南開中學2024屆高三第二次月檢測

物理試卷

考試時間：60分鐘

I卷（共40分）

本試卷分第I卷（選擇題）和第U卷兩部分，共100分。考試結束后，將答題卡、答題紙與

作文紙一并交回。

一、單項選擇題（共25分，每題5分）

1.在物理發(fā)展史上這么多科學家都作出了不可磨滅的貢獻，下列有關說法正確的是（）

A.伽利略通過著名的理想斜面實驗研究了守恒量并提出了能量守恒定律

B.庫倫通過“油滴法”實驗測定了元電荷電量

C.法拉第提出電荷周圍存在著一種“看不見摸不著”的物質，最早提出了場的概念

D.牛頓提出了萬有引力定律并精確測量出引力常量G

【答案】C

【解析】

【詳解】A.伽利略研究了自由落體運動，J?邁爾提出了能量守恒定律，故A錯誤；

B.密立根油滴法測定了元電荷電量，故B錯誤；

C.法拉第提出電場的概念，并提出用場線描述場，故C正確；

D.牛頓提出了萬有引力定律，卡文迪許精確測量出引力常量G,故D錯誤。

故選C。

2.2018年12月8日，肩負著億萬中華兒女探月飛天夢想的嫦娥四號探測器成功發(fā)射，“實現(xiàn)人類航天器

首次在月球背面巡視探測，率先在月背刻上了中國足跡”。已知月球的質量為〃、半徑為R,探測器的

質量為用，引力常量為°,嫦娥四號探測器圍繞月球做半徑為r的勻速圓周運動時，探測器的（）

4日GMm

A.周期為VGM

B.動能為2R

GM

C.角速度為V〃

D.向心加速度為汽：

【答案】A

【解析】

【分析】

【詳解】由萬有引力提供向心力可得

GMm4MvJ

—■—=m-r-r=ma>}r-m-=ma

rT3r

可得周期、線速度、角速度、向心加速度分別為

甌甌GM

探測器動能

?1jGMm

=—mv=--------

22r

綜上分析，答案為A。

3.強臺風往往造成巨大災難.2018年9月16日17時，第22號臺風“山竹”強臺風級在廣東登陸，登陸時

中心附近最大風力達>'=1625.”,空氣的密度/=：3姐//,當這登陸的臺風正對吹向一塊長10m、

寬4m的玻璃幕墻時，假定風遇到玻璃幕墻后速度變?yōu)榱?，由此可估算出臺風對玻璃幕墻的沖擊力F大小

最接近()

A.26x\QiNB.53xl04ATc.1D.

【答案】c

【解析】

【詳解】假設經(jīng)過t時間，由動量定理得：丫％0?0=月，代入數(shù)據(jù)：產(chǎn)=心07IxlCN,故選c

4.真空中固定有兩個點電荷，負電荷。1位于坐標原點處，正電荷。2位于X軸上，02的電荷量大小為01

的8倍。若這兩點電荷在x軸正半軸的x=xo處產(chǎn)生的合電場強度為0,則Qi、02相距()

A.6。

B(272-1)10

C-To

1

D-V5-+1110

【答案】B

【解析】

【詳解】依題意，兩點電荷電性相反，且Q的電荷量較大，所以合場強為0的位置應該在x軸的負半

軸，設兩點電荷相距L根據(jù)點電荷場強公式可得

應一柩

*(%+Z)'

又

Q、s8Gl

解得

I=（2V2-l）i0

故選B。

5.如圖所示，質量為60kg的某運動員在做俯臥撐運動，運動過程中可將她的身體視為一根直棒，己知重

心在C點，其垂線與腳，兩手連線中點間的距離Oa、ob分別為0.9m和0.6m,若她在Imin內(nèi)做了30個

俯臥撐，每次肩部上升的距離均為0.4m,則克服重力做功和相應的功率為（）

A.430J,7W

B.4300J,70W

C.720J,12W

D.7200J,120W

【答案】B

【解析】

【詳解】設重心上升高度為h,根據(jù)幾何知識可得0409+06,解得h=0.24m,故做一次俯臥撐克服

重力做功為mgh=144J,所以一分鐘克服重力做功為W=30xl44J=4320J,功率約為

W4320

P=_=^rrw=70W

t60,故B正確.

二、多項選擇題（共15分，每題5分，漏選3分）

6.如圖，平行板電容器充電后與電源斷開，正極板接地，尸為兩板間：一固定點。靜電計的金屬球與電

容器的負極板連接，外殼接地。若保持電容器負極板不動，僅將正極板緩慢向左平移一小段距離，則

)

4

B.恒力P對小物塊做的功為6J

C.小物塊與皮帶間因摩擦而產(chǎn)生的熱量為6J

D.因小物塊在傳送帶上運動電動機多消耗的電能為6J

【答案】ACD

【解析】

【詳解】A.由于

F="g

則小物塊一直做勻速直線運動，A正確；

B.恒力產(chǎn)對小物塊做的功為

B錯誤；

C.小物塊2運動時間為

L

t=—=05s

%

小物塊與皮帶間因摩擦而產(chǎn)生的熱量為

Q=pmg(v^-Q5vof)=

C正確；

D.因小物塊在傳送帶上運動電動機多消耗的電能等于傳送帶克服摩擦力做功，即

E=pjng05vof=6J

D正確。

故選ACD.

8.如圖，一帶正電的點電荷固定于。點，兩虛線圓均以。為圓心，兩實線分別為帶電粒子M和N先后在

電場中運動的軌跡，a、b、c、d、e為軌跡和虛線圓的交點不計重力下列說法正確的是］

A.M帶負電荷，N帶正電荷

B.M在b點的動能小于它在a點的動能

C.N在1點的電勢能等于它在e點的電勢能

D.N在從c點運動到d點的過程中克服電場力做功

【答案】ABC

【解析】

【詳解】試題分析：由粒子運動軌跡可知，M受到的是吸引力，N受到的是排斥力，可知M帶負電荷，

N帶正電荷，故A正確.M從a到b點，庫侖力做負功，根據(jù)動能定理知，動能減小，則b點的動能小于

在a點的動能，故B正確.d點和e點在同一等勢面上，電勢相等，則N在d點的電勢能等于在e點的電

勢能，故C正確.

D、N從c到d,庫侖斥力做正功，故D錯誤.故選ABC

考點：帶電粒子在電場中的運動

【名師點睛】本題關鍵是根據(jù)曲線運動的條件判斷出靜電力的方向，掌握判斷動能和電勢能變化的方向，

一般的解題思路是根據(jù)動能定理判斷動能的變化，根據(jù)電場力做功判斷電勢能的變化.

II卷（共60分）

三、實驗題（共12分，每題6分）

9.圖甲是驗證動量守恒定律的裝置，氣墊導軌上安裝了1、2兩個光電門，兩滑塊上均固定一相同的豎直

遮光條。

調(diào)節(jié)旋鈕P調(diào)節(jié)旋鈕Q

甲

（1）用游標卡尺測得遮光條的寬度如圖乙所示，其讀數(shù)為cm。

0cm234

01020

乙

（2）實驗前，接通氣源后，在導軌上輕放一個滑塊，給滑塊一初速度，使它從軌道左端向右運動，發(fā)現(xiàn)

滑塊通過光電門1的時間小于通過光電門2的時間。為使導軌水平，可調(diào)節(jié)。使軌道右端（選填

“升高”或“降低”）一些；

（3）實驗開始前滑塊A置于光電門1的左側，滑塊B靜置于兩光電門間的某一適當位置。給A一個向右

的初速度，通過光電門1的時間為h，A與B碰撞后A通過光電門1的時間為t2,B通過光電門2的時間

為乃。為完成該實驗，還必需測量的物理量有。

A.滑塊A的總質量機1

B.滑塊B的總質量加2

C.光電門1到光電門2的間距L

D.滑塊A兩次經(jīng)過光電門1的時間t

【答案】①.1.345②.降低③.AB##BA

【解析】

【詳解】(1)口］圖中游標卡尺讀數(shù)為

13mm+9x005mm=1345cm

(2)［2］滑塊通過光電門1的時間小于通過光電門2的時間，說明滑塊從光電門1到光電門2為減速運

動，則右端較高，因此可調(diào)節(jié)。使軌道右端降低。

d_d_

(3)［3］設擋光片的寬度為d,碰前A的速度大小為‘1,碰后A的速度大小為〃，碰后B的速度大小為

d_

6,取向右為正方向，根據(jù)動量守恒定律有

ddd

F-=■叫—+嗎一

4GG

整理可得

3=%■區(qū)

44h

故還需要測量滑塊A的總質量'巧和滑塊B的總質量0

故選ABo

10.圖1是某同學驗證機械能守恒定律實驗裝置，提供的器材如下：鐵架臺、電磁打點計時器、學生電

源、導線若干、紙帶、重錘、夾子，已知重錘的質量為1kg,當?shù)氐闹亓铀俣萭=9.8m/s2

(1)該同學還應補充的實驗器材是

(2)該同學正確操作得到的一條紙帶如圖2所示，。點對應重錘做自由下落的初始位置，該同學從合適位

置開始選取了三個連續(xù)的計數(shù)點A、8、C,08距離已在圖中標出，該同學選擇OB段來驗證重錘的機械

能是否守恒，則他還需

48m

十

28

12.

S2

A.僅測量AC段的長度B.僅測量48段的長度

C.僅測量0C段的長度D.僅測量0A段的長度

(3)根據(jù)圖2中的紙帶，可求得重錘在08段重力勢能減少了J(結果保留三位有效數(shù)字)

【答案】①.刻度尺②.A③.1.20

【解析】

【詳解】(1)口］在實驗中需要刻度尺測量紙帶上點與點間的距離從而可知道重錘下降的距離，以及通過紙

帶上兩點的距離，求出平均速度，從而可知瞬時速度

(2)［2］該同學選擇OB段來驗證重錘的機械能是否守恒，需要知道位移的同時還要需要知道末速度，所以

根據(jù)勻變速直線運動的規(guī)律，需要測量AC的長度，然后計算出2點的速度即可

故選A

⑶⑶根據(jù)紙帶的數(shù)據(jù)得，重錘重力勢能減少

△4=mghot=1x98x01228J?120J

四、計算題(共48分)

11.學生李華研發(fā)了一款名字叫做“AD-case”的手機殼，從外觀上可以看到這個手機殼長有8個觸角，當

手機墜落時，接觸地面瞬間8個觸角會瞬間彈出來，起到很好的緩沖作用。研究緩沖效果的實驗中，總質

量為200g的手機從距離地面1.8m的高度跌落，平摔在地面上，保護器撞擊地面的時間為0.2s,然后手機

保持靜止，不計空氣阻力，g=10m/s2,試求：

(1)手機從開始掉落到恰好速度變?yōu)榱愕倪^程中重力沖量的大?。?/p>

(2)地面對手機的平均作用力大小。

【答案】(1)1.6Ns；(2)8N

【解析】

【詳解】(1)手機從開始掉落到落地做自由落體運動，由運動學公式得

無=彳即

解得

f=06s

手機從開始掉落到恰好靜止的過程中重力沖量的大小為

7=mg(/+r0)=0.2x10x(06+02)Ns=l6NJ

(2)手機從開始掉落到恰好靜止的過程中，設地面對手機的平均作用力大小為凡選向上為正方向，對

立呈斟網(wǎng)氣蚪

手機由動量定理得

%-“°-wgt=0

解得

F=8N

12.如圖為某同學在蕩秋千，秋千上懸掛平板的兩繩平行且繩長為L,平板運動到最高點時繩子與豎直方

向夾角為己知該同學的質量為且視為重心在平板上，重力加速度為8,不計繩子和平板的質量，

忽略一切阻力。求：

(1)該同學運動到最低點時的速度大小也

(2)該同學運動到最低點時的加速度大小a；

(3)該同學運動到最低點時每根繩子的拉力大小尸。

【答案】⑴。同;⑵2―。^；⑵

【解析】

【詳解】(1)小明從最高點到最低點的過程由機械能守恒得

)ngLp-costf|=—)nv

得

(2)向心加速度可表示為

V3

a——

L

聯(lián)立解得

a=Zg(l-cos^)

(2)在最低點由牛頓第二定律可得

2F-mg-ma

解得

F=—mgcos6

13.如圖所示，質量為m=4x10一8kg帶電微粒(重力不能忽略)以％=lm/s速度從水平放置的平行金屬板

A、8的中央飛入板間。已知板長￡二10cm,板間距離d=2cm,當UAB=103V時，帶電微粒恰好沿直線穿過

板間。

(1)求帶電微粒所帶電荷量q；

(2)AB間所加電壓在什么范圍內(nèi)帶電微粒能從板間飛出？

0-----?v0

BI-

【答案】(1)8*(2)8OOV<t7<1200V

【解析】

【詳解】(1)帶電微粒沿直線穿過板間，重力不能忽略時，可知微粒帶負電，由平衡條件有

Eg=g?

解得

mg^=4xl0-^x002c=8xl0_Oc

%10^

(2)微粒在板間做類平拋運動，有

q=2m/s2

當微粒剛好打在下極板右邊緣時，有

ma

代入數(shù)據(jù)解得

Ui=800V

當微粒剛好打在上級板右邊緣時，有

q方fgg

代入數(shù)據(jù)解得

[72=1200V

要使帶電微粒能穿出極板，則兩板間的電壓應滿足800V<t7<1200Vo

14.如圖所示，一光滑圓弧軌道固定在水平地面上，軌道半徑為H=6m,其圓心角為53°。質量為2kg

的滑板C靜止在水平地面上，其左端與圓弧軌道末端平滑連接，質量為1kg的物塊B靜止在C上，B至

滑板左端的距離為2=1二'm?，F(xiàn)將質量為2kg的物塊A由圓弧軌道頂端靜止釋放。已知物塊A、B均可

視為質點，二者碰撞時間極短且碰撞過程無機械能損失，A、B與C之間的動摩擦因數(shù)均為〃=''"C

與地面之間的動摩擦因數(shù)為"二°\最大靜摩擦力等于滑動摩擦力，取g=COS53°=°G,

物塊B始終在滑板上。求：

(1)A滑上C瞬間，A的速度大?。?/p>

(2)A與B碰后瞬間，B的速度大??；

(3)整個過程C運動的位移大小。

O

4

「1T1

【答案】(1)(2)8m/s.(3)15

【解析】

【詳解】(1)對A從開始運動至剛滑上C階段由動能定理得

mkg(R-Rcos53°)=

解得

v0~4yj^aiJs

(2)A所受摩擦力的大小為

”=即1Ag=10N

c所受地面的最大靜摩擦力

凡.u=%?Ag+啊g+wcg)=10N

故A與B碰撞之前C處于靜止狀態(tài)，由牛頓第二定律得

由運動學公式得

VA1-V0=4上

可知物塊A與B碰撞之前的速度大小為

vA1=6m/s

規(guī)定向右為正方向，由動量守恒定律得

碰撞過程中無動能損失，有