山东省新高考地区2021届高三上学期入学调研物理试题（一） Word版含解析

山东省新高考地区2021届高三上学期入学调研物理试题（一） Word版含解析

‎（新高考）2021届高三入学调研考试卷 物理（一）‎ 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。‎ - 18 -‎ 故选C。‎ ‎2. 甲、乙两车在同一水平道路上，一前一后相距，乙车在前，甲车在后，某时刻两车同时开始运动，两车运动的图象如图所示，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. B. C. D. ‎ ‎【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：‎ - 18 -‎ ‎，解得：，故汽车的刹车位移为： ，故ABC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（ ）‎ - 18 -‎ A. P木块所受合力向左 B. Q与地面间的动摩擦因数 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，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° B. 45° C. 60° D. 75°‎ ‎【答案】C ‎【解析】‎ - 18 -‎ ‎【详解】设AB两端绳上拉力分别FA、FB，铜线质量为m，在水平方向，ABC整体受力平衡，有：‎ FAsinα＝FBsinβ；‎ 在竖直方向，BC段受力平衡，有：FBcosβ＝mg；（AC段对C端力方向水平向右）；‎ 在竖直方向，AC段受力平衡，有：FAcosα＝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=mgcosα 摩擦力 f=mgsinα 故动摩擦因数 对小物块施加一水平向右的恒力F后，支持力 - 18 -‎ N′=mgcosα+Fsinα 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F1、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vP与vQ的关系应该是(　　)‎ A. vP > vQ B. 先vP > vQ，后vP < vQ ，最后vP = vQ = 0‎ C. vP < vQ D. 先vP < vQ，后vP > 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 - 18 -‎ 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：，其中t1 = 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，故B错误．‎ C、小球在第2s内的位移，故C错误．‎ D、物体在5s内的位移，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（　　）‎ - 18 -‎ A. 最终状态与初态相比，细绳a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等于G ‎【答案】BC ‎【解析】‎ ‎【详解】A．初始状态时，细线a的拉力 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 Fc=mgtan=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 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，细线b的拉力 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，所以水平拉力F的大小 F>mgtan=mg 故D错误。‎ 故选BC。‎ - 18 -‎ ‎11. 甲、乙两车在平直公路上同向行驶，其图像如图所示.已知两车在时并排行驶，则（ ）‎ A. 在时，甲车在乙车后 B. 在时，甲车在乙车前 C. 两车另一次并排行驶的时刻是 D. 甲、乙车两次并排行驶的位置之间沿公路方向的距离为 ‎【答案】BD ‎【解析】‎ ‎【详解】B．由于在图像中，图线与坐标轴围成的面积表示位移，两车在时并排行驶，此时 所以时甲车在前距乙车的距离为 B项正确.‎ AC．当时，‎ 此时 所以另一次并排行驶的时刻为，故AC项错误；‎ D．两次并排行驶的位置沿公路方向相距，故D项正确.‎ 故选BD.‎ - 18 -‎ ‎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/s2。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 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 故选项B错误；‎ C．运动员离开地面后做竖直上抛运动，根据可知 在起跳过程中根据速度位移公式可知 解得 对运动员根据牛顿第二定律可知 - 18 -‎ 解得 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 起跳后运动的时间 故运动的总时间 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：x1=8.05 cm、x2=10.34 cm、x3=12.62 cm、x4=14.92 cm、x5=17.19 cm、x6=19.47cm．‎ ‎（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）‎ - 18 -‎ ‎（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______rad/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/s2．（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）由v=ωr，则D时刻的角速度： ．‎ ‎（3）根据 可知 ‎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/s2，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/N ‎1.001‎ ‎0.580‎ ‎…‎ ‎1.002‎ ‎…‎ F2/N ‎－0.868‎ ‎－0.291‎ ‎…‎ ‎0.865‎ ‎…‎ θ ‎30˚‎ ‎60˚‎ ‎…‎ ‎150˚‎ ‎…‎ - 18 -‎ ‎（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：‎ F1sin 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FN垂直于板面，大小为kv2，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/s2)， 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）（2）‎ ‎【解析】‎ - 18 -‎ ‎【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：   ‎ 竖直方向上：   ‎ 解得：     ‎ ‎ ‎ ‎（2） 匀速直线运动时有：‎ ‎ 解得：‎ ‎【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点以加速度做匀加速运动，经过到B点并达到最大速度，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，游客在各段滑道运动的总路程为，求：‎ ‎(1)在AB段运动加速度的大小；‎ ‎(2)乘客在BC段匀速运动的时间。‎ - 18 -‎ ‎【答案】(1)4m/s2；(2)3s ‎【解析】‎ ‎【详解】(1)在AB段，由运动学公式得 代入数据解得 a1=4m/s2‎ ‎(2)AB段位移为 BC段位移为 CD段位移为 总位移为 L=L1+L2+L3‎ t=t1+t0+t3‎ 可得 代入数据解得 ‎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=1kg的正方体ABCD，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μ=，已知重力加速度g=10m/s2，并认为最大静摩擦力等于滑动摩擦力。‎ - 18 -‎ ‎(1)若θ=，m=1kg，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AB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 N2=mgtanθ=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FN，水平方向受墙壁的弹力N2和地面的摩擦力Ff，根据平衡条件有 FN=(M＋m)g N2=mgtanθ≤Ff 且Ff=μFN，得 无论球的质量是多少都必须满足以上条件，则 tanθ≤‎ 即 - 18 -‎ θ≤‎ 故 ‎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；摩托车的速度大小．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，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：‎ 得：‎ ‎（2）设经时间t两车间的距离最大，此时两车速度相等．‎ ‎ ‎ 得：‎ 两车速度相等之前，汽车位移：‎ 摩托车位移： ‎ - 18 -‎ 汽车停止前，两车之间的最大距离：‎ ‎（3）汽车自开始刹车至停止，设汽车运动位移，摩托车运动位移 得：‎ ‎ ‎ ‎ ‎ 因为，在汽车停止时，摩托车还没追上汽车 汽车停止后：‎ 得 汽车开始刹车至两车再次并排相遇的所用时间 - 18 -‎