1、新疆巴音郭楞蒙古自治州库尔勒市第九中学2021届高三物理上学期期中试题（含解析）一、选择题（1-8题是单项选择题，9-12题是多选题，每小题4分，共计48分）1. 下列对于物体的运动的有关说法，正的是A. 加速度是描述物体运动快慢的物理量B. 一个物体相对于其他物体的位置变化叫做机械运动C. 描述物体的运动时，参考系只能选择地面D. 物体在一段时间内的位移大小可能大于这段时内的路程【答案】B【解析】【详解】A、速度是描述物体运动快慢的物理量，加速度是描述速度变化快慢的物理量，故A错误；B、一个物体相对于参考系即相对于其他作为参考的物体的位置的变化叫机械运动，故B正确；C、参考系的选取是任意的，
2、任何物体都可以作为参考系，故C错误；D、位移的大小等于首末位置的距离，大小小于等于路程，当物体沿单向直线运动时，位移大小等于路程，即位移的大小不可能大于路程，故D错误【点睛】本题涉及加速度、速度、参考系、位移和路程等物理量，涉及内容较多，需要同学们在学习过程中注意积累记忆2. 如图所示，物体由A点运动到B点，则物体的位移是（）A. 9mB. 9mC. 5 mD. 4m【答案】B【解析】【详解】位移即为初位置指向末位置有向线段，因此从A点运动到B点，位移为故选B。3. 物体A、B做直线运动，A的加速度为3m/s2，B的加速度为5m/s2，下列说法中正确的是（）A. 物体A的加速度比物体B的加速度
3、大B. 物体B的速度变化比物体A的速度变化快C. 物体A的速度一定在增加D. 物体B的速度一定在减小【答案】B【解析】【详解】A物体A、B的加速度，正负号代表方向，绝对值大小代表加速度大小，故A项错误；B由加速度的定义可知，加速度是描述物体速度变化快慢的物理量，故B项正确；C若A速度方向与其加速度方向相反，则物体A的速度减小，故C项错误；D若B速度方向与其加速度方向相同，则物体B的速度增大，故D项错误。故选B。4. 目前，在居家装修中，经常用到花岗岩、大理石等装修材料，这些岩石都不同程度地含有放射性元素，比如有些含有铀钍的花岗岩等岩石都会释放出放射性惰性气体氡，而氢会发生放射性衰变，放出、射线
4、，这些射线会导致细胞发生癌变及呼吸道方面的疾病，根据有关放射性知识可知，下列说法正确的是A. 衰变所释放的电子是原子核内的中子转化成质子时产生并发射出来的B. 射线是原子核外电子电离形成的质子流它具有很强的穿透能力C. 已知氢的半衰期为3.8天，若取1g氢放在天平左盘上，砝码放于右盘，左右两边恰好平衡，则3.8天后，需取走0.5g砝码天平才能再次平衡D. 发生衰变时，生成核与原来的原子核相比，中子数减少了4【答案】A【解析】【详解】A、衰变所释放的电子是原子核内的中子转化成质子时产生并发射出来的，故A正确，B、射线是电子流，并不是质子流，它的穿透能力强于射线，弱于射线，穿透能力中等，故B错误；
5、C、氡的半衰期为3.8天，经3.8天后，有0.5克衰变成新核，新的原子核仍然留在天平左盘中，故取走的砝码应小于0.5克，天平才能再次平衡故C错误D、发生衰变时，电荷数少2（即质子数减少2），质量数少4，故中子数减少2，故D错误5. 氢原子的能级如图所示，现处于n=4能级的大量氢原子向低能级跃迁，下列说法正确的是A. 这些氢原子可能发出3种不同频率的光B. 已知钾的逸出功为2.22eV，则氢原子从n=3能级跃迁到n=2能级释放的光子可以从金属钾的表面打出光电子C. 氢原子从n=2能级跃迁到n=1能级释放的光子能量最小D. 氢原子由n=4能级跃迁到n=3能级时，氢原子能量减小，核外电子动能增加【答
6、案】D【解析】【详解】根据，所以这些氢原子总共可辐射出6种不同频率的光.故A错误；n=3能级跃迁到n=2能级辐射出的光子能量E=-1.51eV-（-3.40eV）=1.89eV2.22eV，小于钾的逸出功，不能发生光电效应，故B错误.由图可知当核外电子从n=4能级跃迁到n=3能级时，能级差最小，所以放出光子的能量最小，故C错误；由n=4能级跃迁到n=3能级过程中释放能量，原子的能量在减小，核外电子的运转半径减小，根据可知则电子的动能会增加，故D正确；故选D6. 下列关于近代物理知识的描述中，正确的是（）A. 康普顿效应实验说明了光不但具有粒子性，还具有能量和动量B. 一个处于n3能级状态的氢原
7、子自发跃迁时，能发出3种频率的光子C. 结合能越大，原子核越稳定D. 衰变中产生射线实际上是原子核外电子挣脱原子核形成的【答案】A【解析】【详解】A、康普顿效应说明光具有粒子性，且有动量和能量，动量大小为，能量大小为，故A正确；B、一个处于n3能级状态的大量氢原子自发跃迁时，最多只能发出2种频率的光，分别为n=3跃迁到n=2，n=2跃迁到n=1，故B错误；C、原子核的结合能越大，原子核的核子数越多，原子核的稳定性用比结合能来表示，比结合能越大表示该原子核越稳定，故C错误；D、衰变中产生的射线实际上是原子的核中的一个中子转化为质子同时生成一个电子，故D错误7. 下列说法正确的是（）A. 金属的逸
8、出功与入射光的频率有关，入射光频率越大，逸出功越大B. 饱和光电流与入射光的频率有关，入射光频率越大，饱和光电流一定越大C. 对于某种金属，无论入射光多强，只要其频率低于极限频率就不能发生光电效应D. 只要入射光照射时间足够长，任何金属都能发生光电效应【答案】C【解析】【详解】A金属的逸出功是由金属的种类决定的，不同种类的金属逸出功不同，与入射光的频率无关，A项错误；B饱和光电流是由入射光的强度和频率共同决定的，即当入射光频率不变时，光照强度越大，饱和光电流越大，当入射光强度不变时，入射光频率越大，饱和光电流越大，所以入射光频率越大，饱和光电流不一定越大，所以B项错误；CD发生光电效应的条件是
9、入射光的频率高于该金属的极限频率，与光照强度和光照时间无关，所以选项C正确、选项D错误。故选C。8. 如图所示，物体由静止开始做直线运动，04s内其合外力随时间变化的关系为某一正弦函数，下列表述不正确的是A. 02s内合外力的冲量一直增大B. 04s内合外力的冲量为零C. 2s末物体的动量方向发生改变D. 04s内物体的动量方向一直不变【答案】C【解析】根据I=Ft可知，冲量的等于图像与坐标轴围成的面积，则02s内合外力的冲量一直增大，04s内合外力的冲量为零，选项AB正确；2s末物体受到的冲量为正值，则动量方向为正，方向没变，选项C错误；04s内合外力的冲量为零，则04s内物体受到的冲量一直
10、为正，则物体动量方向一直不变，选项D正确；此题选择错误的选项，故选C.9. 如图所示，物体沿曲线轨迹的箭头方向运动，AB、ABC、ABCD、ABCDE四段曲线轨迹运动所用的时间分别是：1s、2s、3s、4s。下列说法正确的是（）A. 物体在AB段的平均速度为1m/sB. 物体在ABC段的平均速度为C. 物体在B点的速度等于AC段的平均速度D. AB段的平均速度比ABC段的平均速度更能反映物体处于A点时的瞬时速度【答案】ABD【解析】【详解】A由图可知，物体在AB段的位移为1m，时间为1s，则物体在AB段的速度为故A正确；B由图可知，物体在ABC段的位移大小为时间为2s，则物体在ABC段的速度为
11、故B正确；C物体做曲线运动，物体在B点的速度不等于AC段的平均速度，故C错误；D根据公式可知，当物体位移无限小，时间无限短时，物体的平均速度可以代替某点的瞬时速度，位移越小，平均速度越能代表某点的瞬时速度，则AB段的平均速度比ABC段的平均速度更能反映物体处于A点时的瞬时速度，故D正确。故选ABD。10. 如图所示，直线和抛物线(开口向上)分别为汽车和的位移-时间图象，则（）A. 时间内车的平均速度大小比车的小B. 时间内车的路程比车的小C. 时间内两车的平均速度大小均为D. 时车的加速度大小比车的大【答案】ABC【解析】【分析】【详解】A根据题图可知，01s内b车的位移大于a车的位移，时间相
12、等，则b车的平均速度大小大于a车的，故A正确；B03s时间内a车的路程为3m，b车的路程为s=s1+s2=4m+1m=5m，故B正确；C03s时间内两车的位移均为-3m，平均速度大小均为1m/s，故C正确；Da车做匀速直线运动，加速度为零，b车运动的加速度大小恒定且不等于零，故D错误；故选ABC。【点睛】11. 某高处落下一个鸡蛋，分别落到棉絮上和水泥地上，下列结论正确的是（）A. 落到棉絮上的鸡蛋不易破碎，是因为它的动量变化小B. 落到水泥地上的鸡蛋易碎，是因为它受到的冲量大C. 落到棉絮上的鸡蛋不易破碎，是因为它的动量变化率小D. 落到水泥地上的鸡蛋易碎，是因为它的动量变化快【答案】CD【
13、解析】【详解】AB. 鸡蛋分别落到棉絮上和水泥地上，在与棉絮和水泥地接触的过程中，鸡蛋的速度都由v变化为零，可知动量变化量相同，根据动量定理知，合力的冲量相等，故AB项与题意不相符；C. 落到棉絮上的鸡蛋不易破碎，根据 落到棉絮上的作用时间长，动量的变化率小，则合力小，导致对鸡蛋的作用力较小，不容易破碎，故C项与题意相符；D. 落到水泥地上，作用时间较短，动量的变化率大，动量变化快，导致对鸡蛋的作用力大，所以易碎，故D项与题意相符12. 一质量为2 kg的物块在合外力的作用下从静止开始沿直线运动，随时间变化的图线如图所示，则（）A. 时物块的速率为1m/sB. 时物块速度大小为为6m/sC.
14、时物块动量大小为D. 内物块受到的冲量为【答案】AC【解析】【详解】A前两秒，根据牛顿第二定律则的速度规律为时，速率为，故A正确；B内，根据动量定理有解得时物块的速度故B错误；CD内物块受到的冲量为内根据动量定理有联立解得时物块的动量大小为，故C正确，D错误。故选AC。二实验题（每空3分，共15分，将答案填入答题卡中，否则不予计分）13. 在“研究匀变速直线运动”的实验中：（1）本实验中，除打点计时器(含纸带、复写纸)、小车、一端附有滑轮的长木板、细绳、钩码、导线及开关外，在下面的仪器和器材中，必须使用的有_(填选项代号)A电压合适的50 Hz 交流电源 B电压可调的直流电源C刻度尺 D秒表
15、E天平（2）实验过程中，下列做法正确的是_A先释放小车带动纸带运动，再接通电源 B先接通电源，再释放小车带动纸带运动C将接好纸带的小车停在靠近滑轮处 D将接好纸带的小车停在靠近打点计时器处(3).如图给出了从0点开始，每5个点取一个计数点的纸带，其中0、1、2、3、4、5、6都为计数点测得：x11.40 cm，x21.90 cm，x32.38 cm，x42.88 cm，x53.39 cm，x63.87 cm.那么：3计数点处的瞬时速度的大小是_m/s， 加速度的大小是_m/s2（结果保留2位有效数字）若当时电网中交变电流频率是f=49Hz，但是做实验的同学并不知道，那么由此测量计算出的加速度值
16、比实际值偏_（填“大”或“小”）【答案】 (1). （1）AC (2). （2）BD (3). （3）0.26m/s (4). 0.50m/s2 (5). 偏大【解析】（1）使用打点计时器是需要用电压合适的交流电源；处理纸带时需要用刻度尺，而质量不需要测量，对于时间，可通过打点计时器来确定故AC正确，BDE错误（2）实验操作时，用将接好纸带的小车停在靠近打点计时器处，先接通电源，再释放纸带故BD正确，AC错误（3）3计数点处的瞬时速度的大小是 ；根据纸带数据得相邻的计数点间的位移之差相等，即x=aT2，用逐差法可求得加速度： =0.50m/s2.如果在某次实验中，交流电的频率49Hz，f50H
17、z，那么实际打点周期变大，根据运动学公式x=at2得：真实位移差偏大，所以测量的加速度值与真实的加速度值相比是偏大；点睛：对于实验装置和工作原理，我们不仅从理论上学习它，还用从实践上去了解它，自己动手去做做并掌握纸带的处理，会通过纸带求解瞬时速度和加速度，并掌握实验操作步骤；本题借助实验考查了匀变速直线的规律以及推论的应用，在平时练习中要加强基础知识的理解与应用，提高解决问题能力.三、计算题（共37分）14. 竖直向上抛出质量为0.1kg的石头，石头上升过程中，空气阻力忽略不计，石头离手时的速度是20m/s，g取10m/s2。求:(1)石头离手时的动量；(2)石头能够上升的最大高度；(3)石头
18、离手后，上升15m高时的速度大小。【答案】(1)2kgm/s，方向竖直向上；(2)20m；(3)10m/s【解析】【详解】(1)根据动量公式得方向竖直向上。(2)根据动能定理得解得(3) 根据动能定理得解得15. 如图所示，相距为d的两平行金属板A、B足够大，板间电压恒为U，有一波长为的细激光束照射到B板中央，使B板发生光电效应，已知普朗克常量为h，金属板B的逸出功为W，电子质量为m，电荷量e，求： （1）光电子的最大初动能 （2）从B板运动到A板所需时间最短的光电子到达A板时的动能【答案】（1） (2)【解析】【分析】当光电子以最大初动能逸出，且方向垂直与B板，所需的时间最短，结合动能定理求
19、出到达A板时的动能；解：(1)当光电子以最大初动能逸出，且方向垂直与B板，所需的时间最短，根据光电效应方程得,最大初动能为： ；(2)能以最短时间到达A板的光电子，是初动能最大且垂直于板面B板的电子，设到达A板的动能为EKA；根据动能定理得：，则到达A板的动能为：16. 如图所示，光滑水平面上的物体B、C静止放置，物体A以速度v0=2m/s向B运动，A、B均为m1=1kg，C质量m2=2kg，且处于同一直线上，A与B碰后粘合在一起，随后AB与C发生弹性碰撞，求：(1)A、B碰撞后的速度大小(2)AB与C发生弹性碰撞后，各物体的速度大小【答案】（1）1m/s（2）0；1m/s【解析】【详解】（1
20、）设A与B碰后粘合在一起的速度大小为v，以A的速度方向为正方向，由动量守恒定律得：m1v0=2m1v，解得：v=v0/2=1m/s（2）设AB与C发生弹性碰撞后，速度大小分别为vAB、vC，AB与C发生弹性碰撞，碰撞过程系统动量守恒、机械能守恒，以A的速度方向为正方向，则有：2m1v=2m1vAB+m2vC，联立，代入数据解得：vAB0，vC1m/s17. 一辆汽车以90km/h的速率在学校区行驶。当这辆违章超速行驶的汽车经过警车时，警车立即从静止开始以2.5m/s2的加速度匀加速度追去，警车的最大速度为108km/h。(1)警车出发多长时间后两车相距最远？(2)警车启动后多久能截获超速车？(3)警车截获超速车时，警车的速率为多大？位移多大？【答案】(1)10s；(2)36s；(3)30m/s，900m【解析】【详解】(1）二者速度相等时，就是两车相距最过远时，故警车从出发到两车最远时所用时间t1为（2）警车到达最大速度的时间为此时两车相距之后警车以最大速度匀速行驶，则追上超速车还需要用时t3解得则警车追上超速车需要时间（3）由(2)可得网警车截获超速车时，警车的速率为警车最大限速，警车的位移为
