2020-2021学年高二物理粤教版选修3-5：章末检测一-Word版含解析.docx

章末检测(时间：90分钟满分：100分)一、单项选择题(本题共7小题，每小题4分，共28分)1某物体受到一个6 Ns的冲量作用，则()A物体的动量肯定削减B物体的末动量肯定是负值C物体动量增量的方向肯定与规定的正方向相反D物体原来动量的方向肯定与这个冲量方向相反答案C解析动量定理是矢量方程，留意规定正方向解题冲量、动量都是矢量，对在一条直线上运动的物体，规定正方向后，可用“”、“”号表示矢量的方向，6 Ns的冲量说明物体所受冲量的大小为6 Ns，方向与规定的正方向相反，由动量定理可知正确答案为C.而初、末动量的方向、大小由题设均不能确定2两辆汽车的质量分别为m1和m2，已知m1m2，沿水平方向同方向行驶且具有相等的动能，则此时两辆汽车的动量p1和p2的大小关系是()Ap1等于p2 Bp1小于p2Cp1大于p2 D无法比较答案C解析由Ekmv2得p，由于m1m2，Ek1Ek2，所以p1p2，选C.3如图1所示，设车厢长为L，质量为M，静止在光滑水平面上，车厢内有一质量为m的物体以初速度v0向右运动，与车厢壁来回碰撞n次后，静止在车厢中，则最终车厢速度是()图1Av0，水平向右 B0C.，水平向右 D.，水平向左答案C解析物体与车厢最终速度相等，由动量守恒定律，有：mv0(Mm)v，所以v，方向与物体初速度同向4动量相等的甲、乙两车，刹车后沿两条水平路面滑行若两车质量之比，路面对两车的阻力相同，则两车的滑行时间之比为()A11 B12C21 D14答案A解析两车滑行时水平方向仅受阻力Ff的作用，在这个力作用下使物体的动量发生变化当规定以车行方向为正方向后，由动量定理：F得F，所以两车滑行时间：t或t，当p、Ff相同时，滑行时间t相同物体的动量反映了它克服阻力能运动多久从这个意义上，依据p、Ff相同，马上可判知t相同图25. 如图2所示，具有肯定质量的小球A固定在轻杆一端，另一端挂在小车支架的O点用手将小球拉至水平，此时小车静止于光滑水平面上，放手让小球摆下与B处固定的橡皮泥碰击后粘在一起，则在此过程中小车将 ()A向右运动B向左运动C静止不动D小球下摆时，车向左运动，碰撞后又静止答案D解析这是反冲运动，由动量守恒定律可知，小球下落时速度向右，小车向左；小球静止，小车也静止6(2022河北保定高二期末)如图3所示，在光滑水平面上有一质量为M的木块，木块与轻弹簧水平相连，弹簧的另一端连在竖直墙上，木块处于静止状态一质量为m的子弹以水平速度v0击中木块，并嵌在其中，木块压缩弹簧后在水平面做往复运动木块自被子弹击中前到第一次回到原来位置的过程中，木块受到的合外力的冲量大小为()图3A. B2Mv0C. D2mv0答案A解析子弹射入木块的时间极短，依据动量守恒定律mv0(Mm)v，解得v，第一次回到原来位置的速度等于子弹击中木块后瞬间的速度依据动量定理，合外力的冲量IMv，故A正确图47. (2022德化高二期末)如图4，光滑水平面上有大小相同的A、B两球在同始终线上运动两球质量关系为mB2mA，规定向右为正方向，A、B两球的动量均为6 kgm/s，运动中两球发生碰撞，碰撞后A球的动量增量为4 kgm/s，则 ()A左方是A球，碰撞后A、B两球速度大小之比为25B左方是A球，碰撞后A、B两球速度大小之比为110C右方是A球，碰撞后A、B两球速度大小之比为25D右方是A球，碰撞后A、B两球速度大小之比为110答案A解析A、B发生碰撞，由动量守恒定律得：pApB，由于碰后A球的动量增量为负值，所以右边不行能是A球，若是A球，则动量的增量应是正值；因此碰后A球的动量是2 kgm/s，碰后B球的动量增加为10 kgm/s，由于两球的质量关系mB2mA，那么碰后A、B两球速度大小之比25.故选A.二、双项选择题(本题共3小题，每小题4分，共12分)图58. 如图5所示，甲、乙两车的质量均为M，静置在光滑的水平面上，两车相距为L.乙车上站立着一个质量为m的人，他通过一条轻绳拉甲车，甲、乙两车最终相接触，以下说法正确的是 ()A甲、乙两车运动中速度之比为B甲、乙两车运动中速度之比为C甲车移动的距离为LD乙车移动的距离为L答案AD解析本题类似人船模型，甲、乙、人看成一系统，则水平方向动量守恒，甲、乙两车运动中速度之比等于质量的反比，A正确，B错误；Mx甲(Mm)x乙，x甲x乙L，解得C错误，D正确9质量为m的小球A以速度v0在光滑水平面上运动，与质量为2m的静止小球B发生对心碰撞，则碰撞后小球A的速度大小vA和小球B的速度大小vB可能为()AvAv0vBv0 BvAv0vBv0CvAv0vBv0 DvAv0vBv0答案AC解析两球发生对心碰撞，动量守恒、能量不增加，且后面的物体不能大于前面物体的速度依据动量守恒定律可得，四个选项都满足但碰撞前总动能为mv，而碰撞后B选项总动能为mv，B错误；D选项中vAvB，不行能，D错误故A、C正确10如图6所示，质量相等的两个滑块位于光滑水平桌面上，其中弹簧两端分别与静止的滑块N和挡板P相连接，弹簧与挡板的质量均不计；滑块M以初速度v0向右运动，它与挡板P碰撞后粘连在一起，在以后的运动过程中()图6AM的速度等于0时，弹簧的长度最短BM的速度为v0/2时，弹簧的弹性势能最大C两滑块速度相同时，N的动量最大D弹簧的弹力对N做功最多为mv/2答案BD解析滑块M与挡板P碰撞后粘连在一起，挡板压缩弹簧，弹簧对滑块N施加弹力，使滑块N水平向右加速滑动，当两滑块速度相同时，弹簧的压缩量最大，弹性势能最大，弹簧最短，设这个共同速度为v，滑块质量为m，则mv02mv，所以vv0/2，选项A错误，B正确；当两滑块速度相同时，弹簧压缩量最大，弹簧对N的弹力最大，滑块N仍做加速运动，所以选项C错误；由M刚接触弹簧到弹簧恢复原长过程，设M和N的速度分别为v1和v2，由动量守恒定律得mv0mv1mv2，由机械能守恒定律得mvmvmv，联立求解得v10，v2v0，即M和N质量相等时，在弹簧形变前和恢复形变后，M和N交换了速度，即滑块N速度为v0时，M的速度为零，此时滑块N的动能最大，弹簧对其做功最多为mv(动能定理)，选项D正确三、试验题(本题共2小题，共18分)图711(8分)(2022江苏徐州高二期末)如图7所示为“探究碰撞中的动量变化规律”的试验装置示意图已知a、b小球的质量分别为ma、mb，半径分别是ra、rb，图中P点为单独释放a球的平均落点，M、N是a、b小球碰撞后落点的平均位置(1)本试验必需满足的条件是_A斜槽轨道必需是光滑的B斜槽轨道末端的切线水平C入射小球每次都从斜槽上的同一位置无初速释放D入射球与被碰球满足mamb，rarb(2)为了探究动量的变化规律需要测量OP间的距离x1，则还需要测量的物理量有_、_(用相应的文字和字母表示)(3)假如动量守恒，须满足的关系式是_(用测量物理量的字母表示)答案(1)BC(2)测量OM间的距离x2测量ON的距离x3(3)max1max2mbx3(写成maOPmaOMmbON不扣分)12(10分)某同学利用打点计时器和气垫导轨做“探究碰撞中动量的变化规律”的试验，气垫导轨装置如图8甲所示，所用的气垫导轨装置由导轨、滑块、弹射架等组成在空腔导轨的两个工作面上均匀分布着肯定数量的小孔，向导轨空腔内不断通入压缩空气，压缩空气会从小孔中喷出，使滑块稳定地漂移在导轨上，如图乙所示，这样就大大减小因滑块和导轨之间的摩擦而引起的误差(1)下面是试验的主要步骤：图8安装好气垫导轨，调整气垫导轨的调整旋钮，使导轨水平；向气垫导轨通入压缩空气；把打点计时器固定在紧靠气垫导轨左端弹射架的外侧，将纸带穿过打点计时器越过弹射架并固定在滑块1的左端，调整打点计时器的高度，直至滑块拖着纸带移动时，纸带始终在水平方向；滑块1挤压导轨左端弹射架上的橡皮绳；把滑块2放在气垫导轨的中间；先_，然后_，让滑块带动纸带一起运动；取下纸带，重复步骤，选出较抱负的纸带如图9所示；图9测得滑块1(包括撞针)的质量为310 g，滑块2(包括橡皮泥)的质量为205 g试完善试验步骤的内容(2)已知打点计时器每隔0.02 s打一个点，计算可知，两滑块相互作用前动量之和为_kgm/s；两滑块相互作用以后动量之和为_kgm/s(保留三位有效数字)(3)试说明(2)问中两结果不完全相等的主要缘由是_.答案(1)接通打点计时器的电源放开滑块1(2)0.6200.618(3)纸带与打点计时器的限位孔有摩擦解析作用前滑块1的速度v1 m/s2 m/s，其动量为0.310 kg2 m/s0.620 kgm/s，作用后滑块1和滑块2具有相同的速度v m/s1.2 m/s，其动量之和为(0.310 kg0.205 kg)1.2 m/s0.618 kgm/s.四、计算题(本题共4小题，共42分)13(10分)(2022德化高二期末)如图10甲所示，物块A、B的质量分别是m14.0 kg和m26.0 kg，用轻弹簧相连接放在光滑的水平面上，物块B左侧与竖直墙相接触另有一个物块C从t0时刻起以肯定的速度向左运动，在t0.5 s时刻与物块A相碰，碰后马上与A粘在一起不再分开，物块C的vt图象如图乙所示试求：(1)物块C的质量m3；(2)在5.0 s到15 s的时间内物块A的动量变化的大小和方向图10答案(1)2.0 kg(2)16 kgm/s，方向向右解析(1)依据图象可知，物块C与物块A相碰前的速度为：v16 m/s相碰后的速度为：v22 m/s依据动量守恒定律得：m3v1(m1m3)v2解得：m32.0 kg.(2)规定向左的方向为正方向，在第5.0 s和第15 s末物块A的速度分别为：v22 m/s，v32 m/s所以物块A的动量变化为：pm1(v3v2)16 kgm/s即在5.0 s到15 s的时间内物块A动量变化的大小为：16 kgm/s，方向向右14(10分)如图11所示，平板小车C静止在光滑的水平面上，现在A、B两个小物体(可视为质点)分别从小车C的两端同时水平地滑上小车，初速度vA1.2 m/s，vB0.6 m/s，A、B与C间的动摩擦因数都是0.1，A、B、C的质量都相同，最终A、B恰好相遇而未碰撞，g取10 m/s2，求：图11(1)A、B、C共同运动的速度；(2)定性描述从A、B滑上小车以后A、B、C三个物体相对地面运动的状况答案(1)A、B、C共同运动的速度是0.2 m/s(2)见解析解析(1)对于A、B、C三个物体组成的系统，合力为零，系统的总动量守恒，取A的初速度vA方向为正方向，三个物体的质量为m，依据动量守恒定律得mvAmvB3mv，得v(vAvB)0.2 m/s.(2)A先水平向右做匀减速直线运动，B先水平向左做匀减速直线运动，此过程，C由于受到的A、B的摩擦力大小相等、方向相反，C保持静止状态，由于A的初动量大于B的初动量，B的速度先减至零，然后B、C一起水平向右做匀加速直线运动，当三个物体的速度相同时，三个物体一起以共同的速度水平向右做匀速直线运动15(10分)如图12所示，轻弹簧的一端固定，另一端与滑块B相连，B静止在水平导轨上的O点，此时弹簧处于原长，另一质量与B相同的滑块A从导轨上的P点以初速度v0向B滑行，当A滑过距离l时与B相碰碰撞时间极短，碰后A、B粘在一起运动设滑块A和B均可视为质点，与导轨的动摩擦因数均为.重力加速度为g.求：图12(1)碰后瞬间，A、B共同速度的大小；(2)若A、B压缩弹簧后恰能返回到O点并停止，求弹簧的最大压缩量答案(1)(2)解析(1)设A、B质量均为m，A刚接触B时的速度为v1，碰后瞬间A、B共同的速度为v2，以A为争辩对象，从P到O，由功能关系得：mglmvmv以A、B为争辩对象，碰撞瞬间，由动量守恒定律：mv12mv2解得：v2(2)碰后A、B由O点向左运动，又返回到O点，设弹簧的最大压缩量为x.由功能关系：(2m)g2x(2m)v解得：x16(12分)如图13所示，光滑的水平面上有两块相同的长木板A和B，长度均为L0.5 m，在B的中心位置有一个可以看成质点的小铁块C，三者的质量都为m，C与A、B间的动摩擦因数均为0.5.现在A以速度v06 m/s向右运动并与B相碰，碰撞时间极短，碰后A、B粘在一起运动，而C可以在A、B上滑动，g10 m/s2，求小铁块C最终距长木板A左端的距离图13答案0.15 m解析设A与B碰后瞬间，A、B的共同速度为v1，由动量守恒定律得mv02mv1设最终A、B、C的共同速度为v2，由动量守恒定律得mv03mv2假设C未掉下，A、B、C达到共同速度时，C在AB上滑过的距离为s，由能量守恒定律有mgs2mv3mv由得s0.6 m由于0.6 m0.5 mm0.75 m，所以C未从A左端掉下则C最终距A左端的距离为0.75 m0.6 m0.15 m