1、湖南省衡阳市第八中学2021届高三物理上学期第三次（11月）月考试题 注意事项：本试卷满分 100 分，考试时间 90 分钟 一、单项选择题：本大题共 8 小题，每题 3 分，共 24 分 1、一片质量约为5104 kg 的树叶自 5m 高的树枝上落下并飘落到地面，此过程中重力的平均功率可能为（g 取10m/s2）（）A0.02W B0.03W C0.05W D0.08W 2.如图所示，在倾角为 3u的光滑斜面上，一质量为 u5g 的小车的支架上用轻绳连接着质量也为 u5g的小球，小车在沿斜面向下的外力 F 作用下下滑，在小车下滑的过程中，轻绳恰好处于水平，g 取 1u mts2，则下列说法正
2、确的是()A.轻绳的拉力大小为 5N B.轻绳的拉力大小为 10N C.外力 F 为 15N D.外力 F 为 20N 3、如图所示，长木板 AB 倾斜放置，板面与水平方向的夹角为，在板的 A 端上方 P 点处，以大小为 v0 的水平初速度向右抛出一个小球，结果小球恰好能垂直打在板面上；现让板绕 A 端顺时针转过一个角度到图上虚线的位置，要让球从 P 点水平抛出后仍能垂直打在板面上，则水平位移 x 及抛 出的水平速度 v(不计空气阻力)()Ax 变大，v 大于 v0 Bx 变小，v 小于 v0 Cx 变大，v 等于 v0 Dx 变化不确定，v 与 v0 大小关系不确定 4.如图所示，ABC 为
3、在竖直平面内的金属半圆环，AC 为其水平直径，AB 为固定的直金属棒，在金属棒上和半圆环的 BC 部分分别套着两个完全相同的小球 M、N(视为质点)，B 固定在半圆环的最低点。现让半圆环绕对称轴以角速度w=2 5 radts 匀速转动，两小球与半圆环恰好保持相对静止。已知半圆环的半径 R=1 m，金属棒和半圆环均光滑，取重力加速度大小 g=1u mts2，下列选项正确的是 （）A.N、M 两小球做圆周运动的线速度大小之比为：B.N、M 两小球做圆周运动的线速度大小之比 C.若稍微增大半圆环的角速度，小环 M 稍许靠近 A 点,小环 N 将到达 C 点 D.若稍微增大半圆环的角速度，小环 M 将
4、到达 A 点，小环 N 将稍许靠近 C 点 5.如图所示，质量为 m 的物块受水平恒力作用在光滑的水平面上做曲线运动，经过时间 t 从 M 点运动到 N 点，速度大小由 v 变为 3v，且速度方向恰好改变了 90。则（）2A从 M 点到 N 点的运动过程中，恒力先做正功后做负功 B从 M 点到 N 点的运动过程中物块的机械能增加了 C恒力 F 的方向与 MN 的连线垂直 D从 M 点到 N 点的运动过程中，速率的最小值为 3 v 6.如图所示，垫球是排球运动中通过手臂的迎击动作，使来球从垫击面上反弹出去的一项击球技术，若某次从垫击面上反弹出去竖直向上运动的排球，之后又落回到原位置，设整个运动过
5、程中排球所受阻力大小不变，则（）A球从击出到落回的时间内，重力的冲量为零 B球从击出到落回的时间内，空气阻力的冲量为零 C球上升阶段阻力的冲量小于下降阶段阻力的冲量 D若不计阻力，球上升阶段动量的变化等于下降阶段动量的变化 7.深空中，某行星 X 绕恒星 Y 逆时针方向公转，卫星 Z 绕 X 逆时针方向运行，X 轨道与 Z 轨道在同一平面内。如图，某时刻 Z、X 和 Y 在同一直线上，经过时间 t，Z、X 和 Y 再次在同一直线上（相对位置的顺序不变）。已知 Z 绕 X 做匀速圆周运动的周期为 T，X 绕 Y 做匀速圆周运动的周期大于 T，X 与 Y 间的距离为 r，则 Y 的质量为（）8.如
6、图所示，在某一水平地面的同一直线上，固定一个半径为 R 的四分之一圆形轨道 AB，轨道右侧固定一个倾角为 3u的斜面，斜面顶端固定一大小可忽略的轻滑轮，轻滑轮与 OB 在同一水平高度。一轻绳跨过定滑轮，左端与圆形轨道上质量为 m 的小圆环相连，右端与斜面上质量为 M 的物块相连。在圆形轨道底端 A 点由静止释放小圆环，小圆环运动到图中 P 点时，轻绳与轨道相切，OP 与 OB 夹角为 6u；小圆环运动到 B 点时速度恰好为零。忽略一切摩擦阻力，小圆环和物块均可视为质点，物块离斜面底端足够远，重力加速度为 g。则下列说法正确的是()A.小圆环到达 P 点时，小圆环和物块的速度之比为 2t 3 B
7、.小圆环到达B点时的加速度为 C.小圆环到达 B 点后还能再次滑回 A 点 D.小圆环和物块的质量之比满足 二、多项选择题：本大题共 4 小题，每题 4 分，共 16 分。每小题全部选对得 4 分，选对但不 全的 2 分，有错选的得 0 分 9如图所示，固定光滑斜面 AC 长为 L，B 为斜面中点。小物块在恒定拉力 F 作用下，从最低点 A 由静止开始沿斜面向上运动，到 B 点时撤去拉力 F，小物块能继续上滑至最高点 C，整个过程运动时间为 t0。下列四图分别描述该过程中小物块的速度 v 随时间 t、加速度 a 随时间 t、动能 Ek 随位移 x、机械能 E 随位移 x 的变化规律，可能正确的
8、是()10.如图所示，轻弹簧一端固定在。o1点，另一端系一小球，小球穿在固定于竖直面内、圆心为。o 2的光滑圆 环上，。o 1点在。o 2点的正上方，C 点是o 1o 2的连线和圆环的交点，将小球从圆环上的 A 点无初速度释放后，现小球通过了 C 点，最终在 A、B 之间做往复运动。已知小球在 A 点时弹簧被拉长，在 C 点时弹簧被压缩，则下列说法正确的是 A.合力为零时，小球的速度最大 B.小球机械能最大的位置有两处 C.弹簧在 A 点的伸长量一定大于弹簧在 C 点的压缩量 D.小球从 A 点至 C 点一直做加速运动，从 C 点至 B 点一直做减速运动 11.如图，在匀速转动的电动机带动下，
9、足够长的水平传送带以恒定速率 v1=1m/s 匀速向右运动。一质量为 2kg 的滑块从传送带右端以水平向左的速率 v2=2m/s 滑上传送带，最终滑块又返回至传送带的右端。就上述过程，下列判断正确的有（）A全过程中电动机对传送带多做功为 12J B全过程中电动机对传送带多做功为 6J C.全过程中滑块与传送带间摩擦产生的热量为 6J D全过程中滑块与传送带间摩擦产生的热量为 9J 12.如图所示，质量为 m 的小球，用长为 l 的轻绳悬挂于 O 点，初始时刻小球静止于 P 点.第一次小球在水平拉力 F1 作用下，从 P 点缓慢地移动到 Q 点，此时轻绳与竖直方向夹角为（90），轻绳中的张力大小
10、为 T1;第二次小球在水平恒力 F2 作用下，从 P点开始运动到达 Q 点，轻绳中的张力大小为 T2,关于这两个过程，下列说法中正确的是（不计空气的阻力力，重力加速度为 g）()A.两个过程中F1和F2做的功可能不等，也可能相等 B.两个过程中轻绳的张力均一定变大 C.第二个过程中小球在 Q 点轻绳中的张力大小可能为 T2=mg D.第二个过程中重力和水平恒力 F2 的合力的功率可能先增大后减小 三、非选择题：（共 60 分）13.（10 分）用如图图甲所示的实验装置验证质量分别为m1、m2的物体组成的系统机械能守恒物体m2从高处由静止开始下落，m1上拖着的纸带打出一系列的点如图乙所示是实验中
11、获取的一条纸带，0 点是打下的第一个点，每相邻两计数点间还有 4 个点未画出，计数点间的距离如图所示已知m1 =5u g，m2 =15u g，打点计时器的工作频率为 5u Hz(g 取 9h mts2)(1)在实验中，下列说法错误的有 。A.将打点计时器接到直流电源上 B.先接通电源，再释放m2打出一条纸带 C.用毫米刻度尺测量长度时，由于读数引起的误差属于系统误差 D.作出 图像，若图像是一条过原点且斜率为g 的直线，则说明物体m1 、m2 组成的系统机械能守恒 (2)在纸带上打下计数点 5 时的速度 v=mts；(3)在打点 u5 过程中系统动能的增加量11E =l，系统重力势能的减少量1
12、1Ep =l(结果均保留三位有效数字)，由此得出的结论是 14.（4 分）为探究合力与两个分力间所满足的具体关系，某同学设计了如图所示的实验装置，实验时，保持所挂的钩码不变，移动弹簧秤到不同位置，则平衡时弹簧秤的示数 F 将随着动滑轮两边细线间的夹角的改变而改变。实 验时使夹角分别为 6u、9u、12u，读出对应的 F 值。(1)该同学通过比较发现a越大、F 越大，为了更清楚地了解 F 随a变化的关系，于是他算出每次实验时的 等的值。若该同学在实验中的操作都是正确的，则他能够得到的结论：以下为定值的是（）(2)经过步骤(1)了解了关于 F 随a变化的关系，该同学进一步以表示两边细线的拉力的图示
13、的线段为邻边作出平行四边形，发现表示两细线的拉力的线段所夹的对角线基本上都是竖直向上的，但是该对角线的长度总比表示钩码重力的图示的线段明显要长，出现这一情况的原因应该是 。15.（9 分）如图所示，一轻质光滑定滑轮固定在倾角=37 的光滑斜面上，A、B 两物块通过不可伸长的轻绳跨过滑轮连接，A、B 间的接触面与轻绳均与斜面平行，A 与 B 动摩擦因数为=0.125，设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，已知 A 物块的质量为 m，若要 AB 均保持静止，对 B 的质量应有什么要求 16.（11 分）如图所示，一辆卡车后面用轻绳拖着质量为 m 的物体 A，A 与地面的摩擦不计 (1)当卡车以的 加速度运
14、动时，绳的拉力为，则 A 对地面的压力为多少？(2)当卡车的加速度a2=g 并向左匀加速运动时，绳的拉力为多少？x17.(10 分)如图所示，一根劲度系数为 k=3N/cm 轻质弹簧竖直放置，上下两端各固定质量均 3kg 物体体 A 和 B（均可视为质点），物体 B 置于水平地面上，整个装置处于静止状态。一个可视为质点且质量为 2kg的 P 从物体 A 正上方距 A 高度 5m 处的 O 点由静止自由下落，与物体 A 发生正碰，碰后 A 和 P 粘在一起，弹簧始终于弹性限度内，不计空气阻力，重力加速度为 10m/s2。（1）求碰撞后的瞬间物体 A 的速度大小（2）求碰撞后 B 恰好要离开地面时
15、 AP 的速度大小。18（16 分）儿童乐园里的弹珠游戏不仅具有娱乐性还可以锻炼儿童的眼手合一能力。某弹珠游戏可简化成如图所示的竖直平面内 OABCD 透明玻璃管道，管道的半径较小。为研究方便建立平面直角坐标系，O 点为抛物口，下方接一满足方程 y5 2 的光滑抛物线形状管道 OA；AB、BC 是半径相同的光滑圆弧管道，9 CE 圆弧对应的圆心角为 300，圆弧管道半径 R=0.4m,CD=3 m 是动摩擦因数0.8 的粗糙直管道,；各部 4 分管道在连接处均相切。A 横坐标分别为 xA1.20 m，A、B 两点纵坐标相同。已知，弹珠质量 m100 g，直径略小于管道内径。E 为 BC 管道的
16、最高点，在 D 处有一反弹膜能无能量损失的反弹弹珠，sin 370.6，sin 530.8，g10 m/s2，(结果可用根号表示)求：(1)若要使弹珠不与管道 OA 触碰，在 O 点抛射速度 v0 应该多大；(2)若要使弹珠第一次到达 E 点时对轨道压力等于弹珠重力的 3 倍，在 O 点抛射速度 v0 应该多大；(3)游戏设置 3 次通过 E 点获得最高分，若要获得最高分在 O 点抛射速度 v0 的范围。衡阳市八中2021届高三第三次月考 物理答案 命题人：刘重情 审题人：刘小翠 一、单项选择题：本题共8小题，每题3分，共24分 题号 1 2 3 4 5 6 7 8 答案 A C B D D
17、C B C 二、多项选择题：本题共4小题，每题4分，共16分。每小题全部选对得4分，选对但不全的2分，有错选的得0分 题号 9 10 11 12 答案 ACD BC BD ACD 三、非选择题：（共60分）13.（10分）（每空2分）(1)ACD (2)2.40；(3)0.576;0.588 ；在误差允许范围内，、组成的系统机械能守恒。14.（14分）（每空2分）(1)A；(2)没有考虑动滑轮的重力。15（9分）【答案】设绳子的拉力为T，B的质量为M；对AB整体受力分析，由平衡条件得：；2分 对A受力分析，若AB之间达到最大静摩擦力且沿斜面向上，由平衡条件得：；2分 若AB之间达到最大静摩擦力
18、且沿斜面向下，由平衡条件得：；2分 由式得：M=4m/3；由式得：M=2m/3；2分 综上B的质量M应满足：2m/3M4m/3 1分 16.（11分）卡车和A的加速度相等。由图知绳的拉力的水平分力使A产生了加速度，故有：解得：cos 得：sin 3分 设地面对A的支持力为，则有：由牛顿第三定律得：A对地面的压力为 3分 设地面对A支持力为零时，物体的临界加速度为，则有：，2分 故当时，物体已飘起。此时物体所受合力为mg，则由三角形知识可知，拉力为：，方向斜向左上方。3分 答：对地面的压力为；绳的拉力为。17.（10分）（1）2110/2ppm ghm vvm s（）()4/pApm vmm v
19、vm s共共 5分（2）x0.120.2Am gmxmk （弹性势能不变）1分 2211-2()()22ApApApApmmvmmv共（m+m）gx=2分 2 3/Apvm s 2分 18.（16分）解析：(1)由y59x2得：A点坐标(1.20 m,0.80 m)由平抛运动规律得：xAv0t，yA12gt2 代入数据，求得 t0.4 s，v03 m/s。3分 (2)由速度关系，可得 53 1分 在E点，由牛顿第二定律得3mgmgmvE2R VE=4m/s 2分 OE过程由动能定理得：mghAmgR(1cos 53)12mvE212mv02 2分 联立解得 v0 3.2 m/s。1分(3)CD
20、与水平面的夹角也为30 设3次通过E点的初速度最小值为v1。由动能定理得 mghAmgR(1cos 53)2mgxCDcos 30012mv12 解得v1 11.2 m/s 2分 设3次通过E点的初速度最大值为v2。由动能定理得 mghAmgR(1cos 53)4mgxCDcos 30012mv22 解得v2 35.2 m/s 2分 考虑2次经过E点后不从O点离开(返回到o的速度为0)，有 2mgxCDcos 30012mv32 解得 v32 6m/s 故 11.2 m/sv02 6 m/s。3分 答案：(1)3 m/s(2)3.2 m/s(3)11.2 m/sv02 6 m/s 1【解析】树
21、叶下落过程中，重力做的功 Wmgh 树叶飘落过程中空气阻力不可忽略，故其下落时间比自由落体运动下落时间大，根据212hgt，树叶下落的时间 2htg 则重力的平均功率22.5 10 W2WmghPthg 2.取小球为研究对象，由牛顿第二定律得：，解得：，小球与小车相对静止一起下滑，具有共同的加速度，则小车的加速度大小也为 3.【解析】设板与水平方向的夹角为，将速度进行分解如图所示，根据几何关系可得：v0vytan gttan，水平方向有：xv0t，则txv0，将代入整理可得：v20gxtan，让板绕A端顺时针转过一个角度到图上虚线的位置，减小，由图可知x减小、故初速度v0减小，即vv0，故B正
22、确，A、C、D错误 设p到A的距离为H有：tan2tanxHx 22tan12 tanHx 故x减小 4.M 点的小球受到重力和杆的支持力，在水平面内做匀速圆周运动，合力的方向沿水平方向，所以：，所以：同理，N 点的小球受到重力和圆环的支持力，在水平面内做匀速圆周运动，合力的方向沿水平方向，设 ON 与竖直方向之间的夹角为，又：联立得：所以，故 设 BC 连线与水平面的夹角为当半圆环绕竖直对称轴以角速度做匀速转动时，对小环 N，外界提供的向心力等于，由牛顿第二定律得：当角速度增大时，小环所需要的向心力增大，而外界提供的向心力不变，造成外界提供的向心力不够提供小环 N 所需要的向心力，小环将做离
23、心运动，最终小环 N 将向到达 C 点。对于 M 环，由牛顿第二定律得：，是小环 M 所在处半径与竖直方向的夹角。当稍微增大时，小环 M 所需要的向心力增大，小环 M 将做离心运动，向 A 点靠近稍许。5.从M点到N点的运动过程中物块的速度变化量为 2 如图所示，故恒力F的大小为方向与 成30 B由前面分析可知，恒力F与速度方向夹角先大于90，后小于90，故恒力F先做负功，再做正功，故B错误；C从M点到N点的运动过程中物块的动能增加为 22211322kEmmm D将初速度分解到F方向和垂直于F方向，当沿F方向分速度减小到0时，物体速度最小，故最小速度为 min3sin 602 7.【详解】在
24、0t时间内X公转的角度设为，则Z绕X转过的角度为 2+X公转的周期 2Tt Z绕X运行的周期22Tt 得tTTtT 设Y的质量为M，X的质量为m，由Y对X的万有引力提供向心力有 222()MmGmrTr 解得 2 32224rtTMGt T（）选项B正确，BCD错误。8.【解答】A.在B点小圆环速度恰好为零，此时对小圆环受力分析，受到水平向右的细绳拉力，轨道对小圆环水平向左的弹力，两者为平衡力，竖直方向只受小圆环的重力，则由牛顿第二定律知，在B点小圆环的加速度为g，故A错误；B.对系统受力分析知，在运动过程中只有重力做功，细绳的拉力属于内力，系统的机械能守恒，所以当小圆环从B点下滑返回后，重力
25、势能和动能相互转化，由机械能守恒定律知小圆环到达B点后还能再次滑回A点，故B正确；C.小圆环到达P点时，轻绳与轨道相切，则小圆环在P点速度沿切线向上，则物体M的速度沿斜面向下，根据速度关联知识可得此时两者的速度大小相等，故C错误；D.小圆环从A点到B点的过程中，小圆环上升高度为：R，由几何知识知物体沿斜面下滑的距离为：，根据系统机械能守恒得：，解得：10.解：A、因只有重力和弹簧弹力做功，故小球和弹簧系统的机械能守恒，小球在A点的动能和重力势能均最小，故小球在A点的弹性势能必大于在C点的弹性势能，所以弹簧在A点的伸长量一定大于弹簧在C点的压缩量，故A正确；BD、小球从A至C，在切向先做加速运动
26、，再做减速运动，当切向合力为零 此时弹簧仍处于伸长状态 时，速度最大，同理从C至B，在切向先做加速运动，再做减速运动，当切向合力为零 此时弹簧仍处于伸长状态时，速度最大，故BD错误；C、当弹簧处于原长时，弹性势能为0，小球机械能最大，有题意知，A、B相对于对称，显然，此位置在A、C与B、C之间各有一处，故C正确。故选：AC。.11.22k121122fWEmvmv 克=3J 设滑块向左运动的时间t1，位移大小为x1，则 221x2vg 2221121mg 22vWfxmvg 滑块向左运动过程中对传送带的位移大小 2121 211=v vvxvvggt 1 2221 2v vWfxmgmv vg
27、 设滑块向右匀加速运动的时间t2，位移大小为x3，则 2132 gvx 2213311m 22vWfxgmvg 滑块向右匀加速过程中传送带的位移大小 4121112vvgxv tgv 滑块相对传送带的总路程 2121243123()2sxxxxxvxxvg相 滑块与传送带间摩擦产生的热量大小 21212Qf sm vv相=9J 全过程中，电动机对传送带做的功 4211 22()Wf xxmvmv v=6J 12.第二次：等效重力求解 当F为恒力时：得 当使小球缓慢上升时：，得 当F为恒力时，小球经过B点的速度，则有，即不比小 小球从P点静止开始运动并恰好能到达Q点，故小球在Q点的速度为零，那么
28、小球在径向的合外力为零，即；小球从P点静止开始运动并恰好能到达Q点的运动过程中，只有重力和拉力做功，故由动能定理可得：，所以，；所以，故C正确；13.因为，且，所以，则作出图像，若图像是一条过原点且斜率为 的直线，则说明物体、组成的系统机械能守恒 根据在匀变速直线运动中时间中点的瞬时速度大小等于该过程中的平均速度，可知打第5个点时的速度为：物体的初速度为零，所以动能的增加量为：重力势能的减小量等于物体重力做功，故：；由此可知动能的增加量和势能的减小量基本相等，因此在在误差允许的范围内，、组成的系统机械能守恒。14.设动滑轮与所挂钩码的总重是为，则有，由于不变，所以为定值。由题意可知，该对角线的长度总比表示钩码重力的图示的线段明显要长，出现这一情况的原因：没有考虑动滑轮的重力；
