1、甘肃省兰州市第七中学2021届高三物理上学期12月试题（含解析）二、选择题：本题共8小题，每小题6分。在每小题给出的四个选项中，第14-18题只有一项符合题目要求，第19-21题有多项符合题目要求。全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。1. 如图为跳水运动员从起跳到落水过程的示意图，运动员从最高点到入水前的运动过程记为I，运动员入水后到最低点的运动过程记为II，忽略空气阻力，则运动员A. 过程I的动量改变量等于零B. 过程II的动量改变量等于零C. 过程I的动量改变量等于重力的冲量D. 过程II 的动量改变量等于重力的冲量【答案】C【解析】【分析】分析两个过程中运动员速度的变化
2、、受力情况等，由此确定动量的变化是否为零【详解】AC过程I中动量改变量等于重力的冲量，即为mgt，不为零，故A错误，C正确；B运动员进入水前的速度不为零，末速度为零，过程II的动量改变量不等于零，故B错误；D过程II 的动量改变量等于合外力的冲量，不等于重力的冲量，故D错误2. 如图所示，建筑工地上载人升降机用不计质量的细钢绳跨过定滑轮与一电动机相连，通电后电动机带动升降机沿竖直方向先匀加速上升后匀速上升。摩擦及空气阻力均不计。则（）A. 升降机匀加速上升过程中，升降机底板对人做的功等于人增加的动能B. 升降机匀加速上升过程中，升降机底板对人做的功等于人增加的机械能C. 升降机匀速上升过程中，
3、升降机底板对人做的功小于人增加的机械能D. 升降机上升的全过程中，升降机拉力做的功大于升降机和人增加的机械能【答案】B【解析】【分析】【详解】AB升降机匀加速上升过程中，升降机底板对人做的功等于人增加的动能和重力势能之和，即等于人增加的机械能，选项A错误，B正确；C升降机匀速上升过程中，人的动能不变，升降机底板对人做的功等于人增加的机械能，选项C错误；D升降机上升的全过程中，升降机拉力做的功等于升降机和人增加的机械能，选项D错误。故选B3. 如图所示，质量为m的物体（可视为质点）以某一速度从A点冲上倾角为30的固定斜面，其减速运动的加速度为，此物体在斜面上能够上升的最大高度为h，则在这个过程中
4、物体（）A. 机械能损失了mghB 重力势能减少了mghC. 动能损失了mghD. 克服摩擦力做功mgh【答案】A【解析】【分析】【详解】AD设物体所受的摩擦力大小为f，根据牛顿第二定律得mgsin30+f=ma解得所以克服摩擦力做功为则机械能损失了mgh，故A正确，D错误；B物体在斜面上能够上升的最大高度为h，克服重力做功为mgh，所以重力势能增加mgh，故B错误；C根据动能定理得联立以上解得即动能损失了mgh，故C错误；故选A。4. 毕节，是全国唯一一个以“开发扶贫、生态建设”为主题的试验区，是国家“西电东送”的主要能源基地如图所示，赫章的韭菜坪建有风力发电机，风力带动叶片转动，叶片再带动
5、转了(磁极)转动，使定子(线圈，不计电阻)中产生电流，实现风能向电能的转化若叶片长为l，设定的额定风速为v，空气的密度为，额定风速下发电机的输出功率为P，则风能转化为电能的效率为A. B. C. D. 【答案】A【解析】【分析】【详解】风能转化为电能的工作原理为将风的动能转化为输出的电能，设风吹向发电机的时间为t，则在t时间内吹向发电机的风的体积为，则风的质量，因此风吹过的动能为，在此时间内发电机输出的电能，则风能转化为电能的效率为，故A正确，BCD错误5. 一静止的铀核放出一个粒子衰变成钍核，衰变方程为.下列说法正确的是（ ）A. 衰变后钍核的动能等于粒子的动能B. 衰变后钍核的动量大小等于
6、粒子的动量大小C. 铀核的半衰期等于其放出一个粒子所经历的时间D. 衰变后粒子与钍核的质量之和等于衰变前铀核的质量【答案】B【解析】【分析】【详解】A根据可知，衰变后钍核的动能小于粒子的动能，故A错误；B根据动量守恒定律可知，生成的钍核的动量与粒子的动量等大反向，故B正确；C铀核的半衰期等于一半数量的铀核衰变需要的时间，而放出一个粒子所经历的时间是一个原子核衰变的时间，故两者不等，故 C错误；D由于该反应放出能量，由质能方程可知，衰变后粒子与钍核的质量之和小于衰变前铀核的质量，故 D错误6. 如图所示，一质量M=3.0 kg的长方形木板B放在光滑水平地面上，在其右端放一个质量m=1.0 kg的
7、小木块A，同时给A和B以大小均为4.0 m/s，方向相反的初速度，使A开始向左运动，B开始向右运动，A始终没有滑离B板，在小木块A做加速运动的时间内，木板速度大小可能是()A. 2.1 m/sB. 2.4 m/sC. 2.8 m/sD. 3.0 m/s【答案】AB【解析】【分析】【详解】以A、B组成的系统为研究对象，系统动量守恒，取水平向右方向为正方向，从A开始运动到A的速度为零过程中，由动量守恒定律得，代入数据解得，当从开始到AB速度相同的过程中，取水平向右方向为正方向，由动量守恒定律得代入数据解得：，则在木块A正在做加速运动的时间内B的速度范围为：，故选AB。7. 如图所示，质量为1kg的
8、滑块在倾角为30的光滑斜面上，从a点由静止开始下滑，到b点开始压缩轻弹簧，到c点时达到最大速度，到d点（图中未画出）开始弹回，返回b点离开弹簧，恰能再回到a点。若bc=0.1m，弹簧弹性势能的最大值为8J，g取10m/s2，则下列说法正确的是（ ）A. 弹簧的劲度系数是50N/mB. 从d点到b点滑块克服重力做功8JC. 滑块的动能最大值为8JD. 从d点到c点弹簧的弹力对滑块做功8J【答案】A【解析】【分析】【详解】A当滑块的合力为0时，滑块速度最大，即知在c点时滑块的速度最大，此瞬间滑块受力平衡，则有可得k=50N/m故选项A正确；B滑块从d点到a点，运用动能定理得WGW弹=00又W弹=E
9、p=8J可得WG=8J即克服重力做功8J，所以从d点到b点滑块克服重力做功小于8J，故选项B错误；C滑块从a点到c点，由系统的机械能守恒知：滑块的动能增加量与弹簧弹性势能增加量之和等于滑块重力势能的减少量，小于8J，所以滑块的动能最大值小于8J，故选项C错误；D弹簧弹性势能的最大值为8J，根据功能关系知从d点到b点弹簧的弹力对滑块做功8J，从d点到c点弹簧的弹力对滑块做功小于8J，故选项D错误。故选A。8. 如图所示，小车在光滑水平面上向左匀速运动，水平轻质弹簧左端固定在A点，物体与固定在A点的细线相连，弹簧处于压缩状态(物体与弹簧未连接)，某时刻细线断了，物体沿车滑动到B端粘在B端的油泥上，
10、取小车物体和弹簧为一个系统，下列说法正确的是()A 若物体滑动中不受摩擦力，则该系统全过程机械能守恒B. 若物体滑动中有摩擦力，则该系统全过程动量守恒C. 不论物体滑动中有没有摩擦，小车最终速度与断线前相同D. 不论物体滑动中有没有摩擦，系统损失的机械能相同【答案】CD【解析】【分析】【详解】A物体与橡皮泥粘合的过程，发生非弹簧碰撞，系统机械能有损失故A错误；B整个系统在水平方向不受外力，竖直方向上合外力为零，则系统动量一直守恒，故B错误；C取系统的初速度方向为正方向，根据动量守恒定律可知，物体沿车滑动到B端粘在B端的油泥上后系统共同的速度与初速度是相同的故C正确；D由C的分析可知，当物体C与
11、B端橡皮泥粘在一起时，系统的速度与初速度相等，所以系统的末动能与初动能是相等的，系统损失的机械能等于弹簧的弹性势能，与物体滑动中有没有摩擦无关故D正确；故选CD。第卷非选择题：共174分，第22-32题为必考题，每个试题考生都必须作答。第33-38题为选考题，考生根据要求做答（一）必考题：共129分。9. 如图，用“碰撞实验器”可以验证动量守恒定律，即研究两个小球在轨道水平部分碰撞前后的动量关系(1)实验中，直接测定小球碰撞前后的速度是不容易的，但是可以通过仅测量_(填选项前的序号)，间接地解决这个问题A小球开始释放的高度hB小球抛出点距地面的高度HC小球做平抛运动的水平位移(2)用天平测量两
12、个小球的质量m1、m2.图中O点是小球抛出点在水平地面上的垂直投影，实验时，先让入射球m1多次从斜轨上S位置静止释放；然后把被碰小球m2静止于轨道水平部分的右侧末端，再将入射小球m1从斜轨上S位置静止释放，与小球m2相撞，并重复多次，分别找到小球的平均落点M、P、N，并测量出平均水平位移OM、OP、ON.(3)若两球相碰前后的动量守恒，其表达式可表示为_用(2)中测量的量表示；若碰撞是弹性碰撞，那么还应该满足的表达式为_用(2)中测量的量表示【答案】 (1). （1）C (2). （3） (3). 【解析】（1）验证动量守恒定律实验中，即研究两个小球在轨道水平部分碰撞前后的动量关系，直接测定小
13、球碰撞前后的速度是不容易的，但是通过落地高度不变情况下水平射程来体现速度，故选C（3）若两球相碰前后的动量守恒，则，又OP=v0t，OM=v1t，ON=v2t，代入得：；若碰撞是弹性碰撞，满足能量守恒：，代入得；m1OP2=m1OM2+m2ON210. 如图所示，两个物体A、B分别系在一条跨过定滑轮的轻质细绳两端，B物体的侧面粘贴有挡光片，挡光片的宽度为d，已知A物体、B物体（连同挡光片）的质量均为，现要利用这个装置验证机械能守恒定律某同学找来一个半环形物体C，并在B物体挡光片的正下方同一条竖直线上安装了两个光电门甲和乙，测出两个光电门之间的距离为h，实验时先接通电源，A、B静止时，在B上轻轻
14、放上半环形物体C，记下挡光片通过光电门甲、乙的时间分别为 t1 、t2 ,已知重力加速度为（1）挡光片通过光电门甲、乙的速度分别为_ ；_ （2）下列实验要求中，必要的实验步骤有_A. 实验前A、B必须在同一高度B. 实验前要先测出轻质细绳的长度C. 实验前要测出半环形物体C质量mD. 实验时要测出挡光片由光电门甲到乙的时间 （3）本实验需要验证的表达式是_【答案】 (1). （1） (2). (3). （2）C (4). （3）【解析】【分析】【详解】（1）挡光片通过光电门甲、乙的速度分别为： ，（2）要验证的关系是 ，则实验前A、B不一定必须在同一高度，选项A错误；实验前没必要先测出轻质细
15、绳的长度，选项B错误；实验前要测出半环形物体C的质量m，选项C正确；实验时不需要测出挡光片由光电门甲到乙的时间，选项D错误（3）本实验需要验证的表达式是:11. 如图所示，倾角为37的斜面与一竖直光滑圆轨道相切于A点，轨道半径R=1m，将滑块由B点无初速释放，滑块恰能运动到圆周的C点，OC水平，OD竖直，AB=2m，滑块可视为质点，取g=10rn/s2，sin37=06，cos37=0.8，求：(1)滑块在斜面上运动的时间；(2)若滑块能从D点抛出，滑块仍从斜面上无初速释放，释放点至少应距A点多远【答案】（1） （2）【解析】【分析】【详解】（1）滑块到达A点时的速度vA，从A到C机械能守恒：
16、 从B到A过程匀加速运动：vA2=2axAB vA=at解得t=1s（2）能从D点抛出速度最小为vD，根据牛顿第二定律有： 从A到D由机械能守恒：又有 解得x=5.75m12. 如图所示，质量为的物块（可视为质点）放在质量为的木板左端，足够长的木板静止在光滑水平面上，物块与木板间的动摩擦因数为，质量为的子弹以速度沿水平方向射入物块并留在其中（时间极短），取。子弹射入后，求(1)子弹进入物块后一起向右滑行的最大速度；(2)木板向右滑行的最大速度；(3)物块在木板上滑行的时间。【答案】(1)；(2)；(3)【解析】【分析】【详解】(1)子弹射入物块的过程，以子弹和物块组成的系统为研究对象，取向右为
17、正方向，由动量守恒定律得代入数据解得=所以子弹进入物块后一起向右滑行的最大速度是(2)当子弹、物块、木板三者同速时，木板的速度最大，由动量守恒定律可得代入数据解得=(3)对木块在木板上滑动时，由动量定理得代入数据解得=物理选修3413. 一列简谐横波在均匀介质中沿x轴传播，图甲为t=2.0s时的波形图，图乙为x=2m处的质点P的振动图象，质点Q为平衡位置x=3.5m的质点。下列说法正确的是（）A. 波的传播周期是2sB. 波沿x轴正方向传播C. 波的传播速度为1m/sD. t=2.0s时刻后经过0.5s，质点P通过的路程等于0.05mE. t=3.5s时刻，质点Q经过平衡位置【答案】BCE【解
18、析】【分析】【详解】由图可以判断波的周期T=4s，波长=4mA由图可以判断波的周期T=4s，故A错误；Bt=2.0s时P的运动方向是y轴正方向，因此波传播方向沿x轴正方向传播，故B正确；C根据故C正确；D从t=2.0s至t=2.5s，质点P未振动超过一个振幅（10cm），故D错误；EQ点平衡位置距P点平衡位置的距离为1.5m，因此Q点运动滞后于P点因此Q点t=3.5s时刻与P点2.0s时刻相对平衡位置的位移一样，图中t=2.0s时P点刚好经过平衡位置，故t=3.5s时刻质点Q经过平衡位置，故E正确。故选BCE。14. 如图，ABC为一玻璃三棱镜的横截面，A=30，一束红光垂直AB边射入，从AC边上的D点射出，其折射角为60，则玻璃对红光的折射率为_若改用蓝光沿同一路径入射，则光线在D点射出时的折射射角_（“小于”“等于”或“大于”）60【答案】 (1). (2). 大于【解析】【分析】【详解】根据题述和图示可知，i=60，r=30，由折射定律，玻璃对红光的折射率n=若改用蓝光沿同一路径入射，由于玻璃对蓝光的折射率大于玻璃对红光的折射率，则光线在D点射出时的折射角大于60