2021年秋季高三物理开学摸底考试卷01（江苏专用)（解析版）.pdf

2021年秋季高三开学摸底考试卷01班级 姓名 分数（考试时间：75分钟 试卷满分：100分）第I 卷一、单项选择题：共 10题，每题4 分，共 40分.每 题 只有一个选项最符合题意.1.2020年 1 月 12日，世界卫生组织正式将造成全球肺炎疫情的新型冠状病毒命名为“2019新型冠状 病 毒（2019-nCoV）此次疫情我国居民自觉居家隔离期间，一位同学观察到房子对面有一棵大树，大树上的树叶从约10米高的树上落下，她记录下来树叶下落的时间，请好朋友网上有奖竞猜，你觉得时间可能为（）A.1 .Os B.1.2s C.5/2 s D.3s【答案】D【解析】若是自由落体运动，则落地时间为由于树叶下落时受空气阻力影响较大，则下落的时间大 于&s。故选D。2.一滑块做直线运动的一，图像如图所示，下列说法正确的是（）A.滑块在3s末的加速度等于-2m/s2B.滑块在2 s末速度方向发生改变C.滑块在2-4 s内的位移与4-6 s内的位移相同D.滑块在0-6s内的平均速度等于0-2 s内的平均速度【答案】A【解析】A B.由图可知，滑块在0-2s做匀加速直线运动，在 2s-4s做匀减速直线运动，0-4s滑块的速度方向相同，在 4s-6s做反向的匀加速直线运动，图中直线的斜率代表加速度，2s-6s加速度相同，则滑块在 3s末的加速度-4 4.2 c,2a=-m/s=-2m/s4A 正 确,B 错误；C.滑块在2-4s内的位移为4m,4-6s内的位移为-4m,C 错误；2D.滑块在0-6s内的位移为4 m,所以平均速度为01人，0-2s内的平均速度为2m/s,D 错误。故选Ao3.如图所示，一个“Y”形弹弓顶部跨度为乙，两根相同的橡皮条自由长度均为3在两橡皮条的末端用一块软羊皮（长度不计）做成裹片。若橡皮条的弹力与形变量的关系满足胡克定律，且劲度系数为比发射弹丸时每根橡皮条的最大长度为L5L（弹性限度内），则发射过程中裹片对弹丸的最大C.kLD.2kL【答案】B【解析】根据胡克定律知，每根橡皮条的弹力F=k(.5L-L)=O.5kL设此时两根橡皮条与合力的夹角为仇根据几何关系知sin。=13根据平行四边形定则知，弹丸被发射过程中所受的最大弹力h o c n 2 及.rk=2r cos 0=-kLn3故选Bo4.如图所示，在水平地面上有一斜面，质量均为?的A、2 两物块放在斜面的等高处，A、B 之间连接着一个轻质弹簧，其劲度系数为k,弹簧处于压缩状态，且物块与斜面均能保持静止。已知斜面的倾角为。，两物块和斜面间的动摩擦因数均为，设最大静摩擦力等于滑动摩擦力。下列说法正确 的 是（）A.斜面对A、B 组成系统的静摩擦力的合力为0B.斜面和水平地面间有静摩擦力C.若将弹簧拿掉，物块有可能发生滑动D.弹簧的最大压缩量为应匹亚三运k【答案】D【解析】A.选 A、B 组成的系统为研究对象，摩擦力等于重力沿斜面的分力，即f -2mg sin 0选项A 错误；B.以A、B 两物块和轻质弹簧、斜面组成的整体为研究对象进行受力分析知，整体只在竖直方向上受重力及地面的支持力，没有沿水平面的相对运动趋势，故斜面与水平地面间没有摩擦力作用，选项 B 错误；C.以A 为研究对象进行受力分析，在斜面内的力如图1,人与弹力尸小和，”gsin。的合力大小相等、方向相反；当撤去弹簧，A 在斜面内的受力如图2 所示，则f=ingsinOA,/13=3.606,则()A.经 1.0s石子落在斜面上B.落到斜面上时，石子的速度大小为12.5m/sC.经 0.7 5 s,石子距离斜面最远D.水平抛出的速度越大，落到斜面上时的速度方向与斜面夹角越大【答案】C【解析】A.小石子抛出后在空中做平抛运动，其竖直方向上的位移为,1 2h =2g r水平方向上的位移为%=卬分解其位其位移可知，其位移偏向角为37。，故有1 2tan蚱 2 =4=里x 2%计算可得r=1.5sA 错误；B.落到斜面上时，竖直方向上的速度vv=gt=15m/s水平方向的速度为=v0=1 Om/s根据速度的合成，落点斜面上的速度为v=V：+V：=/152+102=，325m/sB 错误；C.将小石子的运动分解为沿着斜面方向和垂直斜面方向，垂直于斜面方向的分速度匕 =%sin 37=6m/s垂直于斜面方向上的加速度大小为4,a=%cos 37=w g=8m/s当垂直于斜面方向的速度减小为零时，小球距离斜面最远，t 行时间为/=-=7.5sC 正确；D.根据平抛运动的的特殊规律，其速度偏向角的正切值等于位移偏向角的正切值的2 倍，设速度偏向角氏位移偏向角为a 故有tan6=2tana则小石子的速度与斜面间夹角与初速度无关，D 错误。故选C。6.如图所示，长为L 的轻直棒一端可绕固定轴。转动，另一端固定一质量为根的小球，小球搁在水平升降台上，升降平台以速度v 匀速上升。下列说法正确的是（）VA.小球做匀速圆周运动B.当棒与竖直方向的夹角为a 时，小球的速度为一cos aC.棒的角速度逐渐增大D.当棒与竖直方向的夹角为a 时，棒的角速度为Lsina【答案】D【解析】A.小球受重力、平台的弹力和杆的作用力，因为升降平台以速度v 匀速上升，平台的弹力和杆的作用力变化，即小球受到的合力大小变化，小球做的不是匀速圆周运动，A 错误；B C D.棒与平台接触点的实际运动即合运动方向是垂直于棒指向左上，如图所示合速度v.*=a)L沿竖直向上方向上的速度分量等于Vv=coLsina所以VVV 实=，sin a Asina平台向上运动，夹角增大，角速度减小，BC错误D 正确。故选D。7.北京时间2 月 10号 19时 52分，中国首次火星探测任务“天问一号”探测器实施近火捕获制动，这是中国第一颗人造卫星实现此次任务绕、着、巡”目标的第一步，成功开启环绕火星模式。若探测器登陆火星前，除P点在自身动力作用下改变轨道外，其余过程中仅受火星万有引力作用，经历从椭圆轨道I-椭圆轨道n一圆轨道in的过程，如图所示，则探测器（）轨 道L-二二八、僦 n iDA.在轨道I运行时，探测器在。点的机械能比在P点的机械能大B.探测器在轨道III上运行速度大于火星的第一宇宙速度c.探测器在轨道I上运行的周期小于在轨道n上运行的周期D.探测器分别沿轨道II和轨道HI运行时，经过P点的向心加速度大小相等【答案】D【解析】A.在轨道I运行时，探测器只有火星引力做功，则在。点的机械能等于在P点的机械能，选项A错误;B.根据-M/n v G =m r r可得v=GM可知，因为探测器在轨道in上运行的轨道半径大于火星的半径，可知探测器在轨道in上运行速度小于火星的第一宇宙速度，选 项B错误;c.根据开普勒第三定律可知，探测器在轨道I上运行的周期大于在轨道n上运行的周期，选项c错误;D.探测器分别沿轨道II和轨道山运行时，经过P点时受火星的引力相等，则向心加速度大小相等,选项D正确。故选D。8.如图所示，表面粗糙程度相同的斜面AB和水平面8C在B处平滑连接，将一小物块从斜面上由静止释放，滑到水平面上停下。则物A块释放点的高度仄物块在释放点具有的重力势能心 与对应全过程中物块的水平位移大小X,物块运动过程中的动能Ek、重力的功率P与运动时间f的关系图像中，可能正确的是（）【答案】C【解析】A.物块运动过程中，随着x的增加，。减小到0后不再减小，选项A错误；B.同理物块运动到水平面8 c上后重力势能心 不再变化，选 项B错误；C.物块沿斜面A8下滑，速度越来越大，动能越来越大，到 水 平 面 上 后，由于摩擦力的作用做减速运动，动能越来越小，选项C正确；D.物块运动沿斜面A8匀加速下滑，速度均匀增大，竖直方向的速度也均匀增大，重力的功率P均匀增大：到8点以后，速度沿水平方向，重力的功率尸为0,选项D错误。故选C。9.渔船上的声呐利用超声波来探测远方鱼群的方位。某渔船发出的一列沿x轴传播的超声波在，=0时的波动图像如图甲所示，图乙为质点P的振动图像，则（）A.该波沿x轴正方向传播B.若遇到3m的障碍物，该波能发生明显的衍射现象C.该波的传播速率为0.25m/sD.经过0.5s,质点尸沿波的传播方向移动2m【答案】B【解析】A.由图乙知仁0 时，质点P 经平衡位置沿），轴负方向运动，根据图甲结合“逆向波形法”可判断知该列波沿x 轴负方向传播，故 A 错误；B.由图甲知，该列波波长为2=4 m,而 3m 的障碍物尺寸比波长小，故该波能发生明显的衍射现象,故 B 正确；C.由图乙知，该波周期为T=l s,则波的传播速率为A”,v=4m/sT故 c 错误；D.质点P 只在平衡位置附近振动，不会随波迁移，故 D 错误。故选B。10.北京时间4 月 2 9 日，长征五号3 遥二运载火箭搭载中国空间站天和核心舱从海南文昌航天发射场升空并成功入轨。此次发射成功不仅标志着中国载人航天工程 三步走成功迈出第三步，也宣告中国开启空间站任务的新时代。天和核心舱目前运行在距离地面约400km450km、倾角约42。的近地轨道。下列说法正确的是（）A.天和核心舱每天只能经过赤道正上方两次B.仅凭文中数据和万有引力常量G,就可以大致估算出地球质量C.将天和核心舱的轨道近似看成圆，其加速度一定大于地球赤道上某建筑的向心加速度D.将天和核心舱的轨道近似看成椭圆，其在近地点时的机械能大于远地点时的机械能【答案】C【解析】A.近地卫星周期大约85分钟，每周经过赤道正上方两次，天和核心舱可以看作近地卫星，所以天和核心舱每天经过赤道正上方一定大于两次，A 错误；B.仅凭文中数据和万有引力常量G,不能估算出地球质量，B 错误；C.地球赤道上某建筑的向心加速度等于地球同步卫星的加速度，天和核心舱比地球同步卫星低，则比地球同步卫星运动快，比同步卫星的加速度大，所以天和核心舱的加速度一定大于地球赤道上某建筑的向心加速度，C 正确；D.将天和核心舱的轨道近似看成椭圆，根据机械能守恒定律，其在近地点时的机械能等于远地点时的机械能，D 错误。故选Co第n卷二、非选择题：共 5 题，共 60分.其 中 第 12题第 15题解答时请写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤，只写出最后答案的不能得分；有数值计算时，答案中必须明确写出数值和单位。1 1.物理实验不仅要动手操作还要动脑思考，小明同学就注意到图甲所示的装置可以完成多个力学实验.打 点 计 时 器 小 车 细 线 滑轮纸带7长木板钩码甲（1）探究速度随时间变化规律时，实验时有电磁打点计时器和电火花计时器，但只提供2 2 0 V 的交流电源，小明应选用 计时器。（2）探究加速度与力和质量关系的实验时，某次实验中打出的纸带如图乙可所示。4.20 5.70乙已知相邻计数点间的时间间隔为0.1 S,则小车的加速度。=m/s2（保留2 位有效数字）;测得小车质量为0.5 k g,钩码质量为0.1 k g,重力加速度取g=1 0 m/s 2,则小车与长木板间的动摩擦因素=_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _：动摩擦因素的测量值_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ （填“小于”“等于”“大于）真实值。（3）用图甲装置_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ （填“能”或“不能”）验证小车和钩码组成的系统机械能守恒，理由是【答案】电火花 0.5 0 0.1 4 大于 不能 系统除重力做功外还有阻力做功【解析】电火花打点计时器使用的是2 2 0 V 的交流电源。（2）根据加速度公式得（4-i）r25,74,2x 0.0 1 m/s2-0.5 0 m/s23 x 0.12 3 根据牛顿第二定律得mg 从M g =(m+M)a解得A =0.1 4 4 由于存在纸带摩擦及空气阻力，所以测得的动摩擦因数偏大。(3)5 J 1 6系统除重力做功外还有阻力做功，所以不能验证机械能守恒。1 2.某跳伞运动员在一次跳伞表演中，离开距地/?=3 3 3 m高的悬停直升机后，先做自由落体运动，当自由下落i=1 2 5 m时打开降落伞伞张开后做匀减速运动，运动员到达地面时速度v=2m/s,重力加速度g取1 0 m/s 2,求：(1)运动员打开降落伞时速度多大？(2)运动员离开飞机后，经过多少时间才能到达地面？【答案】(1)5 0 m/s；(2)1 3 s【解析】(1)由自由落体运动规律可得V|=2ghv,=j 2 g/4 =5()m/s(2)由自由落体运动规律可得匕=解得：4=5 s运动员减速过程，由匀变速直线运动规律可得-H+v ”,v =-=2 6m/s21 3.在某项娱乐活动中，要求参与者通过一光滑的斜面将质量为，的物块送上高处的水平传送带后运送到网兜内。斜面长度为/,倾角为Q 3 0 ,传送带距地面高度为/,传送带的长度为3/,传送带表面的动摩擦因数=0.5,传送带一直以速度丫 =画 顺 时 针 运 动。当某参与者第一次试操作时瞬2间给予小物块一初速度只能将物块刚好送到斜面顶端；第二次调整初速度，恰好让物块水平冲上传送带并成功到达网兜。求：(1)第一次小物块获得的初速度W ；(2)第二次小物块滑上传送带的速度匕和传送带距斜面的水平距离(3)假如小物块是一小煤块，第二次小煤块通过传送带过程中留在传送带上的痕迹长度。h 3/-HC)f/WL【答案】(1)而；(2)后/；(3)-/【解析】(1)第一次在斜面上滑到顶端时。=g sin 30 =g g由运动学公式得v；=2al所以第一次小物块获得的初速度巧=y/2ai-y/gi(2)第二次恰好让物块水平冲上传送带，逆向看相当于平抛运动，竖直方向上相当于自由落体，则有=收.；/=9同时1 ,I ,2 2 1由速度分解关系得第二次小物块滑上传送带的速度匕2=匕,=t a n 30 =yfigl传送带距斜面的水平距离s=*=屈 7.A=&(3)当物块匀减速至传送带速度相等的时间v2-V _ M4 g N g物块向右的位移V o +v 9.o3/此过程中传送带向右的位移3,x带=%=5/划痕长度为相时位移14.跑酷是以日常生活的环境为运动场所的极限运动。质量，=50kg的跑酷运动员，在水平高台上水平向右跑到高台边缘，以的速度从边缘的A 点水平向右跳出，运动时间G=0.6s后落在一倾角为353。的斜面5 点，速度方向与斜面垂直。此时运动员迅速转身并调整姿势，以g%的速度从3 点水平O向左蹬出，刚好落到斜面的底端C 点。假设该运动员可视为质点，不计空气阻力，g 取 10m/s2,sin53=0.8,cos53=0.6。求:(1)运动员从高台边缘跳出的水平速度%大小；(2)从 B 点落到C 点的过程中运动员重力做的功W。【答案】(1)vo=8m/s；(2)W=1600J【解析】(1)假设运动员刚落在8 点时竖直方向的速度为打，运动员从A 点落到8 点，有:Vy=g tvo=v.vtan53得vo=8m/s(2)运动员从8 点落到C 点，做平抛运动。在此过程中，有:水平位移竖直位移又得3X=g 2O1 2y=g，2t a n 5 3 =xW=mgyW=16(X)J15.如图所示，光滑水平地面上有一个两端带有固定挡板的长木板，木板最右端放置一个可视为质点的小滑块，滑块和木板均静止。现施加一水平向右的恒力F=11N拉木板，当滑块即将与左挡板接触时，撤去拉力儿已知木板的质量M=2kg、长度/=9.0m,滑块的质量机=2kg,滑块与左、右挡板的碰撞均为弹性碰撞，滑块与木板间的动摩擦因数=0.05。g取 10m/s2。求：(1)撤去拉力时滑块的速度大小V I 和木板的速度大小V 2;(2)最终滑块与木板相对静止时，滑块距木板左端的距离X ；(3)从撤去拉力到滑块与木板保持相对静止所经历的时间M。【答案】(1)叨=lm/s,V 2=10m/s；(2)Ar=4.5m；(3)A z =9 s【解析】(1)木板受到拉力时，对木板F jutng=Ma、对木块有fjmg=ma2经过时间，撤去F,有1 2 1 2解得r =2s此时滑块和木板的速度分别为V j =a/=l m/sv2=a2r =10 m/s(2)撤去外力后，滑块与木板组成的系统动量守恒，最终滑块与木板共速，有+mvx=(M+m)v解得v =5.5m/s对于系统，由能量守恒得；A/V22+；z u；=；(M +m)v2+从 mgs解得5=40.5m因为5=40.5m=4x 9+4.5(m)所以滑块在木板上往返共四次后，最后相对静止在距左端的距离为A x =4.5m撤去拉力后，滑块与木板发生第次弹性碰撞，有A f v2+mv=MQ+mv3I .2 1 2 1 a,2 1 2MV,+AHVj=M v4-+/WV3解得v3=l O m/s ,v4=Im/s由此可知，质量相等的物体发生弹性碰撞时，会交换速度，因此滑块在与木板相互作用的过程中,速度小的物体不断加速，最终二者共速，有jumgAt=A/v MVA解得A/=9 s