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成都外国语学校2023—2024学年度下期第二次月考物理试题
注意事项：
1.答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。
2.回答选择题时，选出每小题答案后，用铅笔把答题卡对应题目的答案标号涂黑；如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案标号。回答非选择题时，将答案写在答题卡上，写在试卷上无效。
3.考试结束后，本试卷和答题卡一并交回。
第Ⅰ卷(选择题)
一、单项选择题(本题共8小题.在每小题给出的四个选项中，只有一个选项正确，每小题4分，共32分)
1.下列说法正确的是( )
A.做匀速圆周运动的物体，所受合力一定不变
B.开普勒将第谷的几千个数据归纳出简洁的行星运动三定律，并在此基础上提出了万有引力定律
C.牛顿根据大量实验数据得出了万有引力定律中的比例系数G的大小
D.卡文迪许采用“微小量放大法”测出万有引力常量，被称为“第一个称出地球的人”
2.如图所示，一个物体静止在水平地面上，受到与水平方向成θ角的恒定拉力F作用时间t后，物体仍保持静止。现有以下看法，你认为看法正确的是( )
A.物体所受合力的冲量大小为0
B.物体所受拉力F的冲量大小是
C.物体所受摩擦力的冲量大小为0
D.物体所受拉力F的冲量方向水平向右
3.复兴号动车在世界上首次实现了速度350km/h 自动驾驶功能，成为我国高铁自主创新的又一重大标志性成果。一列质量为M的动车，以恒定功率P在平直轨道上由静止开始运动，经时间t达到该功率下的最大速度vm，设动车行驶过程所受到的阻力f保持不变。动车在时间t内( )
A.做匀加速直线运动，加速度大小为
B.在时间t内通过的位移为
C.牵引力的功率
D.牵引力做功等于
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4.如图甲所示，弹簧振子以O点为平衡位置，在A、B两点之间做简谐运动，取向右为正方向，振子的位移x随时间t的变化如图乙所示，下列说法正确的是( )
A. t = 0.8s时, 振子的速度方向向左
B. t = 0.2s时, 振子在O点右侧6cm处
C. t= 0.4s和 t= 1.2s时, 振子的加速度完全相同
D. t= 0.4s到t = 0.8s的时间内, 振子的速度逐渐减小
5.发射地球同步卫星时，先将卫星发射至近地圆轨道1，然后经点火，使其沿椭圆轨道2运行，最后再次点火，将卫星送入同步圆轨道3，轨道1、2相切于Q点，轨道2、3相切于P点，如图所示.则卫星分别在1、
2、3 轨道上正常运行时，以下说法不正确的是( )
A.卫星在轨道3上的速度小于在轨道1 上的速度
B.卫星在轨道3 上经过P点时的速度大于在轨道2 上经过P点时的速度
C.卫星在轨道1 上经过Q点时的加速度小于它在轨道2 上经过Q点时的加速度
D.卫星在轨道2 上运动的周期小于在轨道3 上运动的周期
6.图(a)是一列沿x轴方向传播的简谐横波在t=4s时的波形图，M、N是介质中的两个质点，其平衡位置分别位于处，图(b)是质点N的振动图像。下列说法正确的是( )
A.波沿x轴负方向传播
B.波的传播速度大小为0.5m/s
C. t=5s时, M、N的速度大小相等, 方向相同
D. t=7s时, M、N的加速度大小相等, 方向相反
7.如图所示，绷紧的传送带在电动机的带动下，始终保持v=1.5m /s的速度匀速运行，传送带与水平地面平行.现将质量为m=4kg的某物块由静止释放在传送带上的右端，过一会儿物块能保持与传送带相对静止，设物块与传送带间的动摩擦因数为μ=0.5，取 对于物块从静止释放到相对静止这一过程( )
A.物块受到的摩擦力对它做的功为 2.25 J
B.带动传送带的电动机多消耗的功率为 15 W
C.摩擦力对传送带做的功为 9 J
D.物块与传送带之间摩擦产生的热量为 4.5 J
8.高压水枪竖直向上喷出的水柱，使一个质量为40kg的小铁盒开口向下顶在空中，如图所示。已知水以20 m/s的恒定速率从横截面积为. 的水枪中持续喷出，向上运动并冲击铁盒后，以原速率竖直返回；忽略水与铁盒作用时水受到的重力的影响，水的密度为 取重力加速度大小
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则下列说法正确的是( )
A.水冲击铁盒后以8m/s的速度返回
B.铁盒距水枪口的距离为15m
C.水枪的输出功率为6kW
D.水柱返回时做自由落体运动
二、多项选择题(本题共3小题.每小题只有两个正确选项，选对不全得2分，全部选对得5分，不选或错选不得分，共15分)
9.如图甲所示，光滑水平面上有a、b两个小球，a球向b球运动并与b球发生正碰后粘合在一起共同运动，其碰前和碰后的s-t 图像如图乙所示.已知 .若b球的质量为 m，，两球因碰撞而损失的机械能为△E，则( )
C.
D.
10.如图所示，给光滑圆管道内的小球(可看作质点)一个初速度，使小球在竖直面内做半径为R的圆周运动，则关于小球在最高点时的速度v，下列叙述中正确的是( )
A.的最小值为
B.当 时，小球不受任何力的作用
C.当 时，管道对小球的弹力方向竖直向下
D.当v由 逐渐减小时，在最高点管道对小球的弹力逐渐增大
11.如图甲所示，质量为m的物块静止在竖直放置的轻弹簧上(物块与弹簧不相连)，弹簧下端固定，劲度系数为k。t=0时刻，对物块施加一竖直向上的外力F，使物块由静止向上运动，当弹簧第一次恢复原长时，撤去外力F。从0时刻到F撤去前，物块的加速度a随位移x的变化关系如图乙所示。重力加速度为g，忽略空气阻力，在物块上升阶段，下列说法正确的是( )
A.外力F为恒力，且大小为mg
B.物块的最大加速度大小为2g
C.外力F撤去后物块可以继续上升的最大高度为
D.弹簧最大弹性势能为
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第Ⅱ卷 (非选择题)共53分
三、实验题(本题共2个小题，满分14分)
12.(6分)实验小组利用光电门和数字传感设备设计了一个测量当地重力加速度的集成框架，如图甲所示，框架上装有两个光电门，都可上下移动；框架的竖直部分贴有刻度尺，零刻度线在上端，可以直接读出两个光电门到零刻度线的距离x 和x ；框架水平部分安装了电磁铁，将质量为m的小铁球吸住。一旦断电，小铁球就由静止释放，先后经过两个光电门时，与光电门连接的数字传感器即可测算出速度大小t 和 多次改变两个光电门的位置，得到多组x 和 和v 的数据建立如图乙所示的坐标系并描点连线，得出图线的斜率为k。
(1)需要提前向数字传感器输入小球的直径d，当小铁球经过光电门时，光电门记录下小球经过光电门的时间t，测算出的速度 。
(2)当地的重力加速度为 (用k表示)。
(3)若选择刻度尺的0刻度所在高度为零势能面，则小铁球经过光电门1时的机械能表达式为 (用题中的表示)
13.(8分)如图所示为实验室中“验证动量守恒定律”的实验装置示意图。
(1)若入射小球质量为m ，半径为r ；被碰小球质量为 半径为r ,，则应满足 (填选项前的字母)。
(2)为完成此实验，以下所提供的测量工具中必需的是 (填选项前的字母)。
A.直尺 B.游标卡尺 C.天平 D.弹簧测力计 E.停表
(3)本实验巧妙地利用小球飞行的水平距离表示小球的水平速度。下面的实验条件中，不能使小球飞行的水平距离表示水平速度的是 。
A.轨道末端切线未调整为水平
B.改变1 小球初始释放点的位置
C.使1、2 两小球的直径之比改变为1：3
D.升高桌面高度
(4)设P为碰前入射小球落点的平均位置，M为碰后入射小球落点的平均位置，N为碰后被碰小球落点的平均位置，则关系式 (用m 、m 及图中字母表示)成立，即可达到实验目的。
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四、计算题(本题共3个小题，共39分.解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤，只写出最后答案的不能得分，有数值运算的题，答案中必须明确写出数值和单位.)
14.(12分) 如图所示, 质量 的木箱(可视为质点)从固定斜坡顶端由静止下滑，斜坡长度 斜坡与水平面的夹角 木箱底面与斜坡间的动摩擦因数 已知 取重力加速度 忽略空气阻力的影响。求：
(1)木箱下滑的整个过程中，重力对其所做的功W；
(2)木箱下滑至底端时的动能
(3)木箱滑到斜坡底端时，重力做功的瞬时功率P。
15.(12分)我国发射的“天问一号”火星探测器进入火星的引力范围后，绕其做匀速圆周运动，已知火星的半径为R，探测器运行轨道在火星表面上空高为h处，运行周期为T，引力常量为G。求：
(1)火星的质量；
(2)火星的平均密度；
(3)设想火星表面发射一颗绕其环绕的卫星，则最小的发射速度为多大
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16.(15分)简谐运动是一种常见且重要的运动形式。它是质量为m的物体在受到形如的回复力作用下，物体的位移与时间t遵循 变化规律的运动，其中角频率 k为常数，A为振幅，T为周期)。弹簧振子的运动就是其典型代表。
如图所示，一竖直光滑的管内有一劲度系数为k的轻弹簧，弹簧下端固定于地面，上端与一质量为m的小球A相连，小球A静止时所在位置为O，另一质量也为m的小球B从距A为H的P点由静止开始下落，与A发生瞬间碰撞后一起开始向下做简谐运动。两球均可视为质点，在运动过程中，弹簧的形变在弹性限度内，当其形变量为x时，弹性势能为 已知 重力加速度为g。求：
(1)B与A碰撞后瞬间一起向下运动的速度；
(2)小球A被碰后向下运动离O点的最大距离。
(3)小球A从O点开始向下运动到第一次返回O点所用的时间。
第6页, 共6页成都外国语学校2023—2024学年度下期第二次月考物理试题
答案和解析
【答案】
1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8.
9. 10. 11.
12.
13. ；
；
；
14. 木箱下滑的整个过程中，重力对其所做的功为
木箱沿斜面下滑过程中受力分析如图所示，其中摩擦力大小为
木箱从顶端下滑至底端时，木箱所受重力和摩擦力做功，根据动能定理有
木箱运动到斜面底端时，其速度方向如图所示，且速度大小为
此时木箱竖直方向分速度大小为
重力做功的瞬时功率为
15. 解：“天问一号”绕火星做匀速圆周运动，万有引力提供向心力：，
解得火星质量：；
火星的体积，
故火星的平均密度；
火星表面发射一颗绕其环绕的卫星，则最小的发射速度即第一宇宙速度，
解得。
16. 解：自由下落的速度，根据机械能守恒有：
解得
与碰撞过程动量守恒，则有：
解得：；
在位置，弹簧被压缩，根据平衡条件得：
与共同体继续向下运动离点的最大距离为
根据能量守恒定律：
解得，舍去
即；
由题意
又振幅，则开始时刻小球位于正向位移处，
振动图像如图
由余弦函数知
所求时间
得。
