2019-2020学年高二物理下学期第三学段考试试题(含解析).doc

2019-2020学年高二物理下学期第三学段考试试题(含解析)一、本大题共10小题。每小题6分，共60分1-7小题为单选题，选对得6分，8-10小题为多选题，全对得6分，对而不全得3分，错选得0分1. 质量为2kg的物体，速度由4m/s变成-6m/s，则在此过程中，它所受到的合外力冲量是( )A. 12Ns B. -20Ns C. -4Ns D. -12Ns【答案】B【解析】根据动量定理：，B正确；ACD错误；故选B。2. 下列关于系统动量守恒的条件，下列说法正确的是：（ ）A. 只要系统内存在着摩擦力，系统的动量的就不守恒B. 只有系统所受的合外力为零，系统的动量就守恒C. 只要系统中有一个物体具有加速度，系统的动量就不守恒D. 只要系统所受外力的冲量的矢量和为零，系统的动量就守恒【答案】B【解析】A、若系统内存在着摩擦力，而系统所受的合外力为零，系统的动量仍守恒，A错误；B、只有系统所受的合外力为零，系统的动量不能改变，即系统的动量守恒，B正确.D、只有系统所受外力的冲量的矢量和保持为零时，系统的动量才守恒，D错误；故选B。3. 质量为m的钢球自高处落下，以速率v1碰地，竖直向上弹回，碰撞时间极短，离地的速率为v2在碰撞过程中，地面对钢球冲量的方向和大小为 ( )A. 向下，m(v1v2) B. 向下，m(v1+v2) C. 向上，m(v1+v2) D. 向上，m(v1v2)【答案】C【解析】选取竖直向下方向为正方向，根据动量定理得地面对钢球的冲量为：I=-mv2-mv1=-m（v1+v2），则地面对钢球的冲量的方向向上，大小为m（v1+v2）故选C.【点睛】应用动量定理求解冲量是常用的方法，要注意选取正方向，用带正号的量值表示矢量如重力不能忽略，还要考虑重力的冲量4. 两球A、B在光滑水平面上沿同一直线，同一方向运动，mA=1 kg，mB=2 kg，vA=6 m/s，vB=2 m/s。当A追上B并发生碰撞后，两球A、B速度的可能值是（ ）A. vA=2 m/s， vB=4 m/sB. vA=5 m/s， vB=2.5 m/sC. vA=4 m/s，vB=7 m/sD. vA=7 m/s， vB=1.5 m/s【答案】A【解析】根据碰撞的规律和特点，动量守恒，动能不增加，同一直线上相碰，碰前后者速度大，碰后前者速度大，综合这4个条件，A可能，BCD不可能；故选A。5. 甲、乙两球在光滑水平面上发生碰撞。碰撞前，甲球向左运动，乙球向右运动，碰撞后一起向右运动，由此可以判断：（ ）A. 甲的质量比乙小B. 甲的初动量比乙小C. 甲的初速度比乙小D. 甲的动量变化比乙小【答案】B【解析】甲乙碰撞后一起向右运动，说明碰撞后的总动量向右，设向右为正方向，根据动量守恒，则：-P甲+P乙=P总0，得：P乙P甲。即乙求的质量与速度乘积大于甲球的，而无法判断两球的质量关系和速度关系，故C正确；根据动量守恒，则甲的动量变化与乙的动量变化相等，故D错误；故选C【点睛】本题考查动量守恒定律的直接应用，列方程前要先规定正方向6. 如图所示，设车厢长度为L，质量为M，静止于光滑的水平面上，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。这时车厢的速度是（ ） A. v0水平向右 B. 0 C. mv0/(Mm），水平向右 D. mv0/(M+m），水平向右【答案】D【解析】选物体与小车组成的系统为研究对象，规定水平向右为正方向，由水平方向动量守恒得：mv0=(M+m)v，所以,v=mv0M+m，方向水平向右，与v0同向故选D【点睛】选物体与小车组成的系统为研究对象，水平方向仅有系统的内力作用而不受外力作用，故此方向满足动量守恒，碰撞前的动量，等于最后的总动量，典型的动量守恒的题目7. 把一支枪固定在小车上，小车放在光滑的水平桌面上枪发射出一颗子弹对于此过程，下列说法中正确的有哪些？（ ）A. 枪和子弹组成的系统动量守恒B. 枪和车组成的系统动量守恒C. 车、枪和子弹组成的系统动量守恒D. 车、枪和子弹组成的系统近似动量守恒，因为子弹和枪筒之间有f且f的冲量甚小【答案】C【解析】A、枪和子弹组成的系统，由于小车对枪有外力，枪和弹组成的系统外力之和不为零，所以动量不守恒，故A错误；B、枪和小车组成的系统，由于子弹对枪有作用力，导致枪和车组成的系统外力之和不为零，所以动量不守恒，故B错误；C、D、小车、枪和子弹组成的系统，在整个过程中所受合外力为零，系统动量守恒，故C正确，D错误；故选C.【点睛】解决本题的关键掌握动量守恒的条件，知道系统内物体相互作用的力为内力8. 质量为2kg的物体以2m/s的速度作匀变速直线运动，经过2s后其动量大小变为8kg.m/s，则该物体（ ）A. 所受合外力的大小可能等于2NB. 所受冲量可能等于20N.sC. 所受冲量可能等于12N.sD. 所受合外力的大小可能等于6N【答案】ACD【解析】取初动量方向为正方向A、当末动量方向与初动量方向相同时，根据动量定理得，Ft=Pmv，代入解得，F=2N所受冲量为：I=Ft=4Ns，A正确；B、C、当末动量方向与初动量方向相反时，根据动量定理得，Ft=Pmv，代入解得，F=6N，所受冲量为：I=Ft=12Ns，B正确；C正确；D、由上可知，所受冲量不可能等于20NsD错误；故选ACD。9. 如图所示，用轻弹簧相连的物块A和B放在光滑的水平面上，物块A紧靠竖直墙壁，一颗子弹沿水平方向射入物体B并留在其中，由子弹、弹簧和A、B物块组成的系统，在下列说法中正确的是（ ）A. 子弹射入木块过程动量守恒，机械能不守恒B. 子弹射入木块过程动量不守恒，机械能也不守恒C. 弹簧推载着子弹的B物块向右运动，直到弹簧恢复原长的过程；动量不守恒，机械能守恒D. 弹簧推载着子弹的B物块向右运动，直到弹簧恢复原长的过程；动量守恒，机械能不守恒【答案】AC【解析】A、B、子弹射入木块过程，由于时间极短，子弹与木块组成的系统动量守恒，则系统动量守恒在此运动过程中，子弹的动能有一部分转化为系统的内能，则系统的机械能减小所以机械能不守恒故A正确，B错误C、弹簧推载着子弹的B物块向右运动，直到弹簧恢复原长的过程，弹簧要恢复原长，墙对弹簧有向右的弹力，系统的外力之和不为零，则系统动量不守恒在此运动过程中，只有弹簧的弹力做功，所以系统的机械能守恒故C正确，D错误故选AC.【点睛】解决本题的关键知道机械能等于动能与势能之和，以及掌握动量守恒和机械能守恒的条件10. 一物体竖直向上抛出，从开始抛出到落回抛出点所经历的时间是t，上升的最大高度是H，所受空气阻力大小恒为F，则在时间t内（ ）A. 物体受重力的冲量为零B. 物体机械能的减小量等于FHC. 物体动量的增量大于抛出时的动量D. 在上升过程中空气阻力对物体的冲量比下降过程中的冲量小【答案】CD【解析】A、冲量I=Ft，因重力不为零，故物体受到的冲量不为零，A错误；B、物体在整个抛出过程中克服阻力做的功为W=2FH，由功能原理可知，物体机械能的减小量2FH，B错误；C、因末动量的方向与初动量相反，故动量的变化量一定大于抛出时初动量的大小，C正确；D、物体在上升过程和下降过程的高度相同，但物体上升时的加速度大于向下的加速度，故下降时所用的时间大于上升时所用的时间，故上升过程中空气阻力对物体的冲量比下降过程中的冲量小，D正确；故选C。二、本题共2小题，共18分把答案填在答题纸的横线上或按题目要求作答。11. 甲、乙两船自身质量均为150kg，静止在静水中。当一个质量为30kg的小孩以相对于地面6m/s的水平速度从甲船跳到乙船后，若不计水的阻力，甲船的速度为_m/s，乙船速度为_m/s。【答案】 (1). 1.2 (2). 1(2)小孩与乙船组成的系统动量守恒，以小孩的初速度方向为正方向，由动量守恒定律得：mv小孩=(M+m)v乙船，解得：v乙船=mv小孩M+m=1m/s【点睛】本题考查了求船的速度，考查了动量守恒定律的应用，分析清楚题意、正确选择研究对象是解题的前提，应用动量守恒定律可以解题12. 在“验证动量守恒定律”的实验中：(1)在确定小球落地点的平均位置时通常采用的做法是_，其目的是减小实验中的_(选填“系统误差”或“偶然误差”)(2)入射小球每次必须从斜槽上_滚下，这是为了保证入射小球每一次到达斜槽末端时速度相同(3)入射小球的质量为m1，被碰小球的质量为m2，在m1m2时，实验中记下了O、M、P、N四个位置(如图所示)，若满足_(用m1、m2、OM、OP、ON表示)，则说明碰撞中动量守恒；若还满足_(只能用OM、OP、ON表示)，则说明碰撞前后动能也相等【答案】 (1). 用圆规画一个尽可能小的圆把所有的落点圈在里面，圆心即平均位置 (2). 偶然误差 (3). 同一位置由静止开始 (4). m1OPm1OMm2ON (5). OPONOM【解析】（1）由于落点比较密集，又较多，每次测量距离很难，确定落点平均位置的方法是最小圆法，即用尽可能最小的圆把各个落点圈住，这个圆的圆心位置代表落点的平均位置以减小偶然误差；（2）为了确保每次碰撞时速度相等，因此要求每次小球由静止从斜面上的同一位置释放；（3）设落地时间为t，则：v1=OPt，v1/=OMt，v2/=ONt而动量守恒的表达式是：m1v1=m1v1/+m2v2/所以若两球相碰前后的动量守恒，则：m1OP=m1OM+m2ON成立若碰撞是弹性碰撞，动能是守恒的，则有：12m1v12=12m1v1/2+12m2v2/2即m1OP2=m1OM2+m2ON2成立，即OPONOM。故答案为：(1). 用圆规画一个尽可能小的圆把所有的落点圈在里面,圆心即平均位置 (2). 偶然误差 (3). 同一位置由静止开始 (4). m1OP=m1OM+m2ON (5). OPONOM。三、论述、计算题(本题共3小题，共22分解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤，只写出最后答案不能得分，有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位。请在答题纸上作答。)13. 甲、乙两个物体在同一直线上同向运动甲物体在前、乙物体在后，甲物体质量为2kg，速度是1m/s，乙物体质量是5kg，速度是3m/s。乙物体追上甲物体发生正碰后，两物体仍沿原方向运动，而甲物体的速度为3m/s，乙物体的速度是多少？【答案】2.2m/s【解析】略14. 如图所示，光滑水平面上，质量为3m的小球B连接着轻质弹簧，处于静止；质量为m的小球A以初速度v0向右匀速运动，接着逐渐压缩弹簧并使B运动，过一段时间，A与弹簧分离，设小球A、B与弹簧相互作用过程中无机械能损失，弹簧始终处于弹性限度以内。求当弹簧被压缩到最短时，弹簧的弹性势能E 【答案】E=38mv02【解析】【试题分析】当A、B速度相同时，弹簧被压缩到最短，弹簧的势能最大，根据动量守恒定律和能量守恒定律求出弹簧的最大弹性势能当A球与弹簧接触以后，在弹力作用下减速运动，而B球在弹力作用下加速运动，弹簧势能增加，当A、B速度相同时，弹簧的势能最大设A、B的共同速度为v，弹簧的最大势能为E，则：A、B系统动量守恒，有 由机械能守恒： 联立两式