山东省2023届高考物理考向核心卷含答案

 高考物理考向核心卷

一、单选题

1．U-Pb法是一种重要的同位素测年方法，铀的两种放射性核素和，经过一系列的α衰变和β衰变能分别生成和两种铅同位素，通过测定物体中两种铅同位素的原子数目之比，可得到物体的形成年代。下列说法正确的是（　　） 

A．衰变生成的过程经历了8次α衰变

B．衰变生成的过程经历了6次β衰变

C．物体中两种铅同位素原子数目的比值与时间成正比

D．和衰变为铅的过程形成的质量数较大的原子核可能相同

2．如图，A、B两物体靠在一起静止于光滑水平面上，物体的质量为。时刻起对物体施加一水平向右、大小为的推力，测得内两物体的位移大小为，则物体的质量和末物体的动量大小分别为（　　） 

A． B．

C． D．

3．如图甲所示的电路，理想变压器原、副线圈的匝数分别为100和50，定值电阻，电源两端电压随时间变化的关系图像如图乙所示，已知电压表和电流表为理想电表，则（　　） 

A．副线圈中电流频率为50Hz B．电流表示数为1A

C．电压表示数为50V D．电阻的功率为70W

4．如图所示，高度为h=1.804m、装有理想气体的薄圆筒，某次工作时，由水面上的船将筒由水面上方开口向下吊放至水下A位置，筒的上表面到水面的距离为H=80m。已知水的密度为ρ=1.0×103kg/m3，重力加速度g=10m/s2，大气压强为p0=1.0×105Pa，忽略筒内气体温度的变化和水的密度随深度的变化。保持H不变，由船上的气泵将与原来相同的气体压入筒内，使筒内的水全部排出，则压入气体的质量与筒内原气体质量的比值约为（　　） 

A．8.2 B．7.5 C．6.7 D．5.9

5．北京时间2022年8月10日12时50分，我国在太原卫星发射中心使用长征六号遥十运载火箭，成功将吉林一号高分03D09星、云遥一号04-08星等十六颗卫星发射升空，卫星顺利进入预定轨道，发射任务取得圆满成功。如图所示，若其中两颗卫星A、B在所处圆轨道上运行的角速度大小分别为、，某时刻两卫星与地心恰好在一条直线上，且两卫星绕地球沿相同方向运行。则下列说法正确的是（　　） 

A．A，B加速度大小的比值为

B．A，B线速度大小的比值为

C．A，B受到地球万有引力大小的比值为

D．从图示时刻起经过时间后A，B间距最小

6．如图所示，两个半径不等的均匀带电圆环带电荷量相等，P环的半径大于Q环的，P带正电，Q带负电。两圆环圆心均在O点，固定在空间直角坐标系中的平面上。在x轴上，到O点的距离相等，c在y轴上，到O点的距离小于Q环的半径。取无限远处电势为零，则（　　） 

A．O点场强为零，电势也为零

B．两点场强相同，电势相等

C．电子在c处的电势能大于在a处的

D．电子沿x轴从a到b，电场力先做正功后做负功

7．风力发电是重要的发电方式之一，某风力发电机在风速为8m/s时输出的电功率为680kW，若风场每天有12h风速在4m/s到10m/s的风能资源，风力发电机的转化效率为18%，风正面吹向叶片，则该电站每天的发电量至少为（　　） 

A．1020kW·h B．920kW·h C．800kW·h D．720kW·h

8．如图，一滑块放置在水平桌面的最左端，给滑块一个水平向右的初速度，经过2s，滑块运动到桌面的最右端并从最右端飞出，已知滑块的加速度大小为，则滑块的初速度大小和桌面的长度L可能是（　　） 

A．， B．，

C．， D．，

二、多选题

9．两列简谐横波分别沿x轴正方向和负方向传播，波速均为，两个波源分别位于和处，波源的振幅均为2cm。如图所示为时刻两列波的图像，此刻平衡位置在和的两质点刚开始振动。质点M的平衡位置位于处，下列说法正确的是（　　） 

A．这两列波的频率均为2Hz

B．时，质点P的位移为2cm

C．0~4s时间内，质点P经过的路程为20cm

D．时，两波源间的振动加强点有6个

10．如图，四个滑块叠放在倾角为θ的固定光滑斜面上，其中B和C的质量均为，A和D的质量均为，B和C之间用一平行于斜面的轻绳连接，现对A施加平行于斜面向上的拉力F，使得四个滑块以相同加速度一起沿着斜面向上运动，滑块间的动摩擦因数均为μ，重力加速度为g，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，则（　　） 

A．拉力F的最大值为

B．C对D的摩擦力为时，A对B的摩擦力为

C．当拉力F取得最大值时，轻绳上的弹力大小为

D．当拉力F取得最大值时，C，D间的摩擦力为

11．如图所示，挡板左侧区域存在垂直纸面向里的匀强磁场，磁感应强度为B，挡板中间空隙长度为L，纸面上O点到N、P的距离相等，均为L。O处有一粒子源，可向纸面所在平面的各个方向随机发射速率相同的带正电的粒子，粒子电荷量为q，质量为m，打到挡板上的粒子均被吸收。不计粒子重力和粒子间的相互作用。下列说法正确的是（　　） 

A．若粒子速率，粒子能从空隙“逃出”的概率为

B．若粒子速率，线段上各处都可能有粒子通过

C．若粒子速率，粒子能从空隙“逃出”的概率为

D．若粒子速率，线段上各处都可能有粒子通过

12．如图所示，粗糙斜面倾角为θ，弹簧一端与斜面顶端相连，另一端与质量为m的滑块连接，开始滑块静止在O处（图中未标出），与斜面间恰好没有摩擦力。现用沿斜面向下的力将滑块从O点缓慢拉至A点，拉力做的功为W。撤去拉力后滑块由静止沿斜面向上运动，经O点到达B点时速度为零，，重力加速度为g，斜面与滑块间的动摩擦因数为μ，最大静摩擦力等于滑动摩擦力。则（　　）

A．从A到O，滑块一直做加速运动

B．从O到A再到B，弹簧弹力做的功为

C．向上经过O点时，滑块的动能小于

D．滑块到达B处后可能保持静止

三、实验题

13．利用如图甲所示的装置可以测量滑块在气垫导轨上运动时的加速度。滑块上安装有遮光条，光电门1和2分别固定在气垫导轨上的适当位置，滑块在牵引力作用下先后通过两个光电门。

（1）利用游标卡尺测量遮光条的宽度d，游标卡尺的示数如图乙所示，则d=　     　cm；

（2）若数字计时器记录的遮光条通过光电门1所用的时间为Δt1=0.20s，通过光电门2所用的时间为Δt2=0.05s，遮光条从开始遮住光电门1到开始遮住光电门2所用的时间为t=2.50s，则滑块的加速度a=　     　m/s2；

（3）若忽略偶然误差的影响，则加速度的测量值与真实值相比　     　（选填“偏大”“相等”或“偏小”）。

14．物理小组的同学在实验室练习测量电阻阻值，老师提供了一阻值约为的待测电阻，要求尽量准确测量该电阻的阻值，测量时电表指针有较大偏转，且能测得多组数据。除待测电阻外，实验室还提供了如下实验仪器。 

A．电压表V（量程20V，内阻约为）

B．电流表（量程50mA，内阻）

C．电流表（量程100mA，内阻约）

D．定值电阻（阻值为）

E．滑动变阻器R（阻值变化范围0~）

F．电源（电动势，内阻较小）

G．导线若干、开关一个

（1）小组同学讨论后设计的部分电路如图甲所示，请结合所给实验器材和要求，在虚线框中添加合适的器材并把实验电路图补充完整；

（2）根据设计的实验电路图，用笔画线代替导线把图乙中的实物图连接完整；

（3）根据实验电路可得，测量值的表达式为　               　；（电压表V的示数记为U，电流表的示数记为，电流表的示数记为） 

（4）在不考虑读数造成的误差的基础上，待测电阻阻值的测量值　     　（选填“大于”“小于”或“等于”）真实值。

四、解答题

15．如图所示为一放在水平桌面上的玻璃砖的扇形横截面，该扇形所对圆心角为135°、半径为R，AC上涂有吸光材料。一细光束始终平行于桌面从AB上射入玻璃砖，光束在AB上的入射点以非常小的速度匀速由A移向B的过程中，圆弧面上有光射出和无光射出的时间之比为。光在真空中的速度为c。求： 

（1）玻璃砖对光的折射率；

（2）光恰好在圆弧面发生全反射时，光线在玻璃砖内传播的时间（可用含正、余弦值的式子表示）。

16．如图所示，粗细均匀的U型玻璃管竖直放置，右管口封闭，管内A、B两段水银柱将管内封闭有长均为的a、b两段气体，水银柱A长为，水银柱B在右管中的液面比在左管中的液面高，大气压强为，环境温度为，现将环境温度降低，使气柱b长度变为，求： 

（1）降低后的环境温度；

（2）水银柱A下降的高度。

17．如图所示，间距均为的两段水平光滑导轨和足够长的倾斜导轨平行固定，两段水平导轨通过外层绝缘的导线交叉连接，倾斜导轨底端接有阻值为的定值电阻，水平导轨处只存在竖直向上的匀强磁场，倾斜导轨处只存在垂直导轨所在平面向上的匀强磁场，磁感应强度大小均为2T。倾斜导轨顶端与水平导轨最右端的高度差为、水平间距为。两质量均为、阻值均为的导体棒垂直静置在两段水平导轨上，某时刻给导体棒1一水平向左的初速度，一段时间后导体棒2刚好由倾斜导轨上端无碰撞地滑上倾斜导轨。已知导体棒2与倾斜导轨间的动摩擦因数为，在导轨上运动过程导体棒始终与导轨垂直且接触良好，忽略空气阻力，重力加速度。求： 

（1）倾斜导轨与水平面间夹角α的正切值；

（2）导体棒2离开水平导轨前的瞬间，导体棒1的加速度大小；

（3）整个过程系统产生的电热和因摩擦产生的热量。

18．如图，“L”形木板C静置于水平地面上，C最左端放置一小物块A，小物块B在A右侧处，B与C右端的距离，C右端有一挡板（厚度不计）。在时刻，一大小为4N、方向水平向右的恒定推力F作用于A，同时给B一个大小为0.6N·s、方向水平向左的瞬时冲量I，经过一段时间后撤去力F，此时A与B恰好发生正碰并粘连在一起，再经过一段时间B与C右端挡板发生弹性正碰，碰撞时间均极短。已知A、B、C的质量均为，A与C、B与C间的动摩擦因数均为，C与地面间的动摩擦因数，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，取，A、B均可视为质点。求： 

（1） 时A的加速度大小； 

（2）从A开始运动到A与B相撞所经历的时间以及碰后瞬间AB的速度大小；

（3）AB与C右侧挡板碰后瞬间AB的速度大小。

1．B

2．B

3．B

4．A

5．A

6．C

7．A

8．B

9．C,D

10．C,D

11．A,B

12．C,D

13．（1）0.300

（2）0.018

（3）偏小

14．（1）

（2）

（3）

（4）等于

15．（1）对于在圆弧面上发生全反射的光束，结合几何知识可知，反射光最终一定会照射到AC上，作出光恰在圆弧面上发生全反射的情况，如图所示

根据临界角与折射率的关系

光在玻璃砖上的入射角为

由折射定律有

结合圆弧面上有光射出和无光射出的时间之比可得，光恰好不射出时入射点的位置到圆心的距离为 ，由几何关系有

解得

（2）结合上述分析和几何知识可知，光从射入玻璃砖到第一次打到圆弧面上经过的距离为

光从第一次打到圆弧面上到打到底面经过的距离为

光在玻璃砖中的传播速度为

则光恰好在圆弧面发生全反射时，光线在玻璃砖内传播的时间为

16．（1）开始时，左管中气柱a的压强为

右管中气柱b的压强为

温度降低后，气柱a的压强不变，气柱b的压强为

对气柱b研究，根据理想气体状态方程

解得

（2）气柱a发生等压变化，则

解得

则水银柱A下降的高度为

17．（1）导体棒2离开水平导轨后做平抛运动，设在空中运动的时间为t，竖直方向上有

水平方向有

又

可得

（2）设导体棒2抛出时，导体棒1的速度大小为 ，导体棒2在水平导轨上运动过程中，1、2所受安培力始终相等。 

设导体棒2在水平导轨上运动过程安培力的冲量为 ，对导体棒2由动量定理有

对导体棒1由动量定理有

解得

此时回路中的感应电动势为

由欧姆定律得回路中的电流为

安培力

由牛顿第二定律有

联立解得

（3）导体棒在水平导轨上运动时，产生的电热为

由（1）中分析可知，导体棒2进入倾斜导轨前瞬间的速度为 

导体棒2沿倾斜导轨向下运动过程中，重力沿导轨向下的分力等于导体棒2与导轨间的滑动摩擦力，导体棒2所受的合力等于导体棒2所受安培力，最终导体棒2的速度减为零。

导体棒2在倾斜导轨上运动时，产生的电热为

整个过程系统产生的电热为

对导体棒2在倾斜导轨上运动的过程，由动量定理有

解得

由法拉第电磁感应定律得

又

解得

导体棒2在倾斜导轨上运动时，因摩擦产生的热量为

18．（1）A与C间、B与C间的滑动摩擦力大小均为

时，设A的加速度大小为 ，根据牛顿第二定律有

解得

（2）A与B相撞前，C静止不动，B的加速度大小为

B的初速度大小

设从A开始运动到A与B相撞所经历的时间为 ，则有 ，

且

解得 （另一解不合题意舍去）

A与B碰前瞬间，A的速度大小为

B的速度大小为

设碰后瞬间AB的速度大小为v，根据动量守恒定律有

解得

（3）C与地面间的滑动摩擦力大小为

由于

A、B碰撞后C将向右做加速运动，根据牛顿第二定律有

设经过时间 ，AB与C右端的挡板发生弹性正碰，AB与C碰前瞬间的速度分别为 ，则

且 ，

解得 ，

设碰后瞬间AB与C的速度分别为 ，则 ，

解得