2022-2023学年湖南省湖南师范大学附属中学高三上学期月考（二）物理试题

湖南师大附中2023届高三月考试卷(二)

物理

本试题卷分第I卷(选择题)和第II卷(非选择题)两部分,共10页。时量75分钟,满分100分。

一、单项选择题:本题共6小题,每小题4分,共24分。在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的。

1.汽车从同一地点同时出发沿同一方向做直线运动,它们的速度的平方随位置的变化图像如图所示,下列判断正确的是

A.汽车加速度大小为

B.汽车经相遇

C.汽车在处相遇

D.汽车在处相遇

2.用“超级显微镜”观察高真空度的空间,发现了有一对分子和环绕一个共同“中心”旋转,从而形成了一个“类双星”体系,并且发现引力“中心”离分子较近,这两个分子之间的距离用表示。已知当时两个分子间的分子力为零。则上述“类双星”体系中,下列说法正确的是

A.间距

B.间距

C.的质量大于的质量

D.的速率小于的速率

3.如图所示,木块置于上表面水平的木块上,一起沿固定的光滑斜面由静止开始下滑,在下滑过程中,始终保持相对静止,下列说法正确的是

A.对的摩擦力对做负功

B.所受的合力对做正功

C.对的弹力对做正功

D.对的作用力对做正功

4.地球半径为,质量为,地球到太阳的距离为,太阳质量为,不考虑其他星球的影响,那么地球在自转过程中,近太阳点(白天正午的地方)和远太阳点(深更半夜之处)的自由落体加速度的差值约为(不考虑公转影响,万有引力常量为)

A.

B.

C.

D.

5.如图所示,轻杆的一端固定一光滑球体,杆的另一端为自由转动轴,而球又搁置在光滑斜面上。若杆与墙面的夹角为,斜面倾角为,开始时,且,重力加速度为,为使斜面能在光滑水平面上向右缓慢移动,在球体离开斜面之前,作用于斜面上的水平外力的大小及轻杆所受球体的作用力和地面对斜面的支持力的大小变化情况是

A.逐渐增大,逐渐减小,逐渐减小

B.逐渐减小,逐渐减小,逐渐增大

C.逐渐增大,先减小后增大,逐渐增大

D.逐渐减小,先减小后增大,逐渐减小

6.如图所示,光滑的圆形轨道水平固定,小球的质量为,初始时静止。小球的质量为,以速度运动,并与球发生非弹性正碰(碰撞时间极短),碰后速度不相等。则

A.碰撞过程中两球组成的系统动量不守恒

B.经过多次碰撞后,两球的最终速度大小为

C.经过多次碰撞后,两球的最终速度大小为零

D.从开始到多次碰撞后两球的动量一直守恒

二、多项选择题:本题共5小题,每小题5分,共25分。在每小题给出的四个选项中,有多项符合题目要求,全部选对的得5分,选对但不全的得3分,有选错的得0分。

7.如图所示,均匀细杆其端装有转轴,端连接细线通过滑轮和质量为的重物相连,若杆呈水平,细线与水平方向夹角为时恰能保持平衡,不计一切摩擦,重力加速度为,则下列结论正确的是

A.杆对轴的作用力大小为

B.杆的质量为

C.因为不知道杆的质量,所以无法求出杆对轴的作用力

D.杆的质量一定大于重物的质量

8.一质点竖直向上运动,某同学画出质点运动过程中的机械能与高度关系的图像如图所示,其中过程的图线为水平线,过程的图线为倾斜直线。根据该图像,下列判断正确的是

A.质点在过程中除重力外不受其他力的作用

B.该同学所取处的重力势能为零

C.质点在过程中合外力与速度的方向一定相反

D.质点在过程中不可能做匀速直线运动

9.如图所示是一列沿轴正方向传播的机械波在时的波形图,由于某种原因,中间有一部分无法看清,已知该波的波速,下列说法正确的是

A.时刻,处的质点振动方向沿轴负方向

B.此列波的周期

C.时间内,质点的速度不断增大

D.时,质点运动到负方向最大位移处

10.如图所示,一块质量为的长木板停在光滑的水平面上,长木板的左端有挡板,挡板上固定一个轻质小弹簧。一个质量为的物块(可视为质点)以水平速度从长木板的右端开始向左运动,与弹簧碰撞后(弹簧处于弹性限度内),最终又恰好停在长木板的右端。根据上述情景和已知量,可以求出

A.弹簧的劲度系数

B.弹簧的最大弹性势能

C.长木板和小物块之间的动摩擦因数

D.长木板和小物块组成的系统最终损失的机械能

11.如图所示,甲、乙中半径为的圆弧与水平面相切,对应的圆心角均很小(小于,图中没有按比例画出),圆弧光滑,水平面粗粘且均匀,在图甲中,质量为的物体(可视为质点)放在顶端由静止开始沿圆弧自由滑下,在水平面上滑行了的距离停下来。图乙中,同样的物体从静止开始沿固定光滑板滑下,不考虑拐角处机械能的损失,物体在水平面上同样滑行了的距离停下。两图中物体的初始高度相同均为,则

A.图甲、乙中水平面与物体的动摩擦因数相同,且均为

B.在图甲、乙中,物体下滑的过程中重力做功的平均功率相同

C.从开始下滑到停止的过程中,图甲中重力的冲量比图乙的小

D.从开始下滑到停止的过程中,除重力外的其他力的合力对物体的功图乙中的大

三、实验题(12题8分,13题8分)

12.(8分,每空2分)某研究性学习小组设计测量弹簧弹性势能的实验装置如图甲所示。实验器材有:上端带有挡板的斜面体、轻质弹簧。带有遮光片的滑块(总质量为)、光电门、数字计时器、游标卡尺、毫米刻度尺。

实验步骤如下:

①用游标卡尺测得遮光片的宽度为;

②弹簧上端固定在挡板上,下端与滑块不拴接,当弹簧为原长时,遮光片中心线通过斜面上的点;

③光电门固定在斜面上的点,并与数字计时器相连;

④压缩弹簧,然后用销钉把滑块锁定,此时遮光片中心线通过斜面上的点;

⑤用刻度尺分别测量出两点间的距离和两点间的距离;

⑥拔去锁定滑块的销钉,记录滑块经过光电门时数字计时器显示的时间;

⑦保持不变,移动光电门位置,多次重复步骤(4)(5)6。

根据实验数据做出的图像为图乙所示的一条倾斜直线,求得图像斜率为、纵轴截距为。

（1）下列做法中,有利于减小实验误差的有

A.选择宽度较小的遮光片

B.选择质量很大的滑块

C.减小斜面倾角

D.增大光电门和点距离

(2)滑块在段运动的加速度         ，滑块在点的动能         ，

弹性势能         。

13.(8分,每空2分)某同学要测量一电源(电动势约为)的电动势和内阻。实验室有以下器材:两个相同的电流表和(量程为,内阻为)、滑动变阻器(阻值为,额定电流为、、两个定值电阻、开关、若干导线。

(1)学生先将电流表与定值电阻串联,可改装成量程为        的电压表。

(2)该同学设计了如图甲所示的电路图,通过改变滑动变阻器的阻值,获得了多组数据如上表,第4次测量时,电流表的指针偏转如图乙所示,则电流表的示数为      。

(3)将5组实验数据描点画图如图丙所示,根据图线求出电源电动势     ，。(结果均保留两位小数) 

四、解答题(14题10分,15题12分,16题13分)

14.如图所示,光滑平面上有一个可自由移动的质量为的“小山”,最高点距地面为,最高点的曲率半径也为,被一个弯曲的与“小”连在一起的光滑曲面挡板罩住形成光滑管道,一个质量为的小球以某初速度入管道,小球直径比管道内径略小但远小于“山”的高度,小球恰好能越过“小山”,重力加速度为,挡板罩质量不计,求:

(1)小球的初速度多大?小球到了“小山”的最高点时对“小山”的压力多大?

(2)小球离开“小山”后小球与“山”的速度分别为多大?

(3)如果“小山”固定,小球初始速度是(1)中所求的2倍,那么小球在最高点对“山”的压力多大?

15.如图所示是一儿童游戏机的简化示意图。光滑游戏面板与水平面成一夹角,半径为的四分之一圆弧轨道与长度为的直管道相切于点,点为圆弧轨道最高点(切线水平),管道底端位于斜面底端,轻弹簧下端固定在管道的底端,上端系一轻绳,绳通过弹簧内部连一手柄。经过观察发现:无弹珠时,轻弹簧上端与点距离为,将一质量为的弹珠投入管内,设法使其自由静止,测得此时弹簧弹性势能,已知弹簧劲度系数。某次缓慢下拉手柄使弹簧压缩,后释放手柄,弹珠经点被射出,弹珠最后击中斜面底边上的某位置(图中末标出),根据击中位置的情况可以获得不同的奖励。假设所有轨道均光滑,忽略空气阻力,弹珠可视为质点。直管粗细不计,重力加速度为,求:

(1)调整手柄的下拉距离,可以使弹珠经轨道上的点射出,落在斜面底边上的不同位置,其中落点与点的最近距离是多少?

(2)若弹珠落在斜面底边上离点的距离为的点,求它在这次运动中经过点时对轨道的压力大小;

(3)在(2)的运动过程中,求弹珠离开弹簧前的最大速度是多少。

16.如图所示,光滑轻杆固定在竖直墙上,所在水平直线过半径为的固定圆环的圆心,质量为的物体穿在轻杆上,通过铰链与轻杆相连,杆的另一端通过铰链与物体连接,而物体穿在光滑圆环上,从点开始沿圆环做角速度为的圆周运动,杆长为,物体在运动过程中不会从端滑出,也不会碰墙。重力加速度为,求:

(1)物体从点开始到第一次小球和物体的速度相同时,该过程中杆对物体做功的平均功率多大?

(2)写出物体的速度与转过的角度的关系表达式;

(3)物体从点开始第一次到达圆环最高点时该过程中杆对物体的作用力的冲量是物体重力冲量的倍,那么杆对物体的作用力对物体的冲量多大?

(4)如果,当物体运动到连线与成角时,物体的加速度多大?

湖南师大附中2023届高三月考（二）

物理答案

一、选择题

12.

13.

14.

15.

16.