山东省2020-2021学年高二物理上学期12月质量监测联合调考试题B1（含解析）

山东省 2021-2021 学年高二物理上学期 12 月质量监测联合调考试题 B1（含解析） 第卷（选择题共 40 分） 一、单项选择题：本题共 8 小题，每小题 3 分共 24 分每小题只有一个选项符合题目要求。 1. 条形磁铁产生的磁场的磁感线如图所示，图中 a、 b、 c、 d 四个位置中，磁感应强度最大 的位置为（） A. a B. b C. c D. d 【答案】A 【解析】 【分析】 【详解】磁感线疏密程度表示磁感应强度大小，由图可知， a 处磁感线最密，则 a 处磁感应 强度最大 故选 A。 2. 关于电磁波，下列说法正确的是（） A. 变化的电场和变化的磁场由近及远向外传播，形成电磁波 B. 电磁波是一种物质不能在真空中传播 C. 红外线的波长比 X 射线的波长短 D. 电磁波能传播信息，但不能传播能量 【答案】A 【解析】 【分析】 【详解】A. 变化的电场和变化的磁场由近及远向外传播，形成电磁波，A 正确； B. 电磁波是一种物质，能在真空中传播，B 错误； C. 红外线的波长比 X 射线的波长长，C 错误； D. 电磁波能传播信息，也能传播能量，D 错误。 故选 A。 3. 如图甲所示，弹簧振子在 M、 N 之间做简谐运动以平衡位置 O 为原点，向右为 x 轴正方向， 建立 x 轴。若从振子位于 N 点时开始计时， T 为弹簧振子的振动周期，则其振动图像可能为 图乙中的（） A. B. C. D. 【答案】C 【解析】 【分析】 【详解】设向右为 x 正方向，振子运动到 N 点时，振子具有正方向最大位移，所以振子运动 到 N 点时开始计时振动图象应是余弦曲线，故 C 正确，ABD 错误。 故选 C。 4. 中国已成功发射可重复使用试验航天器。某实验小组仿照航天器的发射原理，在地球表 面竖直向上发射了一质量为 M（含燃料）火箭，当火箭以大小为 v0的速度竖直向上飞行时， 火箭接到加速的指令瞬间向后喷出一定质量的气体，气体喷出时速度大小为 v1，加速后航天 器的速度大小为 v2，不计喷气过程重力的影响，所有速度均为对地速度。则喷出气体的质量 为（） A. B. C. D. 21Mv201()v201()Mv12Mv 【答案】B 【解析】 【分析】 【详解】规定航天器的速度方向为正方向，由动量守恒定律可得 Mv0=（ M-m） v2-mv1 解得 201v 故 B 正确，ACD 错误。 故选 B。 5. 吸尘器已经广泛地进入了千家万户某微型吸尘器的直流电动机的内阻一定把它接电压为 0.2V 的电路时，电动机不转，测得此时流过电动机的电流为 0.4A；若把电动机接入电压为 2V 的电路中，电动机正常工作，工作电流为 1A下列判断正确的是（） A. 电动机线圈的电阻为 2 B. 电动机正常工作时消耗的功率为 1.5W C. 电动机正常工作时的输出功率为 0.5W D. 电动机正常工作时的效率为 75% 【答案】D 【解析】 【分析】 【详解】A电动机不转时，电能全部转化为电阻发热产生的热量，根据欧姆定律可知，线 圈电阻为 10.5URI A 错误； B电动机正常工作时消耗的电功率为 2V1A2WPUI B 错误； C电阻发热消耗的功率为 210.5.PIR热 故电动机正常工作时的输出功率为 W.1.出 热 C 错误； D电动机正常工作的效率为 10%75P出 D 正确。 故选 D。 6. 光滑的水平面上叠放着质量分别为 1kg 和 0.5kg 的两木块 M、N，木块 M 与一劲度系数为 100N/m 的水平轻弹簧相连，弹簧的另一端固定在墙上，如图所示。已知两木块间的动摩擦因 数为 0.3，认为最大静摩擦力等于滑动摩擦力，要使这两个木块一起振动（不发生相对滑动） ， 取重力加速度大小 g=10m/s2，弹簧始终在弹性限度内，则振动的最大振幅为（） A. 1.5cm B. 3cm C. 4.5cm D. 9cm 【答案】C 【解析】 【分析】 【详解】对整体最大振幅时有 NMkAma 隔离分析，当最大振幅时，两木块间的摩擦力达到最大静摩擦力，则有 Nfg 联立解得 A=4.5cm 故 C 正确，ABD 错误。 故选 C。 7. 一钩码和一轻弹簧构成弹簧振子，可用如图甲所示的装置研究该弹簧振子的受迫振动。 匀速转动把手时，曲杆给弹簧振子以驱动力，使振子做受迫振动。若保持把手不动，给钩码 一向下的初速度，钩码便做简谐运动，振动图像如图乙所示当把手以某一速度匀速转动，受 迫振动达到稳定时，钩码的振动图像如图丙所示。下列说法正确的是（） A. 弹簧振子的固有周期为 8s B. 驱动力 的 周期为 4s C. 减小驱动力的周期，弹簧振子的振幅一定减小 D. 增大驱动力的周期，弹簧振子的振幅一定减小 【答案】D 【解析】 【分析】 【详解】A图象乙是振子自由振动时的周期，由图象可知，弹簧振子的固有周期为 T=4s 故 A 错误； B由题图丙可知弹簧振子做受迫振动的周期为 8s，所以驱动力的周期为 8s，故 B 错误； C当物体 的 驱动力的频率等于物体的固有频率时，物体的振动达到最强，故当驱动力的周 期在 4s 附近时，弹簧振子的振幅最大，所以减小驱动力的周期，弹簧振子的振幅可能增大， 故 C 错误； D当物体的驱动力的频率等于物体的固有频率时，物体的振动达到最强，故当驱动力的周 期在 4s 附近时，弹簧振子的振幅最大，所以增大驱动力的周期，弹簧振子的振幅一定减小， 故 D 正确。 故选 D。 8. 水平地面上两物块 A、 B 用细线连接，质量分别为 mA、 mB，在水平恒力 F 作用下向右匀速 运动，速度大小为 v。某时刻细线突然断裂，当 A 物块恰好停止运动时， B 物块的速度大小 为（） A. B. C. D. AB()mvAB()mvBAmvABmv 【答案】B 【解析】 【分析】 【详解】对 AB 组成的系统合外力为零，满足动量守恒定律，由动量守恒定律得 ABBmv（ ） 解得 BBvv 故 B 正确，ACD 错误。 故选 B。 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. 如图所示， R1=2， R2=3， R3=6，若 R1、 R2、 R3两端电压分别为 U1、 U2、 U3，则下列 关系式正确的是（） A. U1 U2 B. U1=U2 C. U2 U3 D. U2=U3 【答案】BD 【解析】 【分析】 【详解】AB R2、 R3的并联电阻为 23=+R R2、 R3的并联后与 R1串联，两串联部分电阻相等，则 U1=U2 故 A 错误，B 正确； CD由图可知， R2、 R3并联，则其两端电压相等，即 U2=U3 故 C 错误，D 正确。 故选 BD。 10. 某个质点做简谐运动的图像如图所示。下列说法正确的是（） A. 0 时刻，质点是从平衡位置沿 x 轴负方向运动的 B. 第 1s 末质点的速度最大，且沿 x 轴负方向 C. 第 3s 末质点的加速度最大，且沿 x 轴正方向 D. 质点在第 4s 内的回复力不断减小，且方向沿 x 轴负方向 【答案】AD 【解析】 【分析】 【详解】A根据图像可知，0 时刻，质点是从平衡位置沿 x 轴负方向运动，故 A 正确； B根据图像可知，第 1s 末质点处于负向最大位移处，速度为零，故 B 错误； C根据图像可知，第 3s 末质点处于正向最大位移处，回复力最大，则加速度最大，方向指 向 x 轴负方向，故 C 错误； D根据图像可知，质点在第 4s 内向平衡位置运动，回复力不断减小，且方向沿 x 轴负方向， 故 D 正确。 故选 AD。 11. 一质量为 1kg 的物体在力的作用下，由静止开始做直线运动，其 v-t 图像如图所示，由 图可知（） A. 01s 内，物体受到的合力大小为 5N B. 1s2s 内，物体受到的合力的冲量为 0 C. 1s2s 内，物体的位移为 0 D. 2s5s 内，物体的动量变化大小为 10kgm/s 【答案】AC 【解析】 【分析】 【详解】A在 01s 内，直线的斜率不变，加速度不变，可得加速度为 2250m/s/1vat 由牛顿第二定律得 F 合 =ma 解得 F 合 =5N 故 A 正确； B根据动量定理 Itmv合 可得 1s2s 内，物体受到的合力的冲量为 10NsI 故 B 错误； C v-t 图象与时间轴围成的面积表示位移，可知 1s2s 内，物体通过的位移大小相等，方向 相反，所以 1s2s 内物体的位移为 0，故 C 正确； D根据动量定理 ItFmv合 可得 2s5s 内，物体的动量变化大小为零，故 D 错误。 故选 AC。 12. 两质量均为 1kg 的小球 1、2（均视为质点用长为 1m 的水平轻质杆相连，置于光滑水平 面上，且小球 1 恰好与光滑竖直墙壁接触，如图所示。现用斜向左上方的力 F 拉动小球 1， 使小球 1 贴着竖直墙壁上升，小球 2 沿水平面向左运动，直到杆与水平面的夹角 =53，此 时小球 2 的速度大小为 m/s。取 sin53=0.8，cs53=0.6，重力加速度大小 g=10m/s2。下 53 列分析正确的是（） A. 此时小球 1 的速度大小为 1m/s B. 该过程中小球 1 受到的合力的冲量为 1.25Ns C. 该过程中杆对小球 1 做的功为 J 258 D. 该过程中力 F 对小球 1 做的功约为 8.2J 【答案】BC 【解析】 【分析】 【详解】A两球沿杆子方向上的速度相等，则有 v1cos37=v2cos53 代入数据解得 15m/s4 故 A 错误； B根据动量定理可得该过程中小球 1 受到的合力的冲量为 5kg/s=1.25/s4Ip 故 B 正确； C对 2 球，根据动能定理得 22215J=318Wmv 所以该过程中杆对小球 1 做的功为 ，故 C 正确； 5-J8 D对 1 球，根据动能定理 221FWmghv 其中 cos37l 联立代入数据解得 10.2JFW 故 D 错误。 故选 BC。 第卷（非选择题共 60 分） 三、非选择题本题共 6 小题，共 60 分。 13. 用如图甲所示的水平气垫导轨来验证动量守恒定律，用频闪照相机闪光 4 次拍的照片如 图乙所示，已知闪光时间间隔 t=1s，闪光本身持续时间极短。已知在这 4 次闪光的时间内 A、B 均在 0160cm 范围内，A、B 碰撞过程时间极短，且第一次闪光时，A 恰好过 x=110cm 处， B 恰好过 x=140cm 处，则由图可知： (1)两滑块在 x=_cm 处相碰。 (2)两滑块在第一次闪光后 t=_s 时发生碰撞。 (3)若碰撞过程中满足动量守恒，则 A、B 两滑块 的 质量之比为_。 【答案】 (1). 120cm (2). 0.5s (3). 2：3 【解析】 【分析】 【详解】(1)1由于 B 只有两张照片，因此碰后一定处于静止状态，因此在 x=120cm 处相碰。 (2)2由物块 A 的照片可知，碰后 A 的速度为 2(60)1m0.4/ssxvt 碰后 A 从 120cm 处运动到 100cm 处所用时间 21(20)1s0.5.4t 因此碰前滑块 A 从 110cm 运动到 120cm 处所用时间 1.stt 因此两滑块在第一次闪光后 0.5s 时发生碰撞。 (3)3碰前 A 的速度 2A(10)m0./s.5sxvt 碰前 B 的速度 2B(140)0.4/s.5sxvt 根据动量守恒，规定向左为正方向 ABAmvv 代入数据可得 AB:2:3 14. 在做“用单摆测定重力加速度”的实验时，用游标卡尺测得摆球的直径 d=1.00cm。取 =3.14。 （1）让刻度尺的零刻度对准摆线的悬点，摆线竖直下垂，如图甲所示，摆线在图中未画出， 摆球只画了部分，那么单摆的摆长是_cm。 （2）若用停表测得了 40 次全振动的时间如图乙所示，则单摆的摆动周期是_s。 （3）根据测得的实验数据可知，当地重力加速度大小 g=_m/s2。 （结果保留两位小数） （4）若发现测得的当地重力加速度比实际的当地重力加速度大，则下列原因可能正确的是 _。 A.测得的摆线长偏小 B.测得 的 周期偏小 【答案】 (1). 87.88cm (2). 1.88s (3). 9.80m/s 2 (4). B 【解析】 【分析】 【详解】(1)1摆线的长度为单摆自然下垂时摆线的长度与摆球的半径之和，所以摆长为刻 度尺的读数-摆球的半径，即为：88.38 cm -0.5 cm =87.88cm (2)2根据秒表的读数规则，图乙内圈示数，即示数为 60 秒；图 2 外圈示数或右图示数为 15.2，所以秒表的示数为 t=75.2s 所以单摆的周期为 75.218s40tTN (3)3根据单摆的周期公式 2Lg 可得 222243.140.87m/s9.80/sLgT (4)4根据单摆的周期公式 2Lg 可得 24LT A测得的摆线长偏小，由上可知重力加速度减小，故 A 错误； B测得的周期偏小，由上可知重力加速度偏大，故 B 正确。 故选 B。 15. 弹簧振子以 O 点为平衡位置，在 B、 C 两点之间做简谐运动。 B、 C 相距 10cm。 t=0 时刻 振子处于 B 点，经过 t1=2s，振子第一次到达 C 点。求： （1）振子振动的周期； （2）振子在 t2=7s 内通过的路程； （3）振子在 B 点的加速度大小与它距 O 点 3cm 处的 P 点的加速度大小的比值。 【答案】(1) 4s；(2) 35cm；(3) 5：3 【解析】 【分析】 【详解】(1)振子从 B 到 C 所用时间 2 s，为周期 T 的一半，振子运动的周期 T=2t1 解得 T=4s (2)设振幅为 A 由题意知 BC=2A=10cm 解得 A=5cm 振子在 1 个周期内通过 的 路程为 4A，故在 t2=7s 内通过的路程 s= =35cm 24tAT (3)根据牛顿第二定律可得振子的加速度 kaxm 即 所以 aB： aP=xB： xP=5：3 16. 某同学用如图甲所示的电路来测量干电池的电动势和内阻，并将测量的结果绘成如图乙 所示的 U I 图像。 （电压表与电流表均为理想电表） (1)求干电池的电动势和内阻； (2)若把该干电池与标有“3V 1.5W”的小灯泡连成闭合电路，认为小灯泡电阻恒定不变。求 小灯泡的实际功率。 （结果保留两位有效数字） 【答案】(1)1.5V； ；(2)0.17W3 【解析】 【分析】 【详解】(1)由题图可知干电池的电动势 E=1.5V 内阻为 3UrI (2)由 可得小灯泡的电阻 2=UPR额额 R=6 通过小灯泡的电流 EIrR 小灯泡的实际功率 P=I2R，解得 P=0.17W 17. 如图所示，长 L=6m 的木板右端固定一立柱，木板和立柱的总质量 M=50kg，木板置于水 平地面上，木板与地面间的动摩擦因数 =0.05，质量 m=50kg 的人立于木板左端，木板与人 均静止。现人相对地面以大小 a1=2m/s2的加速度匀加速向右奔跑至木板的右端并立即抱住立 柱（极短时间内，人与木板相对静止） ，取重力加速度大小 g=10m/s2，求： (1)人从开始奔跑至到达木板右端所经历的时间； (2)从人抱住立柱到木板和人静止，木板的位移大小。 【答案】(1)2s；(2)1m 【解析】 【分析】 【详解】(1)设在人相对木板奔跑时，木板的加速度大小为 a2，人与木板间的相互作用力大 小为 F，对人有 F=ma1 对木板有 2()Mmga 由几何关系得 221attL 解得 t=2s (2)当人奔跑至木板右端时，人的速度大小 v1=a1t 木板的速度大小 v2=a2t 人抱立柱过程中，系统动量守恒有 12()mMv共 解得 v 共 =1m/s 在随后的滑行过程中，对人与木板构成的整体，根据动能定理得 21()0()mgxv共 则木板的位移大小 x=1m 18. 如图所示，高 h=1.35m，倾角 =37的斜面固定在水平地面上，B 物体靠摩擦力静止在 斜面顶端，A 物体从斜面底端以 v0=6m/s 的初速度沿斜面上滑，与 B 物体发生弹性碰撞（碰 撞时间极短） 。已知 A、B 两物体质量关系为 mA=5mB，A、B 均可视为质点，不计空气阻力，不 计 A 物体与斜面间的摩擦力，取 sin37=0.6，cos37=0.8，重力加速度大小 g=10m/s2。求： （1）A 物体与 B 物体发生碰撞前瞬间的速度大小 vA1； （2）两物体发生碰撞结束时，B 物体的速度大小 vB； （3）从碰撞结束到 B 物体落地的过程中，B 物体的水平位移大小 x。 【答案】(1) 3m/s ；(2) 5m/s ；(3) 3.6m 【解析】 【分析】 【详解】(1)物体 A 沿斜面向上运动，由机械能守恒定律有 22011=+AAmvgh 解得 vA1=3m/s (2)A、 B 两物体发生碰撞过程中，动量守恒 12AABmvv 碰撞前后动能相等 2221=+AAB 联立解得 vB=5m/s (3)B 物体斜向上飞出时与水平方向夹角 =37，轨迹如图所示 对速度分解有 cosBxviny B 物体在竖直方向做竖直上抛运动，有 21Byhvtg B 物体在水平方向做匀速直线运动，有 x=vBxt 解得 x=3.6m