山東普高大聯(lián)考2023-2024學(xué)年高三上學(xué)期11月聯(lián)合質(zhì)量測評物理試題（解析版）

PAGEPAGE1山東普高大聯(lián)考11月聯(lián)合質(zhì)量測評試題高三物理本卷滿分100分，考試時間90分鐘注意事項：1、答題前，考生先將自己的學(xué)校、班級、姓名、考號、座號填涂在相應(yīng)位置。2、回答選擇題時，選出每小題答案后，用鉛筆把答題卡上對應(yīng)題目的答案標(biāo)號涂黑。如需改動，用橡皮擦干凈后，再選涂其他答案標(biāo)號。回答非選擇題時，將答案寫在答題卡上。寫在本試卷上無效。3、考試結(jié)束，考生必須將試題卷和答題卡一并交回。一、單項選擇題（本題共8小題，每小題3分，共24分。每小題只有一個選項符合題目要求）1.“天宮課堂”第四課于9月21日15時48分正式開課，神舟十六號航天員景海鵬、朱楊柱、桂海潮在中國空間站夢天實驗艙為廣大青少年帶來一場精彩的太空科普課。已知地球的半徑為R，天宮空間站距離地球表面的高度為kR，地球表面的重力加速度為g。下列說法正確的是（）A.神州十六號飛船的發(fā)射速度一定小于B.航天員在空間站中所受合力比靜止在地面上時小C.空間站所在位置的重力加速度為D.空間站所在位置的重力加速度為【答案】D【解析】A．第一宇宙速度為最小發(fā)射速度，故神州十六號飛船的發(fā)射速度一定大于。故A錯誤；B．航天員在空間站中所受合力提供向心力，合外力大于零。航天員在靜止在地面上時，所受合外力為零。故航天員在空間站中所受合力比靜止在地面上時大。故B錯誤；CD．根據(jù)牛頓第二定律，在地面上時，有在空間站時，有聯(lián)立解得故C錯誤，D正確。故選D?！军c睛】明確各個宇宙速度的物理意義，靜止的物體處于平衡狀態(tài)，合外力為零。根據(jù)萬有引力定律及牛頓第二定律進行分析。2.某帶電體周圍的電場線和等差等勢面如圖所示，其中a、b為帶電體表面的兩個點，c為電場中的一點。下列說法正確的是（）A.a點電勢和b點電勢相同 B.a點場強和b點場強相同C.a點場強小于c點場強 D.負電荷在c點的電勢能比在a點的電勢能小【答案】A【解析】A．沿電場線方向電勢降低，帶電體是個等勢體，所以a點電勢和b點電勢相同，故A正確；BC．等差等勢面越密電場強度越大，并且電場強度是矢量，所以a點場強和b點場強不相同，a點場強大于c點場強，故BC錯誤；D．沿電場線方向電勢降低，可知a點電勢高于c點電勢，負電荷在電勢越低的地方電勢能越大，所以負電荷c點的電勢能比在a點的電勢能大，故D錯誤。故選A。3.在杭州亞運會賽場上出現(xiàn)了一道獨特的風(fēng)景線：機器狗，它們忙碌地穿梭在賽場中，負責(zé)運送鐵餅和標(biāo)槍等體育器械。在某次比賽中，裁判將2kg的鐵餅夾到機器狗的背部讓其跑回運動員身邊，機器狗的加速度a隨時間t的變化關(guān)系如圖所示。下列說法正確的是（）A.機器狗做勻加速直線運動B.1s末機器狗達到最大速率，最大速率為1m/sC.內(nèi)和內(nèi)機器狗的運動方向相反D.機器狗以最大速率前進的距離為25m【答案】D【解析】A．由圖像可知，機器狗做加速度增大的加速直線運動，故A錯誤；B．根據(jù)圖像與橫軸圍成的面積表示速度變化量，則6s末機器狗達到最大速率，且故B錯誤；C．根據(jù)圖像可知，內(nèi)機器狗向正方向做加速運動，內(nèi)機器狗向正方向做勻速運動，內(nèi)機器狗向正方向做減速運動，根據(jù)對稱性可知，時機器狗的速度剛好減為0，故C錯誤；D．根據(jù)圖像可知，內(nèi)機器狗以最大速率做勻速運動，則有故D正確。故選D。4.如圖所示，空間中存在豎直向上的勻強電場E，質(zhì)量為M的劈形木塊靜止在粗糙水平面上，在劈形木塊上有質(zhì)量為m帶電量為的光滑小球被輕繩拴住懸掛在天花板上，繩子處于伸直狀態(tài)，已知繩子與豎直方向的夾角為，斜面傾角為，重力加速度為g，整個裝置處于平衡狀態(tài)，下列說法正確的是（）A.小球一定受到四個力的作用B.木塊對地面的摩擦力可能水平向右C.斜面對小球的支持力大小一定為D.輕繩對小球的拉力大小可能為【答案】B【解析】A.對小球受力分析，小球受到電場力，重力，支持力和細線拉力，如果重力和電場力等大反向，則沒有支持力和細線拉力，A錯誤；B.對小球，斜面體整體分析，如果重力大于電場力時，細線拉力的水平向右的分力與地面對木塊的摩擦力等大反向，則木塊對地面的摩擦力水平向右，B正確；C.對小球受力分析，小球受到重力和電場力如果等大反向，則斜面對小球沒有支持力，C錯誤；D.對小球受力分析，如果電場力小于重力時,由平衡知識可知，沿斜面方向則輕繩對小球的拉力大小不可能為，D錯誤。故選B。5.如圖所示，傾角為的光滑劈形木塊固定在地面上，現(xiàn)將一長度為l的輕繩一端固定在點，另一端系有質(zhì)量為m的小球，初始狀態(tài)下小球靜止在斜面上的O點，現(xiàn)將小球拉開傾角（很?。┖笥伸o止釋放，擺球運動到最低點時的速度為v，不計空氣阻力，小球的運動可視為單擺運動，已知重力加速度為g，則小球從最高點第一次到最低點運動過程中，下列說法正確的是（）A.擺球運動的周期為B.重力做功的平均功率為C.重力的沖量大小為mvD.擺球運動到最低點時重力的瞬時功率為mgv【答案】B【解析】A．重力加速度在沿斜面方向的分量為由于擺球在斜面內(nèi)做單擺運動，所以運動的周期為故A錯誤；B．小球從最高點第一次到最低點運動過程中，輕繩拉力和木塊支持力均不做功，所以重力做功為所以該過程中重力做功的平均功率為故B正確；C．根據(jù)動量定理可知，小球從最高點第一次到最低點運動過程中，合外力的沖量大小為mv，而小球所受合外力顯然不等于重力，所以重力的沖量大小不等于mv，故C錯誤；D．?dāng)[球運動到最低點時，重力與速度方向垂直，所以重力的瞬時功率為零，故D錯誤。故選B。6.如圖所示，質(zhì)量為M長為l的長木板靜止于粗糙水平面上，時，質(zhì)量為m的物塊（可視為質(zhì)點）以初速度從左端滑到長木板上，在運動過程中物塊剛好未從木板右端滑落，已知物塊與木板間的摩擦因數(shù)為。下列說法正確的是（）A.物塊滑到木板最右端的速度為B.小物塊減少的動能等于木板增加的動能和木板與物塊之間產(chǎn)生的內(nèi)能之和C.木板的動能一定小于D.木板的動能一定大于【答案】C【解析】A．物塊剛好未從木板右端滑落，則物塊到木板右端時，恰好有共同速度，如果物塊與木板組成的系統(tǒng)動量守恒，則解得由于水平面粗糙，木板受水平面的摩擦力，所以物塊與木板組成的系統(tǒng)動量不守恒，故物塊滑到木板最右端的速度不為，故A錯誤；BD．由能量守恒定律可知小物塊減少的動能等于木板增加的動能、木板與物塊之間產(chǎn)生的內(nèi)能以及水平面與木板之間產(chǎn)生的內(nèi)能之和，木板與物塊之間產(chǎn)生的內(nèi)能木板的動能一定小于，故BD錯誤；C．設(shè)物塊運動的位移大小，木板運動的位移大小，物塊與木板共同速度，物塊與木板因摩擦產(chǎn)生的熱量對木板由動能定理得則故C正確故選C。7.如圖所示，在勻速轉(zhuǎn)動的水平圓盤上，沿直徑方向放著用輕繩相連的物體A和B，A的質(zhì)量為3m，B的質(zhì)量為m。它們分居圓心兩側(cè)，與圓心的距離分別為，，A、B與盤間的動摩擦因數(shù)相同且均為。已知最大靜摩擦力等于滑動摩擦力，若A、B與圓盤一起繞中軸線勻速轉(zhuǎn)動，則圓盤轉(zhuǎn)動的最大角速度為（）A. B.C.D.【答案】C【解析】兩物塊A和B隨著圓盤轉(zhuǎn)動時，合外力提供向心力，則，根據(jù)質(zhì)量和半徑關(guān)系可知A所需向心力大，繩子拉力相等，所以當(dāng)圓盤轉(zhuǎn)速加快到兩物體剛好還未發(fā)生滑動時，A的靜摩擦力方向指向圓心，B的最大靜摩擦力方向指向圓外，有相對圓盤沿半徑指向圓內(nèi)的運動趨勢，根據(jù)牛頓第二定律知對B有對A有解得故選C。8.為估算雨水撞擊地面產(chǎn)生的平均壓強，某實驗小組在雨天將一圓形水杯置于雨中，當(dāng)雨滴豎直下落速度為10m/s時，測得內(nèi)杯中的水上升了18mm，雨水落到地面上時有一半反向濺起，速度為下落速度的，另一半速度減小為0，已知雨水的密度為，忽略風(fēng)力和空氣阻力的影響，不計雨滴的重力，則可以估算出壓強約為（）A. B. C. D.【答案】B【解析】設(shè)雨水落到地面上的面積為S，t時間內(nèi)落到雨水落到地面上上面雨滴的質(zhì)量為根據(jù)題意雨水落到地面上時有一半反向濺起，設(shè)豎直向上為正方向，根據(jù)動量定理可知另一半速度減小為0，根據(jù)動量定理根據(jù)壓強定義式代入數(shù)據(jù)解得Pa故選B。二、多項選擇題：本題共4小題，每小題4分，共16分。每小題有多個選項符合題目要求。全部選對得4分，選對但不全的得2分，選錯或不選得0分。9.質(zhì)量為M的帶有四分之一光滑圓弧軌道的小車靜止于光滑水平地面上，一質(zhì)量為m的小球以速度水平?jīng)_上小車，若，重力加速度為g，則（）A.小車和小球組成的系統(tǒng)機械能守恒B.小車和小球組成的系統(tǒng)動量守恒C.當(dāng)小球再次回到圓弧軌道最底端后將向右做平拋運動D.當(dāng)小球再次回到圓弧軌道最底端后將向左做平拋運動【答案】AC【解析】A．小球和小車組成的系統(tǒng)只有重力做功，機械能守恒，A正確；B．小球和小車組成的系統(tǒng)水平方向不受外力，水平方向動量守恒，豎直方向合外力不為零，故小球和小車組成的系統(tǒng)動量不守恒，B錯誤；CD．設(shè)小球離開小車時，小球的速度為，小車的速度為，選取向右為正方向，整個過程中動量守恒得由機械能守恒得聯(lián)立解得小球速度水平向右，當(dāng)小球再次回到圓弧軌道最底端后將向右做平拋運動，C正確，D錯誤。故選AC。10.隨著共建“一帶一路”倡議與沙特“2030愿景”深度對接，中國快遞公司入駐沙特，已建成覆蓋沙特全國的配送網(wǎng)絡(luò)。快遞公司工作人員利用傳送帶輸送快遞，如圖所示，傳送帶以恒定速率逆時針運動，工作人員沿傳送方向以速度從傳送帶頂端推下一件快遞P（可視為質(zhì)點），能正確描述P速度隨時間變化的圖像可能是（）A. B.C. D.【答案】ABD【解析】A．以速度將快遞P放到傳送帶上時，當(dāng)時，快遞相對于傳送帶沿斜面向上運動，摩擦力沿斜面向下，加速度沿斜面向下，大小為所以快遞相對于地面先做勻加速直線運動，若勻加速階段的位移時快遞到達傳送帶另一端時一直做勻加速直線運動。故A正確。BC．若勻加速階段的位移時，快遞先做勻加速直線運動，當(dāng)與傳送帶共速后，若,則快遞以加速度a1做勻加速，即且若勻加速階段的位移，且時，物塊與傳送帶共速后無相對運動，一起以v1做勻速直線運動，故B正確，C錯誤；D．當(dāng)時，快遞相對傳送帶向下運動，受沿斜面向上的摩擦力，所以快遞先做勻減速直線運動，當(dāng)減速到后，若快遞與傳送帶共速后相對靜止一起做勻速運動，故D正確。故選ABD。11.如圖所示為噴墨打印機簡化模型，重力可忽略的墨汁微粒，經(jīng)帶電室?guī)ж撾姾鬅o初速度地進入電壓為的加速電場，之后沿極板中線射入電壓為的偏轉(zhuǎn)電場，最終打在紙上。已知加速電場和偏轉(zhuǎn)電場兩極板間的距離均為d，偏轉(zhuǎn)電場兩極板板長為L，極板右側(cè)到紙張的距離也為L，墨汁微粒所帶電量為q，質(zhì)量為m，O點為紙張與電場中線的交點，偏轉(zhuǎn)電場的上極板接地（電勢為零），忽略極板邊緣電場的變化。則下列說法正確的是（）A.微粒從射入加速電場到打在紙上所用的時間為B.微粒從偏轉(zhuǎn)電場射出時的電勢為C.微粒從偏轉(zhuǎn)電場射出時的電勢為D.改變的大小，越大，微粒打到紙上的點到O點的距離越小【答案】CD【解析】A．微粒在加速電場中運動時，根據(jù)動能定理①可得微粒離開加速電場時的速度為由題可知微粒在垂直于電場線方向上做勻速直線運動，所以微粒從離開加速電場到打在紙上所用的時間為微粒從射入加速電場到打在紙上所用的時間大于故A錯誤；BC．帶電粒子在偏轉(zhuǎn)電場中偏轉(zhuǎn)距離為②聯(lián)立①②，可得設(shè)微粒從偏轉(zhuǎn)電場射出時的電勢為，在勻強電場中，有即解得故B錯誤，C正確；D．微粒從偏轉(zhuǎn)電場射出時的速度在沿電場線方向上的分速度為離開偏轉(zhuǎn)電場后運動時間為微粒打到紙上的點到O點的距離為因此改變的大小，越大，微粒打到紙上的點到O點的距離越小，故D正確。故選CD。12.物體a與b通過輕彈簧連接，b、c、d三個物體用不可伸長的輕線通過輕滑輪連接，如圖所示。物體c與物塊d之間的距離和物體d到地面的距離相等，系統(tǒng)處于靜止?fàn)顟B(tài)，a恰好和地面無擠壓。已知a、c、d的質(zhì)量均為m，彈簧的勁度系數(shù)為k。物體在運動過程中不會與滑輪相碰，不計一切阻力，物體碰地后不反彈，當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣葹間。下列說法正確的是（）A.將c與d間的線剪斷，此時bc間繩子的拉力為B.將c與d間的線剪斷，此時b的瞬時加速度為0C.將c與d間的線剪斷，b下降時的速度最大D.若ab質(zhì)量未知，突然彈簧與b物體脫離接觸，要保證物塊c在運動過程中不會著地，b的質(zhì)量應(yīng)滿足【答案】AD【解析】AB．剪斷c與d間的線之前，整個系統(tǒng)處于靜止?fàn)顟B(tài)，根據(jù)題意可知彈簧對b的作用力方向向下，大小為以cd為研究對象，c與b間的線對cd的拉力為設(shè)b物體質(zhì)量為M，以b為研究對象,則有解得將c與d間的線剪斷瞬間，cd間繩子的拉力突變?yōu)?。彈簧對b的作用力不變。bc加速度a大小相等，設(shè)此時bc間繩子的拉力為T，以c為研究對象，由牛頓第二定律得以bc整體為研究對象，由牛頓第二定律可得代入數(shù)據(jù)可得故A正確，B錯誤；C．由上分析可知，剪斷線后，b往下運動。當(dāng)b速度最大時，bc加速度均為零，設(shè)此時彈簧彈力為F1，以bc整體為研究對象，由平衡條件可得解得即當(dāng)b速度最大時，彈簧彈力為零。b下降的距離等于彈簧長度的變化量，根據(jù)胡克定律可得彈簧變化量為故C錯誤；D．設(shè)b物體質(zhì)量為M，d距離地面為L，d剛好落地時，bc的速度為v，對于bcd三物體組成系統(tǒng)，由機械能守恒得若c恰能著地，此時bc物體速度為零，對bc兩物體組成系統(tǒng)，其機械能守恒有聯(lián)立解得因脫離彈簧后，cd需向下運動，即加速度方向向下，以bcd為整體，有解得故b的質(zhì)量應(yīng)滿足故D正確。故選AD?！军c睛】剛性繩（形變不明顯）力可以發(fā)生突變，彈簧，橡皮筋等彈力不能突變。掌握關(guān)聯(lián)物體速度和加速度之間的關(guān)系。速度最大時，加速度最小，合外力為零。三、非選擇題：本題共6小題，共60分。13.利用圖1所示裝置來“驗證動量守恒定律”，安裝好實驗器材，通過小鉛錘將斜槽末端在紙上的投影計為點O。實驗步驟如下：①不放小球B，讓小球A從斜槽點C由靜止釋放，落在復(fù)寫紙上，如此重復(fù)多次②將小球B放在槽口末端，讓球A從點C由靜止釋放，撞擊球B，兩球落到復(fù)寫紙上，如此重復(fù)多次。③取下白紙，用圓規(guī)找出落點的平均位置點P、點M和點N，用刻度尺測量OM、OP、ON的長度。（1）關(guān)于本實驗的器材選擇和實驗操作，下列說法正確的是________A.球A的質(zhì)量必須大于球B的質(zhì)量B.兩小球的尺寸可以不同C.需要直接或間接測量小球在平拋運動過程中的時間和射程D.斜槽軌道必須是光滑的（2）實驗小組甲的數(shù)據(jù)為：，，測得，，，若兩個小球相碰前后動量近似守恒，其表達式可以表示為________（用測量的物理量符號表示）；（3）實驗小組乙只測量了OM、OP、ON的長度，若滿足關(guān)系式：________________（用測量的物理量符號表示）則可以認為兩球發(fā)生的是彈性碰撞?！敬鸢浮浚?）A（2）（3）【解析】（1）[1]A．A球質(zhì)量必須大于B球質(zhì)量，才能保證碰后兩者的速度均向右，A正確；B．碰撞要保證對心正碰，因此兩小球的尺寸必須相同，B錯誤；C．根據(jù)平拋運動的知識不需要直接或間接測量小球在平拋運動過程中的時間，就可以通過比較射程完成實驗，C錯誤；D．實驗要求每次入射小球到達軌道末端的速度相同，與斜槽軌道是否光滑無關(guān)，D錯誤。故選A。（2）[2]由于兩球從同一高度開始下落，且下落到同一水平面上，故兩球下落的時間相同，根據(jù)動量守恒定律可得在水平方向有根據(jù)平拋運動小球落地時間相等，則有求得（3）[3]若為彈性碰撞，則碰撞過程還需滿足機械能守恒，則有解得即14.“探究電容器充放電”的實驗裝置示意圖如圖1所示。所用器材如下：直流電源（電動勢為，內(nèi)阻可以忽略）、電容器、定值電阻、電流傳感器、單刀雙擲開關(guān)以及導(dǎo)線若干。（1）按照圖1連接電路，將開關(guān)S接1，電容器處于________過程（填“充電”或“放電”）（2）先把電容器接到電源上充電，然后用傳感器記錄電容器的放電過程的圖像如圖2所示，由圖可知電容器所帶的電荷量為________C，電容器的電容為________F。（計算結(jié)果均保留兩位有效數(shù)字）（3）電容器在整個充電、放電過程中的電勢差隨時間變化的圖像和兩極板電荷量隨時間變化的圖像，下列示意圖可能正確的是（）【答案】（1）充電（2）（3）AC【解析】（1）[1]照圖1連接電路，將開關(guān)S接1，電容器處于充電過程；（2）[2][3]電容器放電時，根據(jù)電流的定義變形后得到Q=It可知I-t圖像中，圖線與橫軸圍成的面積表示電荷量的多少，由圖乙可知，圖線與橫軸圍成的面積大約有40個小方格，則通過電荷量為Q=42×0.2×10-3×0.4C=C電容器的電容為=F（3）[4]AB．電源給電容器充電時，剛開始電荷量的變化率較大，后面變化率減小，因此充電圖像圖線斜率逐漸減小，放電時電荷量變化率剛開始比較大，后面變化率減小，因此放電圖像圖線斜率逐漸減小，故A正確，B錯誤；CD．根據(jù)由于C不變，因此Q與U的變化情況相同，故D錯誤，C正確。故選AC。15.兩列簡諧橫波分別沿x軸正方向和負方向傳播，兩波源分別位于和處，兩列波的波速均為。時刻兩列波的圖像如圖所示，此刻平衡位置在和的M、N兩質(zhì)點剛開始振動。（1）寫出處波源的振動方程；（2）求0~5s質(zhì)點P運動的路程s。【答案】（1）或；（2）56cm【解析】（1）由圖像可知波長振幅為根據(jù)波速波長與周期的關(guān)系解得角速度為所以處波源的振動方程為或（2）波傳到P點需要時間之后兩列波在P點振動加強，P點振動的振幅為兩列波振幅之和，即振動時間為質(zhì)點P運動的路程為16.2023年10月26日11時14分，長征二號F遙十七運載火箭托舉著神舟十七號載人飛船，在酒泉衛(wèi)星發(fā)射中心點火升空，送湯洪波、唐勝杰、江新林3名航天員奔赴“天宮”。火箭豎直升空過程簡化如下：質(zhì)量為M的火箭由靜止豎直升空，在極短的時間內(nèi)向后噴出的燃氣的質(zhì)量為m，火箭噴氣結(jié)束后的速度為，此后火箭發(fā)動機以恒定功率P加速，在升空過程中火箭與空氣垂直作用的等效面積為S，單位面積能承受的最大作用力為F，經(jīng)過時間t后火箭上升的高度為h，此時火箭的速度達到了最大值，已知火箭速度達到最大值時所受到的阻力為能承受的最大作用力的，升空過程中重力加速度為g保持不變，求：（1）噴出燃氣相對于地面的速度；（2）空氣阻力對火箭做的功?！敬鸢浮浚?）；（2）【解析】（1）火箭和燃氣系統(tǒng)動量守恒解得（2）火箭達到最大速度時，根據(jù)共點力平衡得根據(jù)瞬時功率的表達式可知火箭噴氣結(jié)束后到最大速度的過程根據(jù)動能定理解得17.如圖所示，半徑為R的半圓形光滑軌道AB豎直放置固定在水平面上，O點為半圓形軌道的圓心，整個空間存在水平向左的勻強電場，半圓形軌道與水平光滑絕緣軌道BC連接，BC軌道的右側(cè)和固定的光滑曲面CD連接，BD的水平距離為2R，D點與地面高度差，在距離B為的E處豎直向上拋出一帶電量為的小球（初速度未知），小球恰好從A點無碰撞進入圓弧