1、陕西省西安市长安区第五中学2021届高三物理上学期第一次月考试题（含解析）注意事项：1. 答题前填写好自己的姓名、班级、考号等信息2. 请将答案正确填写在答题卡上一、单项选择（本题共10小题，每小题3分，共30分）1. 关于原子核、原子核的衰变、核能，下列说法正确的是()A. 原子核的结合能越大，原子核越稳定B. 任何两个原子核都可以发生核聚变C. 衰变成 要经过8次衰变和6次衰变D. 发生衰变时，新核与原来的原子核相比，中子数减少了2【答案】D【解析】【分析】A比结合能越大原子核越稳定，原子核的结合能越大，原子核不一定越稳定，故A错误；B只有较小原子核才会发生聚变，故B错误；C铀核衰变为铅核
2、的过程中，衰变一次质量数减少个，次数；衰变的次数为，要经过次衰变和次衰变，故C错误；D粒子为氦核，由两个质子和两种中子组成，所以发生衰变时，新核与原来的原子核相比，中子数减少了，故D正确故选：D【详解】2. 物体由静止开始做匀加速直线运动，加速8 s后，立即做匀减速直线运动，再经过4 s停下关于该物体的运动情况，下列说法正确的是()A. 加速、减速过程中的加速度大小之比为21B. 加速、减速过程中的平均速度大小之比为21C. 加速、减速过程中的位移大小之比为21D. 加速、减速过程中速度的变化率大小之比为21【答案】C【解析】【详解】AD设匀加速直线运动的末速度大小为v，则加速阶段的加速度大小
3、a1，减速阶段的加速度大小a2，可知a1a2t2t112，则速度变化率大小之比为12，故A、D错误；B根据匀变速直线运动的平均速度推论知，匀加速和匀减速阶段的平均速度大小均为 ，即平均速度大小之比为11，故B错误；C根据xt得，加速阶段和减速阶段的位移大小之比为21，故C正确3. 如图，一小球放置在木板与竖直墙面之间设墙面对球的压力大小为N1，球对木板的压力大小为N2.以木板与墙连接点所形成的水平直线为轴，将木板从图示位置开始缓慢地转到水平位置不计摩擦，在此过程中A. N1始终减小，N2始终增大B. N1始终减小，N2始终减小C. N1先增大后减小，N2始终减小D. N1先增大后减小，N2先减
4、小后增大【答案】B【解析】试题分析：对小球进行受力分析如图所示，设：板与竖直方向夹角为，则：，随着板顺时针方向转动，越来越大，因此N2越来越小，同样也越来越小，答案B正确考点：共点力作用下物体的平衡，力的合力与分解4. 如图所示的v-t图象中，直线表示甲物体从A地向B地运动的v-t图象；折线表示同时开始运动的乙物体由静止从A地向B地运动的v-t图象下列说法正确的是A. 在t=4s时，甲、乙两物体相遇B. 在t=4s时，甲、乙两物体相距最远C. 在02s内，甲、乙两物体的加速度大小相等D. 在24s内，乙物体处于静止状态【答案】B【解析】【详解】AB据图象与坐标轴所围成的面积表示位移，可得t=4
5、s时，甲的位移和乙的位移不相等，刚开始甲的速度最大，故是乙追甲，当两者速度相等时，甲、乙相距最远，A错误B正确；C根据加速度的定义可得，在02s内，甲物体的加速度为乙物体的加速度为两者的加速度在这段时间内不相等，选项C错误；D在24s内，乙物体处于匀速运动状态，D错误故选B.【点睛】在速度时间图像中，需要掌握三点，一、速度的正负表示运动方向，看运动方向是否发生变化，只要考虑速度的正负是否发生变化，二、图像的斜率表示物体运动的加速度，三、图像与坐标轴围成的面积表示位移，在坐标轴上方表示正方向位移，在坐标轴下方表示负方向位移5. 如图所示，物体自O点由静止开始做匀加速直线运动，途径A、B、C三点，
6、其中A、B之间的距离，B、C之间的距离。若物体通过这两段位移的时间相等，则O、A之间的距离等于（ ）A. B. C. D. 【答案】C【解析】【详解】设物体的加速度为a，通过两段位移所用的时间均为T，则有由可得所以O、A之间的距离故选C。6. 如图，直线a和曲线b分别是在平直公路上行驶的汽车a和b的位移时间（xt）图线，由图可知（）A. 在t1时刻，a、b两车运动方向相反B. 在t1到t2这段时间内，b车始终向同一方向运动C. 在t1到t2这段时间内，b车的平均速度比a车的大D. 在t1到t2这段时间内，b车的平均速率比a车的大【答案】D【解析】【详解】A图像的斜率等于速度，可知在时刻t1，a
7、、b两车速度均为正值，运动方向相同，故A错误；BD位移图线切线的斜率表示速度，在t1到t2这段时间内，b车图线斜率先为正后为负，则先向正方向运动后向负方向运动，而a一直向正方向运动，可知b的路程大于a，因平均速率等于路程与时间的比值，可知b车的平均速率比a车的大，故B错误，D正确；C在t1到t2这段时间内，两车的位移相等，故根据平均速度的定义可知，b车平均速度与a车相等，故C错误。故选D。7. 质量均为m的木块A、B放在水平面上，如图所示，现用大小相等方向相反的两个水平推力F分别作用在A、B上，A、B均保持静止不动。则（）A. A与B之间一定存在摩擦力B. B与地面之间一定存摩擦力C. B对A
8、的支持力一定等于mgD. 地面对B的支持力大小一定等于2mg【答案】D【解析】【详解】A以A为研究对象，受重力mg、推力F、支持力FN，当这三个力的合力为零时，A、B间没有摩擦力，否则会有摩擦力，A错误；BD把A、B视为一整体，进行受力分析，水平方向整体受两个推力F，竖直方向重力2mg，地面对AB的支持力，水平方向两推力恰好平衡，故B与地面间没有摩擦力，地面对B的支持力等于2m g，B错误，D正确；CB对A的支持力无法求出，C错误。故选D。8. 如图所示，两个相同的物体A、B叠在一起放在粗糙的水平桌面上，连在物体B上的轻绳通过定滑轮与空箱C相连，箱内放有一小球与箱内壁右侧接触，整个系统处于静止
9、状态已知A、B的质量均为m，C的质量为M，小球的质量为m0，物体B与桌面的动摩擦因数为，重力加速度为g，不计滑轮摩擦和空气阻力，下列说法正确的是（）A. 物体A受到三个力的作用B. 小球受到三个力的作用C. 桌面受到物体的摩擦力大小为2mgD. 桌面受到物体的摩擦力大小为（Mm0）g【答案】D【解析】【详解】以A为研究对象，根据平衡条件可知B对A没有摩擦力，则A受到重力和B的支持力二个力作用，故A错误；小球受重力和箱底的支持力两个力，故B错误；以AB整体为研究对象，由平衡条件得知，桌面对B的摩擦力等于（M+m0）g，B与桌面间的静摩擦力不一定达到最大，所以桌面对B的摩擦力不一定等于2mg，由牛
10、顿第三定律知桌面受到物体的摩擦力大小为（M+m0）g，故C错误，D正确所以D正确，ABC错误9. 如图所示，两块相同的竖直木板A、B间有质量均为m的4块相同的砖块，两侧用大小均为F的力水平压木板使砖块静止不动，则第2、3块砖间的摩擦力的大小为（ ）A. 0B. C. D. 【答案】A【解析】【分析】考查受力分析的整体法隔离法。【详解】以砖块1、2、3、4整体为研究对象，其竖直方向的受力如图甲所示，由于重力作用，整体相对于木板有向下运动的趋势，故木板对整体有向上的静摩擦力，左右两块木板对整体左右两面都有向上的静摩擦力，大小相等，即：且，则： 再以砖块1、2整体为研究对象，竖直方向的受力如图乙所示
11、，1、2整体受的重力为，左侧木板对砖块1、2向上的静摩擦力，根据平衡条件知砖块2与砖块3之间的接触面处没有静摩擦力，A正确。故选A。10. 蹦极是一项刺激的户外休闲活动，足以使蹦极者在空中体验几秒钟的“自由落体”。如图所示，蹦极者站在高塔顶端，将一端固定的弹性长绳绑在踝关节处。然后双臂伸开，双腿并拢，头朝下跳离高塔。设弹性绳的原长为L，蹦极者下落第一个所用的时间为t1，下落第五个所用的时间为t2。把蹦极者视为质点，认为蹦极者离开塔顶时的速度为零，不计空气阻力，则满足（）A. B. C. D. 【答案】D【解析】【详解】蹦极者下落高度L的过程，可视为做自由落体运动，对于初速度为零的匀加速直线运动
12、，通过连续相等位移的时间之比为可知即故D正确ABC错误。故选D。二、多项选择（本题共4小题，每小题5分，共20分）11. 木块A、B的重力均为40N，它们与水平地面间的动摩擦因数均为0.25，夹在A、B之间的轻弹簧被压缩了x=2.0cm，弹簧的劲度系数k=400N/m，系统置于水平地面上静止不动，现用F=10N的水平力推木块B，如图所示，力F作用后（）A. 木块A所受静摩擦力大小为8 NB. 弹簧的压缩量变为2.5 cmC. 木块B所受静摩擦力为0D. 木块B所受静摩擦力大小为2.0 N【答案】AD【解析】【详解】CD由胡克定律，得木块与地面间的最大静摩擦力为因AB均静止，则摩擦力为，当施加水
13、平推力时，B水平方向受到向右8N的弹簧弹力，向左10N的推力，故摩擦力变为2N，B仍处于静止，故C错误，D正确；AB施加水平推力后，A水平方向受到弹簧长度没有变化，弹力不变，根据平衡条件得故A正确，B错误。故选AD。12. 如图所示，物体A、B叠放在物体C上，水平力F作用于A，使A、B、C一起共同匀速运动，各接触面间的摩擦力的情况是（）A. A对C有向左的摩擦力B. C对地有向左的摩擦力C. C对B有向左的摩擦力D. 物体C受到三个摩擦力作用【答案】AB【解析】【详解】A对A受力分析，受拉力F、重力、支持力和向右的静摩擦力，物体匀速运动，受力平衡，故f=F，故A对C有向左的静摩擦力，故A正确；
14、BD对整体受力分析，受拉力F、重力、支持力和向右的滑动摩擦力；再对C受力分析，受重力、A对C压力、B对C压力，地面对C支持力，A对C向左的静摩擦力和地面对C向右的滑动摩擦力，C对地有向左的摩擦力，故B正确，D错误；C对B受力分析，由于匀速运动，合力为零，故受重力和支持力，不受摩擦力，故C错误。故选AB。13. 如图所示，氢原子在不同能级间发生a、b、c三种跃迁时，释放光子的波长分别是a、b、c，则下列说法正确的是（） A. 从n3能级跃迁到n1能级时，释放光子的波长可表示为B. 从n3能级跃迁到n2能级时，电子的势能减小，氢原子的能量增加C. 若用波长为c的光照射某金属时恰好能发生光电效应，则
15、用波长为a的光照射该金属时也一定能发生光电效应D. 用12.09 eV的光子照射大量处于基态的氢原子时，可以发出三种频率的光【答案】D【解析】【详解】A根据则有所以得故A错误；B从n=3能级跃迁到n=2能级时，释放能量，则电子的势能减小，动能增加，而氢原子的能量减小，故B错误；C用波长为c的光照射某金属时恰好能发生光电效应，根据能级图可知，则波长为a的光照射该金属时一定不能发生光电效应，故C错误；D12.09eV的光子照射大量处于基态的氢原子时，电子能从n=1能级跃迁到n=3能级，则可以发出三种频率的光，故D正确。故选D。14. 关于下列四幅图说法正确的是（）A. 原子中的电子绕原子核高速运转
16、时，运行轨道的半径是任意的B. 光电效应实验说明了光具有粒子性C. 电子束通过铝箔时的衍射图样证实了电子具有波动性D. 发现少数粒子发生了较大偏转，说明原子的质量绝大部分中在很小空间范围【答案】BCD【解析】【详解】A根据波尔理论，原子中的电子绕原子核高速运转时，运行轨道的半径是不连续的，故A错误；B光电效应实验说明了光具有粒子性，故B正确；C电子束通过铝箔时衍射图样证实了电子具有波动性，故C正确；D粒子轰击金箔的实验中，发现少数粒子发生了较大偏转，说明原子的质量绝大部分集中在很小空间范围，故D正确。故选BCD。三、实验题（本题共2小题，每小题10分，共20分）15. 小明同学利用图（a）所示
17、的实验装置探究“物块速度随时间变化的关系”。物块放在木板上，细绳的一端与物块相连，另一端跨过滑轮挂上钩码。打点计时器固定在木板右端，所用电源频率为50Hz。纸带穿过打点计时器连接在物块上。实验中，物块在钩码的作用下拖着纸带运动。打点计时器打出的纸带如图（b）所示。（1）在本实验中，下列操作正确的是（ ）A电磁打点计时器使用的是低压直流电源B打点前，物块应靠近打点计时器，要先接通电源，再释放物块C打出的纸带，要舍去纸带上密集的点，然后再选取计数点D钩码的总质量要远小于物块的质量（2）图（b）为小明同学在实验中打出的一条纸带，由图中的数据可求得（结果保留两位有效数字）打纸带上计数点C时该物块的速度
18、为_m/s；该物块的加速度为_m/s2；打纸带上计数点E时该物块的速度为_m/s。【答案】 (1). BC (2). 1.1 (3). 4.0 (4). 1.9【解析】【详解】（1）1A电磁打点计时器使用的是低压交流电源，故A错误；B打点前，物块应靠近打点计时器，要先接通电源，再释放物块，这样可以在纸带上打出更多的点，故B正确；C打出的纸带，要舍去纸带上密集的点，从可以看清楚的点开始选取计数点，故C正确；D本实验是探究物块的速度与时间的关系，不涉及到力，所以不需要钩码的总质量要远小于物块的质量，故D错误。故选BC。（2）2打纸带上计数点C时该物块的速度是BD段的平均速度2用逐差法求该物块的加速
19、度4由速度公式可知：打纸带上计数点E时该物块的速度为【点睛】本题主要考查了探究“物块速度随时间变化的关系”，根据纸带上的点迹分析物体的运动是高中物理实验中常考的知识点，学生应该熟练掌握。重点是根据纸带上的点迹求出某点的瞬时速度和逐差法求加速度。16. 实验课上，某小组验证“力的平行四边形定则”的实验原理图如图甲所示，其中A为固定橡皮筋的图钉，O为橡皮筋与细绳的结点，OB和OC为细绳，图乙是在白纸上根据实验结果画出的图示。（1）图乙中的_ （选填“F”或“F”）是力F1和F2的合力的实际测量值（2）本实验采用的科学方法是（ ）A控制变量法 B理想实验法C等效替代法 D建立物理模型法（3）在实验中
20、，如果仅将细绳换成橡皮筋，实验结果_（选填“会”或“不会”）发生变化？（4）为了使实验能够顺利进行，且尽量减小误差，下列能够达到上述目的是_A若固定白纸的方形木板平放在实验桌上来验证力的平行四边形定则，使用弹簧测力计前应将测力计水平放置，然后检查并矫正零点B两个分力F1、F2间夹角应越大越好C标记拉力方向时，要用铅笔紧靠细绳沿绳移动铅笔画出D同一次实验两次拉细绳套须使结点到达同一位置【答案】 (1). F (2). C (3). 不会 (4). AD【解析】【分析】在实验中F和F分别由平行四边形定则及实验得出，明确理论值和实验值的区别即可正确解答；本实验中采用了两个力合力与一个力效果相同来验证
21、的平行四边形定则，因此采用“等效法”，注意该实验方法的应用。【详解】（1）1实验中F是由平行四边形得出的，而F是通过实验方法得出的，是力F1和F2的合力的实际测量值。（2）2本实验中两个拉力的作用效果和一个拉力的作用效果相同，采用的科学方法是等效替代法，故C正确。故选C。（3）3如果将细线也换成橡皮筋，只要将结点拉到相同的位置，实验结果不会发生变化。（4）4A若固定白纸的方形木板平放在实验桌上来验证力的平行四边形定则，使用弹簧测力计前应将测力计水平放置，然后检查并矫正零点，故A正确；B在实验中两个分力的夹角大小适当，在作图时有利于减小误差即可，并非越大越好，故B错误；C在“验证力的平行四边形定
22、则”的实验中，应用直尺画出在白纸上沿细绳方向标出的两点的连线，作为拉力的方向，故C错误；D同一次实验两次拉细绳套须使结点到达同一位置故D正确；故选AD。四、计算题（本题共3小题，每小题10分，共30分）17. 甲、乙两辆汽车沿平直公路同向匀速行驶，甲车在乙车前面，它们之间相距s=40m，速度均为v0=10m/s某时刻，甲车刹车作匀减速直线运动，加速度大小为5m/s2从此时刻起，求：（1）甲车经过多长时间停止运动？(2)当甲车静止时，甲、乙两辆汽车之间的距离为多大？(3)经多长时间乙车追上甲车？【答案】(1) (2) (3) 【解析】（1）甲车停止运动的时间为：（2），x乙=v0t=20m；（3
23、）甲车停止后还需时间故经过5s乙车追上甲车18. 如图所示，轻质弹簧劲度系数为20N/cm，用其拉着一个重200N的物体在水平面上运动当弹簧的伸长量为4cm时，物体恰在水平面上做匀速直线运动（1）求物体与水平面间的动摩擦因数；（2）当弹簧的伸长量为6cm时，物体受到的水平拉力有多大？这时物体受到的摩擦力有多大？（3）如果在物体运动的过程中突然撤去弹簧，而物体在水平面上能继续滑行，这时物体受到的摩擦力有多大？【答案】（1）0.4 ；（2）120N；80N ；（3）80N【解析】【详解】(1)匀速直线运动时受力平衡， ， 联立求得(2)伸长量为6cm时，物体受到的水平拉力此时的滑动摩擦力 (3)撤
24、去弹簧时，物体受到的滑动摩擦力不变19. 如图所示，小球被轻质细绳系住斜吊着放在静止的光滑斜面上，设小球质量为m，斜面倾角=30，细绳与竖直方向夹角=30，斜面体的质量M=3m，置于粗糙水平面上求：（1）当斜面体静止时，细绳对小球拉力的大小？（2）地面对斜面体的摩擦力的大小和方向？（3）若地面对斜面体最大静摩擦力等于地面对斜面体支持力的k倍，为了使整个系统始终处于静止状态，k值必须满足什么条件？【答案】（1）（2） 方向水平向左 （3）【解析】试题分析：（1）选小球为研究对象，受力分析并合成如图：由平衡条件：F=mg由平面几何知识可得：N与F夹角为30，T与F夹角也为30，故画出的平行四边形为
25、菱形，连接对角线便可找出直角三角形：由：cos30=得：T=（2）、（3）选小球和斜面组成的系统为研究对象，受力分析如图，由平衡条件得：N+Tcos30=（M+m）g解得：N=（M+m）g-=Mg+=35mg水平方向上：f=Nsin30=，方向水平向左为了使整个系统始终处于静止状态，则最大静摩擦力fmaxf所以kNf 解得：k考点：考查了共点力平衡条件的应用于【名师点睛】本题是力平衡问题，关键是分析物体的受力情况，根据平衡条件并结合正交分解法列方程求解利用正交分解方法解体的一般步骤：明确研究对象；进行受力分析；建立直角坐标系，建立坐标系的原则是让尽可能多的力落在坐标轴上，将不在坐标轴上的力正交分解；x方向，y方向分别列平衡方程求解
