山东省新高考地区最新高三物理上学期入学调研试题一含解析
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山东省新高考地区2021届高三物理上学期入学调研试题(一)(含解析)
注意事项:
1。
答题前,先将自己的姓名、准考证号填写在试题卷和答题卡上,并将准考证号条形码粘贴在答题卡上的指定位置.
2.选择题的作答:每小题选出答案后,用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑,写在试题卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效.
3.非选择题的作答:用签字笔直接答在答题卡上对应的答题区域内。
写在试题卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效.
4.考试结束后,请将本试题卷和答题卡一并上交。
一、选择题(本大题共12小题,每小题4分。
在每小题给出的四个选项中,第1~8题只有一项是符合题目要求,第9~12题有多项符合题目要求,全部选对的得4分,选对但不全的得2分,有选错的得0分)1。
2020年7月23日12时41分,长征五号遥四运载火箭托举着我国首次火星探测任务“天问一号”探测器,在中国文昌航天发射场成功发射。
天问一号探测器将在地火转移轨道飞行约7个月后,到达火星附近,通过“刹车"完成火星捕获,进入环火轨道,并择机开展着陆、巡视等任务,进行火星科学探测。
下列说法正确的是()
A。
“天问一号”号从地球到火星的位移大小就是其运行轨迹的长度
B。
“7月23日12时41分”指的是时间间隔
C. 研究“天问一号”探测器在地火转移轨道飞行的轨迹时,可以将探测器看成质点
D. “天问一号”从地球飞到火星的时间决定于它的最大瞬时速度
【答案】C
【解析】
【详解】A.“天问一号”号从地球到火星做曲线运动,位移大小和其运行轨迹的长度不相等,故A错误;
B.“7月23日12时41分”指的是一瞬间即时刻,故B 错误;
C.研究“天问一号”探测器在地火转移轨道飞行时,探测器大小对轨迹影响不大,可以将探测器看成质点,故C正确;
D.“天问一号”从地球飞到火星的时间决定于它的平均速度,故D 错误.
故选C。
2. 甲、乙两车在同一水平道路上,一前一后相距4x m =,乙车在前,甲车在后,某时刻两车同时开始运动,两车运动的x t -图象如图所示,则下列表述正确的是( )
A. 乙车做曲线运动,甲车做直线运动
B. 甲车先做匀减速运动,后做匀速运动
C. 乙车的速度不断减小
D. 两车相遇两次
【答案】D
【解析】
【详解】乙车的x t -图象虽为曲线,但这不是运动轨迹,且图象只能表示正反两个方向的直线运动,故A 错误.位移时间图象的斜率等于速度,由题图可知:甲车在前6s 内沿负向做匀速直线运动,6s 处于静止状态,故B 错误.由于乙车图象的斜率大小增大,即其速度逐渐增大,故C错误.在x t -图象中两图线的交点表示两车相遇,故两车相遇两次.故D正确。
故选D .
【点睛】对于位移时间图象,关键抓住斜率等于速度,交点表示两车相遇,来分析两车的运动情况.
3。
“道路千万条,安全第一条.”《道路交通安全法》第四十七条规定:“机动车行经人行横道,应减速行驶;遇行人正在通过人行横道时,应停车让行.”一辆汽车以5m/s 的速度匀速行驶,驾驶员发现前
方的斑马线上有行人通过,随即刹车使车做匀减速直线运动至停止.若驾驶员的反应时间为0。
5s ,汽车在最后2s 内的位移为4m ,则汽车距斑马线的安全距离至少为( )
A. 5.5m
B 。
6.25m
C 。
7.5m ﻩ
D 。
8.75m 【答案】D
【解析】
【详解】设汽车匀减速的加速度大小为a ,由汽车在最后2s 内的位移为4m 得:212
x at =,解得:2222224m/s 2m/s 2x a t ⨯===,故汽车的刹车位移为:22000550.5m 8.75m 222
v x v t a =+=⨯'+=⨯ ,故AB C错误,D 正确;
4. 如图所示,倾角为θ的斜面体c 置于水平地面上,物块b 置于斜面上,通过跨过光滑定滑轮的细绳与小盒a 连接,连接b的一段细绳与斜面平行,连接a 的一段细绳竖直,a连接在竖直固定在地面的弹簧上.现向盒内缓慢加入适量砂粒,a 、b 、c 始终处于静止状态.下列判断正确的是( )
A. c 对b 的摩擦力可能减小
B. 地面对c 的支持力可能增大
C。
地面对c 的摩擦力可能不变
D 。
弹簧的弹力可能增大
【答案】A
【解析】
【详解】盒子a 受重力、拉力和弹簧的支持力而平衡,随着沙子质量的增加;由于不知道b 的重力沿着
斜面方向的分力与细线拉力的大小关系,故不能确定静摩擦力的方向,静摩擦力可能增加、可能减小,有可能先减小后增大,故A正确;对a分析可知,a处于静止状态,加入适量砂粒后重力变大,弹簧弹力不变,绳子的张力变大;对b与c整体分析,受重力、支持力、拉力和向左的静摩擦力,故地面对c的支持力一定减小,摩擦力一定变大,故BCD错误。
5。
如图,质量均为m的两个木块P和Q叠放在水平地面上,P、Q接面的频角为θ,现在Q上加一水平推力F,使P、Q保持相对静止一起向左匀速运动,下列说法正确的是()
A。
P木块所受合力向左
B. Q与地面间的动摩擦因数μ
2F mg
=
C.P、Q之间可能光滑
D。
若突然撤去F后,P、Q依然保持相对静止一起向左匀速运动
【答案】B
【解析】
【详解】P、Q保持相对静止一起向左匀速运动,可知P木块所受合力为零,选项A错误;以P、Q整体为研究对象,在竖直方向上合力为零,故地面对Q的支持力FN=2mg,水平方向F=f=μFN,解得Q与
地面间的动摩擦因数
2F mg
μ=,选项B正确;P受到向下的重力和垂直斜面向上的支持力,但P的合力为0,则必然受到沿斜面向上的摩擦力,选项C错误;若突然撤去F后,因地面对Q有摩擦力作用,可知P、Q不可能一起向左匀速运动,故D错误.
6。
如图所示,山坡上两相邻高压塔A、B之间架有匀质粗铜线,平衡时铜线呈弧形下垂,最低点在C,已
知弧线BC的长度是AC的3倍,而左塔B处铜线切线与竖直方向成β=30°角.问右塔A处铜线切线与竖直方向成角α应为( )
A.30°ﻩB. 45°C。
60°ﻩD。
75°
【答案】C
【解析】
【详解】设AB两端绳上拉力分别为FA、F B,铜线质量为m,在水平方向,ABC整体受力平衡,有:FAsinα=F B sinβ;
在竖直方向,BC段受力平衡,有:F B cosβ=3
4
mg;(AC段对C端的力方向水平向右);
在竖直方向,AC段受力平衡,有:FAcosα=1
4 mg;
联立解得:tanα=3tanβ
所以,α=60°,故ABD错误,C正确.
7。
如图所示,一足够长的斜面体静置于粗糙水平地面上,一小物块沿着斜面体匀速下滑。
现对小物块施加一水平向右的恒力F,当物块运动到最低点之前,下列说法正确的是( )
A。
物块与斜面体间的弹力不变
B 。
物块与斜面体间的摩擦力减小
C 。
斜面体与地面间的弹力不变
D. 斜面体与地面间的摩擦力始终为0
【答案】D
【解析】
【详解】AB .设斜面的倾角为α,不加推力F 时,滑块匀速下滑,受重力、支持力和摩擦力,根据共点力平衡条件,支持力
N=mg cos α
摩擦力
f =m
g sin α故动摩擦因数
tan f N
μα=
=对小物块施加一水平向右的恒力F 后,支持力N ′=mg cos α+F sin α
变大;滑动摩擦力f′=μN ′,也变大,故AB 错误;
CD .不加推力F 时,根据平衡条件,滑块受的支持力和摩擦力的合力竖直向上,根据牛顿第三定律,滑块对斜面体的压力和摩擦力的合力竖直向下,故斜面体相对地面没有滑动趋势,斜面体不受摩擦力;加上水平推力后,滑块对斜面体的摩擦力和压力同比例增加,其合力方向依旧是竖直向上(大小变大,方向不变);同理,根据牛顿第三定律,滑块对斜面体的压力和摩擦力的合力依旧是竖直向下(大小变大,方向不变),故斜面体相对地面仍然没有滑动趋势,故斜面体仍然不受摩擦力,但对地压力变大了,故C 错误,D 正确。
故选D 。
8。
如图,两个质点P 、Q在光滑的水平面上分别以一定的速度同时向右运动,此时分别作用水平向左的力F 1、F2,其中F1的大小不变,F2大小由零逐渐增大,它们恰好同时向右运动到最远,且位移大小相
等,在此过程中,两质点的瞬时速度v P与vQ的关系应该是( )
A.vP>v Q
B. 先v P > v Q,后v P 〈 vQ,最后v P = vQ= 0
C.vP〈v Q
D.先v P < vQ,后v P > vQ,最后vP = vQ = 0
【答案】B
【解析】
【详解】两个质点运动的的v t图象如图所示.
在v t图象上,任一点的切线的斜率数值上等于在该时刻的加速度,由于Q的加速度由零不断增大,曲线切线斜率的绝对值也应从零开始不断增大,即曲线的切线应从水平状态开始不断变陡,那么只有向右边凸出的下降的曲线才能满足这样的条件,又因Q与P的运动时间相等,所以曲线的终点也应在t0,Q与P的运动位移大小相等,所以曲线包围的面积应等于ΔP0Ot0的面积,根据这些要求,曲线的起点,即质点Q的初速度vQ0必定小于P点的初速度vP0,且两条v t图象必定会相交,如图中的实线所示,图中的两条虚线表示的质点Q的v t图象都不满足题设条件(P与Q的位移大小相等),所以B正确。
故选B。
【点睛】这是用解析法很难下手的题目,但若能利用题设条件,分析并画好两个质点的v-t图像,就能很快找到答案.
9. 一名宇航员在某星球上完成自由落体运动实验,让一个质量为2 kg的小球从一定的高度自由下落,测得在第5 s内的位移是18 m,则()
A 。
小球在2 s末的速度是8 m/s
B. 小球在第5 s 内的平均速度是3。
6 m/s
C. 小球在第2 s 内的位移是2 m
D . 小球在5 s内的位移是50 m
【答案】AD
【解析】
【详解】A、由题意知第5 s 内的位移是18 m ,根据自由落体公式有:2212111822
gt gt -=,其中t 1 = 5s ,t2 = 4s ,解得g =4m/s2,所以2s 末的速度v =gt =8m/s,故A 正确.
B 、第5s 内的平均速度18m/s v =,故B 错误.
C 、小球在第2s 内的位移2221
1(4241)6m 22
h =⨯⨯-⨯⨯=,故C 错误.D 、物体在5s 内的位移2145m 50m 2
h =⨯⨯=,故D 正确.故选AD 。
【点睛】解决本题的关键掌握自由落体运动的规律,注意星球上重力加速度和地球的重力加速度不同.
10. 如图所示,重力均为G的两小球用等长的细绳a、b悬挂在O点,两小球之间用一根轻弹簧连接,两小球均处于静止状态,两细绳a、b 与轻弹簧c 恰构成一正三角形.现用水平力F 缓慢拉动右侧小球,使细绳a最终竖直,并保持两小球处于静止状态,则下列说法正确的是( )
A. 最终状态与初态相比,细绳a的拉力变大
B. 最终状态与初态相比,细绳b 的拉力变大
C . 最终状态与初态相比,轻弹簧c 的弹力变小
D . 最终状态时,水平拉力F 【答案】BC
【解析】
【详解】A .初始状态时,细线a 的拉力
cos30a mg T ︒==末状态时,细线a 的拉力等于左侧小球的重力,细线的拉力变小,故A 错误;
BC .初始状态时,弹簧的弹力
F c=mg tan 30︒mg 末状态时弹簧的弹力为零,变小,初始状态时,细线b的拉力
cos30b mg T ︒==末状态时,右侧小球受到竖直向下的重力、b 的拉力和水平向右的拉力F 、b 的竖直向上的拉力等于重力,弹簧恢复原长,细线b 与竖直方向的夹角大于60︒,细线b 的拉力
'2cos 60
b mg T mg ︒>
=细线b 的拉力变大,故BC 正确;D .因为细线b 与竖直方向的夹角大于60︒,所以水平拉力F 的大小
F >mg tan 60︒g
故D错误。
故选BC 。
11。
甲、乙两车在平直公路上同向行驶,其v t -图像如图所示。
已知两车在3s t =时并排行驶,则( )
A. 在1s t =时,甲车在乙车后
B。
在0t =时,甲车在乙车前75m
C. 两车另一次并排行驶的时刻是2s
t =D. 甲、乙车两次并排行驶的位置之间沿公路方向的距离为40m
【答案】BD
【解析】
【详解】B.由于在v t -图像中,图线与坐标轴围成的面积表示位移,两车在3t s =时并排行驶,此时
1330m 45m 2
x =⨯⨯=甲110253m 52.5m 2
x =⨯+⨯=乙()所以0t =时甲车在前距乙车的距离为
75m
L x x =-=乙甲B项正确。
A C.当1t s =时,
1110m 5m 2
x '=⨯⨯=甲1(1015)1m 12.5m 2
x '=⨯+⨯=乙此时
12.5m
x x L ''=+=乙甲所以另一次并排行驶的时刻为1t s =,故AC 项错误;
D .两次并排行驶的位置沿公路方向相距40m L x x '''=-=乙乙,故D 项正确.
故选BD 。
12. 为了备战2020年东京奥运会,我国羽毛球运动员进行了如图所示的原地纵跳摸高训练.已知质量
m =60 kg 的运动员原地静止站立(不起跳)摸高为2。
10m,比赛过程中,该运动员先下蹲,重心下降
0.5m ,经过充分调整后,发力跳起摸到了2.90m 的高度。
若运动员起跳过程视为匀加速运动,忽略空气阻力影响,g 取10 m/s 2。
则( )
A . 运动员起跳过程处于超重状态
B. 起跳过程的平均速度比离地上升到最高点过程的平均速度大C. 起跳过程中运动员对地面的压力为960N D. 从开始起跳到双脚落地需要1.05s 【答案】AD 【解析】
【详解】A .在起跳过程中可视为匀加速直线运动,加速度方向竖直向上,所以运动员起跳过程处于超重状态,故选项A 正确;
B .在起跳过程中做匀加速直线运动,起跳过程的平均速度
1022
v v
v +=
=运动员离开地面后做竖直上抛运动,离地上升到最高点过程的平均速度
2022
v v
v +=
=故选项B 错误;
C .运动员离开地面后做竖直上抛运动,根据2
2gh v =可知
4m/s
v ===在起跳过程中根据速度位移公式可知2
2a h v ∆=
解得
22
22
4m/s 16m/s 220.5
v a h ===∆⨯对运动员根据牛顿第二定律可知
N F mg ma
-=解得
1560N
N F =根据牛顿第三定律可知,对地面的压力为1560N,故选项C 错误;D .起跳过程运动的时间
14
s 0.25s 16
v t a =
==起跳后运动的时间
20.4s v
t g
=
=故运动的总时间
122 1.05s
t t t =+=故选项D 正确。
故选AD 。
二、非选择题(本题共6小题,共52分.把答案填在题中的横线上或按题目要求作答。
解答题应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤,只写出最后答案的不能得分.有数值计算的题,答案中必须明确写出数值和单位)
13. 如图甲所示,一条质量和厚度不计的纸带缠绕在固定于架子上的定滑轮上,纸带的下端悬挂一质量为
m 的重物,将重物由静止释放,滑轮将在纸带带动下转动.假设纸带和滑轮不打滑,为了分析滑轮转动时角
速度的变化情况,释放重物前将纸带先穿过一电火花计时器,交变电流的频率为50 Hz ,如图乙所示,通过研究纸带的运动情况得到滑轮角速度的变化情况.下图为打点计时器打出来的纸带,取中间的一段,在这
一段上取了7个计数点A、B 、C 、D、E 、F、G ,每相邻的两个计数点间有4个点没有画出,其中:
x 1=8.05 cm 、x 2=10.34 cm 、x3=12。
62 c m、x 4=14。
92 cm 、x 5=17。
19 cm 、x6=
19.47c m.
(1)根据上面的数据,可以求出D点的速度vD=______m /s;(结果保留三位有效数字)
(2)测出滑轮半径等于3.00 cm ,则打下D 点时滑轮的角速度为______r ad/s;(结果保留三位有效数字)
(3)根据题中所给数据求得重物下落的加速度为______m/s 2.(结果保留三位有效数字)【答案】 (1). 1。
38 (2). 46.0 (3). 2.29【解析】
【详解】(1)根据匀变速直线运动的中间时刻的瞬时速度等于平均速度可知D点的瞬时速度:
2(12.6214.92)10 1.38m/s 220.1
D C
E v T -+⨯===⨯。
(2)由v=ωr,则D 时刻的角速度: 1.38
46.0rad/s 0.03
D v r ω=== .(3)根据2s aT ∆= 可知
()()()()45612322
2
2
14.92 +17.19 +19.478.05 +10.34 +1099012.62 2.1.29m/s x x x a x T x x -++-++==⨯=-⨯14. 如图所示,某实验小组同学利用DIS 实验装置研究支架上力的分解,A、B 为两个相同的双向力传感器,该型号传感器在受到拉力时读数为正,受到压力时读数为负。
A连接质量不计的细绳,可沿固定的板做圆弧形移动;B 固定不动,通过光滑铰链连接长0.3 m 的杆;将细绳连接在杆右端D点构成支架。
保持杆在水平方向,g 取10 m/s 2,按如下步骤操作:
①测量绳子与水平杆的夹角∠AOB=θ;
②对两个传感器进行调零;
③用另一根绳在D点悬挂一个钩码,记录两个传感器的读数;
④取下钩码,移动传感器A改变θ角.
重复上述实验步骤,得到表格。
F1/N1.0010。
580…1。
002…
F2/N—0。
868-0.291…0.865…
θ30˚60˚…150˚…
(1)根据表格,A传感器对应的是表中力_____(填“F1”或“F2”);钩码质量为______kg(保留一位有效数字).
(2)本实验中多次对传感器进行调零,对此操作说明正确的是________。
A.因为事先忘记调零
B。
何时调零对实验结果没有影响
C.为了消除横杆自身重力对结果的影响
D.可以完全消除实验的误差
【答案】 (1). F1(2)。
0.05 (3). C
【解析】
【详解】(1)[1][2]由表格数据可知,F1都是正值,传感器受到的都是拉力,因绳子只能提供拉力,故A传感器对应的是表中力F1.
对结点O 受力分析有:
F 1sin 30°=mg
解得
m=0。
05 kg 。
(2)[3]本实验中多次对传感器进行调零,为了消除横杆自身重力对结果的影响,故选C.
15. 滑水运动是一项非常刺激的水上运动,研究发现,在进行滑水运动时,水对滑板的作用力F N 垂直于板面,大小为kv 2,其中v 为滑板运动的速率(水可视为静止).某次滑水运动,如图所示,人和滑板的总质量为m,在水平牵引力作用下,当滑板和水面的夹角为θ时,滑板和人做匀速直线运动 ( 忽略空气阻力,重力加速度g 取10m/s 2), 求此时:
(1)水平牵引力有多大?(2)滑板前进的速度有多大?
【答案】(1)tan F mg θ=(2)v =【解析】【分析】
(1)对滑板和人整体受力分析,然后运用共点力平衡条件列式求解;
(2)根据平衡条件求出支持力后,根据题中的支持力和速度关系公式求解滑板的速率.【详解】(1)把人和滑板作为整体受力分析,如图所示
水平方向上: sin N F F θ= 竖直方向上: cos N mg F θ= 解得: tan F mg θ=
cos N mg
F θ
=
(2) 匀速直线运动时有:2
N F kv =
解得:v =
【点睛】本题关键是对物体受力分析,运用共点力平衡条件求出各个力后,再根据题意求解速度。
16。
如图甲所示,滑道项目大多建设在景区具有一定坡度的山坡间,成为游客的代步工具,又可以增加游玩的趣味性,在某景区拟建一个滑道,示意图如图乙,滑道共三段,第一段是倾角比较大的加速下坡滑道AB ,第二段是倾角比较小的滑道BC ,游客在此段滑道恰好做匀速运动,若游客从静止开始在A 点以加速度1a 做匀加速运动,经过4s 到B 点并达到最大速度16m/s ,然后进入BC 段做匀速运动,设计的第三段上坡滑道CD 作为下客平台,使游客做匀减速运动后速度减为零(乘客经过两段轨道衔接处可视作速度大小不变),游客乘坐滑道,从山顶A 处到达下客平台D处总共用时8.5s ,游客在各段滑道运动的总路程为92m ,求:
(1)在AB 段运动加速度1a 的大小;(2)乘客在BC 段匀速运动的时间0t 。
【答案】(1)4m /s 2;(2)3s 【解析】
【详解】(1)在AB 段,由运动学公式得
B 0v v a t
-=
∆代入数据解得
a 1=4m /s 2
(2)AB 段位移为
112
v L t =
BC 段位移为
20
L vt =CD 段位移为
332
v L t =
总位移为
L=L 1+L2+L 3t =t 1+t0+t3
可得
()002
v
L t t vt =
-+代入数据解得
03s
t =17. 在竖直墙壁的左侧水平地面上,放置一个边长为a 、质量M =1k g的正方体ABC D,在墙壁和正方体之间放置一半径R =1m 、质量为m 的光滑球,正方体和球均保持静止,如图所示。
球的球心为O ,OB
与竖直方向的夹角为θ,正方体的边长a >R ,正方体与水平地面的动摩擦因数μg =10m/s 2,并认为最大静摩擦力等于滑动摩擦力。
(1)若θ=45︒,m=1k g,竖直墙壁对球的弹力是多大?
(2)改变正方体到墙壁之间的距离,当正方体的右侧面A B到墙壁的距离小于某个值L 时,则无论球的质
量是多少,球和正方体都始终处于静止状态,且球没有掉落地面,请问这个距离的值L 是多少?
【答案】(1)10N ;(2)1.5m【解析】
【详解】(1)以球为研究对象,受力如图
小球受力平衡,墙壁对球的弹力
N 2=mg tan θ=10N
(2)以正方体和球整体为研究对象,竖直方向受重力(M+m)g 和地面的支持力F N,水平方向受墙壁的弹力N 2和地面的摩擦力Ff,根据平衡条件有
FN =(M +m )g N 2=mg t anθ≤F f
且F f =μF N,得
()
tan m M m
μθ+≤
=
无论球的质量是多少都必须满足以上条件,则
tan θ即
θ≤30︒
故
3
sin 30 1.5m 2
L R R R ︒+=
=…18. 在平直的公路上一辆汽车和一辆摩托车同向匀速行驶,汽车的速度大小125m /s v =;摩托车的速度大小210m /s v =.如图所示,在两车并排相遇时汽车因故开始刹车,加速度大小25m /s a =,在以后的运动中,求
⑴汽车从开始刹车到停止所经历的时间;⑵汽车停止前,两车之间的最大距离;
⑶从汽车开始刹车,经过多长时间两车再次并排相遇.【答案】(1)5s(2)22.5m (3)6.25s 【解析】
【详解】(1)汽车自开始刹车至停止:
10
0v at =-得:
05s
t =(2)设经时间t两车间的距离最大,此时两车速度相等.
1
2v v '= 1
1v v at '=-得:
3s
t =
两车速度相等之前,汽车位移:
2111
52.5m
2
x v t at =-=摩托车位移:
2230m
x v t ==汽车停止前,两车之间的最大距离:
max 1222.5m
x x x =-=(3)汽车自开始刹车至停止,设汽车运动位移1
x ',摩托车运动位移2x '211
02v ax -='2
20x v t '=得:
1
62.5m x =' 2
50m x '=因为1
2x x '>',在汽车停止时,摩托车还没追上汽车汽车停止后:
1
22x x v t -='''得
1.25s
t '=汽车开始刹车至两车再次并排相遇的所用时间
0 6.25s
t t t ='=+。