学年高二物理下学期章节同步检测.docx

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学年高二物理下学期章节同步检测

章末检测（第1章）

（时间：

90分钟　满分：

100分）

一、选择题（本题共10小题，每小题4分，共40分）

图1

1.小车上装有一桶水，静止在光滑水平地面上，如图1所示，桶的前、后、底及侧面各装有一个阀门，分别为S1、S2、S3、S4（图中未画出），要使小车向前运动，可采用的方法是（　　）

A．打开阀门S1

B．打开阀门S2

C．打开阀门S3

D．打开阀门S4

答案　B

2．下列说法中正确的是（　　）

A．作用在物体上的合外力越大，物体动量的变化就越快

B．作用在物体上的合外力的冲量越大，物体动量的变化就越快

C．作用在物体上的冲量恒定时，物体的动量保持不变

D．动量的变化一定，延长物体间的相互作用时间，可以减小物体间的相互作用力

答案　AD

解析　由动量定理，物体合外力冲量越大，动量的变化量越大，冲量恒定时，动量的变化量恒定，故B、C错．动量的变化率反映合外力的大小，合外力越大，动量的变化率越大，即动量的变化越快，因此A正确．动量的变化一定，延长作用时间，可减小物体间的相互作用力，故D对．

图2

3.如图2所示，装有炮弹的火炮总质量为m1，炮弹的质量为m2，炮弹射出炮口时对地的速率为v0，若炮管与水平地面的夹角为θ，则火炮后退的速度大小为（设水平面光滑）（　　）

A.

v0B.

C.

D.

答案　C

解析　炮弹和火炮组成的系统水平方向动量守恒，0＝m2v0cosθ－（m1－m2）v得v＝

，故选项C正确．

4．两辆汽车的质量分别为m1和m2，已知m1>m2，沿水平方向同方向行驶且具有相等的动能，则此时两辆汽车动量p1和p2的大小关系是（　　）

A．p1等于p2B．p1小于p2

C．p1大于p2D．无法比较

答案　C

解析　由Ek＝

mv2＝

得p＝

，因为m1>m2，所以p1>p2，故选项C正确．

5．光滑水平面上放有两个小车，车上各固定一个磁铁，由于磁力的作用，两车由静止相向运动，在运动过程中（　　）

A．两车的动量相同

B．两车的总动量始终为零

C．两车的总动量增大

D．在相等的时间内，两车动量改变的大小相等

答案　BD

解析　动量是矢量，动量相同时既含大小相等又含方向相同．因两车动量守恒，所以两车动量改变量大小相等、方向相反，总的改变量为零，故选项B、D正确．

图3

6.如图3所示，甲、乙两车的质量均为M，静置在光滑的水平面上，两车相距为L.乙车上站立着一个质量为m的人，他通过一条轻绳拉甲车，甲、乙两车最后相接触，以下说法正确的是（　　）

A．甲、乙两车运动中速度之比为

B．甲、乙两车运动中速度之比为

C．甲车移动的距离为

L

D．乙车移动的距离为

L

答案　ACD

解析　本题类似人船模型．甲、乙、人看成一系统，则水平方向动量守恒，甲、乙两车运动中速度之比等于质量的反比

，A正确，B错误；Ms甲＝（M＋m）s乙，s甲＋s乙＝L，解得C、D正确．

7．放在光滑水平面上的物体A和B之间用一轻质弹簧相连，一颗水平飞来的子弹沿着AB连线击中A，并留在其中，若A和B及子弹的质量分别为mA和mB及m，子弹击中A之前的速度为v0，则（　　）

A．A物体的最大速度为

B．B物体的最大速度为

C．两物体速度相同时其速度为

D．条件不足，无法计算

答案　AC

图4

8.在光滑的水平桌面上静置着长为L的方木块M，今有A、B两颗子弹沿同一水平线分别以速度vA、vB从M的两侧同时射入木块．A、B在木块中嵌入的深度分别为dA、dB，且dA>dB，dA＋dB

A．速度vA>vB

B．A的动能大于B的动能

C．A的动量大小大于B的动量大小

D．A的动量大小等于B的动量大小

答案　ABD

解析　由动量守恒可知D项正确．因为木块一直静止，所以A、B两子弹对木块的作用力等大，即木块对A、B两子弹的作用力等大，又A、B在木块中嵌入深度dA>dB，则由动能定理可知B项正确．根据Ek＝

可知A项正确．

9．如图5甲所示，在光滑水平面上的两小球发生正碰，小球的质量分别为m1和m2.图乙为它们碰撞前后的s－t（位移—时间）图像．已知m1＝0.1kg.由此可以判断（　　）

图5

A．碰前m2静止，m1向右运动

B．碰后m2和m1都向右运动

C．m2＝0.3kg

D．碰撞过程中系统损失了0.4J的机械能

答案　AC

解析　选向右为正方向，分析题图可知，碰前m2处在位移为8m的位置静止，m1位移均匀增大，速度v1＝

m/s＝4m/s向右，故选项A正确．碰撞以后：

v1′＝

＝－2m/s向左，v2＝

m/s＝2m/s向右，故选项B错误．动量守恒：

m1v1＝m1v1′＋m2v2得：

m2＝0.3kg，故选项C正确．碰撞损失的机械能：

ΔEk＝

m1v

－（

m1v1′2＋

m2v

）＝0，故选项D错误，正确答案应选A、C.

图6

10.图6为两物体A、B在没有其他外力作用时相互作用前后的v－t图像，则由图像可知（　　）

A．A、B的质量之比为5∶3

B．A、B作用前后总动量守恒

C．A、B作用前后总动量不守恒

D．A、B间相互作用力相同

答案　AB

解析　A、B两物体发生碰撞，没有其他外力作用，A、B组成的系统总动量守恒，故选项B正确，选项C错误．由动量守恒定律得mAΔvA＝－mBΔvB，

＝－

＝－

＝5∶3，故选项A正确．A、B之间相互作用力大小相等、方向相反，因而A、B间相互作用力不同．故选项D错误．

二、实验题（本题共10分）

11．某同学用图7甲所示装置结合频闪照片来探究碰撞中的不变量．经过多次实验，该同学猜想碰撞前后物体的质量和速度的乘积之和是不变的．

图7

步骤1：

用天平测出A、B两个小球的质量mA和mB，并且保证mA>mB；

步骤2：

安装好实验装置，使斜槽的末端所在的平面保持水平；

步骤3：

先不在斜槽的末端放小球B，让小球A从斜槽上某位置P由静止开始释放，小球离开斜槽后，用频闪照相记录下小球A两个时刻的位置（如图乙所示）；

步骤4：

将小球B放在斜槽的末端，让小球A从位置P处由静止开始释放，使它们碰撞，用频闪照相记录下两个小球在离开斜槽后两个时刻的位置（如图丙所示）；

步骤5：

直接测量需要的物理量，根据测量得到的数据，验证自己的猜想．

请回答：

（1）在步骤5中，该同学需要在照片中直接测量的物理量有________；（选填“s0、h0、sA、hA、sB、hB”）

（2）用实验中测量的物理量来表示该同学的猜想结果：

_

_______________________________________________________________________.

答案　

（1）s0、sA、sB　

（2）mAs0＝mAsA＋mBsB

解析　频闪照相相邻曝光时间相等，测出s0、sA、sB，就可以知道它们碰撞前后水平方向的速度．该同学的猜想可表示为

＝

＋

，化简得mAs0＝mAsA＋mBsB.

三、计算题（本题共4小题，共50分）

图8

12．（8分）如图8所示，质量为m的木块和质量为M的铁块用细线系在一起，浸没在水中，以速度v0匀速下降，剪断细线后经过一段时间，木块的速度大小为v0，方向竖直向上，此时木块还未浮出水面，铁块还未沉到水底，求此时铁块下沉的速度为多大．

答案　

解析　剪断细线后，木块还未浮出水面、铁块还未沉到水底前，系统受到的重力和浮力均不变，合外力仍为零，故系统的动量守恒．

取竖直向下为正方向，列出系统动量守恒的方程为

（M＋m）v0＝MvM＋（－mv0）．

解得此时铁块下沉的速度为vM＝

＝

.

图9

13．（12分）如图9所示，在距小车的一端高h的支架上固定着一个半径为R的

圆弧光滑导轨，一质量为m＝0.2kg的物体从圆弧的顶端无摩擦地滑下，离开圆弧后刚好从车的另一端擦过落到水平地面，车的质量M＝2kg，车身长L＝0.22m，车与水平地面间摩擦不计，图中h＝0.20m，重力加速度g＝10m/s2，求R.

答案　0.055m

解析　物体从圆弧的顶端无摩擦地滑到圆弧底端的过程中，在水平方向上没有外力作用．

设物体滑到圆弧的底端时车的速度为v1，物体的速度为v2，对物体与车，由动量守恒及机械能守恒得

0＝Mv1－mv2

mgR＝

Mv

＋

mv

物体滑到圆弧底端后车向右做匀速直线运动，物体向左做平抛运动，所以有h＝

gt2

L＝（v1＋v2）t

由以上各式代入数据解得

R＝0.055m.

图10

14．（14分）如图10所示，一质量为M的平板车B放在光滑水平面上，在其右端放一质量为m的小木块A，m

（1）A、B最后的速度大小和方向；

（2）从地面上看，小木块向左运动到离出发点最远处时，平板车向右运动的位移大小．

答案　

（1）

v0，方向向右　

（2）

v

解析　

（1）A不会滑离B，表示A、B最终具有相同的速度，设此速度为v，A和B的初速度大小为v0，选取向右为正方向，根据动量守恒定律可得

Mv0－mv0＝（M＋m）v

解得v＝

v0，方向向右

（2）从地面上看，小木块向左运动到离出发点最远处时，木块速度为零，设此时平板车速度为v′，由动量守恒定律得

Mv0－mv0＝Mv′

设这一过程平板车向右运动的位移大小为s，则对平板车由动能定理知

μmgs＝

Mv

－

Mv′2

解得s＝

v

即从地面上看，小木块向左运动到离出发点最远处时，平板车向右运动的位移大小为s＝

v

.

15．（16分）（2014·天津·10）如图11所示，水平地面上静止放置一辆小车A，质量mA＝4kg，上表面光滑，小车与地面间的摩擦力极小，可以忽略不计．可视为质点的物块B置于A的最右端，B的质量mB＝2kg.现对A施加一个水平向右的恒力F＝10N，A运动一段时间后，小车左端固定的挡板与B发生碰撞，碰撞时间极短，碰后A、B粘合在一起，共同在F的作用下继续运动，碰撞后经时间t＝0.6s，二者的速度达到vt＝2m/s.求：

图11

（1）A开始运动时加速度a的大小；

（2）A、B碰撞后瞬间的共同速度v的大小；

（3）A的上表面长度l.

答案　

（1）2.5m/s2　

（2）1m/s　（3）0.45m

解析　

（1）以A为研究对象，由牛顿第二定律有

F＝mAa①

代入数据解得a＝2.5m/s2②

（2）对A、B碰撞后共同运动t＝0.6s的过程，由动量定理得

Ft＝（mA＋mB）vt－（mA＋mB）v③

代入数据解得

v＝1m/s④

（3）设A、B发生碰撞前，A的速度为vA，对A、B发生碰撞的过程，由动量守恒定律有

mAvA＝（mA＋mB）v⑤

A从开始运动到与B发生碰撞前，由动能定理有

Fl＝

mAv

⑥

由④⑤⑥式，代入数据解得

l＝0.45m⑦