江西省南昌市第二中学2024-2025学年高三上学期月考（二）（期中）物理试题

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物体在运动过程中经历一段时间其动量发生变化，根据国际单位制的量纲判断，下列单位中不属于“物体单位时间内的动量变化量”这一物理量的是（ ）
A．kg·m/s2 B．kg·m/s C．N D．J/m
冥王星与其附近的另一星体卡戎可视为双星系统，质量比约为7:1，同时绕它们连线上某点O做匀速圆周运动，由此可知，冥王星绕O点运动的（ ）
A．轨道半径约为卡戎的 B．角速度大小约为卡戎的
C．线速度大小约为卡戎的7倍 D．向心力大小约为卡戎的7倍
如图，P为桥墩，A为靠近桥墩浮出水面的叶片，波源S连续振动，形成水波，此时叶片A静止不动．为使水波能带动叶片振动，可用的方法是（ ）
A．提高波源频率 B．降低波源频率
C．增加波源距桥墩的距离 D．减小波源距桥墩的距离
放风筝是人们喜爱的一种户外运动，风筝当中也蕴含中很多科学道理，如图所示，若风筝借助于均匀的风对其作用力以及牵线拉力的作用，才得以在空中处于平衡状态；风筝平面AB与地面夹角为30°，与绳子的夹角是53°，风筝质量为300g，若风对风筝的作用力与风筝平面相垂直，g取10m/s2，则风对风筝的作用力的大小为（ ）
A． B． C． D．
如图所示，在光滑绝缘水平面上，固定着三个带电小球a、b、c，三球在一条直线上，其质量之比为1:2:4，设向右为正方向，若仅释放a球，a球的初始加速度为-6m/s2 ，若仅释放c球，c球初始加速度为3m／s2 ，当仅释放b球时，b球的初始加速度为（ ）
A．3m／s2 B．-3m／s2 C．5m／s2 D．-5m／s2
质量为M的列车沿平直轨道上匀速前进，某时刻尾部一段质量为m的车厢脱钩，司机发现时机车已经行驶了一段距离L．司机立刻关闭发动机，若列车各部分受到的阻力都与其重量成正比，关闭发动机之前机车的牵引力大小不变，则机车与车厢两部分都停下时，它们之间的距离为（ ）
A． B． C． D．
匀带电的球壳在球外空间产生的电场等效于电荷集中于球心处产生的电场．如图所示，在半球面AB上均匀分布正电荷，电荷量为Q，球面半径为R，CD为通过半球顶点与球心O的轴线，轴线上CO=DO=3R。一质量为m、电荷量为q的小球（用绝缘细线悬挂于悬点），受半球面产生的电场影响偏转θ角度静止于C点，（若球C与半球面AB彼此不影响对方的电量分布）则半球面AB在D点产生的场强大小为（ ）
A． B．
C． D．
如图所示，沿水平方向做简谐运动的质点，依次通过相距L的A、B两点。已知质点在A点的位移大小为振幅的一半，B点位移大小是A点的倍，质点经过A点时开始计时，t时刻第一次经过B点，该振动的振幅和周期可能是（ ）
A．，t B．，24t C．，t D．24t
如图甲所示，长度的水平传送带顺时针匀速转动，其右端与一半径的竖直光滑半圆弧轨道相切于Q点。质量为的小物块以初速度冲上传送带的左端P点，在传送带上向右运动后进入圆弧轨道。图乙给出在传送带以不同速率运行时，小物块第一次在圆弧轨道上所能到达的最大高度h与传送带的转动速率的关系，其中段为直线，段为曲线。小物块可视为质点，与传送带间的动摩擦因数，重力加速度g取。则（ ）
A． B．C．D．
一带负电的粒子只在电场力作用下沿x轴正方向运动，其电势能随位移x变化的关系如图所示，其中段是对称的曲线，段是直线，则下列说法正确的是（ ）
A．在段，处的电场强度最小但不等于零
B．x1、x2、x3处电势、、的关系为
C．粒子在段速度v随x均匀减小
D．粒子在～之间电场力做负功
二、填空题（每空2分，共计16分）
空间站中物体由于完全失重，无法直接用天平测量其质量，兴趣小组观看“天宫课堂”中航天员演示的“动量守恒实验”如图1所示。提出了一种利用动量守恒在空间站测质量的设想，实验装置如图2所示，在某次演示实验中，A、B两个体积相同的钢球置于实验平台上，两球之间放一质量不计的压缩并锁定的轻质弹簧，某时刻解除锁定，A、B两小球在同一直线上运动，利用闪光频率为10HZ的一组图3所示频闪照片。已知A球为标准小球，其质量为m1=100g，B小球质量为m2（待测）弹簧与A、B物体脱离后，静止停留于原地。
（1）脱离弹簧后，小球A相对于空间站的地面做 运动，速度大小为 m/s（保留两位有效数字）；
根据实验数据测算可得小球B的质量大小是 kg（保留两位有效数字）；
（3）该实验搬到地面上，将两小球放在光滑水平面上，利用上述实验 （填“能”或“不能”）测量小球B的质量。
老师组织物理兴趣小组登山体验物理沉浸式课堂，他们山顶后，粗略测出山顶处的重力加速度。实验过程简化为用轻质细绳拴住一不规则的小石头M系在树枝上A点做成一个单摆。如图甲所示，同学们首先用卷尺测出悬绳长L作为摆长，然后将小石头拉开一个小角度，由静止释放，使其在竖直平面内摆动（假设树枝始终静止），利用手机秒表测出单摆完成n次全振动所用的时间t。
（1）利用测量数据计算山顶处重力加速度的表达式g= 。
（2）老师告诉学生就算单摆周期测量正确，按照上面方法测量计算出来的山顶处重力加速度值比真实值 （选填“偏大”、“偏小”或“相等”）。
（3）为了减小实验误差，老师指导学生对该实验数据处理进行改进，多次改变摆长L，测量对应的单摆周期T，用多组实验数据绘制T2−L图像，如图乙所示。由图可知重力加速度g= （用图中字母表示）。采用上述方法 （“需要”或“不需要”）测量石块重心到悬点A的距离。
计算题（12分+12分+14分=40分）
13.投石机是运用杠杆原理设计和制造的一种古代用于军事攻城的大型器械。如图为投石机的简化示意图，其长臂的长度为L=10m，短臂的长度为l=2m,质量为m=7kg的石块装在长臂末端的弹袋中，质量为M=50kg的重锤安装于短臂末端。初始时长臂被绞索固定，杠杆处于静止状态，其与水平面的夹角为 。释放杠杆，重锤落下带动杠杆自由转动，当长臂转动至竖直位置时，杠杆被制动而停止，石块被水平抛出，求石块被投出时的水平速度和此时重锤的速度大小。


14.如图甲所示，一列简谐横波沿x轴传播，实线为t时刻的波形图，P、Q分别是平衡位置为和的两质点，图甲为时刻的波形图，图乙为质点P的振动图像。求：
(1)波的传播速度大小及Q点沿y轴正向振动时速度最大的时刻；
(2)P、Q两质点速度相同的时刻。
15.如图所示，在光滑水平轨道上有一质量为m的足够长的长木板A，质量为3m的滑块B置于A的左端、A与B之间的动摩擦因数为μ；在光滑水平轨道上放着2025个滑块（视为质点＞，滑块的质量均为2m、编号依次为1、2、3、4、…、2024、2025。开始时长木板A静止，现使滑块B瞬间获得向右的初速度v0，当A、B刚达到共速时，长板A恰好与滑块1发生第1次弹性碰撞。经过一段时间，A，B再次刚达到共速时，长木板A恰好与滑块1发生第2次弹性碰撞，之后每次A、B共速时，长板A都恰好与滑块1发生弹性碰撞，直至最后与A发生2025次碰撞。重力加速度为g,且滑块间的碰撞均为弹性碰撞，每次碰撞时间极短，求：（你可能会用到）
（1）长木板A与滑块1第一次碰撞后A的速度大小；
（2）滑块1与滑块2之间的距离d1；
（3）当A与滑块1发生第2025次碰撞时，此时滑块1与滑块2025之间的距离。