1、新疆哈密市第十五中学2021届高三物理上学期学期第一次质量检测试题（含解析）一、选择题（本题共10小题，每小题4分，共40分，18单选，912为多选）1. 关于近代物理，下列说法正确的是（）A. 射线是高速运动的氦原子B. 核聚变反应方程HHHen中，n表示质子C. 从金属表面逸出的光电子的最大初动能与入射光的频率成正比D. 玻尔将量子观念引入原子领域，其理论能够解释氢原子光谱特征【答案】D【解析】【详解】A射线是高速运动的氦原子核，选项A错误；B核聚变反应方程HHHen中，n表示中子，选项B错误；C根据光电效应方程可知，从金属表面逸出的光电子的最大初动能随入射光的频率增大而增大，并非成正比，
2、选项C错误；D玻尔将量子观念引入原子领域，其理论能够解释氢原子光谱的特征，选项D正确。故选D。2. 如图所示,物体A靠在竖直墙面上,在力F作用下,A、B保持静止.物体B的受力个数为( )A. 2B. 3C. 4D. 5【答案】C【解析】试题分析：以A为研究对象，受力分析，有竖直向下的重力、B对A的支持力和摩擦力，这样才能使平衡根据牛顿第三定律，A对B也有压力和摩擦力，B还受到重力和推力F，所以受四个力作用故选C考点：受力分析【名师点睛】本题关键先对A物体受力分析，再得出A对B物体的反作用力，最后在结合平衡条件对B物体受力分析3. 光电效应实验中，下列表述正确的是()A. 光照时间越长光电流越大
3、B. 入射光足够强就可以有光电流C. 遏止电压与入射光的频率有关D. 入射光频率大于极限频率才能产生光电子【答案】CD【解析】【分析】【详解】A光电流的大小只与光强有关，与光照时间无关，故选项A错误；B要想发生光电效应必须要有足够大的入射光的频率，选项B错误；C根据， 可知，选项C正确；D入射光频率大于极限频率才能发生光电效应，产生光电子，选项D正确4. 天然放射性元素放出的三种射线的穿透能力实验结果如图所示，由此可知（）A. 来自于原子核外的电子B. 的电离作用最强，是一种电磁波C. 的电离作用最强，是一种电磁波D. 的电离作用最弱，属于原子核内释放的光子【答案】D【解析】【详解】A天然放射
4、性元素放出的三种射线都是原子核发生衰变造成的，射线能贯穿几毫米厚的铝板，电离作用较强，故是射线，是原子核中的一个中子转化成一个质子，同时释放出一个高速电子，该电子即射线，故射线来自原子核，故A错误;B射线贯穿能力很弱，电离作用很强，一张纸就能把它挡住，故是射线。射线是高速氦核流，是实物粒子，不是电磁波，故B错误;C射线穿透本领最强，甚至能穿透几厘米厚的铅板，但几乎没有电离本领。故是射线，是一种光子，是一种电磁波，故C错误;D是射线，它的电离作用最弱，是原子核发生衰变时释放的能量以光子的形式辐射出来，故D正确。故选D。5. 下列说法中错误的是（）A. 卢瑟福通过实验发现质子的核反应方程为HeNO
5、HB. 铀核裂变的核反应方程是：UBaKr2nC. 质子、中子、粒子的质量分别为m1、m2、m3，质子和中子结合成一个粒子，释放的能量是(2m12m2m3)c2D. 原子从a能级状态跃迁到b能级状态时发射波长为1的光子；原子从b能级状态跃迁到c能级状态时吸收波长为2的光子，已知12，那么原子从a能级状态跃迁到c能级状态时将要吸收波长为的光子【答案】B【解析】【详解】A. 卢瑟福通过实验发现质子的核反应方程为HeNOH选项A正确，不符合题意；B. 铀核裂变的核反应方程是UnBaKr3n选项B错误，符合题意；C. 质子、中子、粒子的质量分别为m1、m2、m3，质子和中子结合成一个粒子，反应方程为根
6、据质能方程可知，释放的能量是E=mc2=(2m12m2m3)c2选项C正确，不符合题意；D. 原子从a能级状态跃迁到b能级状态时发射波长为1的光子，则原子从b能级状态跃迁到c能级状态时吸收波长为2的光子，则那么原子从a能级状态跃迁到c能级状态时将要吸收波长为3的光子，则联立可得选项D正确，不符合题意。故选B。6. 如图，M是定滑轮，N是动滑轮，A和B是两个重物设细绳和滑轮质量及摩擦均不计，整个系统处于静止状态现将细绳P沿水平方向缓慢向右靠近，结果是（ ）A. B没有移动，A向下移动B. A向上移动，B向下移动C. A向下移动，B向上移动D. A、B均向下移动【答案】C【解析】试题分析：因为是缓
7、慢移动，所以整个系统仍处于静止状态，所以对A分析可知绳子的拉力仍等于其重力，所以在将绳一端的固定点P缓慢向右移过程中，绳子的拉力大小不变，作出力图如图，设绳子的拉力大小为F，两绳子的夹角为，由于动滑轮两侧绳子的拉力关于竖直方向有对称性，则有，由于，保持不变，则得知，角保持不变，由几何知识得知，则保持不变，当绳一端的固定点P缓慢向右移，动滑轮将上升，则物体B上移，A将下降，故C正确；考点：考查了共点力平衡条件的应用【名师点睛】将绳一端的固定点P缓慢向右移，绳子的拉力大小不变，分析动滑轮的受力情况，作出力图由于动滑轮两侧绳子的拉力大小相等，由平衡条件知，两侧绳子关于竖直方向具有对称性，再分析将绳一
8、端的固定点P缓慢向右移动的过程中，角的变化，及A高度的变化7. 如图所示，在光滑水平面上，有质量分别为2m和m的A、B两滑块，它们中间夹着一根处于压缩状态的轻质弹簧弹簧与A、B不拴连，由于被一根细绳拉着而处于静止状态。当剪断细绳，在两滑块脱离弹簧之后，下述说法正确的是（）A. 两滑块的动能之比B. 两滑块的动量大小之比C. 两滑块的速度大小之比D. 弹簧对两滑块做功之比【答案】A【解析】【详解】AC.在两滑块刚好脱离弹簧时运用动量守恒得得两滑块速度大小之比为两滑块的动能之比故A正确，C错误；B.由动量守恒定律知，两滑块的动量大小之比故B错误；D.弹簧对两滑块做功之比等于两滑块动能之比为故D错误
9、。故选A8. 如图所示，光滑水平面上有大小相同的A、B两球在同一直线上运动.两球质量关系为mB=2mA，规定向右为正方向，A、B两球的动量均为6kgm/s，运动中两球发生碰撞，碰撞后A球的动量增量为4kgm/s，则（ ）A. 左方是A球，碰撞后A、B两球速度大小之比为2：5B. 左方是A球，碰撞后A、B两球速度大小之比为1：10C. 右方是A球，碰撞后A、B两球速度大小之比为2：5D. 右方是A球，碰撞后A、B两球速度大小之比为1：10【答案】A【解析】试题分析：两球碰撞过程，系统不受外力，故碰撞过程系统总动量守恒；同时考虑实际情况，碰撞前后面的球速度大于前面球的速度规定向右为正方向，碰撞前A
10、、B两球的动量均为，说明A、B两球的速度方向向右，两球质量关系为，所以碰撞前，所以左方是A球碰撞后A球的动量增量为，所以碰撞后A球的动量是2kgm/s，碰撞过程系统总动量守恒：，所以碰撞后B球的动量是10kgm/s，根据mB=2mA，所以碰撞后A、B两球速度大小之比为2：5，A正确9. 某实验室工作人员，用初速度为v0=0.09c(c为真空中的光速)的粒子，轰击静止在匀强磁场中的钠原子核Na，产生了质子。若某次碰撞可看做对心正碰，碰后新核的运动方向与粒子的初速度方向相同，质子的运动方向与新核运动方向相反，它们在垂直于磁场的平面内分别做匀速圆周运动。通过分析轨迹半径，可得出新核与质子的速度大小之
11、比为1：10，已知质子质量为m。则（）A. 该核反应方程是HeNaMgHB. 该核反应方程是HeNaMgnC. 质子的速度约为0.09cD. 质子的速度为0.225c【答案】AD【解析】【详解】AB新原子核的质量数核电荷数核反应方程HeNaMgH故A正确，B错误；CD质子质量为m，粒子、新核的质量分别为4m、26m，设质子的速度为v，对心正碰，选取粒子运动的方向为正方向，则由动量守恒得解得故C错误，D正确。故选AD。10. 如图示为一光电管的工作原理图，光电管能把光信号转变为电信号，当有波长为0的光照射光电管的阴极K时，电路中有电流通过灵敏电流计，则有（）A. 若换用波长为1（10）的光照射阴
12、极时，电路中一定没有电流B. 若换用波长2（20）的光照射阴极时，电路中一定有电流C. 若换用波长3（30）的光照射阴极时，电路中可能有电流D. 将电源的极性反接后，电路中一定没有电流【答案】BC【解析】【详解】AB波长为1（10）的光的频率一定大于极限频率，电路中一定有光电流，选项A错误，B正确；C用波长为3（30）的光照射阴极时，光的频率有可能大于极限频率，电路中可能有电流，C正确；D将电路中电源的极性反接，电路中电子受到电场阻力，但是如果电子的最大初动能较大，仍可以到达光电管的另一极板形成电流，选项D错误；故选BC。11. 已知金属钙的逸出功为2.7eV，氢原子的能级图如图所示，一群氢原
13、子处于量子数能级状态，则（）A. 氢原子可能辐射4种频率的光子B. 氢原子可能辐射6种频率的光子C. 有3种频率的辐射光子能使钙发生光电效应D. 有2种频率的辐射光子能使钙发生光电效应【答案】BC【解析】【详解】AB根据知，这群氢原子可能辐射6种频率的光子故A错误，B正确；CDn=4跃迁到n=3辐射的光子能量为0.66eV，n=3跃迁到n=2辐射的光子能量为1.89eV，n=4跃迁到n=2辐射的光子能量为2.55eV，均小于逸出功，不能发生光电效应，其余3种光子能量均大于2.7eV，所以这群氢原子辐射的光中有3种频率的光子能使钙发生光电效应故C正确，D错误。故选BC。12. 图示是在平直公路上
14、检测某新能源动力车的刹车性能时，动力车刹车过程中的位移和时间的比值与之间的关系图象下列说法正确的是A. 刚刹车时动力车的速度大小为20 msB. 刹车过程动力车的加速度大小为2ms2C. 刹车过程持续的时间为5sD. 整个刹车过程动力车经过的路程为40 m【答案】C【解析】【分析】由图像可以把x与t关系找出来，就可以判断物体做什么运动【详解】由图得： 整理后，由匀变速直线运动的位移时间公式对比，可得质点做匀减速直线运动，质点的初速度v0=b=20m/s，加速度为：a=4m/s2，所以刹车时间，刹车位移为 ，ABD错误C正确二、填空题(本题2小题，共12分)13. 在做“研究匀变速直线运动”的实
15、验时，某同学得到一条用打点计时打下的纸如图所示，并在其上取了A、B、C、D、E、F、G等7个计数点，每相邻两个计数点之间还有4个点，图中没有画出，打点计时器接周期为T002s的交流电源，经过测量得：d1=3.62cm，d2=8.00cm，d3=13.20cm，d4=19.19cm，d5=25.99cm，d6=33.61cm(1)计算vB_m/s；（结果保留两位小数）(2)物体的加速度a_m/s2：（结果保留两位小数）(3)如果当时电网中交变电流的频率是f51Hz，而做实验的同学并不知道，那么加速度的测量值与实际值相比_（选填：偏大、偏小或不变）【答案】 (1). 0.40 (2). 0.80
16、(3). 偏小【解析】【详解】(1)每相邻两个计数点之间还有4个点，打点计时器接周期为T002s的交流电源，则计数点间的时间间隔打点计时器打B点时，物体的速度(2)物体的加速度(3)如果当时电网中交变电流的频率是f51Hz，而做实验的同学并不知道，那么实际打点周期小于测量的打点周期；据得，真实的加速度大于测量的加速度，即加速度的测量值与实际值相比偏小14. 某同学研究在固定斜面上运动物体的平均速度、瞬时速度和加速度之间的关系使用的器材有：斜面、滑块、长度不同的矩形挡光片、光电计时器实验步骤如下：如图(a)，将光电门固定在斜面下端附近，将一挡光片安装在滑块上，记下挡光片前端相对于斜面的位置，令滑
17、块从斜面上方由静止开始下滑；当滑块上的挡光片经过光电门时，用光电计时器测得光线被挡光片遮住的时间t；用s表示挡光片沿运动方向的长度如图(b)所示，表示滑块在挡光片遮住光线的t时间内的平均速度大小，求出；将另一挡光片换到滑块上，使滑块上的挡光片前端与中的位置相同，令滑块由静止开始下滑，重复步骤、；多次重复步骤；利用实验中得到的数据作出vt图，如图(c)所示完成下列填空：(1)用a表示滑块下滑的加速度大小，用vA表示挡光片前端到达光电门时滑块的瞬时速度大小，则与vA、a和t的关系式为 _.(2)由图(c)可求得vA_ cm/s，a_ cm/s2.(结果保留3位有效数字)【答案】 (1). (2).
18、 (3). 【解析】【详解】（1）设挡光片末端到达光电门的速度为v，则由速度时间关系可知：，且 联立解得：；（2）由图（c）结合几何关系可求得 ，即 【点睛】此题主要考查学生对匀变速直线运动基本规律的运用能力；解题时要搞清实验的原理，能通过运动公式找到图象的函数关系，结合图象的截距和斜率求解未知量三、计算题(本题共4小题，共40分)15. 在光滑的水平面上，甲、乙两物质的质量分别为m1、m2，它们分别沿东西方向的一直线相向运动，其中甲物体以速度6m/s由西向东运动，乙物体以速度2m/s由东向西运动，碰撞后两物体都沿各自原运动方向的反方向运动，速度大小都是4m/s求：甲、乙两物体质量之比；通过计
19、算说明这次碰撞是弹性碰撞还是非弹性碰撞【答案】；见解析【解析】【详解】设向东方向为正，则由动量守恒知：代入数据解得：设m1=3m，m2=5m碰撞前系统总能量：Ek= m1v12+m2v22=64m碰撞后系统总能量：Ek=m1v12+m2v22=64m因为Ek= Ek，所以这是弹性碰撞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
20、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段运动加速度大小；(2)乘客在BC段匀速运动的时间。【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+L3t=t1+t0+t3可得代入数据解得17. 两个氘核聚变产生一个中子和一个氦核（氦的同位素）。已知氘核质量mD2.0136
21、u，氦核质量mHe3.0150 u，中子质量mn1.0087 u。(1)写出聚变方程；(2)算出释放的核能。【答案】(1)2HHen；(2)3.26MeV【解析】【详解】(1)聚变的核反应方程为2HHen(2)这个核反应中的质量亏损为m2mD(mHemn)(22.013 63.015 01.008 7)u0.003 5 u释放的核能为E0.003 5931.5 MeV3.26 MeV18. 如图所示，在光滑水平面上有一辆质量M=8 kg的平板小车，车上有一个质量m=1.9 kg的木块，木块距小车左端6m（木块可视为质点），车与木块一起以v=1m/s的速度水平向右匀速行驶一颗质量m0=0.1kg的子弹以v0=179 m/s的初速度水平向左飞来，瞬间击中木块并留在其中如果木块刚好不从车上掉下来，求木块与平板小车之间的动摩擦因数【答案】0.54【解析】【详解】设子弹射入木块后的共同速度为v1，以水平向左为正，则由动量守恒有：m0v0-mv=（m+m0）v1解得：v1=8 m/s它们恰好不从小车上掉下来，则它们相对平板车滑行s=6m时它们跟小车具有共同速度v2，则由动量守恒有：m+m0）v1-Mv =（m+m0+M）v2v2=0.8m/s由能量守恒定律有：代入数据可求出：=0.54
