2024-2025学年湖南省永州市第四中学高三（上）第二次月考物理试卷（10月）（含答案）

2024-2025学年湖南省永州市第四中学高三（上）第二次月考
物理试卷（10月）
一、单选题：本大题共6小题，共24分。
1.结合课本和生活中出现的以下情景，下列说法正确的是( )
A. 图甲中木板对托盘的压力就是木块和木板的总重力
B. 图乙中伽利略利用该实验说明了“物体的运动不需要力来维持”
C. 图丙中同学推动同学时，对的作用力大于对的作用力
D. 图丁中，王亚平在太空授课时处于完全失重状态，重力消失了
2.某商场推出了用筷子夹金砖的游戏．商家将金砖的竖直剖面设计为等腰梯形，并要求顾客按如图所示方向夹金砖，若筷子与金砖之间的动摩擦因数为假设滑动摩擦力等于最大静摩擦力，若无论金砖质量如何都不能被夹起，则梯形的底角必须( )
A. 小于等于 B. 大于等于 C. 小于等于 D. 大于等于
3.我们常用支架与底板垂直的两轮手推车搬运货物。如图甲所示，将质量为的货物平放在手推车底板上，此时底板水平；缓慢压下把手直至底板与水平面间的夹角为。不计货物与支架及底板间的摩擦，重力加速度为，下列说法正确的是( )
A. 当底板与水平面间的夹角为时，底板对货物的支持力为
B. 当底板与水平面间的夹角为时，支架对货物的支持力为
C. 压下把手的过程中，底板对货物的支持力一直增大
D. 压下把手的过程中，支架对货物的支持力一直增大
4.年月日，全红婵在巴黎奥运会女子米跳台跳水决赛中，以总分分的成绩勇夺金牌，这一成绩不仅打破了伏明霞的纪录，而且以岁天的年龄，成为中国奥运历史上最年轻的三金王。从全红婵离开跳台开始计时，其重心的图像如图所示。不计空气阻力，重力加速度取，运动轨迹视为直线，取竖直向下为正方向。下列说法正确的是( )
A. 全红婵在入水前做自由落体运动
B. 全红婵在时浮出水面
C. 全红婵入水时的速度大小为
D. 全红婵在到的平均速度大小为
5.如图甲所示，筒车是利用水流带动车轮，使装在车轮上的竹筒自动水，提水上岸进行灌溉。其简化模型如图乙所示，转轴为，、、在同一高度，、分别为最低点和最高点，、为水面。筒车在水流的推动下做匀速圆周运动，竹筒做速圆周运动的半径为，角速度大小为，竹筒顺时针转动，在点开始打水，从点离开水面。从点到点的过程中，竹筒所装的水质量为且保持不变，重力加速度为下列说法正确的是( )
A. 竹筒做匀速圆周运动的向心加速度大小为
B. 水轮车上装有个竹筒，则相邻竹筒打水的时间间隔为
C. 竹筒过点时，竹筒对水的作用力大小为
D. 竹筒从点到点的过程中，其重力的功率逐渐减小
6.年月日时秒，我国“嫦娥六号”月球探测器由“长征五号”遥八运载火箭从位于海南的文昌航天发射场工位发射升空，主要目的是实现月球背面自动采样并返回。已知月球的半径，万有引力常数。关于“嫦娥六号”的发射及返回的整个过程，下列说法正确的是( )
A. 在转移轨道上火箭关机后，火箭携带探测器在滑行过程中做匀速直线运动
B. “嫦娥六号”在转移椭圆轨道的近月点进入月球工作轨道时与月球组成的系统的机械能要增加
C. 如果探测器登陆月球表面后，以初速度竖直向上抛出一个小球，上升的最大高度为远小于月球半径，则可得到月球的密度
D. 探测器取回月壤土返回地球，进入地球大气层后，由于所受合力增加，且合力做正功，所以机械能要增加
二、多选题：本大题共4小题，共24分。
7.如图所示，一束复色光经三棱镜后分开成、、和四种单色光。用这四种单色光分别照射金属钾板，其中光恰好可从金属钾板上打出光电子；也可以用这四种单色光分别作为双缝干涉实验的光源。下列说法正确的是( )
A. 光的频率最低 B. 光在棱镜中的折射率最大
C. 光产生的干涉条纹宽度最大 D. 光打出的光电子的最大初动能最大
8.抛秧是一种水稻种植方法。如图甲所示，在抛秧时，人们将育好的水稻秧苗大把抓起，然后向空中用力抛出，使秧苗分散着落入田间。这种种植方式相对传统插秧更省时省力。某同学研究抛秧的运动时，将秧苗的运动简化为以肩关节为圆心臂长为半径的圆周运动，忽略空气阻力，如图乙所示。秧苗离手瞬间，通过手指改变秧苗的运动速度，、两秧苗离开手后做不同的抛体运动，其轨迹在空中交于点。下列说法正确的是( )
A. 秧苗在起抛处，手对秧苗的作用力一定小于秧苗的重力
B. 秧苗在最低点，手对秧苗的作用力大于秧苗的重力
C. 秧苗先经过点
D. 秧苗初速度的水平分量一定大于秧苗的初速度的水平分量
9.如图所示，为皮带传输装置示意图的一部分，传送带与水平地面的倾角，、两端相距，质量为的物体以的速度沿方向从端滑上传送带，物体与传送带间的动摩擦因数处处相同，均为取，，，下列说法中正确的是( )
A. 开始时物体的加速度大小一定为
B. 若传送带不转动，物体沿传送带上滑的最大距离是
C. 若传送带逆时针运转的速度，物体沿传送带上滑的最大距离是
D. 若传送带顺时针运转的速度，物体从点到达点所需的时间是
10.如图所示，一倾角为的光滑斜面固定在水平面上，斜面的底端固定一垂直斜面的挡板，上端固定一定滑轮。劲度系数为的轻弹簧下端固定在挡板上，上端与质量为的物块连接。一跨过定滑轮的轻绳一端与物块连接，另一端与套在水平固定的光滑直杆上质量为的物块连接。初始时物块在水平外力作用下静止在直杆的点，且恰好与直杆没有相互作用，轻绳与水平直杆的夹角也为，去掉水平外力，物块由静止运动到点时轻绳与直杆间的夹角。已知滑轮到水平直杆的垂直距离为，重力加速度大小为。弹簧轴线、物块与定滑轮之间的轻绳与斜面平行，不计滑轮大小及摩擦，，。则下列说法正确的是( )
A. 物块在点时弹簧的伸长量为
B. 物块从点运动到点时，物块的势能减少量等于、两物块增加的总动能
C. 物块从点运动到点的过程中，轻绳拉力对物块做的功为
D. 物块运动到点时，物块的速度为
三、实验题：本大题共2小题，共20分。
11.某同学用如图甲所示的装置验证机械能守恒定律，他将两物块和用轻质细绳连接并跨过轻质定滑轮，下端连接纸带，纸带穿过固定的打点计时器，用天平测出、两物块的质量，，从高处由静止开始下落，拖着的纸带打出一系列的点，对纸带上的点迹进行测量，即可验证机械能守恒定律，图乙给出的是实验中获取的一条纸带：是打下的第一个点，每相邻两计数点间还有个点图中未标出，计数点间的距离如图乙所示，已知打点计时器计时周期为，则：
在打点过程中系统势能的减小量_____，系统动能的增加量_____，由此得出的结论是_____：重力加速度，结果均保留三位有效数字
实验结果显示，动能的增加量小于重力势能的减少量，主要原因可能是______。
A.工作电压偏高 存在空气阻力和摩擦阻力的影响
C.先释放重物，后接通电源打出纸带 利用公式计算重物速度
用表示物块的速度，表示物块下落的高度。若某同学作出的图像如图丙所示，则可求出当地的重力加速度_____结果保留三位有效数字。
12.“卓越”小组同学在物理实验室进行电学实验探究，老师给出的实验器材如下：
电流表量程，内阻约为几十欧；
电阻箱最大阻值；
电阻箱最大阻值；
滑动变阻器最大阻值；
电池组电动势约，内阻未知；导线、开关若干
有同学设计了如图所示的电路测量电流表的内阻，请完成以下实验内容：
把滑动变阻器滑片调到 端选填“”或“”；
闭合开关，断开开关，调节滑动变阻器的阻值，使电流表满偏；
保持滑动变阻器的滑片不动，闭合开关，调节电阻箱的阻值，当时，电流表的指针恰好指在满偏刻度的处，由此可知电流表的内阻测量值为 ，该测量值与真实值相比 选填“偏大”“相等”或“偏小”。小组同学利用该电路图测量电源的电动势和内阻，先把电阻箱的阻值调到较小值，把滑动变阻器换成电阻箱，闭合开关、，改变的阻值，记录电流表的示数，得到一系列的数据，作出图像，若得到图像的斜率为，纵截距为，则电源电动势 ，内阻 均用、、、表示
四、计算题：本大题共3小题，共32分。
13.某实验小组受酒店里烟雾报警器的启发，设计了如图所示的温度报警装置，在竖直放置的导热性能良好的圆柱形汽缸内用面积、质量的活塞密封一定质量的理想气体，活塞能无摩擦滑动，圆柱形汽缸器顶部固定一个拉力传感器，拉力传感器与活塞之间连有一劲度系数的轻质弹簧，整个装置倒贴在水平天花板上。当房间的热力学温度时，活塞与汽缸顶部的距离，弹簧处于原长状态。环境温度缓慢升高时汽缸内气体温度也随之升高，当传感器受到的拉力大于时，就会启动报警装置。已知大气压强恒为，取重力加速度大小，拉力传感器的体积可忽略不计。求：
时封闭气体的压强；
触发报警装置的热力学温度。
14.某肿瘤治疗新技术是通过电子撞击目标靶，使目标靶放出射线，对肿瘤进行准确定位，再进行治疗，其原理如图所示。圆形区域内充满垂直纸面的匀强磁场，磁感应强度为。水平放置的目标靶长为，靶左端与磁场圆心的水平距离为、竖直距离为。从电子枪逸出的电子质量为、电荷量为，初速度可以忽略经匀强电场加速时间后，沿方向射入磁场，与水平方向夹角为，恰好击中点，已知匀强电场场强的大小为，求：
电子射入磁场时的速度大小；
匀强磁场的方向及电子在磁场中运动的时间；
为保证电子击中目标靶，匀强电场场强的大小范围匀强电场极板间距不变。
15.如图所示，桌面、地面和固定的螺旋形圆管均光滑，轻质弹簧左端固定，自然伸长位置为点，弹簧的劲度系数，圆轨道的半径，圆管的内径比小球直径略大，但远小于圆轨道半径，小物块静止于木板左端，木板的上表面恰好与圆管轨道水平部分下端表面等高，小物块与木板上表面间的动摩擦因数，木板右端与墙壁之间的距离，现用力将小球向左推压，将弹簧压缩，然后由静止释放小球，小球与弹簧不连接，小球运动到桌面右端点后水平抛出，从管口处沿圆管切线飞入圆管内部，从圆管水平部分点飞出，并恰好与小物块发生弹性碰撞，经过一段时间后和右侧墙壁发生弹性碰撞，已知始终未和墙壁碰撞，并且未脱离木板，，，，，。试求：
小球平抛运动的时间及抛出点与管口间的高度差；
小球在圆管内运动过程中对圆管最高点的挤压力，并判断是和管的内壁还是外壁挤压；
木板的最短长度及木板在地面上滑动的总路程。
参考答案
1.
2.
3.
4.
5.
6.
7.
8.
9.
10.
11. 在误差允许的范围内，、组成的系统机械能守恒

12.
偏小

13.设气体的初始压强为 ，对活塞受力分析，由平衡条件可得
解得
设报警器的压强为 ，弹簧的伸长量为，对活塞受力分析，弹簧弹力为
解得
由平衡条件可得
解得
由理想气体状态方程可得
解得

14.电子穿过匀强电场过程中，由动量定理得
解得
由左手定则，可知匀强磁场的方向为垂直纸面向里；电子在磁场中运动时，由洛伦兹力提供向心力得
周期为
联立可得
设 与竖直方向夹角为 ，则有
可得
由图中几何关系可知，电子在磁场中运动轨迹对应的圆心角为 ，则电子在磁场中运动时间为
当电子击中点时，电子在磁场中的偏转半径为
设匀强磁场区域半径 ，由几何关系得
当电子击中点时，设 与竖直方向夹角为 ，则有
可得
由几何关系知电子在磁场中运动轨迹对应的圆心角为 ，则偏转半径为
则有
设极板间距离为，粒子穿过匀强电场后的速度 ，由动能定理得
联立解得
则匀强电场场强的范围为

15.弹簧弹开小球过程弹力随位移均匀变化，由动能定理可得
在小球平抛到管口点时如图
根据
联立解得
从到圆筒最高点的过程，由动能定理可得
由上述图可知
在最高点
解得
说明小球和圆筒外壁挤压，挤压力大小为，方向竖直向上。
从到全过程，由动能定理可得
解得
小球 和物块 碰撞过程，取水平向右为正方向，可得
解得
，
说明碰后小球停止运动，物块获得向右的速度，开始在木板上滑动，以 和 为对象，可得
对 可得
解得
物块与木板共速后与墙壁发生碰撞，以 和 为对象，第次与墙碰撞后
解得
对木板
第次与墙碰撞后
解得
对木板
第次与墙碰撞后
解得
对木板
第 次与墙碰撞后
解得
对木板
第 次与墙碰撞后
解得
对木板
木板运动的总路程为
即
当 时， ，可得
代入数据解得
木板和物块最终停在右侧墙壁处，物块恰好停在右端，根据能量守恒可得
解得

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