山东省2021届高三物理上学期开学检测试题（Word版附答案）

山东省2021届高三物理上学期开学检测试题（Word版附答案）

www.ks5u.com 山东省2021届高三开学质量检测 物理 试卷满分：100分 考试时长：90分钟 注意事项：‎ ‎1.答卷前，考生务必将自己的姓名、考生号等填写在答题卡和试卷指定位置上。‎ ‎2.回答选择题时，选出每小题答案后，用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案标号。回答非选择题时，将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。‎ ‎3.考试结束后，将答题卡交回。‎ 一、单项选择题：本题共8小题，每小题3分，共24分。每小题只有一个选项符合题目要求。‎ ‎1.2020年6月23日9时43分，北斗系统第五十五颗导航卫星发射成功，至此北斗三号全球卫星导航系统星座部署全面完成。北斗导航系统由三类轨道卫星组成，即“吉星”地球静止轨道卫星(轨道半径3万千米左右)、“爱星”倾斜地球同步轨道卫星和“萌星”中圆地球轨道卫星(轨道半径2万千米左右)，下列说法正确的是 A.“吉星”的运行周期小于“爱星”的运行周期 B.“爱星”的线速度大于“萌星”的线速度 C.“吉星”的角速度大于“萌星”的角速度 D.“爱星”的加速度小于“萌星”的加速度 ‎2.如图甲所示，物体A以一定的初速度水平抛出并落在水平地面上，虚线表示物体A运动的轨迹。图乙中的曲线为竖直平面内一光滑固定轨道，轨道的形状与图甲中的虚线相同。让物体B从轨道顶端无初速下滑，且下滑过程中未脱离轨道。物体A、B都可以看做质点，则下列说法正确的是 A.A、B两物体落地时速度方向相同 B.A、B两物体落地时速度大小相等 C.A、B两物体在空中运动的时间相等 D.A、B两物体落地时重力的瞬时功率相等 ‎3.原地起跳单手触及高度是检测人弹跳能力的一个重要指标。起跳摸高过程可以简化为三个阶段的直线运动：第一阶段，屈膝下蹲，重心下降；第二阶段，双脚同时用力蹬地，重心上升，‎ 获得起跳速度；第三阶段，双脚离开地面，重心继续上升直至最高点。如图为上述第二阶段和第三阶段中人的重心向上运动的v－t图象，不计空气阻力，则 A.t2时刻重心到达最高点 B.0～t3时间段重心的加速度先增大后减小 C.双脚未离开地面前，重心一直做加速运动 D.t3时刻双脚恰好离开地面 ‎4.如图所示，一光滑半圆形凹槽固定在水平地面上，一物块(可看做质点)静置于槽内最底部的A点处。现用一方向不变的斜向上的推力F把物块从A点沿着凹形槽缓慢推至B点。设物块受到凹槽的支持力为FN，则在上述过程中F和FN大小的变化情况为 A.F和FN都一直增大 B.F一直增大，FN先减小后增大 C.F先增大后减小，FN一直增大 D.F和FN都先增大后减小 ‎5.如图所示，从空中以大小相等的初速度水平向左和向右抛出两个小球A和B，两球各自垂直撞在斜面上(不考虑多次碰撞)。已知两斜面的倾角分别为53°和37°，则A、B两球在空中运动的时间之比为 A. B. C. D.‎ ‎6.我国高铁技术在世界上处于领先水平，在某次测试中，一列质量为m的“复兴号”高铁以恒定加速度a启动，从静止开始加速到最大速度的过程中，其功率随时间的变化图象如图所示，P0为高铁发动机的额定功率，启动过程中高铁所受阻力恒为f，则高铁在t0时刻的速度为 A. B. C. D.‎ ‎7.随着新能源汽车技术的快速发展，为了买到性价比高的汽车，很多消费者会把百公里加速的时间作为衡量汽车性能的一个重要参数。某辆新能源汽车百公里加速测试过程中，取汽车运动中合适的位置作为测量参考点，记录汽车运动的位移x和运动的时间t，其图象如图所示。若测试中汽车在平直路面上做匀加速直线运动，汽车和驾驶员的总质量为2000kg，运动过程中受到的阻力恒为总重力的0.1倍，则汽车在加速过程中所受的牵引力大小为(g＝10m/s2)‎ A.1.4×104N B.1.6×104N C.1.8×104N D.2.0×104N ‎8.如图所示，质量为M的半圆形光滑凹槽放置于光滑水平地面上，槽内有一质量为m的小球(可看成质点)。现用一水平向右的推力F推动凹槽，使小球与凹槽一起向右做匀加速直线运动；若保持小球在凹槽中的位置不变，将水平向左的推力F2作用在小球上，使小球和凹槽一起向左做匀加速直线运动，则F1：F2为 A.1：1 B.M：m C.m：M D.m：(m＋M)‎ 二、多项选择题：本题共4小题，每小题4分，共16分。每小题有多个选项符合题目要求。全部选对得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分。‎ ‎9.三轮蛙式滑板车深受儿童喜欢，蛙式滑板车驱动力主要来源于两个后轮，如图所示。蛙式滑板车静止在水平地面上，当两脚分别站在左、右踏板上并双腿用力使左、右踏板张开或者合拢时，蛙式滑板车均可由静止向前启动。踏板向外张开时两后轮呈“外八”形态；踏板向内合拢时，两后轮呈“内八”形态。设两踏板受到左、右脚的静摩擦力分别为F1、F2，则下列俯视示意图中可能正确的是 ‎10.2020年7月23日12时41分，我国在文昌航天发射场，用长征五号遥四运载火箭成功发射首枚火星探测器“天问一号”。此后“天问一号”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，并进行多次变轨，最终择机开展着陆、巡视等任务。如图为模拟的“天问一号”环绕火星变轨的示意图，则下列说法正确的是 A.“天问一号”的最小发射速度为7.9km/s，‎ B.“天问一号”在轨道3上经过P点的速度大于在轨道2上经过P的速度 C.“天问 号”在轨道1上经过P点受到的火星引力大于在轨道2上经过P点受到的火星引力 D.“天问一号”在轨道2上经过P、Q两点的机械能相等 ‎11.蹦床属于体操运动的一种，运动员从蹦床反弹起来后在空中进行各种技巧表演，素有“空中芭蕾”之称。蹦床运动可简化为物块压缩弹簧的过程，如图所示。一根轻质弹簧被竖直固定在地面上，一物块从弹簧正上方某高处自由下落，物块与弹簧上端B处接触(但不粘连)后继续向下压缩弹簧，将弹簧压缩至A点位置后，物块又被弹簧弹回。以A点为物块运动的起点及重力势能的零点，则下列描述物块从A点反弹向上运动过程中弹簧的弹力F、物块的机械能E随位移x的变化的图象可能正确的是 ‎ ‎ ‎12.如图所示，一轻杆可绕光滑固定转轴O在竖直平面内自由转动，杆的两端固定有两小球A和B(可看做质点)。A、B的质量分别为2kg和8kg，到转轴O的距离分别为0.2m和0.1m。现使轻杆从水平位置由静止开始绕O轴自由转动，当A球到达最高点时，下列说法正确的是(g＝10m/s2)‎ A.转轴O对杆的作用力方向沿竖直向上 B.球A只受重力和杆对它的拉力 C.球A的角速度为5rad/s D.球B的角速度为2rad/s 三、非选择题：本题共6小题，共60分。‎ ‎13.(6分)‎ 在探究加速度与力、质量关系的实验中，某同学设计了如图所示的实验装置。力传感器可测出轻绳中的拉力大小。‎ ‎(1)实验中为探究加速度与力的关系，一定要进行的操作是 。‎ A.为减小误差，实验中一定要保证砂和砂桶的质量远小于小车的质量 B.用天平测出砂和砂桶的质量 C.将带滑轮的长木板右端垫高，以平衡摩擦力 D.小车靠近打点计时器，先接通电源，再释放小车，打出一条纸带，同时记录力传感器的示数 ‎(2)在正确操作的前提下，该同学在实验中得到如图所示的一条纸带(两计数点间还有四个点没有画出)。已知打点计时器采用的是频率为50Hz的交流电，根据该纸带可求出小车的加速度为 m/s2(结果保留三位有效数字)。若打点计时器交流电源的实际频率偏大，则小车加速度的测量值比真实值 (选填“偏小”“不变”或“偏大”)。‎ ‎14.(8分)‎ 如图(a)所示为探究向心力与质量、半径、角速度关系的实验装置。金属块放置在转台凹槽中，电动机带动转台做圆周运动，可通过改变电动机的电压来控制转台的角速度。光电计时器可以采集转台转动时间信息。已知金属块被约束在转台的径向凹槽中，只能沿半径方向移动，且可以忽略与凹槽之间的摩擦力。‎ ‎(1)某同学保持金属块质量和转动半径不变，仅改变转台的角速度，探究向心力与角速度的关系。不同角速度对应的向心力可由力传感器读出。若光电计时器记录转台每转50周的时间为T，则金属块转动的角速度ω＝ 。‎ ‎(2)上述实验中，该同学多次改变角速度后，记录了一组角速度ω与对应的向心力F的数据，见下表。请根据表中数据在图(b)给出的坐标纸中作出F与ω2的关系图象。由图象可知，当金属块质量和转动半径一定时，F与ω2呈 关系(选填“线性”或“非线性”)。‎ ‎(3)为了探究向心力与半径、质量的关系，还需要用到的实验器材： 、 。‎ ‎15.(7分)‎ 京台高速公路全长两千余公里，最高限速120km/h，2020年山东段改扩建并对泰安至枣庄(苏鲁界)段通行车辆实施最高限速80km/h的交通管制措施。如图所示，一辆汽车在江苏段正以最高限速沿着平直公路匀速行驶，即将穿过苏鲁界驶入山东段。已知该汽车制动的最大加速度a0＝m/s2，刹车过程可简化为匀减速直线运动。‎ ‎(1)为了能安全通过苏鲁界，司机在汽车到达苏鲁界之前刹车减速，求减速过程的最短时间；‎ ‎(2)为了提醒司机前方路段有交通管制，在江苏段竖有一醒目的限速指示牌(图中的Q点)，司 机看清限速标识后，继续匀速行驶3s，之后刹车减速，到达苏鲁界时恰好不超速。若限速指示牌Q到苏鲁界的距离x0＝250m，人眼能辨识限速标识的距离L＝50m，求刹车过程中汽车的加速度。‎ ‎16.(9分)‎ 为了方便上下楼推送货物，某大型超市仓库，安装如图所示的自动倾斜式扶手电梯(无阶梯)，一仓库管理员站在电梯上水平推一货物，使货物与电梯保持相对静止，电梯的倾角θ＝37°，货物质量m＝11kg，货物与电梯之间的动摩擦因数µ＝0.5，电梯向上做匀速运动(最大静摩擦力等于滑动摩擦力，g＝10m/s2)。求：‎ ‎(1)当水平推力F＝25N时，货物受到摩擦力的大小和方向；‎ ‎(2)为保证货物始终相对电梯静止，则水平推力F的范围是多少。‎ ‎17.(14分)‎ 如图所示，用一辆质量M＝2×103kg的轻型卡车运输一质量m＝400kg的平板工件，工件与车厢上表面的动摩擦因数µ＝0.49，工件前端距驾驶室后端的距离L＝1m。卡车以72km/h的速度在平直公路上行驶，行驶过程中驾驶员发现公路前方50m处有一障碍物，经0.5s反应时间后紧急刹车，恰好停在障碍物前。刹车过程可简化为匀变速直线运动，工件未与车厢两侧发生接触(最大静摩擦力等于滑动摩擦力，g＝10m/s2)。求：‎ ‎(1)为使工件不相对车厢发生滑动，卡车刹车时的最大加速度；‎ ‎(2)卡车刹车过程中所受阻力的大小；‎ ‎(3)试通过计算判断刹车过程中工件是否与驾驶室发生碰撞，若未发生碰撞，则最终工件前端距驾驶室后端的距离为多少。‎ ‎18.(16分)‎ 如图所示，某儿童弹珠类游戏装置由水平面上的固定倾斜轨道、竖直圆轨道(最低点D处分别与水平轨道CD和DE相切)和右端固定的轻质弹簧组成，且各部分平滑相接。某次游戏时，弹珠(可视为质点)从倾斜轨道顶点A点由静止释放，沿倾斜轨道下滑，经过圆轨道后压缩 弹簧，然后被弹回，再次经过圆轨道并滑.上倾斜轨道，如此往复多次。已知圆轨道半径r＝0.1m，弹珠的质量m＝20g，倾斜轨道的倾角θ＝37°及底边BC的长度L＝1.6m，弹珠与倾斜轨道间的动摩擦因数µ＝0.25，忽略其他轨道摩擦及空气阻力，g取10m/s2。求：‎ ‎(1)弹珠第一次通过竖直圆轨道最高点H时对轨道的压力大小；‎ ‎(2)弹簧的最大弹性势能及弹珠前两次(即第一次和第二次)压缩弹簧过程中弹簧的最大弹性势能之比；‎ ‎(3)调节竖直圆轨道的半径为R＝0.04m，其他条件不变，仍将弹珠从倾斜轨道顶点A处由静止释放，则此后弹珠通过H点的次数。‎