安徽省滁州市定远育才学校2021届上学期高三年级第三次月考物理试卷

安徽省滁州市定远育才学校2021届上学期高三年级第三次月考物理试卷一、选择题共10小题，每小题4分，共40分。其中1-6小题为单项选择题，7-10小题为多项选择题。1总书记在党的十九大报告中提出了坚决打赢蓝天保卫战，前几年雾霾已经严重的影响了人们的生活。在某个恶劣天气中，能见度很低，甲、乙两汽车在一条平直的单行道上，甲在前、乙在后同向行驶。某时刻两车司机同时听到前方有事故发生的警笛提示，同时开始刹车。两辆车刹车时的v–t图象如图，下列说法正确的是（）A甲车的加速度大于乙车的加速度B时两车的速度均为C若两车发生碰撞，开始刹车时两辆车的间距一定等于48mD若两车发生碰撞，则可能是在刹车24s以后的某时刻发生相撞2如图，用硬铁丝弯成的光滑半圆环竖直放置，直径竖直，O为圆心，最高点B处固定一光滑轻质滑轮，质量为m的小环A穿在半圆环上。现用细线一端拴在A上，另一端跨过滑轮用力F拉动，使A缓慢向上移动。小环A及滑轮B大小不计，在移动过程中，关于拉力F以及半圆环对A的弹力N的说法正确的是（）AF逐渐增大BN的方向始终指向圆心OCN逐渐变小DN大小不变3如图所示，置于水平地面上的A、B两物块，在水平恒力F的作用下，以共同速度向右做匀速直线运动。下列说法正确的是（）AA与B间的动摩擦因数可能为0 BB与地面间的动摩擦因数可能为0C若撤去F，A与B一定会相对滑动 D若撤去F，A与B间摩擦力逐渐减小42019年1月3日，嫦娥四号成为了全人类第一个在月球背面成功实施软着陆的探测器。为了减小凹凸不平的月面可能造成的不利影响，嫦娥四号釆取了近乎垂直的着陆方式。已知：月球半径为R，表面重力加速度大小为g，引力常量为G，下列说法正确的是（）A为了减小与地面的撞击力，嫦娥四号着陆前的一小段时间内处于失重状态B嫦娥四号着陆前近月环绕月球做圆周运动的过程中处于超重状态C月球的密度为D嫦娥四号着陆前近月环绕月球做圆周运动的周期约为5如图所示，一光滑半圆形轨道固定在水平地面上，圆心为O、半径为R，一根轻橡皮筋一端连在可视为质点的小球上。另一端连在距离O点正上方R处的，重力加速度为g，则小球从A点运动到B点的过程中下列说法正确的是（）A小球通过最低点时，橡皮筋的弹力等于mgB橡皮筋弹力做功的功率逐渐变大C小球运动过程中，橡皮筋弹力所做的功等于小球动能增加量D小球运动过程中，机械能的减少量等于橡皮筋弹性势能的增加量6如图所示，地面上固定有一半径为R的半圆形凹槽，O为圆心、AB为水平直径、现将小球（可视为质点）从A处以初速度v1水平抛出后恰好落到D点：若将该小球从A处以初速度v2水平抛出后恰好落到C点，C、D两点等高，OC与水平方向的夹角θ＝60°，不计空气阻力，则下列说法正确的是（）Av1：v2＝l：4B小球从开始运动到落到凹槽上的过程中，其两次的动量变化量相同C小球落在凹槽上时，其两次的重力的瞬时功率不同D小球落到C点时，速度方向可能与该处凹槽切面垂直7如图所示，空间有一底面处于水平地面上的正方体框架ABCD—A1B1C1D1，从顶点A沿不同方向平抛一小球（可视为质点）。关于小球的运动，下列说法正确的是（）A落点在A1B1C1D1内的小球，落在C1点时平抛的初速度最小B落点在B1D1上的小球，平抛初速度的最小值与最大值之比是C运动轨迹与AC1相交的小球，在交点处的速度方向都相同D运动轨迹与A1C相交的小球，在交点处的速度方向都相同8如图所示，光滑长铁链由若干节组成，全长为L，圆形管状轨道半径为远大于一节铁链的高度和长度。铁链靠惯性通过轨道继续前进，下列判断正确的是（）A在第一节完成圆周运动的过程中，第一节铁链机械能守恒B每节铁链通过最高点的速度依次减小C第一节与最后一节到达最高点的速度大小相等D第一节回到最低点至最后一节进入轨道的过程中铁链的速度保持不变9如图所示，一根轻弹簧一端固定在O点，另一端固定一个带有孔的小球，小A球套在固定的竖直光滑杆上，小球位于图中的A点时，弹簧处于原长现将小球从A点由静止释放，小球向下运动，经过与A点关于B点对称的C点后，小球能运动到最低点D点，OB垂直于杆，则下列结论正确的是（）A小球从A点运动到D点的过程中，其最大加速度一定大于重力加速度gB小球从B点运动到C点的过程，小球的重力势能和弹簧的弹性勢能之和可能增大C小球运动到C点时，重力对其做功的功率最大D小球在D点时弹簧的弹性势能一定最大10如图所示，弧形轨道固定于足够长的水平轨道上，弧形轨道与水平轨道平滑连接，水平轨道上静置一小球B和C。小球A从弧形轨道上离地高h处由静止释放，小球A沿轨道下滑后与小球B发生弹性正碰，碰后小球A被弹回，B球与C球碰撞后粘在一起，A球弹回后再从弧形轨道上滚下，已知所有接触面均光滑，A、C两球的质量相等，B球的质量是A球质量的2倍，如果让小球A从h=处由静止释放，则下列说法正确的是（）重力加速度为g=10m/s2AA球从h处由静止释放则最后不会与B球再相碰BA球从h处由静止释放则最后会与B球再相碰CA球从h处由静止释放则C球碰后速度为m/sDA球从h处由静止释放则C球碰后速度为m/s二、非选择题共6小题，共60分11（6分）一同学设计了如图所示的装置来验证动量守恒定律．1步骤如下：①将气垫导轨调水平后在气垫导轨上固定两个光电门；②在两个滑行器上分别安装上宽度为d的挡光片，在滑行器B左端安装弹性架；③令两个滑行器放在导轨两端处作为运动起始点，用手同时推动两个滑行器使其相向运动，让它们分别通过光电门，在两光电门之间发生碰撞，发生碰撞后两滑行器均反向运动，分别再次经过光电门，计数器记录滑行器A先后经过光电门的时间为t1、t2，滑行器且先后经过光电门的时间为t2、t4；④用天平测量出A、B两滑行器的质量分别为m1、m2；⑤设向右为正方向，计算出系统碰撞前的动量为________碰撞后的动量为_________．若碰撞前、后两滑块的总动量在实验误差允许的范围内相等，则动量守恒定律得以验证。2下列中哪些操作可能会对验证结论产生影响_______A．两滑块碰撞后粘在一起通过一个光电门B．开始实验之前，气垫导轨没有调至水平状态C．给气垫导轨供气的压力泵工作异常，使导轨喷气不均匀D．在测量挡光板宽度时，由于读数误差使读数偏大12（4分）利用如图甲所示装置验证机械能守恒定律，轻绳与轻滑轮间摩擦不计，绳子不可伸长。物体A含遮光片和B的质量分别为m和M，物体B由静止释放后向下运动遮光片经过光电门的时间为△t。测得释放处遮光片到光电门中心的竖直距离为h。1用游标卡尺测出物体A上遮光片的宽度d如图乙所示，则d=__________mm。2若满足关系式__________________用题中已知量的符号表示，已知重力加速度为g，则可验证机械能守恒定律。13（10分）撑杆跳高是奥运会是一个重要的比赛项目。撑杆跳高整个过程可以简化为三个阶段：助跑、上升、下落；而运动员可以简化成质点来处理。某著名运动员，在助跑过程中，从静止开始以加速度2m/s2做匀加速直线运动，速度达到10m/s时撑杆起跳；达到最高点后，下落过程可以认为是自由落体运动，重心下落高度为m；然后落在软垫上软垫到速度为零用时s。运动员质量m=75g，g取10m/s2。求：（1）运动员起跳前的助跑距离；（2）自由落体运动下落时间，以及运动员与软垫接触时的速度；（3）假设运动员从接触软垫到速度为零做匀减速直线运动，求运动员在这个过程中，软垫受到的压力。14（10分）2022年冬奥会将在北京举行，届时会有许多精彩刺激的比赛，单板高山滑雪U形池就是其中之一。它的场地是长约120米，深为米，宽15米的U形滑道（两边竖直雪道与池底雪道由圆弧雪道连接组成，横截面像U字形状），整条赛道的平均坡度18°．选手在高处助滑后从U形池一侧边缘（示意图中A点）进入赛道，沿U型池滑行至另一侧竖直轨道，从B点跃起在空中做出各种抓板旋转等动作，完成动作落入轨道再滑向对侧，如此反复跃起完成难度不同的动作，直至滑出赛道完成比赛，裁判根据选手完成动作的难易和效果打分。（1）选手出发时要先经过一段倾斜坡道助滑（如情景图），设坡度倾角为α，滑板与雪面的动摩擦因数为μ，当地的重力加速度为g，求选手沿此斜面坡道向下滑行的加速度大小。（2）在高中物理学习中，对于复杂的运动往往采用分解的研究方法，比如对平抛运动的研究。a．运动员沿U形池从A滑行到B的过程是一个复杂的运动，请你用分解的方法来研究这个运动，并描述你的分解结果。b在平昌冬奥会上，传奇名将肖恩•怀特在赛道边缘跃起时以外转1440°（以身体为轴外转四周）超高难度的动作夺得该项目的冠军，为了简化以达到对特定问题的求解，此过程中他可视为质点，设每转一周最小用时秒，他起跳时速度与竖直赛道在同一平面内，与竖直向上的夹角为20°，下落到与起跳点同一高度前要完成全部动作，全过程忽略空气阻力，求他起跳的最小速度为多少（g取10m/s2sin20°=cos20°=）15（14分）某研究性学习小组利用图a所示的实验装置探究物块在恒力F作用下加速度与斜面倾角的关系。已知木板OA可绕轴O在竖直平面内转动，板足够长，板面摩擦可忽略不计。某次实验中，质量m=的物块在平行于板面向上、F=的恒力作用下，得到加速度a与斜面倾角的关系图线，如图b所示，已知图中a0为图线与纵轴交点，θ1为图线与横轴交点。（重力加速度g取10m/s2）求：（1）a0多大倾角θ1多大（2）当倾角θ为30°时，物块在力F作用下由O点从静止开始运动，2s后撤去，求物块沿斜面运动的最大距离16（16分）如图a所示，轻质弹簧左端固定在墙上，自由状态时右端在C点，C点左侧地面光滑、=，同时解除弹簧锁定，使物体A做匀加速直线运动，拉力F随位移变化的关系如图b所示，运动到处时，撤去拉力F1求物体A与粗糙地面间的动摩擦因数以及向右运动至最右端的位置D点的坐标；2若在D点给物体A一向左的初速度，物体A恰好能将弹簧压缩至O点，求物体A到C点时的速度；3质量为M=3g的物体B在D点与静止的物体A发生弹性正碰，碰后物体A向左运动并恰能压缩弹簧到O点，求物体B与A碰撞前的瞬时速度

安徽省滁州市定远育才学校2021届上学期高三年级第三次月考物理试卷参考答案【解析】A、甲车的加速度大小，乙车的加速度大小，则甲车的加速度小于乙车的加速度，故选项A错误；B、时两车的速度均为，故选项B正确；C、0-24s内，甲车的位移，乙车的位移，两者位移之差，若两车在时刻相撞，则开始刹车时两辆车的间距等于48m，若两车在时刻之前相撞，开始刹车时两辆车的间距小于48m，故选项C错误；D、若两车速度相等时没有相撞，则速度相等后，甲车的速度比乙车的大，两车不可能再相撞，故选项D错误。【解析】在物块缓慢向上移动的过程中，小圆环A处于三力平衡状态，根据平衡条件知mg与N的合力与T等大反向共线，作出mg与N的合力，如图，由三角形相似得：①A、F＝T，由①可得：，AB变小，BO不变，则F变小；故A错误；BCD、由①可得：，AO、BO都不变，则N不变，方向始终背离圆心；故D正确，BC错误。【解析】AB、在水平恒力F的作用下，共同向右做匀速直线运动，故B所受地面的滑动摩擦力与F平衡，B与地面间的动摩擦因数不可能为零；A在水平方向不受外力，故A不受摩擦力，A与B间的动摩擦因数可能为0，故A正确，B错误；CD、若AB之间的动摩擦因数不为0，且，撤去F，A与B一起减速到零，A与B之间没有相对运动，AB之间的静摩擦力保持不变，若，撤去F后，A与B会发生相对运动，A与B之间是滑动摩擦力，在A的速度减为零之前，保持不变，故CD错误。【解析】A、在“嫦娥四号”着陆前的一小段时间内“嫦娥四号”需要做减速运动，处于超重状态，故选项A错误；B、“嫦娥四号”着陆前近月环绕月球做圆周运动的过程万有引力提供向心力，所以处于失重状态，故选项B错误；C、月球表面的重力近似等于万有引力，则：，所以：，又：，联立解得月球的密度：，故选项C正确；D、“嫦娥四号”着陆前近月环绕月球做圆周运动的时万有引力提供向心力，，即：，解得嫦娥四号着陆前近月环绕月球做圆周运动的周期为：，故选项D错误。【解析】小球运动到最低点时，根据牛顿第二定律可得F-mg=m，橡皮筋的弹力F=mgm，故F大于mg，故A错误；根据v可知动量变化量相等。故B正确；两次的位移分别为：AD和AC，显然AC≠2AD，所以前后两次的平均速度之比不等于1：2．故C错误；球落到C点时，若速度方向与该处凹槽切面垂直则速度方向为OC，O点应为AM的中点，显然不是，故D错误【解析】小球落到A1B1C1D1内时下落的竖直高度都相同，根据h=gt2可知，时间相同，落在C1点时水平位移最大，则平抛的初速度最大，选项A错误；落点在B1D1上的小球，最近的水平位移为，最远的水平位移为a（a为正方体的边长），则平抛初速度的最小值与最大值之比是，选项B正确；设AC1的倾角为α，轨迹与AC1线段相交的小球，在交点处的速度方向与水平方向的夹角为θ．则有，tanθ=，则tanθ=2tanα，可知θ一定，则轨迹与AC1线段相交的小球，在交点处的速度方向相同，故C正确；运动轨迹与A1C相交的小球，在交点处的位置不同，则竖直高度不同，根据可知竖直速度不同，因水平速度相同，可知速度方向都不相同，D错误。【解析】A、铁链、火车、绳等由完全相同的各部分构成连接体，各部分之间有弹力作用，若选一节研究，有除重力或弹簧弹力的其他外力做功，机械能不守恒；但选取真个系统为对象时，各部分的力属于内力，做功抵消，系统只有重力做功，机械能守恒，A错误。B、D、第一节上升的过程，系统的重心上升到圆心处，重力势能增大，由系统机械能守恒知动能减小；以后每下降一节，后面上升一节，系统的机械能不变，则速度相等，故B错误，D正确。C、第一节到达最高点和最后一节到最高点时系统的重心位置相同，由知重力势能相等时动能相等，则每一节的速率相等，C正确。故选CD。【解析】A项：在B点时，小球的加速度为g，在BC间点弹簧处于压缩状态，小球在竖直方向除重力外还有弹簧沿竖直方向的分量，所以小球从A点运动到D点的过程中，其最大加速度一定大于重力加速度g，故A正确；B项：由能量守恒可知，小球从B点运动到C点的过程，小球做加速运动，即动能增大，所以小球的重力势能和弹簧的弹性勢能之和一定减小，故B错误；C项：小球在C上点时，由于弹簧的弹力为零，所以合力为重力G，所以小球从C点往下还会加速一段，所以小球在C点的速度不是最大，即重力的功率不是最大，故C错误；D项：D点为小球运动的最低点，即速度为零所以弹簧形变最大，所以小球在D点时弹簧的弹性势能最大，故D正确。【解析】设A球的质量为m，A从弧形轨道滑到水平轨道的过程中，根据动能定理得：mv02=mgh，解得：v0=，A与B发生弹性正碰，则碰撞过程中，AB动量守恒，机械能守恒，以A的初速度方向为正方向，由动量守恒和机械能守恒定律得：mv0=mv12mv2，

mv02=mv12×2mv22，解得：v1=-v0，v2=v0。B与C碰撞过程中，BC组成的系统动量守恒，以B的速度方向为正，根据动量守恒定律得：

2mv2=（2mm）v解得：v=v0＞|v1|，所以最后A球不会与B球再相碰；故A正确，B错误。当h=时，根据v0=、v=v0可得，C球最后的速度，故C错误，D正确。11BC【解析】（1）碰前两物体的速度分别为：，，则系统碰撞前的动量为；碰后两物体的速度分别为：，，则系统碰撞后的动量为；（2）两滑块碰撞后粘在一起通过一个光电门，此时v3=v4，对实验无影响，选项A错误；开始实验之前，气垫导轨没有调至水平状态，则系统受合外力不为零，则对实验会产生影响，选项B正确；给气垫导轨供气的压力泵工作异常，使导轨喷气不均匀，这样可能导致滑块与轨道间产生摩擦，对实验有影响，选项C正确；由验证的表达式可知，碰撞前后的动量表达式中都有d，可以消掉，则若在测量挡光板宽度时，由于读数误差使读数偏大，这对实验无影响，选项D错误【解析】游标卡尺的读数等于主尺读数加上游标读数，不需估读；根据钢球通过光电门的时间求出小球通过光电门的瞬时速度，结合重力势能的减小量等于动能的增加量列出机械能守恒的表达式；1游标卡尺的主尺读数为4mm，游标尺上第10个刻度和主尺上某一刻度对齐，所以游标读数为，所以最终读数为：2物体A通过光电门中心的瞬时速度，根据机械能守恒得；，整理得：13【解】（1）根据速度位移公式得，助跑距离：===25m（2）设自由落体时间为t1，自由落体运动的位移为h：h=

代入数据得：t=刚要接触垫的速度v′，则：v′2=2gh，得v′===11m/s（3）设软垫对人的力为F，由动量定理得：（mg-F）t=0-mv′代入数据得：F=×103N由牛顿第三定律得对软垫的力为×103N14【解】（1）受力分析如图，将mg