2019-2020年高中物理 章末检测卷一（含解析）粤教版选修3-5.doc

2019-2020年高中物理 章末检测卷一（含解析）粤教版选修3-5一、单项选择题(本题共5小题，每小题4分，共20分)1.图1小车上装有一桶水，静止在光滑水平地面上，如图1所示，桶的前、后、底及侧面各装有一个阀门，分别为S1、S2、S3、S4(图中未画出)，要使小车向前运动，可采用的方法是()A打开阀门S1 B打开阀门S2C打开阀门S3D打开阀门S4答案B2如图2所示，物体A、B静止在光滑水平面上，且mAmB，现用大小相等的两个力F和F分别作用在A和B上，使A、B沿一条直线相向运动，然后又先后撤去这两个力，使这两个力对物体做的功相同，接着两物体碰撞并合为一体后，它们()图2A可能停止运动B一定向右运动C可能向左运动D仍运动，但运动方向不能确定答案B解析由动能定理可知：两个力对物体做的功相同，则合为一体前两物体动能相同，由物体动量和动能的关系p知，pApB，选碰前A的方向为正方向，则B的动量为负值，由动量守恒定律：pApB(mAmB)v，v必为正，故碰后速度v的方向一定与pA相同，向右3如图3所示，小船静止于水面上，站在船尾的人不断将鱼抛向船头的舱内，将一定质量的鱼抛完后，关于小船的速度和位移，下列说法正确的是()图3A向左运动，船向左移动了一些B小船静止，船向左移动了一些C小船静止，船向右移动了一些D小船静止，船不移动答案C解析以小船、人、船上的鱼组成的整体为系统，人抛鱼的过程动量守恒，开始时系统总动量为零，小船速度为零，结束后系统总动量还是零，故小船静止在抛鱼的过程中，鱼相对水面有向左的速度，故船相对于水面有向右的速度，所以小船向右移动了一些C正确4两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，因为m1m2，Ek1Ek2，所以p1p2，选C.5如图4所示，在光滑水平地面上放着两个物体，其间用一根不能伸长的细绳相连，开始时绳松弛、B静止，A具有4 kgm/s的动量(令向右为正)在绳拉紧(可能拉断)的过程中，A、B动量的变化可能为()图4ApA4 kgm/s，pB4 kgm/sBpA2 kgm/s，pB2 kgm/sCpA2 kgm/s，pB2 kgm/sDpApB2 kgm/s答案C二、双项选择题(本题共5小题，每小题5分，共25分)6下列说法中正确的是()A作用在物体上的合外力越大，物体动量的变化就越快B作用在物体上的合外力的冲量越大，物体动量的变化就越快C作用在物体上的冲量恒定时，物体的动量保持不变D动量的变化一定时，延长物体间的相互作用时间，可以减小物体间的相互作用力答案AD解析由动量定理，作用在物体上的合外力的冲量越大，动量的变化量越大，冲量恒定时，动量的变化量恒定，故B、C错动量的变化率反映合外力的大小，合外力越大，动量的变化率越大，即动量的变化越快，因此A对动量的变化一定时，延长作用时间，可以减小物体间的相互作用力，故D对7如图5所示，三辆相同的平板小车a、b、c成一直线排列，静止在光滑水平地面上，c车上一个小孩跳到b车上，接着又立即从b车跳到a车上，小孩跳离c车和b车时对地的水平速度相同，他跳到a车上没有走动便相对a车保持静止，此后()图5Aa、c两车的运动速率相等Ba、b两车的运动速率相等C三辆车的运动速率关系为vcvavbDa、c两车的运动方向一定相反答案CD解析三辆小车和小孩开始均处于静止状态，设小孩质量为m，跳离c车时相对于地面速度为v，小孩和c车组成的系统动量守恒，则有c车获得的动量为mv，方向向右；小孩以速度v跳离b到a车上，最终小孩和a车的总动量为mv，方向向左；由于三辆小车和小孩组成的系统的总动量为零，因此b车的速度为零，有vcvavb，A、B错误，C正确；a、c两车的运动方向一定相反，D正确8.图6如图6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、乙两车最后相接触，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；Ms甲(Mm)s乙，s甲s乙L，解得D正确，C错误9如图7甲所示，在光滑水平面上的两小球发生正碰，小球的质量分别为m1和m2.图乙为它们碰撞前后的st(位移时间)图象已知m10.1 kg.由此可以判断()图7A碰前m2静止，m1向右运动B碰后m2和m1都向右运动Cm20.3 kgD碰撞过程中系统损失了0.4 J的机械能答案AC解析分析题图乙可知，碰前：m2处在位移为8 m的位置静止，m1位移均匀增大，速度v1 m/s4 m/s，方向向右，碰后：v1 m/s2 m/s，v2 m/s2 m/s，碰撞过程中动量守恒：m1v1m1v1m2v2得：m20.3 kg，碰撞损失的机械能：Ekm1v12(m1v12m2v22)0，故正确答案应选A、C.10如图8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8AM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mv02/2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mv02mv12mv22，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mv02(动能定理)，选项D正确三、实验题(本题共10分)11(xx新课标35(2)现利用图9(a)所示的装置验证动量守恒定律在图(a)中，气垫导轨上有A、B两个滑块，滑块A右侧带有一弹簧片，左侧与打点计时器(图中未画出)的纸带相连；滑块B左侧也带有一弹簧片，上面固定一遮光片，光电计时器(未完全画出)可以记录遮光片通过光电门的时间图9实验测得滑块A的质量m10.310 kg，滑块B的质量m20.108 kg，遮光片的宽度d1.00 cm；打点计时器所用交流电的频率f50.0 Hz.将光电门固定在滑块B的右侧，启动打点计时器，给滑块A一向右的初速度，使它与B相碰碰后光电计时器显示的时间为t03.500 ms，碰撞前后打出的纸带如图(b)所示若实验允许的相对误差绝对值(100%)最大为5%，本实验是否在误差范围内验证了动量守恒定律？写出运算过程答案见解析解析按定义，滑块运动的瞬时速度大小v为v式中s为滑块在很短时间t内走过的路程设纸带上打出相邻两点的时间间隔为tA，则tA0.02 stA可视为很短设滑块A在碰撞前、后瞬时速度大小分别为v0、v1.将式和图给实验数据代入式可得v02.00 m/sv10.970 m/s设滑块B在碰撞后的速度大小为v2，由式有v2代入题给的实验数据得v22.86 m/s设两滑块在碰撞前、后的动量分别为p和p，则pm1v0pm1v1m2v2两滑块在碰撞前后总动量相对误差的绝对值为p100%联立式并代入有关数据，得p1.7%5%因此，本实验在允许的误差范围内验证了动量守恒定律四、计算题(本题共4小题，共45分)12(9分)图10如图10所示，在高为h5 m的平台右边缘上，放着一个质量M3 kg的铁块，现有一质量为m1 kg的钢球以v010 m/s的水平速度与铁块在极短的时间内发生正碰被反弹，落地点距离平台右边缘的水平距离为L2 m，已知铁块与平台之间的动摩擦因数为0.5，求铁块在平台上滑行的距离s(不计空气阻力，铁块和钢球都看成质点，取g10 m/s2)答案1.6 m解析设钢球反弹后的速度大小为v1，铁块的速度大小为v，碰撞时间极短，以v0的方向为正方向，系统动量守恒：mv0Mvmv1钢球做平抛运动：Lv1thgt2由解得t1 s，v12 m/s，v4 m/s铁块做匀减速直线运动，由mgma解得加速度大小a5 m/s2最终速度为0，则其运行时间t10.8 s所以铁块在平台上向左滑行的距离s1.6 m13(10分)一质量为M的长木板，静止放在光滑的水平面上一质量为m的小滑块以水平速度v0从长木板的一端开始滑动，直到离开长木板滑块刚离开长木板时的速度为v0.若将此长木板固定在水平桌面上，其他条件相同，求滑块离开长木板时的速度v.答案 解析设摩擦力对系统做功为Wf，当长木板不固定，滑块刚离开长木板时，长木板的速度为v，由动量守恒和能量守恒有mv0Mvmmv02m()2Mv2Wf当长木板固定时，由能量守恒有mv02mv2Wf由式得v 14.图11(13分)两质量均为2m的劈A和B，高度相同，放在光滑水平面上，A和B的倾斜面都是光滑曲面，曲面下端与水平面相切，如图11所示，一质量为m的物块位于劈A的倾斜面上，距水平面的高度为h.物块从静止滑下，然后又滑上劈B，重力加速度为g，求：(1)物块第一次离开劈A时，劈A的速度；(2)物块在劈B上能够达到的最大高度答案(1) (2)h解析(1)设滑块第一次离开A时的速度为v1，A的速度为v2，由系统动量守恒得：mv12mv20，由系统机械能守恒得：mghmv122mv22，联立解得：v1 ，v2 .(2)物块在劈B上达到最大高度h时两者速度相同，设为v，由系统动量守恒和机械能守恒得(m2m)vmv1，(m2m)v2mghmv12，联立解得：hh.15(13分)如图12所示，A、B两个木块质量分别为2 kg与0.9 kg，A、B与水平地面间接触光滑，上表面粗糙，质量为0.1 kg的铁块以10 m/s的速度从A的左端向右滑动，最后铁块与B的共同速度大小为0.5 m/s，求：(1)A的最终速度大小；(2)铁块刚滑上B时的速度大小图12答案(1)0.25 m/s(2)2.75 m/s解析(1)选铁块和木块A、B为一系统，取水平向右为正方向，由系统总动量守恒得：mv(MBm)vBMAvA可求得：vA0.25 m/s(2)设铁块刚滑上B时的速度为u，此时A、B的速度均为vA0.25 m/s.由系统动量守恒得：mvmu(MAMB)vA可求得u2.75 m/s