2024-2025學(xué)年湖南師大附中高三（上）第二次月考物理試卷（含答案）

第=page11頁(yè)，共=sectionpages11頁(yè)2024-2025學(xué)年湖南師大附中高三（上）第二次月考物理試卷一、單選題：本大題共6小題，共24分。1.北京時(shí)間2024年8月5日，在巴黎奧運(yùn)會(huì)游泳男子4×100米混合泳接力決賽中，由徐嘉余、覃海洋、孫佳俊、潘展樂組成的中國(guó)隊(duì)以3分27秒46的成績(jī)奪得金牌，打破了美國(guó)隊(duì)在該項(xiàng)目長(zhǎng)達(dá)40年的壟斷。下列說法中正確的是(

)A.3分27秒46表示時(shí)刻

B.各隊(duì)中中國(guó)隊(duì)的平均速率最大

C.潘展樂在加速?zèng)_刺過程中慣性增大

D.研究潘展樂的入水動(dòng)作時(shí)可以將其看成質(zhì)點(diǎn)2.如圖所示，光滑的凸輪繞O軸勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，C、D是凸輪邊緣上的兩點(diǎn)，AB桿被限制在豎直方向移動(dòng)，桿的下端A在O點(diǎn)正上方與凸輪邊緣接觸且被托住。凸輪位于圖示位置時(shí)，AB桿正在上升。則(

)A.凸輪繞O軸沿逆時(shí)針方向旋轉(zhuǎn)

B.凸輪上C、D兩點(diǎn)線速度大小相等

C.凸輪上C、D兩點(diǎn)角速度大小相等

D.凸輪上C、D兩點(diǎn)向心加速度大小相等3.如圖所示，某同學(xué)從A點(diǎn)將同一個(gè)飛鏢(可視為質(zhì)點(diǎn))先后沿著AO和斜向上兩個(gè)方向擲出，兩次擲出的速度大小均為v0=10m/s。飛鏢的運(yùn)動(dòng)軌跡分別如圖中①、②所示，并分別擊中靶心O點(diǎn)正下方?=1.25m處的P點(diǎn)和靶心O。已知A點(diǎn)和O點(diǎn)在同一水平面上，忽略空氣阻力，重力加速度g取10m/s2，下列說法正確的是A.AO的距離為6m

B.沿軌跡①運(yùn)動(dòng)的飛鏢運(yùn)動(dòng)時(shí)間比②要長(zhǎng)

C.沿軌跡①運(yùn)動(dòng)的飛鏢動(dòng)量變化量小于②

D.沿軌跡②運(yùn)動(dòng)的飛鏢的初速度方向與水平方向的夾角為30°4.光滑水平面上平行放置兩根完全相同的軟繩，兩人分別握住繩的一端，在水平面上沿垂直于繩的方向擺動(dòng)，形成沿x軸正方向傳播的兩列簡(jiǎn)諧波。某時(shí)刻兩列波的波動(dòng)圖像分別如圖甲、乙所示，此時(shí)兩列波分別傳到離手12m和15m處。下列說法正確的是(

)A.兩列波的周期相等

B.兩列波的波源同時(shí)開始振動(dòng)

C.兩列波的波源起振方向相同

D.此時(shí)圖乙所示的波中x=8m處質(zhì)點(diǎn)的加速度方向沿y軸負(fù)方向5.如圖，質(zhì)量為M，半徑為R的圓弧槽，置于光滑水平面上。將一可視為質(zhì)點(diǎn)的滑塊從與圓心等高處無初速度地釋放，滑塊的質(zhì)量為m，且M=2m，重力加速度大小為g。下列說法正確的是(

)A.若圓弧面光滑，則圓弧槽與滑塊組成的系統(tǒng)動(dòng)量守恒

B.若圓弧面光滑，則滑塊運(yùn)動(dòng)至水平面時(shí)速度大小為gR3

C.若圓弧面粗糙，滑塊能運(yùn)動(dòng)至水平面，則圓弧槽的位移大小為R3

D.6.如圖所示，滑塊A以一定初速度從粗糙斜面體B的底端沿B向上滑，然后又返回，整個(gè)過程中斜面體B與地面之間沒有相對(duì)滑動(dòng)，那么在滑塊向上滑和下滑的兩個(gè)過程中(

)A.滑塊向上滑動(dòng)的時(shí)間大于向下滑動(dòng)的時(shí)間

B.斜面體B受地面的摩擦力大小改變、方向不變

C.滑塊上滑時(shí)地面受到的壓力大于滑塊下滑時(shí)

D.滑塊上滑時(shí)地面受到的壓力等于滑塊下滑時(shí)二、多選題：本大題共4小題，共20分。7.現(xiàn)在人們業(yè)余生活都喜歡打氣排球，氣排球輕，很適合老年人鍛煉身體。某退休工人在打氣排球時(shí)將一質(zhì)量為m的氣排球以大小為v0的初速度豎直向上拋出，落回拋出點(diǎn)時(shí)的速度大小為v1。已知?dú)馀徘蛟谶\(yùn)動(dòng)過程中所受空氣阻力的大小與其運(yùn)動(dòng)速度大小成正比。則下列說法正確的是(

)A.氣排球上升過程中加速度逐漸減小B.氣排球下降過程中加速度逐漸增大

C.氣排球上升過程中損失的機(jī)械能小于14m(v08.如圖，某偵察衛(wèi)星在赤道平面內(nèi)自西向東繞地球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，對(duì)該衛(wèi)星監(jiān)測(cè)發(fā)現(xiàn)，該衛(wèi)星離我國(guó)北斗三號(hào)系統(tǒng)中的地球同步軌道衛(wèi)星的最近距離為r，最遠(yuǎn)距離為3r。則下列判斷正確的是(

)A.該偵察衛(wèi)星的軌道半徑為r

B.該偵察衛(wèi)星的運(yùn)行周期為8?

C.該偵察衛(wèi)星和某地球同步衛(wèi)星前后兩次相距最近的時(shí)間間隔為82?

9.如圖，光滑的細(xì)桿固定放置，與水平方向的夾角為37°，質(zhì)量均為m的小球與物塊通過輕質(zhì)細(xì)線連接，細(xì)線跨過天花板上的兩個(gè)輕質(zhì)定滑輪。小球套在細(xì)桿上從某處由靜止開始上滑，細(xì)線一直處于伸直狀態(tài)，當(dāng)小球運(yùn)動(dòng)到A點(diǎn)時(shí)，速度沿著桿斜向上大小為v0=gL2，細(xì)線與細(xì)桿之間的夾角為37°，當(dāng)小球運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)時(shí)，細(xì)線與細(xì)桿垂直。已知A、B兩點(diǎn)之間的距離為L(zhǎng)，重力加速度大小為g，小球與物塊(均視為質(zhì)點(diǎn))總在同一豎直平面內(nèi)運(yùn)動(dòng)，sin37°=3A.當(dāng)小球在A點(diǎn)時(shí)，物塊的速度大小為25gL

B.當(dāng)小球運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)時(shí)，物塊的速度達(dá)到最大值

C.小球從A點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)，系統(tǒng)總重力勢(shì)能的增加量為2mgL5

D.10.如圖甲所示的“笑臉彈簧小人”由頭部、彈簧及底部組成，將彈簧小人靜置于桌面上，輕壓頭部后靜止釋放，小人不停上下振動(dòng)，非常有趣?？蓪⑵涑橄蟪扇鐖D乙所示的模型，頭部質(zhì)量為m，彈簧質(zhì)量不計(jì)，勁度系數(shù)為k，底部質(zhì)量為m2。已知當(dāng)彈簧形變量為x時(shí)，其彈性勢(shì)能Ep=12kA.將彈簧小人靜置于桌面上，輕壓頭部后靜止釋放，底部不離開桌面，下壓最大距離為3mg2k

B.將彈簧小人靜置于桌面上，輕壓頭部后靜止釋放，底部不離開桌面壓力做功最大值為9m2g216k

C.若彈簧小人在振動(dòng)過程中底部恰好不離開桌面，則彈簧的最大彈性勢(shì)能為25三、實(shí)驗(yàn)題：本大題共2小題，共16分。11.某實(shí)驗(yàn)小組的同學(xué)利用如圖甲所示的裝置來驗(yàn)證動(dòng)量守恒定律，調(diào)節(jié)氣墊導(dǎo)軌的充氣源，輕推滑塊Q使其能在氣墊導(dǎo)軌上做勻速直線運(yùn)動(dòng)；然后將固定有遮光條的滑塊P在傾斜軌道上由靜止釋放，經(jīng)過氣墊導(dǎo)軌左側(cè)的光電門1后與滑塊Q發(fā)生碰撞，并粘合在一起，最終通過光電門2。已知滑塊P、Q的質(zhì)量分別為m、M。請(qǐng)回答下列問題。

(1)用螺旋測(cè)微器測(cè)量遮光條的寬度如圖乙所示，則寬度L=______cm。

(2)如果滑塊P經(jīng)過光電門1、光電門2時(shí)，遮光條的擋光時(shí)間分別為t1、t2。若碰撞過程，系統(tǒng)的動(dòng)量守恒，則關(guān)系式t1t2=______成立；該碰撞過程損失的機(jī)械能與初動(dòng)能之比為EkE12.小明利用如圖甲所示的電路進(jìn)行了電流表的改裝，改裝后的電流表有兩個(gè)量程，分別為0.1A、0.6A，其中表頭的滿偏電流Ig=1mA、內(nèi)阻rg=250Ω。

(1)電路圖甲中，定值電阻R1=______Ω、定值電阻R2=______Ω。(結(jié)果請(qǐng)均保留2位有效數(shù)字)

(2)現(xiàn)將改裝后的量程為0.1A的電流表的接線柱接入電路，且用A′表示，然后設(shè)計(jì)了如圖乙所示的電路，測(cè)量了某蓄電池的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻，其中當(dāng)電阻箱的阻值為R3=26.42Ω時(shí)、表頭的示數(shù)為I3=0.50mA，當(dāng)電阻箱的阻值為R4=15.02Ω時(shí)，表頭的示數(shù)為I4=0.80mA，則該蓄電池的電動(dòng)勢(shì)E=______V、內(nèi)阻r=______Ω。(結(jié)果請(qǐng)均保留2位小數(shù))

(3)小明為了對(duì)改裝后量程為0.1A的電流表進(jìn)行校對(duì)，設(shè)計(jì)的電路如圖丙所示，電路中選用了(2)中的蓄電池作為電源，其中電路中標(biāo)準(zhǔn)電流表A的量程為I=0.1A、內(nèi)阻為rA=5.0Ω，校對(duì)時(shí)標(biāo)準(zhǔn)電流表的示數(shù)調(diào)節(jié)范圍從0.02A～0.1A，則電路中定值電阻R0=5Ω，滑動(dòng)變阻器應(yīng)選最大阻值為______的。(填字母)

A四、計(jì)算題：本大題共3小題，共40分。13.如圖所示，熱氣球由球囊、吊籃和加熱裝置三部分構(gòu)成，加熱裝置固定在吊籃上，用12根對(duì)稱分布的輕繩拴住并與球囊相連，輕繩與豎直方向夾角均為37°，熱氣球被鎖定在地面上，現(xiàn)緩慢加熱球內(nèi)空氣使其密度不斷減小。當(dāng)加熱至某溫度時(shí)，熱氣球受到豎直向上大小為3.85×104N的浮力，球內(nèi)氣體總質(zhì)量為3100kg，此時(shí)解除熱氣球鎖定。若球囊質(zhì)量為208kg，吊籃和加熱裝置總質(zhì)量為192kg，重力加速度大小取g=10m/s2，sin37°=0.6，cos37°=0.8。求：

(1)解除鎖定瞬間每根繩子的拉力大??；

(2)解除鎖定后2s時(shí)有個(gè)金屬零件從吊籃底部脫落，零件脫落后經(jīng)過多少時(shí)間落地(14.如圖，長(zhǎng)為L(zhǎng)=1.6m的輕繩一端固定在O1點(diǎn)，另一端連接質(zhì)量為m0=2.0kg的小球P。起始時(shí)小球P位于O1點(diǎn)正上方的A點(diǎn)，繩子恰好伸直，給小球P一向左的水平初速度v0=22m/s，當(dāng)小球P運(yùn)動(dòng)到最低點(diǎn)B時(shí)恰好與位于光滑水平面BC上的小球Q發(fā)生彈性碰撞，Q的質(zhì)量為m=149kg，碰撞時(shí)間極短，碰撞后小球Q恰好能到達(dá)右側(cè)光滑半圓形軌道的最高點(diǎn)D，圖中C點(diǎn)、半圓圓心O2和D點(diǎn)在同一豎直線上。已知重力加速度g取10m/s2，不計(jì)空氣阻力。求：

15.如圖所示，小滑塊1、2質(zhì)量分別為m和4m，滑塊1在半徑為R的四分之一光滑圓弧最高點(diǎn)A處，滑塊2置于粗糙水平軌道端點(diǎn)C處，B、C間距為L(zhǎng)。C點(diǎn)正下方O處固定一勁度系數(shù)為k的輕彈簧，彈簧右端固定一質(zhì)量為M=6m的滑塊，置于光滑水平面上。靜止釋放滑塊1，1與2發(fā)生彈性碰撞后恰好靜止于B點(diǎn)?；瑝K2被碰后做平拋運(yùn)動(dòng)的同時(shí)給滑塊M一個(gè)向右的初速度v0=3gR17，滑塊2與運(yùn)動(dòng)中的M在平衡位置相碰后豎直向上運(yùn)動(dòng)至與C等高的D點(diǎn)。已知所有的碰撞時(shí)間極短，質(zhì)量為m0的彈簧振子振動(dòng)周期為T=2πm0k，重力加速度為g，求：

(1)滑塊1與水平面BC間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ；

(2)C點(diǎn)與滑塊M的高度差?；

(3)滑塊參考答案1.B

2.C

3.C

4.D

5.C

6.B

7.AD

8.AD

9.AD

10.AC

11.0.1880

mm+M

M12.2.1

0.42

1.52

1.48

C

13.解：(1)對(duì)熱氣球的整體受力分析，由牛頓第二定律可得：F浮?Mg=Ma

其中：M=(3100+208+192)kg=3500kg

解得：a=1m/s2

設(shè)每根繩子拉力為F，則對(duì)吊籃和加熱裝置由牛頓第二定律得：12Fcosθ?M′g=M′a

其中：M′=192kg

解得：F=220N；

(2)設(shè)t=2s零件脫落時(shí)離地的高度為?，根據(jù)位移—時(shí)間關(guān)系可得：?=12at2

脫落零件的速度為v0，則：v0=at，其中t=2s

設(shè)經(jīng)時(shí)間t′落地，設(shè)豎直向上為正方向，根據(jù)位移—時(shí)間關(guān)系可得：??=v0t′?12gt′14.解：(1)由題意可得：m0g>m0v02L，說明小球P拋出后不會(huì)做圓周運(yùn)動(dòng)，而是做平拋運(yùn)動(dòng)。

設(shè)經(jīng)時(shí)間t繩子恰好繃直，平拋運(yùn)動(dòng)的水平方向和豎直方向的位移大小分別為x和y，如圖1所示：

由平拋運(yùn)動(dòng)規(guī)律可得：x=v0t，y=12gt2

由幾何關(guān)系得：x2+(L?y)2=L2

解得：t=252s，x=1.6m，y=1.6m

因x=y=L，故繩子繃直時(shí)恰好處于水平狀態(tài)，如圖2所示：

繩子繃直后水平分速度將減為0，豎直分速度為v1，設(shè)運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)時(shí)速度為vP，則有：

v1=gt

解得：v1=42m/s

根據(jù)動(dòng)能定理得：

m0gL=12m0vP2?12m0v12

解得：vP=8m/s

小球P與小球Q碰撞前瞬間，對(duì)小球由牛頓第二定律得：

FT?m0g=m0vP2L

解得：FT=100N

(2)設(shè)小球Q15.解：(1)設(shè)滑塊1與2碰前速度為v1，由動(dòng)能定理

mgR?μmgL=12mv12?0

碰后兩者速度分別為v1′和v2′，由于彈性碰撞，規(guī)定水平向右的方向?yàn)檎较?，則根據(jù)動(dòng)量守恒定律和機(jī)械能守恒定律有

mv1=mv1′+4mv2′

12mv12=12mv′12+12×4mv′22

解得

v1′=m?4mm+4mv1=?0.6v1，v2′=2mm+4mv1=0.4v1

碰后滑塊1恰滑動(dòng)后能靜止在B點(diǎn)，滑塊1只能從C點(diǎn)向左勻減速運(yùn)動(dòng)至B，由動(dòng)能定理得

?μmgL=0?12mv′12

聯(lián)立以上各式得

v2′=2gR17，