山东省普高大联考2023-2024学年高二上学期11月联合质量测评物理试卷(含答案)

这是一份山东省普高大联考2023-2024学年高二上学期11月联合质量测评物理试卷(含答案)，共20页。试卷主要包含了单选题，多选题，计算题，实验题等内容，欢迎下载使用。

一、单选题
1、有甲、乙两个单摆（同一地点），其振动图象如图所示，则甲乙两单摆的摆长之比是多少( )
A.4:9B.9:4C.2:3D.3:2
2、如图所示，水平地面上固定一个足够大的倾角37°的光滑斜面。将小球分两次以大小为的速度从斜面上同一点抛出，第一次速度沿斜面向下，第二次速度水平向右，小球沿斜面运动到斜面底端的过程中( )
A.弹力对小球的冲量相同，做功也相同B.合力对小球的冲量不同，做功也不同
C.重力对小球的冲量不同，做功相同D.小球到底端时动量和动能都相同
3、一物理兴趣小组利用如下装置研究竖直运行电梯中物体的超失重问题：将力传感器上端固定在电梯天花板上，下端悬挂一个质量为m的钩码。当电梯在1楼和6楼之间从静止开始运行然后再到静止的过程中，数据采集系统采集到拉力F随时间t的变化如图所示。忽略由于轻微抖动引起的示数变化，下列说法正确的是( )
A.在c时刻，电梯下降速度达到最大
B.a到f的过程中钩码受拉力的总冲量为零
C.图形abc的面积小于图形def的面积
D.a到f的过程中钩码受合力的总冲量为零
4、山东省沿海地区冬季风势较大，已知通常情况风速范围为6m/s~12m/s，风迎面垂直吹向一固定的交通标志牌，则当风速分别为12m/s和6m/s时，该交通标志牌受到风的作用力之比( )
A.B.C.D.
5、如图所示，一根固定在墙上的水平光滑杆，左侧固定着轻弹簧。轻弹簧自由端与右侧墙壁距离为x。套在杆上的小球从右侧以初速度v向左运动，小球将做周期为T的往复运动，且小球与墙面的碰撞没有能量损失。则( )
A.小球做简谐运动
B.若小球的初速度为，则其运动周期小于2T
C.小球第一次向左运动压缩弹簧，弹簧的最大形变量即为x
D.从小球第一次压缩弹簧开始计时，到小球第一次恰好离开弹簧为止，该段时间内左侧墙壁受到的弹簧弹力的冲量为0
6、在光滑水平地面上放一个质量为2kg的内侧带有光滑弧形凹槽的滑块M，凹槽的底端切线水平，离地高度为5cm，如图所示。质量为1kg的小物块m以的水平速度从滑块M的底端沿槽上滑，恰好能到达滑块M的顶端，然后滑下离开凹槽。重力加速度取，不计空气阻力。则下列说法正确的是( )
A.小物块落地时与槽左端的水平距离为30cm
B.小物块m离开槽后做自由落体运动
C.弧形凹槽的高度为45cm
D.小物块对滑块先做正功后做负功
7、一列简谐横波沿x轴正向传播，波长为120cm，振幅为8cm，介质中有a和b两个质点，其平衡位置分别位于和处。某时刻b质点的位移为，且向y轴正方向运动。从该时刻开始计时，a质点的振动图象为( )
A.B.
C.D.
8、如图，两辆完全相同的小车A和B静止在光滑水平面上，两小车紧靠在一起而不粘连，B车轮有锁定装置，一旦锁定，B车将保持静止。在小车A上竖直固定一轻质细杆，长为的轻质细绳的一端系在细杆顶端，另一端拴一质量的小球，已知每辆小车的质量，重力加速度，细杆的高度大于绳长。现将小球向右拉至细绳水平且绷直后由静止释放，下列说法正确的是( )
A.若B车锁定，小球释放后第一次运动到最低点时，受绳的拉力大小为10N
B.若B车锁定，释放小球后到小球第一次到达最低点后能向左上升的最大高度为
C.若解除B车的锁定，小球第一次到达最低点时，受绳子拉力大小为46N
D.若解除B车的锁定，小球第一次到达最低点后能向左上升的最大高度为
二、多选题
9、如图所示，有一周期为1s、波长为1m，沿x轴正方向传播的波，当时该波恰好传到B点，AB两点间波形如图所示，且图中已标出各点坐标。则时CD段和EF段的波形图分别为( )
A.B.
C.D.
10、如图，直线a为某电源的图线，直线b和c分别为电阻、的伏安特性曲线。现用该电源分别与、组成闭合电路甲和乙。由图象能确定的是( )
A.的阻值大于的阻值
B.甲乙电路中电源效率相等
C.甲乙电路中电源内阻消耗的功率相等
D.甲乙电路中电源输出功率的大小关系不能确定
11、防空导弹是指从地面发射攻击空中目标的导弹。如图所示，某防空导弹斜射向天空，到最高点时速度大小为，离地高度为H，突然爆炸成质量均为m的两块。其中弹头A以速度v沿的方向飞去，且爆炸过程时间为且极短。整个过程忽略空气阻力，则下列说法正确的是( )
A.爆炸后的一瞬间，弹尾B一定沿着与相反的方向飞去
B.爆炸后，弹尾B可能做自由落体运动
C.爆炸过程中，弹尾对弹头的平均作用力大小为
D.爆炸过程释放的化学能为
12、如图所示，在水平光滑地面上停放着一辆质量为m的小车，小车上半径，四分之一光滑圆弧轨道在最低点与水平轨道AB相切于A点。在水平轨道的右端固定一个轻弹簧，弹簧处于自然长度时左端位于水平轨道的B点正上方，B点右侧轨道光滑，A、B的距离为，一个质量也为m的可视为质点的小物块从圆弧轨道最高点以的竖直速度开始滑下，则在以后的运动过程中（重力加速度为，弹簧始终在弹性限度内，空气阻力不计。）( )
A.若A、B间的轨道光滑，则小车可获得的最大速度为
B.若A、B间的轨道光滑，物块运动到最高点时到水平轨道的高度为
C.若物块与A、B间轨道的动摩擦因数为0.5，则物块最终停在A点
D.无论A、B间轨道是否光滑，物块和小车系统的总动量都是守恒的
三、计算题
13、简谐横波沿x轴正方向传播，图为某时刻波形图。波源位于处，且波源的位移随时间变化关系为。求：
（1）此波的波长、周期和波速；
（2）以图中该时刻为计时起点，写出处质点的位移随时间变化关系。
14、某水利灌溉系统如图所示，水以的速度水平喷出，每秒喷出水的质量为5.0kg。喷出的水是从水库抽取的，喷口离水面的高度保持不变。水泵由电动机带动，电动机正常工作时，输入电压为220V，输入电流为。不计电动机的摩擦损耗，电动机的输出功率完全提供给水泵。已知水泵的抽水效率（水泵的输出功率与输入功率之比）为60%，忽略水在管道中运动的机械能损失。（g取）求：
（1）每秒水泵对水做的功；
（2）电动机线圈的电阻。
15、平静的湖面上，一艘质量，长的小船漂浮着，质量的年轻的水手倚在船尾休息。在与船身同直线的船头正前方处传来小孩扑腾呼救的声音。水手马上起身跑向船头并以相对小船的水平速度一跃而下，后落入水中。水手入水后立即以速度匀速游向落水小孩并成功施救。不考虑湖面对船的阻力和水手受到的空气阻力。请你求解：
（1）水手在小船上跑动过程中小船后退的距离s；
（2）水手离开小船时小船的速度大小；
（3）水手入水后经多长时间能到达小孩处？
16、为了减少在航空托运中损坏行李的事情发生，某实验小组设计了如下图所示的缓冲转运装置，卸货时飞机和缓冲装置A固定不动，转运车B靠紧A。包裹C沿缓冲装置A的光滑曲面由静止滑下，经粗糙的水平部分，滑上转运车B并最终停在转运车B上被运走，B的右端有一固定挡板。已知C与A、B水平面间的动摩擦因数均为，转运车B与地面间的摩擦可忽略。转运车B的质量为，，A、B水平部分的长度均为。某包裹C质量为，可视为质点且无其它包裹影响，重力加速度。C与B的右挡板发生碰撞时间极短，碰撞时间和损失的机械能都可忽略。
（1）若该包裹从高度处由静止滑下，在缓冲装置A的光滑曲面上经滑入粗糙水平轨道，求此包裹在曲面运动过程中合外力冲量大小和受到的重力冲量的大小；
（2）若该包裹从高度处由静止滑下，求此包裹在距转运车B右端多远的位置不再相对B滑行；
（3）为使该包裹能滑上并停在转运车B上，则该包裹释放时h的范围。（结果保留两位有效数字）
四、实验题
17、某实验兴趣小组，设计了如下实验验证动量守恒定律。实验的主要步骤如下：
①两个直径相同的小球，用游标卡尺测量小球的直径d，其示数如图2所示，用天平测量A、B的质量分别为：、；
②用两条等长的细线分别将A、B悬挂在同一高度，且自然下垂时两球恰好相切；
③将A球向左拉起，使悬线与竖直方向夹角为θ时由静止释放，与B球碰撞后，测得A球向左摆到最高点时，其悬线与竖直方向夹角为α，球B向右摆到最高点时，其悬线与竖直方向夹角为β，实验中角度的测量使用量角器。
回答下列问题：
（1）本次实验中两小球的质量关系为：________（填大于、小于或等于）；
（2）根据图2，小球的直径________cm；
（3）若两球碰撞前后动量守恒，则其表达式为________（用实验中测量的量表示）。
18、实验小组测量某型号电池的电动势和内阻。电池内阻约为0.5欧。用电流表、电压表、滑动变阻器、定值电阻（阻值为2欧）、待测电池等器材组成如图1所示实验电路，由测得的实验数据绘制成的图象如图2所示。
（1）图1的电路图为图3中的________。（选填“A”或“B”）
A.B.
（2）如果实验中所用电表均视为理想电表，根据图2得到该电池的电动势________V。内阻________Ω。
（3）实验后进行反思，若考虑到电表内阻的影响，发现上述实验方案存在系统误差。误差分析可知电源电动势和内阻的真实值与电源电动势和内阻的测量值的关系为：________，________________。（两空均选填“大于”“小于”或“等于”）
参考答案
1、答案：A
解析：根据单摆的周期公式可知
同一地点，重力加速度相同，则甲乙的摆长之比和周期的平方成正比，即为4:9。
故选A。
2、答案：C
解析：A.小球沿斜面向下做匀加速直线运动，两次沿斜面的初速度不同，则运动时间不同，故弹力对小球的冲量不同，A错误；
B.合力相同，运动时间不同，则合力冲量不同；根据机械能守恒，小球两次到达斜面底端的动能相同，即动能变化量相同，合力做功相同。B错误；
C.重力相同，时间不同，则重力对小球的冲量不同；下降高度相同，则重力做功相同，C正确；
D.小球到达底端的速度方向不同，则到底端时动量不同，D错误。
故选C。
3、答案：D
解析：A.由图可知，钩码的重力在a到c过程中，拉力F都大于重力，说明电梯处于超重状态，加速度向上，即电梯加速上升，在c时刻，电梯上升速度达到最大，故A错误；
B.物体始终受到拉力作用，拉力的冲量不为0，故B错误；
CD.图象中面积表示力对时间的积累，即冲量。由图可知，从a到f记录了电梯的一个运动过程，先向上加速（a到c过程），然后匀速（c到d过程），最后减速（d到f过程），即加速过程和减速过程的动量变化量大小相等，取向上为正，由动量定理可知ac过程中df过程中可知abc过程的力F的冲量大于def过程力F的冲量，故图形abc的面积等于图形def的面积。故C错误，D正确。
故选D。
4、答案：B
解析：设标志牌的面积为S，空气密度为ρ，取t时间，吹响标志牌的空气质量为
吹到标志牌后，风速变为零，根据动量定理
得
风的作用力与速度平方成正比，则该交通标志牌受到风的作用力之比。
故选B。
5、答案：B
解析：A.小球与墙面存在碰撞，小球没有做简谐运动，A错误；
B.若小球的初速度为，小球匀速运动的时间变为原来的二倍，与弹簧接触过程的时间不受速度影响，则其运动周期小于2T，B正确；
C.弹簧的最大形变量无法判断，C错误；
D.该段时间内左侧墙壁受到弹簧弹力始终向左，冲量不为零，D错误。
故选B。
6、答案：A
解析：AB.小物块在槽上运动的过程中，小物块与凹槽构成的系统在水平方向动量守恒，设小物块刚离开槽时，小物块速度为，槽的速度为，以向右为正方向，则水平方向根据动量守恒定律有
整个运动过程机械能守恒，故有
联立解得
（方向向左），
故小物块离开凹槽后做平抛运动，故小物块离开凹槽到落地过程中，竖直方向上有
水平方向上有
此过程中凹槽移动位移为
小物块落地时与槽左端的水平距离为
联立解得
，
故A正确，B错误；
C.小物块运动到凹槽最高点时，小物块与凹槽的水平方向速度相等，小物块与凹槽构成的系统在水平方向动量守恒，设小物块到达凹槽最高点时速度为v，以向右为正方向，则水平方向根据动量守恒定律有
上升到最高点的过程中系统机械能守恒，故有
联立解得
故C错误；
D.小物块在凹槽上运动过程中，小物块对滑块的正压力始终指向斜右下方，对滑块始终做正功后。故D错误。
故选A。
7、答案：D
解析：根据题意可知，有a和b两个质点其平衡位置相距
某时刻b质点的位移为，且向y轴正方向运动，令此时b点的相位为φ，则有
解得
，（向下振动，舍去）
由间距离关系有
解得
可知a点此时的位移为
即在负的最大位移处。
故选D。
8、答案：B
解析：A.若B车锁定，根据机械能守恒
根据牛顿第二定律
小球释放后第一次运动到最低点时，受绳的拉力大小为
A错误；
B.若B车锁定，当球到达最低点以后，根据动量守恒和机械能守恒
联立得
B正确；
C.若解除B车的锁定，根据
另
联立得
C错误；
D.由C选项得
，
小球到达最低点后两车分离，根据动量守恒和机械能守恒
得
D错误。
故选B。
9、答案：AC
解析：由题意可知，波的传播距离为6m，此时出质点开始向上振动，将波形画完整，可知AC选项正确。
故选AC。
10、答案：AD
解析：A.图线斜率等于电阻，如图可知，的阻值大于的阻值，A正确；
B.电源效率为
甲电路的路端电压大于乙电路的路端电压，则甲电路的电源效率大于乙电路的电源效率，B错误；
C.电源内阻消耗的功率为
甲电路的电流小于乙电路的电流，则甲电路的电源内阻消耗的功率小于乙电路的电源内阻消耗的功率，C错误；
D.电源输出功率为
由于不明确路端电压与电流乘积大小，甲乙故电路中电源输出功率的大小关系不能确定，D正确。
故选AD。
11、答案：BD
解析：A.爆炸过程系统在水平方向动量守恒，以方向为正方向，则由动量守恒定律有
解得
由于v与的大小关系未知，故无法判断弹尾的运动方向，故A错误；
B.由上分析可知，当时，弹尾的速度为零，则弹尾做自由落体运动。故B正确；
C.以弹头为研究对象，以方向为正方向，在水平方向上由动量定律可得
解得
故C错误；
D.根据能量守恒可知，爆炸释放的化学能等于系统动能的变化量，故有
根据动量守恒定律有
整理可得
故D正确。
故选BD。
12、答案：BC
解析：A.小球运动至A点时速度最大，根据水平方向的动量守恒和机械能守恒得
得
故A错误；
B.物块运动到最高点时，物块与小车水平方向共速，且速度为零，则物块以做竖直上抛运动，物块运动到最高点时到水平轨道的距离为
故B正确；
C.物块和小车组成的系统在水平方向动量守恒，所以物块静止时，小车也静止，所以由系统的能量守恒定律
其中
解得
A、B的距离为，所以物块最终停在A点，故C正确；
D.无论A、B间轨道是否光滑，物块和小车系统在水平方向动量是守恒的，故D错误。
故选BC。
13、答案：（1），，（2）
解析：（1）由波形图可知，此波的波长，位移随时间变化的关系得，由
可得
由
可得此波的传播速度
（2）根据图中时刻处的质点处于平衡位置，且即将向下振动可知，以该时刻为计时起点处质点的初相位为π。振动方程为
14、答案：（1）450J（2）
解析：（1）水泵的输出功率
解得
即每秒做功为450J。
（2）由水泵的抽水效率关系
解得
又
解得
15、答案：（1）（2）（3）
解析：（1）取水手运动方向为正，由系统动量守恒得
又
解得
（2）设水手离船时速度，为相对速度，则
取水手运动方向为正，由系统动量守恒得
解得
，
（3）水手空中水平方向前近距离
水手入水时距施救点
入水后游到施救点时间
解得
16、答案：（1）；（2）（3）
解析：（1）包裹从高度处由静止滑下，由机械能守恒得
合力的冲量
重力的冲量
联立，解得
，
（2）包裹从高度处由静止滑下到进入转运车，由动能定理得
解得
C与B相互作用的全过程，两者组成的系统满足动量守恒，取向右为正方向，则
由能量守恒定律得
且包裹停下来的位置距转运车右端的距离为
解得
（3）设包裹高度处由静止滑下，恰好进入转运车，由动能定理得
则为C下滑的最小高度，解得
若C滑上小车，C与小车弹性碰撞后返回至小车最左端时两者共速，为C不会从小车上掉下的最大高度，设最大高度为，选水平向右的方向为正方向，由C、车动量守恒可得
由能量守恒得
，
解得
所以
17、答案：（1）小于（2）（3）
解析：（1）依题意，碰撞后A球反向，则两小球的质量关系为小于。
（2）游标卡尺读数为。
（3）若两球碰撞前后动量守恒，取水平向右为正方向，则有
小球摆动过程，机械能守恒，有
，，
联立，解得
18、答案：（1）B（2）4.5；0.5（3）大于；大于
解析：（1）由实物图连接可知电压表和电源直接并联，故图1的电路图为图3中的B。
（2）根据闭合电路欧姆定律有
可知图象纵轴的截距表示电源电动势E，图象斜率的绝对值表示电源内阻r，根据图象可知
，
得
（3）当电压表示数为零时，电流表示数等于短路电流，故短路电流没有误差。当电压表示数增大时，干路电流大于电流表示数，且差值越来越大，则图线与纵坐标截距和图线斜率均变大。即电动势的真实值大于测量值，电源内阻的真实值大于测量值。