1、2023年全省普通高中学业水平等级考试物理注意事项: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. “梦天号”实验舱携带世界首套可相互比对的冷原子钟组发射升空,对提升我国导航定位、深空探测等技术具有重要意义。如图所示为某原子钟工作的四能级体系,原子吸收频率为的光子从基态能级I跃
2、迁至激发态能级,然后自发辐射出频率为的光子,跃迁到钟跃迁的上能级2,并在一定条件下可跃迁到钟跃迁的下能级1,实现受激辐射,发出钟激光,最后辐射出频率为的光子回到基态。该原子钟产生的钟激光的频率为( ) A. B. C. D. 2. 餐厅暖盘车的储盘装置示意图如图所示,三根完全相同的弹簧等间距竖直悬挂在水平固定圆环上,下端连接托盘。托盘上叠放若干相同的盘子,取走一个盘子,稳定后余下的正好升高补平。已知单个盘子的质量为300g,相邻两盘间距1.0cm,重力加速度大小取10m/s2。弹簧始终在弹性限度内,每根弹簧的劲度系数为( ) A. 10N/mB. 100N/mC. 200N/mD. 300N/
3、m3. 牛顿认为物体落地是由于地球对物体的吸引,这种吸引力可能与天体间(如地球与月球)的引力具有相同的性质、且都满足。已知地月之间的距离r大约是地球半径的60倍,地球表面的重力加速度为g,根据牛顿的猜想,月球绕地球公转的周期为( )A. B. C. D. 4. 天工开物中记载了古人借助水力使用高转筒车往稻田里引水的场景。引水过程简化如下:两个半径均为R的水轮,以角速度匀速转动。水筒在筒车上均匀排布,单位长度上有n个,与水轮间无相对滑动。每个水筒离开水面时装有质量为m的水,其中的60%被输送到高出水面H处灌入稻田。当地的重力加速度为g,则筒车对灌入稻田的水做功的功率为( ) A B. C. D.
4、 nmgRH5. 如图所示为一种干涉热膨胀仪原理图。G为标准石英环,C为待测柱形样品,C的上表面与上方标准平面石英板之间存在劈形空气层。用单色平行光垂直照射上方石英板,会形成干涉条纹。已知C的膨胀系数小于G的膨胀系数,当温度升高时,下列说法正确的是( ) A. 劈形空气层厚度变大,条纹向左移动B. 劈形空气层的厚度变小,条纹向左移动C. 劈形空气层的厚度变大,条纹向右移动D. 劈形空气层的厚度变小,条纹向右移动6. 如图所示,电动公交车做匀减速直线运动进站,连续经过R、S、T三点,已知ST间的距离是RS的两倍,RS段的平均速度是10m/s,ST段的平均速度是5m/s,则公交车经过T点时的瞬时速
5、度为( ) A 3m/sB. 2m/sC. 1m/sD. 0.5m/s7. 某节能储能输电网络如图所示,发电机的输出电压U1= 250V,输出功率500kW。降压变压器的匝数比n3:n4= 50:1,输电线总电阻R = 62.5。其余线路电阻不计,用户端电压U4= 220V,功率88kW,所有变压器均为理想变压器。下列说法正确的是( ) A. 发电机的输出电流为368AB. 输电线上损失的功率为4.8kWC. 输送给储能站的功率为408kWD. 升压变压器的匝数比n1:n2= 1:448. 质量为M的玩具动力小车在水平面上运动时,牵引力F和受到的阻力f均为恒力,如图所示,小车用一根不可伸长的轻
6、绳拉着质量为m的物体由静止开始运动。当小车拖动物体行驶的位移为时,小车达到额定功率,轻绳从物体上脱落。物体继续滑行一段时间后停下,其总位移为。物体与地面间的动摩擦因数不变,不计空气阻力。小车的额定功率P0为( ) A. B. C. D. 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. 一定质量的理想气体,初始温度为,压强为。经等容过程,该气体吸收的热量后温度上升;若经等压过程,需要吸收的热量才能使气体温度上升。下列说法正确的是( )A. 初始状态下,气体的体积为B. 等压过程中,气体对外做功C. 等压过
7、程中,气体体积增加了原体积的D. 两个过程中,气体的内能增加量都为10. 如图所示,沿水平方向做简谐振动的质点,依次通过相距L的A、B两点。已知质点在A点的位移大小为振幅的一半,B点位移大小是A点的倍,质点经过A点时开始计时,t时刻第二次经过B点,该振动的振幅和周期可能是( ) A. B. C. D. 11. 如图所示,正六棱柱上下底面的中心为O和,A、D两点分别固定等量异号的点电荷,下列说法正确的是( ) A. 点与点的电场强度大小相等B. 点与点的电场强度方向相同C. 点与点的电势差小于点与点的电势差D. 将试探电荷由F点沿直线移动到O点,其电势能先增大后减小12. 足够长U形导轨平置在光
8、滑水平绝缘桌面上,宽为,电阻不计。质量为、长为、电阻为的导体棒MN放置在导轨上,与导轨形成矩形回路并始终接触良好,I和区域内分别存在竖直方向的匀强磁场,磁感应强度分别为和,其中,方向向下。用不可伸长的轻绳跨过固定轻滑轮将导轨CD段中点与质量为的重物相连,绳与CD垂直且平行于桌面。如图所示,某时刻MN、CD同时分别进入磁场区域I和并做匀速直线运动,MN、CD与磁场边界平行。MN的速度,CD的速度为且,MN和导轨间的动摩擦因数为0.2。重力加速度大小取,下列说法正确的是( ) A. 的方向向上B. 的方向向下C. D. 三、非选择题:本题共6小题,共60分。13. 利用图甲所示实验装置可探究等温条
9、件下气体压强与体积的关系。将带有刻度的注射器竖直固定在铁架台上,注射器内封闭一定质量的空气,下端通过塑料管与压强传感器相连。活塞上端固定一托盘,托盘中放入砝码,待气体状态稳定后,记录气体压强和体积(等于注射器示数与塑料管容积之和),逐次增加砝码质量,采集多组数据并作出拟合曲线如图乙所示。 回答以下问题:(1)在实验误差允许范围内,图乙中的拟合曲线为一条过原点的直线,说明在等温情况下,一定质量的气体_。A与成正比 B与成正比(2)若气体被压缩到,由图乙可读出封闭气体压强_(保留3位有效数字)。(3)某组同学进行实验时,一同学在记录数据时漏掉了,则在计算乘积时,他的计算结果与同组正确记录数据同学的
10、计算结果之差的绝对值会随的增大而_(填“增大”或“减小”)。14. 电容储能已经在电动汽车,风、光发电、脉冲电源等方面得到广泛应用。某同学设计图甲所示电路,探究不同电压下电容器的充、放电过程,器材如下: 电容器C(额定电压,电容标识不清);电源E(电动势,内阻不计);电阻箱(阻值);滑动变阻器(最大阻值,额定电流);电压表V(量程,内阻很大);发光二极管,开关,电流传感器,计算机,导线若干。 回答以下问题:(1)按照图甲连接电路,闭合开关,若要升高电容器充电电压,滑动变阻器滑片应向_端滑动(填“a”或“b”)。(2)调节滑动变阻器滑片位置,电压表表盘如图乙所示,示数为_V(保留1位小数)。(3
11、)继续调节滑动变阻器滑片位置,电压表示数为时,开关掷向1,得到电容器充电过程的图像,如图丙所示。借鉴“用油膜法估测油酸分子的大小”实验中估算油膜面积的方法,根据图像可估算出充电结束后,电容器存储的电荷量为_C(结果保留2位有效数字)。(4)本电路中所使用电容器的电容约为_F(结果保留2位有效数字)。(5)电容器充电后,将开关掷向2,发光二极管_(填“”或“”)闪光15. 电磁炮灭火消防车(图甲)采用电磁弹射技术投射灭火弹进入高层建筑快速灭火。电容器储存的能量通过电磁感应转化成灭火弹的动能,设置储能电容器的工作电压可获得所需的灭火弹出膛速度。如图乙所示,若电磁炮正对高楼,与高楼之间的水平距离,灭
12、火弹出膛速度,方向与水平面夹角,不计炮口离地面高度及空气阻力,取重力加速度大小,。(1)求灭火弹击中高楼位置距地面的高度H;(2)已知电容器储存的电能,转化为灭火弹动能的效率,灭火弹的质量为,电容,电容器工作电压U应设置为多少? 16. 一种反射式光纤位移传感器可以实现微小位移测量,其部分原理简化如图所示。两光纤可等效为圆柱状玻璃丝M、N,相距为d,直径均为,折射率为n()。M、N下端横截面平齐且与被测物体表面平行。激光在M内多次全反射后从下端面射向被测物体,经被测物体表面镜面反射至N下端面,N下端面被照亮的面积与玻璃丝下端面到被测物体距离有关。(1)从M下端面出射的光与竖直方向的最大偏角为,
13、求的正弦值;(2)被测物体自上而下微小移动,使N下端面从刚能接收反射激光到恰好全部被照亮,求玻璃丝下端面到被测物体距离b的相应范围(只考虑在被测物体表面反射一次的光线)。 17. 如图所示,在,的区域中,存在沿y轴正方向、场强大小为E的匀强电场,电场的周围分布着垂直纸面向外的恒定匀强磁场。一个质量为m,电量为q的带正电粒子从OP中点A进入电场(不计粒子重力)。(1)若粒子初速度为零,粒子从上边界垂直QN第二次离开电场后,垂直NP再次进入电场,求磁场的磁感应强度B的大小;(2)若改变电场强度大小,粒子以一定的初速度从A点沿y轴正方向第一次进入电场、离开电场后从P点第二次进入电场,在电场的作用下从
14、Q点离开。(i)求改变后电场强度的大小和粒子的初速度;(ii)通过计算判断粒子能否从P点第三次进入电场。 18. 如图所示,物块A和木板B置于水平地面上,固定光滑弧形轨道末端与B的上表面所在平面相切,竖直挡板P固定在地面上。作用在A上的水平外力,使A与B以相同速度向右做匀速直线运动。当B的左端经过轨道末端时,从弧形轨道某处无初速度下滑的滑块C恰好到达最低点,并以水平速度v滑上B的上表面,同时撤掉外力,此时B右端与P板的距离为s。已知,A与地面间无摩擦,B与地面间动摩擦因数,C与B间动摩擦因数,B足够长,使得C不会从B上滑下。B与P、A的碰撞均为弹性碰撞,不计碰撞时间,取重力加速度大小。(1)求C下滑的高度H;(2)与P碰撞前,若B与C能达到共速,且A、B未发生碰撞,求s的范围;(3)若,求B与P碰撞前,摩擦力对C做的功W;(4)若,自C滑上B开始至A、B、C三个物体都达到平衡状态,求这三个物体总动量的变化量的大小。