2019-2020學年高中物理 綜合測試1 粵教版選修3-5

1 階段測試階段測試 1 1 動量守恒定律動量守恒定律 一一 一 選擇題 本題共 7 小題 每小題 7 分 共 49 分 在每小題給出的四個選項中 第 1 4 只有一項符合題目要求 第 5 7 題有多項符合題目要求 全部選對的得 7 分 選對 但不全的得 4 有選錯的得 0 分 1 下列關于動量的一些說法 正確的是 a 質(zhì)量大的物體 其動量一定大 b 質(zhì)量和速率都相同的物體 它們的動量一定相同 c 一個物體的運動狀態(tài)變化 它的動量一定改變 d 物體的動能不變 它的動量也一定不變 答案 c 解析 根據(jù)動量的定義可知 物體的動量是由質(zhì)量和速度共同決定的 故 a 選項 錯 因為動量是矢量 它的方向與速度的方向相同 質(zhì)量和速率都相同的物體 它們的動 量大小一定相同 但方向卻不一定相同 故 b 選項錯 物體的運動狀態(tài)變化 說明它的速 度一定發(fā)生變化 所以它的動量也就發(fā)生了變化 故 c 選項正確 因為動能是標量 動量 是矢量 當物體的動能不變時 根據(jù)兩者的數(shù)值關系式p 可知動量的大小不變 但 2mek 方向卻可能變化 比如勻速圓周運動 故 d 選項錯誤 2 2019 年豐城名校期末 兩輛汽車的質(zhì)量分別為m1和m2 已知m1 m2 沿水平方向同 向行駛具有相等的動能 則此時兩汽車動量p1和p2的大小關系為 a p1等于p2 b p1小于p2 c p1大于p2 d 無法比較 答案 c 解析 動量與動能關系式為p2 2mek 已知m1 m2 且具有相等的動能 故p1大于p2 故 選 c 3 如圖所示 在地面上固定一個質(zhì)量為m的豎直木桿 一個質(zhì)量為m的人以加速度a 沿桿勻加速向上爬 經(jīng)時間t 速度由零增加到v 在上述過程中 地面對木桿的支持力的 沖量為 a mg mg ma t b m m v c mg mg ma t d mv 答案 c 解析 以人為研究對象 根據(jù)牛頓第二定律得 f mg ma 解得 f ma mg 以 2 桿子為研究對象 分析受力情況 桿子受到重力mg 地面的支持力n和人對桿子向下的力 f 根據(jù)平條件得 n mg mg ma 故支持力的沖量為i nt mg mg ma t 故選 c 4 如圖所示 質(zhì)量相同的兩輛小車a b置于光滑的水平面上 有一人站在小車a上 兩車靜止 人從a車跳上b車 接著又從b車跳回a車并與a車保持相對靜止 則此時a 車的速率 a 等于零 b 小于b車的速率 c 大于b車的速率 d 等于b車的速率 答案 b 解析 盡管人跳來跳去 兩車和人組成的系統(tǒng)的動量是守恒的 設兩車的質(zhì)量均為 m 人的質(zhì)量為m 作用后兩車的速率分別為va和vb 對系統(tǒng)由動量守恒定律 得 0 m m va mvb顯然 vav乙 b 若兩人的質(zhì)量相等 則必定v甲m乙 d 若兩人的速率相等 則必定m甲v乙 a 項對 b 項錯 當速率相等時 m甲 m乙 c 項 對 d 項錯 6 在光滑水平面上 兩球沿球心連線以相等速率相向而行 并發(fā)生碰撞 下列現(xiàn)象可 能的是 a 若兩球質(zhì)量相同 碰后以某一相等速率互相分開 b 若兩球質(zhì)量相同 碰后以某一相等速率同向而行 c 若兩球質(zhì)量不同 碰后以某一相等速率互相分開 d 若兩球質(zhì)量不同 碰后以某一相等速率同向而行 答案 ad 解析 本題考查運用動量守恒定律定性分析碰撞問題 光滑水平面上兩小球的對心 碰撞符合動量守恒的條件 因此碰撞前 后兩小球組成的系統(tǒng)總動量守恒 a 項 碰撞前兩球總動量為零 碰撞后也為零 動量守恒 所以 a 項是可能的 b 項 若碰撞后兩球以某一相等速率同向而行 則兩球的總動量不為零 而碰撞前為 3 零 所以 b 項不可能 c 項 碰撞前 后系統(tǒng)的總動量的大小和方向不同 所以動量不守恒 c 項不可能 d 項 碰撞前總動量不為零 碰后也不為零 方向可能相同 所以 d 項是可能的 7 兩個小球a b在光滑的水平地面上相向運動 已知它們的質(zhì)量分別是ma 4 kg mb 2 kg a的速度va 3 m s 設為正 b的速度vb 3 m s 則它們發(fā)生正碰后 其速度可能分別為 a 均為 1 m s b 4 m s 和 5 m s c 2 m s 和 1 m s d 1 m s 和 5 m s 答案 ad 解析 由動量守恒 可驗證四個選項都滿足要求 再看動能變化情況 e前 mav mbv 27 j 1 22a 1 22b e后 mava 2 mbvb 2 1 2 1 2 由于碰撞過程中動能不可能增加 所以應有e前 e后 據(jù)此可排除 b 選項 c 雖滿足 e前 e后 但a b沿同一直線相向運動 發(fā)生碰撞后各自仍能保持原來的速度方向 這顯 然是不符合實際的 因此 c 選項錯誤 驗證 a d 均滿足e前 e后 且碰后狀態(tài)符合實際 故正確選項為 a d 二 非選擇題 本題共 5 小題 共 51 分 計算題要有必要的文字說明和解題步驟 8 5 分 一輛小車靜置于光滑水平面上 車的左端固定有一個水平彈簧槍 車的右端 有一個網(wǎng)兜 若從彈簧槍中發(fā)射出一粒彈丸 彈丸恰好能落入網(wǎng)兜中 從彈簧槍發(fā)射彈丸 以后 下列說法中錯誤的是 a 小車先向左運動一段距離然后停下 b 小車先向左運動又向右運動 最后回到原位置停下 c 小車一直向左運動下去 d 小車先向左運動 后向右運動 最后保持向右勻速運動 e 小車與彈丸組成的系統(tǒng)在運動過程中總動量為零 答案 bcd 解析 車與彈丸組成的系統(tǒng)動量守恒 開始系統(tǒng)靜止 總動量為零 發(fā)射彈丸后 彈丸動量向右 由動量守恒定律可知 車的動量向左 車向左運動 從發(fā)射彈丸到彈丸落 入網(wǎng)兜過程 系統(tǒng)動量守恒 由于初動量為零 則彈丸落入網(wǎng)兜后 系統(tǒng)總動量為零 彈 丸落入網(wǎng)兜后 車停在運動 故 a e 正確 b c d 錯誤 故選 bcd 9 5 分 如圖所示 彈簧的一端固定在豎直墻上 質(zhì)量為m的光滑弧形槽靜止在光滑 4 水平面上 底部與水平面平滑連接 一個質(zhì)量也為m的小球從槽高h處由靜止開始自由下 滑 則 a 在下滑過程中 小球和槽之間的相互作用力對槽不做功 b 在下滑過程中 小球和槽組成的系統(tǒng)水平方向動量守恒 c 被彈簧反彈后 小球和槽都做速率不變的直線運動 d 被彈簧反彈后 小球能回到槽高h處 e 被彈簧反彈后 小球永遠追不上弧形槽 答案 bce 解析 在下滑過程中 小球和槽之間的相互作用力對槽做功 故 a 錯誤 在下滑過 程中 小球和槽組成的系統(tǒng)在水平方向所受合外力為零 系統(tǒng)在水平方向動量守恒 故 b 正確 因兩物體之后不受外力 故小球脫離弧形槽后 槽向后做勻速運動 而小球反彈后 也會做勻速運動 故 c 正確 小球與槽組成的系統(tǒng)動量守恒 球與槽的質(zhì)量相等 小球沿 槽下滑 球與槽分離后 小球與槽的速度大小相等 小球被反彈后球與槽的速度相等 小 球不能滑到槽上 不能達到高度h 故 d 錯誤 e 正確 10 12 分 2019 年天津名校月考 為了驗證碰撞中的動量守恒 某同學選取了兩個體 積相同 質(zhì)量不相等的小球 按下述步驟做了如下實驗 a 用天平測出兩個小球的質(zhì)量 分別為m1和m2 且m1 m2 b 按照如圖所示的那樣 安裝好實驗裝置 將斜槽ab固定在桌邊 使槽的末端點的 切線水平 將一斜面bc連接在斜槽末端 c 先不放小球m2 讓小球m1從斜槽頂端a處由靜止開始滾下 記下小球在斜面上的 落點位置 d 將小球m2放在斜槽前端邊緣處 讓小球m1從斜槽頂端a處滾下 使它們發(fā)生碰撞 記下小球m1和小球m2在斜面上的落點位置 e 用毫米刻度尺量出各個落點位置到斜槽末端點b的距離 圖中d e f點是該同學記下的小球在斜面上的幾個落點位置 到b點的距離分別為 l1 l2 l3 根據(jù)該同學的實驗 回答下列問題 1 小球m1與m2發(fā)生碰撞后 m1的落點是圖中的 點 m2的落點是圖中的 點 2 用測得的物理量來表示 只要滿足關系式 則說明碰撞中動量是守恒 的 5 答案 1 d f 2 m1 m1 m2 l2l1l3 解析 1 不放小球m2 讓小球m1從斜槽頂端a處由靜止開始滾下 將落在e點 小球m1與m2發(fā)生碰撞后 入射球速度減小 而被碰球的速度大于入射球的速度 所以m1 的落點是圖中的d點 m2的落點是圖中的f點 設斜面傾角為 小球平拋運動 由lsin gt2 lcos vt 則v 1 2 由式子可得碰撞后的速度v 驗證動量是否守恒的表達式為 glcos2 2sin l m1v0 m1v1 m2v2 即m1 m1 m2 l2l1l3 11 13 分 冰球運動員甲的質(zhì)量為 80 0 kg 當他以 5 0 m s 的速度向前運動時 與另 一質(zhì)量為 100 kg 速度為 3 0 m s 的迎面而來的運動員乙相撞 碰后甲恰好靜止 假設碰 撞時間極短 求 1 碰后乙的速度的大小 2 碰撞中總機械能的損失 答案 1 1 0 m s 2 1 400 j 解析 1 設運動員甲 乙的質(zhì)量分別為m m碰前速度大小分別為v和v1 碰后乙 的速度為v2 由動量守恒定律得 mv mv1 mv2 代入數(shù)據(jù)得 v2 1 0 m s 2 設碰撞過程中總機械能的損失為 e 應有 mv2 mv mv e 1 2 1 22 1 1 22 2 聯(lián)立上式 代入數(shù)據(jù)得 e 1 400 j 12 16 分 如圖 光滑冰面上靜止放置一表面光滑的斜面體 斜面體右側(cè)一蹲在滑板 上的小孩和其前面的冰塊均靜止于冰面上 某時刻小孩將冰塊以相對冰面 3 m s 的速度向 斜面體推出 冰塊平滑地滑上斜面體 在斜面體上上升的最大高度為h 0 3 m h小于斜面 體的高度 已知小孩與滑板的總質(zhì)量為m1 30 kg 冰塊的質(zhì)量為m2 10 kg 小孩與滑 板始終無相對運動 取重力加速度的大小g 10 m s2 1 求斜面體的質(zhì)量 2 通過計算判斷 冰塊與斜面體分離后能否追上小孩 答案 1 20 kg 2 追不上 原因見解析 6 解析 1 規(guī)定水平向左為正 對小冰塊與鞋面組成的系統(tǒng)由動量守