2021年秋季高三物理开学摸底考试卷01（广东专用)（解析版）.pdf

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1、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）一、单项选择题：本题共7小题，每小题4分，共28分。在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的。1.中国海军护航编队“巢湖”舰历经36h、航行约8330km,护 送 13艘货轮顺利抵达亚丁湾西部预定海域，航线如图所示，“巢湖”舰属于903A型大型综合补给舰，舰 长 178.5m,宽 24.8m,满载时排水量达 20000多吨，下列说法正确的是（）A.求平均速度时可将“巢湖”舰视为质点B.“8330km”指的是护航舰队全程的位移C.此次护航过程的平均速度大约是231.4km/hD.以“巢湖”舰为参

2、考系，13艘货轮全程任何时刻都是静止的【答案】A【解析】A.由于航程很长，所以求平均速度时可以将“巢湖”舰视为质点，故 A 正确：B.“8330km”是护航舰队全程轨迹的总长度，指的是路程，故 B 错误；C.根据运动学公式可得但此时的v 是平均速率，不是平均速度，故 C 错误；D.13艘货轮不是任何时刻速度都是相同的，所以以“巢湖”舰为参考系，13艘货轮不是全程任何时刻都是相对静止的，故 D 错误。故选Ao2.甲乙两汽车在路上行驶。在f=0到f=4 的时间内，它们的位移一时间图像如图所示。在这段时间内（）A.甲乙两汽车的平均速度大小相等B.汽车甲的平均速度比汽车乙大C.汽车甲加速运动，汽车乙减

3、速运动D.甲乙两汽车做曲线运动【答案】A【解析】A B.在。匕时间内甲、乙的位移大小相等，由可知，甲乙两汽车的平均速度大小相等，A 正确，B 错误；C.图线的斜率表示速度，故甲、乙均做减速运动，C 错误；D.由图可知甲朝S 轴正方向做直线运动，乙朝S 轴负方向做直线运动，D 错误。故选A。3.唐代 耒相经记载了曲辕犁相对直辕犁的优势之一是起土省力，设牛用大小相等的拉力厂通过耕索分别拉两种犁，F 与竖直方向的夹角分别为。和夕，a /3,如图所示，忽略耕索质量，耕地过程中，下列说法正确的是()A.耕索对曲辕犁拉力的水平分力比对直辕犁的大B.耕索对曲辕犁拉力的竖直分力比对直辕犁的大C.曲辕犁匀速前进

4、时，耕索对犁的拉力小于犁对耕索的拉力D.直辕犁加速前进时，耕索对犁的拉力大于犁对耕索的拉力【答案】B【解析】A.将拉力F 正交分解如下图所示则在x 方向可得出Fx nh=FsinaFx=Fsinfi在 y 方向可得出Fy iin=FcosaFy tt=Fcos由题知a v则sin cos/?则可得到F.xm i&宜A 错误、B 正确；C D.耕索对犁的拉力与犁对耕索的拉力是一对相互作用力，它们大小相等，方向相反，无论是加速还是匀速，则 CD错误。故选Bo4.广州塔又称广州新电视塔，总高度600m,是广州的标志性建筑之一，随着超级高楼越来越多，高速电梯在日常生活中越来越重要。在某次对广州塔高速电

5、梯的测试中，电梯的时间一速度图像如图所示，图 中 倾 斜 的 虚 线 6 分别为曲线在f=0时和f=3s时的切线，下列说法正确的是()A.010s时间内电梯的加速度逐渐增大 B./=2s时电梯一定处于超重状态C.f=3s时电梯的加速度大小为m/s?D.r=0时电梯的加速度为f=3s时电梯加速度的6 倍2【答案】D【解析】A.由题图可知，图中切线斜率的倒数表示加速度大小，即由图可知切线斜率逐渐增大，所以电梯的加速度逐渐减小，选项A 错误；B.由图可知2s时电梯的速度逐渐增大，但不知道电梯在向上运动还是在向下运动，所以不能判断电梯是超重状态还是失重状态，选 项 B 错误；C.f=3s时有选项C 错

6、误；D.，=0时则选项D 正确。故选D。5.由于高度限制，车库出入口采用图所示的曲杆道闸，道闸由转动杆0P与横杆尸。链接而成，P、Q为横杆的两个端点。在道闸抬起过程中，杆 PQ始终保持水平。杆 0P绕。点从与水平方向成30。匀速转动到60。的过程中，下列说法正确的是()A.P 点的线速度大小不变B.P 点的加速度方向不变C.。点在竖直方向做匀速运动D.。点在水平方向做匀速运动【答案】A【解析】A.由题知杆0 P 绕 O点从与水平方向成30。匀速转动到60。，则P点绕O 点做匀速圆周运动，则 P点的线速度大小不变，A 正确；B.由题知杆0 P 绕。点从与水平方向成30。匀速转动到60。，则 P

7、点绕。点做匀速圆周运动，P 点的加速度方向时刻指向。点，B 错误；C.。点在竖直方向的运动与厂点相同，相对于。点在竖直方向的位置y 关于时间，的关系为.7 C,=/op-sin(-+cot)6则可看出Q 点在竖直方向不是匀速运动，C 错误；D.Q 点相对于O 点在水平方向的位置x 关于时间/的关系为x=fop-cos(+cot)+IpQ6则可看出。点在水平方向也不是匀速运动，D 错误。故选Ao6.从申请加入国际空间站被拒，到成为全球第三个独立自主拥有全套载人航天技术的国家，中国航天人克难攻坚，成果斐然。2021年 4 月 2 9 日，长征运载火箭在海南文昌成功将空间站“天和”核心舱送入高度约4

8、00km的预定轨道，中国空间站在轨组装建造全面展开。今年还将发射“问天”和“梦天”两个实验舱，完成与核心舱对接，并再发射“天舟”货运飞船、神舟 载人飞船各两艘，为空间站送去乘组和物资，最终完成中国第一座空间站“天宫”的建造。下列说法正确的是()A.卫星发射选在文昌会比在西昌更省燃料B.空间站绕地飞行周期大于24小时C.空间站绕地飞行速度大于第一宇宙速度D.要实现实验舱与核心舱的对接，需要把实验舱送入核心舱轨道后再加速追上核心舱【答案】A【解析】A.文昌的维度低，离赤道近，发射卫星时尽量利用地球的自转线速度所需的能耗低。故 A 正确；B C.空间站轨道高度约400km,远小于地球同步卫星的轨道高

9、度，所以其飞行飞行速度小于第一宇宙速度且周期小于24小时。故 BC错误；D.对接时，需要减速降轨再加速对接，不能在轨道上直接加速。故 D 错误。故选Ao7.2021年 2 月 2 4 日6 时 29分，天间一号火星探测器成功实施第三次近火制动，进入近火点到火星表面的距离为280km、远火点到火星表面的距离为5.9xl0km、周期为2 个火星日的火星停泊轨道,探测器将在停泊轨道上运行约3 个月。已知火星的半径为R=3.4xl()6m,火星表面的重力加速度为0.38g（g 为地球表面的重力加速度，取10m/sD,无 a l.6,下列说法正确的是（）A.探测器在停泊轨道上相对火星静止不动B.探测器在

10、从近火点向远火点运动的过程中速度越来越小，机械能也减小C.探测器在远火点运动的速率大于3.6km/sD.若能发射火星的同步卫星，则同步卫星的轨道半径约为2xl0km【答案】D【解析】A.探测器在椭圆的停泊轨道上运动，周期是两个火星日，则相对火星一定是运动的，A 错误；B.探测器在从近火点向远火点运动的过程中由于克服火星引力做功，所以速度越来越小，但机械能不变，减小的动能转化为引力势能，B 错误；C.由可知火星表面的第一宇宙速度而探测器运动到远火点时的速率小于在远火点绕火星做匀速圆周运动的卫星的速度，而在远火点绕火星做匀速圆周运动的卫星的速度小于火星的第一宇宙速度，所以探测器在远火点的速率小于3

11、.6km/s,C 错误；D.探测器停泊轨道的半长轴火星同步卫星的周期为1 个火星日，由开普勒第三定律可知解得D 正确。故选D。二、多项选择题：本题共3小题，每小题6分，共18分。在每小题给出的四个选项中,有多项符合题目要求。全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。8.蹦床属于体操运动的一种，有“空中芭蕾”之称。某次比赛过程中，一运动员做蹦床运动时，利用力传感器测得运动员所受蹦床弹力F 随时间/的变化图像如图所示。若运动员仅在竖直方向运动，不计空气阻力，取重力加速度大小g=10m/s2依据图像给出的信息，下列说法正确的是（）A.运动员的质量为60kg B.运动员的最大加速度为45m

12、/s2C.运动员离开蹦床后上升的最大高度为5m D.9.3s至 10.1s内，运动员一直处于超重状态【答案】ABC【解析】A.由图给信息可知，开始时运动员静止在蹦床上，所受弹力与重力大小相等，即解得运动员的质量选项A 正确；B.在蹦床上时受到的最大弹力最大加速度选项B 正确；C.运动员离开蹦床后在空中运动的时间上升和下落的时间分别为1 s,则最大高度为选项C 正确。D.9.3s至 10.1s内，运动员先失重、后超重，再失重，D 错误。故选ABC。9.长征途中，为了突破敌方关隘，战士爬上陡销的山头，居高临下向敌方工事内投掷手榴弹，战士在同一位置先后投出甲、乙两颗质量均为机的手榴弹，手榴弹从投出的

13、位置到落地点的高度差为儿在空中的运动可视为平抛运动，轨迹如图所示，重力加速度为g,下列说法正确的有（）A.甲在空中的运动时间比乙的长B.两手榴弹在落地前瞬间，重力的功率相等C.从投出到落地，每颗手榴弹的重力势能减少叫力D.从投出到落地，每颗手榴弹的机械能变化量为，咫 力【答案】BC【解析】A.由平抛运动规律可知，做平抛运动的时间因为两手榴弹运动的高度差相同，所以在空中运动时间相等，故 A 错误；B.做平抛运动的物体落地前瞬间重力的功率因为两手榴弹运动的高度差相同，质量相同，所以落地前瞬间，两手榴弹重力功率相同，故 B 正确：C.从投出到落地，手榴弹下降的高度为人，所以手榴弹重力势能减小量故 C

14、 正确；D.从投出到落地，手榴弹做平抛运动，只有重力做功，机械能守恒，故 D 错误。故选BCo10.如图所示，三个小球静止在足够长的光滑水平面，8 c 两个小球之间用弹簧连接起来，A 球紧靠8球，%A=WB=1kg,/nc=2kg。现用水平外力从两侧缓慢压A 球与C 球，使弹簧处于压缩状态且弹性势能 为 100J,再突然撤去外力，已知A 球与墙壁碰撞无机械能损失，A 球若能与8 球碰撞则粘合在一起，全程弹簧始终未达到弹性限度，下列说法正确的是（）A.若只撤去右侧外力，则小球8 获得的最大速度为 m/sB.若只撤去右侧外力，则在此后的运动中，弹簧将会多次出现弹性势能等于与J 的时刻C.若同时撤去

15、两侧外力，则在此后的运动中三个小球将会多次出现丫 =述 向$的 共 速 时 刻2D.若同时撤去两侧外力，则三个小球最终将会以某一共同速度匀速运动下去【答案】ABC【解析】A.若只撤去右侧外力，当弹簧恢复原长时，其弹性势能全部转化为C 球的动能解得弹簧恢复原长后，C 球向右做减速运动，B 球向右做加速运动，当两球速度相等时，弹簧的弹性势能达到最大，之后B 球继续向右做加速运动，C 球继续向右做减速运动，当弹簧再次恢复原长时，小球B 获得的最大速度。该过程BC及弹簧两球组成的系统的动量守恒该过程B C两球及弹簧组成的系统的机械能守恒联立两式解得v.40,10;B=m/s,vc=m/s故 A 正确；

16、B.弹簧恢复原长后，C 球向右做减速运动，B 球向右做加速运动，当两球速度相等时，弹簧的弹性势能达到最大。该过程BC两球及弹簧组成的系统的动量守恒解得该过程BC两球及弹簧组成的系统的机械能守恒当两球速度相等时，弹簧的弹性势能为在弹簧的伸长和压缩的循环往复过程中，每次BC两个小球共速时，弹簧均会出现弹性势能等 于 与 J的时刻，故 B 正确；C.若同时撤去两侧外力，且 A 球能与B 球碰撞则粘合在一起，则当弹簧恢复原长时：该过程ABC三球及弹簧组成的系统的动量守恒该过程ABC三球及弹簧组成的系统的机械能守恒解得在弹簧的伸长和压缩的循环往复过程中，每次当弹簧恢复原长时，均会出现，三个小球的共速时刻

17、，故 C正确；D.由C项分析可知，在弹簧的伸长和压缩的循环往复过程中，小球的速度周期性的发生变化，所以不可能出现三个小球最终将会以某一共同速度匀速运动下去，故 D错误。故选A B C o三、非选择题：共 54分，第 1114题为必考题，考生都必须作答。第 1516题为选考题，考生根据要求作答。(-)必考题：共 42分。1 1.机玻璃管与水平面夹角为3 0。，弹簧固定在有机玻璃管底端。实验过程如下：先沿管轴线方向固定一毫米刻度尺，再将单个质量为2 0 0 g 的钢球(直径略小于玻璃管内径)逐个从管口滑进，每滑进一个钢球，待弹簧静止，记录管内钢球的个数和弹簧上端对应的刻度尺示数4,数据如表所示。实

18、验过程中弹簧始终处于弹性限度内。采用逐差法计算弹簧压缩量，进而计算其劲度系数。n123456Ln/c m8.0 41 0.0 31 2.0 51 4.0 71 6.1 11 8.0 9(1)利 用 =4+3 i =l，2,3)计算弹簧的压缩量：A L,=6.0 3 c m,A L2=6.0 8 c m,A L,=c m,压缩量的平均值应=+彳+4=c m；(2)上述应是管中增加 个钢球时产生的弹簧平均压缩量；(3)忽略摩擦，重力加速度g取9.8 0 m 62,该弹簧的劲度系数为 N/m。(结果保留3 位有效数字)【答案】6.0 4 6.0 5 3 4 8.6【解析】(1)1 1 根据压缩量的变

19、化量为压缩量的平均值为(2)3 因三个V 是相差3个钢球的压缩量之差，则所求平均值为管中增加3个钢球时产生的弹簧平均压缩量；(3)4 根据钢球的平衡条件有解得1 2.某研究性学习小组利用图甲装置验证系统的机械能守恒定律。已知打点计时器所用交流电的频率为 5 0 H z,每个钩码质量均为加，当地重力加速度为g。该同学经正确操作打出的纸带一部分如图乙所示。(1)纸带中相邻两个计时点的时间间隔为T=s；(2)用刻度尺测量砺=6.6 0 c m，0 G =1 0.4 0 c m，则打F点时纸带的瞬时速度大小v 产 m/s；(3)设纸带中4点速度为VA,F点速度为VF,而=/?,如果实验数据在误差范围内

20、近似满足?=_ _ _ _ _ _ _(用 以、力和，”表示)则说明系统机械能守恒。【答案】0.02 0.9 5 g=(vF-vA)h【解析】(1)11打点计时器所用交流电的频率为5 0H z,根据(2)匀变速直线运动，中时刻的瞬时速度大小等于该时段的平均速度大小，可得，尸点的瞬时速度为(3)3 设纸带中A点速度为%,产点速度为昨，那么系统从A到 F点，增加的动能为因Q=/z，从 A点到F点，系统减小的重力势能为如果实验数据在误差范围内近似满足即13.如图所示，粗糙水平地面与半径为R =0.4 m 的粗糙半圆轨道88相连接，且在同一竖直平面内，。是 38的圆心，8 0。在同一竖直线上。质量为m

21、=l k g 的小物块在水平恒力尸=15 N 的作用下，从 A点由静止开始做匀加速直线运动，当小物块运动到B点时撤去凡 小物块沿半圆轨道运动恰好能通过。点，已知A、B间的距离为3 m ,小物块与地面间的动摩擦因数为0.5,重力加速度g取l O m/s?。求：(1)小物块运动到B点时速度大小；(2)小物块运动到B点时对圆轨道B点的压力大小；(3)小物块从B运动到D克服摩擦力所做的功。【答案】(1)2 而 m/s；(2)16 0N；(3)2 0J【解析】(1)小物块在水平面上从A运动到B的过程中，根据动能定理可得 有向心力公式可得FN=160N由牛顿第三定律可知，小物块对轨道B点的压力FN=FN=

22、I60N(3)小物块沿半圆轨道运动恰好能通过。点，则有可得从B到。由动能定理解得卬产20J14.如图所示，质 量 为2 m的滑板上表面由长度为L的水平部分A B和 半 径 为R的四分之一光滑圆弧B C组 成，滑板静止在光滑的水平地面上，4 B恰好与台阶等高。光 滑 的 台 阶 上 有 物 块1和 小 球2,质 量 均 为，小 两者之间有一被压缩的轻质弹簧。台阶右侧与一半径为r的光滑竖直圆形轨道相切于。点。某一时刻将压缩的弹簧释放，使 得1、2瞬间分离，物 块1向左运动的速度为%,它与滑板水平部分的动摩擦因数为，求：(1)若%=而，小 球2运 动 到。点时，圆形轨道所受压力；(2)为 了 使 小

23、 球2在运动过程中始终不脱离圆轨道，圆形轨道的半径r应满足的条件；(3)要 使 物 体1在相对滑板反向运动过程中，相对地面有向右运动的速度，求A B的 长 度L应满足的【答 案】(1)2，郎；【解 析】(1)1、2分离过程，动量守恒在。点，由牛顿第二定律可得由牛顿第三定律可得联立解得(2)小 球2恰好运动到圆轨道的最高点，有由动能定理可得解得小球2 恰好运动到与圆心等高的位置，由动能定理可得解得所以圆形轨道的半径r 应满足的条件为或(3)要使物体1 有相对地面向右的速度，说明物体1 要滑到曲面上再返回运动，物 块 1 相对滑板反方向运动过程中，可以知道当再次回到8点时两者的速度最大，此 时 1

24、 有向右运动的速度即可，因此再次回到B时水平方向动量守恒可得由能量守恒可得联立可得方程因物体要经过6点，因此要求判别式大于零，速度向右说明结果要小于零；则满足不等式即则(二)选考题：共12分，请考生从2道题中任选一题作答。如果多做，则按所做的第一题计分。1 5 选修3-3(1)恒温环境中，在导热性能良好的注射器内，用活塞封闭了一定质量的空气(视为理想气体)。用力缓慢向里压活塞，该 过 程 中 封 闭 气 体 的 压 强 (选填 增大”或 减小”)；气体(选填“吸收”或“放出”)热 量。【答案】增大放出【解析】口 下压活塞，气体的体积变小，温度不变，由可知，压强增大；外界对气体做正功，气体温度不

25、变故内能不变，由可知，气体放出热量。(2)绝热的活塞与汽缸之间封闭一定质量的理想气体，汽缸开口向上置于水平面上，活塞与汽缸壁之间无摩擦，缸内气体的内能少=7 2J,如图甲所示。己知活塞面积S=5 x l O，m 2,其质量为m=l k g,大气压强p o=l.O x l()5 p a,重力加速度g=1 0 m/s 2如果通过电热丝给封闭气体缓慢加热，活塞由原来的P位置移动到。位置，此过程封闭气体的V-T 图像如图乙所示，且知气体内能与热力学温度成正比。求：（1）封闭气体最后的体积；（2）封闭气体吸收的热量。【答案】（1）6x10：（2）60J【解析】（1）以气体为研究对象，根据盖一吕萨克定律，

26、有解得（2）由气体的内能与热力学温度成正比解得活塞从P 位置缓慢移到Q 位置，活塞受力平衡，气体为等压变化，以活塞为研究时象有解得外界对气体做功由热力学第一定律得气体变化过程吸收的总热量为16.选修 3-4（1）图甲为一列简谐横波在某时刻的波形图，M 是平衡位置为4 0.5m处的质点，N 是平衡位置为k 2m处的质点，图乙为质点N 由该时刻计时的振动图像，该波的传播速度是 m/s,传播方向沿x 轴（填“正方向”或“负方向”）【答案】10 负方向【解析】I由图甲可知由图乙可知则波速由图乙可知，0 时刻质点N 向y 轴负方向振动，山同侧法可知该波的传播方向沿x 轴负方向。（2）如图所示，。点为半圆柱形透明物体横截面的圆心，直径AB的长为d,一单色光平行于A8方向从C 点射入透明物体，然后直接从8 点射出。已知NABC=30。，光在真空中的传播速度为c,求：（1）透明物体的折射率；（2）该单色光在透明物体中的传播时间。【答案】（1）6（2）【解析】(/)作出过C点的法线，如图所示由几何关系知r=/ABC=30。i=r+NABC=60由折射定律得解得(i i)由几何关系知该单色光在透明物体中的传播距离为5=JCOS30该单色光在透明物体中的传播速度为该单色光在透明物体中的传播时间为联立解得【得分锦囊】解答本题的关键是作出光路图，由几何关系求得入射角和折射角。