湖南省茶陵县第三中学2020届高三第三次月考物理试题
2020届高三第三次月考试题
物理试卷
一、选择题
1.如图所示，一物体自某点（图中未标出）开始作匀减速直线运动，依次经过最后的A，B，C，D四点，最后停在D点，已知A，B的间距为6m,B,C的间距为3m, 且物体通过AB段与BC所用的时间相等, 则C,D间的距离等于( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
【详解】设经过AB和BC的时间均为t，则物体的加速度 ；B点的速度，则，则CD=，故选B.
2.如图所示，顶端装有定滑轮的斜面体放在粗糙水平面上，A、B两物体通过细绳相连，并处于静止状态（不计绳的质量和绳与滑轮间的摩擦）．现用水平向右的力F作用于物体B上，将物体B缓慢拉高一定的距离，此过程中斜面体与物体A仍然保持静止。在此过程中
A. 水平力F可能变小
B. 斜面体所受地面支持力可能变大
C. 物体A所受斜面体的摩擦力可能变大
D. 地面对斜面体的摩擦力可能不变
【答案】C
【解析】
【详解】A．对物体B受力分析如图，由平衡条件可得：
将物体B缓慢拉高一定的距离，θ增大，水平力F增大，绳中拉力T增大；故A项错误。
BD．对整体(斜面体、物体A、物体B)受力分析，据平衡条件可得：
则斜面体所受地面的支持力不变，地面对斜面体的摩擦力增大；故BD两项错误；
C．若起始时，，对物体A受力分析，由平衡条件可得：
绳中拉力T增大，物体A所受斜面体的摩擦力增大；
若起始时，，对物体A受力分析，由平衡条件可得：
θ增大，绳中拉力T增大，物体A所受斜面体的摩擦力可能先减小到零后再反向增大；
故C项正确。
3.如图所示，在倾角为30°的光滑斜面上，一质量为2m的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，小车支架上连接着小球(质量为m)的轻绳恰好水平。则外力F的大小为( )
A. 4.5mg B. 2mg
C. 2mg D. 0.5mg
【答案】A
【解析】
【详解】以小球为研究对象，分析受力情况可知：重力mg、绳的拉力T，小球的加速度方向沿斜面向下，则mg和T的合力定沿斜面向下。如图，
由牛顿第二定律得：=ma，解得a=2g，再对整体根据牛顿第二定律可得：F+（2m+m）gsin30°=3ma；解得F=4.5mg； 故选A。
【点睛】本题是小球受到两个力，运用合成法进行处理，也可以采用正交分解法进行研究．还要注意正确选择研究对象，做好受力分析，才能准确利用牛顿第二定律求解，注意在求拉力时需要用整体法进行分析．
4.a、b两物体的质量分别为m1、m2，由轻质弹簧相连。当用大小为F的恒力沿水平方向拉着
a，使a、b一起沿光滑水平桌面做匀加速直线运动时，弹簧伸长量为x1;当用恒力F竖直向上拉着 a，使a、b一起向上做匀加速直线运动时，弹簧伸长量为x2 ；当用恒力F倾斜向上向上拉着 a，使a、b一起沿粗糙斜面向上做匀加速直线运动时，弹簧伸长量为x3，如图所示。则（ ）
A. x1= x2= x3 B. x1 >x3= x2
C. 若m1>m2，则 x1>x3= x2 D. 若m1
m2的圆柱形小物体，分别系在一条跨过定滑轮的柔软细绳两端；C、D是置于A物体一侧，相距为h的两个沿A物体下落方向摆放的计时光电门，利用这两个光电门，可以分别测量物体A经过C、D位置时的时间间隔Δt1和Δt2。
(1)要利用此装置验证机械能守恒定律，除题中已知量m1、m2、h、Δt1和Δt2外，还需要测量的物理量是_______；
(2)已知当地的重力加速度为g，若系统的机械能守恒，则需满足的等式为______________；
(3)为了减小实验误差，提高测量精度，其中一项有效的措施是：保持C、D两光电门的竖直高度差h不变，将C、D一起上下移动。你认为__（填“向上”或“向下”）移动才能减小实验误差，提高测量精度。
【答案】 (1). 圆柱体A的高度L； (2). ； (3). 向下
【解析】
【详解】（1、2）根据极短时间内的平均速度等于瞬时速度知，A通过C和D的瞬时速度分别为：v1＝，v2＝，则系统动能的增加量为(m1+m2)[( )2−()2]，系统重力势能的减小量为（m1-m2）gh，若机械能守恒，应满足的等式为：
（m1-m2）gh=(m1+m2)[( )2−()2]，故还需要测量的物理量是圆柱体A的高度L．
（3）保持C、D两光电门的竖直高度差h不变，将C、D一起向下移动，可以减小误差，因为越向下，通过光电门的时间越短，平均速度表示瞬时速度越准确．
【点睛】解决本题的关键知道实验的原理，注意研究的对象是系统，抓住系统重力势能的减小量等于系统动能的增加量列出表达式是关键，知道极短时间内的平均速度等于瞬时速度．
三、计算题
15.如图甲、乙质量均为1kg，水平面光滑，某时刻乙受水平恒力作用向右做加速度为a=2m/s2的匀加速直线运动，同时给甲一个水平向右的瞬时冲量I＝4N.s，两物体在t=3s时第二次相遇（两物体相遇时不会相撞）。求：
(1)甲、乙的初始距离；
(2)甲、乙两次相遇的位置之间的距离
【答案】(1)3m (2)8m
【解析】
【详解】（1）甲受到一个冲量后匀速运动，速度为v1=I/m=4m/s；乙做匀加速运动，
则3s时甲的位移x1=v1t=12m
乙位移，
则甲、乙的初始距离∆x=x1-x2=3m；
（2）两物体相遇时满足： 即
解得t1=1s；t2=3s；
当t1=1s时可得第一次相遇点距离甲的初始位置的距离x3=3m；当t2=3s时第二次相遇点距离甲的初始位置的距离x1=12m；可知甲、乙两次相遇的位置之间的距离为8m.
16.如图，与水平面夹角θ＝37°的斜面和半径R=0.4m的光滑圆轨道相切于B点，且固定于竖直平面内．滑块从斜面上的A点由静止释放，经B点后沿圆轨道运动，通过最高点C时轨道对滑块的弹力为零。已知滑块与斜面间动摩擦因数μ=0.25。（g取10m/s2，sin37°=0.6，cos37°=0.8）求：
（1）滑块在C点的速度大小vC；
（2）滑块在B点的速度大小vB；
（3）A、B两点间的高度差h。
【答案】（1）2m/s（2）4.29m/s（3）1.38m
【解析】
（1）由题意，在C处滑块仅在重力作用下做圆周运动，设滑块的质量为m，由牛顿定律：
解得：
（2）由几何关系，BC高度差H为：
滑块由B到C的运动过程中重力做功，机械能守恒，以B为势能零点：
带入数据：vB=4.29m/s
（3）滑块由A到B过程，由牛顿定律：
解得：
解得：a=4m/s2；
设AB间距为L,由运动公式：vB2=2aL
由几何关系：h=Lsin370
解得：
17.如图所示，光滑半圆形轨道MNP竖直固定在水平面上，直径MP垂直于水平面，轨道半径R＝0.5 m。质量为m1的小球A静止于轨道最低点M，质量为m2的小球B用长度为2R的细线悬挂于轨道最高点P。现将小球B向左拉起，使细线水平，以竖直向下的速度v0＝4 m/s释放小球B，小球B与小球A碰后粘在一起恰能沿半圆形轨道运动到P点。两球可视为质点，g＝10 m/s2，试求：
(1)B球与A球相碰前的速度大小；
(2)A、B两球的质量之比m1∶m2。
【答案】(1) 6 m/s(2) 1∶5
【解析】
试题分析:
B球与A球碰前的速度为v1，碰后的速度为v2
B球摆下来的过程中机械能守恒，
解得m/s
碰后两球恰能运动到P点
得vp==
碰后两球机械能守恒
得v2=5m/s
两球碰撞过程中动量守恒
m2v1=(m1+m2)v2
解得m1:m2=1:5
考点： 机械能守恒定律，动量守恒定律。
18.如图，质量均为1kg的小球A、B（均可视为质点）静置于水平面上的C点，D点处有一固定的竖直光滑半圆轨道，轨道半径R＝8cm，CD间距离x0=4m。现用F＝9N的水平向右的力推A，在到达D点前某时刻撤去F，此后B恰能通过半圆轨道的最高点。已知A、B与水平面动摩擦因数分别为µ1＝0.2，µ2＝0.1。求：
①力F作用的时间。
②最终A、B两球间的距离（B落地后即静止）。
【答案】(1)t=1s (2)x=0.09m
【解析】
【详解】①B恰能通过半圆轨道的最高点，则 ，解得v=
由最低点到最高点：，解得B在D点的速度vD=2m/s；
AB在力F作用下的加速度
撤去F后B的加速度为aB=-µ2g=-1m/s；
设F作用的时间为t，则
带入数据解得：t=1s 则力F作用的时间为1s.
②撤去F时AB距离D点的距离为： ，
此时AB的速度v1=a1t=3m/s；
撤去F后A的加速度为aA=-µ1g=-2m/s；
则A停止运动的位移
即A停止的位置距离D点0.25m；
B做平抛运动的水平位移，
则最终A、B两球间的距离0.25m-0.16m=0.09m.
【点睛】此题涉及到的物理过程比较复杂，关键是认真搞清物体运动的物理过程，根据不同的过程选择合适的规律列方程；知道小球恰能经过圆轨道最高点的条件.
