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香河一中2
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5学年度第二学期第二次月考物理试卷
物理学科试卷
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注：本试卷满分100分，考试时间为75分钟，请将选择题答案用2B铅笔填涂到答题纸上，填空题和计算题答案用黑色签字笔或者钢笔书写到答题纸上。
一、单项选择题（每题4分，共7个小题，计28分）
1. 投壶是中国传统的宴饮游戏。如图，甲、乙两人在同一高度沿水平方向各投出一支箭，箭尖插入壶中时与水平面的夹角分别为和；若两支箭质量相同，不计空气阻力、箭长、壶口大小等因素的影响，，，则甲、乙两人投出的箭入壶时的速度之比为（ ）
A． B． C． D．
2．航天局的科学家基于我国“天关”卫星获得的数据，在名为“小麦哲伦云”的邻近星系内发现一组双星系统。这组双星系统由一颗质量较小的伴星A和一颗质较大的白矮星B组成，两颗星A、B环绕共同的圆心运行，白矮星从其伴星A那里不断缓慢拉扯物质，使得自身质量不断缓慢变大，而伴星A不断失去物质而质量变小。设在变化过程中A、B两天体球心之间的距离保持不变。随着A、B质量的消长，下列说法正确的是（ ）
A. A、B间相互作用力越来越大 B. A、B间相互作用力不变
C. A、B的环绕周期越来越大 D. A、B的环绕周期不变
3. 如图所示，是一种叫作“火箭蹦极”的游戏项目，惊险刺激深受年轻人喜爱。游戏开始前，装置中间的“蹦极球”会被锁定在最低点，此时两侧弹性绳索被拉长，人坐入球中系好安全带后解锁，“蹦极球”就会被向上抛出，上下反复很多来回后最终静止在空中。则下列说法正确的是（ ）
A．整个过程“蹦极球”、人和弹性绳索组成的系统机械能守恒
B．“蹦极球”从解锁到上升至最高点的过程中，动能一直增大
C．“蹦极球”从解锁到上升至最高点的过程中，重力势能一直增大
D．“蹦极球”从解锁到上升至最高点的过程中，绳索的弹性势能一直减小
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4题图
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3题图
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4．某电动汽车在平直路面上进行性能测试，速度随时间的变化情况如图所示，已知汽车所受阻力恒定不变，时间小于时间，关于这辆电动汽车，下列说法正确的是（ ）
A. 时间内汽车以额定功率行驶
B. 时间内汽车以恒定功率行驶
C. 时间内与时间内阻力做功相等
D. 时间内与时间内合力做正功
5．2024年2月3号，“威海壹号”卫星成功入轨，可将星地激光通信速率提升至40Gbs。发射“威海壹号”时，首先将其发射到圆轨道Ⅰ，在A点点火使其进入椭圆轨道Ⅱ，最终在B点进入预定轨道Ⅲ，已知卫星在轨道Ⅰ、Ⅲ均做圆周运动，下列说法正确的是（ ）
A．“威海壹号”在轨道Ⅱ上由A点运动到B点万有引力做负功，机械能不变
B．“威海壹号”在轨道Ⅰ运行时的速率小于在轨道Ⅲ上运行时的速率
C．“威海壹号”在B点的喷气方向与运动方向相同
D．“威海壹号”在轨道Ⅰ上运行时A点的加速度大于在轨道Ⅱ上运动时A点的加速度
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6题图
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5题图
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6. 如图所示，质量为的小球，从离地面高处由静止开始释放，落到地面后继续陷入泥中深度而停止，不计空气阻力，重力加速度为，则下列说法正确的是（ ）
A．小球落地时动能等于
B．小球在泥土中受到的平均阻力为
C．整个过程中小球克服阻力做的功等于
D．小球陷入泥中的过程中克服泥的阻力所做的功等于刚落到地面时的动能
7．一个人用手握着长为的轻绳一端，另一端连接一个可视为质点的滑块，当手握的一端在水平桌面上做半径为、角速度为的匀速圆周运动时，绳的方向恰好能始终与该圆周相切，并使滑块也在同一水平面内做半径更大的匀速圆周运动，如图所示是该运动的俯视图。取重力加速度大小为，则滑块（ ）
A．角速度小于
B．线速度大小为
C．受到的摩擦力方向沿其圆周运动的半径指向点
D．与水平桌面间的动摩擦因数为
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8题图
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7题图
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二、多项选择题（每题6分，共3个小题，计18分，漏选得3分，错选0分）
8．如图所示，a为放在赤道上相对地球静止的物体，随地球自转做匀速圆周运动，b为沿地球表面附近做匀速圆周运动的人造卫星（轨道半径约等于地球半径），c为地球的同步卫星。下列关于a、b、c的说法中正确的是（ ）
A．a、b、c做匀速圆周运动的向心加速度大小关系为
B．b卫星运行的线速度大于7.9 km/s
C．a、b、c做匀速圆周运动的周期关系为Ta=TcD．在b、c中，b的线速度大
9．如图甲所示，某物块以一定的初速度冲上一固定斜面，物块在斜面上运动的过程中，其动能与运动路程s的关系图像如图乙所示。已知物块所受的摩擦力大小恒定，则在物块的路程从0增加到20m的过程中，下列说法正确的是（ ）
A．物块受到的重力做的功为20J
B．物块受到的摩擦力大小为1N
C．物块的机械能减少量为20J
D．物块受到的合力做的功为10J
10. 如图所示，不可伸长的轻绳跨过大小不计的定滑轮O将重物B和套在竖直细杆上的轻环A相连。施加外力让A沿杆以速度v匀速上升，经图中M位置上升至N位置，已知OM与直杆成θ角，ON与竖直杆成直角，则下列说法正确的是（ ）
A. A 运动到位置M时，B的速度大小为
B. A 匀速上升过程中，B匀速下降
C. B下降过程处于超重状态
D. A运动到位置N时，B的速度最小
三、实验题(每空2分，共8个空，计16分)
11.（6分）三个同学利用不同的实验装置，进行了“探究平抛运动的特点”的实验：
(1)甲同学采用如图甲所示的装置。用小锤击打弹性金属片，金属片把A球沿水平方向弹出，同时B球被松开自由下落，观察到两球同时落地，改变小锤打击的力度，即改变A球被弹出时的速度，两球仍然同时落地，这说明A球______；
A．水平方向的分运动是匀速直线运动
B．竖直方向的分运动是自由落体运动
C．竖直方向的分运动是匀速直线运动
(2)乙同学采用频闪摄影的方法拍摄到如图乙所示的小球做平抛运动的照片，小球在平抛运动中的几个位置如图中的a、b、c、d所示，图中每个小方格的边长为L = 2.5 cm，则该小球经过b点时的速度大小vb = m/s；（g取10 m/s2）
(3)丙同学采用如图丙所示的装置。下列器材问题和操作方式不会对实验误差带来影响的是______。
A．槽与小球间有摩擦 B．槽末端切线不水平
C．小球每次自由滚下的位置不同 D．某次实验时小球在释放瞬间有初速度v0
12. （10分）如图甲所示，某物理实验小组为了验证机械能守恒定律，将打点计时器固定在铁架台上，使重物带动纸带从静止开始下落。
(1)实验中，按照正确的操作得到如图乙所示的一条纸带。在纸带上选取三个连续打出的点A、B、C，测得它们到起始点O（纸带上第一个点）的距离分别为、、。已知当地重力加速度为g，打点计时器打点的周期为T。设重物的质量为m，从起始点O运动到B点的过程中，重物的重力势能减少量 ，
动能增加量 。（结果用题中所给字母表示）
(2)实验结果发现，重力势能减少量大于动能增加量，可能的原因是（ ）
A．先释放纸带后接通电源
B．运动过程中阻力忽略不计
C．运动过程中受到阻力影响
(3)实验小组改进了实验方案，如图丙所示，利用光电门和数字传感设备组成集成框架，框架水平部分安装了电磁铁，将小铁球吸住。断电后，小铁球立即由静止释放，小铁球经过光电门时，与光电门连接的数字计时器读出小球通过的时间t，并算出此时小球的速度v，多次改变光电门的位置，得到多组x、t的数据，做出的图像如图丁所示。已知重力加速度为g，若小球的直径为d，则小球通过光电门的速度v与时间t的关系为v＝ ；若图丁中直线的斜率k＝ ，则可验证小铁球在下落过程中机械能守恒。
四、计算题(13题10分，14题12分，15题16分，共计38分)
13. （10分）捶丸起源于唐代的步打球，是一种以杖击球的体育活动，类似今天的高尔夫。如图所示，某次捶丸游戏中游戏者将可视为质点的小球从斜面顶端A点以水平初速度m/s击出，小球落到斜面上某点。已知斜面AB的长度m，倾角，不计空气阻力，取重力加速度大小m/s2。
（1）求小球在空中运动的时间t；
（2）求小球落到斜面前瞬间的速度大小；
14. (12分) 如图所示，AB为光滑圆轨道，固定在竖直平面内，轨道半径为R，OA水平，OC竖直，最低点为B，最高点为C。在A点正上方某位置处有一质量为m的小球（可视为质点）由静止开始自由下落，刚好进入圆轨道内运动。不计空气阻力，已知重力加速度为g，若小球刚好能到达轨道的最高点C，求∶
（1）小球经过最低点B时的速度大小；
（2）小球经过轨道最低点B时轨道对小球的支持力FN的大小；
（3）如果ABC轨道粗糙程度相同，让小球从A点正上方的某点D下落，由于摩擦力作用小球经过A、B点的速度大小相等，求小球在AB间运动过程中摩擦力做的功。
15. （16分）如图所示装置由AB、BC、CD三段轨道组成，轨道交接处均由很小的圆弧平滑连接，其中轨道AB、CD段是光滑的，水平轨道BC的长度，轨道CD足够长且倾角，A、D两点离轨道BC的高度分别为，。现让质量为的小滑块自点由静止释放。已知小滑块与轨道间的动摩擦因数，重力加速度取，，，求：
（1）小滑块第一次到达D点时的速度大小；
（2）小滑块第一次与第二次通过C点的时间间隔；
（3）小滑块最终停止的位置距B点的距离。(
第二学期第二次月考物理试卷详解答案
物理学科试卷
)
1.【答案】B【详解】甲、乙两人在同一高度抛出，根据竖直方向的分运动为自由落体运动，有可知2支箭入壶时在竖直方向的分速度大小相等，由速度的矢量三角形可知，解得故选B。
2．【答案】D【详解】AB．设两星的质量分别为， ，两者的距离为，绕它们连线的某一点运动的轨道半径为，的轨道半径为， 它们之间的引力提供向心力，它们具有相同的周期，万有引力，是不变的常数，当时，与的乘积最大，与相差越多，越小，故相互作用力越来越小，故错误；CD．根据，解得， 则总质量解得总质量不变，不 变，故周期不 变，故D正确。
3. 【答案】C【详解】A．由题意可知，有阻力作用，故整个系统机械能不守恒，故A错误；BCD．从解锁到上升到最高点的过程，动能先增大后减小，高度一直升高，重力势能一直增大，弹性绳索先由拉长恢复形变，后又要被逐渐拉长，故弹性势能先减小后增大，故C正确，BD错误。故选C。
4．【答案】B【详解】A．时间内速度均匀增大，加速度恒定，牵引力恒定，根据P=Fv可知，功率随速度的增大而增大，A错误；B．时间内汽车匀速运动，牵引力恒定，根据可知发动机功率恒定，B正确；C．图像与坐标轴围成的面积等于位移可知，时间内与时间内位移不等，根据W=fx可知，阻力做功不相等，C错误；D．根据动能定理可知，时间内速度增大，合力做正功，时间内速度减少，合力做负功，D错误。故选B。
5．【答案】A【详解】A．“威海壹号”在轨道Ⅱ上由A点运动到B点万有引力做负功，机械能不变，故A正确；B．由万有引力提供向心力有得可见“威海壹号”在轨道Ⅰ运行时的速率大于在轨道Ⅲ上运行时的速率，故B错误；
C．“威海壹号”在点做离心运动，需要加速，所以喷气方向与运动方向相反，故C错误；D．由万有引力提供向心力有得可见“威海壹号”在轨道Ⅰ上运行时A点的加速度等于在轨道Ⅱ上运动时A点的加速度，故D错误。故选A。
6. 【答案】C【详解】A．小球落到地面过程，根据动能定理有可知，小球落地时动能等于，A错误；B．小球在运动的全过程有解得，B错误；C．根据上述，整个过程中小球克服阻力做的功为，C正确；D．小球陷入泥中的过程，根据动能定理有解得可知，小球陷入泥中的过程中克服泥的阻力所做的功等于刚落到地面时的动能与减小的重力势能之和，D错误。故选C。
7．【答案】D【详解】A．手和滑块没有相对位置的变化，角速度相同，故A错误；
B．滑块做圆周运动的半径为，几何关系可知所以滑块线速度大小为
故B错误；C．滑块在桌面上滑动时，摩擦力的方向与相对运动方向相反，即沿轨迹的切线方向，故C错误；D．根据牛顿第二定律，滑块的合外力等于摩擦力与绳子的拉力共同提供，设绳子拉力的方向与滑块做圆周运动的半径方向的夹角为，则又因为联立解得滑块与水平桌面间的动摩擦因数为故D正确。故选D。
二、多项选择题（每题6分，共3个小题，计18分，漏选得3分，错选0分）
8．【答案】AD【详解】A．地球赤道上的物体与同步卫星具有相同的角速度，所以ωa=ωc根据a=rω2可知，c的向心加速度大于a的向心加速度，根据由于b的轨道半径小于c的轨道半径，可知，b的向心加速度大于c的向心加速度，即有故A正确；B．b为沿地球表面附近做匀速圆周运动的人造卫星，即为近地卫星，第一宇宙速度等于近地卫星的环绕速度，可知，b卫星运行的线速度等于7.9 km/s，故B错误；C．卫星c为地球同步卫星，所以Ta=Tc根据解得由于b的轨道半径小于c的轨道半径，可知，c的周期大于b的周期，则有Ta=Tc>Tb故C错误；D．在b、c中，根据解得由于b的轨道半径小于c的轨道半径，可知，b的线速度比c的线速度大，故D正确。故选AD。
9．【答案】BC【详解】A．由图像可知，物块上滑10m后速度减为零，然后下滑10m，回到出发点，则物块受到的重力做的功为0，选项A错误；B．根据动能定理，Ek-x图像的斜率等于合外力，则上滑时合外力下滑时合外力
解得物块受到的摩擦力大小为f=1N选项B正确；C．物块开始上滑时的机械能为40J，回到斜面底端时的机械能为20J，则整个过程中的机械能减少量为20J，选项D正确。D．根据动能定理，物块受到的合力做的功等于动能变化量，即选项D错误；
10.【答案】CD【详解】AD．环在运动过程中，环的速度沿着细杆竖直向上，而环的速度可以分解为沿着绳子的速度和垂直于绳子的速度，因此，沿着绳子的速度为
又物体B与绳子相连，所以物体B的速度大小等于绳子的速度，而当A运动到位置N时，沿着绳子的速度变为零，因此此时B的速度也为零，A错误，D正确；BC．环A在上升过程中，连接A与B的绳子与竖直方向的夹角在增大，因此可知在减小，也就是说物体B在运动过程中始终在做减速运动，速度方向与加速度方向相反，根据牛顿第二定律有得到绳子对B拉力为则B下降过程处于超重状态，B错误、C正确。故选CD。
三、实验题(每空2分，共8个空，计16分)
11.（6分）【答案】(1)B(2)1.25(3)A【详解】（1）由于A球以不同速度平抛时，下落情况与自由落体运动的B球完全相同，说明平抛运动在竖直方向上的分运动为自由落体运动，水平方向运动无法判断。故选A。
（2）竖直方向上，根据，可得相邻两个点间的时间间隔平抛初速度b点竖直方向上的分速度，因此b点的速度
（3）若每次小球运动轨迹相同，每次小球必须从斜槽的同一位置由静止释放，斜槽末端必须水平，这样就能保证每次小球平抛的初速度相同，至于斜槽是否光滑对实验结果没有影响。故选A。
12. （10分）【答案】(1) m (2)C (3)
【详解】（1）[1]从打O点到打B点过程中，重物的重力势能减少量为
[2]打B点的速度为动能的增加量为m
（2）A．先释放纸带后接通电源，会使打点计时器开始打点时纸带具有一定的速度，从而导致重力势能的减少量小于动能的增加量，故A错误；
B．运动过程中阻力忽略不计，重物下落过程中机械能守恒，则导致重力势能的减少量等于动能的增加量，故C错误。故选B。
C．运动过程中受到阻力影响，使重力势能一部分转化为克服阻力做功的内能，另一部分转化为重物的动能，从而导致重力势能的减少量大于动能的增加量，故B正确；
（3）[1]根据光电门测速原理可知，小球的直径为d，小球通过光电门的速度与时间的关系为
[2]根据匀变速直线运动速度-位移公式有，其中，整理得
即 ，结合图丁可知
四、计算题(13题10分，14题12分，15题16分，共计38分)
13. 【答案】（1）1s （2）m/s
【解析】（1）设小球的位移大小为，竖直方向上有.。。。。。。2分
水平方向上有 。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。2分
代入数据得小球在空中运动的时间。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。2分
（2）小球落到斜面上时竖直方向的分速度大小。。。。。。。。。。。2分
小球落到斜面前瞬间的速度大小m/s。。。。。。。。。。。。。。。。。 2分
14. (12分)【答案】（1） （2） （3）
【解析】（1）小球刚好能到达轨道的最高点C，则有。。。。。。。。。 2分
从B到C机械能守恒可得。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。 2分
小球经过最低点B时的速度为。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。1分
（2）根据受力分析可得。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。 2分
可得轨道最低点B处对小球的支持力为。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。 1分
（3）由于摩擦力作用小球经过A、B点的速度大小相等，则对A到B点的过程由动能定理有.。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。2分
解得小球在AB间运动过程中摩擦力做的功为。。。。。。。。。。。。。。2分
15. 【答案】（1）3m/s；（2）2s；（3）1.4m
【解析】（1）小滑块从A点到第一次到达D点过程中，由动能定理得
。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。 2分
代入数据解得。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。 2分
（2）小滑块从A点到第一次到达C点过程中，由动能定理得
。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。2分
代入数据解得。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。1分
小滑块沿CD段上滑的加速度大小为。。。。。。。。。。。。。。。。。。。1分
小滑块沿CD段上滑到最高点的时间为。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。1分
由对称性可知小滑块从最高点滑回C点的时间为。。。。。。。。。。。。。。。。1分
故小滑块第一次与第二次通过C点的时间间隔为。。。。。。。。。。。。。。1分
（3）设小滑块在水平轨道上运动的总路程为，对小滑块运动全过程应用动能定理。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。2分
代入数据解得。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。1分
故小滑块最终停止的位置距B点的距离为。。。。。。。。。。。。。。。2分
