2022-2023年山东省高三下学期高考物理核心卷（含解析）

山东省2022-2023学年高三下学期高考考向核心卷

物理

一、单项选择题：本题共8小题，每小题3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.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，两物体靠在一起静止于光滑水平面上，A物体的质量为3 kg。时刻起对A物体施加一水平向右、大小为的推力，测得0~2 s内两物体的位移大小为2 m，则B物体的质量和1 s末B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象如图乙所示，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50 Hz B.电流表示数为1 A

C.电压表示数为50 V D.电阻的功率为70 W

4.如图所示，高度为、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。已知水的密度为，重力加速度，大气压强为，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.加速度大小的比值为

B.线速度大小的比值为

C.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8 m/s时输出的电功率为680 kW，若风场每天有12 h风速在4 m/s到10 m/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.1020 kW·h B.920 kW·h C.800 kW·h D.720 kW·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2 s，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．

9.两列简谐横波分别沿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2 cm。如图所示为时刻两列波的图象，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2 Hz

B.时，质点P的位移为2 cm

C.0~4 s时间内，质点P经过的路程为20 cm

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的质量均为和D的质量均为和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，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、非选择题：本题共6小题，共60分．

13.（6分）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_______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，通过光电门2所用的时间为，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，则滑块的加速度______；

（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.（8分）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20 V，内阻约为）

B.电流表（量程50 mA，内阻）

C.电流表（量程100 mA，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。

15.（7分）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°、半径为上涂有吸光材料。一细光束始终平行于桌面从上射入玻璃砖，光束在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.（9分）如图所示，左管口封闭、粗细均匀的U形玻璃管竖直放置，管内两段水银柱封闭有长度均为10 cm的两段气柱，水银柱A的长度为5 cm，水银柱B在左管中的液面比在右管中的液面高5 cm，已知大气压强为75 cmHg，环境温度为320 K。现将环境温度降低，使气柱b长度稳定时变为9 cm，求：

（1）降低后的环境温度；

（2）水银柱A下降的高度。

17.（14分）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2 T。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.（16分）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右端的距离右端有一挡板（厚度不计）。在时刻，一大小为4 N、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0.6 N·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。已知的质量均为与与C间的动摩擦因数均为与地面间的动摩擦因数，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，取，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的速度大小；

（3）与C右侧挡板碰后瞬间的速度大小。

山东省2022-2023学年高三下学期高考考向核心卷

参考答案

一、单项选择题

1.答案：B

解析：设衰变生成的过程经历了x次α衰变和y次β衰变，有，解得，同理可得，衰变生成的过程经历了8次α衰变和6次β衰变，A错误，B正确；由半衰期知识可知，的原子数目均与时间成指数函数关系，故两种铅同位素原子数目的比值不与时间成正比，C错误；衰变过程生成的质量数较大的新核的质量数与发生α衰变次数的关系为衰变过程生成的质量数较大的新核的质量数与发生α衰变次数的关系为，可知和衰变为铅的过程中形成的质量数较大的原子核不可能相同，D错误。

2.答案：B

解析：第一步：设两物体共同运动的加速度大小为a，则由可解得，1 s末两物体的速度为。

第二步：由牛顿第二定律可得，解得，B正确。

3.答案：B

解析：变压器不改变交流电的频率，所以副线圈中电流频率为，故A错误；由图乙可知，电源电压的有效值为100 V，则有（其中为原、副线圈两端的电压有效值，为原、副线圈中的电流），又有，且，联立可得，即电压表示数为40 V，电流表的示数为1 A，故B正确，C错误；电阻的功率，故D错误。

4.答案：A

解析：设水全部排出后筒内气体的压强为，此时简内气体的体积为，这些气体压强为时的体积为，由玻意耳定律有，其中，设需压入压强为的气体体积为，则有，压入气体的质量与筒内原气体质量的比为，A正确。

5.答案：A

解析：卫星绕地球做圆周运动，根据万有引力提供向心力有，可得，结合整理得，则加速度大小的比值为，A正确。由可得，则线速度大小的比值为，B错误。卫星的质量关系未知，故无法确定二者受到地球万有引力大小的比值，C错误。设从图示时刻起经时间t卫星相距最近，结合圆周运动知识有，解得，D错误。

6.答案：C

解析：由对称性可知，圆环在O处产生的电场强度均为零，所以O处的合场强为零，带等量异种电荷，电场线从P指向Q，电场线分布具有轴对称性，平面上的电场线分布示意图如图所示，可知x轴正方向有沿x轴负方向指向O的电场分量，x轴负方向有沿x轴正方向指向O的电场分量，由沿电场线方向电势降低可知O处电势小于0，A错误；由对称性可知两点场强大小相同，方向均指向Q点，即方向相反，两点电势相等，B错误；从O到c电场有沿y轴正方向的分量，把电子从a处移到O处，再从O处移到c处，电场力一直做负功，电势能增加，所以电子在c处具有的电势能大于在a处的，C正确；电子沿x轴从a移动到b，电场力先做负功后做正功，D错误。

7.答案：A

解析：经过短暂时间，吹到叶片处的空气的质量为，动能为，发电机的功率为，令，当时，有；当时，有，联立各式解得，该电站每天的发电量至少为，A正确。

8.答案：B

解析：设滑块的末速度大小为，根据匀变速直线运动规律得，，A错误；若，则，B正确；若，则，C错误；若，则，D错误。

二、多项选择题

9.答案：CD

解析：由波形图可得两列波的波长相等，均为，又波速，两列波的周期均为，频率为，A错误；时，波传播距离为，此时向左传播的波的波峰传至P点，而向右传播的波经过3.5 s振动了，即波峰也传播至P点，由波的叠加原理可知P点的位移为4 cm，B错误；时，向左传播的波传至P点经历的时间，在P点共同引起振动的时间，分析知P点为振动加强点，故0~4 s内P经过的路程为，C正确；时，波的传播距离为0.9 m，向右传播的波传至，向左传播的波传至，在~1.1 m范围内质点到两波源的波程差为，由图可知两波源的振动步调相反，故满足波程差的质点是振动加强点，解得，即共有6个振动加强点，D正确。

10.答案：CD

解析：当间的摩擦力为最大静摩擦力时，拉力F取最大值，将看成一个整体，A是单独的一个整体，根据力的分配规律有，可得，解得，A错误；C对D的摩擦力为时，对D进行受力分析，根据牛顿第二定律有，设A对B的摩擦力为，对根据牛顿第二定律有，解得，B错误；将看成一个整体，看成另一个整体，根据力的分配规律有，解得，C正确；将看成一个整体，D是另一个整体，根据力的分配规律有，解得，D正确。

11.答案：AB

解析：若粒子速率，则轨迹半径，如图1所示，从P点飞出的粒子，轨迹的圆心在N点，该粒子从O点发射时的速度方向与垂直斜向右下，与水平方向成60°角。从N点飞出的粒子，轨迹的圆心在S点，该粒子从O点发射时的速度方向与垂直，水平向右，两粒子发射速度间的夹角，发射方向在这两个方向之间的粒子都可从空隙“逃出”，粒子“逃出”的概率为，A正确；由图1可知，线段上各处都可能有粒子通过，B正确；若粒子速率，轨迹半径，如图2所示，粒子轨迹与相切时，切点分别为，圆心分别为，两发射速度间的夹角，由几何关系知，则粒子“逃出”的概率为，C错误；由图2可知，，则D在N点下方，线段间不可能有粒子通过，D错误。

12.答案：CD

解析：第一步：判断O点是否为的中点、加速度为零的位置

滑块从A点向B点运动的过程，先加速后减速，由于弹簧弹力随位移线性变化，重力沿斜面向下的分力及滑动摩擦力均为恒力，可知加速度也随位移线性变化。图如图甲所示，又，则合力与位移的图象与图象类似，由合力与位移图线与坐标轴围成的面积表示动能的变化量可知x轴上、下两部分围成的面积相等。由对称性可知，滑块到的中点C时速度达到最大，该处弹簧弹力、重力沿斜面向下的分力与滑动摩擦力的合力为0，如图乙所示，此位置比O点低，则从A到O，滑块先做加速运动后做减速运动，A错误。

第二步：由动能定理计算弹力做功和动能

设，由动能定理，从O到A再到B有，得弹簧弹力做的功，B错误。从开始到滑块向上经过O点，有，得，C正确。

第三步：用假设法分析滑块能否停在B点

题中没有给出弹簧劲度系数k、滑块质量m、斜面倾角θ及动摩擦因数μ的具体数值或关系，设，若B点离O点很近，即滑块在该处时弹簧处于伸长状态，在O点时有，当满足，即时，滑块到达B处后保持静止，D正确。

三、非选择题

13.答案：（1）0.300

（2）0.018

（3）偏小

解析：（1）由图乙可知，该游标卡尺为20分度的游标卡尺，由游标卡尺的读数规则可知，遮光条的宽度为；

（2）遮光条通过光电门1时的速度大小为，通过光电门2时的速度大小为，由可得滑块的加速度大小为；

（3）取遮光条开始遮住光电门1时为0时刻，则是时刻的瞬时速度，是时刻的瞬时速度，故从到，滑块运动的真实时间为，则滑块加速度的真实值为，故滑块加速度的测量值比真实值小。

14.答案：（1）如图甲所示

（2）如图乙所示

（3）

（4）等于

解析：（1）已知电源电动势，电压表V的量程为20 V，用此电压表测量电阻两端的电压不符合要求，的量程和内阻已知，可将定值电阻和串联改装成电压表来测待测电阻两端的电压。

（3）由电路图可知，待测电阻两端的电压，通过待测电阻的电流，则待测电阻的阻值为。

（4）测得的待测电阻两端的电压和通过待测电阻的电流均为真实值，在不考虑读数误差的情况下，待测电阻阻值的测量值等于真实值。

15.答案：（1）

（2）

解析：（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上。

作出光恰在圆弧面上发生全反射的情况，如图所示。

由全反射知识有

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.答案：（1）

（2）

解析：（1）初始时，右管中气柱a的压强为

左管中气柱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，根据理想气体状态方程有

解得

（2）气柱a发生等压变化，有

解得

则水银柱A下降的高度为

17.答案：（1）

（2）

（3）15 J

解析：（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

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.答案：（1）

（2）

（3）

解析：（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，故碰撞后C将向右做加速运动，根据牛顿第二定律有

设经过时间与C右端的挡板发生弹性正碰，与C碰前瞬间的速度分别为，则

且

解得

设碰后瞬间与C的速度分别为，则

解得