2024西安中学高三上学期第二次月考试题物理含答案

西安中学高2024 届高三第二次月考

物理学科

（满分： 110分 时间：90分钟）命题人：张莉

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+5mg       B． Mg+mg

C． Mg-5mg       D． 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 时， a、b两木块开始相对圆盘滑动

D． 角速度达到 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    

B．月球表面处的重力加速度为

C．月球与地球的第一宇宙速度之比为

D． 探测器沿月球表面轨道上做匀速圆周运动的周期为

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.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

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

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 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”、

（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）所示的图线。

若从图（c）中求出斜率 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， cos37°=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，cos37°=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

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

（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 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）（3）（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2Fcos37°=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，

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

解得

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 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 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

B-C， 有：

且h=R（1-cosθ）

所以：

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

木板在地面上运动的加速度大小

设小物块与木板达到共速时的速度为v'，则有：

解得： t=1s

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；左管中空气柱的压强为P2，长度为·以cmHg为压强单位。由题给条件得：

 ②

由玻意耳定律得 ③

联立①②③式和题给条件得：

 依题意有：

由玻意耳定律得： 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： 式中入射角i=45°， r为折射角。

△OAB为直角三角形，因此

发生全反射时，临界角C满足：

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

联立以上各式并利用题给条件得