2021年秋季高三物理開學(xué)摸底考試卷02廣東專用（解析版）

2021年秋季高三開學(xué)摸底考試卷02

班級姓名分?jǐn)?shù)

（考試時間：75分鐘試卷滿分：100分）

一、單項選擇題：本題共7小題，每小題4分，共28分。在每小題給出的四個選項中,

只有一項是符合題目要求的。

1.如圖為某運動員分享到微信朋友圈中的“悅跑”圖，則該運動員在全程中（）

A.位移的大小為15.20km

B.位移的方向由圖中的“END”指向"GO”

C.用時01：34：03指的是時間間隔

D.平均速度的大小為2.69m/s

【答案】C

【解析】

A.位移的大小是初位置指向末位置的有向線段的長度。所以位移大小小于15.20km路程為15.20km。

A錯誤；

B.位移的方向由圖中的“GO”指向“END”。B錯誤：

C.01：34：03指的是完成跑步所用的時間，是時間間隔；C正確；

D.由于無法確定位移大小，所以平均速度無法確定。D錯誤。

故選Co

2..一滑塊做直線運動的圖像如圖所示，下列說法正確的是（）

A.滑塊在3s末的加速度等于-2m/s2

B.滑塊在2s末速度方向發(fā)生改變

C.滑塊在2--4s內(nèi)的位移與4-6s內(nèi)的位移相同

D.滑塊在0-6s內(nèi)的平均速度等于0-2s內(nèi)的平均速度

【答案】A

【解析】

AB.由圖可知，滑塊在0-2s做勻加速直線運動，在2sds做勻減速直線運動，0-4s滑塊的速度方向

相同，在4s-6s做反向的勻加速直線運動，圖中直線的斜率代表加速度，2s-6s加速度相同，則滑塊

在3s末的加速度

A正確，B錯誤；

C.滑塊在24s內(nèi)的位移為4m,4-6s內(nèi)的位移為-4m,C錯誤；

2

D.滑塊在0-6s內(nèi)的位移為4m,所以平均速度為：m/s,0-2s內(nèi)的平均速度為2m/s,D錯誤。

故選Ao

3..用斗①"而“］是古代一種小型的人力提水灌田農(nóng)具，是我國古代勞動人民智慧的結(jié)晶。如圖所示,

兩人雙手執(zhí)繩牽斗取水，在繩子長度一定時（）

A.兩人站得越近越省力B.兩人站得越遠越省力

C.兩邊繩子與豎直方向夾角為60。時最省力D.繩子拉力大小與兩人距離遠近無關(guān)

【答案】A

【解析】

設(shè)繩長為/,兩人間距為“，選。點為研究對象，因“06為同一根繩子，故”。、〃。對。點的拉力

大小相等，因此平衡時〃。、人。與水平方向的夾角相等，設(shè)為仇對。點受力情況如圖所示

根據(jù)平衡條件得

由幾何關(guān)系，可得

聯(lián)立，可得

從上式可知，當(dāng)d減小時，T減小。

故選A。

4.如圖甲所示，繃緊的水平傳送帶始終以恒定速率匕運行，初速度大小為匕的小物塊從與傳送帶等高

的光滑水平地面上的A處滑上傳送帶。若從小物塊滑上傳送帶開始計時，小物塊在傳送帶上運動的

丫7圖像（以地面為參考系）如圖乙所示。已知，則下列說法錯誤的是（）

A.4時刻，小物塊離4處的距離達到最大

B.時刻，小物塊相對傳送帶滑動的距離達到最大

C.時間內(nèi)，小物塊受到的摩擦力方向始終向右

D.073時間內(nèi)，小物塊始終受到大小不變的摩擦力作用

【答案】D

【解析】

A.在0~%時間內(nèi)小物塊向左減速，在“與時間內(nèi)小物塊向6加速，貝I"時刻，離4處的距離達到

最大，故A正確，不符合題意；

B.時刻前小物塊相對傳送帶向左運動，之后相對靜止，則知芍時刻小物塊相對傳送帶滑動的距離

達到最大，故BE確，不符合題意；

c.0~G時間內(nèi)，小物塊相對傳送帶向左運動，受到的摩擦力方向始終向右，且大小不變，故C正

確，不符合題意；

D.由題圖乙知，在L73時間內(nèi)小物塊做勻速直線運動，此時受力平衡，小物塊不受摩擦力作用，

故D錯誤，符合題意。

故選D。

5.圖甲為游樂場中一種叫“魔盤”的娛樂設(shè)施，游客坐在轉(zhuǎn)動的魔盤上，當(dāng)魔盤轉(zhuǎn)速增大到一定值時，

游客就會滑向盤邊緣，其裝置可以簡化為圖乙。若魔盤轉(zhuǎn)速緩慢增大，則游客在滑動之前（）

A.受到魔盤的支持力緩慢增大

B.受到魔盤的摩擦力緩慢增大

C.受到的合外力大小不變

D.受到魔盤的作用力大小不變

【答案】B

【解析】

AB.設(shè)轉(zhuǎn)盤斜面傾角為仇對人受力分析如下

水平方向和豎直方向分別有

解得

則隨著魔盤轉(zhuǎn)速緩慢增大，則人受到魔盤的支持力N緩慢減小，人受到魔盤的摩擦力/緩慢增大，

選項A錯誤，B正確；

C.根據(jù)弓=〃心，可知，隨轉(zhuǎn)速增加人受到的合外力大小增大，選項C錯誤；

D.人受到魔盤的作用力是支持力和摩擦力的合力，其大小為

則大小隨著轉(zhuǎn)速的增加而增大，選項D錯誤。

故選Bo

6.當(dāng)?shù)貢r間10月6日中午，瑞典皇家科學(xué)院將2020年諾貝爾物理學(xué)獎一半授予英國科學(xué)家羅杰?彭

羅斯，另一半授予德國科學(xué)家萊茵哈德?根澤爾和美國科學(xué)家安德里亞?格茲，以表彰他們在天體物理

學(xué)領(lǐng)域的貢獻。為方便對天體物理學(xué)領(lǐng)域的研究以及實現(xiàn)對太空的進一步探索，人類計劃在太空中

建立新型空間站，假設(shè)未來空間站結(jié)構(gòu)如圖甲所示。在空間站中設(shè)置一個如圖乙所示繞中心軸旋轉(zhuǎn)

的超大型圓管作為生活區(qū)，圓管的內(nèi)、外管壁平面與轉(zhuǎn)軸的距離分別為舄、與。當(dāng)圓管以一定的角

速度。轉(zhuǎn)動時，在管中相對管靜止的人（可看作質(zhì)點）便可以獲得一個類似在地球表面的“重力”，

以此降低因長期處于失重狀態(tài)對身體健康造成的影響。已知地球質(zhì)量為地球半徑為R,引力常

量為G,地球自轉(zhuǎn)周期為T。當(dāng)空間站在地球靜止同步軌道上運行時，管道轉(zhuǎn)動的角速度。大小為

)

1

*2兀1[GM0畫「3/4兀2[GM

DBc

A-T-尉天'-示辰D.｛麗產(chǎn)

【答案】B

【解析】

空間站在地球靜止同步軌道上運行時，外管壁轉(zhuǎn)動的向心加速度等于地球表面附近的重力加速度，

即

而在地球表面附近有

解得

故選Bo

7.一質(zhì)量為m的物體以某一速度沖上一個傾角為37。的斜面，其運動的加速度的大小為0.9g。這個

物體沿斜面上升的最大高度為“，則在這過程中（）

A.物體的重力勢能增加了0.9/ng”B.物體的機械能損失了0.5mg”

C.物體的動能損失了0.5/ngHD.物體的重力勢能增加了0.6mg”

【答案】B

【解析】

AD.重力勢能的增加量等于克服重力做的功，故重力勢能增加了，“g"，故AD錯誤；

BC.物體上滑過程，根據(jù)牛頓第二定律有

F價="?gsin3>1°+Ff=ma

解得

Ff=03mg

動能減小量等于克服合力做的功

W^=F-=1.5mgH

1rsin37

物體的機械能損失等于克服阻力做的功

H

Wj=F---7=0.5m^H

rsin37

故B正確，C錯誤。

故選Bo

二、多項選擇題：本題共3小題，每小題6分，共18分。在每小題給出的四個選項中,

有多項符合題目要求。全部選對的得6分，選對但不全的得3分，有選錯的得0分。

8.圖示為運動員在水平道路上轉(zhuǎn)彎的情景，轉(zhuǎn)彎軌跡可看成一段半徑為R的圓弧，運動員始終與自

行車在同一平面內(nèi)。轉(zhuǎn)彎時，只有當(dāng)?shù)孛鎸嚨淖饔昧νㄟ^車（包括人）的重心時，車才不會傾倒。

設(shè)自行車和人的總質(zhì)量為輪胎與路面間的動摩擦因數(shù)為"，最大靜摩擦力等于滑動摩擦力，重

力加速度為g。下列說法正確的是（）

A.車受到地面的支持力方向與車所在平面平行

B.轉(zhuǎn)彎時車不發(fā)生側(cè)滑的最大速度為萬商

C.轉(zhuǎn)彎時車與地面間的靜摩擦力一定為

D.轉(zhuǎn)彎速度越大，車所在平面與地面的夾角越小

【答案】BD

【解析】

A.車受到的地面的支持力方向垂直地面，與車所在的平面不平行，故A錯誤；

B.設(shè)自行車受到地面的支持力為N,則有

由平衡條件有

N=Mg

根據(jù)牛頓第二定律有

V2

A

代入數(shù)據(jù)解得

故B正確；

CD.地面對自行車的支持力N與摩擦力/的合力過人與車的重心，設(shè)。為自行車與地面的夾角，則

解得

.Mg

尸tan，

1_一

tan。gR

轉(zhuǎn)彎速度越大，車所在平面與地面的夾角越小，轉(zhuǎn)彎時車與地面間的靜摩擦力不一定為"但，C錯

誤，D正確。

故選BDe

9.如圖所示，籃球運動員投籃的出手高度//,出手點距離籃筐的水平距離L籃筐高H,出手瞬間籃

球速度為拋射角為仇籃球恰好無碰撞的投入籃篦，籃球質(zhì)量為〃?，忽略空氣阻力影響。則下

列說法正確的是()

A.籃球出手后到投入籃筐過程中機械能守恒

B.籃球出手后到投入籃筐的時間為一^

C.以地面為零勢面，籃球剛進入籃筐時的機械能為機gH

D.籃球剛進入籃筐時的速度為-2g(”-〃)

【答案】ABD

【解析】

A.忽略空氣阻力，籃球出手后做斜拋運動，籃球出手后到投入籃筐過程中只有重力做功，機械能

守恒，A正確；

B.籃球水平方向做勻速直線運動，所以籃球出手后到投入籃筐的時間為

因此運動的時間

B正確；

C.以地面為零勢面，籃球剛進入籃筐時速度不等于零，所以此時的機械能大于，陽，

C錯誤；

D.根據(jù)機械能守恒得

可得

D正確。

故選ABD?

10.如圖所示，一內(nèi)外側(cè)均光滑的半圓柱槽置于光滑的水平面上。槽的左側(cè)有一豎直墻壁。現(xiàn)讓一小

球(可視為質(zhì)點)自左端槽口A點的正上方從靜止開始下落，與半圓槽相切并從A點入槽內(nèi)。則下

列說法正確的是()

A.小球在槽內(nèi)運動的全過程中，只有重力對小球做功

B.小球在槽內(nèi)運動的全過程中，小球與槽組成的系統(tǒng)機械能守恒

C.小球從最低點向右側(cè)最高點運動的過程中，小球與槽組成的系統(tǒng)水平方向上的動量守恒

D.小球離開右側(cè)槽口以后，將做豎直上拋運動

【答案】BC

【解析】

A.小球在槽內(nèi)運動的全過程中，從剛釋放到最低點，只有重力做功，而從最低點開始上升過程中，

除小球重力做功外，還有槽對球作用力做負功，故A錯誤；

B.小球在槽內(nèi)運動的全過程中，從剛釋放到最低點，只有重力做功，而從最低點開始上升過程中，

除小球重力做功外，還有槽對球作用力做負功，但球?qū)Σ圩饔昧ψ稣?，兩者之和正好為零，所?/p>

小球與槽組成的系統(tǒng)機械能守恒，故B正確；

C.小球從最低點向右側(cè)最高點運動的過程中，槽離開墻壁，小球與槽組成的系統(tǒng)在水平方向上不受

外力，故水平方向動量守恒，故C正確；

D.小球離開右側(cè)槽口時，有水平速度，也有豎直向上速度，所以小球相對于地做斜上拋運動，故D

錯誤。

故選BCo

三、非選擇題：共54分，第11~14題為必考題，考生都必須作答。第15~16題為選考

題，考生根據(jù)要求作答。

（-）必考題：共42分。

11.圖甲所示為某同學(xué)研究“在外力一定的條件下，物體的加速度與其質(zhì)量間的關(guān)系''的實驗裝置示意

圖.

（1）下面列出了一些實驗器材：打點計時器、紙帶、帶滑輪的長木板、墊塊、小車和祛碼、砂桶和

砂、刻度尺.除以上器材外，還需要的實驗器材有.

A.秒表B.天平（附祛碼）C.低壓交流電流D.低壓直流電源

（2）實驗中，需要補償打點計時器對小車的阻力及其它阻力：小車放在木板上，后面固定一條紙帶，

紙帶穿過打點計時器.把木板一端墊高，調(diào)節(jié)木板的傾斜度，使小車在不受繩的拉力時能

（選填“拖動紙帶''或"不拖動紙帶”）沿木板做勻速直線運動.

（3）實驗中，為了保證砂和砂桶所受的重力近似等于使小車做勻加速運動的拉力，砂和砂桶的總質(zhì)

量機與小車和車上祛碼的總質(zhì)量M之間應(yīng)滿足的條件是.這樣，在改變小車上祛碼的質(zhì)

量時，只要砂和砂桶質(zhì)量不變，就可以變?yōu)樾≤囁芾缀醪蛔?

（4）如圖乙所示，A、8、C為三個相鄰的計數(shù)點，若相鄰計數(shù)點之間的間隔為T,A、8間的距

離為士、B、C間的距離為與，則小車的加速度〃=.已知T=0.10s,西=5.90cm,

々=6.46cm,則m/s）（結(jié)果保留2位有效數(shù)字）.

（5）在做該實驗時，另一位同學(xué)以小車的加速度的倒數(shù)!為縱軸，以上車和車上祛碼的總質(zhì)量M為

橫軸，描繪出--M圖象.假設(shè)實驗中他已經(jīng)完全消除了摩擦力和其它阻力的影響，但〃7與“并沒

a

滿足本實驗所需的條件；則從理論上分析，圖丙中能夠正確反映他所得到的關(guān)系的示意圖是

a

【答案】BC拖動紙帶機號^Mm/s2c

【解析】

(1)研究“在外力一定的條件下，物體的加速度與其質(zhì)量間的關(guān)系''的實驗，所以用天平測量小車的質(zhì)

量，用交流電源供打點計時器使用，所以BC選項是正確的；

(2)平衡摩擦力時，把木板一端墊高，調(diào)節(jié)木板的傾斜度，使小車在不受繩的拉力時能拖動紙帶沿木

板做勻速直線運動即可；

(3)假設(shè)小車的加速度為。，拉力為F對砂和砂桶：mg-F=ma.對小車：F=Ma；聯(lián)立得：尸=學(xué)區(qū)，

M+171

故只有在M的情況下近似認為拉力等于，咫.

(4)由Ar="72得：。=與土，代入數(shù)據(jù)得：a=，而累90cm=56cm/s?=0.56m/s?；

(5)根據(jù)牛頓第二定律得：a=-^-,P'lJ-=—A/+-,則以工為縱軸，以總質(zhì)量M為橫軸，作出

M+mamgga

的圖象為一傾斜直線，且縱截距為工，所以C選項是正確的：

g

12.某同學(xué)利用圖a所示裝置驗證動能定理。

(1)把木板的一端墊高，以補償打點計時器對小車的阻力及其他阻力。調(diào)節(jié)木板的傾斜度，使小車在

不受牽引時能拖動紙帶沿木板做運動。將槽碼、小車、打點計時器、紙帶安裝好。接通電源,

槽碼下落，帶動小車運動并打出紙帶。

(2)某次實驗得到的紙帶及相關(guān)數(shù)據(jù)如圖6所示，相鄰兩點的時間間隔為0.02s,從圖(6)給出的數(shù)

據(jù)中可以得到，打出B點時小車的速度大小ve=m/s,打出P點時小車的速度大小

vp=m/So若槽碼的質(zhì)量為50g,g取9.8m/s2,則從B到P的過程中，合力對小車做的功

W=______J。(結(jié)果均保留2位小數(shù))

(3)根據(jù)該方案計算出小車動能的增量AEk,總會略小于W,其原因是

【答案】勻速(或勻速直線)0.361.800.25小車所受的合力(細線的拉力)小于槽

碼所受的重力

【解析】

(1)”］調(diào)節(jié)木板的傾斜高度，使小車在沒有拉力的作用下沿斜面做勻速直線運動；

(2)[2]根據(jù)勻變速直線運動中間時刻的速度等于平均速度可得B點的速度為

[3]P點的速度為

[4]從8到P的過程中，合力對小車做的功

(3)⑸小車加速運動時，小車與槽碼組成連接體，連接體的合力等于槽碼的重力，所以小車的合力小

于槽碼的重力，所以根據(jù)該方案計算出小車動能的增量△心,總會略小于W。

13.某電視娛樂節(jié)目裝置可簡化為如圖所示模型，傾角Q37。的斜面底端與水平傳送帶平滑接觸，傳

送帶BC長L=6m,始終以w=4m/s的速度順時針運動。一個質(zhì)量機=lkg的物塊由距斜面底端高度

/h=5.4m的A點靜止滑下，物塊通過B點時速度的大小不變。物塊與斜面、物塊與傳送帶間動摩擦

因數(shù)分別為A1=0.5、〃2=0.2,傳送帶上表面距地面的高度”=5m,g取10m/s2,sin37°=0.6,cos37°=0.8。

(1)求物塊下滑到B點的速度VB；

(2)求物塊由B點運動到C點的時間；

(3)求物塊落到。點時的速度。

【答案】⑴%=6m/s；⑵r=1.25s；(3)vD=10.8m/s

【解析】

(1)由動能定理得

解得

(2)物塊先做勻減速運動，山牛頓第二定律得

解得

物塊減速到4m/s的時間和位移

物塊后做勻速運動

物塊由B點運動到C點的時間

(3)由機械能守恒定律

解得

14.如圖，半徑為R的四分之一豎直平面內(nèi)圓弧軌道和水平面都是光滑的，圓弧軌道末端C點切線水

平，緊靠C點停放質(zhì)量可忽略平板小車，水平板面與C點等高，車的最右端停放質(zhì)量叱的小物塊2。

物塊2與板動摩擦因數(shù)為〃2,質(zhì)量為g的小物塊1從圖中A點由靜止釋放，無碰撞地從8點切入圓

軌道，已知AB高度差//=??,叫=〃“=，〃，設(shè)最大靜摩擦力等于滑動摩擦力，重力加速度為g。

(1)求小物塊1進入圓軌道時在8點的向心加速度大小所以及到達C點速度大小vc:

(2)小物塊1從C點滑上小車，它與小車平板間動摩擦因數(shù)為“，若從〉任,要使兩物塊不相碰，水

平板車長度L至少為多少？

【答案】(l)g;2癰；(2)—

【解析】

(1)設(shè)小物塊1進入圓軌道時的速度大小為V,根據(jù)動能定理可得

其中辰凡解得

則小物塊1在B點的向心加速度大小

方向向右；從開始到C點，根據(jù)動能定理可得

解得

(2)小物塊1從C點滑上小車，若川＞收，則小物塊1與小車一起以速度vc向右運動，小物塊，如

相對于小車向左運動，當(dāng)二者的速度剛好相等時相遇，水平板車長度最小，由于系統(tǒng)水平方向不受

外力作用，系統(tǒng)動量守恒，取向右為正、根據(jù)動量守恒定律可得

miVc=(?7|+wi2)V1

解得

根據(jù)能量關(guān)系可得

解得

(-)選考題：共12分，請考生從2道題中任選一題作答。如果多做，則按所做的第

一題計分。

15」選修3-3]

(1)如圖所示，一定質(zhì)量的理想氣體發(fā)生如圖所示的狀態(tài)變化，從狀態(tài)A到狀態(tài)8,在相同時間內(nèi)

撞在單位面積上的分子數(shù)(選填“增大”、“不變”或"減小”)，從狀態(tài)4經(jīng)8、C再回到狀態(tài)A,

氣體吸收的熱量______放出的熱量(選填"大于”、"小于”或“等于

【答案】減小大于

【解析】

UJ12]理想氣體從狀態(tài)A到狀態(tài)8,壓強不變，體積變大，分子的密集程度減小，所以在相同時間內(nèi)

撞在單位面積上的分子數(shù)減小，從狀態(tài)A經(jīng)從C再回到狀態(tài)A,內(nèi)能不變，一個循環(huán)過程中，A到

B氣體對外做的功

8到C過程中外界對氣體做功

C到4體積不變不做功，所以

根據(jù)

解得。=2J

即一個循環(huán)氣體吸熱2J,所以一個循環(huán)中氣體吸收的熱量大于放出的熱量。

(2)如圖所示，圓柱形