2023年山东省菏泽市高考物理一模试卷（含答案解析）

这是一份2023年山东省菏泽市高考物理一模试卷（含答案解析），共22页。试卷主要包含了 下列说法中正确的是， 下列说法正确的是， 距地心R=3等内容，欢迎下载使用。
2023年山东省菏泽市高考物理一模试卷
1. 2022年10月，一只编号为234684、年龄只有5个月大的斑尾塍(chéng)鹬(yù)，居然昼夜不停地飞行了至少13560km。从10月13日到10月24日，长达11天它不眠不休，从美国的阿拉斯加到了澳大利亚塔斯马尼亚州东北部的安森斯湾。下列说法正确的是(    )
A. 小鸟在11天内的位移是13560km
B. 小鸟在某段匀速飞行的过程中重力的冲量为0
C. 在计算全程的平均速率时，可以把小鸟看成质点
D. 小鸟在不扇动翅膀做水平滑行运动时，不受空气对它的作用力
2. 下列说法中正确的是(    )
A. β衰变是原子核向外放出电子的现象，说明电子是原子核的组成部分
B. 天然放射现象能够作为“原子核可再分”的依据
C. 中子撞击大气中的氮核 714N引发核反应，产生碳核 614C和氘核 12H
D. 天然放射性现象中放射出的α、β、γ射线都能在磁场中发生偏转
3. 下列说法正确的是(    )
A. 黑体辐射电磁波的强度按波长分布只与黑体的温度有关，与材料的种类及表面状况无关
B. 新冠肺炎诊断中，要用X光扫描肺部，是因为在电磁波中X光的穿透能力最强
C. 热的物体向外辐射电磁波，冷的物体只吸收电磁波
D. 动能相等的质子和电子，它们的德布罗意波的波长也相等
4. 如图为一用透明材料做成的中心是空腔的球，其中空心部分半径与球的半径之比为1：2，当有红光、绿光、紫光组成的细光束以i=45∘的入射角射入球中，其中b光线为绿光，其折射光线刚好与内壁相切，则下列说法正确的是(    )


A. a光线是红光
B. 增大入射角i，b光线在空腔外表面可能发生全反射
C. 该透明材料对绿光的折射率为 2
D. c光在该透明材料中传播速度最小
5. 某物理兴趣小组设计了一个如图所示的发电装置，永磁铁在螺线管中做简谐振动时能产生周期为0.02s的正弦式交流电，电压最大值为 2V。理想变压器原、副线圈匝数之比为1：10，灯泡L的电阻恒为5Ω，额定电压为2.5V，定值电阻R1=30Ω、R2=10Ω，滑动变阻器R的最大阻值为30Ω，下列说法正确的是(    )

A. 灯泡上交流电的频率为500Hz
B. 滑动变阻器滑键向下移动，灯泡变亮
C. 为使灯泡正常工作，滑动变阻器接入电路的电阻应调节为20Ω
D. 灯泡正常工作时，原线圈输入功率为5 2W
6. 光刻机利用光源发出的紫外线，将精细图投影在硅片上，再经技术处理制成芯片。为提高光刻机投影精细图的能力，在光刻胶和投影物镜之间填充液体，提高分辨率，如图所示。若浸没液体的折射率为1.65，当不加液体时光刻胶的曝光波长为193nm，则加上液体后(    )

A. 紫外线进入液体后波长变短，光子能量增加
B. 传播相等的距离，在液体中所需的时间变为原来的2033
C. 紫外线在液体中比在空气中更容易发生衍射，能提高分辨率
D. 在液体中的曝光波长约为117nm
7. 如图所示，在水平转台上放置一圆锥形物体，物块在平行于锥面的细绳作用下静止在圆锥体表面，在圆锥体随平台逐渐加速转动的过程中，物块始终与锥面保持相对静止。关于此过程下列判断正确的是(    )
A. 物块受到的合力为0
B. 绳上的拉力逐渐增大
C. 锥面对物块的支持力保持不变
D. 没有任何力对物块做功
8. 如图所示，MNQP是边长为L和2L的矩形，在其由对角线划分的两个三角形区域内充满磁感应强度大小相等、方向相反的匀强磁场。边长为L的正方形导线框，在外力作用下水平向左匀速运动，线框左边始终与MN平行。设导线框中感应电流i逆时针流向为正。若t=0时左边框与PQ重合，则左边框由PQ运动到MN的过程中，下列i−t图像正确的是(    )

A. B.
C. D.
9. 距地心R=3.6万千米的高度上，有一个“地球同步轨道”，各国向太空发射的同步卫星都运行在该轨道上，而从“地球同步轨道”再上升300千米，就是国际社会处理太空垃圾的地方，称为“墓地轨道”，轨道半径为r，如图所示。将废弃飞行物处理到这儿，可以为“地球同步轨道”释放更多的空间，这样的操作，没几个国家能做到。2022年1月，运行在地球同步轨道上的中国“实践21号”卫星，发挥“太空拖船”的作用，将一颗失效的北斗二号卫星送入到了“墓地轨道”。地球表面的重力加速度为g，下列说法正确的是(    )
A. “地球同步轨道”处的重力加速度为0
B. 北斗二号卫星在“墓地轨道”和“同步轨道”上运行的角速度之比为 R3r3
C. 北斗二号卫星从“同步轨道”到“墓地轨道”其机械能减小
D. “实践21号”卫星从“墓地轨道”返回“地球同步轨道”，需要减速
10. 如图所示，竖直平面内存在一匀强电场，电场强度方向与水平方向间的夹角θ=60∘，O、M为其中一条电场线上的两点，一带电粒子电荷量为q，不计重力，在O点以水平初速度v0进入电场，经过时间t粒子到达与M在同一水平线上的N点，且OM=MN，则(    )
A. UMO=UNM
B. 粒子带负电
C. 带电粒子在O点的电势能大于在N点的电势能
D. 由O到N运动过程中，电场力的功率增大

11. 如图所示，甲图为波源的振动图像，乙图为该波源在某介质中产生的横波t0时刻的波形图像，O点是波源，则下列说法正确的是(    )

A. 该波的传播速度为1m/s
B. 再经过0.3s，乙图中质点Q刚好开始振动，Q的起振方向沿y轴负方向
C. 当乙图中质点Q第一次到达波峰时，质点P正处于平衡位置向下振动
D. 从该时刻到质点Q开始振动，质点P运动的路程为0.3m
12. 如图所示，形状相同的平行金属导轨CN、DQ放置在竖直向上、磁感应强度为B的匀强磁场中，间距为L，与水平面相切于M、P，右端接一阻值为R的电阻。质量为m、电阻为r的金属棒从曲面上高h处静止释放，到达曲面底端PM时速度为v0；棒释放的位置到PM的水平距离为d，金属棒与导轨间的动摩擦因数为μ，金属棒最终会停在导轨上，重力加速度g=10m/s2。(    )

A. 金属棒从静止释放到运动到曲面底端PM的过程中通过R的电荷量为BLdR+r
B. 从释放到PM的运动过程，摩擦力、支持力、安培力对金属棒的总冲量在数值上一定大于重力的冲量
C. 若金属棒从曲面底端PM到最终停止在导轨上，电阻R上产生的热量为△Q，则金属棒停止的位置距曲面底端PM的位移为x=12mv02−R+rRΔQμmg
D. 在金属棒运动的整个过程中，电阻R上产生的焦耳热RR+rmgh
13. 实验小组利用如图甲所示的装置研究网球在空竖直下落时，空气对它的作用力。图乙为某次实验打出的一条纸带，其中0、1、2……6为选定的计数点，相邻两计数点间还有1个点没有画出，已知打点计时器的打点周期为T，测得1、3两点间的距离为x1，4、6两点间的距离为x2，网球的质量为m当地的重力加速度为g。
(1)在打第5个计数点时网球的速度v=______ ；
(2)从打第2计数点到打第5计数点，空气对网球的冲量大小I=______ ；
(3)实验得到的空气对网球的冲量I随时间变化的关系图线如图丙所示，若0∼t0时间内空气对网球的平均作用力为F1，t0时刻的作用力为F2，则F1和F2的关系为F1______ F2(选填>、红光频率，紫光折射率>绿光折射率>红光折射率，根据折射定律n=sinisinr，结合光路图，a光折射率最大，c光折射率最小，故a光线是紫光，故A错误；
B.增大入射角i，b折射光线向下偏移，与空腔外表面法线夹角变小，入射角变小，不可能在空腔外表面发生全反射，故B错误；
C.根据题意，画光路图，如图所示

根据几何关系，b光线折射角正弦值sinθ=12
根据折射定律，该透明材料对绿光折射率n=sinisinθ= 2212= 2
故C正确；
D.根据v=cv，c光在该透明材料中传播速度最大，故D错误。
故选：C。
根据折射定律n=sinisinr，结合折射率关系和几何光路，确定光的种类；
b折射光线向下偏移，不可能在空腔外表面发生全反射；
画光路图，根据折射定律，求折射率；
根据v=cv，确定传播速度。
本题考查学生对折射率、结合光路的绘画、折射定律等的掌握，是一道中等难度题。

5.【答案】C 
【解析】解：A、变压器不改变交流电的频率，则灯泡上交流电的频率为f=1T=10.02Hz=50Hz
故A错误；
B、滑动变阻器滑键向下移动，电阻R接入电路的阻值变大，变压器副线圈回路总电阻变大，电压不变，电流减小，则灯泡变暗，故B错误；
C、变压器原线圈电压的有效值为U1=Um 2= 2 2V=1V
变压器原副线圈电压比等于匝数比，U1：U2=n1：n2
代入数据解得：U2=10V
灯泡正常工作，则通过R1的电流IR1=U2−ULR1=10−2.530A=0.25A
通过滑动变阻器的电流IR=ULRL−IR1=2.55A−0.25A=0.25A
滑动变阻器接入电路的电阻为R=U2−ULIR−R2=10−2.50.25Ω−10Ω=20Ω
故C正确；
D、灯泡正常工作时，副线圈回路总电阻R总=RL+R1(R+R2)R+R2+R1=5Ω+30×(20+10)20+10+30Ω=20Ω
总功率为P2=U22R总=10220W=5W
变压器原副线圈功率相同，则原线圈输入功率为5W，故D错误。
故选：C。
变压器不改变交流电的频率，根据频率与周期的关系求解频率；滑动变阻器滑键向下移动，电阻R接入电路的阻值变大，根据欧姆定律判断电流的变化，进而判断灯泡的亮暗程度；根据变压器原副线圈电压比等于匝数比求解副线圈的电压，根据串并联规律求解滑动变阻器接入电路的电阻；灯泡正常工作时，根据串并联规律求解副线圈回路总电流，根据功率公式求解总功率，变压器原副线圈功率相同。
本题考查变压器的动态分析，解题关键是知道变压器的输入功率等于输出功率，原副线圈电压比等于匝数比。

6.【答案】D 
【解析】解：AD.紫外线在液体中的波长λ′=λn=1931.65nm≈117nm，紫外线进入液体频率不变，可知光子能量不变，故A错误，D正确；
B.设传播L距离，在真空中的时间t=Lc
在液体中所需的时间t′=Lcn=1.65Lc=3320t
故B错误；
C.由A选项分析可知紫外线在液体中波长变短，根据衍射的条件可知更不容易发生衍射，故C错误。
故选：D。
根据液体中v=λf和真空中c=λ0f，结合折射率公式求解光在液体中的波长；光的能量与频率有关，根据v=cn求解光在液体中的传播速度，从而计算时间；根据衍射的条件分析C项。
本题考查波长、频率和波速的关系问题，考查知识点全面，重点突出，充分考查了学生掌握知识与应用知识的能力。

7.【答案】B 
【解析】解：A.物块随锥体做变速圆周运动，合力充当向心力，则受到的合力不为0，故A错误；
B.对物块受力分析，如下图所示设细绳与竖直方向夹角为θ，则对物块，沿斜面方向T−mgcosθ=mω2rsinθ，则随角速度逐渐增加，绳上的拉力逐渐增大，故B正确；

C.由上图可知，沿垂直斜面方向mgsinθ−N=mω2rcosθ，则随角速度增大，锥面对物块的支持力逐渐减小，故C错误；
D.转动过程中，因为物块的动能增加，则一定有力对物块做功，故D错误。
故选：B。
分析物块的受力，物体受到的合力充当向心力，根据向心力公式确定拉力和支持力的变化，根据动能定理分析做功情况。
本题考查向心力公式以及动能定理，要注意明确在平台加速转动时，物体的速度变大，动能变大，则说明一定有力对物块做了功。

8.【答案】D 
【解析】解：0∼t1时间内是线框的左边由PQ向左进入磁场到G点的过程，根据右手定则判断可知感应电流为顺时针(负值)，而切割磁感线的有效长度随着水平位移而均匀减小，则感应电流的大小均匀减小；
t1∼2t1时间内，线框的左右两边同向同速切割相反的磁场，两边产生的感应电动势是同向的，线框的总电动势为两者电动势相加，左右两边的有效长度之和等于L不变，由E=BIv，可知线框的总电动势不变，则感应电流大小恒定，根据右手定则判断可知感应电流为逆时针(正值)。故ABC错误，D正确。
故选：D。
根据右手定则判断感应电流的方向；根据切割有效长度的变化判断感应电动势和感应电流的变化；线框的左右两边同向同速切割相反的磁场，两边产生的感应电动势是同向的，线框的总电动势为两者电动势相加。
本题考查了电磁感应中动生电动势与图像结合问题。要掌握切割磁感线有效长度的确定，以及出现“等效双电源”时总的感应电动势如何确定。

9.【答案】BD 
【解析】解：A.设地球质量为M，万有引力大小等于重力大小：GMmR2=mg′
可得“地球同步轨道”处重力加速度g′=GMR2
可知“地球同步轨道”处重力加速度不为0，故A错误；
B.万有引力提供向心力GMmR2=mω2R
得ω= GMR3
北斗二号卫星在“墓地轨道”和“同步轨道”上运行角速度之比 R3r3，故B正确；
C.北斗二号卫星从“同步轨道”到“墓地轨道”，加速做离心运动，除万有引力外其他力对其做正功，机械能增大，故C错误；
D.“实践21号”卫星从“墓地轨道”返回“地球同步轨道”，需要使其减速做近心运动，故D正确。
故选：BD。
万有引力大小等于重力大小，求重力加速度；
万有引力提供向心力，比较角速度大小；
除万有引力外其他力对其做正功，机械能增大；
卫星从“墓地轨道”返回“地球同步轨道”，需要使其减速做近心运动。
本题考查学生对天体规律的掌握，常见的使用规律有：万有引力大小等于重力大小、万有引力提供向心力，是一道中等难度题。

10.【答案】BCD 
【解析】解：A.因UMO=E⋅OM−，UNM=E⋅MN−cosθ=12UMO，故A错误；
B.根据粒子的运动轨迹可知，粒子所受电场力与电场方向相反，故粒子带负电，故B正确；
C.粒子带负电，从O到N电场力做正功，电势能减小，则带电粒子在O点的电势能大于在N点的电势能，故C正确；
D.根据：P=Fv=Eqv，由O到N运动过程中，粒子沿电场线方向的速度v增大，可知电场力的功率增大，故D正确。
故选：BCD。
根据U=Ed判断电势差的大小关系；根据运动轨迹判断电场力方向；根据做功情况判断电势能的大小；根据P=Fv判断出速度的变化进而判断电场力功率的变化。
本题主要考查了带电粒子在电场中的运动，分方向分析小球的运动完成解答。

11.【答案】AB 
【解析】解：A.由图像甲可知周期为T=0.2s，由图像乙可知波长为λ=0.2m，则该波的波速v=λT=0.20.2m/s=1m/s
故A正确；
B.由图像乙可知t0时刻波刚好传播到x=0.2m处，经过0.3s，波传播的距离为x=vt=1×0.3m=0.3m
可知波刚好传播到x=0.5m处的质点Q位置，结合图像甲可知Q的起振方向沿y轴负方向，故B正确；
C.波传播质点Q后，第一次到达波峰还需要的时间为t′=34T=0.15s
即从t0时刻起，经过的时间为0.45s，即94T，由同侧法可知，t0时刻质点P向y轴正方向振动，经过94T后，质点P正处于波峰位置，故C错误；
D.从该时刻到质点Q开始振动，经过的时间为0.3s，即64T，质点P运动的路程为s=6A=6×2cm=0.12m
故D错误。
故选：AB。
根据振动图像与波动图像的物理意义、从图像获取相关物理量，计算波速、判断质点振动方向、传播距离和振动时间。
本题考查振动图像与波动图像，要求掌握振动图像与波动图像的物理意义、判断质点振动方向、传播距离和振动时间。

12.【答案】AC 
【解析】解：A.金属棒从静止释放到运动到曲面底端PM的过程中，产生的感应电动势E−=ΔΦΔt=BLdΔt，通过电阻R的电流I−=E−R+r=BLdΔt(R+r)，通过R的电荷量为q=I−Δt=ΔΦΔt(R+r)Δt=BLdR+r，故A正确；
B.从释放到PM的运动过程，金属棒做加速运动，重力沿导轨切线方向的分力大于金属棒所受的摩擦力和安培力，由于支持力始终垂直与导轨，不改变速度的大小；设金属棒沿导轨切线方向的速瞬时度为v，重力沿切线方向的冲量为IG′，摩擦力、支持力、安培力导轨切线方向的冲量为I合，取瞬时速度方向为正方向，根据动量定理IG′−I合=mv>0，得IG′>I合；又根据冲量的定义可知，重力的冲量大于重力沿导轨切线方向的冲量，因此摩擦力、支持力、安培力对金属棒的总冲量在数值上一定小于重力的冲量，故B错误；
C.若金属棒从曲面底端PM到最终停止在导轨上，电阻R上产生的热量为△Q，根据焦耳定律Q=I2Rt可知，在串联电路中，电阻上产生的热量与导体电阻成正比，则有ΔQQ=RR+r，因此电路中产生的总的焦耳热为Q=R+rRΔQ；由能量关系Q+μmgx=12mv02，则金属棒停止的位置距曲面底端PM的位移为x=12mv02−R+rRΔQμmg，故C正确；
D.设整个过程的摩擦热为Q′，根据能量守恒mgh=Q+Q′，因此Q