天津市实验中学2024-205学年高三上学期第二次月考物理试题Word版附解析

这是一份天津市实验中学2024-205学年高三上学期第二次月考物理试题Word版附解析，共12页。试卷主要包含了请将答案正确填写在答题卡上，嫦娥五号到月球“挖土”成功返回等内容，欢迎下载使用。
注意事项：
1．答题前填写好自己的姓名、班级、考号等信息
2．请将答案正确填写在答题卡上
第Ⅰ卷
一、单项选择题（每小题5分，共25分．每小题给出的四个选项中，只有一个选项是正确的）
1．云南龙江大桥是亚洲最大的高速公路悬索桥，总长2470.58米，桥面宽33.5米，为双向四车道设计，设计速度为80千米/小时，如图甲所示，图乙中A、B、C、D、E为大桥上五根钢丝绳吊索，每两根吊索之间距离相等，若汽车从吊索A处开始做匀减速直线运动，刚好在吊索E处停下，汽车通过吊索D时的瞬时速度为，通过DE段的时间为t，则（ ）
A．汽车通过吊索A时的速度大小为
B．汽车减速的时间大于2t
C．汽车通过吊索C时的瞬时速度等于通过AE段的平均速度
D．汽车通过AD段的平均速度是通过DE段平均速度的3倍
2．如图，质量均为m的两个物块放在水平面上，用劲度系数为K的轻弹簧连接，弹簧原长为L，两个物块与水平面的动摩擦因数均为。用一个大小为F的拉力作用在B上，拉着两物块在水平面上一起做匀速运动，现在突然撤掉拉力F，则在撤掉拉力瞬间（ ）
A．弹簧长度为B．弹簧长度为L
C．物体A的瞬时加速度D．物体B的瞬时加速度
3．如图所示，绷紧的水平传送带始终以恒定速率运行。初速度大小为的小物块从与传送带等高的光滑水平地面上的A处滑上传送带。若从小物块滑上传送带开始计时，小物块在传送带上运动的图像（以地面
为参考系）如图乙所示。已知，则（ ）
A．时刻，小物块离A处的距离达到最大
B．时刻，小物块相对传送带滑动的距离达到最大
C．时间内，小物块始终受到大小不变的摩擦力作用
D．时间内，小物块受到的摩擦力方向先向右后向左
4．如图所示，一内壁光滑的圆锥形漏斗竖直放置，使漏斗底面与水平面平行．若有两个质量不同的小球A、B（均视为质点）在圆锥的内壁上沿不同的水平圆轨道做匀速圆周运动，并设圆锥形漏斗顶点O点为势能零点，则下列说法正确的是（ ）
A．A、B两小球匀速圆周运动的动能一定相同
B．A、B两小球匀速圆周运动的周期一定相同
C．漏斗壁对A、B两小球的弹力一定相同
D．A、B两小球各自动能与势能的比值一定相同
5．某地突发洪涝灾害，救援人员驾驶气垫船施救，到达救援地点后将围困在水中的群众拉上气垫船，如图所示。若在救援人员将群众拉上气垫船的过程中气垫船所受压力增大，气垫不漏气，气垫内的气体视为理想气体且温度不变。则该过程（ ）
A．气垫内的气体内能增加
B．气垫内的气体对外界做功
C．气垫内的气体从外界吸收热量
D．气垫内的气体单位时间、单位面积撞击气垫壁的分子数增加
二、不定项选择题（每小题5分，共15分．每小题给出的四个选项中，都有多个选项是正确的．全部选对的得5分，选对但不全的得3分，选错或不答的得0分）
6．质量为M的木楔倾角O为37°，在水平面上保持静止。当将一质量为m的木块放在木楔斜面上时，它正好匀速下滑。如图所示，当用与木楔斜面成角的力F拉木块，木块匀速上升（已知木楔在整个过程中始终静止）。可取。下列说法正确的有（ ）
A．物块与斜面间的动摩擦因数为0.75B．当时F有最小值
C．当时F有最小值D．F的最小值为0.96mg
7．2023年10月3日，皮埃尔·阿戈斯蒂尼、费伦茨·克劳斯和安妮·吕利耶三位科学家因在阿秒激光方面所做出的突出贡献获得2023年诺贝尔物理学奖。通过阿秒激光，科学家们可以像看电影的慢动作回放一样，观察电子在原子内部的运动，探究它们之间的交互作用，开创了观察和研究原子、分子甚至是电子动态的新窗口。历史上，为了研究原子的性质，科学家们做了大量的实验研究，下面四幅示意图中说法正确的是（ ）
A．卢瑟福提出了原子核式结构模型，成功解释了图①的粒子散射实验结果
B．图②表示的核反应属于重核裂变，裂变过程释放能量，裂变产生的子核的结合能比铀235的结合能大
C．③中向左偏转的是粒子，向右偏转的是粒子，不偏转的是粒子
D．锌的逸出功为3.34eV，用④中一群处于从量子数为4的能级的氢原子发出的光照射锌板，逸出光电子的最大初动能为9.41eV
8．嫦娥五号到月球“挖土”成功返回．作为中国复杂度最高、技术跨度最大的航天系统工程，嫦娥五号任务实现了多项重大突破，标志着中国探月工程“绕、落、回”三步走规划完美收官。若探测器测得月球表面的重力加速度为，已知月球的半径为，地球表面的重力加速度为g，地球的半径为R，忽略地球、月球自转的影响，则（ ）
A．月球质量与地球质量之比为
B．月球密度与地球密度之比为
C．月球第一宇宙速度与地球第一宇宙速度之比为
D．嫦娥五号在地球表面所受万有引力与在月球表面所受万有引力之比为
第Ⅱ卷
三、填空题（每空2分，共16分）
9．为了直观的显示电梯运行时的加速度，某实验小组制作了一个“竖直加速度测量仪”，其构造如图甲所示。把一根轻弹簧上端固定在支架横梁上，当下端悬吊0.8N的重物，静止时弹簧下端的指针指在刻度为C的位置，当悬吊1N的重物，静止时弹簧下端的指针指在刻度为O的位置。
现将0.1kg的小球固定在弹簧下端，和小木板上的刻度构成了一个“竖直加速度测量仪”。
（1）若甲图中，每一小格的长度为1cm，则该弹簧的劲度系数为______N/m。
（2）该小组先利用图乙装置测量当地的重力加速度，但该同学未找到变压器，打点计时器应选图丁中的______（选填“A”或“B”）。
（3）已知打点计时器打点频率为50Hz，打出纸带如丙图所示。测得重力加速度的大小为______。（结果保留三位有效数字）
（4）该小组结合（3）中测得的数据，利用图甲装置测量电梯运行的加速度。指针指在刻度板上A点时电梯的加速度大小为______（结果保留两位有效数字）。
10．某同学用如图甲所示装置结合频闪照相研究平抛运动。重力加速度。
（1）关于实验要点，下列说法正确的是______。
A．选用的斜槽越光滑越好
B．调节斜槽，使斜槽槽口切线水平
C．调节纸板，使纸板面竖直且与小球运动轨道所在平面平行
D．画平抛运动轨迹时，将槽口在纸板上的水平投影作为平抛运动的起点
（2）让小球从斜槽上合适的位置由静止释放，频闪照相得到小球的位置如图乙所示，A、B、C是相邻三次闪光小球成像的位置，坐标纸每小格边长为5cm，则小球从槽口抛出的初速度大小为______m/s，小球从槽口抛出到运动到B点位置所用的时间为______s；B点离槽口的水平距离______m。
四、解答题（11题14分；12题14分；13题16分）
11．如图所示，在光滑的水平面上有一足够长的质量为的长木板，在长木板右端有一质量为的物块，长木板与物块间动摩擦因数为，长木板与物块均静止，现用的水平恒力向右拉长木板，经时间撤去水平恒力F。求：
（1）在F的作用下，长木板的加速度为多大？
（2）刚撤去F时，物块离长木板右端多远？
（3）最终物块与长木板间的相对路程？
12．如图所示，半径为R，内径很小的光滑半圆管竖直放置，两个质量均为m的小球A、B以不同速率进入管内，A通过最高点C时，对管壁上部的压力为3mg，B通过最高点C时，对管壁下部的压力为0.75mg。求A、B两球落地点间的距离。
13．如图所示，一轻质弹簧的一端固定在滑块B上，另一端与滑块C接触但未连接，该整体静止放在离地面高为的光滑水平桌面上。现有一滑块A从光滑曲面上离桌面高处由静止开始滑下，与滑块B发生碰撞并粘在一起压缩弹簧推动滑块C向前运动，经过一段时间，滑块C脱离弹簧，继续在水平桌面上匀速运动，一段距离后从桌面边缘飞出。已知，滑块A、B、C均可看作质点，取，不计空气阻力。求：
（1）滑块A与滑块B碰撞结束瞬间的速度大小；
（2）被压缩弹簧的最大弹性势能；
（3）滑块C落地点与桌面边缘的水平距离。
1．D
【详解】ABD．汽车减速到零，可以看成反向的初速度为零的匀加速直线运动，根据初速度为零的匀变速直线运动的比例关系，可知汽车通过DE、AD段所用的时间之比为1∶1，可得汽车减速的时间等于2t，汽车通过吊索A时的速度为，故A、B错误，D正确；
C．汽车通过吊索D为AE段的中间时刻，故通过吊索D的速度等于AE段的平均速度，故C错误。
故选D。
2．C
【详解】AB．撤掉拉力前，对A受力分析，水平方向上受摩擦力和弹簧弹力，根据平衡条件可得
对B受力分析，水平方向上受摩擦力、拉力和弹簧弹力，根据平衡条件可得
其中弹簧弹力为
解得
此时弹簧处于伸长状态，则弹簧长度为
故AB错误：
C．在撤掉拉力瞬间，弹簧弹力不会突变，对A受力分析，水平方向上受摩擦力和弹簧弹力，由于
故A处于平衡状态，加速度为0，故C正确；
D．在撤掉拉力瞬间，对B受力分析，水平方向上受摩擦力和弹簧弹力，则
解得
故D错误。
故选C。
3．C
【详解】A．由图像得到，小物块在时刻速度为零，下一刻开始向右运动，所以时刻小物块离A处最远，故A错误；
B．时刻，小物块第一次与传送带相对静止，之前始终相对传送带向左运动，所以此刻小物块相对传送带滑动的距离达到最大，故B错误；
CD．时刻，小物块相对传送带向左运动，始终受到向右的滑动摩擦力
滑动摩擦力的大小和方向都不变，故C正确，D错误。
故选C。
4．D
【详解】对任一小球受力分析，受重力和支持力，如图所示：
由几何知识知：
A．根据牛顿第二定律，有：
解得：
则动能为
半径较大的，又质量不相同，所以无法判断动能的大小，故A错误；
B．根据
解得：
知半径较大的，则周期较大，故B错误；
C．由图中可得：
相同，而质量不同，故无法判断N的大小，故C错误；
D．球的动能为：
以顶点O点为势能零点，则势能为：
则动能与势能之比为
故D正确．
5．D
【详解】
ABC．由于该过程中气垫内的气体温度不变，因此气垫内的气体内能不变，该过程中气垫内的气体压强增大，根据玻意耳定律可知，气垫内的气体体积减小，外界对气垫内的气体做正功，结合热力学第一定律可知，该过程中气垫内的气体放热，故ABC错误；
D．由于温度不变，气垫内的气体分子平均动能不变，而气体压强增大，因此该过程中气垫内的气体单位时间、单位面积撞击气垫壁的分子数增加，故D正确。
故选D。
6．ABD
【详解】A．物块匀速下滑时，有
解得
A正确；
BCD．物块匀速上升时，有
整理得
可知，当时F有最小值，最小值为
BD正确，C错误。
故选ABD。
7．AD
【详解】A．卢瑟福提出了原子核式结构模型，成功解释了图①的粒子散射实验结果，选项A正确；
B．重核裂变的过程中有质量亏损，释放核能，故新核的比结合能大于铀核的比结合能，但是裂变的产物包括两个中等质量的子核，所以子核的结合能应小于铀核的结合能，故B错误；
C．根据左手定则，则③中向左偏转的是粒子，向右偏转的是粒子，不偏转的是粒子，选项C错误；
D．由到跃迁时辐射光子的能量最大，最大值为
则照射锌板，逸出光电子的最大初动能为
选项D正确。
故选AD。
8．AD
【详解】A．由
可得质量之比
故A正确；
B．由
可得密度之比
故B错误；
C．由
可得第一宇宙速度之比为
故C错误；
D．嫦娥五号在地球表面所受万有引力与在月球表面所受万有引力之比为
故D正确。
故选AD。
9．（1）2 （2）A （3）9.75 （4）0.75
【详解】（1）根据胡克定律
可得该弹簧的劲度系数为
（2）电火花打点计时器接220V交流电源，该同学未找到变压器，而电磁打点计时器必须使用变压器，故打点计时器应选图丁中的A。
（3）根据逐差法，可得重力加速度为
（4）[1][2]设甲图中每小格长度为，根据胡克定律可得弹簧的劲度系数为
指针指在刻度板上A点时，弹力为
根据牛顿第二定律可得
解得
可知加速度大小为，加速度的方向为竖直向下。
10．BC 1.5 0.2 0.3
【详解】（1）[1]A．由于小球每次都从同一位置由静止开始运动，到达斜槽末端速度相同，与斜槽是否光滑无关，A错误；
B．由于本实验研究平抛运动，因此斜槽槽口切线必须水平，B正确；
C．调节纸板，使纸板面竖直且与小球运动轨道所在平面平行，以便于在白纸上描点，C正确；
D．画平抛运动轨迹时，将小球放到槽口末端，球心在纸板上的水平投影作为平抛运动的起点，D错误。
故选BC。
（2）[2]由于平抛运动在水平方向时匀速运动，由于AB与BC水平距离相等，因此时间间隔相等，在竖直方向上，根据
可得相邻两点间的时间间隔
因此抛出的水平速度
[3]运动到B点时的竖直速度
而
因此小球从槽口抛出到运动到B点位置所用的时间
[4]B点离槽口的水平距离
11．（1）；（2）0.5m；（3）0.7m
【详解】（1）对木板，根据牛顿第二定律
解得
（2）撤去F之前，小物块水平方向只受摩擦力作用，故小物块加速度大小为
小物块相对木板向左的位移为
代入数据解得
即刚撤去F时，小物块离长木板右端0.5m；
（3）刚撤去F时，木板的速度为
小物块速度为
撤去F后，根据牛顿第二定律
可得长木板的加速度大小为
最终速度为
解得
在内，小物块相对木板向左的位移为
解得
最终物块与长木板间的相对路程为
12．3R
【详解】两个小球离开轨道后均做平抛运动，竖直方向上运动情况相同，有
可得
在最高点时，两小球受重力和管壁的作用力，这两个力的合力作为向心力。
对A球
解得
则
对B球
解得
则
A、B两球落地点间的距离等于它们平抛运动的水平位移之差，即
13．（1）2m/s；（2）3J；（3）2m
【详解】（1）滑块A从光滑曲面上高h处由静止开始滑下的过程中机械能守恒，设其滑到水平桌面时的速度大小为，由机械能守恒定律有
解得
滑块A与B碰撞的过程，A、B系统的动量守恒，取水平向右为正方向，碰撞结束瞬间具有共同速度，设为，由动量守恒定律有
解得
（2）滑块A、B发生碰撞后与滑块C一起压缩弹簧，压缩的过程中机械能守恒，被压缩弹簧的弹性势能最大时，滑块A、B、C速度相同，设为，取水平向右为正方向，由动量守恒定律有
解得
由机械能守恒定律有
代入数据解得
（3）被压缩弹簧再次恢复自然长度时，滑块C脱离弹簧，设此时滑块A、B的速度为，
滑块C的速度为，取水平向右为正方向，由动量守恒定律和机械能守恒定律有
联立解得
滑块C从桌面边缘飞出后做平抛运动
联立解得