【物理】山东省广饶一中2019-2020学年高二下学期3月线上试题（解析版） 13页

广饶一中2020年3月线上考试高二物理试题 一、单项选择题 ‎1.关于动量的概念，下列说法正确的是（　　）‎ A. 运动物体在任一时刻的动量方向，一定是该时刻的速度方向 B. 物体的加速度不变，其动量也一定不变 C. 物体动能不变，其动量也一定不变 D. 物体的动量越大，其惯性也越大 ‎【答案】A ‎【解析】‎ ‎【详解】A．动量是矢量，它的方向与速度的方向相同，故A正确；‎ B．加速度不变，则物体速度的变化率恒定，物体的速度均匀变化，故其动量也均匀变化，故B错误；‎ C．物体的动能不变，则物体的速度大小不变，若方向变化，则其动量也变化。故C错误；‎ D．由 可知，动量大，速度不一定大；动量大，质量不一定大，而物体惯性大小由质量决定，故惯性也不一定大，故D错误。‎ 故选A。‎ ‎2.我们都有这样经验，玻璃杯落在水泥地面上会破碎，而从相同的高度落在地毯上不会破碎，对这一现象的解释，正确的是（　　）‎ A. 玻璃杯落到水泥地面上的动量较大 B. 玻璃杯落到水泥地面上的冲量较大 C. 玻璃杯落到地毯上动量的变化量较小 D. 玻璃杯落到地毯上，减速时间较长，受到的冲击力较小 ‎【答案】D ‎【解析】‎ ‎【详解】AB．杯子从同一高度掉下，与水泥地和地毯上接触前瞬间速度相同，动量相同，与水泥地和地毯上作用后速度均变为零，杯子动量的变化相同。由动量定理可知，杯子受到合外力的冲量相同；故AB错误；‎ CD．杯子与水泥地作用时间短，玻璃杯与地毯上作用时间长，减速时间长，由动量定理得 相同，但是玻璃杯落在地毯上受到的冲击力较小，则C错误，D正确。‎ 故选D。‎ ‎3.质量为‎1 kg的物体做直线运动，其速度—时间图象如图所示，则物体在前10 s内和后10 s内所受合外力的冲量分别是(　　)‎ A. 10 N·s，10 N·s B. 10 N·s，－10 N·s C. 0，10 N·s D. 0，－10 N·s ‎【答案】D ‎【解析】‎ 由图象可知，在前10s内初、末状态的动量相同，p1＝p2＝‎5kg·m/s，由动量定理知I1＝0；在后10s内末状态的动量p3＝－‎5kg·m/s，由动量定理得I2＝p3－p2＝－10N·s，故正确答案为D．‎ ‎4.物体A和B用轻绳相连，挂在轻弹簧下静止不动，如图（a）所示，A的质量为m，B的质量为M，当连接A、B的绳突然断开后，物体A上升经某一位置时的速度大小为v，这时物体B的下落速度大小为u，如图（b）所示，在这段时间里，弹簧的弹力对物体A的冲量为（　　）‎ A. Mv B. Mu ‎ C. D. ‎ ‎【答案】D ‎【解析】‎ ‎【详解】对物体B由动量定理得 即 随物体A由动量定理得 化简得 所以D正确，ABC错误。故选D。‎ ‎5.如图所示，装有弹簧发射器的小车放在水平地面上，现将弹簧压缩锁定后放入小球，再解锁将小球从静止斜向上弹射出去，不计空气阻力和一切摩擦．从静止弹射到小球落地前的过程中，下列判断正确的是 A. 小球的机械能守恒，动量守恒 B. 小球的机械能守恒，动量不守恒 C. 小球、弹簧和小车组成的系统机械能守恒，动量不守恒 D. 小球、弹簧和小车组成的系统机械能守恒，动量守恒 ‎【答案】C ‎【解析】‎ ‎【详解】小球在整个过程中除重力之外还有弹簧的弹力做功，故小球的机械能不守恒；小球从静止弹射到落地前的过程中小球所受外不为零，故动量不守恒；小球、弹簧和小车组成系统在整个过程中只有重力和弹力做功，故系统机械能守恒；小球从静止弹射到落地前的过程中系统所受外不为零，故动量不守恒，故C正确，ABD错误.‎ ‎6.如图所示，光滑绝缘水平轨道上带正电的甲球，以某一水平速度射向静止在轨道上带正电的乙球，当它们相距最近时，甲球的速度变为原来的 ‎．已知两球始终未接触，则甲、乙两球的质量之比是 A. 1：1 B. 1：‎2 ‎C. 1：3 D. 1：4‎ ‎【答案】D ‎【解析】‎ 甲、乙组成的系统动量守恒，当两球相距最近时具有共同速度v，由动量守恒：‎ m甲v0=(m甲+m乙)‎ 解得：m乙=‎4m甲，故D正确，ABC错误．‎ 故选：D．‎ 点睛：A、B组成的系统动量守恒，当两球相距最近时具有共同速度，由动量守恒求解．‎ ‎7.如图所示，质量为‎0.5kg的小球在距离车底面高‎20m处以一定的初速度向左平抛，落在以‎7.5m/s速度沿光滑水平面向右匀速行驶的敞篷小车中，车底涂有一层油泥，车与油泥的总质量为‎4kg，设小球在落到车底前瞬时速度是‎25m/s，g取‎10m/s2，则当小球与小车相对静止时，小车的速度是（　　）‎ A. ‎4m/s B. ‎5m/s C. ‎8.5m/s D. m/s ‎【答案】B ‎【解析】‎ ‎【详解】由题意知，小球在落到小车前做平抛运动，且小球在落到车底前瞬时速度是 此时小球的竖直分速度为 则此时的水平速度为 方向水平向左，规定水平向右为正方向，则小车的速度为 则根据动量守恒定律可得 即当小球与小车相对静止时，小车的速度是‎5m/s，所以B正确，ACD错误。‎ 故选B。‎ ‎8.如图所示，一个质量为M的滑块放置在光滑水平面上，滑块的一侧是一个四分之一圆弧EF，圆弧半径为R=‎1m．E点切线水平．另有一个质量为m的小球以初速度v0从E点冲上滑块，若小球刚好没跃出圆弧的上端，已知M=‎4m，g取‎10m/s2，不计摩擦．则小球的初速度v0的大小为（　 ）‎ A. v0=‎4m/s B. v0=‎6m/s C. v0=‎5m/s D. v0=‎7m/s ‎【答案】C ‎【解析】‎ ‎【详解】当小球上升到滑块上端时，小球与滑块水平方向速度相同，设为v1，根据水平方向动量守恒有：mv0=（m+M）v1，根据机械能守恒定律有：；根据题意有：M=‎4m，联立两式解得：v0=‎5m/s，故ABD错误，C 正确．故选C．‎ ‎【点睛】本题考查了动量守恒定律、机械能守恒定律以及能量守恒定律等，知道小球刚好没跃出圆弧的上端，两者水平方向上的速度相同，结合水平方向系统动量守恒和系统机械能守恒列式求解即可．‎ 二、多项选择题 ‎9.静止在光滑水平面上的物体，受到水平拉力F的作用，拉力F随时间t变化的图像如图所示，则下列说法中正确的是（　　）‎ A. 0～4 s内物体的位移为零 B. 0～4 s内拉力对物体做功为零 C. 4 s末物体的动量为零 D. 0～4 s内拉力对物体的冲量为零 ‎【答案】BCD ‎【解析】‎ ‎【详解】由图象可知物体在4s内先做匀加速后做匀减速运动，4 s末的速度为零，位移一直增大，故A错误；前2s拉力做正功，后2s拉力做负功，且两段时间做功代数和为零，故B正确；4s末的速度为零，故动量为零；故C正确；根据I=Ft可知：前4s内I合=F×2- F×2=0，故D正确；故选BCD．‎ ‎【点睛】本题主要考查了同学们读图的能力，要求同学们能根据受力情况分析物体的运动情况，再根据动量定理进行分析求解．‎ ‎10.如图所示，三辆完全相同的平板小车a、b、c成一直线排列，静止在光滑水平面上。c车上有一小孩跳到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车上相对a车保持静止，此后（　　）‎ A. a、b两车运动速率相等 B. a、c两车运动速率相等 C. 三辆车的速率关系 D. a、c两车运动方向相反 ‎【答案】CD ‎【解析】‎ ‎【详解】若人跳离b、c车时速度为v，由动量守恒定律有 所以 即 并且vc与va方向相反。所以选项AB错误，选项CD正确。‎ 故选CD。‎ ‎11.如图所示，轻质弹簧的一端固定在墙上，另一端与质量为m的物体A相连，A放在光滑水平面上，有一质量与A相同的物体B，从高h处由静止开始沿光滑曲面滑下，与A相碰后一起将弹簧压缩，弹簧复原过程中某时刻B与A分开且沿原曲面上升。下列说法正确的是（　　）‎ A. 弹簧被压缩时所具有的最大弹性势能为mgh B. 弹簧被压缩时所具有的最大弹性势能为 C. B能达到的最大高度为 D. B能达到的最大高度为 ‎【答案】BD ‎【解析】‎ ‎【详解】AB．对B下滑过程，据机械能守恒定律得 则得，B刚到达水平地面时的速度 B与A碰撞过程，以A、B组成的系统为研究对象，取向右为正方向，根据动量守恒定律可得 得A与B碰撞后的共同速度为 所以弹簧被压缩时所具有的最大弹性势能为 故A错误，B正确；‎ CD．当弹簧再次恢复原长时，A与B将分开，B以v的速度沿斜面上滑，根据机械能守恒定律可得 解得，B能达到的最大高度为 故D正确，C错误。‎ 故选BD。‎ ‎12.如图，大小相同的摆球a和b的质量分别为m和‎3m，摆长相同，并排悬挂，平衡时两球刚好接触，现将摆球a向左拉开一小角度后释放。若两球的碰撞是弹性的，下列判断正确的是（　　）‎ A. 第一次碰撞后的瞬间，两球的动能大小相等 B. 第一次碰撞后的瞬间，两球的动量大小相等 C. 第一次碰撞后的瞬间，两球的速度大小相等 D. 第一次碰撞后，两球的最大摆角相同 ‎【答案】CD ‎【解析】‎ ‎【详解】ABC．由题可知，两球的碰撞是弹性的，所以在碰撞的过程中动量守恒，机械能守恒，则可得两球第一次碰撞后的速度分别为 化简得 所以两球的速度大小相等，方向相反，故C正确，AB错误；‎ D．碰撞后，小球各自由最低点向上摆动，由动能定理得 可知，两球摆动的最大高度都相同，由于摆线长度相等，所以最大摆角也相同，所以D正确。故选CD。‎ 三、计算题 ‎13.如图所示，木板A质量mA＝‎1 kg， 足够长的木板B质量mB＝‎4 kg， 质量为mC＝‎1kg的木块C置于木板B上， 水平面光滑， B、C之间有摩擦，开始时B、C均静止，现使A以v0＝‎12 m/s的初速度向右运动， 与B碰撞后以‎4 m/s速度弹回. 求:‎ ‎（1）B运动过程中最大速度大小. ‎ ‎（2）C运动过程中的最大速度大小.‎ ‎【答案】（1）‎4 m/s.；（2）‎3.2 m/s.‎ ‎【解析】‎ ‎【详解】试题分析：（1）A与B碰后瞬间，C的运动状态未变，B速度最大.‎ 由A、B系统动量守恒（取向右为正方向）有 mAv0＋0＝－mAvA＋mBvB 代入数据得 ‎ vB＝‎4 m/s. ‎ ‎（2）B与C相互作用使B减速、C加速，由于B板足够长，所以B和C能达到相同速度，‎ 二者共速后，C速度最大，由B、C系统动量守恒，有 mBvB＋0＝（mB＋mC）vC 代入数据得:‎ vC＝‎2.67 m/s.‎ ‎14.如图所示，人站在滑板A上，以的速度沿光滑水平面向右运动。当靠近前方的横杆时，人相对滑板竖直向上起跳越过横杆，A从横杆下方通过，与静止的滑板B发生碰撞并粘在一起，之后人落到B上，与滑板一起运动。已知人、滑板A和滑板B的质量分别为、和，求：‎ ‎(1)A、B碰撞过程中，A对B的冲量的大小和方向；‎ ‎(2)人最终与滑板的共同速度的大小。‎ ‎【答案】(1)30N·s，水平向右；(2)‎2.8m/s ‎【解析】‎ ‎【详解】(1)A、B碰撞过程中，由动量守恒有 代入数据解得 由动量定理得，A对B的冲量 方向水平向右。‎ ‎(2)对人、A、B组成的系统进行全过程分析，由动量守恒有 代入数据解得 ‎15.如图所示，质量为M的长木板A在光滑水平面上，以大小为v0的速度向左运动，一质量为m的小木块B（可视为质点），以大小也为v0的速度水平向右运动冲上木板左端，B、A间动摩擦因数为μ，最后B不会滑离A．已知M=‎2m，重力加速度为g．求：‎ ‎(1)A、B最后的速度；‎ ‎(2)木板A的最短长度．‎ ‎【答案】(1),方向向左 (2) ‎ ‎【解析】‎ ‎（1）由题意可知AB最后的共同速度v，以向左为正方向；由动量守恒定律： ‎ 解得v=v0，方向向左 ‎（2）设平板车的最短长度为l，则由功能关系：‎ ‎ ‎ 解得： ‎ 点睛：此题考查了动量守恒定律以及能量关系；对板块模型问题用动量守恒与能量守恒的结合很简单快捷，关键还是要知道系统动能的损失转化为摩擦生热.‎ ‎16.光滑的水平面上，用轻质弹簧相连的质量均为 ‎2kg 的 A、B 两物块以 ‎6m/s 的共同速度向右运动，弹簧处于原长，质量为 ‎1kg 的物体 C 静止在前方， 如图所示，B 与 C 发生弹性碰撞，求：‎ ‎（1）碰后物体 C 的速度大 小；‎ ‎（2）在以后运动中，弹簧的最大弹性势能为多少？‎ ‎【答案】（1）（2）‎ ‎【解析】‎ ‎【详解】（1）B、C碰撞瞬间，系统动量守恒：，‎ 发生的是弹性碰撞：，‎ 联立解得：，‎ ‎（2）在以后的运动中，当A、B的速度相等时，弹簧压缩最短，弹性势能最大，对A、B系统水平方向不受外力动量守恒：，‎ 根据机械能守恒得：，‎ 联立解得：‎ ‎17.如图所示，在光滑的水平面上有一质量为m，长度为L的小车，小车左端有一质量也是m且可视为质点的物块，车子的右端固定有一个处于锁定状态的压缩轻弹簧(弹簧长度与车长相比可忽略)，物块与小车间动摩擦因数为μ，整个系统处于静止状态．现在给物块一个水平向右的初速度v0，物块刚好能与小车右壁的轻弹簧接触，此时弹簧锁定瞬间解除，当物块再回到左端时，与小车相对静止．求：‎ ‎(1)物块的初速度v0的大小；‎ ‎(2)弹簧的弹性势能Ep.‎ ‎【答案】(1)2 (2)μmgL ‎【解析】‎ ‎【详解】（1）物块与轻弹簧刚好接触时的速度为v，由动量守恒定律得：‎ mv0＝2mv 由能量关系得：‎ 解得：‎ v0＝2‎ ‎（2）设物块最终速度为v1，由动量守恒定律得： mv0＝2mv1‎ 由能量关系得： ‎ 解得Ep＝μmgL.‎