2019-2020年高考物理模拟试题专题汇编 专题7 选考模块 第3讲（A）（含解析）新人教版选修3-5.doc

2019-2020年高考物理模拟试题专题汇编 专题7 选考模块 第3讲（A）（含解析）新人教版选修3-5一选择题1.(xx宁德市普高质检30)（2）如图，质量为M的小车A停放在光滑的水平面上，小车上表面粗糙。质量为m的滑块B以初速度v0滑到小车A上，车足够长，滑块不会从车上滑落，则小车的最终速度大小为_（填选项前的字母）A零 BC D 2.(xx龙岩综测30)（2）真空室内，有质量分别为m和2m的甲、乙两原子核，某时刻使它们分别同时获得和的瞬时速率，并开始相向运动。由于它们间的库仑斥力作用，二者始终没有接触，当两原子核相距最近时，甲核的速度大小为_。（填选项前的字母）ABCD3.（xx南平综测30）(2)如图所示，A、B两物体质量分别为、，且，置于光滑水平面上，相距较远。将两个大小均为F的力，同时分别作用在A、B上经相同距离后，撤去两个力之后，两物体发生碰撞并粘在一起后将_(填选项前的字母) A停止运动 B向左运动 C向右运动 D运动方向不能确定4.(xx景德镇三检21).如图所示，水平传送带AB距离地面的高BAhv0甲乙度为h，以恒定速率v0顺时针运行。甲、乙两个相同滑块（均视为质点）之间夹着一个压缩轻弹簧（长度不计），在AB的正中间位置轻放它们时，弹簧立即弹开，两滑块以相同的速率分别向左、右运动。下列判断正确的是（ ）A甲、乙滑块可能落在传送带的左右两侧，且距释放点的水平距离可能相等B甲、乙滑块可能落在传送带的左右两侧，但距释放点的水平距离一定不相等C甲、乙滑块可能落在传送带的同一侧，且距释放点的水平距离一定不相等D若甲、乙滑块能落在传送带的同一侧，则摩擦力对两物块做功一定相等5.（xx西安交大附中三模35.） (1) （6分） 下列说法正确的是（ ）A玻尔对氢原子光谱的研究导致原子的核式结构模型的建立B可利用某些物质在紫外线照射下发出荧光来设计防伪措施C天然放射现象中产生的射线都能在电场或磁场中发生偏转D观察者与波源互相远离时接收到波的频率与波源频率不同E汤姆逊通过阴极射线在电场和磁场中偏转的实验，发现了阴极射线是由带负电的粒子组成的，并测出了该粒子的比荷6.(xx宁德市普高质检30)物理-选修3-5（本题共有两小题，每小题6分，共12分。每小题只有一个选项符合题意）（1）下列说法正确的是_（填选项前的字母）A汤姆孙发现电子，提出原子的核式结构模型B金属的逸出功随入射光的频率增大而增大C核力存在于原子核内所有核子之间D宁德核电站是利用重核裂变反应所释放的核能转化为电能7. (xx衡水高三调35) (1)（6分）以下是有关近代物理内容的若干叙述，其中正确的有_。（填入正确选项前的字母，选对1个得3分，选对2个得4分，选对3个得6分，每选错1个扣3分，最低得分为0分）A.紫外线照射到金属锌板表面时能产生光电效应，则当增大紫外线的照射强度时，从锌板表面逸出的光电子的最大初动能也随之增大B每个核子只跟邻近的核子发生核力作用C原子核式结构模型是由汤姆逊在a粒子散射实验基础上提出的D太阳内部发生的核反应是热核反应E关于原子核内部的信息，最早来自天然放射现象8.(xx张掖三诊35)（1）（6分）下列说法正确的是A衰变现象说明电子是原子核的组成部分B在中子轰击下生成和的过程中，原子核中的平均核子质量变小C太阳辐射能量主要来自太阳内部的聚变反应D卢瑟福依据极少数粒子发生大角度散射提出了原子核式结构模型E按照玻尔理论，氢原子核外电子从半径较小的轨道跃迁到半径较大的轨道时，电子的动能减小，原子总能量减小9.(xx大庆三检35)（1)(5分）下列说法中正确的是 （填正确答案标号，选对1个得2分，选对2个得4分，选对3个得5分；每选错1个扣3分，最低得分为0分）A卢瑟福提出原子的核式结构模型，建立的基础是粒子的散射实验B发现天然放射现象的意义在于使人类认识到原子核具有复杂的结构C在用气垫导轨和光电门传感器做验证动量守恒定律的实验中，在两滑块相碰的端面上装不装上弹性碰撞架，不会影响动量是否守恒D原子核内的某一核子与其他核子间都有核力作用E氢原子的核外电子，在由离核较远的轨道自发跃迁到离核较近的轨道过程中，放出光子，电子动能增加，原子的电势能增加10.(xx丰台区二练14). 下列关于粒子的说法正确的是A. 物理学家卢瑟福通过粒子散射实验说明了原子核内部有复杂的结构B. 原子核放出粒子即衰变，衰变的核反应方程式为C. 原子核放出粒子即衰变，衰变的实质是一个中子转化一个质子和电子D. 比较、三种射线，由粒子组成的射线，电离能力最弱、穿透能力最强11.(xx景德镇三检35).（1）关于科学家和他们的贡献，下列说法正确的是_A. 普朗克曾经大胆假设：振动着的带电微粒的能量只能是某一最小能量值的整数倍， 这个不可再分的最小能量值叫做能量子B. 德布罗意提出：实物粒子也具有波动性，而且粒子的能量和动量P跟它对所应的波的频率v和波长之间，遵从关系v=和 =C. 卢瑟福认为，原子是一个球体，正电荷弥漫性地均匀分布在整个球体内，电子镶嵌其中D. 按照爰因斯坦的理论，在光电效应中，金属中的电子吸收一个光子获得的能量是hv， 这些能量的一部分用来克服金属的逸出功W0，剩下的表现为逸出后电子的初动能EkE. 玻尔的原子理论第一次将量子观念引入原子领域，提出了定态和跃迁的概念，成功地解释了所有原子光谱的实验规律12.(xx北京朝阳二练13)在下列四个核反应方程中，符号“X”表示中子的是ABCD13.(xx东城区二练15)用单色光照射某种金属表面发生光电效应。已知单色光的频率为，金属的逸出功为，普朗克常数为，光电子的最大初动能为，下列关于它们之间关系的表达式正确的是A. B. C. C. 14.(xx龙岩综测30)（1）图甲所示为氢原子的能级，图乙为氢原子的光谱。已知谱线a是氢原子从n4的能级跃迁到n2能级时的辐射光，则谱线b可能是氢原子_时的辐射光。（填选项前的字母）A从n5的能级跃迁到n3的能级 B从n4的能级跃迁到n3的能级C从n5的能级跃迁到n2的能级 D从n3的能级跃迁到n2的能级15.（xx宝鸡三检35）voEkab（1）（6分）甲、乙两种金属发生光电效应时，光电子的最大初动能与入射光频率间的关系分别如图中的、所示。下列判断正确的是 。(填正确答案标号。选对1个给3分，选对2个给4分，选对3个给6分。每选错一个扣3分，最低得分为0分)A图线与不一定平行B乙金属的极限频率大于甲金属的极限频率C改变入射光强度不会对图线与产生任何影响D图线与的斜率是定值，与入射光和金属材料均无关系E甲、乙两种金属发生光电效应时，若光电子的最大初动能相同，甲金属的入射光频率大16. (xx肇庆三测17)已知氘核的平均结合能是1.09 MeV，氚核的平均结合能是2.78 MeV，氦核的平均结合能是7.03 MeV。在某次核反应中，1个氘核和1个氚核结合生成1个氦核并放出17.6 MeV的能量，下列说法正确的是A.这是一个裂变反应 B.核反应方程式为C.目前核电站都采用上述核反应发电 D.该核反应会有质量亏损17.(xx丰台区二练18). K介子衰变的方程为其中K介子和介子带负的基本电荷，0介子不带电。一个K介子沿垂直于磁场的方向射入匀强磁场中，其轨迹为圆弧AP，衰变后产生的介子的轨迹为圆弧PB，两轨迹在P点相切，它们的半径RK与R之比为2：1，0介子的轨迹未画出。由此可知的动量大小与0的动量大小之比为A1：1B1：2C1：3D1：6二非选择题18.(xx北京西城区二模23)（18分）（1）从宏观现象中总结出来的经典物理学规律不一定都能适用于微观体系。但是在某些问题中利用经典物理学规律也能得到与实际比较相符合的结论。例如，玻尔建立的氢原子模型，仍然把电子的运动看做经典力学描述下的轨道运动。他认为，氢原子中的电子在库仑力的作用下，绕原子核做匀速圆周运动。已知电子质量为m，元电荷为e，静电力常量为k，氢原子处于基态时电子的轨道半径为r1。a氢原子处于基态时，电子绕原子核运动，可等效为环形电流，求此等效电流值。b氢原子的能量等于电子绕原子核运动的动能、电子与原子核系统的电势能的总和。已知当取无穷远处电势为零时，点电荷电场中离场源电荷q为r处的各点的电势。求处于基态的氢原子的能量。（2）在微观领域，动量守恒定律和能量守恒定律依然适用。在轻核聚变的核反应中，两个氘核（）以相同的动能E0=0.35MeV做对心碰撞，假设该反应中释放的核能全部转化为氦核（）和中子（）的动能。已知氘核的质量mD=2.0141u，中子的质量mn=1.0087u，氦核的质量mHe=3.0160u，其中1u相当于931MeV。在上述轻核聚变的核反应中生成的氦核和中子的动能各是多少MeV（结果保留1位有效数字）？ BA019.(xx大庆三检35)（2）（10分）如图所示，一辆质量为M =3kg的平板小车A停靠在竖直光滑墙壁处，地面水平且光滑，一质量为m =1kg的小铁块B(可视为质点)放在平板小车A最右端，平板小车A上表面水平且与小铁块B之间的动摩擦因数=0.5，平板小车A的长度L=0.9m现给小铁块B一个=5m/s的初速度使之向左运动，与竖直墙壁发生弹性碰撞后向右运动，求小铁块B在平板小车A上运动的整个过程中系统损失的机械能()20.（xx聊城二模39）（2）如图所示，A、B两木块靠在一起放在光滑的水平面上，A、B的质量分别为mA=2.0kg、mB=1.5kg。一个质量为mC=0.5kg的小铁块C以的速度滑到木块A上，离开木块A后最终与木块B一起匀速运动。若木块A在铁块C滑离后的速度为，铁块C与木块A、B间存在摩擦。求：铁块C在滑离A时的速度；摩擦力对B做的功。21. (xx永州三模35) (2)(9分)如图所示，两端带有固定薄挡板的长木板C的长度为L，总质量为，与地面间的动摩擦因数为，其光滑上表面静置两质量分别为m、的物体A、B，其中两端带有轻质弹簧的A位于C的中点。现使B以水平速度2v0向右运动，与挡板碰撞并瞬间粘连而不再分开，A、B可看作质点，弹簧的长度与C的长度相比可以忽略，所有碰撞时间极短，重力加速度为g，求：CBA2v0L14(i)B、C碰撞后瞬间的速度大小；(ii)A、C第一次碰撞时弹簧具有的最大弹性势能。22.(xx衡水高三调35) (2)（9分）如图甲所示，物块A、B的质量分别是 =4.0 kg和=30 kg。用轻弹簧拴接，放在光滑的水平地面上，物块B右侧与竖直墙相接触。另有一物块C从t=0时以一定速度向右运动，在t=4 s时与物块A相碰，并立即与A粘在一起不再分开，物块C的v-t图像如图乙所示。求：物块C的质量 ？B离开墙后的运动过程中弹簧具有的最大弹性势能 ？23.（xx宝鸡三检35）（2）（9分）在足够长的光滑固定水平杆上，套有一个质量为的光滑圆环。一根长为的轻绳，一端拴在环上，另一端系着一个质量为的木块，如图所示。现有一质量为的子弹以的速度水平向右射入木块，子弹穿出木块时的速度为，子弹与木块作用的时间极短，取。求： 当子弹射穿木块时，子弹对木块的冲量；当子弹射穿木块后，圆环向右运动的最大速度。24.（xx西安交大附中三模35）(2) （9分）如图所示，质量为m的由绝缘材料制成的球与质量为M=19m的金属球并排悬挂，摆长相同，均为L。现将绝缘球拉至与竖直方向成=60的位置自由释放，摆至最低点与金属球发生弹性碰撞。在平衡位置附近存在垂直于纸面的磁场，已知由于磁场的阻尼作用，金属球总能在下一次碰撞前停在最低点处，重力加速度为g。求：(1)第一次碰撞前绝缘球的速度v0； (2)第一次碰撞后绝缘球的速度v1； (3)经过几次碰撞后绝缘球偏离竖直方向的最大角度将小于37。MO60o（你可能用到的数学知识：sin37=0.6，cos37=0.8，0.812=0.656，0.813=0.531，0.814=0.430，0.815=0.349，0.816=0.282）25.(xx张掖三诊35)（2）（9分）如图所示，光滑水平面上一质量为M、长为L的木板右端靠竖直墙壁。质量为m的小滑块（可视为质点）以水平速度v0滑上木板的左端，滑到木板的右端时速度恰好为零。求小滑块与木板间的摩擦力大小；现小滑块以某一速度v滑上木板的左端，滑到木板的右端时与竖直墙壁发生弹性碰撞，然后向左运动，刚好能够滑到木板左端而不从木板上落下，试求的值26.(xx马鞍山三模24). （20分）如图所示，一质量为m、长为L的木板A静止在光滑水平面上，其左侧固定一劲度系数为k的水平轻质弹簧，弹簧原长为l0，右侧用一不可伸长的轻质细绳连接于竖直墙上。现使一可视为质点小物块B以初速度v0从木板的右端无摩擦地向左滑动，而后压缩弹簧。设B的质量为m，当时细绳恰好被拉断。已知弹簧弹性势能的表达式，其中k为劲度系数，x为弹簧的压缩量。求：（1）细绳所能承受的最大拉力的大小Fm （2）当时，小物块B滑离木板A时木板运动位移的大小sA（3）当2时，求细绳被拉断后长木板的最大加速度am的大小（4）为保证小物块在运动过程中速度方向不发生变化，应满足的条件第3讲 选修3-5（A卷） 参考答案与详解1.【答案】C【命题立意】本题旨在考查动量守恒定律。【解析】以小车和木块组成的系统为研究对象所受合外力为零，因此系统动量守恒，由于摩擦力的作用，速度减小，速度增大，速度减小到最小时，速度达最大，最后、以共同速度运动，设、共同速度为，有：解得：故C正确，ABD错误。故选：C2.【答案】B【命题立意】本题旨在考查动量守恒定律。【解析】两原子核组成的系统动量守恒，以甲的初速度方向为正方向，甲核刚要反向时速度为零，由动量守恒定律得：解得：，符号表示与甲的初速度方向相反，速度大小为。故选：B3.【答案】C【命题立意】本题旨在考察动量守恒定律的应用【解析】此题可以从两个角度来分析，一是利用运动学公式和冲量的定义，结合动量守恒定律来分析；二是动能定理和动量的定义，结合动量守恒定律来分析力F大小相等，mAmB，由牛顿第二定律可知，两物体的加速度有：aAaB，由题意知：SA=SB，由运动学公式得：SA=aAtA2，SB=aBtB2，可知：tAtB，由IA=FtA，I2=FtB，得：IAIB，由动量定理可知PA=IA，PB=IB，则PAPB，碰前系统总动量向右，碰撞过程动量守恒，由动量守恒定律可知，碰后总动量向右，故ABD错误，C正确故选：C4.【答案】AD【命题立意】本题旨在考查动量守恒定律、平抛运动。【解析】AB、设大于，弹簧立即弹开后，甲物体向左做初速度为，加速度为的匀减速运动，乙物体向向右做初速度为，（若大于），则乙也做加速度为的匀减速运动，此种情况两个物体落地后，距释放点的水平距离可能相等，A正确，B错误；CD、若小于，弹簧立即弹开后，甲物体向左做初速度为，加速度为的匀减速运动，速度为零后可以再向相反的方向运动整个过程是做初速度为，加速度和皮带运动方向相同的减速运动，乙物体做初速度为，加速度为的匀加速运动，运动方向和加速度的方向都和皮带轮的运动方向相同，甲乙到达B点时的速度相同，落地的位置在同一点，故C错误，D正确。故选：AD5.【答案】BDE【命题立意】本试题旨在考查物理学史。【解析】A、卢瑟福通过粒子散射实验建立了原子核式结构模型，故A错误；B、紫外线可以使荧光物质发出荧光，利用这一特性对钞票或商标进行有效的防伪措施，故B正确；C、天然放射现象中产生的射线不能在电场或磁场中发生偏转，故C错误；D、当波源与观察者有相对运动时，如果二者相互接近，间距变小，观察者接收的频率增大，如果二者远离，间距变大，观察者接收的频率减小，故D正确；E、汤姆孙通过阴极射线在电场和在磁场中的偏转实验，发现了阴极射线是由带负电的粒子组成，并测出了该粒子的比荷，故E正确。故选：BDE6.【答案】D【命题立意】本题旨在考查光电效应、原子的核式结构、核电站发电过程中的能量转化。【解析】A、汤姆孙发现电子，卢瑟福提出原子的核式结构模型，故A错误；B、金属的逸出功由金属本身决定，增大入射光的频率，金属逸出功也将不变，故B错误；C、核力是短程力，每个核子只跟它邻近的核子间存在核力作用，故C错误；D、核电站是利用可控的核裂变释放的核能发电的，故D正确。故选：D7.【答案】BDE【命题立意】本题旨在考查原子的核式结构、轻核的聚变。【解析】A、光电子的最大初动能与入射光的频率有关与光照强度无关，因此增大光照强度，光子的最大初动能不变，故A错误；B、核子为短程力，只能跟邻近的核子产生核力的作用，故B正确；C、原子核式结构模型是由卢瑟福在粒子散射实验基础上提出的，故C错误；D、太阳内部发生的是热核反应，故D正确；E、关于原子核内部的信息，最早来自于天然放射性现象，故E正确。故选：BDE8.【答案】BCD【命题立意】本题旨在考查原子核衰变及半衰期、衰变速度、氢原子的能级公式和跃迁。【解析】A、衰变放出的电子是由中子转变成质子而产生的，不是原子核内的，故A错误；B、是裂变反应，原子核中的平均核子质量变小，有质量亏损，以能量的形式释放出来，故B正确；C、太阳辐射能量主要来自太阳内部的轻核的聚变反应，故C正确；D、卢瑟福依据极少数粒子发生大角度散射，绝大多数不偏转，从而提出了原子核式结构模型，故D正确；E、玻尔理论，氢原子核外电子从半径较小的轨道跃迁到半径较大的轨道时，电子的动能减小，电势能增大，且原子总能量增大，故E错误。故选：BCD9.【答案】ABC【命题立意】本题旨在考查天然放射现象、粒子散射实验。【解析】A、卢瑟福在粒子散射实验的基础上提出了原子的核式结构模型，故A正确；B、天然放射现象取决于原子核内部，其意义在于使人类认识到原子核具有复杂的结构，故B正确；C、动量守恒的条件是系统不受外力或所受外力为零，所以用气垫导轨和光电门传感器做验证动量守恒定律的实验中，在两滑块相碰的端面上装不装上弹性碰撞架，不会影响动量是否守恒，故C正确；D、核力只存在于相邻的核子之间，所以核内的某一核子与其他核子间不一定有核力作用，故D错误；E、据波尔理论可知，在由离核较远的轨道自发跃迁到离核较近的轨道的过程中，放出光子，电子动能增加，原子的电势能减小，故E错误。故选：ABC10.【答案】B【命题立意】【解析】物理学家卢瑟福通过粒子散射实验说明了原子内部有复杂的结构，不能说明原子核内部有复杂的结构，故A错误；原子核放出粒子即衰变，新核质量数减少4，质子数减少2，故B正确；衰变是一种放射性衰变.在此过程中,一个原子核释放一个粒子,并且转变成一个质量数减少4,核电荷数减少2的新原子核，故C错误；、三种射线，由粒子组成的射线，电离能力最强、穿透能力最弱，穿透能力最强，故D错误。11.【答案】ABD【命题立意】本题旨在考查物理学史。【解析】A、普朗克最先提出了量子理论，认为带电微粒的能量只能是某一最小能量值的整数倍，是量子化的，故A正确；B、德布罗意提出：实物粒子也具有波动性，而且粒子的能量和动量跟它对所应的波的频率和波长之间，遵从关系和，故B正确；C、卢瑟福的实验提出了带核的原子结构模型：原子是由原子核和核外电子构成，故C错误；D、按照爰因斯坦的理论，在光电效应中，金属中的电子吸收一个光子获得的能量是，这些能量的一部分用来克服金属的逸出功，剩下的表现为逸出后电子的初动能，故D正确；E、玻尔的原子理论第一次将量子观念引入原子领域，提出了定态和跃迁的概念，成功地解释了氢原子光谱的实验规律，不能解释复杂的原子光谱的规律，故E错误。故选：ABD12【答案】C【命题立意】考查电荷守恒定律与质量数守恒定律的应用【解析】由核反应过程中，电荷守恒、质量数守恒可知：C选项中X的质量数为1，核电荷数为0，即X为中子，故选C13.【答案】A【命题立意】考查对光电效应规律的理解【解析】由爱因斯坦光电效应方程可知A正确14【答案】C【命题立意】本题旨在考查氢原子的能级公式和跃迁。【解析】谱线a是氢原子从的能级跃迁到的能级时的辐射光，波长大于谱线b，所以a光的光子频率小于b光的光子频率，所以b光的光子能量大于和间的能级差；跃迁到，跃迁到的能级差小于和的能级差；n=5和间的能级差大于和间的能级差，故A、B、D错误，C正确。故选：C15.【答案】BCD【命题立意】本题旨在考查光电效应。【解析】AD、根据光电效应方程知，图线的斜率表示普朗克常量，根据图线斜率可得出普朗克常量，因此与一定平行，且两斜率是固定值，与入射光和金属材料皆无关系，故A错误，D正确；B、横轴截距表示最大初动能为零时的入射光频率，此时的频率等于金属的极限频率，由图可知乙金属的极限频率大，故B正确；C、纵截距对应的时候，此时纵截距就是逸出功的相反数，根据可求出，与入射光强度无关，故C正确；E、根据光电效应方程：，知光电子的最大初动能与入射光的频率有关，频率越高，光电子的最大初动能越大，但不是成正比，故E错误。故选：BCD16.【答案】BD【命题立意】本题旨在考查原子物理，意在考查考生的理解物理概念、规律的确切含义能力。【解析】1个氘核和1个氚核结台生成1个氮核，这是聚变反应选项A错误；B、1个氘核和1个氚核结台生成1个氮核，根据质量数与质子数守恒知同时有一个中子生成，反应方程为选项B正确；目前核电站都采用核裂变发电选项C错误；该反应放出热量，所以一定有质量亏损选项D正确17. 【答案】C【命题立意】考查动量守恒定律以及带电粒子在匀强磁场中的运动【解析】介子与介子均做匀速圆周运动，洛伦兹力提供向心力，有：故动量：因而：根据动量守恒定律，有故故选C18.【答案】（1）a、；b、；（2）、【命题立意】本题旨在考查玻尔模型和氢原子的能级结构。【解析】（1）a电子绕原子核做匀速圆周运动，则有：解得：电子绕原子核运动的等效电流：解得：b由a.可知，处于基态的氢原子的电子的动能，有： 取无穷远处电势为零，距氢原子核为r处的电势，有：处于基态的氢原子的电势能为： 所以，处于基态的氢原子的能量为：（2）由爱因斯坦的质能方程，核聚变反应中释放的核能为：解得：根据核反应中系统的能量守恒，有：根据核反应中系统的动量守恒，有：由可知：解得：答：（1）a、此等效电流值为；b、处于基态的氢原子的能量为；（2）上述轻核聚变的核反应中生成的氦核动能为，中子的动能各为。19.【答案】【命题立意】本题旨在考查动量守恒定律、动能定理。【解析】设铁块向左运动到达竖直墙壁时的速度为，根据动能定理得：解得：假设发生弹性碰撞后小铁块最终和平板小车达到的共同速度为，根据动量守恒定律得：解得：设小铁块在平板小车上的滑动的位移为x时与平板小车达到共同速度，则根据功能关系得：解得：由于，说明铁块在没有与平板小车达到共同速度时就滑出平板小车所以小铁块在平板小车上运动的整个过程中系统损失的机械能为：答：运动的整个过程中系统损失的机械能为。20.【答案】铁；【命题立意】本题旨在考查动量守恒定律、机械能守恒定律。【解析】：铁块C在滑离A的过程中，A、B、C系统动量守恒，以C的初速度方向为正方向，由动量守恒定律得：代入数据解得：选择BC为研究对象，设铁块C与木块B一起匀速运动是速度为，摩擦力对B做的功为，其动量守恒，有：由动能定理，得：代入数据解得：答：铁块C在滑离A时的速度为；摩擦力对B做的功为。21.【答案】(i) ；(ii) 【命题立意】本试题旨在考查动量守恒定律、弹性势能。【解析】（i）B、C碰撞过程系统动量守恒，以向右为正方向，由动量守恒定律得：解得：(ii)对BC，由牛顿第二定律得：设A、C第一次碰撞前瞬间C的速度为v2有： 当A与B和C第一次碰撞具有共同速度v3时，弹簧的弹性势能最大，系统动量守恒，以向右为正方向，由动量守恒定律得：mv22mv3 由能量守恒定律得： 由式解得：答：(i)B、C碰撞后瞬间的速度大小为(ii)A、C第一次碰撞时弹簧具有的最大弹性势能为。22.【答案】（1）；（2）。【命题立意】本题旨在考查动量守恒定律、机械能守恒定律。【解析】：由图知，C与A碰前速度为：，碰后速度为：C与A碰撞过程动量守恒，以C的初速度反方向为正方向，由动量守恒定律得：解得：末B离开墙壁，之后A、B、C及弹簧组成的系统动量和机械能守恒，且当AC与B速度相等时弹簧弹性势能最大，根据动量守恒定律，有：根据机械能守恒定律，有：解得：答：（1）物块C的质量为；（2）B离开墙后弹簧具有的最大弹性势能为。 23.【答案】、方向水平向右； 【命题立意】本题旨在考查动量守恒定律、动量定理。【解析】木块和子弹组成的系统在相互作用过程中动量守恒，木块获得的速度为，则有： 解得：设子弹对木块的冲量为，由动量定理可得：解得： 方向水平向右由题意可得，子弹射穿木块后圆环向右运动过程中，当木块从最高点运动到圆环正下方时，圆环速度最大。设此时木块和圆环的速度分别为和，木块与圆环组成的系统满足动量守恒和机械能守恒。 解得： 答：当子弹射穿木块时，子弹对木块的冲量为、方向水平向右；当子弹射穿木块后，圆环向右运动的最大速度为。24.【答案】（1）；（2），方向水平向右；（3）。【命题立意】本试题旨在考查动量守恒定律、机械能守恒定律.【解析】（1）绝缘球下摆过程机械能守恒，由机械能守恒定律得： 解得：（2）两球碰撞过程动量守恒，以绝缘球的初速度方向为正方向，由动滑轮守恒定律得： 由机械能守恒定律得： 联立解得：，负号表示方向与碰撞前方向相反，向右；（3）设在第n次碰撞前绝缘球的速度为，碰撞后绝缘球、金属球的速度分别为和由于碰撞过程中动量守恒和机械能守恒，以碰撞前绝缘球的速度方向为正方向，由动量守恒定律得： 由机械能守恒定律得： 由、两式及，解得：第n次碰撞后绝缘球的动能为： 为第1次碰撞前绝缘球的动能，即初始能量得：而绝缘球在与处的势能之比为：根据上面数学知识：，因此，经过5次碰撞后将小于答：（1）第一次碰撞前绝缘球的速度为；（2）第一次碰撞后绝缘球的速度大小为，方向水平向右；（3）经过5次碰撞后绝缘球偏离竖直方向的最大角度将小于。25.【答案】；【命题立意】本题旨在考查动量守恒定律、匀变速直线运动的位移与时间的关系、牛顿第二定律。【解析】小滑块以水平速度右滑时，根据动能定理，有：解得：小滑块以速度滑上木板到运动至碰墙时速度为，则有：滑块与墙碰后至向左运动到木板左端，此时滑块、木板的共同速度为，则根据动量守恒，有：根据能量守恒定律，有：上述四式联立，解得：答：求小滑块与木板间的摩擦力大小为；现小滑块以某一速度v滑上木板的左端，滑到木板的右端时与竖直墙壁发生弹性碰撞，然后向左运动，刚好能够滑到木板左端而不从木板上落下，的值为。26.【命题立意】本题考查动量守恒和能量守恒【解析】细绳恰好被拉断时，B的速度为0，细绳拉力为Fm，设此时弹簧的压缩量为x0，则有：由能量关系，有：解得：细绳拉断后小物块和长木板组成的系统动量守恒，有：则小物块滑离木板时木板二者的位移关系为：又解得：当时设细绳被拉断瞬间小物块速度大小为v1，则有： 细绳拉断后，小物块和长木板之间通过弹簧的弹力发生相互作用，当弹簧被压缩至最短时，长木板的加速度最大，此时小物块和长木板的速度相同，设其大小为v，弹簧压缩量为x，则由动量守恒和能量守恒有：对长木板，有：解得：由题意，时，细绳不会被拉断，木板保持静止，小物块向左运动压缩弹簧后必将反向运动。，小物块向左运动将弹簧压缩x0后细绳被拉断，设此时小物块速度大小为u1由能量关系，有：此后在弹簧弹力作用下小物块做减速运动。设弹簧恢复原长时小物块速度恰减小为零，此时木板的速度为u2，则有： 解得：所以为保证小物块在运动过程中速度方向不发生变化，应满足的条件为：