2022-2023学年定远县育才学校高二（下）7月月考
物理试卷
第I卷（选择题）
一、单选题（本大题共8小题，共32分）
1. 中国自主研发的“暗剑”无人机，时速可超过马赫。在某次试飞测试中，起飞前沿地面做匀加速直线运动，加速过程中连续经过两段均为的测试距离，用时分别为和，则无人机的加速度大小是( )
A. B. C. D.
2. 年月，东京奥运会男子半决赛中，苏炳添以秒的成绩打破了亚洲纪录，创造黄种人在百米赛道的最佳纪录。关于他在比赛中的运动情况，下列说法正确的是( )
A. 苏炳添冲过终点线时速度为 B. 是时刻
C. 决赛中的最大速度为 D. 决赛中的平均速度为
3. 如图所示，一竖直杆固定在小车上，杆与小车总质量为。杆上套有一质量为的物块，杆与物块间动摩擦因数为。对小车施加一水平力，同时释放物块，使小车和物块均由静止开始加速运动，测得时刻小车的速度为，为重力加速度，不计地面摩擦。则时刻物块的速度为( )
A. B. C. D.
4. 两辆汽车、沿同一条直线同向运动，车在前面遇到紧急情况刹车，刹车开始时两车相距，后面的汽车一直做匀速直线运动，他们的速度图像如图所示，则( )
A. 时、车相遇 B. 的过程中，两车距离在减小
C. 时、车相遇 D. A、车相遇的时刻大于
5. 水平转台上有质量相等的、两小物块，两小物块间用沿半径方向的细线相连，两物块始终相对转台静止，其位置如图所示俯视图，两小物块与转台间的最大静摩擦力均为，则两小物块所受摩擦力、随转台角速度的平方的变化关系正确的是
A. B.
C. D.
6. 如图，一跨过光滑动滑轮的轻绳与杆的两端连接，滑轮下端连接一物体，现将轻杆从如图所示的位置开始，绕过其中点的水平轴在竖直平面内转动一个小角度，当再次平衡后说法正确的是( )
A. 若将杆逆时针转动，绳上拉力不变 B. 若将杆逆时针转动，绳上拉力变大
C. 若将杆顺时针转动，绳上拉力不变 D. 若将杆顺时针转动，绳上拉力变大
7. 如图，汽车从静止开始通过缆绳将质量为的货物从处沿光滑斜面拉到处，此过程中货物上升高度为，到处时定滑轮右侧缆绳与水平方向间的夹角为，左侧缆绳与斜面间的夹角为，汽车的速度大小为，此时货物的速度大小为( )
A. B.
C. D.
8. 如图甲所示，一根细线上端固定在点，下端连一小铁球，让小铁球在水平面内做匀速圆周运动，此装置构成一圆锥摆不计空气阻力下列说法中正确的是( )
A. 小球做匀速圆周运动时，受到重力、绳子的拉力和向心力作用
B. 小球做匀速圆周运动时的角速度一定大于为摆长
C. 另有一个圆锥摆，摆长更大一点，两者悬点相同，如上图所示，如果改变两小球的角速度，使两者恰好在同一水平面内做匀速圆周运动，则球的角速度大于球的角速度
D. 如果两个小球的质量相等，则在图中两条细线受到的拉力相等
二、多选题（本大题共4小题，共24分）
9. 如图所示，斜面体固定在水平地面上，一物块静止在斜面上，物块上端连接一轻弹簧，现用沿斜面向上、大小为的拉力拉轻弹簧的上端，则弹簧的弹力、物块受到的摩擦力 随时间变化的图像正确的是取沿斜面向上为正方向，时间足够长，斜面足够长，弹簧始终处于弹性限度内，物块与斜面间的最大静摩擦力等于滑动摩擦力 ( )
A. B. C. D.
10. 已知月球的半径为，月球表面的重力加速度为，引力常量为，“嫦娥四号”离月球中心的距离为，绕月周期为。根据以上信息可求出( )
A. “嫦娥四号”绕月运行的速度为 B. “嫦娥四号”绕月运行的速度为
C. 月球的平均密度为 D. 月球的平均密度为
11. 光滑水平面上有一静止木块，质量为的子弹水平射入木块后未穿出，子弹与木块运动的速度图象如图所示．由此可知( )
A. 木块质量可能是
B. 子弹进入木块的深度为
C. 木块所受子弹的冲量为
D. 子弹射入木块过程中产生的内能为
12. 如图所示，放在光滑水平桌面上的、两小木块中部夹一被压缩的轻弹簧弹簧与两木块未连接，当轻弹簧被放开时，、两小木块各自在桌面上滑行一段距离后，飞离桌面落在地面上．若，则下列结果不正确的是( )
A. 若轻弹簧对、做功分别为和，则有：
B. 在与轻弹簧作用过程中，两木块的速度变化量之和不为零
C. 若、在空中飞行时的动量变化量分别为和，则有：
D. 若、同时离开桌面，则从释放轻弹簧开始到两木块落地的这段时间内，、两木块的水平位移大小之比为
第II卷（非选择题）
三、实验题（本大题共2小题，共14.0分）
13. 小明同学在做“探究弹力和弹簧伸长的关系”的实验时，安装好如图所示的实验装置，让刻度尺的零刻度线与弹簧上端平齐。
在弹簧下端挂个钩码，静止时弹簧长度为，此时固定在弹簧挂钩上的指针在刻度尺分度值是上位置的放大图如图所示，可读出弹簧的长度_________。
在弹性限度内，在弹簧下端分别挂个、个、个、个相同钩码，静止时弹簧长度分别是、、、。实验中，当挂个钩码时，弹簧长度为。已知单个钩码质量是，当地重力加速度，据此小明计算出弹簧的劲度系数为_______。结果保留位有效数字
实验中没有考虑到弹簧的自重，对弹簧劲度系数的测量结果有无影响________填“有”或“没有”。
14. 某实验小组利用如图所示的实验装置验证动量守恒定律，实验主要步骤如下：
调节气垫导轨水平，并将气垫导轨固定，用电子秤测得两滑块的质量分别为和；
将滑块、放在导轨上，调节的位置，使与接触时，的左端到左边挡板的距离与的右端到右边挡板的距离相等，测得；
使以一定的初速度沿气垫导轨向左运动，先后与左边挡板、碰撞，用手机的“声学秒表”软件记录从与左边挡板碰撞时刻开始到与碰撞所用的时间，分别记录从和碰撞时刻开始到各自撞到挡板所用的时间和。
请回答下列问题：
实验中，、碰撞后的运动方向相反，则应选取质量为______的滑块作为；
、从开始接触到分离，的动量减少量是_____，的动量增加量是_____；结果均保留位有效数字
、的这次碰撞是非弹性碰撞的依据是_____。
A. ． ． ．
四、计算题（本大题共3小题，共30分）
15. 物流公司通过滑轨把货物直接装运到卡车中。如图所示，倾斜滑轨与水平面成角，长度，水平滑轨长度可调，两滑轨间平滑连接。若货物从倾斜滑轨顶端由静止开始下滑，其与滑轨间的动摩擦因数均为，货物可视为质点取，，重力加速度。
求货物在倾斜滑轨上滑行时加速度的大小；
求货物在倾斜滑轨末端时速度的大小；
若货物滑离水平滑轨末端时的速度不超过，求水平滑轨的最短长度
16. 如图所示，学校举行投篮比赛，将球水平抛出，直接通过前方的一个直径比球略大的竖直篮筐，得一分；将球水平抛出，经一次落地反弹后通过竖直篮筐，得两分。已知球出手时球心的高度，篮筐中心的高度，球出手点与篮筐的水平距离为，取，不计空气阻力，如图，球在地面反弹前后的速度大小相等，方向关于地面对称，求：
得一分，球被抛出时的初速度；
得两分，球被抛出时的初速度。
17. 如图所示，水平地面上有两个静止的小物块和可视为质点，的质量为，的质量为，、之间有一轻质弹簧，弹簧的两端与物块接触而不连接。水平面的左侧连有一竖直墙壁，右侧与半径为的半圆形轨道相切。现压缩弹簧使、由静止释放、分离后立即撤去弹簧，与墙壁发生弹性碰撞后，在水平面上追上相碰后粘合在一起。已知、粘合体刚好能通过半圆形轨道的最高点，重力加速度取，不计一切摩擦。
求、相碰后粘合在一起的速度大小；
求弹簧压缩后弹簧具有的弹性势能。
答案和解析
1.【答案】
【解析】
【分析】
本题考查了匀变速直线运动的规律，根据平均速度的定义以及推论进行求解，难度不大。
【解答】
第一段的平均速度；第二段的平均速度，中间时刻的速度等于平均速度，则，故选B。
2.【答案】
【解析】
【分析】
明确位移和路程的定义，知道位移是矢量而路程是标量；时间是时间轴上的一段，与位移相对应；而时刻是坐标轴上的一个点，与位置相对应；平均速度等于位移与时间的比值。
【解答】
仅知道位移和时间，无法算出瞬时速度，AC错误；
B.指的是时间间隔，不是时刻，B错误；
D.由平均速度公式有，D正确。
故选D。
3.【答案】
【解析】
【分析】
本题主要考察了牛顿第二定律的应用结合受力分析解决问题，比较简单。
【解答】
由于时刻小车的速度为
可知小车的加速度为，方向水平向右，对物块在水平方向有
在竖直方向有
则时刻物块的速度
解得
故选B。
4.【答案】
【解析】
【分析】
在图像中，某一点代表此时刻的瞬时速度，时间轴上方速度是正数，时间轴下方速度是负数；切线斜率表示加速度，图像与坐标轴围成面积代表位移，时间轴上方位移为正，时间轴下方位移为负．
从图像中明确、的运动情况，利用匀变速直线运动的规律分析求解。
【解答】
由图可知车做匀速直线运动，速度大小为
车做匀减速直线运动，初速度大小为
加速度为
故B车刹停所用时间为
车刹停所走的位移大小为
时间内车的位移大小为
车刹停时
故此时、车未相遇，、车在车刹停位置相遇，故从车开始刹车到、车相遇车行驶的总位移大小为
故A、车相遇的时刻为，故AC错误，D正确；
B.的过程中，车的速度一直大于车，因此两车距离在增大，故B错误。
故选D。
5.【答案】
【解析】当转台的角速度比较小时，、物块做圆周运动的向心力由静摩擦力提供，随着角速度增大，由 知向心力增大，此时、的摩擦力与 成正比．由于物块的转动半径大于物块的转动半径，物块的静摩擦力先达到最大静摩擦力，此后绳子出现张力，的摩擦力不变，而的摩擦力继续增大，但不与 成正比了，故A错误，B正确；刚开始转动时，由于加速度较小，物块做圆周运动的向心力由静摩擦力提供，绳子没有张力，当物块的静摩擦力达到最大静摩擦力后，绳子出现张力，直到开始滑动前，所受的静摩擦力一直为最大值，故CD错误．故选B．
6.【答案】
【解析】
【分析】
本题主要是考查了共点力的平衡问题，解答此类问题的一般步骤是：确定研究对象、进行受力分析、利用平行四边形法则进行力的合成或者是正交分解法进行力的分解，然后在坐标轴上建立平衡方程进行解答。
以滑轮处的绳子为研究对象，根据共点力的平衡条件得到绳子拉力与端绳子与竖直方向夹角的关系，由此分析。
【解答】
设端绳子与竖直方向的夹角为，滑轮处绳子受力如图所示：
根据平衡条件可得：，解得：；
若将杆逆时针转动，则增大，绳上拉力增大，故A错误，B正确；
若将杆顺时针转动，则减小，绳上拉力变小，故CD错误。
故选B。
7.【答案】
【解析】汽车和货物运动过程中，速度关联，如图所示
把绳子左端点的实际速度分解为沿绳和垂直于绳的两个方向，有
把绳子右端点的实际速度分解为沿绳和垂直于绳两个方向，有
联立可得
故选A。
8.【答案】
【解析】解：A、向心力是效果力，匀速圆周运动的向心力是由合力提供的，小球做匀速圆周运动时，受到重力、绳子的拉力其合力充当向心力，故A错误．
B、小球受力如图：由圆周运动规律可得：，又，解得：
，
可得：
可知小球做匀速圆周运动时的角速度一定大于，故B正确．
C、由可知，由于高度相同，球的角速度等于于球的角速度，故C错误．
D、由图可知，由于，如果两个小球的质量相等，则在图中两条细线受到的拉力应该是细线受到的拉力大，故D错误．
故选：
向心力是效果力，受力分析时不能作为单独的力分析；由向心力表达式可分析小球角速度的变化；由受力分析和角度关系可判定细线的拉力．
本题要知道向心力是效果力，匀速圆周运动中由合外力提供向心力．注意向心力不是物体实际受到的力；圆周运动问题要注意用好受力分析来解决向心力．
9.【答案】
【解析】
【分析】
本题关键是对物体进行受力分析，然后根据平衡条件分析，注意静摩擦力是被动力，随外力的变化而变化。
【解析】
弹簧的弹力始终等于拉力，即，故A正确，B错误；
物块开始受到的是静摩擦力，在重力的作用下，有相对斜面体下滑的趋势，故其摩擦力方向沿斜面向上，在拉力增大的过程中，静摩擦力先向上均匀减小到零，再向下均匀增大，当增大到等于最大静摩擦力时，之后再增大拉力，摩擦力变为滑动摩擦力，大小保持恒定，故C错误，D正确．
10.【答案】
【解析】
【分析】
解决本题的关键掌握万有引力定律的两个重要理论：万有引力等于重力；万有引力提供向心力，并能灵活运用。
根据万有引力提供向心力，万有引力等于重力，联立求出嫦娥四号绕月运行的速度大小。根据万有引力提供向心力得出月球的质量，结合月球的体积求出月球的平均密度。
【解答】
在月球表面物体的重力近似等于万有引力：，则有，“嫦娥四号”绕月运行时，万有引力
提供向心力：，解得：，联立解得，故A错误，B正确；
“嫦娥四号”绕月运行时，根据万有引力提供向心力有：，解得：，月球的平均密度为，故C错误，D正确。
故选BD。
11.【答案】
【解析】
【分析】
子弹射入木块过程中，系统所受合外力为零，系统的动量守恒，由动量守恒定律求出木块质量；图像围成的面积表示位移，然后利用图像求出子弹进入木块的深度；根据动量定理求出木块所受子弹的冲量；根据能量守恒求出子弹射入木块过程中产生的内能。
本题是子弹射入木块类型，关键要掌握其基本规律：动量守恒定律、能量守恒定律和动量定理的应用，通过列式进行比较分析。
【解答】
A.设木块的质量为，根据动量守恒定律得：，解得，故A错误；
B.子弹运动的位移，木块运动的位移，则子弹进入木块的深度为，故B正确；
C.根据动量定理可知木块所受子弹的冲量，故C正确；
D.根据能量守恒可知，故D错误。
故选BC。
12.【答案】
【解析】
【分析】
弹簧弹开物体过程中，系统动量守恒，由动量守恒定律求出、离开弹簧时速度大小之比，由动能定理求弹簧对、做功之比；、离开桌面后都做平抛运动，它们抛出点的高度相同，运动时间相等，由动量定理分析动量变化量之比由分析水平位移之比。
解决本题的关键要明确弹簧弹开物体时遵守动量守恒定律，求动能变化可根据动能定理，求动量的变化可根据动量定理。
【解答】
A.弹簧弹开物体过程中，两物体及弹簧组成的系统动量守恒，取水平向左为正方向，由动量守恒定律得：，则速度之比：：，根据动能定理得：轻弹簧对、做功分别为，，联立解得：：，故A错误；
B.根据动量守恒定律得知，在与轻弹簧作用过程中，两木块的动量变化量之和为零，即，可得，，故B正确；
C.、离开桌面后都做平抛运动，它们抛出点的高度相同，运动时间相等，设为由动量定理得：、在空中飞行时的动量变化量分别为，，所以：：，故C错误；
D.平抛运动水平方向的分运动是匀速直线运动，由知，相等，则、两木块的水平位移大小之比等于：：：，故D错误。
故选ACD。
13.【答案】；；没有。
【解析】
【分析】
由刻度尺的分度值及读数方法判断得解；
由胡克定律求解劲度系数；
由实验误差分析得解。
本题主要考查胡克定律的理解及误差分析，熟悉实验原理是解题的关键，难度一般。
【解答】
已知刻度尺的零刻度线与弹簧上端平齐，由示数知此时弹簧长度为。
根据胡克定律，
利用计算劲度系数时，即拉力的差值与伸长量的差值之比，作差时已经消除了弹簧自重的长度带来的影响，故对测量结果没有影响。
14.【答案】；
；；
【解析】
【分析】
用动量守恒定律分析一维碰撞问题，验证是否为弹性碰撞必然要用到机械能守恒定律和动量守恒定律，需要对碰撞前后的状态进行分析，判断是否同时满足机械能守恒定律和动量守恒定律。
本题考查用动量守恒定律去分析一维碰撞问题，需要对学生动量守恒和机械能守恒定律有较深刻的认识，明确实验原理和内容。
【解答】
两滑块的质量分别为和，要想使碰撞后两滑块运动方向相反，则滑块质量要小，才有可能反向运动，故选质量为的滑块作为
根据题意，设向右为正方向，碰撞前的速度为：
碰撞后的速度为：
碰撞后的速度为：
A、从开始接触到分离，的动量减少量是
的动量增加量是
根据动量守恒定律：；
若、的这次碰撞是非弹性碰撞，碰撞前后机械能不守恒，则有：
；
可得：；
故A、的这次碰撞是非弹性碰撞的依据是选B。
15.【答案】解：根据牛顿第二定律可得
代入数据解得货物在倾斜滑轨上滑行时加速度
由匀变速直线运动的速度与位移的关系可得
解得货物在倾斜滑轨末端时速度
货物在水平滑轨上运动，只受到滑动摩擦力。根据牛顿第二定律
由匀变速直线运动的速度与位移的关系可得
代入数据联立解得水平滑轨的最短长度
【解析】由牛顿第二定律列示求出货物在倾斜滑轨上滑行时加速度的大小。
由匀变速直线运动的速度与位移的关系，求得货物在倾斜滑轨末端时速度的大小。
根据牛顿第二定律和匀变速直线运动的速度与位移的关系列示解得水平滑轨的最短长度。
本题考查牛顿运动定律的应用。
16.【答案】解：由，
解得，
由，
解得：。
由，
解得：，
若运动的总时间为：，
由
解得，
若运动的总时间为，
由，解得。
答：得一分，球被抛出时的初速度为；
得两分，球被抛出时的初速度可能为或。
【解析】直接穿过竖直篮筐，竖直方向下降的高度为，水平位移为，根据平抛运动的位移与时间关系列示求解；
由求解落地时间，然后根据运动情况分析运动的时间，运动的总时间为，然后根据水平方向的匀速直线运动规律求解初速度。
此题考查平抛运动的规律，注意运动时间由竖直方向上高度决定，水平方向一直做匀速直线运动。
17.【答案】解：设粘合体在圆轨道的最高点的速度大小为，粘合体刚好能通过圆轨道的最高点，则对粘合体由牛顿第二定律得
设、相碰后粘合在一起的速度大小为，则由机械能守恒定律得
联立代入数据解得
压缩弹簧释放后，设的速度大小为，的速度大小为，取向右为正方向，由动量守恒定律得
与墙壁发生弹性碰撞反弹，速度大小不变，追上相碰后粘合在一起，由动量守恒定律得
设弹簧被压缩后具有的弹性势能为，由机械能守恒定律得
联立代入数据解得
【解析】粘合体刚好能通过圆轨道的最高点，由机械能守恒定律求出、相碰后粘合在一起的速度大小；
压缩弹簧释放后，与墙壁发生弹性碰撞反弹，速度大小不变，追上相碰后粘合在一起，由动量守恒定律和机械能守恒定律求出弹簧压缩后弹簧具有的弹性势能。
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