，根据得，由牛顿第二定律有，得。
14.【答案】（1）3.725
（2）；；不变
【解析】（1）由题图甲可知，副尺第8个刻度与主尺对齐，则长度为，因此一根电阻丝的直径。
（2）由并联电路的电阻规律可知，即随着小电阻丝逐渐并联到电路中，接入到电路中的电阻大小与根数的关系为，由闭合电路欧姆定律可得，变形得，则图像的斜率为，即，解得，则电阻率。若考虑电流表内阻，则由闭合电路欧姆定律可得，变形得，即斜率不变，测量值与实际值相比不变。
15.【答案】（1）
（2）
【解析】（1）初始时，对气缸A中活塞，根据平衡条件可得
可得
对气缸B中活塞，根据平衡条件可得
可得气缸B中气体的压强
（2）由于小隔板缓慢漏气，经过足够长的时间后，气缸A中的活塞到达气缸A的最底端，假设活塞B恰好到达MN处，根据玻意耳定律可得
联立解得
因为，所以活塞B能够到达MN处，且活塞B与MN挡板有力的作用，则此时气缸B中气体的压强为
16.【答案】（1）
（2）0
（3）
【解析】（1）小钢珠从N点飞出后做平抛运动，则
小钢珠在N点的速度为
（2）小钢珠到达N点时，根据牛顿第二定律有
解得上管壁对小钢珠压力为
则小钢珠到达N点时对上管壁的压力大小
（3）小钢珠从M点到N点过程中，根据机械能守恒定律有
解得弹簧释放的弹性势能为
17.【答案】（1）
（2）
（3）见解析
【解析】（1）线框在磁场左侧运动的过程，由动能定理有
解得
设线框完全进入磁场时速度大小为，完全在磁场中的运动过程由动能定理有
解得
由能量守恒定律有
解得
（2）由可得
取，两边同除以可得
又
故有
线框进入磁场的过程中有
又
当线框刚好全部进入磁场时，有
联立解得
（3）线框离开磁场过程中，由牛顿第二定律有
又
整理可得
解得
18.【答案】（1）8 m/s
（2）6 kg
（3）0.4
【解析】（1）由图像可知，时滑块C与A相碰，此时C与发射装置之间的距离
时滑块C返回到发射装置处，
设第一次碰后C的速度大小，
则
（2）设在第一次与C碰撞前的速度大小为，以滑块C的初速度方向为正，第一次碰撞后瞬间A的速度大小为，对由动量守恒定律有
由机械能守恒定律有
解得
之后相对静止，设共同速度大小为，
对由动量守恒定律有
同理第二次碰撞前滑块C到发射装置之间距离
第三次碰撞后C的速度大小为
设第二次碰撞后瞬间A的速度为，则
联立以上各式，解得
（3）由（2）分析可知第一次相碰时A距离发射装置10 m，第二次相碰时A距离发射装置11 m，且处于静止状态，即A向右运动了
对物块A由动能定理有
解得
