2021年秋季高三物理開學(xué)摸底考試卷03江蘇專用（解析版）

2021年秋季高三開學(xué)摸底考試卷03

班級姓名分?jǐn)?shù)

（考試時間：75分鐘試卷滿分：100分）

第I卷

一、單項選擇題：共10題，每題4分，共40分.每題只有一個選項最符合題意.

1.美國航天局“洞察”號無人探測器歷時7個月于2018年11月美國東部時間26日14時54分許（北

京時間27日3時54分許）在火星成功著陸，執(zhí)行人類首次探究火星“內(nèi)心深處”的任務(wù).美國航天

局的直播畫面顯示，“洞察'’號于26日14時47分許進(jìn)入火星大氣層，約7分鐘完成了進(jìn)入、下降和

著陸，順利降落在火星艾利希平原.下面有關(guān)“洞察”號無人探測器的說法正確的是（）

A.“洞察”號從地球到火星的位移大小就是其運行軌跡的長度

B.“26日14時47分許”指的是時間間隔

C.研究“洞察”號無人探測器在火星著陸過程的姿態(tài)時，不可以將其看成質(zhì)點

D.“洞察”號從地球飛到火星的時間決定于“洞察”號的最大瞬時速度

【答案】C

【解析】

A.“洞察”號從地球到火星做曲線運動，位移大小和其運行軌跡的長度不相等，故A錯誤.

B.”26日14時47分許”指的是時刻,故B錯誤.

C.研究“洞察”號無人探測器在火星著陸過程的姿態(tài)時，不可以將其看成質(zhì)點，故C正確.

D.“洞察”號從地球飛到火星的時間決定于“洞察”號的平均速度，故D錯誤.

2.假設(shè)高速公路上甲、乙兩車在同一車道上同向行駛。甲車在前，乙車在后。速度均為％=30m/s。

甲、乙相距xo=1OOm,片0時刻甲車遇緊急情況后，甲、乙兩車的加速度隨時間變化如圖甲、乙所示,

取運動方向為正方向。下列說法正確的是（）

f/s

A.H3s時兩車相距最近B.占6s時兩車速度不相等

C.仁6s時兩車距離最近,且最近距離為10mD.兩車在。?9s內(nèi)會相撞

【答案】C

【解析】

ABC.由題給圖象畫出兩車的修圖象如圖所示

由圖象可知，r=6s時兩車等速，此時距離最近，圖中陰影部分面積為。?6s內(nèi)兩車位移之差，即

=|x30x3+1x30x(6-3)

Ax=生一福m=90m<x0=100m

即兩車在片6s時距離最近，最近距離為

XO-AA-1Om

選項A、B錯誤，C正確；

D./=6s時;兩車相距10m,且甲車在前、乙車在后，在6?9s內(nèi)，甲車速度大于乙車速度，兩車間

距離越來越大，故在0?9s內(nèi)，甲車一直在前，兩車不會相撞，選項D錯誤。

故選C。

3.如圖所示為汽車內(nèi)常備的“菱形千斤頂”，搖動手柄使螺旋桿轉(zhuǎn)動，48間距離發(fā)生改變，從而實

現(xiàn)重物的升降.若物重為G,螺旋桿保持水平，與8c之間的夾角為6=30。，不計桿件自重，則

螺旋桿的拉力大小為（）

C.V3GD.2石G

【答案】C

【解析】

根據(jù)題意，“菱形千斤頂”C點受到的壓力G分解沿兩臂的兩個分力根據(jù)對稱性可知，兩臂受到

的壓力大小相等，如圖1所示。

圖1

根據(jù)兒何關(guān)系可得:

2Ftsin0=G

解得AC桿的彈力大小：

2sin6^

對“菱形千斤頂”A點受力分析如圖2所示，

由平衡條件得：

F=2片cos。

聯(lián)立解得：

F=-^-=>/3G

tan。

故選C。

4.如圖所示，一只杯子固定在水平桌面上，將一塊薄紙板蓋在杯口上并在紙板上放一枚雞蛋，現(xiàn)用

水平向右的拉力將紙板快速抽出，雞蛋（水平移動距離很小，幾乎看不到）落入杯中，這就是慣性

演示實驗。已知雞蛋（可視為質(zhì)點）中心離紙板左端的距離為4,雞蛋和紙板的質(zhì)量分別為，〃和2祖,

所有接觸面的動摩擦因數(shù)均為〃，重力加速度為g,若雞蛋移動的距離不超過冬就能保證實驗成功,

則所需拉力的最小值為（)

A.3〃加gB?7gC.12fimgD.26〃mg

【答案】D

【解析】

當(dāng)紙板相對雞蛋運動時，設(shè)雞蛋的加速度為4,紙板的加速度為牝。為確保實驗成功，即雞蛋移動

的距離不超過京，則紙板抽出時雞蛋運動的最大距離

d1

—=—a,t

1021

則紙板運動距離為

102-

聯(lián)立解得

a2=11%

根據(jù)牛頓第：定律得，對雞蛋有

Z=〃機(jī)g=機(jī)G

得

?,=〃g

%=1

對紙板有

則得

F=力+f2+2ma2=4mg+〃?（機(jī)+2m）g+22〃〃zg=26〃ng

故選D0

5.如圖所示，某同學(xué)對著墻壁練習(xí)打乒乓球，某次球與墻壁上A點碰撞后水平彈離，恰好垂直落在

球拍上的3點，已知球拍與水平方向夾角，=60。，AB兩點高度差力=1m,忽略空氣阻力，重力加速

度g=10m/s2,則球剛要落到球拍上時速度大小為（）

A.46m/sB.2>/5m/sC.^\/15m/sD.2\/15m/s

【答案】A

【解析】

由題意有〃=gg/，可得

（2h[2^1[T

Z=<vT=V_fo-S=V5S

將球剛要落到球拍上時的速度沿水平方向和豎直方向分解，如圖所示

豎直分速度大小

匕.=gf=10xm/s=2A/5m/s

則球在8點的速度大小

v=----------=4#m/s

cos600

故A正確，BCD錯誤。

故選Ao

6.如圖所示，b球在水平面內(nèi)做半徑為R的勻速圓周運動，8c為圓周運動的直徑，豎直平臺與b

球運動軌跡相切于B點且高度為R。當(dāng)b球運動到切點B時，將〃球從切點正上方的A點水平拋出,

重力加速度大小為g,從“球水平拋出開始計時，為使匕球在運動一周的時間內(nèi)與“球相遇（。球與

水平面接觸后不反彈），則下列說法正確的是（）

A.。球在。點與力球相遇時，。球的運動時間最短

B.。球在C點與b球相遇時，。球的初始速度最小

C.若〃球在C點與匕球相遇，則a球拋出時的速率為^

D.若。球在C點與匕球相遇，則。球做勻速圓周運動的周期為榨

【答案】C

【解析】

A.平拋時間只取決于豎直高度，高度R不變，時間均為，=秒；故A錯誤.

BC.平拋的初速度為

x

v=—

t

時間相等，在C點相遇時，水平位移最大

%=2R

則初始速度最大為：

k=竿=7^

故B錯誤，C正確。

D.在C點相遇時，人球運動半個周期，故球做勻速圓周運動的周期為

故D錯誤。

故選Co

7.北京時間2020年11月24日4時30分，長征五號遙五運載火箭在中國文昌航天發(fā)射場點火升空,

嫦娥五號順利發(fā)射。如圖所示，經(jīng)圖示多次變軌修正之后，“著陸器、上升器組合體”降落月球表面。

下列說法正確的是（）

A.在地球上的發(fā)射速度一定大于第二宇宙速度

B.在尸點由軌道1進(jìn)入軌道2需要加速

C.分別由軌道1與軌道2經(jīng)過尸點時，加速度大小相等

D.在軌道2上經(jīng)過P點時的速度大于經(jīng)過。點時的速度

【答案】C

【解析】

A.嫦娥五號發(fā)射出去后繞地球做橢圓運動,沒有離開地球束縛,故嫦娥五號的發(fā)射速度大于7.9km/s,

小于11.2km/s,A錯誤；

B.衛(wèi)星在軌道1上的P點處減速，使萬有引力大于向心力做近心運動，才能進(jìn)入軌道2,B錯誤；

C.在尸點嫦娥五號衛(wèi)星產(chǎn)生的加速度都是由萬有引力產(chǎn)生的，因為同在P點萬有引力大小相等，

故不管在哪個軌道上運動，在P點時萬有引力產(chǎn)生的加速度大小相等，方向相同，C正確：

D.衛(wèi)星做楠圓軌道運動時，從遠(yuǎn)月點P向近月點。運動中，月球?qū)πl(wèi)星的引力做正功，故速度增

大，即在軌道2經(jīng)過P點時速度小于。點速度，D錯誤。

故選C。

8.2020年6月23日，我國在西昌衛(wèi)星發(fā)射中心成功發(fā)射北斗系統(tǒng)第55顆導(dǎo)航衛(wèi)星，至此北斗全

球衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)星座部署全面完成。北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)由不同軌道衛(wèi)星構(gòu)成，其中北斗導(dǎo)航系統(tǒng)第

41顆衛(wèi)星為地球同步軌道衛(wèi)星，它的軌道半徑約為4.2x107m。第44顆衛(wèi)星為傾斜地球同步軌道衛(wèi)

星，運行周期等于地球的自轉(zhuǎn)周期24h。兩種同步衛(wèi)星的繞行軌道都為圓軌道。傾斜地球同步軌道

平面與地球赤道平面成一定夾角，如圖所示。已知引力常量G=6.67xlO-"N-m，kg2。下列說法中

正確的是（）

A.兩種同步衛(wèi)星都可能經(jīng)過北京上空

B.傾斜地球同步軌道衛(wèi)星一天2次經(jīng)過赤道正上方同一位置

C.根據(jù)題目數(shù)據(jù)可估算出第44顆衛(wèi)星的質(zhì)量

D.任意12小時內(nèi)，萬有引力對第41顆衛(wèi)星沖量的大小和對第44顆衛(wèi)星沖量的大小相等

【答案】B

【解析】

A.傾斜地球同步軌道衛(wèi)星可能經(jīng)過北京上空，而地球同步軌道衛(wèi)星不能經(jīng)過北京上空，故A錯誤;

B.傾斜地球同步軌道衛(wèi)星周期為24h,如果開始時位于南半球上方，則一天之內(nèi)傾斜地球同步軌道

衛(wèi)星會跨過赤道某點上方到達(dá)北半球上方，然后再次跨過赤道上同一點上方回到南半球上方，故2

次經(jīng)過赤道正上方同一位置，故B正確；

C.由于兩種衛(wèi)星的周期相等，都是24h,故根據(jù)

2

GMmm4兀r

可得質(zhì)量

代入數(shù)據(jù)即只可求出地球質(zhì)量，故C錯誤；

D.兩衛(wèi)星的線速度大小相等，設(shè)為%,相等任意12小時內(nèi)，萬有引力使兩顆衛(wèi)星的速度改變180。,

速度變化量大小為2%,根據(jù)動量定理可知/=酒丫，雖然速度變化量大小相等，但兩星質(zhì)量不一定

相等，故地球?qū)Φ?1顆衛(wèi)星沖量的大小和對第44顆衛(wèi)星沖量的大小不一定相等，故D錯誤。

故B正確。

9.已知一足夠長的傳送帶與水平面的傾角為仇以一定的速度勻速運動。某時刻在傳送帶適當(dāng)?shù)奈?/p>

置放上具有一定初速度的物塊（如圖甲所示），以此時為/=0時刻記錄了小物塊之后在傳送帶上運動

速度隨時間的變化關(guān)系，如圖乙所示（圖中取沿斜面向上的運動方向為正方向，其中兩坐標(biāo)大小”

>V2）?已知傳送帶的速度保持不變，則（）

A.物塊在0~h內(nèi)物塊運動的位移比在h-t2內(nèi)運動的位移小

B.物塊在外時刻摩擦力反向

C.若物塊與傳送帶間的動摩擦因數(shù)為〃，那么〃〉tan。

D.0~t2內(nèi)，傳送帶對物塊做功為W=-；%片

【答案】C

【解析】

A.由圖示圖象可知，0F內(nèi)圖象與坐標(biāo)軸所形成的三角形面積大于圖象在A~f2內(nèi)與坐標(biāo)軸所圍成

的三角形面積，由此可知，物塊在0~八內(nèi)運動的位移比在h~，2內(nèi)運動的位移大，A錯誤；

B.0~八時間內(nèi)，物體向下做勻減速運動，此時受到的摩擦力方向沿斜面向上，/L/2時間內(nèi)，沿斜面

向上勻加速，摩擦力方向沿斜面向上，力時刻摩擦力方向不變，B錯誤；

C.在fl~f2內(nèi)，物塊向上運動，則有

jumgcosff>mgsin0

解得

〃>tan（9

C正確；

D.072內(nèi)，由圖“面積”等于位移可知，物塊的總位移沿斜面向下，高度下降，重力對物塊做正功，

設(shè)為先,根據(jù)動能定理得

+mvf

則傳送帶對物塊做功

Ww—mv\—mv\

D錯誤。

故選Co

10.如圖所示，圖甲是r=5s時刻一簡諧橫波沿X軸正方向傳播的波形圖，圖乙為這列波上某質(zhì)點的振

動圖象，則（）

A.該列波的波速為4m/s

B.圖乙可能是質(zhì)點。的振動圖象

C.質(zhì)點c的振動方程為y=6sin序+兀｝m

D.f=10s時，。點的振動方向向上

【答案】C

【解析】

A.由甲圖可得2=8m,由乙圖中可得T=4s,所以該簡諧橫波的傳播速度為

v=—=-m/s=2m/s

T4

故A錯誤；

B.由圖甲可知，尸5s時質(zhì)點位于平衡位置旦向上振動，由圖乙可知，5s時質(zhì)點處于波峰位置，故

B錯誤；

C.由圖甲可知，質(zhì)點c?的振動方程為

71

—Z+71

故c正確；

D.l5s時質(zhì)點a處于波峰處，經(jīng)過5s,即為四分之五周期，質(zhì)點a運動到平衡位置且向下振動，故

D錯誤。

故選C。

第n卷

二、非選擇題：共5題，共60分.其中第12題?第15題解答時請寫出必要的文字說明、方程式和

重要的演算步驟，只寫出最后答案的不能得分；有數(shù)值計算時，答案中必須明確寫出數(shù)值和單位。

11.某同學(xué)做“驗證力的平行四邊形定則”的實驗情況如圖甲所示，其中A為固定橡皮條的圖釘，。為

橡皮條與細(xì)繩的結(jié)點，OB和OC為細(xì)繩，圖乙是在白紙上根據(jù)實驗結(jié)果畫出的圖：

(1)如果沒有操作失誤，圖乙中的尸與尸兩力中，方向一定沿40方向的是

(2)本實驗采用的科學(xué)方法是；

A.理想實驗法B.等效替代法

C.控制變量法D.建立物理模型法

⑶實驗時，主要的步驟是：

A.在桌上放一塊方木板，在方木板上鋪一張白紙，用圖釘把白紙釘在方木板上；

B.用圖釘把橡皮條的一端固定在板上的A點，在橡皮條的另一端拴上兩條細(xì)繩，細(xì)繩的另一端系著

繩套：

C.用兩個彈簧測力計分別鉤住繩套，互成角度地拉橡皮條，使橡皮條伸長，結(jié)點到達(dá)某一位置。，

記錄下。點的位置，讀出兩個彈簧測力計的示數(shù)；

D.按選好的標(biāo)度，用鉛筆和刻度尺作出兩只彈簧測力計的拉力1和K的圖示，并用平行四邊形定

則求出合力F；

E.只用一只彈簧測力計，通過細(xì)繩套拉橡皮條使其伸長，讀出彈簧測力計的示數(shù)，記下細(xì)繩的方

向，按同一標(biāo)度作出這個力尸的圖示；

F.比較F和尸的大小和方向，看它們是否相同，得出結(jié)論。

上述步驟中，①有重要遺漏的步驟的序號是和;

②遺漏的內(nèi)容分別是和O

【答案】FBCEC中應(yīng)加上“記下兩條細(xì)繩的方向”E中應(yīng)說明“把橡皮條的結(jié)

點拉到同?位置。”

【解析】

(1)由一個彈簧測力計拉橡皮條至。點的拉力一定沿A。方向；而根據(jù)平行四邊形定則作出的合力，

由于誤差的存在，不一定沿A。方向，故一定沿A。方向的是尸，。

(2)一個力的作用效果與兩個力的作用效果相同，它們的作用效果可以等效替代，故B正確。

(3)①根據(jù)“驗證力的平行四邊形定則”實驗的操作規(guī)程可知，有重要遺漏的步驟的序號是C、E。

②在C中未記下兩條細(xì)繩的方向，E中未說明是否把橡皮條的結(jié)點拉到同一位置。。

12.2019年5月12H,在世界接力賽女子4X200米比賽中，中國隊奪得亞軍。如圖所示，08為接

力賽跑道，AB為長L=20m的接力區(qū)，兩名運動員的交接棒動作沒有在20m的接力區(qū)內(nèi)完成定為犯

規(guī)。假設(shè)訓(xùn)練中甲、乙兩運動員經(jīng)短距離加速后都能達(dá)到并保持Um/s的速度跑完全程，乙運動員

從起跑后到接棒前的運動是勻加速運動，加速度大小為2.5m/s2,乙運動員在接力區(qū)前端聽到口令時

起跑，在甲、乙兩運動員相遇時完成交接棒

(1)第一次訓(xùn)練，甲運動員以v=llm/s的速度跑到接力區(qū)前端A處左側(cè)so=17m的位置向乙運動員發(fā)

出起跑口令，求甲、乙兩運動員交接棒處離接力區(qū)前端A處的距離

(2)第二次調(diào)練，甲運動員在接力區(qū)前端A處左測25m的位置以v=llm/s的速度跑向接力區(qū)，乙運動

員恰好在速度達(dá)到與甲運動員相同時被甲運動員追上，則甲運動員在接力區(qū)前端A處多遠(yuǎn)時對乙運

動員發(fā)出起跑口令以及棒經(jīng)過接力區(qū)的時間，并判斷這次訓(xùn)練是否犯規(guī)

甲乙,

接力區(qū)B

【答案】(1)5m(2)見解析

【解析】

(1)第一次訓(xùn)練，設(shè)乙運動員加速到交接棒時運動時間為r,則在甲運動員追擊乙運動員的過程中，有

12

so+-at'=vt

代人數(shù)據(jù)得

4=2s

t2=6.8s

乙運動員加速的時間

V

%=—=4As

a

A＞卻故舍去

交接棒處離接力區(qū)前端A處的距離為

x=—at2=5m

2

(2)第二次訓(xùn)練，乙運動員恰好與甲運動員共速時

V乙=at乙

乙運動員加速的時間

t乙=4.4s

設(shè)甲運動員在距離接力區(qū)前端A處為，時對乙運動員發(fā)出起跑口令，則在甲運動員追擊乙運動員的

過程中，有

代人數(shù)據(jù)得

5=24.2m

棒經(jīng)過接力區(qū)的時間為

L20

%=-=-s

棒u11

乙運動員恰好達(dá)到與甲運動員相同速度時的位移

1,

x乙==24.2m>20m

已經(jīng)出了接力區(qū)接棒，兩名運動員的交接棒動作沒有在20m的接力區(qū)內(nèi)完成，所以第二次訓(xùn)練犯規(guī).

13.如圖甲所示，為測定物體沖上粗糙斜面能達(dá)到的最大位移x與斜面傾角。的關(guān)系，將某一物體

每次以不變的初速率V。沿足夠長的斜面向上推出，調(diào)節(jié)斜面與水平方向的夾角優(yōu)實驗測得X與斜

面傾角。的關(guān)系如圖乙所示，取g=10m/sZ根據(jù)圖像求：

⑴物體的初速率加：

(2)物體與斜面間的動摩擦因數(shù)"；

(3)物體在斜面上能達(dá)到的位移x的最小值。

【答案】(1)4m/s；(2)0.5；(3除6n

【解析】

(1)由圖可知，當(dāng)夾角為90。時，x=0.80m,物體做豎直上拋運動，則由豎直上拋運動規(guī)律可知

喏=2gx

解得

%=小2gx=>/2x10x0.80m/s=4m/s

⑵當(dāng)夾角內(nèi)0時，戶1.60m

物體在水平方向做勻減速直線運動，由運動學(xué)規(guī)律可知

vo2-2ax

解得

?=5m/s2

由牛頓第二定律可得

/xmg=ma

解得

fi-0.5

(3)當(dāng)夾角為。時，物體做勻減速運動

由牛頓第二定律可得

-〃?gsinO-mgcosO=ma

由運動學(xué)規(guī)律可知

-vo2-2ax

_v；__________￡_________0.8_0.8

2g(sin0+〃cosd)2x10(sin0+0.5cos0)(sin0+0.5cos0)Vl+0.52sin(^+cz)

其中tana=0.5,當(dāng)6?+a=90°,sin(6+a)=l,此時位移最小，最小值為

x=—y[5m

25

14.如圖甲為玩具軌道，由直軌道和豎直光滑螺旋圓軌道和光滑四分之一圓弧軌道組成，玩具物塊

可被彈簧彈射器彈入軌道。在研究物塊在軌道運動過程中可認(rèn)為螺旋軌道與直軌道相切，四分之一

軌道與直軌道相切，如圖乙所示。已知直軌道長度=螺旋軌道和四分之一圓弧軌道半

徑均為R,直軌道和玩具物塊間的滑動摩擦因數(shù)為〃=竿，重力加速度為g。某次游戲時質(zhì)量為機(jī)

的玩具物塊被彈簧自A點以動能線八(未知)彈入軌道，玩具物塊到達(dá)軌道最高點9時恰好對軌道

無壓力。

⑴計算初動能/A；

(2)自A點以動能線人彈入軌道，判斷物塊能否滑上CO軌道，若不能請說明原因；若能請計算物塊上

升的最大高度。

91

【答案】(1)E^=-mgR.(2)物塊可以到達(dá)C點，h=-R

【解析】

(1)玩具物塊到達(dá)軌道最高點8'時恰好對軌道無壓力，重力提供向心力

mg=-Imv~2

r

%=廂

自A到9點過程，根據(jù)動能定理

-pmgL-mg2R=gmv^,-￡kA

L9c

(2)自夕到C點過程，根據(jù)動能定理

1212

-jumgL+nig2R=—mvc--mvB.

計算得

所以物塊可以到達(dá)c點，設(shè)上升高度為人

mgh=