2023年普通高等學校招生全國統一考試（山東卷）
理科綜合能力測試（物理）
第ⅰ卷（選擇題共120分）
二、選擇題（共7小題，每小題給出的四個選項中，有的只有乙個選項正確，有的有多個選項正確，全部選對的得5分，選對但不全的得3分，有選錯的得0分）
14．伽利略開創了實驗研究和邏輯推理相結合探索物理規律的科學方法，利用這種方法伽利略發現的規律有
a．力不是維持物體運動的原因
b．物體之間普遍存在相互吸引力
c．忽略空氣阻力，重物與輕物下落得同樣快
d．物體間的相互作用力總是大小相等，方向相反
【答案】ac
15．如圖所示，用完全相同的輕彈簧a、b、c將兩個相同的小球連線並懸掛，小球處於靜止狀態，彈簧a與豎直方向的夾角為30o，彈簧c水平，則彈簧a、c的伸長量之比為
a．∶4 b．4∶ c．1∶2 d．2∶1
【答案】d
16．如圖所示，楔形木塊abc固定在水平面上，粗糙斜面ab和光滑斜面bc與水平面的夾角相同，頂角b處安裝一定滑輪。質量分別為m、m（m>m）的滑塊，通過不可伸長的輕繩跨過定滑輪連線，輕繩與斜面平行。兩滑塊由靜止釋放後，沿斜面做勻加速運動。
若不計滑輪的質量和摩擦，在兩滑塊沿斜面運動的過程中
a．兩滑塊組成系統的機械能守恆
b．重力對m做的功等於m動能的增加
c．輕繩對m做的功等於m機械能的增加
d．兩滑塊組成系統的機械能損失等於m克服摩擦力做的功
【答案】cd
17．圖甲是小型交流發電機的示意圖，兩磁極n、s間的磁場可視為水平方向的勻強磁場，為交流電流錶。線圈繞垂直於磁場方向的水平軸oo′ 沿逆時針方向勻速轉動。從圖示位置開始計時，產生的交變電流隨時間變化的影象如圖乙所示。
以下判斷正確的是
a．電流錶的示數為10a
b．線圈轉動的角速度為50π rad/s
c．0.01s時線圈平面與磁場方向平行
d．0.02s時電阻r中電流的方向自右向左
【答案】ac
18．將一段導線繞成圖甲所示的閉合電路，並固定在水平面（紙面）內，迴路的ab邊置於垂直紙面向裡的勻強磁場ⅰ中。迴路的圓形區域內有垂直紙面的磁場ⅱ，以向裡為磁場ⅱ的正方向，其磁感應強度b隨時間t變化的影象如圖乙所示。用f表示ab邊受到的安培力，以水平向右為f的正方向，能正確反映f隨時間t變化的影象是
abcd．
【答案】b
19．如圖所示，在x軸上相距為l的兩點固定兩個等量異種點電荷+q、-q，虛線是以+q所在點為圓心、l/2為半徑的圓，a、b、c、d是圓上的四個點，其中a、c兩點在x軸上，b、d兩點關於x軸對稱。下列判斷正確的是
a．b、d兩點處的電勢相同
b．四點中c點處的電勢最低
c．b、d兩點處的電場強度相同
d．將一試探電荷+q沿圓周由a點移至c點，+q的電勢能減小
【答案】abd
20．雙星系統由兩顆恆星組成，兩恆星在相互引力的作用下，分別圍繞其連線上的某一點做週期相同的勻速圓周運動。研究發現，雙星系統演化過程中，兩星的總質量、距離和週期均可能發生變化。若某雙星系統中兩星做圓周運動的週期為t，經過一段時間演化後，兩星總質量變為原來的k倍，兩星之間的距離變為原來的n倍，dc運動的週期為
a． b． c． d．
【答案】b
第ⅱ卷（必做部分129分）
21.（13分）
⑴圖甲為一游標卡尺的結構示意圖，當測量一鋼筆帽的內徑時，應該用游標卡尺的_____（填「a」、「b」或「c」）進行測量；示數如圖乙所示，該鋼筆帽的內徑為________mm。
⑵霍爾效應是電磁基本現象之一，近期我國科學家在該領域的實驗研究上取得了突破性進展。如圖丙所示，在一矩形半導體薄片的p、q間通入電流i，同時外加與薄片垂直的磁場b，在m、n間出現電壓uh，這個現象稱為霍爾效應，uh稱為霍爾電壓，且滿足，式中d為薄片的厚度，k為霍爾係數。某同學通過實驗來測定該半導體薄片的霍爾係數。
①若該半導體材料是空穴（可視為帶正電粒子）導電，電流與磁場方向如圖丙所示，該同學用電壓表測量uh時，應將電壓表的「+」接線柱與_____（填「m」或「n」）端通過導線相連。
②已知薄片厚度d=0.40mm，該同學保持磁感應強度b=0.10t不變，改變電流i的大小，測量相應的uh值，記錄資料如下表所示。
根據表中資料在給定區域內（見答題卡）畫出uh-i圖線，利用圖線求出該材料的霍爾係數為10-3vma-1t-1（保留2位有效數字）。
③該同學查閱資料發現，使半導體薄片中的電流反向再次測量，取兩個方向測量的平均值，可以減小霍爾係數的測量誤差，為此該同學設計了如圖丁所示的測量電路，s1、s2均為單刀雙擲開關，虛線框內為半導體薄片（未畫出）。為使電流從q端流入，p端流出，應將s1擲向_____（填「a」或「b」）, s2擲向_____（填「c」或「d」）。
為了保證測量安全，該同學改進了測量電路，將一合適的定值電阻串聯在電路中。在保持其它連線不變的情況下，該定值電阻應串聯在相鄰器件________和_______（填器件代號）之間。
【答案】⑴a，11.30（11.25或11.35） ⑵①m ②如圖，1.5（1.4或1.6）③b，c；s1，e（或s2，e）
22．（15分）如圖所示，一質量m=0.4kg的小物塊，以v0=2m/s的初速度，在與斜面成某一夾角的拉力f作用下，沿斜面向上做勻加速運動，經t=2s的時間物塊由a點運動到b點，a、b之間的距離l=10m。已知斜面傾角θ=30，物塊與斜面之間的動摩擦因數μ=/3。
重力加速度g取10m/s2。
⑴求物塊加速度的大小及到達b點時速度的大小。
⑵拉力f與斜面的夾角多大時，拉力f最小？拉力f的最小值是多少？
【答案】⑴a=3m/s2，v=8m/s ⑵α=30， n
【解析】（1）設物塊加速度的大小為a，到達b點時速度的大小為v，由運動學公式得
聯立得（2）設物塊所受支援力為，所受摩擦力為，拉力與斜面間的夾角為α，受力分析如圖所示，由牛頓第二定律得
又聯立式得
由數學知識得
由式可知對應f最小的夾角為
聯立式，代入資料得f的最小值為
23．（18分）如圖所示，在座標系xoy的第
一、第三象限內存在相同的勻強磁場，磁場方向垂直於xoy平面向里；第四象限內有沿y軸正方向的勻強電場，電場強度大小為e。一帶電量為+q、質量為m的粒子，自y軸的p點沿x軸正方向射入第四象限，經x軸上的q點進入第一象限，隨即撤去電場，以後僅保留磁場。已知op=d,，oq=2d，不計粒子重力。
⑴求粒子過q點時速度的大小和方向。
⑵若磁感應強度的大小為一定值b0，粒子將以垂直y軸的方向進入第二象限，求b0。
⑶若磁感應強度的大小為另一確定值，經過一段時間後粒子將再次經過q點，且速度與第一次過q點時相同，求該粒子相鄰兩次經過q點所用的時間。
【答案】⑴， 45 ⑵ ⑶
【解析】（1）設粒子在電場中運動的時間為，加速度的大小為a，粒子的初速度為，過q點時速度的大小為v，沿y軸方向分速度的大小為，速度與x軸正方向間的夾角為，由牛頓第二定律得
由運動學公式得
聯立式得
（2）設粒子做圓周運動的半徑為，粒子在第一象限的運動軌跡如圖所示，為圓心，由幾何關係可知△o1oq為等腰直角三角形，得
由牛頓第二定律得
聯立式得
（3）設粒子做圓周運動的半徑為，由幾何分析（粒子運動的軌跡如圖所示，、是粒子做圓周運動的圓心，q、f、g、h是軌跡與兩座標軸的交點，連線、，由幾何關係知，和均為矩形，進而知fq、gh均為直徑，qfgh也是矩形，又fh⊥gq，可知qfgh是正方形，△qog為等腰直角三角形）可知，粒子在第
一、第三象限的軌跡均為半圓，得
粒子在第
二、第四象限的軌跡為長度相等的線段，得
設粒子相鄰兩次經過q點所用的時間為t，則有
聯立得（選做部分24分）
36．（8分）【物理—物理3-3】
⑴下列關於熱現象的描述正確的是（ ）
a．根據熱力學定律，熱機的效率可以達到100%
b．做功和熱傳遞都是通過能量轉化的方式改變系統內能的
c．溫度是描述熱運動的物理量，乙個系統與另乙個系統達到熱平衡時兩系統溫度相同
d．物體由大量分子組成，其單個分子的運動是無規則的，大量分子的運動也是無規律的
【答案】c
⑵我國「蛟龍」號深海探測船載人下潛超七千公尺，再創載人深潛新紀錄。在某次深潛實驗中，「蛟龍」號探測到990m深處的海水溫度為280k。某同學利用該資料來研究氣體狀態隨海水深度的變化，如圖所示，導熱良好的氣缸內封閉一定質量的氣體，不計活塞的質量和摩擦，氣缸所處海平面的溫度t0=300k，壓強p0=1atm，封閉氣體的體積vo=3m2。
如果將該氣缸下潛至990m深處，此過程中封閉氣體可視為理想氣體。
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