2024届湖南省长沙市长郡中学高三上学期月考（二）物理试题（解析版）

英才大联考长郡中学2024届高三月考试卷（二）

物理

时量75分钟。满分100分。

第I卷  选择题（共44分）

一、选择题（本题共6小题，每小题4分，共24分。每小题只有一项符合题目要求）

1. 城市进入高楼时代后，高空坠物已成为危害极大的社会安全问题。如图所示为一则安全警示广告，非常形象地描述了高空坠物对人伤害的严重性。某同学用下面的实例来检验广告词的科学性：设一个的鸡蛋从16楼的窗户自由落下，相邻楼层的高度差为，与地面撞击时间约为，不计空气阻力，从16楼下落的鸡蛋对地面的平均冲击力约为（    ）

A.  B.  C.  D.

2. 抚顺海洋极地馆最初想设计水滑梯项目，简化模型如图，一游客（可视为质点）以某一水平速度v0从A点出发沿光滑圆轨道运动，至B点时脱离轨道，最终落在水面上的C点，不计空气阻力.下列说法中正确的是(     )

A. 在A点时，游客对圆轨道压力等于其重力

B. 在B点时，游客的向心加速度为g

C. B到C过程，游客做变加速运动

D. A到B过程，游客水平方向的加速度先增加后减小

3. 如图所示，倾角为光滑斜面体始终静止在水平地面上,其上有一斜劈A,A的上表面水平且放有一斜劈B，B的上表面上有一物块C，A、B、C一起沿斜面匀加速下滑．已知A、B、C的质量均为m，重力加速度为g，下列说法正确的是

A. A、B间摩擦力为零

B. A加速度大小为

C. C可能只受两个力作用

D. 斜面体受到地面的摩擦力为零

4. 在一次足球比赛中，球从位于球门正前方的罚球点踢出后，在空中飞行的速率与时间的关系如图所示．已知球在t2时刻刚好飞入球门，不计空气阻力，则罚球点到球门的距离为

A. v2t2 B. v1t2 C. v3t2 D.

5. 如图所示，真空中有一匀强电场（图中未画出），电场方向与圆周在同一平面内，∆ABC是圆的内接直角三角形，，O为圆心，半径。位于A处的粒子源向平面内各个方向发射初动能均为、电荷量为的粒子，这些粒子会经过圆周上不同的点，其中到达B点的粒子动能为，到达C点的粒子动能也为。忽略粒子受到的重力和粒子间的相互作用，下列说法正确的是（　　）

A. 电场方向由B指向A

B. 经过圆周上的所有粒子，动能最大为

C.

D. 匀强电场的电场强度大小为

6. 如图甲所示，太阳系中有一颗“躺着”自转的蓝色“冷行星”——天王星，周围存在着环状物质。为了测定环状物质是天王星的组成部分，还是环绕该行星的卫星群，假设“中国天眼”对其做了精确的观测，发现环状物质线速度的二次方即与到行星中心的距离的倒数即关系如图乙所示。已知天王星的半径为，引力常量为G，以下说法正确的是（　　）

A. 环状物质是天王星的组成部分

B. 天王星的自转周期为

C. 关系图像的斜率等于天王星的质量

D. 天王星表面的重力加速度为

二、选择题（本题共4小题，每小题5分，共20分。每小题有多个选项符合题目要求，全部选对得5分，选对但不全得3分，有选错或不选得0分）

7. 反射式速调管是常用的微波器件之一，它利用电子团在电场中的振荡来产生微波，其振荡原理与下述过程类似。已知静电场的方向平行于x轴，其电势随x的分布如图所示。一质量，电荷量的带负电的粒子从点由静止开始，仅在电场力作用下在x轴上往返运动。则（    ）

A. x轴原点左侧电场强度和右侧电场强度的大小之比

B. 粒子沿x轴正方向从运动到0和从0运动到运动过程中所受电场力的冲量相同

C. 该粒子运动的周期

D. 该粒子运动过程中最大动能为

8. 起重机某次从时刻由静止开始提升质量为m的物体，其所受合外力随时间变化的图像如图所示，内起重机的功率为额定功率，不计物体受到的空气阻力，重力加速度为g，下列说法正确的是（    ）

A. 物体匀加速阶段的加速度为

B. 和时间内牵引力做的功之比为

C. 时刻物体正在减速上升

D. 阶段牵引力所做的功为

9. 如图所示，质量均为m两个物块A和B，用劲度系数为k的轻弹簧连接，处于静止状态。现用一竖直向上的恒力F拉物块A，使A竖直向上运动，直到物块B刚要离开地面。下列说法正确的是（  ）

A. 在此过程中，物块A的位移大小为

B. 在此过程中，弹簧弹性势能的增量为0

C. 物块B刚要离开地面，物块A的加速度为

D. 物块B刚要离开地面，物块A的速度为

10. 如图所示，质量为2kg的木板静止在水平地面上，在木板的最右端，静止的放置质量为1kg的滑块（可视为质点），某时刻，给木板施加水平向右的20N的拉力，拉力作用2s后，将拉力改为作用于滑块上，且大小减小为1N，该拉力作用0.2s后撤去，此时，滑块恰好位于木板的最左端。已知木板和滑块与地面之间的动摩擦因数均为0.2，滑块与木板之间的动摩擦因数为0.4，则（　　）

A. t1=2s时，滑块的速度是10m/s

B. t2=2.2s时，滑块与木板具有相同的速度

C. 木板的长度为2m

D. 木板的总位移为32.15m

第Ⅱ卷  非选择题（共56分）

三、填空题（本题共2小题，共16分）

11. 某研究性学习小组利用气垫导轨验证机械能守恒定律，实验装置如图甲所示．在气垫导轨上相隔一定距离的两处安装两个光电传感器A、B，滑块P上固定一遮光条，若光线被遮光条遮挡，光电传感器会输出一定电压，两光电传感器与计算机相连滑块在细线的牵引下向左加速运动，遮光条经过光电传感器A、B时，通过计算机可以得到如图乙所示的电压U随时间t变化的图象．

(1)实验前，接通气源，将滑块(不挂钩码)置于气垫导轨上，轻推滑块，当图乙中的△t1___________△t2 (选填>m“=”或“<”)时，说明气垫导轨已经水平．

(2)用螺旋测微器测遮光条宽度d测量结果如图丙所示，则d=___________mm．

(3)滑块P用细线跨过气垫导轨左端定滑轮与质量为m的钩码Q相连，将滑块P由图甲所示位置释放，通过计算机得到的图象如图乙所示若△t1、△t2和d已知，重力加速度为g，要验证滑块和钩码组成的系统机械能是否守恒，还应测出两光电门间距离L和___________(写出物理量的名称及符号)．

(4)若上述物理量间满足关系式___________，则表明在上述过程中，滑块和钩码组成的系统机械能守恒．

12. 某同学用如图所示“碰撞实验器”验证动量守恒定律，即研究两个小球在轨道水平部分发生碰撞前后的动量关系：（设两个小球为弹性材料，发生弹性碰撞）

先用天平测出弹性小球1、2的质量分别为，然后完成以下实验步骤：

步骤1：不放小球2，让小球1从斜槽上A点由静止滚下，并落在地面上，记录落点位置；

步骤2：把小球2放在斜槽末端边缘位置B，让小球1从A点由静止滚下，小球1和小球2发生碰撞后落在地面上，记录两个落点位置；

步骤3：用刻度尺分别测量三个落地点的位置M、P、N离O点的距离，得到线段OM、OP、ON的长度分别为。

（1）对于上述实验操作，小球1质量应___________小球2质量（选填“大于”或“小于”）。

（2）当所测物理量满足表达式___________（用所测物理量的字母表示）时，即说明两球碰撞遵守动量守恒定律。

（3）完成上述实验后，某实验小组对上述装置进行了改造，如图所示。

在水平槽末端与水平地面间放置了一个斜面，斜面的顶点与水平槽等高且无缝连接。使用同样的小球，小球1仍从斜槽上A点由静止滚下，重复实验步骤1和2的操作，得到斜面上三个落点、、。用刻度尺测量斜面顶点到、、三点的距离分别为。则验证两球碰撞过程动量守恒的表达式为：______________________，若，，则__________。

四、计算题（本题共3小题，其中第13题10分，第14题14分，第15题16分，共40分。写出必要的推理过程，仅有结果不得分）

13. 如图所示，质量m=2kg的滑块以v0=16m/s的初速度沿倾角θ=37°的斜面上滑，经t=2s滑行到最高点。然后，滑块返回到出发点。已知sin37°=0.6，cos37°=0.8，求滑块

(1)最大位移值x；

(2)与斜面间的动摩擦因数；

(3)从最高点返回到出发点的过程中重力的平均功率P。

14. 如图所示，地面上方有一水平光滑的平行导轨，导轨左侧有一固定挡板，质量M=2kg的小车紧靠挡板右侧．长L=0.45m的轻质刚性绳一端固定在小车底部的O点，另一端栓接质量m=1kg的小球．将小球拉至于O点等高的A点，使绳伸直后由静止释放，取重力加速度g=10m/s2.

（1）求小球经过O点正下方B点时，绳的拉力大小；

（2）若小球向右摆动到最高点后，绳与竖直方向的夹角为α，求cosα；

（3）若小车速度最大时剪断细绳，小球落地，落地位置与小球剪断细绳时的位置间的水平距离s=1m，求滑轨距地面的高度．

15. 如图，倾角为的直轨道AB与半径为R的光滑圆轨道BCD固定在同一竖直平面内，二者相切于B点。质量为m的滑块b静止在圆轨道的最低点C，质量为的滑块a从直轨道上的A点（与圆轨道的最高点D等高）由静止滑下，到C点时与b发生弹性正碰，碰后b经过D点时对圆轨道恰好无压力。两滑块均可视为质点，重力加速度为g，，。

（1）求碰后瞬间b对轨道的压力大小；

（2）求a沿AB滑下过程中克服摩擦力做的功；

（3）求b离开D点后，落到AB上时的动能。