2021年秋季高三物理开学摸底考试卷02广东专用（解析版）

2021年秋季高三开学摸底考试卷02

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.如图为某运动员分享到微信朋友圈中的“悦跑”图，则该运动员在全程中（）

A.位移的大小为15.20km

B.位移的方向由图中的“END”指向"GO”

C.用时01：34：03指的是时间间隔

D.平均速度的大小为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线段的长度。所以位移大小小于15.20km路程为15.20km。

A错误；

B.位移的方向由图中的“GO”指向“END”。B错误：

C.01：34：03指的是完成跑步所用的时间，是时间间隔；C正确；

D.由于无法确定位移大小，所以平均速度无法确定。D错误。

故选Co

2..一滑块做直线运动的图像如图所示，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2sds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

A正确，B错误；

C.滑块在24s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：m/s,0-2s内的平均速度为2m/s,D错误。

故选Ao

3..用斗①"而“］是古代一种小型的人力提水灌田农具，是我国古代劳动人民智慧的结晶。如图所示,

两人双手执绳牵斗取水，在绳子长度一定时（）

A.两人站得越近越省力B.两人站得越远越省力

C.两边绳子与竖直方向夹角为60。时最省力D.绳子拉力大小与两人距离远近无关

【答案】A

【解析】

设绳长为/,两人间距为“，选。点为研究对象，因“06为同一根绳子，故”。、〃。对。点的拉力

大小相等，因此平衡时〃。、人。与水平方向的夹角相等，设为仇对。点受力情况如图所示

根据平衡条件得

由几何关系，可得

联立，可得

从上式可知，当d减小时，T减小。

故选A。

4.如图甲所示，绷紧的水平传送带始终以恒定速率匕运行，初速度大小为匕的小物块从与传送带等高

的光滑水平地面上的A处滑上传送带。若从小物块滑上传送带开始计时，小物块在传送带上运动的

丫7图像（以地面为参考系）如图乙所示。已知，则下列说法错误的是（）

A.4时刻，小物块离4处的距离达到最大

B.时刻，小物块相对传送带滑动的距离达到最大

C.时间内，小物块受到的摩擦力方向始终向右

D.073时间内，小物块始终受到大小不变的摩擦力作用

【答案】D

【解析】

A.在0~%时间内小物块向左减速，在“与时间内小物块向6加速，贝I"时刻，离4处的距离达到

最大，故A正确，不符合题意；

B.时刻前小物块相对传送带向左运动，之后相对静止，则知芍时刻小物块相对传送带滑动的距离

达到最大，故BE确，不符合题意；

c.0~G时间内，小物块相对传送带向左运动，受到的摩擦力方向始终向右，且大小不变，故C正

确，不符合题意；

D.由题图乙知，在L73时间内小物块做匀速直线运动，此时受力平衡，小物块不受摩擦力作用，

故D错误，符合题意。

故选D。

5.图甲为游乐场中一种叫“魔盘”的娱乐设施，游客坐在转动的魔盘上，当魔盘转速增大到一定值时，

游客就会滑向盘边缘，其装置可以简化为图乙。若魔盘转速缓慢增大，则游客在滑动之前（）

A.受到魔盘的支持力缓慢增大

B.受到魔盘的摩擦力缓慢增大

C.受到的合外力大小不变

D.受到魔盘的作用力大小不变

【答案】B

【解析】

AB.设转盘斜面倾角为仇对人受力分析如下

水平方向和竖直方向分别有

解得

则随着魔盘转速缓慢增大，则人受到魔盘的支持力N缓慢减小，人受到魔盘的摩擦力/缓慢增大，

选项A错误，B正确；

C.根据弓=〃心，可知，随转速增加人受到的合外力大小增大，选项C错误；

D.人受到魔盘的作用力是支持力和摩擦力的合力，其大小为

则大小随着转速的增加而增大，选项D错误。

故选Bo

6.当地时间10月6日中午，瑞典皇家科学院将2020年诺贝尔物理学奖一半授予英国科学家罗杰•彭

罗斯，另一半授予德国科学家莱茵哈德・根泽尔和美国科学家安德里亚•格兹，以表彰他们在天体物理

学领域的贡献。为方便对天体物理学领域的研究以及实现对太空的进一步探索，人类计划在太空中

建立新型空间站，假设未来空间站结构如图甲所示。在空间站中设置一个如图乙所示绕中心轴旋转

的超大型圆管作为生活区，圆管的内、外管壁平面与转轴的距离分别为舄、与。当圆管以一定的角

速度。转动时，在管中相对管静止的人（可看作质点）便可以获得一个类似在地球表面的“重力”，

以此降低因长期处于失重状态对身体健康造成的影响。已知地球质量为地球半径为R,引力常

量为G,地球自转周期为T。当空间站在地球静止同步轨道上运行时，管道转动的角速度。大小为

)

1

*2兀1[GM0画「3/4兀2[GM

DBc

A-T-尉天'-示辰D.｛丽产

【答案】B

【解析】

空间站在地球静止同步轨道上运行时，外管壁转动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

故选Bo

7.一质量为m的物体以某一速度冲上一个倾角为37。的斜面，其运动的加速度的大小为0.9g。这个

物体沿斜面上升的最大高度为“，则在这过程中（）

A.物体的重力势能增加了0.9/ng”B.物体的机械能损失了0.5mg”

C.物体的动能损失了0.5/ngHD.物体的重力势能增加了0.6mg”

【答案】B

【解析】

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

BC.物体上滑过程，根据牛顿第二定律有

F价="?gsin3>1°+Ff=ma

解得

Ff=03mg

动能减小量等于克服合力做的功

W^=F-=1.5mgH

1rsin37

物体的机械能损失等于克服阻力做的功

H

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

rsin37

故B正确，C错误。

故选Bo

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.图示为运动员在水平道路上转弯的情景，转弯轨迹可看成一段半径为R的圆弧，运动员始终与自

行车在同一平面内。转弯时，只有当地面对车的作用力通过车（包括人）的重心时，车才不会倾倒。

设自行车和人的总质量为轮胎与路面间的动摩擦因数为"，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重

力加速度为g。下列说法正确的是（）

A.车受到地面的支持力方向与车所在平面平行

B.转弯时车不发生侧滑的最大速度为万商

C.转弯时车与地面间的静摩擦力一定为

D.转弯速度越大，车所在平面与地面的夹角越小

【答案】BD

【解析】

A.车受到的地面的支持力方向垂直地面，与车所在的平面不平行，故A错误；

B.设自行车受到地面的支持力为N,则有

由平衡条件有

N=Mg

根据牛顿第二定律有

V2

A

代入数据解得

故B正确；

CD.地面对自行车的支持力N与摩擦力/的合力过人与车的重心，设。为自行车与地面的夹角，则

解得

.Mg

尸tan，

1_一

tan。gR

转弯速度越大，车所在平面与地面的夹角越小，转弯时车与地面间的静摩擦力不一定为"但，C错

误，D正确。

故选BDe

9.如图所示，篮球运动员投篮的出手高度//,出手点距离篮筐的水平距离L篮筐高H,出手瞬间篮

球速度为抛射角为仇篮球恰好无碰撞的投入篮篦，篮球质量为〃?，忽略空气阻力影响。则下

列说法正确的是()

A.篮球出手后到投入篮筐过程中机械能守恒

B.篮球出手后到投入篮筐的时间为一^

C.以地面为零势面，篮球刚进入篮筐时的机械能为机gH

D.篮球刚进入篮筐时的速度为-2g(”-〃)

【答案】ABD

【解析】

A.忽略空气阻力，篮球出手后做斜抛运动，篮球出手后到投入篮筐过程中只有重力做功，机械能

守恒，A正确；

B.篮球水平方向做匀速直线运动，所以篮球出手后到投入篮筐的时间为

因此运动的时间

B正确；

C.以地面为零势面，篮球刚进入篮筐时速度不等于零，所以此时的机械能大于，阳，

C错误；

D.根据机械能守恒得

可得

D正确。

故选ABD»

10.如图所示，一内外侧均光滑的半圆柱槽置于光滑的水平面上。槽的左侧有一竖直墙壁。现让一小

球(可视为质点)自左端槽口A点的正上方从静止开始下落，与半圆槽相切并从A点入槽内。则下

列说法正确的是()

A.小球在槽内运动的全过程中，只有重力对小球做功

B.小球在槽内运动的全过程中，小球与槽组成的系统机械能守恒

C.小球从最低点向右侧最高点运动的过程中，小球与槽组成的系统水平方向上的动量守恒

D.小球离开右侧槽口以后，将做竖直上抛运动

【答案】BC

【解析】

A.小球在槽内运动的全过程中，从刚释放到最低点，只有重力做功，而从最低点开始上升过程中，

除小球重力做功外，还有槽对球作用力做负功，故A错误；

B.小球在槽内运动的全过程中，从刚释放到最低点，只有重力做功，而从最低点开始上升过程中，

除小球重力做功外，还有槽对球作用力做负功，但球对槽作用力做正功，两者之和正好为零，所以

小球与槽组成的系统机械能守恒，故B正确；

C.小球从最低点向右侧最高点运动的过程中，槽离开墙壁，小球与槽组成的系统在水平方向上不受

外力，故水平方向动量守恒，故C正确；

D.小球离开右侧槽口时，有水平速度，也有竖直向上速度，所以小球相对于地做斜上抛运动，故D

错误。

故选BCo

三、非选择题：共54分，第11~14题为必考题，考生都必须作答。第15~16题为选考

题，考生根据要求作答。

（-）必考题：共42分。

11.图甲所示为某同学研究“在外力一定的条件下，物体的加速度与其质量间的关系''的实验装置示意

图.

（1）下面列出了一些实验器材：打点计时器、纸带、带滑轮的长木板、垫块、小车和祛码、砂桶和

砂、刻度尺.除以上器材外，还需要的实验器材有.

A.秒表B.天平（附祛码）C.低压交流电流D.低压直流电源

（2）实验中，需要补偿打点计时器对小车的阻力及其它阻力：小车放在木板上，后面固定一条纸带，

纸带穿过打点计时器.把木板一端垫高，调节木板的倾斜度，使小车在不受绳的拉力时能

（选填“拖动纸带''或"不拖动纸带”）沿木板做匀速直线运动.

（3）实验中，为了保证砂和砂桶所受的重力近似等于使小车做匀加速运动的拉力，砂和砂桶的总质

量机与小车和车上祛码的总质量M之间应满足的条件是.这样，在改变小车上祛码的质

量时，只要砂和砂桶质量不变，就可以变为小车所受拉力几乎不变.

（4）如图乙所示，A、8、C为三个相邻的计数点，若相邻计数点之间的间隔为T,A、8间的距

离为士、B、C间的距离为与，则小车的加速度〃=.已知T=0.10s,西=5.90cm,

々=6.46cm,则m/s）（结果保留2位有效数字）.

（5）在做该实验时，另一位同学以小车的加速度的倒数!为纵轴，以上车和车上祛码的总质量M为

横轴，描绘出--M图象.假设实验中他已经完全消除了摩擦力和其它阻力的影响，但〃7与“并没

a

满足本实验所需的条件；则从理论上分析，图丙中能够正确反映他所得到的关系的示意图是

a

【答案】BC拖动纸带机号^Mm/s2c

【解析】

(1)研究“在外力一定的条件下，物体的加速度与其质量间的关系''的实验，所以用天平测量小车的质

量，用交流电源供打点计时器使用，所以BC选项是正确的；

(2)平衡摩擦力时，把木板一端垫高，调节木板的倾斜度，使小车在不受绳的拉力时能拖动纸带沿木

板做匀速直线运动即可；

(3)假设小车的加速度为。，拉力为F对砂和砂桶：mg-F=ma.对小车：F=Ma；联立得：尸=学区，

M+171

故只有在M的情况下近似认为拉力等于，咫.

(4)由Ar="72得：。=与土，代入数据得：a=，而累90cm=56cm/s?=0.56m/s?；

(5)根据牛顿第二定律得：a=-^-,P'lJ-=—A/+-,则以工为纵轴，以总质量M为横轴，作出

M+mamgga

的图象为一倾斜直线，且纵截距为工，所以C选项是正确的：

g

12.某同学利用图a所示装置验证动能定理。

(1)把木板的一端垫高，以补偿打点计时器对小车的阻力及其他阻力。调节木板的倾斜度，使小车在

不受牵引时能拖动纸带沿木板做运动。将槽码、小车、打点计时器、纸带安装好。接通电源,

槽码下落，带动小车运动并打出纸带。

(2)某次实验得到的纸带及相关数据如图6所示，相邻两点的时间间隔为0.02s,从图(6)给出的数

据中可以得到，打出B点时小车的速度大小ve=m/s,打出P点时小车的速度大小

vp=m/So若槽码的质量为50g,g取9.8m/s2,则从B到P的过程中，合力对小车做的功

W=______J。(结果均保留2位小数)

(3)根据该方案计算出小车动能的增量AEk,总会略小于W,其原因是

【答案】匀速(或匀速直线)0.361.800.25小车所受的合力(细线的拉力)小于槽

码所受的重力

【解析】

(1)”］调节木板的倾斜高度，使小车在没有拉力的作用下沿斜面做匀速直线运动；

(2)[2]根据匀变速直线运动中间时刻的速度等于平均速度可得B点的速度为

[3]P点的速度为

[4]从8到P的过程中，合力对小车做的功

(3)⑸小车加速运动时，小车与槽码组成连接体，连接体的合力等于槽码的重力，所以小车的合力小

于槽码的重力，所以根据该方案计算出小车动能的增量△心,总会略小于W。

13.某电视娱乐节目装置可简化为如图所示模型，倾角Q37。的斜面底端与水平传送带平滑接触，传

送带BC长L=6m,始终以w=4m/s的速度顺时针运动。一个质量机=lkg的物块由距斜面底端高度

/h=5.4m的A点静止滑下，物块通过B点时速度的大小不变。物块与斜面、物块与传送带间动摩擦

因数分别为A1=0.5、〃2=0.2,传送带上表面距地面的高度”=5m,g取10m/s2,sin37°=0.6,cos37°=0.8。

(1)求物块下滑到B点的速度VB；

(2)求物块由B点运动到C点的时间；

(3)求物块落到。点时的速度。

【答案】⑴%=6m/s；⑵r=1.25s；(3)vD=10.8m/s

【解析】

(1)由动能定理得

解得

(2)物块先做匀减速运动，山牛顿第二定律得

解得

物块减速到4m/s的时间和位移

物块后做匀速运动

物块由B点运动到C点的时间

(3)由机械能守恒定律

解得

14.如图，半径为R的四分之一竖直平面内圆弧轨道和水平面都是光滑的，圆弧轨道末端C点切线水

平，紧靠C点停放质量可忽略平板小车，水平板面与C点等高，车的最右端停放质量叱的小物块2。

物块2与板动摩擦因数为〃2,质量为g的小物块1从图中A点由静止释放，无碰撞地从8点切入圆

轨道，已知AB高度差//=??,叫=〃“=，〃，设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度为g。

(1)求小物块1进入圆轨道时在8点的向心加速度大小所以及到达C点速度大小vc:

(2)小物块1从C点滑上小车，它与小车平板间动摩擦因数为“，若从〉任,要使两物块不相碰，水

平板车长度L至少为多少？

【答案】(l)g;2痈；(2)—

【解析】

(1)设小物块1进入圆轨道时的速度大小为V,根据动能定理可得

其中辰凡解得

则小物块1在B点的向心加速度大小

方向向右；从开始到C点，根据动能定理可得

解得

(2)小物块1从C点滑上小车，若川＞收，则小物块1与小车一起以速度vc向右运动，小物块，如

相对于小车向左运动，当二者的速度刚好相等时相遇，水平板车长度最小，由于系统水平方向不受

外力作用，系统动量守恒，取向右为正、根据动量守恒定律可得

miVc=(»7|+wi2)V1

解得

根据能量关系可得

解得

(-)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。

15」选修3-3]

(1)如图所示，一定质量的理想气体发生如图所示的状态变化，从状态A到状态8,在相同时间内

撞在单位面积上的分子数(选填“增大”、“不变”或"减小”)，从状态4经8、C再回到状态A,

气体吸收的热量______放出的热量(选填"大于”、"小于”或“等于

【答案】减小大于

【解析】

UJ12]理想气体从状态A到状态8,压强不变，体积变大，分子的密集程度减小，所以在相同时间内

撞在单位面积上的分子数减小，从状态A经从C再回到状态A,内能不变，一个循环过程中，A到

B气体对外做的功

8到C过程中外界对气体做功

C到4体积不变不做功，所以

根据

解得。=2J

即一个循环气体吸热2J,所以一个循环中气体吸收的热量大于放出的热量。

(2)如图所示，圆柱形