安徽省六安中学2021-2022学年高三上学期第三次月考物理试题

2021—2022学年度高三第三次月考物理试卷

时间：90分 分值：100分

一、选择题（本大题共12小题，1-8题为单选题，9-12题为多选题。每小题4分，共48分）

1.如图所示，a、b分别为甲、乙两物体在同一直线上运动时的位移与时间的关系图线，其中a为过原点的倾斜直线，b为开口向下的抛物线。下列说法正确的是( )

A.物体乙始终沿正方向运动

B.t1时刻甲、乙两物体的位移相等、速度相等

C.0～t2时间内物体乙的位移大于物体甲的位移

D.t1到t2时间内两物体的平均速度相同

2.如图所示为质点做匀变速曲线运动轨迹的示意图，且质点运动到𝐷点时速度方向与加速度方向恰好互相垂直。在质点从𝐴点运动到𝐸点的过程中，下列说法中正确的是( )

A. 质点从𝐵到𝐸的过程中加速度方向与速度方向的夹角先增大后减小

B. 质点经过𝐴点时的加速度方向与速度方向的夹角小于90°

C. 质点经过𝐷点时的加速度比经过𝐵点的大

D. 质点经过𝐶点的动能比经过𝐷点的大

3.竖直上抛一实心小铁球，小铁球上升到最高点后自由下落，穿过湖水并陷入湖底的淤泥中.不计空气阻力，取向上为正方向，在下列图像中最能反映小铁球运动情况的是( )

A. B.

C. D.

4.如图所示，在水平晾衣杆上晾晒床单时，为了使床单尽快晾干，可在床单间支撑轻质小木棍。小木棍位置的不同，两侧床单间夹角𝜃将不同。设床单重力为𝐺，晾衣杆对床单的作用力大小为𝐹，下列说法正确的是( )

A. 𝜃越大，𝐹越大 B. 𝜃越大，𝐹越小

C. 无论𝜃取何值，都有𝐹=𝐺 D. 只有当=120°时，才有𝐹=𝐺 5.质量为𝑚的物体，放在质量为𝑀的斜面体上，斜面体放在水平粗糙的地面上，𝑚和𝑀均处于静止状态，如图所示。当在物体𝑚上施加一个水平力𝐹，且𝐹由零逐渐加大到𝐹𝑚的过程中，𝑚和𝑀仍保持静止状态.在此过程中，下列判断哪些是正确的( )

①斜面体对𝑚的支持力逐渐增大 ②物体𝑚受到的摩擦力逐渐增大

③地面受到的压力逐渐增大 ④地面对斜面体的摩擦力由0逐渐增大到𝐹𝑚

A. ①② B. ①③ C. ②③ D. ①④

6.如图所示，物块A、B、C、D均静止，互不粘连且质量均为m，A通过上方细绳拴接在顶板，B、C分别与弹簧连接。已知A、B之间恰好无挤压，重力加速度为g，则下列说法正确的是（ ）

A．剪断细绳瞬间，A的加速度大小为0

B．剪断细绳瞬间，B的加速度大小为12g

C．迅速抽出D后瞬间，C的加速度大小为g

D．迅速抽出D后瞬间，B的加速度大小为g

7.如图所示，一辆汽车在平直的公路上以22.5 m/s的速度行驶，车内用细绳悬挂一小球。刹车时，汽车做匀减速运动，小球稳定时细线与竖直方向的夹角恒为θ=37°。已知sin37°=0.6， cos 37°=0.8，重力加速度g取10 m/s2，则汽车在刹车后4 s内的位移大小为（ ）

A．30m B．33.75m C．40m D．42.75m

8.甲、乙两个同学打乒乓球，某次动作中，甲同学持拍的拍面与水平方向成45°角，乙同学持拍的拍面与水平方向成30°角，如图所示。设乒乓球击打拍面时速度方向与拍面垂直，且乒乓球每次击打球拍前、后的速度大小相等，不计空气阻力，则乒乓球击打甲的球拍的速度𝑣1与乒乓球击打乙的球拍的速度𝑣2之比为( )

A. √63 B. √2 C. √22 D. √33

9.我国首次发射的火星探测器“天问一号”自2020年7月23日成功发射入轨后，2021年2月10日成功被火星捕获，顺利进入环火轨道；5月15日，“天问一号”着陆巡视器顺利软着陆于火星表面。关于“天问一号”的运行，可以简化为如图所示的模型：“天问一号”先绕火星做半径为1R、周期为T的匀速圆周运动，在某一位置A点改变速度，使其轨道变为椭圆，椭圆轨道在B点与火星表面相切，设法使着陆巡视器落在火星上。若火星的半径为2R，则下列说法正确的是（ ）

A．“天问一号”从圆轨道变为椭圆轨道，机械能增加

B．“天问一号”在椭圆轨道B点的速度大于火星的第一宇宙速度

C．“天问一号”从椭圆轨道的A点运动到B点所需的时间为312122RRTR

D．“天问一号”在圆轨道A点的加速度等于椭圆轨道上A点的加速度

10.如图所示，内壁光滑的玻璃管内用长为𝐿的轻绳悬挂一个小球。当玻璃管绕竖直轴以角速度𝜔匀速转动时，小球与玻璃管间恰无压力。下列说法正确的是（）

A. 仅增加绳长后，小球将受到玻璃管斜向上方的压力

B. 仅增加绳长后，若仍保持小球与玻璃管间无压力，需减小𝜔

C. 改变小球质量后，小球仍不受到玻璃管的弹力

D. 仅增加角速度至𝜔′后，小球将受到玻璃管斜向上方的压力

11.如图所示，长为2𝐿的轻杆一端可绕𝑂点自由转动，杆的中点和另一端分别固定两个质量均为𝑚的小球𝐴、𝐵。让轻杆从水平位置由静止释放，在转动至竖直位置的过程中，不计空气阻力，重力加速度大小为𝑔，下列说法正确的是( )

A. 重力对𝐴球做功的功率先增大后减小

B. 杆转动至竖直位置时，𝑂点对杆的拉力大小为45𝑚𝑔

C. 杆转动至竖直位置时，𝐵球的速度大小为2√30𝑔𝐿5

D. 杆对𝐵球做的功为25𝑚𝑔𝐿

12.如图所示，倾角为30°的光滑斜面底端固定一轻弹簧，𝑂点为原长位置。质量为0.5 𝑘𝑔的滑块从斜面上𝐴点由静止释放，物块下滑并压缩弹簧到最短的过程中，最大动能为8 𝐽。现将物块由𝐴点上方0.4 𝑚处的𝐵点由静止释放，弹簧被压缩过程中始终在弹性限度内，𝑔取10 𝑚/𝑠2，则下列说法正确的是

A. 物块从𝑂点开始动能减小

B. 从𝐵点释放滑块和从𝐴点释放滑块动能最大的位置相同

C. 从𝐵点释放滑块最大动能为9 𝐽

D. 从𝐵点释放弹簧最大弹性势能比从𝐴点释放增加了1 𝐽

三、实验题（本题每空2分，共10分）

13.用如图所示的实验装置验证机械能守恒定律．实验所用的电源为学生电源，输出电压为6 V的交流电和直流电两种．重锤从高处由静止开始落下，重锤上拖着的纸带通过打点计时器打出一系列的点，对纸带上的点迹进行测量，即可验证机械能守恒定律，已知重力加速度为g.

(1)下面列举了该实验的几个操作步骤：

A．按照图示的装置安装器件；

B．将打点计时器接到电源的直流输出端上；

C．用天平测量出重锤的质量；

D．先释放悬挂纸带的夹子，然后接通电源开关打出一条纸带；

E．测量打出的纸带上某些点之间的距离；

F．根据测量的结果计算重锤下落过程中减少的重力势能在误差范围内是否等于增加的动能．

其中没有必要或操作不恰当的步骤是________(填写选项对应的字母)．

(2)如图9所示是实验中得到一条纸带，将起始点记为O，并在离O点较远的任意点依次选取6个连续的点，分别记为A、B、C、D、E、F，量出A到F各点与O点的距离分别为h1、h2、h3、h4、h5、h6，使用交流电的周期为T，设重锤质量为m，则在打E点时重锤的动能为________，在打O点和E点这段时间内的重力势能的减少量为________． 图9

(3)在本实验中发现，重锤减少的重力势能总是______(填“大于”或“小于”)重锤增加的动能，主要是因为在重锤下落过程中存在着阻力的作用，若阻力恒定，重锤质量为m，为了测定阻力大小，可算出(2)问中纸带各点对应的速度，分别记为v1至v6, 并作vn2—hn图象，如图10所示，直线斜率为k，则可测出阻力大小为________．

四、计算题（本大题共3小题，共42.0分）

14.（14分）宇航员站在某质量分布均匀的星球表面一斜坡上P点，沿水平方向以初速度0v抛出一个小球，测得小球经时间t落到斜坡另一点Q上，斜坡的倾角为α，已知该星球的半径为R，引力常量为G，球的体积公式是34π3VR。求：

（1）该星球表面的重力加速度g；

（2）该星球的密度；

（3）该星球的第一宇宙速度。

15.（14分）如图所示，质量𝑚=9.2𝑘𝑔的物体(可看作质点)用轻绳拴住放在水平传送带的右端。物体和传送带之间的动摩擦因数𝜇=0.2，传送带的长度𝑙=6 m，当传送带以𝑣=4𝑚/𝑠的速率沿逆时针方向转动时，轻绳与水平方向间的夹角𝜃=37∘取𝑔=10 m/s2，sin37∘=0.6，cos37∘=0.8。

(1)求传送带稳定运行时轻绳的拉力。

(2)某时刻烧断轻绳，求物体在传送带上运动的时间。

(3)烧断轻绳后，求物体和传送带之间由于摩擦而产生的热量。

16.（14分）.如图所示，水平轨道𝐴𝐵长为2𝑅，其𝐴端有一被锁定的轻质弹簧，弹簧左端连接在固定的挡板上.圆心在𝑂1半径为𝑅的光滑圆形轨道𝐵𝐶与𝐴𝐵相切于𝐵点，并且和圆心在𝑂2半径为2𝑅的光滑细圆管轨道𝐶𝐷平滑对接，𝑂1、𝐶、𝑂2三点在同一条直线上.光滑细圆管轨道𝐶𝐷右侧有一半径为2𝑅，圆心在𝐷点的1/4圆弧档板𝑀𝑂2竖直放置，并且与地面相切于𝑂2点.质量为𝑚的小球(可视为质点)从轨道上的𝐶点由静止滑下，刚好能运动到𝐴点.触发弹簧，弹簧立即解除锁定，小滑块被弹回，小球在到达𝐵点之前已经脱离弹簧，并恰好无挤压通过细圆管轨道最高点𝐷(计算时圆管直径可不计，重力加速度为𝑔).求：

(1)小滑块与水平轨道𝐴𝐵间的动摩擦因数𝜇；

(2)弹簧锁定时具有的弹性势能𝐸𝑃；

(3)滑块通过最高点𝐷后落到档板上时具有的动能𝐸𝐾．