2021年高三物理专题突破限时训练：物理3-5【带答案】
人教版高中物理选修3-5：测试卷(一)含答案
高中同步测试卷( 一 )第一单元动量、冲量和动量定理( 时间：90 分钟，满分：100 分)一、选择题( 本题共12 小题，每小题 5 分，共60 分．在每小题给出的四个选项中，至少有一个选项正确．全部选对的得 5 分，选对但不全的得 3 分，有错选或不答的得0 分．) 1．下列关于动量的说法正确的是( )A.质量大的物体，动量一定大B.质量和速率都相同的物体，动量一■定相同C.一个物体的速率改变，它的动量一定改变D.一个物体的运动状态改变，它的动量一定改变2．关于动量的变化，下列说法中正确的是( )A.做直线运动的物体速度增大时，动量的变化量中的方向与运动方向相同B.做直线运动的物体速度减小时，动量的变化量A p的方向与运动方向相反C.物体的速度大小不变时，动量的变化量Ap为零D.物体做匀速圆周运动时，动量的变化量Ap为零3．为了保护航天员的安全，飞船上使用了降落伞、反推火箭、缓冲座椅三大法宝，在距离地面大约 1 m 时，返回舱的 4 个反推火箭点火工作，返回舱速度一下子降到了 2 m/s 以下，随后又渐渐降到 1 m/s ，最终安全着陆，把返回舱从离地 1 m 开始减速到安全着陆称为着地过程，则关于反推火箭的作用，下列说法正确的是( )A.减小着地过程中返回舱和航天员的动量变化B.减小着地过程中返回舱和航天员所受的冲量C.延长着地过程的作用时间D.减小着地过程返回舱和航天员所受的平均冲力4．古时有“ 守株待兔” 的寓言，设兔子的头部受到大小等于自身体重的打击力时即可致死．若兔子与树桩发生碰撞，作用时间为0.2 s ，则被撞死的兔子的奔跑的速度可能是( )A．1 m/s B．1.5 m/sC．2 m/s D．2.5 m/s5.以初速度v水平抛出一质量为m的石块，不计空气阻力，则对石块在空中运动过程中的下列各物理量的判断正确的是( )A.在两个相等的时间间隔内，石块受到的冲量相同B.在两个相等的时间间隔内，石块动量的增量相同C.在两个下落高度相同的过程中，石块动量的增量相同D.在两个下落高度相同的过程中，石块动能的增量相同6 .如图所示，一铁块压着一纸条放在水平桌面上，当以速度抽出纸条后，铁块掉到地面上的 P 点，若以2V 速度抽出纸条，则铁块落地点为（）8 .在P 点左侧9 .物体m i 、m 2（m >m 2）以相同的初动能在地面上滑行，它们跟地面有相同的动摩擦因数,到它们停下来所经历的时间分别为t i 、t 2,则有（）A. t i >t 2D.无法确定10 .质量相等的A 、B 两个小球，沿着倾角分别是“和3/3的两个光滑的固定斜面,11 .如图甲所示，物体 A 和B 用轻绳相连，挂在轻质弹簧下静止不动， A 的质量为m B的质量为M 当连接A 、B 的绳突然断开后，物体 A 上升经某一位置时的速度大小为 V,这时物体B 下落的速度大小为 u,如图乙所示.在这段时间里，弹簧的弹力对物体铁块A.仍在P 点C.在P 点右侧不远处D.在P 点右侧原水平位移的两倍处 7 .高空作业须系安全带.如果质量为m 的高空作业人员不慎跌落，从开始跌落到安全带对人刚产生作用力前人下落的距离为h （可视为自由落体运动）.此后经历时间t 安全带达到最大伸长，若在此过程中该作用力始终竖直向上， 则该段时间安全带对人的平均作用力大小为（）A.罕+mgm 2gh8 .—^t —-mg c m ghC. —t-+ mgm gh D —--mg8.水平推力F i 和F 2分别作用于水平面上等质量的甲、乙两物体上, 用一段时间后撤去推力，物体将继续运动一段时间后停下来.两物体的v -t图象如图所示，图中线段 AB// CD 则（A. F i 的冲量大于F 2的冲量B. F i 的冲量等于F 2的冲量C.两物体受到的摩擦力大小相等D.两物体受到的摩擦力大小不等B. t i <t 2C. t i = t 2由静止从同一高度 h 2下滑到同样的另度 hi,如图所示，则A B 两小球（）A. 滑到h i 高度时的动量相同B. 滑到h i 高度时的动能相同C. 由h 2滑到h i 的过程中小球动量变化相同D. 由h 2滑到h i 的过程中小球动能变化相同A 的冲量为作 H D In 同JA. mvC. m 什 Mu12.为估算池中睡莲叶面承受雨滴撞击产生的平均压强，小明在雨天将一圆柱形水杯置于露台，测得1 h 内杯中水位上升了 45 mm 查询得知，当时雨滴竖直下落的速度约为 12 m/s.3据此估算该压强约为 （设雨滴撞击睡莲后无反弹，不计雨滴重力，雨水的密度为1X103kg/m ）（ ）A. 0.15 PaB. 0.54 Pa位.）13 . （10分）一个质量为0.2 kg 、以10 m/s 的速度飞来的网球被球拍击中，并以 20 m/s的速度反方向弹回，网球与球拍的接触时间为0.1 s ，试求：（不考虑重力的冲量）（1）网球动量的变化； （2）球拍对网球的平均作用力.14 .（10分）用电钻给建筑物钻孔时，钻头所受的阻力与深度成正比.图，那 /为阻力f 与时间t 关系的图象，若钻头匀速钻进时第 1 s 内所受的阻力的/；冲量为100 Ns,求5 s 内阻力的冲量的大小.才 1 _ftI 515 .（10 分 ）跳起摸高是中学生进行的一项体育活动，某同学身高 1.80 m ，质量 65 kg ，站立举手达到 2.20 m ．此同学用力蹬地，经 0.45 s 竖直离地跳起，设他蹬地的力的大小恒定为 1 060 N ，计算他跳起可摸到的高度． （ g 取 10 m/s 2）B. mv- Mu D. m 什 mu回116. （10分）（2016高考全国卷乙）某游乐园入口旁有一喷泉，喷出的水柱将一质量为M 的卡通玩具稳定地悬停在空中．为计算方便起见，假设水柱从横截面积为S 的喷口持续以速度v0 竖直向上喷出；玩具底部为平板（面积略大于S）；水柱冲击到玩具底板后，在竖直方向水的速度变为零，在水平方向朝四周均匀散开.忽略空气阻力.已知水的密度为p,重力加速度大小为g. 求：（1）喷泉单位时间内喷出的水的质量；（2）玩具在空中悬停时，其底面相对于喷口的高度．参考答案与解析1.[导学号13050001] 【解析】选CD.根据动量的定义，它是质量和速度的乘积，因此它由质量和速度共同决定，选项A错误；又因为动量是矢量，它的方向与速度的方向相同，而质量和速率都相同的物体，其动量大小一定相同，但方向不一定相同，选项 B 错误；一个物体的速率改变，则它的动量大小就一定改变，选项C正确；物体的运动状态改变，它的速度就一定改变，它的动量也就改变，选项 D 正确．2．[ 导学号13050002] 【解析】选AB. 动量是矢量，动量的变化量是初、末动量的矢量差．物体的速度大小不变，但方向改变时，动量变化量也不为零，C、D 项错误．做单向直线运动的物体初、末动量方向相同，速度增大时，动量变化量与速度同向，速度减小时，动量变化量与速度反向，A、B 项正确．3.[导学号13050003] 【解析】选CD.无论是否有反推火箭，返回舱和航天员从距地面约1m处至着陆的过程中，动量的变化和所受的冲量均相同，但有了反推火箭作用后，延长了着地过程的作用时间，由动量定理（F— G）t =即知返回舱和航天员所受的平均冲力减4 .［导学号13050004］ 【解析】选CD.根据题意建立模型，设兔子与树桩的撞击力为 根据动量定理有Ft =mv，所以，v=%曙=gt =2 m/s，选工D 正确.5 .［导学号13050005］ 【解析】选ABD.不计空气阻力，石块只受重力的冲量，两个过 程所用的时间相同，重力的冲量就相同， A 正确.据动量定理，物体动量的增量等于它所受力的冲量，由于在两个相等的时间间隔内，石块受到重力的冲量相同， 所以动量的增量必然相同，B 正确.由于石块下落时在竖直方向上是做加速运动，下落相同高度所用时间不同， 所受重力的冲量就不同，因而动量的增量不同，C 错.据动能定理，合外力对物体所做的功等于物体动能的增量，石块只受重力作用，在重力的方向上位移相同，重力做的功就相同， 因此动能的增量就相同，D 正确.6 .［导学号13050006］【解析】选B.纸条抽出的过程，铁块所受的摩擦力一定，以速 度v 抽出纸条，铁块所受的摩擦力的作用时间较长，铁块获得的速度较大， 铁块平抛运动的水平位移较大；若以 2v 的速度抽出纸条，则铁块所受的摩擦力的作用时间较短，铁块获得 的速度较小，平抛运动的水平位移较小.所以铁块落地点在P 点左侧，选B.7 .［导学号13050007］【解析】选 A.人下落h 高度的过程中的运动为自由落体运动， 由运动学公式v 2=2gh 可知v=q2gh,缓冲过程中（取向上为正方向），由动量定理得（F — mc ）t =0 — （ —mV ,解得F= Njg + mg 选项A 正确.8 .［导学号13050008］【解析】选C.甲、乙先做加速运动，撤去推力后做减速运动.图中线段AB// CD 表明甲、乙与水平面的动摩擦因数相同，又甲、乙质量相等，所以两物体 受到的摩擦力大小相等，所以选项C 正确，D 错误.因为整个运动过程，物体的动量改变量为零，所以推力的冲量大小等于物体受到的摩擦力的冲量大小. 由图可知甲的运动时间小于 乙的运动时间，所以甲的摩擦力的冲量小于乙的摩擦力的冲量， 则F 1的冲量小于F 2的冲量，所以选项A B 错误.12 129 .［导学号13050009］ 【解析】选 B.依题意知-mv 1 = 2n 2V 2,又m >m,故V 1<V 2；设物体初速度方向为正方向，由动量定理得一jjmgt=0—mv,解得t=~v,故11<t 2.闻10 .［导学号13050010］ 【解析】选BD .两小球由h 2下滑到h 1高度的过程中，机械能守恒，m@h 2—h 。
高中物理选修3-3、3-5试题汇编含答案汇总
高三物理选修3-3、3-5试题汇编含答案一、A ．（选修模块3－3）（12分）⑴关于下列现象的说法正确的是 ▲A ．甲图说明分子间存在引力B ．乙图在用油膜法测分子大小时，多撒痱子粉比少撒好C ．丙图说明，气体压强的大小既与分子动能有关，也与分子的密集程度有关D ．丁图水黾停在水面上的缘由是水黾受到了水的浮力作用⑵如图所示，两个相通的容器A 、B 间装有阀门S ，A 中充溢气体，分子与分子之间存在着微弱的引力，B 为真空。
打开阀门S 后，A 中的气体进入B 中，最终达到平衡，整个系统与外界没有热交换，则气体的内能 （选填“变小”、“不变”或“变大”），气体的分子势能 （选填“削减”、“不变”或“增大”）。
⑶2015年2月，美国科学家创建出一种利用细菌将太阳能转化为液体燃料的“人造树叶”系统，使太阳能取代石油成为可能。
假设该“人造树叶”工作一段时间后，能将10-6g 的水分解为氢气和氧气。
已知水的密度ρ=1.0×103 kg/m 3、摩尔质量M =1.8×10-2 kg/mol ，阿伏伽德罗常数N A =6.0×1023mol -1。
试求（结果均保留一位有效数字）：①被分解的水中含有水分子的总数N ； ②一个水分子的体积V 。
C ．（选修模块3－5）（12分）⑴下列说法正确的是A ．链式反应在任何条件下都能发生B ．放射性元素的半衰期随环境温度的上升而缩短C ．中等核的比结合能最小，因此这些核是最稳定的D ．依据E =mc 2可知，物体所具有的能量和它的质量之间存在着简洁的正比关系⑵如图为氢原子的能级图，大量处于n =4激发态的氢原子跃迁时，发出多个能 量不同的光子，其中频率最大的光子能量为 eV ，若用此光照耀到逸出功为2.75 eV 的光电管上，则加在该光电管上的遏止电压为 V 。
⑶太阳和很多恒星发光是内部核聚变的结果，核反应方程110111e H H X e b a ν+→++是太阳内部的很多核反应中的一种，其中01e 为正电子，v e 为中微子，① 确定核反应方程中a 、b 的值；②略二、A.（选修模块3－3）（12分）⑴下列说法正确的是 .A ．液晶既具有液体的流淌性，又具有光学的各向异性B ．微粒越大，撞击微粒的液体分子数量越多，布朗运动越明显C ．太空中水滴成球形，是液体表面张力作用的结果S A B模拟气体压强产朝气理 丙 水黾停在水面上 丁 压紧的铅块会“粘”在一起 甲 油膜法测分子大小 乙 E /eV0 -0.54 -0.85 -13.612 3 4 5∞ n -3.40-1.51甲UIO 乙 D ．单位时间内气体分子对容器壁单位面积上碰撞次数削减，气体的压强肯定减小⑵如图，用带孔橡皮塞把塑料瓶口塞住，向瓶内快速打气，在瓶塞弹出前，外界对气体做功15J ，橡皮塞的质量为20g ，橡皮塞被弹出的速度 为10m/s ，若橡皮塞增加的动能占气体对外做功的10%，瓶内的气体作为志向气体。
2021届全国I卷高考高三临考全真模拟 物理(五)(解析版)
2021届全国I 卷高考高三临考全真模拟物 理 （五）注意事项：1．答题前，先将自己的姓名、准考证号填写在试题卷和答题卡上，并将准考证号条形码粘贴在答题卡上的指定位置。
2．选择题的作答：每小题选出答案后，用2B 铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑，写在试题卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效。
3．非选择题的作答：用签字笔直接答在答题卡上对应的答题区域内。
写在试题卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效。
4．考试结束后，请将本试题卷和答题卡一并上交。
二、选择题：本题共8小题，每小题6分，共48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。
14．下列说法正确的是( )A ．查德威克发现中子的核反应是：2713Al ＋42He →3015P ＋10nB ．机场、车站和重要活动场所的安检门可以探测人随身携带的金属物品，是利用静电感应的工作原理工作的C ．考古专家发现某一骸骨中14 6C 的含量为活着的生物体中14 6C 的14，已知14 6C 的半衰期为5730年，则确定该生物死亡时距今约11460年D ．根据v ＝Δx Δt ，当∆t 非常小时，ΔxΔt就可以表示物体在t 时刻的瞬时速度，这应用了类比法15．如图所示为体操男子吊环比赛中某个动作的模拟图，运动员静止不动，两根吊带对称并与竖直方向有一定夹角。
则下列判断正确的是( )A ．两根吊带的拉力大小不一定相等B ．两个吊环对运动员的作用力的合力一定竖直向上C ．吊环对手的作用力与手对吊环的作用力是一对平衡力D ．从图示状态，运动员将两吊带缓慢向两边撑开的过程中，吊带上的张力缓慢增大16．我国研制的全球首颗搭载主动激光雷达的大气环境监测卫星，将于2021年7月出厂待发射。
与地球同步轨道卫星（图中卫星1）不同，大气环境监测卫星（图中卫星2）是轨道平面与赤道平面夹角接近90°的卫星，一天内环绕地球飞14圈，运行轨道均视为圆。
2021年高考物理三轮冲刺卷解答题专练(二)(Word解析版)
2021年高考三轮冲刺卷解答题专练（二）物理试卷1．如图所示，绝缘轨道CDGH 位于竖直平面内，圆弧段DG 的圆心角为37θ=︒，DG 与水平段CD 、倾斜段GH 分别相切于D 点和G 点。
CD 段粗糙，DGH 段光滑。
在H 处固定一垂直于轨道的绝缘挡板，整个轨道处于场强为4110N/C E ⨯=、水平向右的匀强电场中，一质量3410kg m -=⨯、带电量6310C q -=+⨯的小滑块在C 处由静止释放，经挡板碰撞后滑回到CD 段的中点P 处时速度恰好为零。
已知CD 段长度0.8m L =，圆弧DG 的半径0.2m r =；不计滑块与挡板碰撞时的动能损失，滑块可视为质点。
210m/s g =，cos370.8︒=，sin 370.6︒=，求：（1）滑块与CD 段之间的动摩擦因数μ； （2）滑块在CD 段上运动的总路程；（3）滑块与绝缘挡板碰撞时的最大动能和最小动能。
【答案】（1）0.25；（2）2.4 m ；（3）0.018 J ，0.002 J 【详解】（1）滑块由C 处释放，经挡板碰撞后第一次滑回P 点的过程中，由动能定理得1022L qEmg L L μ⎛⎫-+= ⎪⎝⎭ 解得0.253Eqmgμ== （2）滑块在CD 段上受到的滑动摩擦力0.01N mg μ=电场力0.03N Eq =滑动摩擦力小于电场力，故不可能停在CD 段，滑块最终会在DGH 间来回往复运动，到达D 点的速度为0。
全过程由动能定理得0EqL mgs μ-=解得 2.4m s =（3）GH 段的倾角为37°，因为cos sin 0.024N Eq mg θθ==则加速度a =0。
所以滑块与绝缘挡板碰撞的最大动能为滑块第一次运动到G 点的动能。
对C 到G 过程由动能定理得()()max sin cos 0.018J k E Eq L r mgL mg r r θμθ=+---=滑块最终在DGH 间来回往复运动，碰撞绝缘挡板时有最小动能。
2021届山东新高考高三物理三轮复习优质选择题专练(带答案)5
绝密★启用前2021届山东新高考高三物理三轮复习优质选择题专练（五）考试时间：90分钟注意事项：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、单选题1．有一只乌龟离开家沿着直线爬行，它的速度v 与到家距离L 成反比．当乌龟爬到距家的距离为1m 时速度为2cm/s ．那么这只乌龟继续爬行2m 需要再花多少时间．（ ） A ．75s B ．125sC ．150sD ．200s【答案】D 【解析】 【详解】设乌龟的速度为k v L =，根据题意可知2L v =，即12L v =，作出1L v -图像，如图所示，在图象中，若取极短距离观察乌龟爬行，可近似认为乌龟的运动是匀速直线运动，在l ∆里需要的时间为1l t l v v ∆∆==∆⨯，即可认为在1L v-图象中取相应的面积大小可等于运动时间乌龟继续爬行2m ，即距离家的距离为3m 时所需时间为131()200200222t s =+⨯⨯=，D 正确．【点睛】本题的关键是由位移公式的推导方法可得出图象的处理方法；由图象可得出图象的面积等于运动时间．2．如图所示为空腔球形导体（不带电），现将一个带正电的小金属球放入腔内，静电平衡时，图中A 、B 、C 三点的电场强度E 的关系是（ ）A ．ABC E E E >> B ．A B C E E E =>C ．A B C E E E ==D ．A B CE E E <<【答案】A 【详解】当静电平衡时，空腔球形导体内壁感应出负电荷，外表面感应出正电荷，画出电场线的分布如图根据电场线越密，场强越大。
由于A 处电场线较密，B 处电场线较疏，C 处场强为零，则A B C E E E >>，故BCD 错误，A 正确。
故选A 。
3．两个质点甲和乙，同时由同一地点向同一方向做直线运动，它们的v －t 图象如下图所示，则下列说法中正确的是( )A ．质点乙运动的速度大小、方向不变B ．质点乙静止，质点甲的初速度为零C ．第1s 末质点甲、乙速度相同D ．第2s 末质点甲、乙相遇 【答案】A 【详解】由图知质点乙运动的速度大小、方向不变，A 正确；由于乙物体的斜率为零，乙物体做匀速直线运动，甲物体的初速度为零，故B 错误；第1s 末质点甲速度为5m/s ，乙的速度是10m/s ，速度不同，选项C 错误；在速度-时间图象中图象与坐标轴围成面积代表位移，时间轴上方位移为正，时间轴下方位移为负，所以到第2s 末乙的面积是甲的面积的两倍，即乙的位移是甲的两倍，又因两物体从同一地点向同一方向做直线运动，所以两物体不相遇，乙在甲的前面，故D 错误．故选A ． 【点睛】本题是为速度--时间图象的应用，要明确斜率的含义，知道在速度--时间图象中图象与坐标轴围成的面积的含义，要注意上下面积之和为零时，位移等于零．4．如图所示,倾角为θ的光滑斜面长和宽均为1,一质量为m 的质点由斜面左上方顶点P 静止释放,若要求质点沿PQ 连线滑到Q 点,已知重力加速度为g ,需要对质点施加的最小作用力为A ．sin mg θB ．cos mg θC ．2sin 2mg θ D ．12mg 【答案】C 【解析】 【详解】物体在斜面上受到重力，支持力和外力作用在斜面上做直线运动，将重力分解到沿着斜面向下和垂直于斜面方向，沿着斜面方向合力与PQ 共线，根据三角形定则可知当外力和PQ 垂直时，外力最小，所施加的外力的最小值为min 2sin sin 45sin 2F mg mg θθ==， A.sin mg θ与计算结果不符，故A 错误； B.cos mg θ与计算结果不符，故B 错误；C.2sin 2mg θ与计算结果一致，故C 正确； D.12mg 与计算结果不符，故D 错误； 5．起重机将静止在地面上的货物竖直向上吊起，货物由地面运动至最高点过程中的v －t 图像如图所示，g =10m/s 2，以下说法中正确的是（ ）A ．0~3s 内货物处于失重状态B ．3~5s 内货物的机械能守恒C ．5~7s 内货物受到向上的拉力为重力的0.3倍D ．货物上升的总高度为27m 【答案】D 【详解】A ．货物开始时竖直向上运动，由v －t 图像读出0~3s 的斜率即加速度为正，表示加速度向上，则货物处于超重状态，故A 错误；B ．3~5s 内货物做向上的匀速直线运动，一定有除重力以外的拉力对货物做正功，则货物的机械能增加，故B 错误；C ．5~7s 内的加速度为2206m/s 3m/s 2v a t ∆-===-∆ 由牛顿第二定律有T F mg ma -=可得T 70.7F m mg ==则有货物受到向上的拉力为重力的0.7倍，故C 错误； D ．v －t 图像的面积表示货物上升的总位移，则总高度为(27)6m 27m 2h +=⨯= 故D 正确。
2021届高三物理专题突破限时训练：物理3-5【含答案解析】
2021届高三物理专题突破限时训练物理3-5一、单选题（每小题3分，共计24分）1.一静止的铀核放出一个α粒子衰变成钍核，衰变方程为238 92U→234 90Th ＋42He.下列说法正确的是( )A ．衰变后钍核的动能等于α粒子的动能B ．衰变后钍核的动量大小等于α粒子的动量大小C ．铀核的半衰期等于其放出一个α粒子所经历的时间D ．衰变后α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】衰变过程遵守动量守恒定律，故选项A 错，选项B 对． 根据半衰期的定义，可知选项C 错． α衰变释放核能，有质量亏损，故选项D 错．2.如图所示，当一束一定强度某一频率的黄光照射到光电管阴极K 上时，此时滑片P 处于A 、B 中点，电流表中有电流通过，则( )A ．若将滑动触头P 向B 端移动时，电流表读数有可能不变 B ．若将滑动触头P 向A 端移动时，电流表读数一定增大C ．若用红外线照射阴极K 时，电流表中一定没有电流通过D ．若用一束强度相同的紫外线照射阴极K 时，电流表读数不变 【答案】A【解析】所加的电压，使光电子到达阳极，则灵敏电流表中有电流流过，且可能处于饱和电流，当滑片向B 端移动时，电流表读数有可能不变；当滑片向A 端移动时，所加电压减小，则光电流可能减小，也可能不变，故A 正确，B 错误．若用红外线照射阴极K 时，因红外线频率小于可见光，但是不一定不能发生光电效应，电流表不一定没有电流，故C 错误；若用一束强度相同的紫外线照射阴极K 时，紫外线的频率大于红外线的频率，则光子数目减小，电流表读数减小，故D 错误．3.一个德布罗意波波长为λ1的中子和另一个德布罗意波波长为λ2的氘核同向正碰后结合成一个氚核，该氚核的德布罗意波波长为( ) A.λ1λ2λ1＋λ2B.λ1λ2λ1-λ2 C.λ1＋λ22D.λ1－λ22【答案】A【解析】中子的动量p1＝hλ1，氘核的动量p2＝hλ2，同向正碰后形成的氚核的动量p3＝p2＋p1，所以氚核的德布罗意波波长λ3＝hp3＝λ1λ2λ1＋λ2，A正确．4.大科学工程“人造太阳”主要是将氘核聚变反应释放的能量用来发电．氘核聚变反应方程是：21H＋21H→32He ＋10n.已知21H的质量为2.013 6 u，32He的质量为3.015 0 u，10n的质量为1.008 7 u,1 u＝931 MeV/c2.氘核聚变反应中释放的核能约为()A．3.7 MeV B．3.3 MeV C．2.7 MeV D．0.93 MeV【答案】B【解析】在核反应方程21H＋21H→32He＋10n中，反应前物质的质量m1＝2×2.013 6 u＝4．027 2 u，反应后物质的质量m2＝3.015 0 u＋1.008 7 u＝4.023 7 u，质量亏损Δm＝m1－m2＝0.003 5 u.则氘核聚变释放的核能为E＝931×0.003 5 MeV≈3.3 MeV，选项B正确．5.不同色光的光子能量如下表所示.色光红橙黄绿蓝—靛紫光子能量范围(eV)1.61～2．002.00～2．072.07～2．142.14～2．532.53～2．762.76～3．10大量处于n＝4能级的氢原子，发射出的光的谱线在可见光范围内，其颜色分别为()A．红、蓝—靛B．红、紫C．橙、绿D．蓝—靛、紫【答案】A【解析】计算出各种光子能量，然后和表格中数据进行对比，便可解决本题．氢原子处于第四能级，能够发出12.75 eV、12.09 eV、10.2 eV、2.55 eV、1.89 eV、0.66 eV的六种光子，1.89 eV和2.55 eV属于可见光，1.89eV的光子为红光，2.55 eV的光子为蓝—靛．6.实验观察到，静止在匀强磁场中A点的原子核发生β衰变，衰变产生的新核与电子恰在纸面内做匀速圆周运动，运动方向和轨迹示意图如图12-2-1所示，则()A ．轨迹1是电子的，磁场方向垂直纸面向外B ．轨迹2是电子的，磁场方向垂直纸面向外C ．轨迹1是新核的，磁场方向垂直纸面向里D ．轨迹2是新核的，磁场方向垂直纸面向里 【答案】D【解析】根据动量守恒定律，原子核发生β衰变后产生的新核与电子的动量大小相等，设为p .根据qvB ＝mv 2r ，得轨道半径r ＝mv qB ＝pqB ，故电子的轨迹半径较大，即轨迹1是电子的，轨迹2是新核的．根据左手定则，可知磁场方向垂直纸面向里．选项D 正确．7.若元素A 的半衰期为4天，元素B 的半衰期为5天，则相同质量的A 和B ，经过20天后，剩下的质量之比m A ∶m B 为( )A ．30∶31B ．31∶30C ．1∶2D ．2∶1 【答案】C【解析】由m ＝m 0⎝⎛⎭⎫12t τ有m A ＝⎝⎛⎭⎫12204m 0， m B ＝⎝⎛⎭⎫12205m 0，得m A ∶m B ＝1∶2.C 正确．8.如图所示，A 、B 两物块放在光滑的水平面上，一轻弹簧放在A 、B 之间与A 相连，与B 接触但不连接，弹簧刚好处于原长，将物块A 锁定，物块C 与A 、B 在一条直线上，三个物块的质量相等.现使物块C 以v ＝2m/s 的速度向左运动，与B 相碰并粘在一起，当C 的速度为零时，解除A 的锁定，则A 最终获得的速度大小为( )A.32m/sB.23m/sC.32m/sD.233m/s 【答案】D【解析】设物块的质量均为m ，C 与B 碰撞后的共同速度为v 1，根据动量守恒定律有mv ＝2mv 1，代入数据解得v 1＝1m/s ，设A 最终获得的速度大小为v 2，B 和C 获得的速度大小为v 3，根据动量守恒定律则有mv 2＝2mv 3，根据能量守恒定律可得12×2mv 12＝12mv 22＋12×2mv 23，代入数据解得v 2＝233m/s ，故D 正确，A 、B 、C 错误.二、多项选择题（每小题5分，答案不全得3分，有错不得分，共计30分）9.下列说法正确的是()A.157N＋11H→126C＋42He是α衰变方程B.11H＋21H→32He＋γ是核聚变反应方程C.23892U→23490Th＋42He是核裂变反应方程D.42He＋2713Al→3015P＋10n是原子核的人工转变方程【答案】BD【解析】[核反应类型分四种，核反应的方程特点各有不同．衰变方程的左边只有一个原子核，右边出现α或β粒子．聚变方程的左边是两个轻核，右边是中等原子核．裂变方程的左边是重核与中子，右边是中等原子核．人工核转变方程的左边是氦核与常见元素的原子核，右边也是常见元素的原子核，由此可知B、D 正确．10.如图，用一定频率的单色光照射光电管时，电流表指针会发生偏转，则()A.电源右端应为正极B.流过电流表G的电流大小取决于照射光的强度C.流过电流表G的电流方向是由a流向bD.普朗克解释了光电效应并提出光子能量E＝hν【答案】BC【解析】发生光电效应时，电子从光电管右端运动到左端，而电流的方向与电子定向移动的方向相反，所以流过电流表G的电流方向是由a流向b，所以电源左端应为正极，故A错误，C正确；流过电流表G 的电流大小取决于照射光的强度，与光的频率无关，故B正确；爱因斯坦解释了光电效应并提出光子能量E ＝hν，故D错误.11.爱因斯坦提出了光量子概念并成功地解释了光电效应的规律而获得1921年诺贝尔物理学奖.某种金属逸出光电子的最大初动能E k与入射光频率ν的关系如图6所示，其中ν0为极限频率.从图中可以确定的是()A.逸出功与ν有关B.E k与入射光强度成正比C.当ν≥ν0时，会逸出光电子D.图中直线的斜率与普朗克常量有关【答案】CD【解析】由爱因斯坦光电效应方程E k＝hν－W0和W0＝hν0(W0为金属的逸出功)可得E k＝hν－hν0，可见图象的斜率表示普朗克常量，D正确；只有ν≥ν0时才会发生光电效应，C正确；金属的逸出功只和金属的极限频率有关，与入射光的频率无关，A错误；光电子的最大初动能取决于入射光的频率，而与入射光的强度无关，B错误.12.如图为氢原子能级图，氢原子中的电子从n＝5能级跃迁到n＝2能级可产生a光；从n＝4能级跃迁到n ＝2能级可产生b光.a光和b光的波长分别为λa和λb，照射到逸出功为2.29 eV的金属钠表面均可产生光电效应，遏止电压分别为U a和U b.则()A.λa＞λbB.U a＞U bC.a光的光子能量为2.86 eVD.b光产生的光电子最大初动能E k＝0.26 eV【答案】BCD【解析】根据能级跃迁知识可知hνa＝E5－E2＝[－0.54－(－3.4)] eV＝2.86 eV，hνb＝E4－E2＝[－0.85－(－3.4)] eV＝2.55 eV，显然a光的光子能量大于b光的，即a光频率大，波长短，所以A错，C正确.根据光电效应方程E k＝hν－W0，知a光照射后的光电子最大初动能为E k a＝hνa－W0＝(2.86－2.29) eV＝0.57 eV，b光照射后的光电子最大初动能为E k b＝hνb－W0＝(2.55－2.29) eV＝0.26 eV，选项D正确.根据遏止电压知识E k＝eU c可知，U a＞U b，选项B正确.13.一静止的铝原子核2713Al俘获一速度为1.0×107 m/s的质子p后，变为处于激发态的硅原子核2814Si*.下列说法正确的是()A．核反应方程为p＋2713Al→2814Si*B．核反应过程中系统动量守恒C．核反应前后核子数相等，所以生成物的质量等于反应物的质量之和D．硅原子核速度的数量级为105 m/s，方向与质子初速度的方向一致【答案】ABD【解析】核反应过程中遵循质量数守恒和电荷数守恒，核反应方程为p＋2713Al→2814Si*，说法A正确．核反应过程中遵从动量守恒和能量守恒，说法B正确．核反应中发生质量亏损，生成物的质量小于反应物的质量之和，说法C错误．根据动量守恒定律有m p v p＝m Si v Si，碰撞后硅原子核速度的数量级为105 m/s，方向与质子初速度方向一致，说法D 正确．14.如图所示，光滑水平面上有一质量为2M 、半径为R (R 足够大)的14圆弧曲面C ，质量为M 的小球B 置于其底端，另一小球A 质量为M2，小球A 以v 0＝6m/s 的速度向B 运动，并与B 发生弹性碰撞，不计一切摩擦，小球均视为质点，则( )A.B 的最大速率为4m/sB.B 运动到最高点时的速率为34m/sC.B 能与A 再次发生碰撞D.B 不能与A 再次发生碰撞 【答案】AD【解析】A 与B 发生弹性碰撞，取水平向右为正方向，根据动量守恒定律和机械能守恒定律得M 2v 0＝M2v A ＋Mv B ，12·M 2v 02＝12·M 2v A 2＋12·Mv B 2，解得v A ＝－2m/s ，v B ＝4m/s ，故B 的最大速率为4m/s ，A 正确；B 冲上C并运动到最高点时二者共速，设为v ，则Mv B ＝(M ＋2M )v ，得v ＝43m/s ，从B 冲上C 然后又滑下的过程，设B 、C 分离时速度分别为v B ′、v C ′，由水平方向动量守恒有Mv B ＝Mv B ′＋2Mv C ′，由机械能守恒有12·Mv B 2＝12·Mv B ′2＋12·2Mv C ′2，联立解得v B ′＝－43m/s ，由于|v B ′|＜|v A |，所以二者不会再次发生碰撞，D 正确. 三、计算题(15题11分，16题11分，17题12分，18题12分，共计46分15.卢瑟福用α粒子轰击氮核时发现质子．发现质子的核反应方程为：14 7N ＋42He→17 8O ＋11H.已知氮核质量为m N ＝14.007 53 u ，氧核质量为m O ＝17.004 54 u ，氦核质量为m He ＝4.003 87 u ，质子(氢核)质量为m p ＝1.008 15 u ．(已知：1 uc 2＝931 MeV ，结果保留2位有效数字)求：(1)这一核反应是吸收能量还是放出能量的反应？相应的能量变化为多少？(2)若入射氦核以v 0＝3×107 m/s 的速度沿两核中心连线方向轰击静止氮核．反应生成的氧核和质子同方向运动，且速度大小之比为1∶50.求氧核的速度大小． 【答案】(1)吸收能量 1.2 MeV (2)1.8×106 m/s 【解析】(1)由Δm ＝m N ＋m He －m O －m p 得：Δm ＝－0.001 29 u.所以这一核反应是吸收能量的反应，吸收能量ΔE ＝|Δm |c 2＝0.001 29×931 MeV≈1.2 MeV . (2)由动量守恒定律可得：m He v 0＝m O v 氧＋m p v p又v 氧∶v p ＝1∶50， 可解得：v 氧≈1.8×106 m/s.16．如图甲所示是研究光电效应规律的光电管．用波长λ＝0.50 μm 的绿光照射阴极K ，实验测得流过电流表G 的电流I 与AK 之间的电势差U AK 满足如图乙所示规律，取h ＝6.63×10－34J·s.结合图象，求：(结果保留两位有效数字)(1)每秒钟阴极发射的光电子数和光电子飞出阴极K 时的最大动能． (2)该阴极材料的极限波长． 【答案】(1)4.0×1012个 9.6×10－20J (2)0.66 μm【解析】(1)光电流达到饱和时，阴极发射的光电子全部到达阳极A ，阴极每秒钟发射的光电子的个数 n ＝I m e ＝0.64×10－61.6×10－19(个)＝4.0×1012(个) 光电子的最大初动能为 E km ＝eU 0＝1.6×10－19 C ×0.6 V ＝9.6×10－20J.(2)设阴极材料的极限波长为λ0，根据爱因斯坦光电效应方程得E km ＝h c λ－h c λ0，代入数据得λ0＝0. 66 μm.17.水平光滑轨道在A 端与半径为R 的光滑半圆轨道ABC 相切，半圆的直径AC 竖直，如图7所示.小球P 的质量是Q 的2倍，两小球均可视为质点.小球P 以某一速度向右运动，与静止小球Q 发生正碰.碰后，小球Q 经半圆轨道ABC 从C 点水平抛出，落点与A 点相距25R ；小球P 在D 点脱离轨道，与圆心的连线OD 与水平方向夹角为θ.已知R ＝0.4m ，sin θ＝23，重力加速度g ＝10m/s 2.求：(1)碰撞后小球Q 经过A 点时的速度大小； (2)与Q 碰撞前小球P 的速度大小. 【答案】(1)6m/s (2)7m/s【解析】(1)小球Q 离开C 点后做平抛运动， 在竖直方向：2R ＝12gt 2，在水平方向：25R ＝v C t ，设小球P 的质量为M ，小球Q 的质量为m .P 与Q 相碰后，Q 的速度为v Q ，P 的速度为v P ， 对小球Q ，由机械能守恒定律得12mv Q 2＝mg ·2R ＋12mv C 2，解得v Q ＝3gR ＝6m/s.(2)小球P 在D 点脱离轨道，即轨道对小球P 的弹力F N ＝0， 根据牛顿第二定律有Mg sin θ＝M v 2D R，对小球P ，由机械能守恒定律得12Mv P 2＝Mg (R ＋R sin θ)＋12Mv D 2，小球P 、Q 碰撞过程中动量守恒，有Mv 0＝Mv P ＋mv Q ， 解得v 0＝7m/s.18．在磁感应强度为B 的匀强磁场中，一个静止的放射性原子核发生了一次α衰变．放射出的α粒子(42He)在与磁场垂直的平面内做圆周运动，其轨道半径为R .以m 、q 分别表示α粒子的质量和电荷量． (1)放射性原子核用A Z X 表示，新核的元素符号用Y 表示，写出该α衰变的核反应方程． (2)α粒子的圆周运动可以等效成一个环形电流，求圆周运动的周期和环形电流大小．(3)设该衰变过程释放的核能都转化为α粒子和新核的动能，新核的质量为M ，求衰变过程的质量亏损Δm .【答案】(1)A Z X→A －4Z －2Y ＋42He (2)2πm qB q 2B2πm (3)M ＋m qBR 22mMc 2【解析】(1)A Z X→A －4Z －2Y ＋42He.(2)设α粒子的速度大小为v ， 由qvB ＝m v 2R ，T ＝2πRv ，得α粒子在磁场中运动周期T ＝2πmqB环形电流大小I ＝q T ＝q 2B2πm .(3)由qvB ＝m v 2R ，得v ＝qBR m设衰变后新核Y 的速度大小为v ′，系统动量守恒 Mv ′－mv ＝0 v ′＝mv M ＝qBR M由Δmc 2＝12Mv ′2＋12mv 2得Δm ＝M ＋m qBR22mMc 2说明：若利用M ＝A －44m 解答，亦可．。
2021年高考物理三轮冲刺卷解答题专练(四)(Word原卷版)
2021年高考三轮冲刺卷解答题专练（四）物理试卷1．如图所示，质量为60kg 的滑雪运动员在倾角=37θ︒的斜坡顶端从静止开始自由下滑50m 到达坡底，用时5s ，然后沿着水平路面继续自由滑行，直至停止，不计拐角处能量损失，滑板与斜面及水平面间的动摩擦因数相同，取210m/s g =，sin37=0.6︒ cos37=0.8︒，求：（1）运动员下滑过程中的加速度大小（2）滑板与坡面间的滑动摩擦力大小2．如图甲所示，倾角为θ=37°的足够长斜面上，质量m =1kg 的小物体在沿斜面向上的拉力F =14N 作用下，由斜面底端从静止开始运动，2s 后撤去F ，前2s 内物体运动的v -t 图象如图乙所示。
求：（取g =10m/s 2，sin37°=0.6，cos37°=0.8）（1）小物体与斜面间的动摩擦因数；（2）撤去力F 后1.6s 时间内小物体的位移。
3．如图是一个十字路口的示意图，每条停车线到十字路中心O 的距离均为20m 。
一人骑电动助力车以0v 的速度到达停车线（图中A 点）时，发现左前方道路一辆轿车正以8m/s 的速度驶来，车头已抵达停车线（图中B ），设两车均沿道路中央做直线运动，助力车可视为质点，轿车长5.6m ，宽度可不计。
（1）若两车保持上述速度匀速运动，为避免发生相撞事故，0v 应满足什么条件； （2）若轿车保持上述速度匀速运动，而助力车立即做初速度为07.05m /s v =的匀减速直线运动，为避免发生相撞事故，助力车的加速度至少要多大。
4．沿x轴正方向运动的质点A和质点B其位移—时间图象分别为图中直线A和曲线t=时，直线A和曲线B B，已知质点B做加速度大小为22m/s的匀减速直线运动，3s刚好相切。
求：t=时的速度大小；（1）质点B在3st=时的速度大小；（2）质点B在0（3）质点B在第1s内的位移大小。
5．“天地双雄”是重庆欢乐谷必玩项目之一，如图所示，装置就像一个火箭发射塔，在几秒钟之内，将你从平地弹射到约60m的高空，力竭而突然对你放弃，任你从空中自由落体，具有野的特性。
2021年高考物理三轮冲刺卷解答题专练(三)(Word解析版)
2021年高考三轮冲刺卷解答题专练（三）物理试卷1．跑酷（Pakour ）是时下风靡全球的时尚极限运动，以日常生活的环境为运动场所，依靠自身的体能，快速、有效、可靠地驾驭任何已知与未知环境的运动艺术。
一跑酷运动员在一次训练中的运动可简化为以下运动：运动员首先在平直高台上以4m/s 2空的加速度从静止开始匀加速运动，运动8m 的位移后，在距地面高为5m 的高台边缘水平跳出，在空中调整姿势后恰好垂直落在一倾角为53°的斜面中点位置。
此后运动员迅速调整姿势沿水平方向蹬出，假设该运动员可视为质点，不计空气阻力，取重力加速度的大小，210m/s sin530.8cos530.6g =︒=︒=，，，求： (1)运动员从楼顶边缘跳出到落到斜面上所用的时间t ； (2)该斜面底端与高台边缘的水平距离s ；【答案】(1)0.6s ；(2)2.4m 【详解】(1)设运动员从边缘水平跳出速度为v 0，位移l =8m ，满足202v al =解得v 0=8m/s恰好垂直落在一倾角为53°的斜面中点位置时，满足00tan 53y v v v gt︒== 联立代入数据可求得落到斜面上所用的时间t =0.6s(2)设高台据斜面中点的水平距离x ，水平方向有0 4.8m x v t ==竖直位移21 1.8m 2y gt == 故斜面中点距地面竖直距离h =5m -1.8m=3.2m斜面中点距斜面底端水平距离2.4m tan 53hx '︒==则该斜面底端与高台边缘的水平距离s =x -x ′=2.4m2．已知某河宽300m L =，河水流速1m/s u =，船在静水中的速度3m/s v =，问： (1)船如何才能以最短的时间过河，并求出最短时间； (2)求出船以最小的位移过河所需的时间。
【答案】(1)100s ；(2) 【详解】(1)当船头与河岸垂直时，即船的航向应与河岸成90°，过河的时间最短，过河时间为300s=100s 3L t v == (2)因v >u 所以应使船的合速度方向垂直于河岸，如图所示船过河的合速度为v ===合则过河时间为L t v '===合 3．如图所示，一光滑圆锥体固定在水平桌面上，其轴线沿竖直方向，母线与轴线间夹角37θ=︒，一条长为L 的绳（质量不计），一端固定在顶点O 处，一端挂着质量为m 的物体（视为质点），物体以速率v 做水平匀速圆周运动，重力加速度为g ，求： （1）当v 至少为多少时，圆锥面与物体间没有弹力；（2）当v =【答案】（1；（2）0.3mg 【详解】(1)当圆锥面与物体间没有弹力时，如图所示由重力和绳子的拉力的合力提供向心力，根据牛顿第二定律得2tan 37sin 37v mg mL ︒=︒解得v =(2)因为<在竖直方向cos37sin 37T N mg ︒+︒=根据牛顿第二定律2sin 37cos37sin 37v T N mL ︒-︒=︒联立解得0.3N mg =4．如图所示的光滑斜面，宽为32m ，倾角为37︒，一物体可看成质点在斜面左上角P 点处在外力作用下静止，质量为1kg ，现释放物体并立即施加一水平向右的恒力F 为8N ，斜面足够长，g 取210m /s 求：（1）当F 作用2s 时间后，物体速度大小；（2）当F 作用2s 时间后，撤去F ，物体恰好从底端Q 点离开斜面，求斜面长度L 。