2021年秋季高三物理开学摸底考试卷01江苏专用（解析版）

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.OsB.1.2sC.5/2sD.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/s2

B.滑块在2s末速度方向发生改变

C.滑块在2-4s内的位移与4-6s内的位移相同

D.滑块在0-6s内的平均速度等于0-2s内的平均速度

【答案】A

【解析】

AB.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—4.2c,2

a=------m/s=-2m/s

4

A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；

2

D.滑块在0-6s内的位移为4m,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Ao

3.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。=1

3

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

hocn2及..

rk=2rcos0=------kL

n3

故选Bo

4.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0

B.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-2mgsin0

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\'=ingsinO

A,<A，所以物块不可能发生滑动，选项C错误;

D.由于7Am="EgCOS。，则

得

nigJu2cos26^-sin20

%=—~~k------------

选项D正确。

故选D。

5.有一足够长斜面，倾角为g37。在斜面顶端以10m/s的速度水平抛出一个小石子，不计空气阻力,

g=10m/s2,>/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/s

C.经0.75s,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

,12

h=2gr

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

12

tan蚱2=4=里

x2%

计算可得

r=1.5s

A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=1Om/s

根据速度的合成，落点斜面上的速度为

v=《V：+V：=>/152+102=，325m/s

B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=%sin37°=6m/s

垂直于斜面方向上的加速度大小为

4,

a=%cos37°=wg=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

/=-^=7.5s

C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（）

V

A.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^

cosa

C.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；

BCD.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V

v=coLsina

所以

VV

V实=，①—

sinaAsina

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ni'D

A.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/nv~

G——=m—

rr

可得

GM

v=

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8c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/s

D.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=4m,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=ls,则波的传播速率为

A”,

v=—=4m/s

T

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29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400km~450km、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。

11.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

7钩码

长木板

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220V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。

4.205.70

乙

①已知相邻计数点间的时间间隔为0.1S,则小车的加速度。=m/s2（保留2位有效数字）;

②测得小车质量为0.5kg,钩码质量为0.1kg,重力加速度取g=10m/s2,则小车与长木板间的动摩擦

因素〃=___________：

③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0.500.14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220V的交流电源。

（2）①⑵根据加速度公式得

5,7~4,2x0.01m/s2-0.50m/s2

（4-i）r23x0.12

②[3]根据牛顿第二定律得

mg—从Mg=(m+M)a

解得

A=0.14

③[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)[5J16]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。

12.某跳伞运动员在一次跳伞表演中，离开距地/?=333m高的悬停直升机后，先做自由落体运动，

当自由下落〃i=125m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10m/s2,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)50m/s；(2)13s

【解析】

(1)由自由落体运动规律可得

V|=2gh

v,=j2g/4=5()m/s

(2)由自由落体运动规律可得

匕=

解得：4=5s

运动员减速过程，由匀变速直线运动规律可得

-H+v”,

v=-=26m/s

2

13.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Q30,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/-H

C)f

/W

L

【答案】(1)而；(2)后/；(3)-/

【解析】

(1)第一次在斜面上滑到顶端时

。=gsin30°=gg

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,

221

由速度分解关系得第二次小物块滑上传送带的速度

匕=匕=———=yfigl

2,tan30°"

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_M

4gNg

物块向右的位移

Vo+v9.o’

<3/

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

3

53。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=gt\

vo=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

3

X=g2

O

竖直位移

12

y=]g，2

又

tan53°=—

x

W=mgy

得

W=16(X)J

15.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