高中物理选修一 练透练习 第一章 章末检测试卷(一)

章末检测试卷(一)(满分：100分)一、单项选择题：本题共8小题，每小题3分，共24分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。1．下面列举的装置各有一定的道理，其中不能用动量定理进行解释的是()A．运输玻璃器皿等易碎物品时，在器皿的四周总是垫着碎纸或海绵等柔软、有弹性的垫衬物B．建筑工人戴的安全帽内有帆布垫，把头和帽子的外壳隔开一定的空间C．热水瓶胆做成两层，且把两层中间的空气抽去D．跳高运动中的垫子总是十分松软2．(2022·深圳市实验学校段考)50kg的妈妈带着20kg的小孩骑着10kg的自行车以3m/s的速度匀速行驶在平直路面上。行驶中小孩从车上跳下来，若小孩在离开车座时的水平速度为零，则此时妈妈和自行车的行驶速度大小为()A．2m/s B．3m/sC．4m/s D．6m/s3．某电影中，宇航员在太空中与飞船之间相距7.5m，飞船无法实施救援活动，为了靠近飞船，男主角剪破自己的宇航服，反向喷出气体使自己飞向飞船。假设气体能以50m/s的速度喷出，宇航员连同装备共100kg，开始时宇航员和飞船保持相对静止，宇航员必须在100s内到达飞船，喷出气体的质量至少为()A．0.1kg B．0.15kgC．0.2kg D．0.25kg4.如图所示，光滑水平面上静置一质量为M的木块，由一轻弹簧连在墙上，有一质量为m的子弹以速度v0水平射入木块并留在其中，当木块第一次回到原来位置的过程中(弹簧始终在弹性限度内)，墙对弹簧的冲量大小为()A．0 B.eq\f(2m2v0,M＋m)C.eq\f(2Mmv0,M＋m) D．2mv05.如图所示为清洗汽车用的高压水枪。设水枪喷出水柱的直径为D，水流速度为v，水柱垂直汽车表面，水柱冲击汽车后水的速度为零。高压水枪的质量为M，手持高压水枪操作，进入水枪的水流速度可忽略不计，已知水的密度为ρ。下列说法正确的是()A．高压水枪单位时间喷出的水的质量为ρπvD2B．高压水枪单位时间喷出的水的质量为eq\f(1,4)ρvD2C．水柱对汽车的平均冲力为eq\f(1,4)ρD2v2D．当高压水枪喷口的出水速度变为原来的2倍时，压强变为原来的4倍6.如图所示，A、B是两个用等长细线悬挂起来的大小可忽略不计的小球，mB＝5mA，B球静止，拉起A球，使细线与竖直方向夹角为30°，由静止释放A球，在最低点A球与B球发生弹性碰撞。不计空气阻力，则关于碰后两小球的运动，下列说法正确的是()A．A球静止，B球向右，且偏角小于30°B．A球向左，B球向右，且偏角等于30°C．A球向左，B球向右，A球偏角大于B球偏角，且都小于30°D．A球向左，B球向右，A球偏角等于B球偏角，且都小于30°7．(2023·泰安市检测)如图所示，质量为m的滑环套在足够长的光滑水平杆上，质量为m球＝3m的小球(可视为质点)用长为L的轻质细绳与滑环连接。滑环固定时，给小球一个水平冲量I，小球摆起的最大高度为h1(h1<L)；滑环不固定时，仍给小球以同样的水平冲量I，小球摆起的最大高度为h2。则h1∶h2＝()A．6∶1 B．4∶1C．2∶1 D．4∶38．(2023·长春十一高月考)如图所示，在光滑的水平面上有一质量为M的静止的物体，物体上有一光滑的半圆弧轨道，半径为R，最低点为C，两端AB一样高，现让质量为m的小滑块从A点由静止下滑，重力加速度为g，则在运动过程中()A．物体所能获得的最大速度为meq\r(\f(2mgR,M2＋Mm))B．小滑块运动到最低点C时对轨道的压力大小为3mgC．物体向左运动的最大距离为eq\f(2mR,m＋M)D．物体与小滑块组成的系统机械能守恒，动量也守恒二、多项选择题：本题共4小题，每小题4分，共16分。在每小题给出的四个选项中，有多项符合题目要求。全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分。9．(2022·内江市期末)如图所示，静止在光滑水平面上的小车，站在车上的人将右边筐中的球一个一个地投入左边的筐中，不计空气阻力。所有球仍在车上，那么，在投球过程中下列说法正确的是()A．人和小车组成的系统所受的合外力为零，小车静止不动B．人和小车组成的系统所受的合外力不为零，小车向右运动C．投完球后，小车将向右做匀速直线运动D．投完球后，小车将静止不动10．(2022·芜湖市期末)如图甲所示，光滑水平面上的轻质弹簧一端固定，物体A以速度v0向右运动压缩弹簧，测得弹簧的最大压缩量为x；现让该弹簧一端连接另一质量为m的物体B(如图乙所示)，静止在光滑水平面上，物体A以2v0的速度向右运动压缩弹簧，测得弹簧的最大压缩量仍为x，已知整个过程弹簧处于弹性限度内，则()A．物体A的质量为6mB．物体A的质量为3mC．弹簧压缩量为最大值x时的弹性势能为eq\f(3,2)mv02D．弹簧第一次恢复原长时，物体B的动量大小为eq\f(3,2)mv011．A、B两小球在光滑水平面上沿同一直线向同一方向运动，A球的动量为5kg·m/s，B球的动量为7kg·m/s，当A球追上B球时发生对心碰撞，则碰撞后A、B两球动量的可能值为()A．pA＝6kg·m/s，pB＝6kg·m/sB．pA＝3kg·m/s，pB＝9kg·m/sC．pA＝－2kg·m/s，pB＝14kg·m/sD．pA＝－5kg·m/s，pB＝17kg·m/s12．(2023·资阳中学月考)如图所示，竖直放置的轻弹簧下端固定在地上，上端与质量为m的钢板连接，钢板处于静止状态。一个质量也为m的物块从钢板正上方h处的P点自由落下，与钢板碰撞后粘在一起向下运动x0后到达最低点Q，设物块与钢板碰撞的时间Δt极短，重力加速度为g。下列说法正确的是()A．物块与钢板碰后的速度大小为eq\f(\r(2gh),2)B．在Δt时间内，物块对钢板的冲量大小为meq\f(\r(2gh),2)－mgΔtC．从P到Q的过程中，整个系统重力势能的减少量为mg(x0＋h)D．从P到Q的过程中，弹性势能的增加量为mg·(2x0＋eq\f(h,2))三、非选择题：本题共6小题，共60分。13．(6分)如图所示为一弹簧弹射装置，在内壁光滑、水平固定的金属管中放有轻弹簧，弹簧压缩并锁定，在金属管两端各放置一个金属小球1和2(两球直径略小于管内径且与弹簧不固连)。现解除弹簧锁定，两个小球同时沿同一直线向相反方向弹射(抛出前已与弹簧分离)。然后按下述步骤进行实验：①用天平测出两球质量m1、m2；②用刻度尺测出两管口离地面的高度h；③记录两球在水平地面上的落点P、Q。回答下列问题：(1)要测定弹射装置在弹射时所具有的弹性势能，还需测量的物理量有________。(已知重力加速度为g)A．弹簧的压缩量ΔxB．两球落点P、Q到对应管口M、N的水平距离x1、x2C．两球从管口弹出到落地的时间t1、t2(2)根据测量结果，可得弹性势能的表达式为Ep＝________。(3)由上述测得的物理量来表示，如果满足关系式________，就说明弹射过程中两小球组成的系统动量守恒。14．(10分)(2022·全国甲卷)利用图示的实验装置对碰撞过程进行研究。让质量为m1的滑块A与质量为m2的静止滑块B在水平气垫导轨上发生碰撞，碰撞时间极短，比较碰撞后A和B的速度大小v1和v2，进而分析碰撞过程是否为弹性碰撞。完成下列填空：(1)调节导轨水平；(2)测得两滑块的质量分别为0.510kg和0.304kg。要使碰撞后两滑块运动方向相反，应选取质量为________kg的滑块作为A；(3)调节B的位置，使得A与B接触时，A的左端到左边挡板的距离s1与B的右端到右边挡板的距离s2相等；(4)使A以一定的初速度沿气垫导轨运动，并与B碰撞，分别用传感器记录A和B从碰撞时刻开始到各自撞到挡板所用的时间t1和t2；(5)将B放回到碰撞前的位置，改变A的初速度大小，重复步骤(4)。多次测量的结果如下表所示；12345t1/s0.490.671.011.221.39t2/s0.150.210.330.400.46k＝eq\f(v1,v2)0.31k20.330.330.33(6)表中的k2＝________(保留2位有效数字)；(7)eq\f(v1,v2)的平均值为______(保留2位有效数字)；(8)理论研究表明，对本实验的碰撞过程，是否为弹性碰撞可由eq\f(v1,v2)判断。若两滑块的碰撞为弹性碰撞，则eq\f(v1,v2)的理论表达式为__________________(用m1和m2表示)，本实验中其值为________(保留2位有效数字)，若该值与(7)中结果间的差别在允许范围内，则可认为滑块A与滑块B在导轨上的碰撞为弹性碰撞。15．(8分)如图所示，甲、乙两名宇航员正在离静止的空间站一定距离的地方执行太空维修任务。某时刻甲、乙都以大小为v0＝2m/s的速度相向运动，甲、乙和空间站在同一直线上且可视为质点。甲和他的装备总质量为M1＝90kg，乙和他的装备总质量为M2＝135kg，为了避免直接相撞，乙从自己的装备中取出一质量为m＝45kg的物体A推向甲，甲迅速接住A后不再松开，此后甲、乙两宇航员在空间站外做相对距离不变的同向运动，且安全“飘”向空间站。(1)乙要以多大的速度v将物体A推出；(2)设甲与物体A作用时间为t＝0.5s，求甲与A的相互作用力F的大小。16．(10分)(2023·新安中学月考)如图所示，虚线OO1左侧的水平地面粗糙，右侧的水平地面光滑，在虚线左侧20m处静止着一质量为m＝1kg的物块A，在虚线右侧静止着质量为M＝3kg、长度为L＝2.4m的长木板B，B的右端静止放置着另一质量为m0的小物块C，现给A一水平向右、大小为v0＝12m/s的初速度，一段时间后A与B发生弹性碰撞，已知A与OO1左侧地面间的动摩擦因数为μ1＝0.2，C与B间的动摩擦因数为μ2＝0.25，重力加速度g＝10m/s2，A、C均可视为质点。(1)求A与B发生碰撞后，B速度的大小；(2)若最终C恰好未滑离B，求C的质量。17．(12分)如图所示，用轻弹簧相连的质量均为2kg的A、B两物块静止于光滑的水平地面上，弹簧处于原长，质量为4kg的物块C以v＝6m/s的初速度在光滑水平地面上向右运动，与前方的物块A发生碰撞(碰撞时间极短)，并且C与A碰撞后粘在一起运动，A、B、C位于同一直线上。在以后的运动中：(1)当弹簧的弹性势能最大时，物块B的速度多大？弹簧弹性势能的最大值是多大？(2)弹簧第一次恢复原长时物块B的速度多大？18．(14分)如图，在光滑水平地面上有一辆质量M＝2kg的小车，小车左右两