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2024届陕西省西安中学高三上学期第二次月考物理试题（Word版）
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这是一份2024届陕西省西安中学高三上学期第二次月考物理试题（Word版），共12页。试卷主要包含了选择题，实验题，计算题，选做题等内容，欢迎下载使用。
（满分： 110分 时间：90分钟）
一、选择题（共 13 小题， 1-8题为单选， 9-13 题为多选， 每题4分， 共 52分）
1.在足球运动中，足球入网如图所示，则
A． 踢香蕉球（可绕过人墙改变方向，路径似香蕉）时足球可视为质点
B． 足球在飞行和触网时惯性不变
C． 足球在飞行时受到脚的作用力和重力
D． 触网时足球对网的力大于网对足球的力
2. 某项链展示台可近似看成与水平方向成θ角的斜面，如图所示。项链由链条和挂坠组成，其中a、b项链完全相同，链条穿过挂坠悬挂于斜面上， 不计一切摩擦。则下列说法正确的是
A． 链条受到挂坠的作用力是由链条的形变产生的
B． a项链链条的拉力大于 b项链链条的拉力
C． a、b两项链的链条对挂坠的作用力相同
D． 减小斜面的倾角θ， a、b项链链条受到的拉力都增大
3.一滑块在水平地面上沿直线滑行，t=0时速率为1m/s。从此刻开始在与速度平行的方向上对其施加一水平作用力F，力F和滑块的速度v随时间的变化规律分别如图甲、乙所示，则（两图取同一正方向，重力加速度g=10m/s2）
A． 滑块的质量为0.5kg
B． 滑块与水平地面间的动摩擦因数为0.5
C． 第1s内摩擦力对滑块做功为-1J
D． 第2s内力F的平均功率为1.5W
4.如图所示，一质量为M的光滑大圆环，用一细轻杆固定在竖直平面内；套在大环上质量为m的小环（可视为质点）从大环的最高处由静止滑下，重力加速度大小为g，当小环滑到大环的最低点时，大环对轻杆拉力的大小为
A． Mg+5mgB． Mg+mg
C． Mg-5mgD． Mg+10mg
5. 超声波测速是一种常用的测速手段。如图所示，安装有超声波发射和接收装置的测速仪B固定在道路某处， A为测速仪B正前方的一辆小汽车，两者相距为338m。某时刻B发出超声波，同时A由静止开始做匀加速直线运动。当B接收到反射回来的超声波信号时，A、B相距为346m，已知声速为340m/s， 则下列说法正确的是
A． A车加速度的大小为2m/s2
B． 超声波追上A车时， A车前进了4m
C． 经过2s，测速仪B接收到返回的超声波
D． 测速仪B接收到返回的超声波时， A车的速度为16m/s
6.如图所示，是质量为3kg的滑块在大小为6N的水平恒力作用下，在光滑的水平面上运动的一段轨迹，滑块通过P、Q两点时的速度大小均为6m/s， 在P点的速度方向与PQ连线的夹角α=30°，则滑块从P运动到Q的过程中
A． 水平恒力F与PQ连线的夹角为60°
B． 滑块从P到Q的时间为4s
C． 滑块的最小速度为3m/s
D． 滑块到直线PQ的最大距离为2.25m
7. 如图所示，水平圆盘上有两个相同的小木块a和b，a和b用轻绳相连，轻绳恰好伸直且无拉力。OO'为转轴， a与转轴的距离为l，b与转轴的距离为2l，木块与圆盘间的动摩擦因数均为μ，重力加速度大小为g， 若圆盘从静止开始绕转轴缓慢地加速转动，下列说法正确的是：
A． a木块所受摩擦力不可能为零
B． a木块所受摩擦力逐渐变大
C． 角速度达到 2μgl时， a、b两木块开始相对圆盘滑动
D． 角速度达到 μgl时，轻绳上开始产生拉力
8.2014年12月14日，嫦娥三号探测器平稳落月。 已知嫦娥三号探测器在地球表面受的重力为G1，绕月球表面飞行时受到月球的引力为G2，地球的半径为 R1，月球的半径为 R2， 地球表面处的重力加速为g。 则：
A． 月球与地球的质量之比为 G1R22G2R12
B．月球表面处的重力加速度为 G1G2g
C．月球与地球的第一宇宙速度之比为 G1R2G2R1
D． 探测器沿月球表面轨道上做匀速圆周运动的周期为 2πR2G1gG2
9.河水的流速随离河岸的距离的变化关系如下图甲所示，船在静水中的速度与时间的关系如图乙所示，若要使船以最短时间渡河，则：
A． 船渡河的最短时间是60s
B． 船在行驶过程中，船头始终与河岸垂直
C． 船在河水中航行的轨迹是一条直线
D． 船在河水中的最大速度是 5m/s
10.2022年12月8日，地球恰好运行到火星和太阳之间，且三者几乎排成一条直线，此现象被称为“火星冲日”。火星和地球几乎在同一平面内沿同一方向绕太阳做圆周运动，火星与地球的公转轨道半径之比约为3：2，如图所示。根据以上信息可以得出
A． 火星与地球绕太阳运动的周期之比约为27：8
B． 当火星与地球相距最远时，两者的相对速度最大
C． 火星与地球表面的自由落体加速度大小之比约为9：4
D． 下一次“火星冲日”将出现在2023年12月8日之后
11.如图甲所示，一足够长的传送带倾斜放置，倾角为θ，以恒定速率v=4m/s顺时针转动。一煤块以初速度v0=12m/s从A端冲上传送带，煤块的速度随时间变化的图像如图乙所示，取g=10m/s2，则下列说法正确的是
A． 倾斜传送带与水平方向夹角的正切值tanθ=0.75
B． 煤块与传送带间的动摩擦因数μ=0.5
C．煤块从冲上传送带到返回A端所用的时间为4s
D．煤块在传送带上留下的痕迹长为 12+45m
12.如图所示，水平地面上有一个半球形大坑，O为球心，AB为沿水平方向的直径，若在A点以初速度v1沿AB方向向右平抛一小球甲，小球甲将击中坑内的最低点D；若在甲球抛出的同时，在C点以初速度v2沿平行BA方向向左平抛另一小球乙， 也恰能击中D点。已知∠COD=60°，甲球质量为乙球质量的2倍，不计空气阻力，则
A． 甲、乙两小球初速度的大小之比 v1：v2=6：3
B． 在击中D点前的瞬间，重力对甲、乙两小球做功的瞬时功率之比为 22：1
C． 逐渐增大小球甲抛出速度V₁的大小，甲球可能垂直撞到坑BCD内
D． 甲、乙两球在运动过程中，速度变化量之比为2：1
13.如图甲所示，用粘性材料粘在一起的A、B两物块静止于光滑水平面上，两物块的质量分别为 mA=1kg、mB=2kg，当A、B之间产生拉力且大于0.3N时A、B将会分离。t=0时刻开始对物块A施加一水平推力F1，同时对物块B施加同一方向的拉力F2， 使A、B从静止开始运动，运动过程中F1、F2方向保持不变， F₁、F₂的大小随时间变化的规律如图乙所示。则下列关于A、B两物块受力及运动情况的分析，正确的是
A． t=2.0s时刻A、B之间作用力为0.6N
B． t=2.5s时刻A对B的作用力方向向左
C． t=2.5s时刻A、B分离
D． 从t=0时刻到A、B分离，它们运动的位移为5.4m
二、实验题（每空2分， 共 14分）
14. 某同学设计如图甲所示装置测量小球质量和当地的重力加速度。小球用一根不可伸长的细线与力传感器相连，力传感器能显示出细线上的张力大小。光电门放置在传感器正下方，小球通过最低点时光电门的激光束正对小球的球心。
（1）用螺旋测微器测量小球直径如图乙所示，则小球的直径d= mm；
（2）用刻度尺测出细线长度为L，将小球拉到某一高度由静止释放，记录下光电门显示的时间t和力传感器的示数最大值F，改变小球释放的高度，重新测出多组t和F的数值，用dt近似表示小球经过最低点时的速度， 作出图像如图丙所示，图像横坐标应为 （选填“t”、 “t2”，“1t”，“1t2”，）
（3）在第2问的基础上，若图丙中图线与纵轴交点坐标为a，斜率为k，可得当地重力加速度表达式为 （用a、k、L、d表示）；
（4）若考虑空气阻力的影响，上述重力加速度的测量值 真实值（选填“大于”、“等于”、“小于”）。
15. 如图（a）为“探究小车加速度和力的关系”的实验装置。在实验中位移传感器接收器安装在轨道上，发射器安装在小车上
（1）改变所挂钩码的数量，多次测量。在某次实验中根据测得的多组数据画出如图（b）所示的a-F图线。此图线的后半段明显偏离直线，造成此误差的主要原因是 。
A．所挂钩码的总质量太大B．所用小车和传感器的总质量太大
C．拉小车的细线没有平行轨道D．小车与轨道之间存在摩擦
（2）某小组对该实验做出改进并做了新的尝试，步骤如下：
①取一盒总质量为m=0.1kg|的砝码放置在小车上，左侧不挂任何物体，将长木板的右侧抬高，调节长木板的倾角，使小车在木板上自由运动，观察电脑屏幕上的v-t图像，直至图像为一条平行于时间轴的直线。
②在左侧挂一个小盘，使小车无初速滑下，根据计算机上的v-t图像得出小车的加速度a。
③从小车上取下质量为mx的砝码放到小盘中，再使小车无初速滑下， 根据计算机上的v-t图像得出小车相应的加速度a。
④改变mx的大小，重复步骤③，得到6组mx及其对应的加速度a的数据。
⑤建立坐标系，作出如图（c）所示的a-mₓ图线。
若从图（c）中求出斜率 k=10m/kg·s2，截距b=0.8m/s2， g 取 10m/s2，则小盘的质量m0= kg，小车的质量M= kg（不含砝码的质量）。
三、计算题（共29分）
16. （12分）如图，用“打夯”方式夯实地面的过程可简化为： 两人通过绳子对重物同时施加大小相等、方向与竖直方向成37°的力F，使重物恰好脱离水平地面并保持静止，然后突然一起发力使重物升高0.25m后即停止施力，重物继续上升0.2m，最后重物自由下落把地面砸深0.05m。已知重物的质量为48kg，取重力加速度g=10m/s2， sin37°=0.6， cs37°=0.8.忽略空气阻力，求：
（1） F的大小；
（2）从两人停止施力到重物恰好接触地面的时间；
（3）地面对重物的平均阻力的大小。
17.（17分）如图所示，从A 点以某一水平速度 v₀抛出质量m=1kg的小物块（可视为质点），当物块运动至 B点时，恰好沿切线方向进入圆心角∠BOC=37°的光滑圆弧轨道 BC， 经圆弧轨道后滑上与C点等高、静止在粗糙水平面的长木板上，圆弧轨道C端切线水平。已知长木板的质量M=1kg， A、B两点距C点的高度分别为 H=1m、h=0.55m，物块与长木板之间的动摩擦因数μ1=0.4，长木板与地面间的动摩擦因数μ2=0.1， g=10m/s2。 sin37°=0.6，cs37°=0.8，求：
（1） 小物块在 B点时的速度大小；
（2） 小物块滑动至C点时，对圆弧轨道C点的压力；
（3）长木板至少为多长，才能保证小物块不滑出长木板？（设最大静摩擦力等于滑动摩擦力）
四、选做题（18、19 题任选一题作答）
18. [物理——选修3-3]（15分）
（1）煤气罐是部分家庭的必需品，安全使用煤气罐是人们比较关注的话题。煤气罐密封性良好，将一定量的天然气封闭在罐中，假设罐内的气体为理想气体。当罐内气体温度升高时，则下列说法正确的是
A． 罐内气体的压强增大，内能减小
B．罐内气体从外界吸收热量，内能增加
C． 单位时间内撞击在单位面积煤气罐上的分子数增多
D． 罐内气体对外界做功，气体的分子平均动能减小
E． 气体的平均速率增大，但不能保证每个分子的运动速率都增大
（2）一U形玻璃管竖直放置，左端开口，右端封闭，左端上部有一光滑的轻活塞。初始时，管内汞柱及空气柱长度如图所示。用力向下缓慢推活塞，直至管内两边汞柱高度相等时为止。求此时右侧管内气体的压活塞强和活塞向下移动的距离。已知玻璃管的横截面积处处相空气同；在活塞向下移动的过程中，没有发生气体泄漏；大气压强p0=75.0cmHg。环境温度不变。（保留三位有效数字）
19. [物理——选修3-4]（15分）
（1）一列简谐横波在均匀介质中沿x轴传播， t=0时刻的波形图如图1所示，其中位于x=5m位置的A点振动图像如图2所示，B为波上的一点，则下列说法正确的是
A． 此波有可能向x轴负方向传播
B． 该横波的传播速度为50m/s
C． B点对应平衡位置在 x=623m
D． 由t=0开始后10s内B点的路程为25cm
E. B点简谐运动的表达式为 y=-5sin25πt+π6cm
（2）如图所示，半径为R的半球形玻璃体置于水平桌面上，半球的上表面水平，球面与桌面相切于A点。一细束单色光经球心O从空气中射入玻璃体内（入射面即纸面），入射角为45°，出射光线射在桌面上B点处。测得AB之间的距离为 R2。现将入射光束在纸面内向左平移，求射入玻璃体的光线在球面上恰好发生全反射时，光束在上表面的入射点到O点的距离。不考虑光线在玻璃体内的多次反射。
西安中学高2024 届高三第二次月考物理学科参考答案
（满分： 110分 时间：90分钟）
一、选择题（共13 小题，1-8题为单选，9-13 题为多选，每题4分，共52分）
二、实验题（每空2分，共14分）
14.（1） 6.985；（2）1t2；（3）2ad2k2L+d；（4）等于
15.（1）A， （2）0.08， 0.82
三、计算题（共29分）
16.（12分）解：（1）重物处于平衡状态，由2Fcs37°=mg，解得F=300N；
（2）设停止施力时重物的速度为v，发力使重物上升的高度为h₁，停止发力后重物继续上升的高度为h₂，从两人停止施力到重物恰好接触地面的时间为t。由v2=2gh₂，
-h1=νt-12gt2。
联立得v=2m/s， t=0.5s；
（3）设地面对重物的平均阻力为f，重物把地面砸深度为h3，重物恰好接触地面时的速度有 -ν'=ν-gt，
解得 v'=3m/s，
从刚接触地面到最低点的过程中加速度大小为a，根据牛顿第二定律有f-mg=ma，
根据运动学公式有 ν'²=2ah₃，联立解得f=4800N。
17.解： （1）物块做平抛运动： 到达B点时恰好沿切线方向进入光滑圆弧
此时物块速度 ν1=ν0csθ=54ν0=5ms，方向与水平面的夹角为37°向下
（2）设C点受到的支持力为FN，则有 FN-mg=mv22R
B-C， 有： mgh=12mν22-12mν12
且h=R（1-csθ）
所以： FN=23.1N
根据牛顿第三定律可知，物块m对圆弧轨道C点的压力大小为23.1N，方向向下；
（3）小物块在木板上运动的加速度大小 a1=μ1mgm=5m/s2
木板在地面上运动的加速度大小 a2=μ1mg-μ2M+mgM=1m/s2
设小物块与木板达到共速时的速度为v'，则有： ν'=ν₂-a₁t，ν'=a₂t
解得： t=1s
x1=v2t-12a1t2=3.5m
x2=12a2t2=0.5m
L=x1-x2=3m，故长木板至少为3m，才能保证小物块不滑
出长木板。
18.（1） BCE；
（2）解： 设初始时，右管中空气柱的压强为P1，长度为l1；左管中空气柱的压强为P2=P0，长度为l2，该活塞被下推h后，右管中空气柱的压强为P1，长度为l1'；左管中空气柱的压强为P2，长度为l2'·以cmHg为压强单位。由题给条件得：
p1=p0+20.00-5.00cmHg⋯①
l1'=20.0-20.0-5.002cm⋯②
由玻意耳定律得 p1l1=p1'l1'⋯③
联立①②③式和题给条件得：
p1'=144cmHg⋯④依题意有： p2'=p1⋯⑤
l2'=4.00cm+20.00-5.002cm-h⋯⑥
由玻意耳定律得： p2l2=p2l2⋯⑦
联立④⑤⑥⑦式和题给条件得： h=9.42cm
答：此时右侧管内气体的压强是144cmHg，活塞向下移动的距离9.42cm。
19.（1） BCE
（2）解：当光线经球心O入射时，光路图如图所示：
设玻璃的折射率为n，由折射定律有： n=sinisinr ①，式中入射角i=45°， r为折射角。
△OAB为直角三角形，因此 sinr=ABOA2+AB2 ②，
发生全反射时，临界角C满足： sinC=1nc ③，
在玻璃体球面上光线恰好发生全反射时，光路图如图所示：
设此时光线入射点为E，折射光线射到玻璃体球面的D点。由题意有∠EDO=C④，
在△EDO内，根据正弦定理有 ODsin90∘-r=OEsinC ⑤，
联立以上各式并利用题给条件得 OE=22R。
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
B
C
D
A
C
D
C
D
BD
BD
AD
AB
AD
（满分： 110分 时间：90分钟）
一、选择题（共 13 小题， 1-8题为单选， 9-13 题为多选， 每题4分， 共 52分）
1.在足球运动中，足球入网如图所示，则
A． 踢香蕉球（可绕过人墙改变方向，路径似香蕉）时足球可视为质点
B． 足球在飞行和触网时惯性不变
C． 足球在飞行时受到脚的作用力和重力
D． 触网时足球对网的力大于网对足球的力
2. 某项链展示台可近似看成与水平方向成θ角的斜面，如图所示。项链由链条和挂坠组成，其中a、b项链完全相同，链条穿过挂坠悬挂于斜面上， 不计一切摩擦。则下列说法正确的是
A． 链条受到挂坠的作用力是由链条的形变产生的
B． a项链链条的拉力大于 b项链链条的拉力
C． a、b两项链的链条对挂坠的作用力相同
D． 减小斜面的倾角θ， a、b项链链条受到的拉力都增大
3.一滑块在水平地面上沿直线滑行，t=0时速率为1m/s。从此刻开始在与速度平行的方向上对其施加一水平作用力F，力F和滑块的速度v随时间的变化规律分别如图甲、乙所示，则（两图取同一正方向，重力加速度g=10m/s2）
A． 滑块的质量为0.5kg
B． 滑块与水平地面间的动摩擦因数为0.5
C． 第1s内摩擦力对滑块做功为-1J
D． 第2s内力F的平均功率为1.5W
4.如图所示，一质量为M的光滑大圆环，用一细轻杆固定在竖直平面内；套在大环上质量为m的小环（可视为质点）从大环的最高处由静止滑下，重力加速度大小为g，当小环滑到大环的最低点时，大环对轻杆拉力的大小为
A． Mg+5mgB． Mg+mg
C． Mg-5mgD． Mg+10mg
5. 超声波测速是一种常用的测速手段。如图所示，安装有超声波发射和接收装置的测速仪B固定在道路某处， A为测速仪B正前方的一辆小汽车，两者相距为338m。某时刻B发出超声波，同时A由静止开始做匀加速直线运动。当B接收到反射回来的超声波信号时，A、B相距为346m，已知声速为340m/s， 则下列说法正确的是
A． A车加速度的大小为2m/s2
B． 超声波追上A车时， A车前进了4m
C． 经过2s，测速仪B接收到返回的超声波
D． 测速仪B接收到返回的超声波时， A车的速度为16m/s
6.如图所示，是质量为3kg的滑块在大小为6N的水平恒力作用下，在光滑的水平面上运动的一段轨迹，滑块通过P、Q两点时的速度大小均为6m/s， 在P点的速度方向与PQ连线的夹角α=30°，则滑块从P运动到Q的过程中
A． 水平恒力F与PQ连线的夹角为60°
B． 滑块从P到Q的时间为4s
C． 滑块的最小速度为3m/s
D． 滑块到直线PQ的最大距离为2.25m
7. 如图所示，水平圆盘上有两个相同的小木块a和b，a和b用轻绳相连，轻绳恰好伸直且无拉力。OO'为转轴， a与转轴的距离为l，b与转轴的距离为2l，木块与圆盘间的动摩擦因数均为μ，重力加速度大小为g， 若圆盘从静止开始绕转轴缓慢地加速转动，下列说法正确的是：
A． a木块所受摩擦力不可能为零
B． a木块所受摩擦力逐渐变大
C． 角速度达到 2μgl时， a、b两木块开始相对圆盘滑动
D． 角速度达到 μgl时，轻绳上开始产生拉力
8.2014年12月14日，嫦娥三号探测器平稳落月。 已知嫦娥三号探测器在地球表面受的重力为G1，绕月球表面飞行时受到月球的引力为G2，地球的半径为 R1，月球的半径为 R2， 地球表面处的重力加速为g。 则：
A． 月球与地球的质量之比为 G1R22G2R12
B．月球表面处的重力加速度为 G1G2g
C．月球与地球的第一宇宙速度之比为 G1R2G2R1
D． 探测器沿月球表面轨道上做匀速圆周运动的周期为 2πR2G1gG2
9.河水的流速随离河岸的距离的变化关系如下图甲所示，船在静水中的速度与时间的关系如图乙所示，若要使船以最短时间渡河，则：
A． 船渡河的最短时间是60s
B． 船在行驶过程中，船头始终与河岸垂直
C． 船在河水中航行的轨迹是一条直线
D． 船在河水中的最大速度是 5m/s
10.2022年12月8日，地球恰好运行到火星和太阳之间，且三者几乎排成一条直线，此现象被称为“火星冲日”。火星和地球几乎在同一平面内沿同一方向绕太阳做圆周运动，火星与地球的公转轨道半径之比约为3：2，如图所示。根据以上信息可以得出
A． 火星与地球绕太阳运动的周期之比约为27：8
B． 当火星与地球相距最远时，两者的相对速度最大
C． 火星与地球表面的自由落体加速度大小之比约为9：4
D． 下一次“火星冲日”将出现在2023年12月8日之后
11.如图甲所示，一足够长的传送带倾斜放置，倾角为θ，以恒定速率v=4m/s顺时针转动。一煤块以初速度v0=12m/s从A端冲上传送带，煤块的速度随时间变化的图像如图乙所示，取g=10m/s2，则下列说法正确的是
A． 倾斜传送带与水平方向夹角的正切值tanθ=0.75
B． 煤块与传送带间的动摩擦因数μ=0.5
C．煤块从冲上传送带到返回A端所用的时间为4s
D．煤块在传送带上留下的痕迹长为 12+45m
12.如图所示，水平地面上有一个半球形大坑，O为球心，AB为沿水平方向的直径，若在A点以初速度v1沿AB方向向右平抛一小球甲，小球甲将击中坑内的最低点D；若在甲球抛出的同时，在C点以初速度v2沿平行BA方向向左平抛另一小球乙， 也恰能击中D点。已知∠COD=60°，甲球质量为乙球质量的2倍，不计空气阻力，则
A． 甲、乙两小球初速度的大小之比 v1：v2=6：3
B． 在击中D点前的瞬间，重力对甲、乙两小球做功的瞬时功率之比为 22：1
C． 逐渐增大小球甲抛出速度V₁的大小，甲球可能垂直撞到坑BCD内
D． 甲、乙两球在运动过程中，速度变化量之比为2：1
13.如图甲所示，用粘性材料粘在一起的A、B两物块静止于光滑水平面上，两物块的质量分别为 mA=1kg、mB=2kg，当A、B之间产生拉力且大于0.3N时A、B将会分离。t=0时刻开始对物块A施加一水平推力F1，同时对物块B施加同一方向的拉力F2， 使A、B从静止开始运动，运动过程中F1、F2方向保持不变， F₁、F₂的大小随时间变化的规律如图乙所示。则下列关于A、B两物块受力及运动情况的分析，正确的是
A． t=2.0s时刻A、B之间作用力为0.6N
B． t=2.5s时刻A对B的作用力方向向左
C． t=2.5s时刻A、B分离
D． 从t=0时刻到A、B分离，它们运动的位移为5.4m
二、实验题（每空2分， 共 14分）
14. 某同学设计如图甲所示装置测量小球质量和当地的重力加速度。小球用一根不可伸长的细线与力传感器相连，力传感器能显示出细线上的张力大小。光电门放置在传感器正下方，小球通过最低点时光电门的激光束正对小球的球心。
（1）用螺旋测微器测量小球直径如图乙所示，则小球的直径d= mm；
（2）用刻度尺测出细线长度为L，将小球拉到某一高度由静止释放，记录下光电门显示的时间t和力传感器的示数最大值F，改变小球释放的高度，重新测出多组t和F的数值，用dt近似表示小球经过最低点时的速度， 作出图像如图丙所示，图像横坐标应为 （选填“t”、 “t2”，“1t”，“1t2”，）
（3）在第2问的基础上，若图丙中图线与纵轴交点坐标为a，斜率为k，可得当地重力加速度表达式为 （用a、k、L、d表示）；
（4）若考虑空气阻力的影响，上述重力加速度的测量值 真实值（选填“大于”、“等于”、“小于”）。
15. 如图（a）为“探究小车加速度和力的关系”的实验装置。在实验中位移传感器接收器安装在轨道上，发射器安装在小车上
（1）改变所挂钩码的数量，多次测量。在某次实验中根据测得的多组数据画出如图（b）所示的a-F图线。此图线的后半段明显偏离直线，造成此误差的主要原因是 。
A．所挂钩码的总质量太大B．所用小车和传感器的总质量太大
C．拉小车的细线没有平行轨道D．小车与轨道之间存在摩擦
（2）某小组对该实验做出改进并做了新的尝试，步骤如下：
①取一盒总质量为m=0.1kg|的砝码放置在小车上，左侧不挂任何物体，将长木板的右侧抬高，调节长木板的倾角，使小车在木板上自由运动，观察电脑屏幕上的v-t图像，直至图像为一条平行于时间轴的直线。
②在左侧挂一个小盘，使小车无初速滑下，根据计算机上的v-t图像得出小车的加速度a。
③从小车上取下质量为mx的砝码放到小盘中，再使小车无初速滑下， 根据计算机上的v-t图像得出小车相应的加速度a。
④改变mx的大小，重复步骤③，得到6组mx及其对应的加速度a的数据。
⑤建立坐标系，作出如图（c）所示的a-mₓ图线。
若从图（c）中求出斜率 k=10m/kg·s2，截距b=0.8m/s2， g 取 10m/s2，则小盘的质量m0= kg，小车的质量M= kg（不含砝码的质量）。
三、计算题（共29分）
16. （12分）如图，用“打夯”方式夯实地面的过程可简化为： 两人通过绳子对重物同时施加大小相等、方向与竖直方向成37°的力F，使重物恰好脱离水平地面并保持静止，然后突然一起发力使重物升高0.25m后即停止施力，重物继续上升0.2m，最后重物自由下落把地面砸深0.05m。已知重物的质量为48kg，取重力加速度g=10m/s2， sin37°=0.6， cs37°=0.8.忽略空气阻力，求：
（1） F的大小；
（2）从两人停止施力到重物恰好接触地面的时间；
（3）地面对重物的平均阻力的大小。
17.（17分）如图所示，从A 点以某一水平速度 v₀抛出质量m=1kg的小物块（可视为质点），当物块运动至 B点时，恰好沿切线方向进入圆心角∠BOC=37°的光滑圆弧轨道 BC， 经圆弧轨道后滑上与C点等高、静止在粗糙水平面的长木板上，圆弧轨道C端切线水平。已知长木板的质量M=1kg， A、B两点距C点的高度分别为 H=1m、h=0.55m，物块与长木板之间的动摩擦因数μ1=0.4，长木板与地面间的动摩擦因数μ2=0.1， g=10m/s2。 sin37°=0.6，cs37°=0.8，求：
（1） 小物块在 B点时的速度大小；
（2） 小物块滑动至C点时，对圆弧轨道C点的压力；
（3）长木板至少为多长，才能保证小物块不滑出长木板？（设最大静摩擦力等于滑动摩擦力）
四、选做题（18、19 题任选一题作答）
18. [物理——选修3-3]（15分）
（1）煤气罐是部分家庭的必需品，安全使用煤气罐是人们比较关注的话题。煤气罐密封性良好，将一定量的天然气封闭在罐中，假设罐内的气体为理想气体。当罐内气体温度升高时，则下列说法正确的是
A． 罐内气体的压强增大，内能减小
B．罐内气体从外界吸收热量，内能增加
C． 单位时间内撞击在单位面积煤气罐上的分子数增多
D． 罐内气体对外界做功，气体的分子平均动能减小
E． 气体的平均速率增大，但不能保证每个分子的运动速率都增大
（2）一U形玻璃管竖直放置，左端开口，右端封闭，左端上部有一光滑的轻活塞。初始时，管内汞柱及空气柱长度如图所示。用力向下缓慢推活塞，直至管内两边汞柱高度相等时为止。求此时右侧管内气体的压活塞强和活塞向下移动的距离。已知玻璃管的横截面积处处相空气同；在活塞向下移动的过程中，没有发生气体泄漏；大气压强p0=75.0cmHg。环境温度不变。（保留三位有效数字）
19. [物理——选修3-4]（15分）
（1）一列简谐横波在均匀介质中沿x轴传播， t=0时刻的波形图如图1所示，其中位于x=5m位置的A点振动图像如图2所示，B为波上的一点，则下列说法正确的是
A． 此波有可能向x轴负方向传播
B． 该横波的传播速度为50m/s
C． B点对应平衡位置在 x=623m
D． 由t=0开始后10s内B点的路程为25cm
E. B点简谐运动的表达式为 y=-5sin25πt+π6cm
（2）如图所示，半径为R的半球形玻璃体置于水平桌面上，半球的上表面水平，球面与桌面相切于A点。一细束单色光经球心O从空气中射入玻璃体内（入射面即纸面），入射角为45°，出射光线射在桌面上B点处。测得AB之间的距离为 R2。现将入射光束在纸面内向左平移，求射入玻璃体的光线在球面上恰好发生全反射时，光束在上表面的入射点到O点的距离。不考虑光线在玻璃体内的多次反射。
西安中学高2024 届高三第二次月考物理学科参考答案
（满分： 110分 时间：90分钟）
一、选择题（共13 小题，1-8题为单选，9-13 题为多选，每题4分，共52分）
二、实验题（每空2分，共14分）
14.（1） 6.985；（2）1t2；（3）2ad2k2L+d；（4）等于
15.（1）A， （2）0.08， 0.82
三、计算题（共29分）
16.（12分）解：（1）重物处于平衡状态，由2Fcs37°=mg，解得F=300N；
（2）设停止施力时重物的速度为v，发力使重物上升的高度为h₁，停止发力后重物继续上升的高度为h₂，从两人停止施力到重物恰好接触地面的时间为t。由v2=2gh₂，
-h1=νt-12gt2。
联立得v=2m/s， t=0.5s；
（3）设地面对重物的平均阻力为f，重物把地面砸深度为h3，重物恰好接触地面时的速度有 -ν'=ν-gt，
解得 v'=3m/s，
从刚接触地面到最低点的过程中加速度大小为a，根据牛顿第二定律有f-mg=ma，
根据运动学公式有 ν'²=2ah₃，联立解得f=4800N。
17.解： （1）物块做平抛运动： 到达B点时恰好沿切线方向进入光滑圆弧
此时物块速度 ν1=ν0csθ=54ν0=5ms，方向与水平面的夹角为37°向下
（2）设C点受到的支持力为FN，则有 FN-mg=mv22R
B-C， 有： mgh=12mν22-12mν12
且h=R（1-csθ）
所以： FN=23.1N
根据牛顿第三定律可知，物块m对圆弧轨道C点的压力大小为23.1N，方向向下；
（3）小物块在木板上运动的加速度大小 a1=μ1mgm=5m/s2
木板在地面上运动的加速度大小 a2=μ1mg-μ2M+mgM=1m/s2
设小物块与木板达到共速时的速度为v'，则有： ν'=ν₂-a₁t，ν'=a₂t
解得： t=1s
x1=v2t-12a1t2=3.5m
x2=12a2t2=0.5m
L=x1-x2=3m，故长木板至少为3m，才能保证小物块不滑
出长木板。
18.（1） BCE；
（2）解： 设初始时，右管中空气柱的压强为P1，长度为l1；左管中空气柱的压强为P2=P0，长度为l2，该活塞被下推h后，右管中空气柱的压强为P1，长度为l1'；左管中空气柱的压强为P2，长度为l2'·以cmHg为压强单位。由题给条件得：
p1=p0+20.00-5.00cmHg⋯①
l1'=20.0-20.0-5.002cm⋯②
由玻意耳定律得 p1l1=p1'l1'⋯③
联立①②③式和题给条件得：
p1'=144cmHg⋯④依题意有： p2'=p1⋯⑤
l2'=4.00cm+20.00-5.002cm-h⋯⑥
由玻意耳定律得： p2l2=p2l2⋯⑦
联立④⑤⑥⑦式和题给条件得： h=9.42cm
答：此时右侧管内气体的压强是144cmHg，活塞向下移动的距离9.42cm。
19.（1） BCE
（2）解：当光线经球心O入射时，光路图如图所示：
设玻璃的折射率为n，由折射定律有： n=sinisinr ①，式中入射角i=45°， r为折射角。
△OAB为直角三角形，因此 sinr=ABOA2+AB2 ②，
发生全反射时，临界角C满足： sinC=1nc ③，
在玻璃体球面上光线恰好发生全反射时，光路图如图所示：
设此时光线入射点为E，折射光线射到玻璃体球面的D点。由题意有∠EDO=C④，
在△EDO内，根据正弦定理有 ODsin90∘-r=OEsinC ⑤，
联立以上各式并利用题给条件得 OE=22R。
1
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13
B
C
D
A
C
D
C
D
BD
BD
AD
AB
AD
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