精品解析：北京市顺义区第一中学2026-2027学年高三上学期8月阶段检测物理试题

顺义一中2026—2027学年8月考练习高三物理 第一部分 本部分共14题，每题3分，共42分。在每题给出的四个选项中，只有一个选项是正确的。选对的得3分，有选错或不答的得0分。把正确的答案填涂在答题纸上。 1. 一个氢原子从n=3能级跃迁到n=2能级，该氢原子（　　） A. 放出光子，能量增加 B. 放出光子，能量减少 C. 吸收光子，能量增加 D. 吸收光子，能量减少 2. 下列现象中，与原子核内部变化有关的是（　　） A. α粒子散射现象 B. 天然放射现象 C. 光电效应现象 D. 原子发光现象 3. 某人想估测一枯井的深度：他从井口静止释放一小石块并开始计时，经过2s听到石块落到底部。下列选项最接近枯井深度的是（ ） A. 16m B. 19m C. 22m D. 25m 4. 一个篮球放在水平桌面上静止不动，下列说法中正确的是（　　） A. 篮球对桌面的压力就是篮球受的重力 B. 篮球受到的重力和篮球对桌面的压力是同种性质力 C. 篮球对桌面的压力和桌面对篮球的支持力是一对平衡力 D. 篮球对桌面的压力和桌面对篮球的支持力是一对作用力与反作用力 5. 矫正牙齿时，可用牵引线对牙施加力的作用。若某颗牙齿受到牵引线的两个作用力大小均为F，夹角为α（如图），则该牙所受两牵引力的合力大小为（　　） A. B. C. D. 6. 某款轿车车尾上的“50 TFSI”标志反映了该车的加速性能，字母前的数字“50”表示该车辆从静止开始加速到100km/h的平均加速度数值（单位：m/s2）的10倍。则该款轿车从静止开始加速到100km/h的时间约为（　　） A. 5.6s B. 6.2s C. 8.7s D. 9.5s 7. 倾角为α、质量为M的斜面体静止在水平桌面上，质量为m的木块静止在斜面体上。下列结论正确的是（　　） A. 木块受到的摩擦力大小是mgcosα B. 斜面体对木块的支持力大小是mgsinα C. 斜面体对桌面的压力大小是（M+m）g D. 桌面对斜面体的摩擦力大小是mgsinαcosα 8. 如图所示，四个完全相同的弹簧都处于水平位置，它们的右端受到大小皆为F的拉力作用，而左端的情况各不相同：①中弹簧的左端固定在墙上，②中弹簧的左端受大小也为F的拉力作用，③中弹簧的左端拴一小物块，物块在光滑的桌面上滑动，④中弹簧的左端拴一小物块，物块在有摩擦的桌面上滑动。若认为弹簧的质量都为零，以l1、l2、l3、l4依次表示四个弹簧的伸长量，则有（　　） A. l2＞l1 B. l4＞l3 C. l1＞l3 D. l2=l4 9. 质量为m的物体用轻绳AB悬挂于天花板上。用水平向左的力F缓慢拉动绳的中点O，如图所示。用T表示绳OA段拉力的大小，在O点向左移动的过程中（　　） A. F逐渐变大，T逐渐变大 B. F逐渐变大，T逐渐变小 C. F逐渐变小，T逐渐变大 D. F逐渐变小，T逐渐变小 10. 一辆汽车在平直公路上行驶，其位移随时间的变化规律为x=10t-2t2（m），根据这一关系式可知，汽车速度为零的时刻是（　　） A. 1.0 s B. 1.5 s C. 2.0 s D. 2.5 s 11. 如图所示，直线a和曲线b分别是在平直公路上行驶的汽车a和b的位置-时间（x-t）图线。由图可知（　　） A. 在时刻t1，a车追上b车 B. 在时刻t2，a、b两车运动方向相同 C. 在t1到t2这段时间内，两车平均速度相同 D. 在t1到t2这段时间内，b车的速率一直比a车的大 12. 一物体做匀变速直线运动，某时刻速度的大小为2m/s，1 s后速度的大小变为6m/s。在这1 s内该物体的（　　） A. 位移的大小可能小于2m B. 位移的大小可能大于6m C. 加速度的大小可能小于2m/s2 D. 加速度的大小可能大于6m/s2 13. 如图所示，电动公交车做匀减速直线运动进站，连续经过R、S、T三点，已知ST间的距离是RS的两倍，RS段的平均速度是10m/s，ST段的平均速度是5m/s，则公交车经过T点时的瞬时速度为（ ） A. 3m/s B. 2m/s C. 1m/s D. 0.5m/s 14. 自然界中物质是常见的，反物质并不常见。反物质由反粒子构成，它是科学研究的前沿领域之一。目前发现的反粒子有正电子、反质子等；反氢原子由正电子和反质子组成。粒子与其对应的反粒子质量相等，电荷等量异种。粒子和其反粒子碰撞会湮灭。反粒子参与的物理过程也遵守电荷守恒、能量守恒和动量守恒。下列说法正确的是（　　） A. 已知氢原子的基态能量为-13.6eV，则反氢原子的基态能量也为-13.6eV B. 一个中子可以转化为一个质子和一个正电子 C. 一对正负电子等速率对撞，湮灭为一个光子 D. 反氘核和反氘核的核聚变反应吸收能量 第二部分 本部分共6题，共58分。 15. 在光电效应试验中，某金属的截止频率相应的波长为，该金属的逸出功为______。若用波长为（<）单色光做实验，则其遏止电压为______。已知电子的电荷量，真空中的光速和布朗克常量分别为e，c和h。 16. 用图1所示的实验装置研究小车速度随时间变化的规律。 主要实验步骤如下： a．安装好实验器材，接通电源后，让拖着纸带的小车沿长木板运动，重复几次。 b．选出一条点迹清晰的纸带，找一个合适的点当做计时起点O（），然后每隔相同的时间间隔T选取一个计数点，如图2中A、B、C、D、E、F……所示。 c．通过测量、计算可以得到在打A、B、C、D、E……点时小车的速度，分别记作v1、v2、v3、v4、v5…… d．以速度v为纵轴、时间t为横轴建立直角坐标系，在坐标纸上描点，如图3所示。 结合上述实验步骤，请你完成下列任务： （1）在下列仪器和器材中，还需要使用的有_________和_________（填选项前的字母）。 A．电压合适的50Hz交流电源 B．电压可调的直流电源 C．刻度尺 D．秒表 E．天平（含砝码） （2）在图3中已标出计数点A、B、D、E对应的坐标点，请在该图中标出计数点C对应的坐标点，并画出图像_________。 （3）观察图像，可以判断小车做匀变速直线运动，其依据是___________________________。由图像得到小车运动的加速度是_________。（用图像中给出的字母表示） （4）描绘图像前，还不知道小车是否做匀变速直线运动。用平均速度表示各计数点的瞬时速度，从理论上讲，对Δt的要求是_________（选填“越小越好”或“与大小无关”）；从实验的角度看，选取的Δx大小与速度测量的误差_________（选填“有关”或“无关”）。 （5）早在16世纪末，伽利略就猜想落体运动的速度应该是均匀变化的。当时只能靠滴水计时，为此他设计了如图4所示的“斜面实验”，反复做了上百次，验证了他的猜想。请你结合匀变速直线运动的知识，分析说明如何利用伽利略“斜面实验”检验小球的速度是随时间均匀变化的。 17. 质量为2kg的物体在水平推力F的作用下沿水平面做直线运动，一段时间后撤去F，其运动的图像如图所示。g取10m/s2，求： （1）0~10s和10s~30s内物体运动的加速度大小； （2）0~30s内物体运动的位移大小； （3）0~10s和0~30s内物体运动的平均速度之比。 18. 下方悬挂重物的气球以10 m/s的速度由距离地面25 m高处匀速竖直上升，经过5 s后，气球上悬挂重物的绳子断开。忽略绳子的质量和空气对重物的阻力，g取10 m/s2，求： （1）重物从绳子断开到落地所用的时间； （2）重物落地时的速度大小； （3）重物运动全程的平均速度大小。 19. 图甲是在高速公路上用超声波测速仪测量车速的示意图，测速仪发出并接收超声波脉冲信号，根据发出和接收到的信号间的时间差，测出被测物体的速度。图乙中P1、P2是测速仪发出的超声波信号，N1、N2分别是P1、P2由汽车反射回来的信号。设测速仪匀速扫描，P1、P2之间的时间间隔Δt=1.0 s，超声波在空气中传播的速度是v=340 m/s，若汽车是匀速行驶的，则根据图乙，求： （1）汽车接收到信号P1时，汽车与测速仪之间的距离； （2）汽车在接收到P1、P2两个信号之间的时间内前进的距离； （3）汽车的速度。 20. 守恒是物理学中的重要思想。请尝试应用守恒思想解答下列问题： （1）一个放射性原子核发生了α衰变，放射出α粒子，衰变后产生新核，新核的元素符号记为Y，求新核的质量数，写出该衰变的核反应方程； （2）康普顿在研究石墨对X射线的散射时，发现在散射的X射线中，除了与入射波长λ0相同的成分外，还有波长大于λ0的成分。用X光子与静止电子的碰撞模型可以解释这一现象。请在图2中通过作图表示出散射后X光子的动量，并简述作图的依据； （3）裂变反应可以在人工控制下进行，用慢化剂中的原子核跟中子发生碰撞，使中子的速率降下来，从而影响裂变反应的反应速度。如图3所示，一个中子以速度v与慢化剂中静止的原子核发生弹性正碰，中子的质量为m，慢化剂中静止的原子核的质量为M，而且M＞m。为把中子的速率更好地降下来，现在有原子核的质量M大小各不相同的几种材料可以作为慢化剂，通过计算碰撞后中子速度的大小，说明慢化剂中的原子核M应该选用质量较大的还是质量较小的。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 顺义一中2026—2027学年8月考练习高三物理 第一部分 本部分共14题，每题3分，共42分。在每题给出的四个选项中，只有一个选项是正确的。选对的得3分，有选错或不答的得0分。把正确的答案填涂在答题纸上。 1. 一个氢原子从n=3能级跃迁到n=2能级，该氢原子（　　） A. 放出光子，能量增加 B. 放出光子，能量减少 C. 吸收光子，能量增加 D. 吸收光子，能量减少 【答案】B 【解析】 【分析】 【详解】一个氢原子从能级跃迁到能级，即从高能级向低能级跃迁，释放光子，能量减少。 故选B。 2. 下列现象中，与原子核内部变化有关的是（　　） A. α粒子散射现象 B. 天然放射现象 C. 光电效应现象 D. 原子发光现象 【答案】B 【解析】 【详解】A．α粒子散射实验表明了原子内部有一个很小的核，并没有涉及到核内部的变化，故A项错误； B．天然放射现象是原子核内部发生变化自发的放射出α粒子或电子，从而发生α衰变或β衰变，故B项正确； C．光电效应是原子核外层电子脱离原子核的束缚而逸出，没有涉及到原子核的变化，故C项错误； D．原子发光是原子跃迁形成的也没有涉及到原子核的变化，故D项错误． 3. 某人想估测一枯井的深度：他从井口静止释放一小石块并开始计时，经过2s听到石块落到底部。下列选项最接近枯井深度的是（ ） A. 16m B. 19m C. 22m D. 25m 【答案】B 【解析】 【详解】石块做自由落体运动，则2s的位移为 考虑到声音传播的因素，则石子下落的时间小于2s，则下落的距离小于20m，则最接近枯井深度的是19m。 故选B。 4. 一个篮球放在水平桌面上静止不动，下列说法中正确的是（　　） A. 篮球对桌面的压力就是篮球受的重力 B. 篮球受到的重力和篮球对桌面的压力是同种性质力 C. 篮球对桌面的压力和桌面对篮球的支持力是一对平衡力 D. 篮球对桌面的压力和桌面对篮球的支持力是一对作用力与反作用力 【答案】D 【解析】 【详解】A．重力是地球对篮球的作用力，压力是篮球对桌面的作用力，二者的作用对象和施力物体均不同。篮球静止时，篮球受到的重力与桌面对篮球的支持力大小相等，但这不改变压力与重力不是同一个力，故A错误； B．重力属于非接触力，压力属于接触产生的弹力，二者性质不同，故B错误； C．篮球对桌面的压力和桌面对篮球的支持力分别作用在桌面和篮球上，不能成为一对平衡力，故C错误； D．以篮球为研究对象，篮球静止，竖直方向合力为零。设重力为，桌面对篮球的支持力为，由平衡条件，篮球竖直方向有 整理得 篮球对桌面的压力与桌面对篮球的支持力分别作用在两个物体上，大小相等、方向相反，且同时产生、同时消失，符合牛顿第三定律，故D正确。 故选D。 5. 矫正牙齿时，可用牵引线对牙施加力的作用。若某颗牙齿受到牵引线的两个作用力大小均为F，夹角为α（如图），则该牙所受两牵引力的合力大小为（　　） A. B. C. D. 【答案】B 【解析】 【详解】根据平行四边形定则可知，该牙所受两牵引力的合力大小为 故选B。 6. 某款轿车车尾上的“50 TFSI”标志反映了该车的加速性能，字母前的数字“50”表示该车辆从静止开始加速到100km/h的平均加速度数值（单位：m/s2）的10倍。则该款轿车从静止开始加速到100km/h的时间约为（　　） A. 5.6s B. 6.2s C. 8.7s D. 9.5s 【答案】A 【解析】 【详解】由题意可知，50TFSI的加速度为 v=100km/h=27.8m/s，根据速度-时间公式，可得车型为50TFSI的奥迪车从静止开始加速到100km/h的时间约为 故选A。 7. 倾角为α、质量为M的斜面体静止在水平桌面上，质量为m的木块静止在斜面体上。下列结论正确的是（　　） A. 木块受到的摩擦力大小是mgcosα B. 斜面体对木块的支持力大小是mgsinα C. 斜面体对桌面的压力大小是（M+m）g D. 桌面对斜面体的摩擦力大小是mgsinαcosα 【答案】C 【解析】 【详解】AB．以木块为研究对象，取沿斜面向上为正方向。木块静止，由沿斜面方向平衡得 解得 由垂直斜面方向平衡得 解得，故AB错误； C．把斜面体和木块作为整体，整体静止，竖直方向受力平衡，桌面对整体的支持力满足 由牛顿第三定律，斜面体对桌面的压力大小为，故C正确； D．斜面体受到木块的支持力水平分量为，受到木块的摩擦力水平分量为，且二者方向相反。由前述结果得 故木块对斜面体的合水平作用力为零，桌面对斜面体的摩擦力也为零，故D错误。 故选C。 8. 如图所示，四个完全相同的弹簧都处于水平位置，它们的右端受到大小皆为F的拉力作用，而左端的情况各不相同：①中弹簧的左端固定在墙上，②中弹簧的左端受大小也为F的拉力作用，③中弹簧的左端拴一小物块，物块在光滑的桌面上滑动，④中弹簧的左端拴一小物块，物块在有摩擦的桌面上滑动。若认为弹簧的质量都为零，以l1、l2、l3、l4依次表示四个弹簧的伸长量，则有（　　） A. l2＞l1 B. l4＞l3 C. l1＞l3 D. l2=l4 【答案】D 【解析】 【详解】四个弹簧的质量均为零，因此每个弹簧的合力为零，两端作用力大小相等。四个弹簧右端均受大小为的拉力，所以各弹簧内部张力均为；左端固定、受反向拉力、连接光滑桌面上的物块或连接粗糙桌面上的物块，只改变端点物体的受力，摩擦力不改变弹簧张力。四个弹簧完全相同，劲度系数均为。由胡克定律，四个弹簧的和都相同，所以四个弹簧的伸长量相等。 故选D。 9. 质量为m的物体用轻绳AB悬挂于天花板上。用水平向左的力F缓慢拉动绳的中点O，如图所示。用T表示绳OA段拉力的大小，在O点向左移动的过程中（　　） A. F逐渐变大，T逐渐变大 B. F逐渐变大，T逐渐变小 C. F逐渐变小，T逐渐变大 D. F逐渐变小，T逐渐变小 【答案】A 【解析】 【详解】绳OB段拉力的大小始终等于物体的重力mg，故保持不变，设OA段绳与竖直方向的夹角为，由受力分析可知 在O点向左移动的过程中，角逐渐变大，故F逐渐变大，T逐渐变大。 故选A。 10. 一辆汽车在平直公路上行驶，其位移随时间的变化规律为x=10t-2t2（m），根据这一关系式可知，汽车速度为零的时刻是（　　） A. 1.0 s B. 1.5 s C. 2.0 s D. 2.5 s 【答案】D 【解析】 【详解】匀变速直线运动的位移—时间关系为，与题给关系式比较可知初速度， 比较项可知加速度， 由匀变速直线运动的速度—时间关系，令，由匀变速直线运动的速度—时间关系得 代入前述初速度和加速度得 解得。 故选D。 11. 如图所示，直线a和曲线b分别是在平直公路上行驶的汽车a和b的位置-时间（x-t）图线。由图可知（　　） A. 在时刻t1，a车追上b车 B. 在时刻t2，a、b两车运动方向相同 C. 在t1到t2这段时间内，两车平均速度相同 D. 在t1到t2这段时间内，b车的速率一直比a车的大 【答案】C 【解析】 【详解】A．在位置—时间图像中，纵坐标相等表示两车同处一位置。由图可见，在前曲线位于直线下方。故时是车追上车，故A错误； B．位置—时间图像的斜率表示速度。处直线的斜率为正，曲线的斜率为负，两车运动方向相反，故B错误； C．两车在和时的位置分别相同，故在到内位移相同，所用时间也相同。由平均速度定义得，两车平均速度相同，故C正确； D．在到之间曲线存在最高点，该点切线水平，汽车的速度为零，而直线斜率恒为正，故车的速率不可能一直比车的大，故D错误。 故选C。 12. 一物体做匀变速直线运动，某时刻速度的大小为2m/s，1 s后速度的大小变为6m/s。在这1 s内该物体的（　　） A. 位移的大小可能小于2m B. 位移的大小可能大于6m C. 加速度的大小可能小于2m/s2 D. 加速度的大小可能大于6m/s2 【答案】D 【解析】 【详解】AB．规定初速度方向为正方向，则初速度为。运动后，末速度大小为，其方向可能与初速度同向，也可能与初速度反向。由匀变速直线运动的平均速度公式可知，物体的位移满足 当末速度与初速度同向时，代入数据解得1s内该物体的位移为 当末速度与初速度反向时，末速度取负值，代入数据解得1s内该物体的位移为 因此位移大小只能为或，故AB错误； CD．由加速度的定义式可知，物体的加速度满足 当末速度与初速度同向时，代入数据解得该物体的加速度为 当末速度与初速度反向时，代入数据解得该物体的加速度为 因此加速度的大小只能为或，故C错误，D正确。 故选D。 13. 如图所示，电动公交车做匀减速直线运动进站，连续经过R、S、T三点，已知ST间的距离是RS的两倍，RS段的平均速度是10m/s，ST段的平均速度是5m/s，则公交车经过T点时的瞬时速度为（ ） A. 3m/s B. 2m/s C. 1m/s D. 0.5m/s 【答案】C 【解析】 【详解】由题知，电动公交车做匀减速直线运动，且设RS间的距离为x，则根据题意有 ， 联立解得 t2= 4t1，vT = vR－10 再根据匀变速直线运动速度与时间的关系有 vT = vR－a∙5t1 则 at1= 2m/s 其中还有 解得 联立解得 故选C。 14. 自然界中物质是常见的，反物质并不常见。反物质由反粒子构成，它是科学研究的前沿领域之一。目前发现的反粒子有正电子、反质子等；反氢原子由正电子和反质子组成。粒子与其对应的反粒子质量相等，电荷等量异种。粒子和其反粒子碰撞会湮灭。反粒子参与的物理过程也遵守电荷守恒、能量守恒和动量守恒。下列说法正确的是（　　） A. 已知氢原子的基态能量为-13.6eV，则反氢原子的基态能量也为-13.6eV B. 一个中子可以转化为一个质子和一个正电子 C. 一对正负电子等速率对撞，湮灭为一个光子 D. 反氘核和反氘核的核聚变反应吸收能量 【答案】A 【解析】 【详解】A．反氢原子由反质子和正电子组成。反质子与正电子之间的相互作用规律、能级结构与质子和电子组成的氢原子相同，因此基态能量相同，故A正确； B．中子电荷为，质子和正电子的电荷均为。若反应为中子转化为一个质子和一个正电子，反应后总电荷为，不满足电荷守恒，故B错误； C．正、负电子等速率相向运动时，碰撞前总动量为。光子的动量满足，单个光子不能使反应后总动量仍为；湮灭至少产生两个光子以满足动量守恒，故C错误； D．核聚变释放还是吸收能量由反应前后的结合能（或质量亏损）决定。轻核聚变通常使平均结合能增大、质量亏损为正并释放能量；反氘核的核力和结合能规律与氘核相同，反氘核聚变也释放能量而不是吸收，故D错误。 故选A。 第二部分 本部分共6题，共58分。 15. 在光电效应试验中，某金属的截止频率相应的波长为，该金属的逸出功为______。若用波长为（<）单色光做实验，则其遏止电压为______。已知电子的电荷量，真空中的光速和布朗克常量分别为e，c和h。 【答案】 ①. ②. 【解析】 【详解】由和得 由爱因斯坦质能方程 得 16. 用图1所示的实验装置研究小车速度随时间变化的规律。 主要实验步骤如下： a．安装好实验器材，接通电源后，让拖着纸带的小车沿长木板运动，重复几次。 b．选出一条点迹清晰的纸带，找一个合适的点当做计时起点O（），然后每隔相同的时间间隔T选取一个计数点，如图2中A、B、C、D、E、F……所示。 c．通过测量、计算可以得到在打A、B、C、D、E……点时小车的速度，分别记作v1、v2、v3、v4、v5…… d．以速度v为纵轴、时间t为横轴建立直角坐标系，在坐标纸上描点，如图3所示。 结合上述实验步骤，请你完成下列任务： （1）在下列仪器和器材中，还需要使用的有_________和_________（填选项前的字母）。 A．电压合适的50Hz交流电源 B．电压可调的直流电源 C．刻度尺 D．秒表 E．天平（含砝码） （2）在图3中已标出计数点A、B、D、E对应的坐标点，请在该图中标出计数点C对应的坐标点，并画出图像_________。 （3）观察图像，可以判断小车做匀变速直线运动，其依据是___________________________。由图像得到小车运动的加速度是_________。（用图像中给出的字母表示） （4）描绘图像前，还不知道小车是否做匀变速直线运动。用平均速度表示各计数点的瞬时速度，从理论上讲，对Δt的要求是_________（选填“越小越好”或“与大小无关”）；从实验的角度看，选取的Δx大小与速度测量的误差_________（选填“有关”或“无关”）。 （5）早在16世纪末，伽利略就猜想落体运动的速度应该是均匀变化的。当时只能靠滴水计时，为此他设计了如图4所示的“斜面实验”，反复做了上百次，验证了他的猜想。请你结合匀变速直线运动的知识，分析说明如何利用伽利略“斜面实验”检验小球的速度是随时间均匀变化的。 【答案】（1） ①. A ②. C （2） （3） ①. 小车速度随时间均匀变化 ②. （4） ①. 越小越好 ②. 有关 （5）如果小球的初速度为0，其速度，那么它通过的位移。因此，只要测量小球通过不同位移所用的时间，就可以检验小球的速度是否随时间均匀变化，（要检验小球的速度是随时间均匀变化的，可以检验小球运动位移与时间的平方成正比，利用滴水可以得到小球的运动时间，并测出小球在相应时间内的位移，则可以验证。） 【解析】 【小问1详解】 [1][2]打点计时器需用电压合适的50Hz交流电源；为了计算速度需要利用刻度尺测量长度，故需要的仪器选A和C。 【小问2详解】 根据题意可知，点为计时起点，则打点的时刻为，速度为，利用所给点迹描点连线，得图像 【小问3详解】 [1]结合图像可以看出小车速度随时间均匀变化，所以小车做匀加速运动。 [2]图像的斜率代表了运动时的加速度，由图像可得，小车运动的加速度是 【小问4详解】 [1][2]严格地讲，表示的是内的平均速度，只有当趋近于0时，才表示瞬时速度，因此若用表示各计数点的瞬时速度，对的要求是越小越好；从实验的角度看，选取的越小，用计算得到的平均速度越接近计数点的瞬时速度，但过小，测量误差增大，因此选取的大小与速度测量的误差有关。 【小问5详解】 见答案 17. 质量为2kg的物体在水平推力F的作用下沿水平面做直线运动，一段时间后撤去F，其运动的图像如图所示。g取10m/s2，求： （1）0~10s和10s~30s内物体运动的加速度大小； （2）0~30s内物体运动的位移大小； （3）0~10s和0~30s内物体运动的平均速度之比。 【答案】（1）， （2） （3） 【解析】 【小问1详解】 根据图像的斜率表示加速度，由图可知，0~10s内物体运动的加速度大小 10s~30s内物体运动的加速度大小 【小问2详解】 根据图像面积表示位移，由图可知，0~30s内物体运动的位移大小 【小问3详解】 根据图像面积表示位移，由图可知，0~10s内物体运动的位移为 0~10s内物体运动的平均速度 0~30s内物体运动的平均速度为 则0~10s和0~30s内物体运动的平均速度之比为。 18. 下方悬挂重物的气球以10 m/s的速度由距离地面25 m高处匀速竖直上升，经过5 s后，气球上悬挂重物的绳子断开。忽略绳子的质量和空气对重物的阻力，g取10 m/s2，求： （1）重物从绳子断开到落地所用的时间； （2）重物落地时的速度大小； （3）重物运动全程的平均速度大小。 【答案】（1） （2），方向竖直向下 （3） 【解析】 【小问1详解】 气球匀速上升，绳子断开时重物的高度由匀速直线运动得 绳断后重物做竖直上抛运动，取竖直向上为正方向，由匀变速直线运动的位移公式得 落地时高度为零，代入已知量，由位移方程得 【小问2详解】 仍取竖直向上为正方向，由速度公式得 故落地时速度大小为，方向竖直向下。 【小问3详解】 平均速度为总位移与总时间的比值，重物全程的初位置为距地面处，末位置为地面，总位移大小为，总时间为 ，因此平均速度大小为 19. 图甲是在高速公路上用超声波测速仪测量车速的示意图，测速仪发出并接收超声波脉冲信号，根据发出和接收到的信号间的时间差，测出被测物体的速度。图乙中P1、P2是测速仪发出的超声波信号，N1、N2分别是P1、P2由汽车反射回来的信号。设测速仪匀速扫描，P1、P2之间的时间间隔Δt=1.0 s，超声波在空气中传播的速度是v=340 m/s，若汽车是匀速行驶的，则根据图乙，求： （1）汽车接收到信号P1时，汽车与测速仪之间的距离； （2）汽车在接收到P1、P2两个信号之间的时间内前进的距离； （3）汽车的速度。 【答案】（1） （2） （3） 【解析】 【小问1详解】 图乙横向匀速扫描，横坐标差与时间差成正比。由，的横坐标差可得扫描时间标尺 由到的横坐标差可得回波总时间 设汽车接收时与测速仪的距离为。超声波从测速仪到汽车、再由反射点返回测速仪的两段路程相等，故回波时间满足 代入和，得 【小问2详解】 同理，由到的横坐标差可得第二次回波总时间 设汽车接收时与测速仪的距离为。由回波传播关系得 所以 图中，说明汽车向测速仪方向行驶，接收两个信号期间前进的距离为 代入和，得 【小问3详解】 超声波到达汽车的单程时间分别是对应回波总时间的一半，所以汽车接收两信号的时间间隔为 汽车做匀速直线运动，速度大小满足 代入，，和，得 20. 守恒是物理学中的重要思想。请尝试应用守恒思想解答下列问题： （1）一个放射性原子核发生了α衰变，放射出α粒子，衰变后产生新核，新核的元素符号记为Y，求新核的质量数，写出该衰变的核反应方程； （2）康普顿在研究石墨对X射线的散射时，发现在散射的X射线中，除了与入射波长λ0相同的成分外，还有波长大于λ0的成分。用X光子与静止电子的碰撞模型可以解释这一现象。请在图2中通过作图表示出散射后X光子的动量，并简述作图的依据； （3）裂变反应可以在人工控制下进行，用慢化剂中的原子核跟中子发生碰撞，使中子的速率降下来，从而影响裂变反应的反应速度。如图3所示，一个中子以速度v与慢化剂中静止的原子核发生弹性正碰，中子的质量为m，慢化剂中静止的原子核的质量为M，而且M＞m。为把中子的速率更好地降下来，现在有原子核的质量M大小各不相同的几种材料可以作为慢化剂，通过计算碰撞后中子速度的大小，说明慢化剂中的原子核M应该选用质量较大的还是质量较小的。 【答案】（1）， （2），根据碰撞过程动量守恒可知，碰撞后系统动量的矢量合与碰撞前系统的动量相同，结合平行四边形定则可得散射后X光子的动量。 （3）质量较小的 【解析】 【小问1详解】 根据题意，由核反应中质量数守恒和电荷数守恒可知，新核的质量数为，电荷数为，则该衰变的核反应方程为 【小问2详解】 设散射后X光子的动量为，根据碰撞过程动量守恒可知，碰撞后系统动量的矢量合与碰撞前系统的动量相同，结合平行四边形定则可得散射后X光子的动量，如图所示 【小问3详解】 中子与原子核发生弹性正碰，根据动量守恒定律与能量守恒定律可得， 解得碰撞后中子速度为 由于，则碰撞后中子速度大小为 可知，越小，碰撞后中子速度大小越小，则慢化剂中的原子核M应该选用质量较小的。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $