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第一章测评(时间:75分钟满分:100分)一、单项选择题:本题共7小题,每小题4分,共28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.(2021广东深圳龙岗高三调研)如图所示为一名同学“立定跳远

”的简化示意图。下列分析正确的是()A.跳出之前,地面对人作用力的冲量等于重力的冲量B.从跳出至落到沙坑过程中,人的动量先增大后减小C.从跳出至落到沙坑过程中,人的重力势能先增大后减小D.落入沙坑的过程,沙坑对人作用力的冲量小于重力的冲量2.水力采煤是利用高速水流冲击煤层而进行的,煤层受到3.6

×106N/m2的压强冲击即可破碎,若水流沿水平方向冲击煤层,不考虑水的反向溅射作用,则冲击煤层的水流速度至少应为(水的密度为1×103kg/m3)()A.30m/sB.40m/sC.45m/sD.60m/s3.两球A、B在同一直线上发生碰撞,碰前球A的动量pA=5kg

·m/s,球B静止,碰后球B的动量变为pB'=4kg·m/s,则两球质量mA与mB间的关系可能是()A.mB=mAB.mB=14mAC.mB=16mAD.mB=6mA4.(2021河南林州一中高二开学考试)如图所示,方盒A静止在光滑的水平面上,盒内有一小滑块B

,盒的质量是滑块的2倍,滑块与盒内水平面间的动摩擦因数为μ。若滑块以速度v开始向左运动,与盒的左、右壁发生无机械能损失的碰撞,滑块在盒中来回运动多次,最终相对盒静止,则()A.最终盒的速度大小是𝑣4B.最终盒的速度大小是𝑣2C.滑块相对盒运动的路程为𝑣23𝜇𝑔D.滑块相对盒运动

的路程为𝑣22𝜇𝑔5.(2021辽宁师范大学附属中学高二月考)在光滑的水平面的同一直线上,自左向右地依次排列质量均为m的一系列小球,另一质量为m的小球A以水平向右的速度v0运动,依次与上述小球相碰,碰后即粘在一起,碰撞n次后,剩余的总动能为原来的18,则n为()A.5B.6C.7D

.86.某人在一只静止的小船上练习打靶,已知船、人、枪(不包括子弹)及靶的总质量为m0,枪内装有n颗子弹,每颗子弹的质量均为m,枪口到靶的距离为L,子弹水平射出枪口相对于地面的速度为v,在发射后一颗子弹时,前一颗子弹已嵌入靶中,求发射完n颗子弹时,小船后退的距离

为()A.𝑚𝑚0+𝑚LB.𝑛𝑚𝑚0+𝑚LC.𝑛𝑚𝑚0+𝑛𝑚LD.𝑚𝑚0+𝑛𝑚L7.(2021湖南永州高三一模)质量为m的物体静止在光滑水平面上,在水平力F作用下,经时间t物体的动量为p,动能为Ek。若水平力变为2F,经过时间2t,则()A.物体的动量变为2

pB.物体的动量变为4pC.物体的动能变为4EkD.物体的动能变为8Ek二、多项选择题:本题共3小题,每小题6分,共18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6分,选对但不全的得3分,有选错的得0分。8.(2021广东珠海高二检测)如图所示,质量为

m0的小车置于光滑的水平面上,车的上表面粗糙,有一质量为m的木块以初速度v0水平地滑至车的上表面,若车足够长,则()A.木块的最终速度为𝑚𝑣0𝑚+𝑚0B.由于车表面粗糙,小车和木块所组成的系统动量不守恒C.由于车表面粗糙,系统的机械能不守恒D.系统因摩擦产生的热量与车表面的粗糙

程度有关9.(2021吉林高三第一次调研)长为L、质量为m0的平板小车停在光滑水平面上,质量为m的木块(可视为质点)以速度v0滑上小车的左端,最后刚好停在小车的右端,如图甲所示;若小车以速度v0向左运动时,将木块轻轻放在小车

左端,如图乙所示,则()A.木块最终刚好停在小车右端B.木块最终停在小车上,但还离右端一段距离C.木块将滑出小车D.两种情况中木块相对小车滑行的时间相等10.如图所示,长为L、质量为m0的木板静置在光滑的水平面上,在

木板上放置一质量为m的物块(可视为质点),物块与木板之间的动摩擦因数为μ,物块以v0的速度从木板的左端向右滑动,若木板固定,物块恰好能从木板的右端滑下,若木板不固定,下列叙述正确的是()A.物块不能从木板的右端滑下B.系统

产生的热量Q=μmgLC.经过t=𝑚0𝑣0𝜇(𝑚0+𝑚)𝑔,物块与木板便保持相对静止D.摩擦力对木板所做的功等于物块克服摩擦力所做的功三、非选择题:本题共5小题,共54分。11.(8分)气垫导轨是常用的一种实验仪器,它是利用气泵使带孔的导轨与滑块之间形成气垫

,使滑块悬浮在导轨上,滑块在导轨上的运动可视为没有摩擦。我们可以用带竖直挡板C和D的气垫导轨和滑块A和B验证动量守恒定律,实验装置如图所示。采用的实验步骤如下:a.用天平分别测出滑块A、B的质量mA、mB。b.调整气垫导轨,使导轨处于水平。c.在A和B间放入一个被压缩的轻弹簧,用电

动卡销锁定,静止放置在气垫导轨上。d.用刻度尺测出A的左端至C板的距离L1。e.按下电钮放开卡销,同时分别记录滑块A、B运动时间的计时器开始工作,当A、B滑块分别碰撞C、D挡板时计时结束,记下A、B分别到达C、D的运动时间t1和t2。(1)实验中还应测量的物理量

及其符号是。(2)利用上述测量的实验数据,验证动量守恒定律的表达式是,上式中算得的A、B两滑块的动量大小并不完全相等,产生误差的原因有(至少答出两点)。12.(8分)(2021河南豫南九校高二联考)某班物理兴趣小组选用如图所示装置来“

探究碰撞中的不变量”。将一段不可伸长的轻质小绳一端与力传感器(可以实时记录绳所受的拉力)相连固定在O点,另一端连接小钢球A,把小钢球拉至M处可使绳水平拉紧。在小钢球最低点N右侧放置有一水平气垫导轨,气垫导轨上放有小滑块

B(B上安装宽度较小且质量不计的遮光板)、光电门(已连接数字毫秒计)。当地的重力加速度为g。某同学按上图所示安装气垫导轨、滑块B(调整滑块B的位置使小钢球自由下垂静止在N点时与滑块B接触而无压力)和光电门,调整好气垫导轨高度,确保小钢

球A通过最低点时恰好与滑块B发生正碰。让小钢球A从某位置释放,摆到最低点N与滑块B碰撞,碰撞后小钢球A并没有立即反向,碰撞时间极短。(1)为完成实验,除了毫秒计读数Δt、碰撞前瞬间绳的拉力F1、碰撞结束瞬间绳的拉力F2、滑块B质量mB和遮光板宽度d外,还需要测量的物理量有。(用选项前的字母表示)A

.小钢球A质量mAB.绳长LC.小钢球从M到N运动的时间t0(2)滑块B通过光电门时的瞬时速度vB=。(用题中已给的物理量符号来表示)(3)实验中的不变量的表达式是:。(用题中已给的物理量符号来表示)13.(12分)(2021山东泰安高二检测)一质量为m的物体Q静止于光滑水平地面上,其截面如图

所示。图中ab为粗糙的水平面,长度为L;bc为一光滑斜面,斜面和水平面通过与ab和bc均相切的长度可忽略的光滑圆弧连接。现有一质量为m的木块(木块可视为质点)以大小为v0的水平速度从a点向左运动,在斜面上上升到某一高度后返回,最终在ab上与物体Q相对静止。重力加速度为g。(1)求木

块在ab段的动摩擦因数μ的取值范围;(2)若取μ=𝑣026𝑔𝐿,求木块在bc段能上升的高度h值(h为木块在bc段距离ab平面的高度)。14.(12分)如图所示,光滑水平面上放置质量均为M=2kg的甲、乙两辆小车,两

车之间通过一感应开关相连(当滑块滑过感应开关时,两车自动分离)。其中甲车上表面光滑,乙车上表面与滑块P(可视为质点)之间的动摩擦因数μ=0.5。一被压缩的轻质弹簧固定在甲车的左端,质量为m=1kg的滑块P与弹簧的右端接触但不相连,此时弹簧储存的弹性

势能E0=10J,弹簧原长小于甲车长度,整个系统处于静止状态,g取10m/s2。现释放弹簧,滑块P恰好不滑离小车乙,求:(1)滑块P滑上乙车前瞬间速度的大小;(2)小车乙最终的速度大小。15.(14分)如图所示,质量为m1=0.01kg的子弹以v1=50

0m/s的速度水平击中质量为m2=0.49kg的木块并留在其中。木块最初静止于质量为m3=1.5kg的木板上,木板静止在光滑水平面上并且足够长。已知子弹与木块作用时间极短,木块与木板间的动摩擦因数为μ=0.1,g取10m/s2,求:(1)子

弹进入木块过程中产生的内能ΔE1;(2)木块在木板上滑动过程中产生的内能ΔE2;(3)木块在木板上滑行的距离x。参考答案第一章测评1.C跳出之前,地面对人的作用力大于人的重力,根据I=Ft可知,地面对人的作用力的冲量大于重力的冲量,故A错误;从跳出至落到沙坑过程中,人的速度先减小后增大,

则由p=mv可知,动量先减小后增大,故B错误;从跳出至落到沙坑过程中,人离地面的高度先增大后减小,则重力势能先增大后减小,故C正确;人落入沙坑的过程,设向上为正方向,有IF-IG=0-(-mv),则沙坑对人作用力的冲量大于重力的冲量,故D错误。2.D建立如图所示模型,设水流形成的水柱面积为S,

由动量定理得F·Δt=0-ρSv0Δt·(-v0),可得压强p=𝐹𝑆=ρ𝑣02,故冲击煤层的水流速度至少应为v0=√𝑝𝜌=60m/s。3.A由动量守恒定律得pA+pB=pA'+pB',解得pA'=1kg·m/s,由碰撞中动能不增原则,得𝑝𝐴2𝑚𝐴≥𝑝𝐴

'2𝑚𝐴+𝑝𝐵'2𝑚𝐵,解得mB≥23mA,B、C两项不符合题意;若mB=6mA,虽满足动能不增原则,但此时𝑝𝐴'𝑚𝐴>𝑝𝐵'𝑚𝐵,即vA'>vB',不合理,D项不符合题意;则只有A项符合题意。4.C设滑块的质量为m,则盒的质量为2m,对整个

过程,由动量守恒定律可得mv=3mv共,解得v共=𝑣3,A、B错误;对整个过程,由能量守恒定律可知μmgx=12mv2-12×3m𝑣32,解得x=𝑣23𝜇𝑔,C正确,D错误。5.C整个过程动量守恒,则碰撞n次后整体的

速度为v=𝑚𝑣0(𝑛+1)𝑚=𝑣0𝑛+1,对应的总动能为Ek=12(n+1)mv2=𝑚𝑣022(𝑛+1),由题可知Ek=18×12𝑚𝑣02,联立解得n=7,故选C。6.C设子弹运动方向为正方向,在发射第一颗子弹的过程中小船后退的距离为s,根据题意知子弹飞行的距离为(

L-s),则由动量守恒定律有m(L-s)-[m0+(n-1)m]s=0解得s=𝑚𝐿𝑚0+𝑛𝑚每颗子弹射入靶的过程中,小船后退的距离都相同,因此n颗子弹全部射入的过程中,小船后退的总距离为ns=𝑛𝑚𝐿𝑚0+𝑛𝑚。

7.B根据动量定理I合=Ft=p,若水平力变为2F,经过时间2t,则有2F·2t=p',可知p'=4p,故A错误,B正确;根据动能与动量间的关系Ek=𝑝22𝑚,可得Ek'=16Ek,故C、D错误。8.AC以

小车和木块组成的系统为研究对象,系统所受的外力的矢量和为零,因此系统动量守恒,以初速度方向为正方向,根据动量守恒定律有mv0=(m+m0)v,解得最终两者的共同速度为v=𝑚𝑚0+𝑚v0,A正确,B错误。由于车表面粗糙,则会有内能产生,系统的机

械能不守恒,C正确;根据能量守恒,可得系统产生的热量为Q=12𝑚𝑣02−12(m+m0)v2,得Q=𝑚𝑚0𝑣022(𝑚+𝑚0),与车表面粗糙程度无关,D错误。9.AD如题图甲所示,由动量守恒定律和能量关系可知mv0=(m+m0)

v,μmgL=12𝑚𝑣02−12(m+m0)v2;如题图乙所示,由动量守恒定律和能量关系可知m0v0=(m+m0)v',μmgx=12m0𝑣02−12(m+m0)v'2,联立解得x=L,故A正确,B、C错误;题图甲情况中,对小车由动量定理得μmgt

1=m0v,题图乙情况中,对木块由动量定理得μmgt2=mv',解得t1=t2,故D正确。10.AC若木板固定,物块恰好能从木板的右端滑下,说明物块运动到木板右端时速度为零,根据能量守恒定律,解得产生的热量为Q'=μmgL=12𝑚𝑣02;若木板不固定,物块做减速运

动,木板做加速运动,经过一段时间达到共同速度v,由系统动量守恒得mv0=(m+m0)v,解得v=𝑚𝑣0𝑚+𝑚0,根据能量守恒定律,解得产生的热量Q=12𝑚𝑣02−12(m+m0)v2<Q'=μmgL,A正确,B错误。设经过时间t物块与木板达到共同速度,对木板,由动量定理得μ

mgt=m0v,解得t=𝑚0𝑣0𝜇(𝑚0+𝑚)𝑔,C正确。物块克服摩擦力所做的功等于物块动能的减少量,根据能量守恒定律可知,物块减少的动能等于系统产生的热量加上木板动能的增加量,而摩擦力对木板做的功等于木板动能的增加量,故摩擦力对木板所做的功小于物块克服

摩擦力所做的功,D错误。11.答案(1)B的右端至D板的距离L2(2)mA𝐿1𝑡1=mB𝐿2𝑡2测量质量、时间、距离等存在误差,由于阻力、气垫导轨不水平等造成误差(只要答对其中两点即可)解析(1)实验中还应测量B的右端至D板的距离

L2。(2)验证的表达式为mAvA=mBvB,又vA=𝐿1𝑡1,vB=𝐿2𝑡2,即mA𝐿1𝑡1=mB𝐿2𝑡2;测量质量、时间、距离等存在误差,或由于阻力、气垫导轨不水平等造成误差。12.答案(1)AB(2)𝑑Δ𝑡(3)√𝐹1𝑚�

�𝐿-𝑚𝐴2𝑔𝐿=√𝐹2𝑚𝐴𝐿-𝑚𝐴2𝑔𝐿+mB𝑑Δ𝑡解析(1)滑块B通过光电门时的瞬时速度vB=𝑑Δ𝑡,根据牛顿第二定律得F1-mAg=mA𝑣12𝐿,F2-mAg=mA𝑣22𝐿,根据动量守恒定律得mAv1=mAv2+mBvB,整理得√�

�1𝑚𝐴𝐿-𝑚𝐴2𝑔𝐿=√𝐹2𝑚𝐴𝐿-𝑚𝐴2𝑔𝐿+mB𝑑Δ𝑡,所以还需要测量A的质量mA以及绳长L,故选A、B。(2)滑块B通过光电门时的瞬时速度vB=𝑑Δ𝑡。(3)实验中

的不变量的表达式是√𝐹1𝑚𝐴𝐿-𝑚𝐴2𝑔𝐿=√𝐹2𝑚𝐴𝐿-𝑚𝐴2𝑔𝐿+mB𝑑Δ𝑡。13.答案(1)𝑣028𝑔𝐿≤μ<𝑣024𝑔𝐿(2)𝑣0212𝑔解析(1)以

水平向左为正方向,由动量守恒定律得mv0=(m+m)v恰能回到出发点,由能量守恒得12𝑚𝑣02−12(m+m)v2=2μ1mgL恰能冲上斜面,由能量守恒得12𝑚𝑣02−12(m+m)v2=μ2mgL解得μ1=𝑣028𝑔𝐿,μ2=𝑣024𝑔𝐿所以木

块在ab段的动摩擦因数μ的取值范围为𝑣028𝑔𝐿≤μ<𝑣024𝑔𝐿。(2)当μ=𝑣026𝑔𝐿时,根据动量守恒定律可得mv0=(m+m)v1冲上最高点过程,由能量守恒得12𝑚𝑣02−12(m+m)𝑣12=μmgL+mgh,得h=𝑣0212𝑔。14.答案

(1)4m/s(2)23m/s解析(1)设滑块P滑上乙车前瞬间的速度大小为v0,此时小车的速度大小为v,选v0的方向为正方向,以整体为研究对象,从滑块P开始运动(初状态)到滑上乙车前(末状态)的过程中动量守恒,则有0=mv0-2Mv在这

个过程中系统的机械能守恒,有E0=12𝑚𝑣02+12×2Mv2联立两式解得v0=4m/sv=1m/s(2)设滑块P到达小车乙另一端时与小车乙恰好有共同速度v',根据动量守恒定律有mv0-Mv=(m+M)v'解得v'=23m/s

。15.答案(1)1225J(2)18.75J(3)37.5m解析(1)当子弹射入木块时,由于作用时间极短,则木板对木块的摩擦可忽略,设子弹射入木块后,它们的共同速度为v2,以v1的方向为正方向,对m1、m2组成的系统由动量守恒定律有m1v1=(m1+

m2)v2,又由能量守恒有ΔE1=12m1𝑣12−12(m1+m2)𝑣22联立以上两式并代入数据得子弹进入木块过程中产生的内能ΔE1=1225J。(2)设木块与木板相对静止时的共同速度为v3,对m1

、m2、m3组成的系统,由动量守恒定律有(m1+m2)v2=(m1+m2+m3)v3又由能量守恒有ΔE2=12(m1+m2)𝑣22−12(m1+m2+m3)𝑣32。联立以上两式并代入数据得木块在木板上滑行过程中产

生的内能ΔE2=18.75J。(3)对m1、m2、m3组成的系统由功能关系有μ(m1+m2)gx=ΔE2,解得x=37.5m。