2022-2023学年山东省济南市重点中学高考诊断性测试物理试题

2022-2023学年山东省济南市重点中学高考诊断性测试物理试题

考生须知：

1.全卷分选择题和非选择题两部分，全部在答题纸上作答。选择题必须用2B铅笔填涂；非选择题的答案必须用黑色

字迹的钢笔或答字笔写在“答题纸”相应位置上。

2.请用黑色字迹的钢笔或答字笔在“答题纸”上先填写姓名和准考证号。

3.保持卡面清洁，不要折叠，不要弄破、弄皱，在草稿纸、试题卷上答题无效。

一、单项选择题：本题共6小题，每小题4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，斜面上a、b、c三点等距，小球从。点正上方。点抛出，做初速为vo的平抛运动，恰落在8点.若小球初

速变为也其落点位于c,则()

B.v=2vo

C.2vo<v<3voD.v>3vo

2、2019年4月21日，我国在西昌卫星发射中心用长征三号乙运载火箭，成功发射第44颗北斗导航卫星。若组成北

斗导航系统的这些卫星在不同高度的转道上都绕地球做匀速圆周运动，其中低轨卫星离地高度低于同步卫星。关于这

些卫星，下列说法正确的是()

A.低轨卫星的环绕速率大于7.9km/s

B.地球同步卫星可以固定对一个区域拍照

C.低轨卫星和地球同步卫星的速率相同

D.低轨卫星比同步卫星的向心加速度小

3、如图(a),R为电阻箱，A为理想电流表，电源的电动势为E,内阻为r。图(b)为电源的输出功率P与A示数/的关

系图像，其中功率尸。分别对应电流八、/2.贝！I

E

4、已知氢原子的基态能量为©,激发态能量为E,产T，其中"=2,3,4……已知普朗克常量为心电子的质量为小。

n~

巴尔末线系是氢原子从«>3的各个能级跃迁至n=2能级时辐射光的谱线，则下列说法中正确的是（）

nE/eV

0C0

5-0.54

4__________-------------------U.S)

3--------------------------------1.51

2__________________-3.40

1-13.60

A.巴尔末线系中波长最长的谱线对应光子的能量为3.40eV

B.氢原子从基态跃迁到激发态后，核外电子动能减小，原子的电势能增大，动能和电势能之和不变

c.基态氢原子中的电子吸收一频率为丫的光子被电离后，电子速度大小为『（—：鸟）

D.一个处于"=4的激发态的氢原子，向低能级跃迁时最多可辐射出6种不同频率的光

5、左手定则中规定大拇指伸直方向代表以下哪个物理量的方向（）

A.磁感强度B.电流强度C.速度D.安培力

6、5G是“第五代移动通信网络”的简称，目前世界各国正大力发展5G网络.5G网络使用的无线电波通信频率在3.0

GHz以上的超高频段和极高频段（如图所示），比目前4G及以下网络（通信频率在0.3GHz〜3.0GHz间的特高频段）

拥有更大的带宽和更快的传输速率.未来5G网络的传输速率（指单位时间传送的数据量大小）可达lOGbps（bps为

bitspersecond的英文缩写，即比特率、比特/秒），是4G网络的50-100倍.关于5G网络使用的无线电波，下列说法

正确的是

无线电豉“外线可见无言输

A.在真空中的传播速度更快

B.在真空中的波长更长

C.衍射的本领更强

D.频率更高，相同时间传递的信息量更大

二、多项选择题：本题共4小题，每小题5分，共20分。在每小题给出的四个选项中，有多个选项是符合题目要求的。

全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的得。分。

7、如图所示，小车质量为M，小车顶端为半径为R的四分之一光滑圆弧，质量为”的小球从圆弧顶端由静止释放,

对此运动过程的分析，下列说法中正确的是（g为当地重力加速度）（）

A.若地面粗糙且小车能够静止不动，则地面对小车的静摩擦力最大为叫

B.若地面粗糙且小车能够静止不动，则地面对小车的静摩擦力最大为运

2

C.若地面光滑，当小球滑到圆弧最低点时，小车速度为机」一逆一

'M（M+附

D.若地面光滑，当小球滑到圆弧最低点时，小车速度为MJ.

\m（M+m）

8、如图所示，固定的倾斜光滑杆上套有一个质量为机的圆环，圆环与一轻质水平状态的弹簧相连，弹簧的另一端固

定在墙上。点，且处于原长。现让圆环从4点由静止开始下滑，滑到。点正下方8点时速度为零。则在圆环下滑过

程中（）

A.圆环的机械能先减小后增大，再减小

B.弹簧的弹性势能先增大再减小

C.与圆环在A点的加速度相同的位置还有两处

D.弹簧再次恢复到原长时圆环的速度最大

9、电磁波在生产生活中有广泛应用。关于电磁波，下列说法正确的是（）

A.在同一介质中所有电磁波传播速度都相同

B.紫外线有助于人体合成维生素D

C.一切物体都在不停地发射红外线

D.电磁波谱中丫射线的波长最短

E.医学上用丫射线透视人体，检查体内病变等

10、如图，光滑绝缘细管与水平面成30。角，在管的上方尸点固定一个正点电荷Q,P点与细管在同一竖直平面内。一

带电量为一g的小球位于管的顶端A点，如连线水平，q«Q.将小球由静止开始释放，小球沿管到达底端C点。已知

5是AC中点，PB_LAC,小球在A处时的加速度为a.不考虑小球电荷量对电场的影响，则（）

A.A点的电势低于8点的电势B.8点的电场强度大小是A点的4倍

C.小球从A到C的过程中电势能先增大后减小D.小球运动到C处的加速度为g-a

三、实验题：本题共2小题，共18分。把答案写在答题卡中指定的答题处，不要求写出演算过程。

11.（6分）某学习小组将一个直流电源和一个很大的定值电阻（约几十千欧）串联组成了一个新电源，如图甲所示。当

该电源两端接的电阻较小时（小于300欧姆），该电源能稳定输出约30HA的恒定电流。该学习小组利用新电源设计了如

图乙所示的电路测量一个量程为30pA、内阻约为几百欧姆的灵敏电流计的内阻。主要实验步骤如下：

⑴只闭合图乙中的开关K,灵敏电流计指针如图丙中实线所示，该示数为MAO

（2）再闭合图乙中的开关S,调节变阻箱吊，使灵敏电流计的指针指到图丙中虚线位置，此时变阻箱的示数为330欧姆。

根据以上数据计算可知，灵敏电流计的内阻为一欧姆，此测量值一（填“大于”、“小于”、“等于"）真实值。

12.（12分）用油膜法估测分子大小的实验步骤如下:

①向体积为％的纯油酸中加入酒精，直到油酸酒精溶液总量为V2；

②用注射器吸取上述溶液，一滴一滴地滴入小量筒，当滴入〃滴时体积为％；

③先往边长为30~40cm的浅盘里倒入2cm深的水；

④用注射器往水面上滴一滴上述溶液，等油酸薄膜形状稳定后，将事先准备好的玻璃板放在浅盘上，并在玻璃板上描

出油酸薄膜的形状；

⑤将画有油酸薄膜轮廓形状的玻璃板，放在画有许多边长为«的小正方形的坐标纸上；

⑥计算出轮廓范围内正方形的总数为N,其中不足半个格的两个格算一格，多于半个格的算一格。

上述实验步骤中有遗漏和错误，遗漏的步骤是;错误的步骤是

(指明步骤，并改正)，油酸分子直径的表达式4=.

四、计算题：本题共2小题，共26分。把答案写在答题卡中指定的答题处，要求写出必要的文字说明、方程式和演算

步骤。

13.(10分)如图所示，直角三角形ABC为一玻璃三棱镜的横截面其中NA=30。，直角边BC=a.在截面所在的平面

内，一束单色光从AB边的中点O射入棱镜，入射角为i.如果i=45。，光线经折射再反射后垂直BC边射出，不考虑

光线沿原路返回的情况.(结果可用根式表示)

⑴求玻璃的折射率n

(ii)若入射角i在0~90。之间变化时，求从O点折射到AC边上的光线射出的宽度.

14.(16分)如图甲所示，一对平行金属板C、O相距为d,0、Oi为两板上正对的小孔，紧贴。板右侧。存在上下范

围足够大、宽度为三的有界匀强磁场区，磁场方向垂直纸面向里，MN、G/Z是磁场的左、右边界。现有质量为胆、电

荷量为+g的粒子从O孔进入C、。板间，粒子初速度和重力均不计。

(1)C、。板间加恒定电压U,C板为正极板，求板间匀强电场的场强大小E和粒子从O运动到Oi的时间f；

(2)C、O板间加如图乙所示的电压，Uo为已知量，周期T是未知量。U0时刻带电粒子从。孔进入，为保证粒子到

达01孔具有最大速度，求周期7应满足的条件和粒子到达Oi孔的最大速度vm!

7im

(3)磁场的磁感应强度8随时间/的变化关系如图丙所示，加为已知量，周期「广丁。，'=()时，粒子从01孔沿

qB。

延长线002方向射入磁场，始终不能穿出右边界G//,求粒子进入磁场时的速度V,应满足的条件。

15.(12分)如图所示，直角三角形ABC为某种透明介质的横截面，ZB=30°,BC=30cm,AB面涂有反光材料.某

单色光从BC上的D点垂直BC射入介质，经AB面反射后从AC面上射出，射出方向与AB面垂直.已知BD=21cm,

不考虑光在AC面的反射.求：

D

(i)介质的折射率；

(ii)光在介质中的传播时间.

参考答案

一、单项选择题：本题共6小题，每小题4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,A

【解析】

小球从a点正上方。点抛出，做初速为用的平抛运动，恰落在分点，改变初速度，落在c点，知水平位移变为原来的

2倍，若时间不变，则初速度变为原来的2倍，由于运动时间变长，则初速度小于2vo,故A正确，BCD错误.

2,B

【解析】

AC.根据万有引力提供向心力，则有

解得

可知轨道半径越大，运行的速度越小，低轨卫星轨道半径大于近地卫星的半径，故低轨卫星的环绕速率小于7.9km/s,

低轨卫星轨道半径小于同步卫星轨道半径，故低轨卫星的环绕速率大于同步卫星的环绕速率，故A、C错误;

B.同步卫星的周期与地球的周期相同，相对地球静止，可以固定对一个区域拍照，故B正确;

D.根据万有引力提供向心力，则有

—Mm

G-^-=tna

可得

GM

低轨卫星轨道半径小于同步卫星轨道半径，低轨卫星向心加速度大于地球同步卫星的向心加速度，故D错误；

故选B。

3、C

【解析】

电源的输出功率：

P=EI-I2r

则：

整理得：

A+/=-

2r

E

A./i+/2>yo与上述结论不符，故A错误；

E

B./i+/2<yo与上述结论不符，故B错误；

E

C.h+l2=~.与上述结论相符，故C正确；

E

D.,1=72=_o与上述结论不符，故D错误。

4、C

【解析】

A.巴尔末线系为跃迁到2能级的四种可见光，红青蓝紫（3-2、4-2、5T2、6->2）,则能级差最小的为红光（3-2）,

其频率最小，波长最长，对应的能量为

AE、，=E「E,=A_A_AF=i.89eV

323294=36

故A错误；

B.氢原子从基态跃迁到激发态需要吸收能量，则氢原子的总能量（动能和电势能之和）变大，而电子的轨道半径变

大，库仑力做负功，则电势能增大，跃迁后的库仑力提供向心力

e2v2

k^r=m—

rr

可得

故半径变大后，电子的速度变小，电子的动能变小，故B错误；

C.基态氢原子中的电子吸收一频率为丫的光子被电离，由能量守恒定律，有

1,

hv-(Q—E^)--mv~

解得自由电子的速度为

故C正确；

D.一个处于〃=4的激发态的氢原子向低能级跃迁，逐级向下辐射出的光子种类最多为(4-1)=3种，故D错误；

故选C。

5、D

【解析】

左手定则内容：张开左手，使四指与大拇指在同一平面内，大拇指与四指垂直，把左手放入磁场中，让磁感线垂直穿

过手心，四指的方向与导体中电流方向的相同，大拇指所指的方向就是安培力的方向，故ABC错误，D正确。

故选D。

6、D

【解析】

A、无线电波(电磁波)在真空的传播速度与光速相同，保持不变，其速度与频率没有关系，故A错误；

BC、由公式C=2/可知：丸=点，频率变大，波长变短，衍射本领变弱，故BC错误；

D、无线电波(电磁波)频率越高，周期越小，相同时间内可承载的信息量越大，故D正确.

二、多项选择题：本题共4小题，每小题5分，共20分。在每小题给出的四个选项中，有多个选项是符合题目要求的。

全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的得。分。

7、BC

【解析】

AB.若地面粗糙且小车能够静止不动，设圆弧半径为R,当小球运动到半径与竖直方向的夹角为。时，速度为也

—mv2=mgRcosQ

由牛顿第二定律有：

v2

N-mgcosQ=m—

R

解得小球对小车的压力为：

N=3，"gcos0

其水平分量为

3

Nx=3ffigcos0sin0=—/ngsin20

根据平衡条件知，地面对小车的静摩擦力水平向右，大小为：

3

f=Nx=—mg%\n2Q

3

可以看出：当sin20=l,即0=45。时，地面对车的静摩擦力最大，其值为，〃g.

故A错误，B正确.

CD.若地面光滑，当小球滑到圆弧最低点时，小车的速度设为V，，小球的速度设为v.小球与小车组成的系统在水平

方向动量守恒，以向右为正方向，由动量守恒定律得：

mv-Mv'=0；

系统的机械能守恒，则得：

1,I,

mgR=—mvz+—Mv'1,

解得：

I~IgR-

v'^m—/W------.

NM（M+m）

故C正确，D错误.

故选BC.

【点睛】

本题中地面光滑时，小车与小球组成的系统在水平方向所受合外力为零，系统在水平方向动量守恒，但系统的总动量

并不守恒.

8、AC

【解析】

AB.开始时，弹簧处于原长，弹簧先压缩，弹性势能增大，当弹簧与杆垂直时，弹簧压缩量最大，继续往下滑，弹性

势能减小，当滑到弹簧恢复原长时，继续下滑，弹簧将伸长，弹性势能增大直到滑到8点，即弹簧弹性势能先增大后

减小再增大，由能量守恒可知，圆环的机械能先减小后增大，再减小，A正确，B错误；

C.A点时，弹簧为原长，无弹力，受力分析可知，圆环的加速度由重力沿斜面向下的分力提供：

mgsin0=ma

解得a=gsin8,当弹簧与杆垂直时，弹簧弹力垂直于杆，不提供加速度，此时加速度由重力沿斜面向下的分力提供,

即。=8$皿夕，继续往下滑，还有一处弹簧恢复原长，此处弹簧也没有弹力，加速度由重力沿斜面向下的分力提供，

即。=8$山夕，所以与圆环在A点的加速度相同的位置还有两处，C正确；

D.弹簧再次恢复到原长时，加速度为。=8$皿夕，沿斜面向下，即将继续往下加速运动，直到加速度为零时开始减

速，所以弹簧再次恢复到原长时速度不是最大，D错误。

故选AC。

9、BCD

【解析】

A.一切电磁波在真空中传播速度相同，在同一介质中，不同电磁波传播速度不同，A错误；

B.紫外线有助于人体合成维生素D,但不宜过量，B正确；

C.红外线应用在遥感技术中，是利用一切物体都在不停地发射红外线，C正确；

D.电磁波谱中丫射线的频率最高，波长最短，D正确；

E.医学上用X射线透视人体，检查体内病变等，E错误。

故选BCD»

10>ABD

【解析】

A.正点电荷的电场线呈发散型，沿着电场线方向，电势降低，因此A点的电势低于8点的电势，故A正确；

B.结合几何关系：PA=2PB,由点电荷电场强度公式E可知，B点的电场强度大小是A点的4倍，故B正确；

r

C.小球带负电，正点电荷。对小球的电场力为吸引力，从A到C的过程中，电场力先做正功，后做负功，则小球电势

能先减小后增大，故C错误；

D.小球在AC两处受到的电场力大小相等，在4处时小球的加速度为“，对4点处小球受力分析，小球受电场力、重

力与支持力，贝!I：

Fcos300+/ngsin30°=/n«

在C处时，小球受到重力、电场力与支持力，贝!I：

J〃gsin300-Fcos300=，〃〃'

解得：

a'=g—a

故D正确。

三、实验题：本题共2小题，共18分。把答案写在答题卡中指定的答题处，不要求写出演算过程。

11、25.0220小于

【解析】

⑴口］灵敏电流计的分度值为1mA,灵敏电流计指针如图丙中实线所示，该示数为25.0mA；

(2)［2］灵敏电流计的指针指到图丙中虚线位置，该示数为15.0mA；根据并联分流可得流过调节变阻箱"的电流为

乙=/一/'=10mA

根据电流结构和欧姆定律则有

/内=/与

解得灵敏电流计的内阻为

/?,,=220Q

［3］闭合图乙中的开关S,总电阻减小，电路中的总电流增大，流过调节变阻箱用的电流大于10mA,根据电流结构和

欧姆定律可知此测量值偏小，所以测量值小于真实值。

W

12、将琲子粉均匀撒在水面上应该是不足半格的舍去，多于半格的算一格温方

【解析】

⑴由实验步骤可知，缺少的实验步骤是，在步骤③后加上：将琲子粉均匀撒在水面上。

⑵错误的是步骤⑥，应该改为：计算出轮廓范围内正方形的总数为N,其中不足半个格舍去，多于半个格的算一格。

［3］一滴油酸酒精溶液含有纯油酸的体积

nV2nV2

油膜的面积

S=Na2

油酸分子的直径

jVvV

2

一S_NnaV2

四、计算题：本题共2小题，共26分。把答案写在答题卡中指定的答题处，要求写出必要的文字说明、方程式和演算

步骤。

13、(i)72(n)正二1

4

【解析】

正确画出光路图，根据几何关系找到入射角和折射角求出折射率，再根据全反射的条件求解从。点折射到AC边上的

光线射出的宽度

【详解】

⑴设光线进入棱镜是的折射角为r,如图1所示，

由几何关系可知r=30

根据折射定律可求得〃=四~=母

sinr

(ii)设光线进入棱镜在AC面发生全发射时的临界角为C,sinC=1

解得：。=45

如图2所示，当厂=0时，关系进入棱镜在AC面的入射点计为P,随着入射角的增大，光线在AC面的入射点由移,

入射角增大，入射角等于C时发生全发射，此时入射点计为Q,所以在AC面上PQ之间有光线射出.

由几何关系知OP=@,作OD垂直AC,则OO=OPsin60=—a

24

DP-OPcos60-—a

4

ncOD百

DQ=---------=——a

tan454

所以AC边三有光线射出的宽度PQ=DQ-DP=走匚a

故本题答案是：⑴V2①）正二

4

【点睛】

对于光路图的题目来说，最主要的是正确画出光路图，在借助几何关系求解.

【解析】

（1）板间匀强电场的场强

E上

d

粒子在板间的加速度

qU

a=--

md

根据位移公式有

d--at2

2

解得

（2）粒子一直加速到达。孔速度最大，设经历时间",则

由动能定理有

〃1，

Wo=］叫

解得

（3）当磁感强度分别为综、2综时，设粒子在磁场中圆周运动半径分别为弓、弓，周期分别为1、T2,根据洛伦兹

力提供向心力有

2

V

=tn—

耳

解得

_mv

且有

『如5

qB。

同理可得

mvr丁17im_

n)=-------=—,T?=--------=T

22qB。22