2022年高中物理章末综合测评沪科版选修- .pdf

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1、1 章末综合测评 (一) ( 时间： 60 分钟满分： 100 分) 一、选择题 ( 本题共 5 小题，每小题6 分，共 30 分，在每小题给出的5 个选项有3项符合题目要求 . 选对 1 个得 2 分，选对 2 个得 4 分，选对 3 个得 6 分，每选错1 个扣 3 分，最低得分为0 分.) 1. 水平抛出在空中飞行的物体，不考虑空气阻力，则( ) A.在相等的时间间隔内动量的变化相同B.在任何时间内，动量变化的方向都是竖直向下C.在任何时间内，动量对时间的变化率恒定D.在刚抛出物体的瞬间，动量对时间的变化率为零E.在刚抛出物体的瞬间，动量对时间的变化率最大【解析】做平抛运动的物体仅受重力

2、作用，由动量定理得pmgt，因为在相等的时间内动量的变化量p相同，即大小相等， 方向都是竖直向下的，从而动量的变化率恒定，故选项A、B、C正确， D、E错误 . 【答案】ABC 2. 如图 1 所示，质量为M的小车静止在光滑的水平面上，小车上AB部分是半径为R的四分之一光滑圆弧，BC部分是粗糙的水平面. 今把质量为m的小物体从A点由静止释放，小物体与BC部分间的动摩擦因数为， 最终小物体与小车相对静止于B、C之间的D点，则B、D间的距离x随各量变化的情况是( ) 图 1 A.其他量不变，R越大x越大B.其他量不变， 越大x越小C.其他量不变，m越大x越大D.其他量不变，M越大x越大E.其他量不

3、变，x与m、M均无关【解析】小车和小物体组成的系统水平方向的动量守恒且为零，所以当小车和小物体相对静止时， 系统水平方向的总动量仍为零，则小车和小物体相对于水平面也静止，由能量守恒得 mgxmgR，xR/ ，选项 A 、B、E正确. 【答案】ABE 3. 下列说法中正确的是 ( ) 名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 1 页，共 7 页 - - - - - - - - - 2 A.根据Fpt可把牛顿第二定律表述为：物体动量的变化率等于它受的合外力B.力与力的作用时间的乘积

4、叫做力的冲量，它反映了力的作用对时间的累积效应，是一个标量C.动量定理的物理实质与牛顿第二定律是相同的，但有时用起来更方便D.易碎品运输时要用柔软材料包装，船舷常常悬挂旧轮胎，都是为了延长作用时间以减小作用力E.玻璃杯掉在水泥地上易碎，是因为受到的冲量太大【解析】A选项是牛顿第二定律的一种表达方式；冲量是矢量，B错；Fpt是牛顿第二定律的最初表达方式，实质是一样的，C 对；柔软材料起缓冲作用，延长作用时间，D对；由动量定理知E错. 【答案】ACD 4. 如图 2 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x-t( 位移时间 ) 图象 . 已知m10

5、.1 kg.由此可以判断( ) 【导学号： 67080014】图 2 A.碰前m2静止，m1向右运动B.碰后m2和m1都向右运动C.m20.3 kg D.碰撞过程中系统损失了0.4 J的机械能E.碰撞过程中系统的机械能守恒【解析】分析题图乙可知，碰前：m2处在位移为8 m 的位置静止，m1位移均匀增大，速度v182 m/s 4 m/s，方向向右；碰后：v10862 m/s 2 m/s，v216862 m/s 2 m/s，碰撞过程中动量守恒：m1v1m1v1m2v2得：m20.3 kg ，碰撞损失的机械能：Ek12m1v2112m1v1212m2v220，故正确答案应选A、C、E. 【答案】AC

6、E 5. 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. 乙车名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 2 页，共 7 页 - - - - - - - - - 3 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 ( ) 图 3 A.甲、乙两车运动中速度之比为MmMB.甲、乙两车运动中速度之比为MMmC.甲车移动的距离为Mm2MmLD.乙车移动的距离为M2MmLE.乙车移动的距离为MM2mL【解析】本题类似人

7、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，即为MmM，A 正确， B 错误；Mx甲(Mm)x乙，x甲x乙L，解得 C、D正确， E错误 . 【答案】ACD 二、非选择题(本题共 5 小题，共 70 分. 按题目要求作答.) 6.(14分) 某同学用如图4( 甲) 所示的装置，通过半径相同的A，B两球的碰撞来验证动量守恒定律，图中PQ是斜槽，QR为水平槽 . 实验时先使A球从斜槽上某一固定位置G由静止开始滚下，落到位于水平地面的记录纸上，留下痕迹. 重复上述操作10 次，得到10 个落点痕迹 . 再把B球放在水平槽上靠近槽末端的地方，让A球仍从位

8、置G处由静止开始滚下，和B球碰撞后，A、B球分别在记录纸上留下各自的落点痕迹. 重复这种操作10 次. 图甲中O点是水平槽末端R在记录纸上的垂直投影点.B球落点痕迹如图乙所示，其中米尺水平放置，且平行于G，R，O所在的平面，米尺的零点与O点对齐 . 甲乙图 4 (1) 碰撞后B球的水平射程应取为_cm. (2) 在以下选项中，本次实验必须进行测量的是_( 填选项号 ). 名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 3 页，共 7 页 - - - - - - - - - 4 A.水

9、平槽上未放B球时，测量A球落点位置到O点的距离B.A球与B球碰撞后，测量A球落点位置到O点的距离C.测量A球或B球的直径D.测量A球和B球的质量 ( 或两球质量之比) E.测量G点相对于水平槽面的高度【解析】(1) 如题图 ( 乙) 所示，用一个圆尽可能多地把小球落点圈在里面，由此可见圆心O的位置为 67.0 cm ，这也是小球落点的平均位置(66.5 67.5 都算对 ). (2) 本实验中要测量的数据有：两个小球的质量m1、m2，三个落点的距离s1、s2、s3，所以应选 A、B 、D，注意此题实验装置与我们前面讲的实验装置的不同，该实验中被碰小球抛出点即为O点，所以选项C、E不选 . 【答

10、案】(1)66.5 67.5 (2)ABD 7.(14 分) 如图 5 所示，光滑平台上有两个刚性小球A和B，质量分别为2m和 3m，小球A以速度v0向右运动并与静止的小球B发生碰撞 ( 碰撞过程不损失机械能) ， 小球B飞出平台后经时间t刚好掉入装有沙子向左运动的小车中，小车与沙子的总质量为m，速度为2v0，小车行驶的路面近似看做是光滑的，求：图 5 (1) 碰撞后小球A和小球B的速度；(2) 小球B掉入小车后的速度. 【解析】(1) 设A球与B球碰撞后速度分别为v1、v2，并取方向向右为正，光滑平台，两小球为弹性小球，碰撞过程遵循动量和机械能守恒，所以有mAv0mAv1mBv2有12mAv

11、2012mAv2112mBv22由解得v1mAmBv0mAmB15v0v22mAv0mAmB45v0碰后A球向左，B球向右 . (2)B球掉入沙车的过程中系统水平方向动量守恒，有mBv2m车v3(mBm车)v3且v32v0得v3110v0. 名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 4 页，共 7 页 - - - - - - - - - 5 【答案】(1)v115v0，碰后A球向左；v245v0，B球向右(2)v3110v0，方向向右8.(14分) 如图 6 所示，小球A质量为

12、m，系在细线的一端，线的另一端固定在O点，O点到水平面的距离为h. 物块B质量是小球的5 倍，置于粗糙的水平面上且位于O点正下方，物块与水平面间的动摩擦因数为. 现拉动小球使线水平伸直，小球由静止开始释放，运动到最低点时与物块发生正碰( 碰撞时间极短 )，反弹后上升至最高点时到水平面的距离为h16.小球与物块均视为质点，不计空气阻力，重力加速度为g，求碰撞过程物块获得的冲量及物块在地面上滑行的距离. 图 6 【解析】设小球的质量为m，运动到最低点与物体块相撞前的速度大小为v1，取小球运动到最低点时的重力势能为零，根据机械能守恒定律有mgh12mv21解得：v12gh设碰撞后小球反弹的速度大小为

13、v1，同理有mgh1612mv12解得：v1gh8设碰撞后物块的速度大小为v2，取水平向右为正方向由动量守恒定律有mv1mv1 5mv2解得：v2gh8由动量定理可得，碰撞过程滑块获得的冲量为：I5mv254m2gh物块在水平面上滑行所受摩擦力的大小为F5mg设物块在水平面上滑动的距离为s，由动能定理有Fs0125mv22名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 5 页，共 7 页 - - - - - - - - - 6 解得：sh16. 【答案】54m2ghh169.(14分

14、)(2014 天津高考 ) 如图 7 所示，水平地面上静止放置一辆小车A，质量mA4 kg，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mB2 kg. 现对A施加一个水平向右的恒力F10 N，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t0.6 s ，二者的速度达到vt2 m/s. 求：图 7 (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. 【解析】本题应从分析小车与物块的运动过程入手，结合牛顿第二定律、动量定

15、理、动量守恒定律、动能定理等规律求解. (1) 以A为研究对象，由牛顿第二定律有FmAa代入数据解得a2.5 m/s2. (2) 对A、B碰撞后共同运动t0.6 s的过程，由动量定理得Ft(mAmB)vt(mAmB)v代入数据解得v1 m/s. (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(mAmB)vA从开始运动到与B发生碰撞前，由动能定理有Fl12mAv2A由式，代入数据解得l0.45 m. 【答案】(1)2.5 m/s2(2)1 m/s (3)0.45 m 10.(14 分) 如图 8 所示，一长木板位于光滑水平面上，长木板的左端固定一挡板

16、，木板和挡板的总质量为M3.0 kg ，木板的长度为L1.5 m. 在木板右端有一小物块，其质量m名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 6 页，共 7 页 - - - - - - - - - 7 1.0 kg，小物块与木板间的动摩擦因数0.10 ，它们都处于静止状态. 现令小物块以初速度v0沿木板向左滑动，重力加速度g取 10 m/s2. (1) 若小物块刚好能运动到左端挡板处，求v0的大小；(2) 若初速度v03 m/s，小物块与挡板相撞后，恰好能回到右端而不脱离木板，求

17、碰撞过程中损失的机械能. 图 8 【解析】(1) 设木板和物块最后共同的速度为v，由动量守恒定律mv0(mM)v对木板和物块系统，由功能关系mgL12mv2012(Mm)v2由两式解得：v02gLMmM20.1 101.5 313 m/s 2 m/s. (2) 同样由动量守恒定律可知，木板和物块最后也要达到共同速度v设碰撞过程中损失的机械能为E对木板和物块系统的整个运动过程，由功能关系有 mg2LE12mv2012(mM)v2由两式解得：EmM2Mmv202mgL132132 J 20.1 101.5 J 0.375 J. 【答案】(1)2 m/s (2)0.375 J 名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 7 页，共 7 页 - - - - - - - - -