新教材2023-2024學(xué)年高中物理第1章動(dòng)量與動(dòng)量守恒定律測(cè)評(píng)卷教科版選擇性

第一章測(cè)評(píng)卷一、單項(xiàng)選擇題:本題共7小題,每小題4分,共28分。在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中,只有一項(xiàng)是符合題目要求的。1.炎熱的夏季,水上娛樂(lè)項(xiàng)目“水上飛人”十分火爆,其原理是借助腳下的噴水裝置產(chǎn)生向上的反作用力,讓人騰空而起或平衡或變速運(yùn)動(dòng)。下列說(shuō)法正確的是()A.水對(duì)裝置向上的反作用力大于裝置對(duì)水向下的壓力B.人懸空靜止一段時(shí)間,水的反作用力對(duì)裝置做功為零,沖量也為零C.人懸空靜止時(shí),人的機(jī)械能可能為零D.整體向上減速運(yùn)動(dòng)時(shí),水的反作用力對(duì)裝置做負(fù)功2.蹦極運(yùn)動(dòng)中,長(zhǎng)彈性繩的一端固定,另一端綁在人身上,人從幾十米高處跳下。將蹦極過(guò)程簡(jiǎn)化為人沿豎直方向的運(yùn)動(dòng),從繩恰好伸直到人第一次下降至最低點(diǎn)的過(guò)程中,下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是()A.繩對(duì)人的沖量始終向上,人的動(dòng)量先增大后減小B.繩對(duì)人的拉力始終做負(fù)功,人的動(dòng)能先增大后減小C.人先做加速度減小的加速運(yùn)動(dòng),再做加速度增大的減速運(yùn)動(dòng)D.人在最低點(diǎn)時(shí),繩對(duì)人的拉力等于人所受的重力3.彈力在日常生活和工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中有著廣泛的應(yīng)用,如生活中的緩沖裝置就是利用彈簧的彈力作用來(lái)實(shí)現(xiàn)的。某緩沖裝置可抽象成如圖所示的簡(jiǎn)單模型,圖中1、2為原長(zhǎng)相等、勁度系數(shù)分別為k1、k2不同的輕質(zhì)彈簧,經(jīng)測(cè)試k1<k2,下列說(shuō)法正確的是()A.彈簧2緩沖效果更好B.墊片向右移動(dòng)時(shí),彈簧2產(chǎn)生的彈力更大C.墊片向右移動(dòng)時(shí),墊片和彈簧組成的系統(tǒng)動(dòng)量守恒D.墊片向右移動(dòng)時(shí),彈簧1的長(zhǎng)度變化更大4.(2023湖北孝感高二期中)嚴(yán)冬樹(shù)葉結(jié)有冰塊,人在樹(shù)下經(jīng)常出現(xiàn)冰塊砸到頭部的情況。若冰塊質(zhì)量為150g,從離人頭部約45cm的高度無(wú)初速度掉落,砸到頭部后冰塊未反彈,頭部受到冰塊的沖擊時(shí)間約為0.2s,重力加速度g取10m/s2,不計(jì)空氣阻力,下列說(shuō)法正確的是()A.冰塊接觸頭部瞬間的速度大小約為2m/sB.冰塊對(duì)頭部的沖量大小約為0.75N·sC.冰塊對(duì)頭部的平均作用力大小約為2.25ND.冰塊與頭部作用過(guò)程中冰塊的動(dòng)量變化量大小約為0.3kg·m/s5.光滑絕緣的水平面上,有兩個(gè)帶同種電荷的小球A、B。t=0時(shí),小球A靜止,小球B以一定的初速度向小球A運(yùn)動(dòng)。兩小球的vt圖像如圖所示,且小球A、B未接觸,則()A.小球A的質(zhì)量大于小球B的質(zhì)量B.兩小球在t1時(shí)刻的電勢(shì)能最小C.小球A在t2時(shí)刻的加速度最大D.小球B在0~t3時(shí)間內(nèi)動(dòng)能一直減小6.光滑水平面上停有一質(zhì)量為m0的平板小車(chē),小車(chē)上站有質(zhì)量均為m的兩個(gè)人,由于兩人朝同一水平方向跳離小車(chē),從而使小車(chē)獲得一定的速度。下列說(shuō)法正確的是()A.兩人同時(shí)以2m/s的速度(相對(duì)地面)跳離小車(chē)比先后以2m/s的速度(相對(duì)地面)跳離小車(chē)使小車(chē)獲得的速度要大些B.上述A項(xiàng)中,應(yīng)該是兩人一先一后跳離小車(chē)時(shí),小車(chē)獲得的速度大C.上述A項(xiàng)中的結(jié)論應(yīng)該是兩種跳離小車(chē)的方式使小車(chē)獲得的速度一樣大D.兩種跳離小車(chē)的方式使小車(chē)獲得的速度不相等,但無(wú)法比較哪種跳離小車(chē)的方式使小車(chē)獲得的速度大7.如圖所示,小車(chē)靜止在光滑水平面上,AB段是半徑為R的四分之一光滑圓弧軌道,BC段是長(zhǎng)為L(zhǎng)的水平粗糙軌道,兩段軌道相切于B點(diǎn)。一質(zhì)量為m的滑塊(可視為質(zhì)點(diǎn))從小車(chē)上A點(diǎn)由靜止開(kāi)始沿軌道滑下,然后滑入BC軌道,最后恰好停在C點(diǎn)。已知小車(chē)的質(zhì)量為2m,重力加速度大小為g。下列說(shuō)法正確的是()A.滑塊運(yùn)動(dòng)過(guò)程中的最大速度為2B.整個(gè)運(yùn)動(dòng)過(guò)程中,小車(chē)和滑塊組成的系統(tǒng)動(dòng)量守恒C.整個(gè)運(yùn)動(dòng)過(guò)程中,小車(chē)的位移大小為RD.滑塊與軌道BC間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ>R二、多項(xiàng)選擇題:本題共3小題,每小題6分,共18分。在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中,有多項(xiàng)符合題目要求。全部選對(duì)的得6分,選對(duì)但不全的得3分,有選錯(cuò)的得0分。8.如圖所示,載有物資的總質(zhì)量為M的熱氣球靜止于距水平地面H的高處?，F(xiàn)將質(zhì)量為m的物資以相對(duì)地面豎直向下的速度v0投出,物資落地時(shí)與熱氣球的距離為d。熱氣球所受浮力不變,重力加速度為g,不計(jì)阻力。下列說(shuō)法正確的是()A.物資落地前,熱氣球與物資組成的系統(tǒng)動(dòng)量守恒B.投出物資后熱氣球勻速上升C.d=MHD.d=H+mM9.如圖所示,用兩根長(zhǎng)度都等于L的細(xì)繩分別把質(zhì)量相等、大小相同的A、B兩球懸于同一高度,靜止時(shí)兩球恰好相接觸。現(xiàn)把A球拉到細(xì)繩處于水平位置,然后由靜止釋放,當(dāng)A球擺動(dòng)到最低位置與B球相碰后,B球可能升高的高度為()A.L B.4LC.L4 D.10.如圖所示,一顆子彈水平射入置于光滑水平面上的木塊A并留在其中,A、B用一根彈性良好的輕質(zhì)彈簧連在一起。則從子彈打到木塊A至彈簧第一次被壓縮到最短的過(guò)程中,對(duì)子彈、兩木塊和彈簧組成的系統(tǒng),下列說(shuō)法正確的是()A.系統(tǒng)動(dòng)量不守恒,機(jī)械能守恒B.系統(tǒng)動(dòng)量守恒,機(jī)械能不守恒C.當(dāng)彈簧被壓縮到最短時(shí),系統(tǒng)具有共同的速度D.當(dāng)彈簧被壓縮到最短時(shí),系統(tǒng)減少的動(dòng)能全部轉(zhuǎn)化為彈簧的彈性勢(shì)能三、非選擇題:本題共5個(gè)小題,共54分。11.(6分)某實(shí)驗(yàn)小組設(shè)計(jì)了如圖甲所示的實(shí)驗(yàn)裝置驗(yàn)證碰撞中的動(dòng)量守恒定律。甲(1)圖甲中1、2是兩個(gè)質(zhì)量相等的小車(chē)。實(shí)驗(yàn)前,先平衡摩擦力,只將小車(chē)1放在長(zhǎng)木板上,并與紙帶相連,將長(zhǎng)木板裝有打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的一端適當(dāng)墊高,將打點(diǎn)計(jì)時(shí)器接通電源,給小車(chē)1一個(gè)向左的初速度,如果紙帶上打出的點(diǎn),則表明摩擦力已平衡;

(2)除了圖甲所示裝置中的實(shí)驗(yàn)儀器和刻度尺外,下列儀器中還需要的是;(填選項(xiàng)前的編號(hào))

A.秒表 B.天平C.直流電源 D.交流電源(3)若實(shí)驗(yàn)中得到一條紙帶如圖乙所示,測(cè)得小車(chē)1(包括橡皮泥)的質(zhì)量為m1,小車(chē)2和車(chē)中砝碼的總質(zhì)量為m2,若表達(dá)式成立,則1、2兩車(chē)碰撞過(guò)程動(dòng)量守恒。(用圖中物理量和測(cè)得量表示)

乙12.(10分)某同學(xué)用如圖所示的實(shí)驗(yàn)裝置驗(yàn)證碰撞過(guò)程中動(dòng)量守恒,圖中1、2是兩個(gè)半徑相等的小球。實(shí)驗(yàn)步驟如下:①在木板表面釘上白紙和復(fù)寫(xiě)紙,并將該木板豎直立于緊靠斜槽軌道水平段槽口處,將小球1從斜槽軌道上某固定點(diǎn)由靜止釋放,撞到木板并在白紙上留下痕跡O;②將木板向右平移一定距離并固定,再將小球1從固定點(diǎn)由靜止釋放,撞在木板上并在白紙上留下痕跡B;③把小球2靜止放在斜槽軌道水平段的最右端,讓小球1仍從原固定點(diǎn)由靜止釋放,與小球2相碰,兩小球撞在木板上并在白紙上留下痕跡A和C。回答下列問(wèn)題:(1)若碰撞過(guò)程中沒(méi)有機(jī)械能損失,為了保證碰撞后小球1向右運(yùn)動(dòng),小球1、2的質(zhì)量m1與m2的大小關(guān)系是m1(選填“>”“=”或“<”)m2。

(2)痕跡A是小球(選填“1”或“2”)在白紙上留下的。

(3)必須測(cè)量的物理量有。(填選項(xiàng)前的編號(hào))

A.小球1開(kāi)始釋放時(shí)離斜槽軌道水平面的高度hB.木板水平向右移動(dòng)的距離LC.小球1和小球2的質(zhì)量m1、m2D.O點(diǎn)到A、B、C三點(diǎn)的豎直距離y1、y2、y3(4)在實(shí)驗(yàn)誤差允許范圍內(nèi),若關(guān)系式成立,則動(dòng)量守恒。(用題中所測(cè)物理量表示)

(5)若碰撞過(guò)程中有機(jī)械能損失,(4)中的關(guān)系式成立,(選填“能”或“不能”)驗(yàn)證碰撞過(guò)程中動(dòng)量守恒。

13.(10分)探月工程“嫦娥五號(hào)”的著陸器和上升器組合體完成了月壤自動(dòng)采樣及封裝。封裝結(jié)束后上升器的總質(zhì)量為m,它將從著陸器上發(fā)射并離開(kāi)月球表面。已知月球表面沒(méi)有大氣層,上升器從著陸器上發(fā)射時(shí),通過(guò)推進(jìn)劑燃燒產(chǎn)生高溫高壓氣體,從尾部向下噴出氣體而獲得動(dòng)力。已知月球表面重力加速度為g,上升器尾部噴口橫截面積為S,噴出氣體的密度為ρ,設(shè)發(fā)射之初上升器以恒定的加速度a豎直向上運(yùn)動(dòng),不考慮上升器由于噴氣帶來(lái)的質(zhì)量變化,忽略月球的自轉(zhuǎn)以及高度的變化對(duì)重力加速度的影響。求:(1)發(fā)射之初,上升器上升到離月球表面h高度的過(guò)程中,噴出氣體對(duì)上升器的沖量大小;(2)噴出氣體的速度大小。14.(12分)如圖所示,質(zhì)量為4m的木板靜止在光滑的水平面上,一個(gè)質(zhì)量為2m的物塊(可視為質(zhì)點(diǎn))靜止在木板上的A端,物塊與木板間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ?，F(xiàn)有一質(zhì)量為m的子彈(可視為質(zhì)點(diǎn))以初速度v0水平向右射入物塊并穿出,已知子彈穿出物塊時(shí)的速度為v03,子彈穿過(guò)物塊的時(shí)間極短,不計(jì)空氣阻力,重力加速度為(1)求子彈剛穿出物塊時(shí)物塊的速度大小。(2)子彈穿出物塊后,為了保證物塊不從木板的B端滑出,木板的長(zhǎng)度L至少多大?15.(16分)如圖所示,將質(zhì)量為0.4kg的長(zhǎng)木板靜止放置在光滑的水平面上,在其左側(cè)豎直面內(nèi)固定一個(gè)半徑為r=1.8m的四分之一光滑圓弧軌道,軌道的最低點(diǎn)切線水平且與長(zhǎng)木板等高,讓質(zhì)量為0.2kg的木塊從軌道的最高點(diǎn)由靜止開(kāi)始下滑,最終木塊剛好不離開(kāi)長(zhǎng)木板。已知木塊與長(zhǎng)木板之間的滑動(dòng)摩擦力大小為f=0.8N,重力加速度g取10m/s2,求:(1)長(zhǎng)木板的長(zhǎng)度;(2)木塊在長(zhǎng)木板上的滑行時(shí)間;(3)木塊從靜止開(kāi)始下落到穩(wěn)定運(yùn)行,合力對(duì)其沖量的大小。答案：1.C解析水對(duì)裝置向上的反作用力與裝置對(duì)水向下的壓力是一對(duì)相互作用力,大小相等,故A錯(cuò)誤;人懸空靜止一段時(shí)間,裝置的位移為零,所以水的反作用力對(duì)裝置做功為零,而反作用力的作用時(shí)間不為零,所以沖量不為零,故B錯(cuò)誤;人懸空靜止時(shí),動(dòng)能為零,而重力勢(shì)能與所取零勢(shì)能面有關(guān),可能為零,所以人的機(jī)械能可能為零,故C正確;整體向上減速運(yùn)動(dòng)時(shí),水的反作用力與速度方向相同,所以對(duì)裝置做正功,故D錯(cuò)誤。2.D解析從繩恰好伸直到人第一次下降至最低點(diǎn)的過(guò)程中,人先做加速度減小的加速運(yùn)動(dòng),后做加速度增大的減速運(yùn)動(dòng),C正確;繩對(duì)人的拉力向上,則拉力的沖量向上,拉力對(duì)人做負(fù)功,因加速度等于零時(shí),速度最大,故人的動(dòng)量和動(dòng)能都是先增大后減小,A、B正確;在最低點(diǎn)時(shí)人具有向上的加速度,繩對(duì)人的拉力大于人所受的重力,D錯(cuò)誤。本題選擇錯(cuò)誤的,故選D。3.D解析勁度系數(shù)越小的彈簧在相同的力作用下形變量越大,緩沖效果越好,即彈簧1緩沖效果更好,選項(xiàng)A錯(cuò)誤;墊片向右移動(dòng)時(shí),兩彈簧產(chǎn)生的彈力相等,根據(jù)胡克定律F=kx,因k1<k2,則彈簧1的長(zhǎng)度變化更大,選項(xiàng)B錯(cuò)誤,D正確;墊片向右移動(dòng)時(shí),墊片和彈簧組成的系統(tǒng)受到豎直墻壁的彈力作用,合外力不為零,則動(dòng)量不守恒,選項(xiàng)C錯(cuò)誤。4.B解析冰塊接觸頭部之前,做自由落體運(yùn)動(dòng),由公式v2=2gh,代入數(shù)據(jù)解得v=3m/s,故A錯(cuò)誤;冰塊撞擊頭部過(guò)程,由動(dòng)量定理得Img·t=mv,代入數(shù)據(jù)解得I=0.75N·s,故B正確;由沖量定義I=F·t,代入數(shù)據(jù)解得F=3.75N,故C錯(cuò)誤;冰塊與頭部作用過(guò)程中冰塊的動(dòng)量變化量大小約為Δp=mv=0.15×3kg·m/s=0.45kg·m/s,故D錯(cuò)誤。5.A解析由圖像可知小球B先做減速運(yùn)動(dòng),小球A做加速運(yùn)動(dòng),兩小球帶同種電荷,兩小球組成的系統(tǒng)動(dòng)量守恒,從開(kāi)始運(yùn)動(dòng)到兩小球距離再次恢復(fù)到原來(lái)值時(shí),小球B的速度為負(fù)值,由動(dòng)量守恒定律和能量守恒定律有mBv0=mAvA+mBvB,12mBv02=12mAvA2+12mBvB2,解得vB=mB-mAmB+6.C解析由于小車(chē)和兩人所組成的系統(tǒng)動(dòng)量守恒,兩人無(wú)論是同時(shí)跳離小車(chē)或是不同時(shí)跳離小車(chē),跳離后兩人都有相同的動(dòng)量,所以無(wú)論兩個(gè)人如何跳離小車(chē),小車(chē)最后的動(dòng)量都一樣,所以兩種跳離小車(chē)的方式使小車(chē)獲得的速度相同,故選C。7.C解析當(dāng)滑塊到達(dá)B點(diǎn)時(shí)速度最大,小車(chē)和滑塊組成的系統(tǒng)水平方向動(dòng)量守恒,由動(dòng)量守恒定律有0=mv12mv2,由機(jī)械能守恒定律有mgR=12mv12+12×2mv22,解得v1=233gR,A錯(cuò)誤;滑塊由A運(yùn)動(dòng)到B過(guò)程中,系統(tǒng)所受外力的合力不為0,則小車(chē)和滑塊組成的系統(tǒng)動(dòng)量不守恒,B錯(cuò)誤;水平方向由動(dòng)量守恒的位移表達(dá)式有0=mx12mx2,又x1+x2=R+L,解得8.AC解析物資拋出之前,物資和氣球所受合外力為零,物資拋出后,氣球和物資所受合外力不變,則系統(tǒng)所受合外力仍為零,則物資落地前,熱氣球與投出的物資組成的系統(tǒng)動(dòng)量守恒,選項(xiàng)A正確;投出物資后熱氣球所受合外力向上,則向上做勻加速直線運(yùn)動(dòng),選項(xiàng)B錯(cuò)誤;設(shè)物資落地時(shí),熱氣球上升的高度為h,則對(duì)物資和氣球組成的系統(tǒng),由動(dòng)量守恒定律有(Mm)ht=mHt,解得h=mHM-9.ABC解析若A、B兩球發(fā)生彈性碰撞,可知B球上擺的高度可達(dá)L;若A、B兩球發(fā)生完全非彈性碰撞(即碰后兩球速度相同),根據(jù)動(dòng)量守恒定律和動(dòng)能定理得mv=2mv',12mv'2=mgh',解得h'=L4,考慮到完全非彈性碰撞中動(dòng)能的損失最多,則B球上擺的高度范圍為L(zhǎng)4≤h10.BC解析子彈、兩木塊和彈簧組成的系統(tǒng)所受外力的矢量和為零,所以系統(tǒng)動(dòng)量守恒,由于子彈穿入木塊過(guò)程中要克服摩擦力做功,有一部分機(jī)械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能,所以系統(tǒng)機(jī)械能不守恒,A錯(cuò)誤,B正確;當(dāng)彈簧被壓縮到最短時(shí),系統(tǒng)具有相同的速度,C正確;由能量守恒定律可知,當(dāng)彈簧被壓縮到最短時(shí),系統(tǒng)減少的動(dòng)能一部分轉(zhuǎn)化為內(nèi)能,一部分轉(zhuǎn)化為彈性勢(shì)能,D錯(cuò)誤。11.答案(1)間距相等(2)BD(3)m1xBC=(m1+m2)xDE解析(1)當(dāng)小車(chē)1沿長(zhǎng)木板能夠做勻速直線運(yùn)動(dòng)時(shí),說(shuō)明摩擦力已平衡,此時(shí)紙帶上打出的點(diǎn)間距相等。(2)打點(diǎn)計(jì)時(shí)器本身就具有計(jì)時(shí)屬性,不需要秒表測(cè)量時(shí)間,故A不需要;實(shí)驗(yàn)中需要測(cè)量?jī)尚≤?chē)的質(zhì)量,故B需要;打點(diǎn)計(jì)時(shí)器需要交流電源供電,故C不需要,D需要。故選B、D。(3)設(shè)碰撞前小車(chē)1的速度大小為v1,碰撞后小車(chē)1、2整體的速度大小為v2,根據(jù)動(dòng)量守恒定律有m1v1=(m1+m2)v2,可知碰撞后小車(chē)1、2整體的速度小于碰撞前小車(chē)1的速度,則由圖乙可知,BC段點(diǎn)跡對(duì)應(yīng)碰撞前小車(chē)1的勻速直線運(yùn)動(dòng),DE段點(diǎn)跡對(duì)應(yīng)碰撞后小車(chē)1、2整體的勻速直線運(yùn)動(dòng),又因?yàn)閮啥吸c(diǎn)跡對(duì)應(yīng)時(shí)間相同,所以最終用于驗(yàn)證1、2兩車(chē)碰撞過(guò)程動(dòng)量守恒的表達(dá)式為m1xBC=(m1+m2)xDE。12.答案(1)>(2)2(3)CD(4)m1y解析(1)在兩小球碰撞過(guò)程中據(jù)動(dòng)量守恒定律可得m1v0=m1v1+m2v2,碰撞前后系統(tǒng)動(dòng)能不變,故有12m1v02=12m1v12+12m2v22(2)小球平拋運(yùn)動(dòng)的時(shí)間t=2hg,則初速度為v=xt=xg2h(3)據(jù)動(dòng)量守恒定律可得m1v0=m1v1+m2v2,代入初速度與平拋下落高度的關(guān)系可得m1y2=m1y3+m2y1,由上述表達(dá)式可知,需測(cè)量的物理量有小球1、2的質(zhì)量m1、m2和O點(diǎn)到A、(4)在實(shí)驗(yàn)誤差允許范圍內(nèi),若關(guān)系式m1(5)由實(shí)驗(yàn)原理可知,若碰撞過(guò)程中有機(jī)械能損失,不影響碰撞過(guò)程動(dòng)量守恒的驗(yàn)證,故(4)中的關(guān)系式成立,能驗(yàn)證碰撞過(guò)程中動(dòng)量守恒。13.答案(1)m2ah+解析(1)由題知發(fā)射之初上升器以