2021年秋季高三物理開學(xué)摸底考試卷01課標(biāo)全國專用（解析版）

高考復(fù)習(xí)資料1/12021年秋季高三開學(xué)摸底考試卷01班級(jí)___________姓名___________分?jǐn)?shù)____________（考試時(shí)間:55分鐘試卷滿分:110分）一、選擇題：本題共8小題，每小題6分，共8分。在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，第14～18題只有一項(xiàng)符合題目要求,第19～21題有多項(xiàng)符合題目要求.全部選對的得6分，選對但不全的得3分，有選錯(cuò)的得0分.14.手機(jī)給人們的生活帶來了很多便利，如以滴滴為代表的出行軟件不僅極大地方便了人們的出行，更是緩解了城市交通中出租車的壓力.下圖為小敏從家打車到某超市的軟件界面截圖及該次的行程單，則(）A．打車軟件根據(jù)載客行駛的位移大小進(jìn)行計(jì)費(fèi)B．研究汽車在此次行程的運(yùn)動(dòng)軌跡時(shí)，可以把汽車當(dāng)作質(zhì)點(diǎn)C．上車時(shí)間中，“16:30”指的是時(shí)間間隔D．利用行程單中的數(shù)據(jù)可以計(jì)算出整個(gè)行程的平均速度【答案】B【解析】A．打車軟件是根據(jù)載客行駛的實(shí)際軌跡長度即路程來收費(fèi)的,A錯(cuò)誤；B．研究汽車在此次行程的運(yùn)動(dòng)軌跡時(shí),汽車的大小和形狀是次要因素，可以忽略,可以把汽車看作質(zhì)點(diǎn)，B正確；C．“16:30”上車這個(gè)動(dòng)作發(fā)生了,即“16：30"指的是時(shí)刻，C錯(cuò)誤；D．根據(jù)行程單中的數(shù)據(jù)可以計(jì)算出整個(gè)行程的平均速率，不知道位移，所以無法計(jì)算平均速度,D錯(cuò)誤.故選B。15。如圖所示是轎車常用的千斤頂，當(dāng)搖動(dòng)把手時(shí),螺紋軸就能迫使千斤頂?shù)膬杀劭繑n，從而將汽車頂起。當(dāng)車輪剛被頂起時(shí)，汽車對千斤頂?shù)膲毫?。0×105N，此時(shí)千斤頂兩臂間的夾角為120°。下列判斷正確的是（)A．此時(shí)千斤頂每臂受到的壓力大小均為5.0×104NB．此時(shí)千斤頂對汽車的支持力為1.0×104NC．若繼續(xù)搖動(dòng)把手,將汽車頂起，千斤頂每臂受到的壓力將增大D．若繼續(xù)搖動(dòng)把手，將汽車頂起，千斤頂每臂受到的壓力將減小【答案】D【解析】A．兩臂夾角為120°，則千斤頂每個(gè)臂的壓力為F，則有千斤頂每臂受到的壓力為1。0×105N，A錯(cuò)誤；B．汽車對千斤頂?shù)膲毫Υ笮?。0×105N,根據(jù)牛頓第三定律，千斤頂對汽車的支持力也為1.0×105N，B錯(cuò)誤;CD．繼續(xù)搖動(dòng)把手，將汽車頂起，根據(jù)受力分析有FN=千斤頂兩臂夾角減小，每臂受到的壓力減小,C錯(cuò)誤、D正確。故選D。16。在建造房屋的過程中，經(jīng)常見到建筑工人將重物從高處運(yùn)到地面,可以簡化為如圖所示的模型，工人甲和乙站在同一高度手握輕繩，不計(jì)重力的光滑圓環(huán)套在輕繩上;下端連接一重物，工人甲在A點(diǎn)靜止不動(dòng),工人乙從B點(diǎn)緩慢的向A點(diǎn)移動(dòng)一小段距離的過程中，以下分析正確的是（）A．繩的拉力大小不變B．工人甲受到地面的摩擦力變大C．地面對工人甲的支持力不變D．工人乙對輕繩施加的作用力與輕繩對工人乙的作用力是一對平衡力【答案】C【解析】A．設(shè)繩子長度為，甲乙之間的距離為，繩子與豎直方向夾角為，由幾何關(guān)系可得工人乙從B點(diǎn)緩慢的向A點(diǎn)移動(dòng)一小段距離的過程中，繩子長度不變，距離減小,故減?。粚A環(huán)受力分析,由平衡條件可得工人乙從B點(diǎn)緩慢的向A點(diǎn)移動(dòng)一小段距離的過程中，重物的重力不變，減小，因此繩子拉力變小,A錯(cuò)誤;B．對工人甲受力分析,由平衡條件可得由上可知，減小,繩子拉力變小，因此工人甲受到地面的摩擦力變小，B錯(cuò)誤；C．對工人甲受力分析,由平衡條件可得由上可知聯(lián)立記得：，地面對工人甲的支持力與，大小不變,C正確;D．工人乙對輕繩施加的作用力與輕繩對工人乙的作用力是一對相互作用力，D錯(cuò)誤；故選C。17.2021年2月，“天問一號(hào)”探測器成功實(shí)施近火制動(dòng)，進(jìn)入環(huán)火橢圓軌道，并將于今年5月?lián)駲C(jī)實(shí)施降軌，軟著陸火星表面，開展巡視探測等工作。如圖所示為探測器經(jīng)過多次變軌后登陸火星的軌跡示意圖，其中軌道I、III為橢圓，軌道II為圓。探測器經(jīng)軌道I、II、III運(yùn)動(dòng)后在Q點(diǎn)登陸火星，O點(diǎn)是軌道I、II、III的切點(diǎn),O、Q還分別是橢圓軌道III的遠(yuǎn)火星點(diǎn)和近火星點(diǎn)。關(guān)于探測器，下列說法正確的是（）A．由軌道I進(jìn)入軌道II需在O點(diǎn)加速B．在軌道II的運(yùn)行周期小于沿軌道III的運(yùn)行周期C．在軌道II運(yùn)行的線速度大于火星的第一宇宙速度D．在軌道III上,探測器運(yùn)行到O點(diǎn)的線速度小于Q點(diǎn)的線速度【答案】D【解析】A．由軌道I進(jìn)入軌道II需在O點(diǎn)減速，由高軌道進(jìn)入低軌道需要點(diǎn)火減速，故A錯(cuò)誤；B．根據(jù)周期公式可知，軌道半徑越大周期越大，所以在軌道II的運(yùn)行周期大于沿軌道III的運(yùn)行周期，故B錯(cuò)誤;C．根據(jù)可知，在軌道II運(yùn)行的線速度小于火星的第一宇宙速度，故C錯(cuò)誤;D．根據(jù)開普勒第二定律可知，在近地點(diǎn)的線速度大于遠(yuǎn)地點(diǎn)的線速度,所以在軌道III上，探測器運(yùn)行到O點(diǎn)的線速度小于Q點(diǎn)的線速度，故D正確；故選D。18。質(zhì)量為的物體放置在水平桌面上，物體與水平桌面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為，重力加速度?，F(xiàn)對物體施加一水平外力F，使其做直線運(yùn)動(dòng)，物體的速度時(shí)間圖像如圖所示,則下列判斷正確的是(）A．內(nèi)物體位移的大小為 B．內(nèi)物體的平均速度為C．內(nèi)外力F的沖量大小為 D．內(nèi)外力F做的功為【答案】C【解析】A．由圖像可知在內(nèi)，物體加速運(yùn)動(dòng)的位移大小為在內(nèi)，物體減速運(yùn)動(dòng)的位移大小為在內(nèi)，物體反向加速運(yùn)動(dòng)的位移大小為故內(nèi)物體位移的大小為選項(xiàng)A錯(cuò)誤；B．0~6s內(nèi)物體的平均速度為選項(xiàng)B錯(cuò)誤；C．由圖像可知在內(nèi)，物體加速度大小為由得在內(nèi)，物體加速度大小為由得在內(nèi),物體加速度大小為由得以初始力的方向?yàn)檎?，故?nèi)外力的沖量為選項(xiàng)C正確；D．在內(nèi)選項(xiàng)D錯(cuò)誤。故選C。19。假設(shè)在無風(fēng)的天氣里，下落的毽子受到的空氣阻力與其下落的速度大小成正比，一毽子從高處豎直向下落到地面，此過程中毽子的重力勢能為（以地面為0勢能面），毽子下落全程的圖像可能正確的有（圖中實(shí)線為曲線，虛線為直線段）（）A．B．C． D．【答案】AC【解析】毽子在某時(shí)刻的重力勢能則EP—t圖像應(yīng)該是開口向下,向下彎曲的曲線；因?yàn)殡ψ邮芸諝庾枇φ扔谒俣?，則則隨速度增加，加速度減小，當(dāng)加速度減為零時(shí)，毽子勻速下落，此時(shí)下落的距離隨時(shí)間均勻減小,則重力勢能隨時(shí)間均勻減小。若毽子在勻速之前沒有落地,則圖像為A；若毽子在落地之前已經(jīng)勻速，則圖像為C.故選AC。20.如圖所示,一質(zhì)量為m的籃球,可視為質(zhì)點(diǎn)。從離地面高為H處水平拋出，第一次落地后反彈高度為.已知重力加速度為g，空氣阻力忽略不計(jì)。下列說法正確的是（）A．籃球在運(yùn)動(dòng)過程中機(jī)械能守恒B．籃球第一次著地的豎直分速度為C．籃球第二次反彈的最高點(diǎn)一定是D．籃球反彈第一次的最高點(diǎn)的重力勢能比拋出點(diǎn)減少了【答案】BD【解析】A．籃球與地面撞擊機(jī)械能損失，機(jī)械能不守恒，故A錯(cuò)誤;B．籃球第一次著地的豎直分速度為解得故B正確；CD．籃球第一次與地面碰撞的損失的能量為即籃球反彈第一次的最高點(diǎn)的重力勢能比拋出點(diǎn)減少了；第二次與地面碰撞損失的能量不一定等于，所以第二次反彈的最高點(diǎn)不一定是，故C錯(cuò)誤，D正確.故選BD.21。高臺(tái)跳雪是冬奧會(huì)的比賽項(xiàng)目之一。如圖所示，某高臺(tái)跳雪運(yùn)動(dòng)員（可視為質(zhì)點(diǎn)）從雪道末端先后以初速度之比vl：v2=3：4沿水平方向飛出，不計(jì)空氣阻力，則運(yùn)動(dòng)員從飛出到落到雪坡上的整個(gè)過程中（）A．運(yùn)動(dòng)員先后在空中飛行的時(shí)間不相同B．運(yùn)動(dòng)員先后落在雪坡上的速度方向不同C．運(yùn)動(dòng)員先后落在雪坡上動(dòng)量的變化量之比為3∶4D．運(yùn)動(dòng)員先后落在雪坡上動(dòng)能的增加量之比為3∶4【答案】AC【解析】A．由平拋運(yùn)動(dòng)規(guī)律有位移偏角即雪坡傾角，可得聯(lián)立解得運(yùn)動(dòng)員飛行的時(shí)間t與v0成正比，故運(yùn)動(dòng)員先后在空中飛行的時(shí)間不相同，A正確；B．運(yùn)動(dòng)員落至雪坡的速度偏角滿足對比位移偏角可得落到雪坡上位移偏角相同，則速度偏角也相同，B錯(cuò)誤；C．由于運(yùn)動(dòng)員飛行的時(shí)間t與v0成正比得運(yùn)動(dòng)員飛行過程,由動(dòng)量定理有故運(yùn)動(dòng)員先后落在雪坡上動(dòng)量的變化量之比為3∶4，C正確；D．由動(dòng)能定理可得運(yùn)動(dòng)員先后落在雪坡上動(dòng)能的增加量與時(shí)間的平方成正比，故動(dòng)能的增加量之比為9∶16，D錯(cuò)誤。故選AC.二、非選擇題：第22～24題為必考題，每個(gè)試題考生都必須作答。第33～34題為選考題，考生根據(jù)要求作答。（一）必考題22。用如圖甲所示的實(shí)驗(yàn)裝置，探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系實(shí)驗(yàn)中，將一端帶定滑輪的長木板放在水平實(shí)驗(yàn)桌面上，實(shí)驗(yàn)小車通過輕細(xì)繩跨過定滑輪與砂桶相連，小車與紙帶相連,打點(diǎn)計(jì)時(shí)器所用交流電的頻率為f=50Hz。平衡摩擦力后，在保持實(shí)驗(yàn)小車質(zhì)量不變的情況下，放開砂桶，小車加速運(yùn)動(dòng)，處理紙帶得到小車運(yùn)動(dòng)的加速度為；改變砂桶中沙子的質(zhì)量，重復(fù)實(shí)驗(yàn)三次。（1)在驗(yàn)證“質(zhì)量一定，加速度與合外力的關(guān)系”時(shí)，某學(xué)生根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)作出了如圖乙所示的圖像，其中圖線不過原點(diǎn)并在末端發(fā)生了彎曲現(xiàn)象，產(chǎn)生這兩種現(xiàn)象的原因可能有___________。A．木板右端墊起的高度過?。雌胶饽Σ亮Σ蛔悖〣．木板右端墊起的高度過大（即平衡摩擦力過度）C．砂桶和沙子的總質(zhì)量遠(yuǎn)小于小車和砝碼的總質(zhì)量(即）D．砂桶和沙子的總質(zhì)量未遠(yuǎn)小于小車和砝碼的總質(zhì)量（2）實(shí)驗(yàn)過程中打出的一條理想紙帶如圖丙所示，則小車運(yùn)動(dòng)的加速度=___________。（結(jié)果保留2位有效數(shù)字）（3）某同學(xué)想利用該實(shí)驗(yàn)裝置測出金屬鋁塊和木板間動(dòng)摩擦因數(shù)，進(jìn)行了如下操作：①將長木板重新平放于桌面上②將小車更換為長方體鋁塊，為了能使細(xì)繩拖動(dòng)鋁塊在木板上滑動(dòng)時(shí)產(chǎn)生明顯的加速度,又往砂桶中添加了不少砂子，并測得砂桶和砂子的總質(zhì)量為m，鋁塊的質(zhì)量為M(m不再遠(yuǎn)小于M).③多次實(shí)驗(yàn)測得鋁塊的加速度大小為a請根據(jù)以上數(shù)據(jù)（M、m、a、g）,寫出動(dòng)摩擦因數(shù)μ=___________。【答案】AD3。0【解析】(1）［1]AB．圖線不經(jīng)原點(diǎn)且在具有一定的拉力F后，小車方可有加速度，所以木板右端墊起的高度太小，即平衡摩擦力不足，A正確，B錯(cuò)誤；CD．圖線末端產(chǎn)生了彎曲現(xiàn)象，是因?yàn)樯巴昂蜕匙拥目傎|(zhì)量m沒有遠(yuǎn)小于小車和砝碼的總質(zhì)量M，C錯(cuò)誤，D正確。故選AD。（2）［2]交流電的頻率f=50Hz,相鄰兩計(jì)數(shù)點(diǎn)間還有一個(gè)點(diǎn),則兩計(jì)數(shù)點(diǎn)間的時(shí)間間隔是T=0。04s，由Δx=aT2，可得小車運(yùn)動(dòng)的加速度(3)[3]因?yàn)樯巴昂蜕匙拥目傎|(zhì)量m不再遠(yuǎn)小于鋁塊的質(zhì)量M，由牛頓第二定律可知mg?μMg=（M+m）a解得23.某同學(xué)利用圖1中的實(shí)驗(yàn)裝置探究機(jī)械能變化量與力做功的關(guān)系,所用器材有：一端帶滑輪的長木板、輕細(xì)繩、的鉤碼若干、光電門2個(gè)、數(shù)字計(jì)時(shí)器、帶遮光條的滑塊（質(zhì)量為，其上可放鉤碼）、刻度尺，當(dāng)?shù)刂亓铀俣葹椋瑢?shí)驗(yàn)操作步驟如下：①安裝器材，調(diào)整兩個(gè)光電門距離為，輕細(xì)繩下端懸掛4個(gè)鉤碼，如圖1所示；②接通電源，釋放滑塊，分別記錄遮光條通過兩個(gè)光電門的時(shí)間,并計(jì)算出滑塊通過兩個(gè)光電門的速度；③保持最下端懸掛4個(gè)鉤碼不變,在滑塊上依次增加一個(gè)鉤碼，記錄滑塊上所載鉤碼的質(zhì)量,重復(fù)上述步驟；④完成5次測量后，計(jì)算出每次實(shí)驗(yàn)中滑塊及所載鉤碼的總質(zhì)量M、系統(tǒng)(包含滑塊、滑塊所載鉤碼和輕細(xì)繩懸掛鉤碼)總動(dòng)能的增加量及系統(tǒng)總機(jī)械能的減少量，結(jié)果如下表所示:0。2000.2500。3000.3500。4000.5820.4900.3920.2940.1950.3930。4900。6860.785回答下列問題:（1)實(shí)驗(yàn)中輕細(xì)繩所懸掛鉤碼重力勢能的減少量為______J(保留三位有效數(shù)字)；（2)步驟④中的數(shù)據(jù)所缺數(shù)據(jù)為______;(3)若M為橫軸，為縱軸，選擇合適的標(biāo)度，在圖2中繪出圖像______；若系統(tǒng)總機(jī)械能的減少量等于克服摩擦力做功，則物塊與木板之間的摩擦因數(shù)為______（保留兩位有效數(shù)字）【答案】0。9800.5880。40(0.38～0.42）【解析】(1）[1］四個(gè)鉤碼重力勢能的減少量為(2）[2]對滑塊和鉤碼構(gòu)成的系統(tǒng)，由能量守恒定律可知其中系統(tǒng)減少的重力勢能為系統(tǒng)增加的動(dòng)能為系統(tǒng)減少的機(jī)械能為，則代入數(shù)據(jù)可得表格中減少的機(jī)械能為（3）[3］根據(jù)表格數(shù)據(jù)描點(diǎn)得的圖像為［4]根據(jù)做功關(guān)系可知?jiǎng)t圖像的斜率為解得動(dòng)摩擦因數(shù)為（0.38~0.42）24.2022年冬奧會(huì)將在北京舉行，跳臺(tái)滑雪是其中最具觀賞性的項(xiàng)目之一、如圖所示，質(zhì)量m=60kg的運(yùn)動(dòng)員從長直助滑道AB的A處由靜止開始勻加速滑下，下滑時(shí)受到平均阻力f=120N，滑道AB的長度L=72m，與水平方向的夾角θ=37°。為了改變運(yùn)動(dòng)員的運(yùn)動(dòng)方向，在助滑道與起跳臺(tái)之間用一段彎曲滑道銜接，其中最低點(diǎn)C處附近是一段以O(shè)為圓心的圓弧.運(yùn)動(dòng)員到達(dá)最低點(diǎn)C的速度vC=25m/s，取g=10m/s2，sin37°=0。6，cos37°=0.8求：（1）運(yùn)動(dòng)員下滑時(shí)加速度a的大?。唬?)運(yùn)動(dòng)員到達(dá)助滑道末端B時(shí)速度vB的大??；（3）若運(yùn)動(dòng)員能夠承受的最大壓力為其所受重力的6倍,則C點(diǎn)所在圓弧的半徑R至少應(yīng)為多大.【答案】（1）4m/s2；（2)24m/s;（3）12.5m【解析】（1)運(yùn)動(dòng)員在滑道AB上時(shí)，由牛頓第二定律可得解得運(yùn)動(dòng)員下滑時(shí)加速度的大小為(2）由位移速度公式可得解得(3)在C點(diǎn)由向心力公式可得由題意可知聯(lián)立解得即C點(diǎn)所在圓弧的半徑R至少應(yīng)為12。5m。25.如圖所示,半徑為R的光滑圓弧軌道固定在豎直平面內(nèi),一滑板靜止在光滑水平地面上，左端緊靠軌道下端B點(diǎn),上表面與圓弧軌道末端相平。離滑板右端處有一豎直固定的擋板P。一質(zhì)量為m的物塊（可視為質(zhì)點(diǎn)）從圓弧軌道頂端A點(diǎn)由靜止開始沿軌道滑下,經(jīng)B點(diǎn)滑上滑板。已知滑板質(zhì)量，物塊與滑板間的動(dòng)摩擦因數(shù),重力加速度為g?；迮c擋板碰撞時(shí)立刻反彈且沒有機(jī)械能損失,滑板返回B點(diǎn)時(shí)即被鎖定而保持靜止?；遄銐蜷L使物塊總不能滑至滑板右端.（1）求物塊滑到B點(diǎn)時(shí)對圓弧軌道的壓力；（2)求滑板與擋板P碰撞前瞬間物塊的速度大?。唬?）滑板與擋板碰撞之后物塊有一段時(shí)間在做加速運(yùn)動(dòng),求這段時(shí)間內(nèi)滑板的速度范圍?！敬鸢浮浚?）F=3mg；(2）；(3)【解析】（1）物塊由A到B的運(yùn)動(dòng)過程，只有重力做功,機(jī)械能守恒。設(shè)物塊滑到B點(diǎn)的速度大小為v0，有解得在B點(diǎn)解得F=3mg（2)假設(shè)滑板與P碰撞前，物塊與滑板具有共同速度v1，取向右為正,由動(dòng)量守恒定律設(shè)此過程滑板運(yùn)動(dòng)的位移為s，由動(dòng)能定理聯(lián)立解得所以假設(shè)成立，滑板與擋板P碰撞前瞬間物塊的速度大小為（3)由于滑板與擋板的碰撞沒有機(jī)械能損失，所以滑板與擋板P碰撞后速度v1大小不變,只是方向向左。此后滑板作勻減速運(yùn)動(dòng)，物塊先向右減速，再向左加速運(yùn)動(dòng)。設(shè)兩者第二次具有共同速度為v2,取向左為正，由動(dòng)量守恒定律有設(shè)此時(shí)滑板離P的距離為，由動(dòng)能定理解得＜說明滑板與物塊具有共同速度時(shí)還沒有返回到B點(diǎn),兩者能夠第二次達(dá)到共同速度.設(shè)當(dāng)物塊的速度減為零時(shí),滑板速度為v3,取向左為正,有解得所以，物塊加速運(yùn)動(dòng)階段的速度范圍為此階段滑板的速度范圍為（二）選考題：［物理——選修3—3]33.（1）如圖所示,在p-V圖中，1、2、3三個(gè)點(diǎn)代表某容器中一定質(zhì)量理想氣體的三個(gè)不同狀態(tài)，對應(yīng)的溫度分別是T1、T2、T3.用N1、N2、N3分別表示這三個(gè)狀態(tài)下氣體分子在單位時(shí)間內(nèi)撞擊容器壁上單位面積的次數(shù)，用n1、n2、n3分別表示這三個(gè)狀態(tài)下單位體積內(nèi)的氣體分子數(shù)，則T1______T3，n2______n3。（填“〉”、“=”或“〈”)【答案】=>【解析】［1]由于在1、3兩狀態(tài)下，有則這是等溫過程，所以T1=T3.［2］根據(jù)可知T3=T1>T2則由于在3狀態(tài)比2狀態(tài)的溫度高則其分子的平均動(dòng)能較大，對容器壁的沖擊力較大,但是它的壓強(qiáng)與狀態(tài)2時(shí)的壓強(qiáng)相同,則說明要2狀態(tài)時(shí)氣體分子在單位時(shí)間內(nèi)撞擊容器壁上單位面積的次數(shù)比3狀態(tài)時(shí)多，有n2>n3。（2）一定質(zhì)量的理想氣體的體