2019秋 金版学案 物理·选修3-5（粤教版）练习：章末质量评估（一） Word版含解析.pdf

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1、章末质量评估章末质量评估(一一) (时间：时间：90 分钟 满分：分钟 满分：100 分分) 一、单项选择题一、单项选择题(本大题共本大题共 10 小题，每小题小题，每小题 3 分，共分，共 30 分在每 小题给出的四个选项中，只有一个选项符合题目要求，选对的得 分在每 小题给出的四个选项中，只有一个选项符合题目要求，选对的得 3 分， 选错或不答的得 分， 选错或不答的得 0 分分) 1一支枪水平固定在小车上，小车放在光滑的水平面上，枪发射 子弹时，关于车、枪和子弹的说法正确的是 一支枪水平固定在小车上，小车放在光滑的水平面上，枪发射 子弹时，关于车、枪和子弹的说法正确的是( ) A枪和子弹

2、组成的系统动量守恒枪和子弹组成的系统动量守恒 B枪和车组成的系统动量守恒枪和车组成的系统动量守恒 C枪、车和子弹组成的系统动量守恒枪、车和子弹组成的系统动量守恒 D若忽略摩擦，枪、车组成的系统动量近似守恒若忽略摩擦，枪、车组成的系统动量近似守恒 解析：解析：由于枪被固定在车上，所以发射子弹过程中枪必然与车相 互作用，即枪要受到车的作用力，故枪和子弹组成的系统动量不守恒， 所以 由于枪被固定在车上，所以发射子弹过程中枪必然与车相 互作用，即枪要受到车的作用力，故枪和子弹组成的系统动量不守恒， 所以 A 项错误；因为枪与车作用是枪与子弹作用的结果，因此枪和车 组成的系统动量也不守恒，即 项错误；因

3、为枪与车作用是枪与子弹作用的结果，因此枪和车 组成的系统动量也不守恒，即 B 项错误；项错误；D 项中，由于枪与子弹的作 用主要是火药爆炸后的推力，而不是摩擦力，因此即使忽略了摩擦力， 枪和车组成的系统动量也不守恒，所以正确的只有 项中，由于枪与子弹的作 用主要是火药爆炸后的推力，而不是摩擦力，因此即使忽略了摩擦力， 枪和车组成的系统动量也不守恒，所以正确的只有 C 项项 答案：答案：C 2下列说法错误的是下列说法错误的是( ) A根据根据 F可把牛顿第二定律表述为：物体动量的变化率等可把牛顿第二定律表述为：物体动量的变化率等 p t 于它所受的合外力于它所受的合外力 B 力与力的作用时间的乘

4、积叫作力的冲量， 它反映了力的作用对 时间的累积效应，是一个标量 力与力的作用时间的乘积叫作力的冲量， 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 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 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 解析：解析：选项选项 A 是牛顿第二定律的另一种表达方式，所以是牛顿第二定律的另一种表达方式，所以 A 正确； 冲量是矢量， 正确； 冲量

5、是矢量，B 错误 ；错误 ； F是牛顿第二定律的最初表达方式，实质是是牛顿第二定律的最初表达方式，实质是 p t 一样的，一样的， C 正确 ； 易碎品运输时用柔软材料包装， 船舷常常悬挂旧轮胎， 都是为了延长作用时间，减小作用力， 正确 ； 易碎品运输时用柔软材料包装， 船舷常常悬挂旧轮胎， 都是为了延长作用时间，减小作用力，D 正确正确 答案：答案：B 3 质量为 质量为 2 kg 的物体， 速度由的物体， 速度由 4 m/s 变成变成6 m/s， 则在此过程中， 该物体所受到的合外力冲量是 ， 则在此过程中， 该物体所受到的合外力冲量是( ) A20 Ns B20 Ns C4 Ns D1

6、2 Ns 解析：解析：根据动量定理，冲量等于动量的变化量，有根据动量定理，冲量等于动量的变化量，有 I6242 kgm/s20 kgm/s20 Ns，A 正确正确 答案：答案：A 4.如图所示，在光滑水平面上，有质量分别为如图所示，在光滑水平面上，有质量分别为 2m 和和 m 的的 A，B 两 滑块，它们中间夹着一根处于压缩状态的轻质弹簧 两 滑块，它们中间夹着一根处于压缩状态的轻质弹簧(弹簧与弹簧与 A，B 不拴 连 不拴 连)，由于被一根细绳拉着而处于静止状态当剪断细绳，在两滑块脱 离弹簧之后，下述说法正确的是 ，由于被一根细绳拉着而处于静止状态当剪断细绳，在两滑块脱 离弹簧之后，下述说法

7、正确的是( ) A. 两滑块的动能之比两滑块的动能之比 EkAEkB12 B. 两滑块的动量大小之比两滑块的动量大小之比 pApB21 C. 两滑块的速度大小之比两滑块的速度大小之比 vAvB21 D. 弹簧对两滑块做功之比弹簧对两滑块做功之比 WAWB11 解析 ：解析 ： 根据动量守恒定律知，两滑块脱离弹簧后动量大小相等，根据动量守恒定律知，两滑块脱离弹簧后动量大小相等，B 项错误 ；项错误 ； mAvAmBvB，故，故 vAvBmBmA12，C 项错误 ； 由项错误 ； 由 Ek 得 得 EkAEkBmBmA12，A 项正确；由项正确；由 WEk知知 WAWB p2 2m EkAEkB1

8、2，D 项错误项错误 答案：答案：A 5.如图所示，半径为如图所示，半径为 R 的光滑半圆槽质量为的光滑半圆槽质量为 M，静止在光滑水平 面上， 其内表面有一质量为 ，静止在光滑水平 面上， 其内表面有一质量为 m 的小球被竖直细线吊着位于槽的边缘处， 现将线烧断，小球滑行到最低点向右运动时，槽的速度为 的小球被竖直细线吊着位于槽的边缘处， 现将线烧断，小球滑行到最低点向右运动时，槽的速度为 ( ) A0 B. ，方向向左，方向向左 m M 2MgR Mm C. ，方向向右，方向向右D不能确定不能确定 m M 2MgR Mm 解析：解析： 以水平向右为正方向，设在最低点时以水平向右为正方向，设

9、在最低点时 m 和和 M 的速度大小分 别为 的速度大小分 别为 v 和和 v，根据动量守恒定律得 ：，根据动量守恒定律得 ： 0mvMv，根据机械能守恒定 律得： ，根据机械能守恒定 律得：mgR mv2 Mv2，联立以上两式解得，联立以上两式解得 v ，方向，方向 1 2 1 2 m M 2MgR Mm 向左，故选项向左，故选项 B 正确正确 答案：答案：B 6以速度以速度 20 m/s 沿水平方向飞行的手榴弹在空中爆炸，炸裂成沿水平方向飞行的手榴弹在空中爆炸，炸裂成 1 kg 和和 0.5 kg 的两块， 其中的两块， 其中 0.5 kg 的那块以的那块以 40 m/s 的速率沿与原来速

10、度 相反的方向运动，此时另一块的速率为 的速率沿与原来速度 相反的方向运动，此时另一块的速率为( ) A10 m/s B30 m/s C50 m/s D70 m/s 解析：解析：手榴弹在空中爆炸，爆炸力远大于重力，在水平方向上动 量守恒， 以手榴弹原来速度为正方向， 由动量守恒定律得 ： 手榴弹在空中爆炸，爆炸力远大于重力，在水平方向上动 量守恒， 以手榴弹原来速度为正方向， 由动量守恒定律得 ： Mv0m1v1 m2v2，即，即 1.5200.51v2，解得，解得 v250 m/s，故选，故选 C.(40) 答案：答案：C 7质量质量 M327 kg 的小型火箭的小型火箭(含燃料含燃料)由静

11、止发射，发射时共喷 出质量 由静止发射，发射时共喷 出质量 m27 kg 的气体，设喷出的气体相对地面的速度均为的气体，设喷出的气体相对地面的速度均为 v1 000 m/s.忽略地球引力和空气阻力的影响，则气体全部喷出后，火箭的 速度大小为 忽略地球引力和空气阻力的影响，则气体全部喷出后，火箭的 速度大小为( ) A76 m/s B82 m/s C90 m/s D99 m/s 解析：解析：根据动量守恒定律：根据动量守恒定律：(Mm)v1mv20，所以气体全部喷 出后火箭的速度 ，所以气体全部喷 出后火箭的速度 v1m/s90 m/s，大小为，大小为 m mv v2 2 M Mm 2 27 7

12、1 1 0 00 00 0 3 32 27 727 90 m/s，方向与喷出气体方向相反，方向与喷出气体方向相反，C 正确正确. 答案：答案：C 8.如图所示，质量为如图所示，质量为 m 的人立于平板车上，人与车的总质量为的人立于平板车上，人与车的总质量为 M， 人与车以速度 ， 人与车以速度 v1在光滑水平面上向东运动 当此人相对于车以速度在光滑水平面上向东运动 当此人相对于车以速度 v2 竖直跳起时，车的速度变为竖直跳起时，车的速度变为( ) A . ，向东，向东 B. ，向东，向东 M Mv v1 1M Mv v2 2 M Mm M Mv v1 1 M Mm C. ，向东，向东 Dv1，

13、向东，向东 M Mv v1 1M Mv v2 2 M Mm 解析：解析：人和车这个系统，在水平方向上合外力等于零，系统在水 平方向上动量守恒 设车的速度 人和车这个系统，在水平方向上合外力等于零，系统在水 平方向上动量守恒 设车的速度 v1的方向为正方向， 选地面为参考系， 初态车和人的总动量为 的方向为正方向， 选地面为参考系， 初态车和人的总动量为 Mv1， 末态车的动量为， 末态车的动量为(Mm)v1.因为人在水因为人在水 平方向上没有受到冲量，其水平动量保持不变，人在水平方向上对地 的动量仍为 平方向上没有受到冲量，其水平动量保持不变，人在水平方向上对地 的动量仍为 mv1，则有，则有

14、 Mv1(Mm)v1mv1，(Mm)v1(Mm)v1， 所以 ， 所以 v1v1，正确选项应为，正确选项应为 D. 答案：答案：D 9质量为质量为 m 的小球的小球 A 以水平初速度以水平初速度 v0与原来静止的光滑水平面 上的质量为 与原来静止的光滑水平面 上的质量为 3m 的小球的小球 B 发生正碰，已知碰撞过程中发生正碰，已知碰撞过程中 A 球的动能减少 了 球的动能减少 了 75%，则碰撞后，则碰撞后 B 球的动能可能是球的动能可能是( ) A. mv B. mv 1 8 2 0 3 8 2 0 C.mv D.mv 1 24 2 0 1 16 2 0 解析：解析：碰撞过程中碰撞过程中

15、A 球的动能减少了球的动能减少了 75%，即变为原来的 ，所，即变为原来的 ，所 1 4 以以 A 的速度大小变为原来的的速度大小变为原来的 . 1 2 若碰后若碰后 A 球速度方向和原来的方向一致，取球速度方向和原来的方向一致，取 A 原来的速度方向为 正方向，根据动量守恒定律得 ： 原来的速度方向为 正方向，根据动量守恒定律得 ： mv0m3mvB，解得，解得 vB v0，碰，碰 v0 2 1 6 后后 A、B 同向运动，同向运动，A 在在 B 的后面，的后面，A 的速度大于的速度大于 B 的速度，不可能 ；的速度，不可能 ； 若碰后若碰后 A 球速度方向和原来的方向相反，取球速度方向和原

16、来的方向相反，取 A 原来的速度方向为 正方向，根据动量守恒定律得： 原来的速度方向为 正方向，根据动量守恒定律得： mv0m3mvB，解得，解得 vB v0. v0 2 1 2 符合题意，碰撞后符合题意，碰撞后 B 球的动能为球的动能为 EB 3mv mv ，故，故 B 正确正确 1 2 2 B 3 8 2 0 答案：答案：B 10物体在恒定的合力作用下做直线运动，在时间物体在恒定的合力作用下做直线运动，在时间 t1内动能由零 增大到 内动能由零 增大到 E1，在时间，在时间 t2内动能由内动能由 E1增加到增加到 2E1，设合力在时间，设合力在时间 t1内做的 功为 内做的 功为 W1、冲

17、量为、冲量为 I1，在时间，在时间 t2内做的功为内做的功为 W2、冲量为、冲量为 I2，则，则( ) AI1I2 CW1 W2 DW1 p0 CE2E0 Dp2p0 解析 ：解析 ： 钢球甲与钢球乙碰撞， 满足动量守恒定律， 则钢球甲与钢球乙碰撞， 满足动量守恒定律， 则 p0p1p2， 所以所以 p2p0p1， 又因碰撞中能量不增加， 故， 又因碰撞中能量不增加， 故 p1p0， D 对 ； 碰撞过程动能不增加， 则 对 ； 碰撞过程动能不增加， 则 E0E1E2， 又， 又 E20， 故， 故 E1mb)相碰后，小球相碰后，小球 a、b 的落地点依 次是图中水平面上的 的落地点依 次是图

18、中水平面上的_点和点和_点点 (4)某同学在做实验时，测量了过程中的各个物理量，利用上述数 据验证碰撞中的动量守恒，那么判断的依据是看 某同学在做实验时，测量了过程中的各个物理量，利用上述数 据验证碰撞中的动量守恒，那么判断的依据是看_和和_ 在误差允许范围内是否相等在误差允许范围内是否相等 解析：解析：(1)小球离开轨道后做平抛运动，小球在空中的运动时间小球离开轨道后做平抛运动，小球在空中的运动时间 t 相等，如果碰撞过程动量守恒，则有：相等，如果碰撞过程动量守恒，则有：mav0mavambvb，两边同时 乘以时间 ，两边同时 乘以时间 t 得 ：得 ： mav0tmavatmbvbt， 则

19、， 则 maOBmaOAmbOC， 因此， 因此 A 实验需要测量： 两球的质量，两球做平抛运动的水平位移，故实验需要测量： 两球的质量，两球做平抛运动的水平位移，故 ACD 错 误， 错 误，BE 正确正确 (2)螺旋测微器的主尺部分长度为螺旋测微器的主尺部分长度为 12.5 mm，转动部分读数为：，转动部分读数为： 39.50.01 mm，故最终读数为：，故最终读数为： mm12.895 mm(12.50.395) 1.289 510 2 m； ； (3)由题图所示装置可知，小球由题图所示装置可知，小球 a 和小球和小球 b 相撞后，小球相撞后，小球 b 的速度 增大，小球 的速度 增大，

20、小球 a 的速度减小，的速度减小，b 球在前，球在前，a 球在后，两球都做平抛运动， 由题图示可知，未放被碰小球时小球 球在后，两球都做平抛运动， 由题图示可知，未放被碰小球时小球 a 的落地点为的落地点为 B 点，碰撞后点，碰撞后 a、b 的落点分别为的落点分别为 A、C 点点 (4)由由(1)可知，实验需要验证的表达式为：可知，实验需要验证的表达式为：maOBmaOAmbOC， 因此比较 ， 因此比较 maOB 与与 maOAmbOC 即可判断动量是否守恒即可判断动量是否守恒 答案：答案：(1)BE (2)1.289 510 2 (3)A C (4)maOB maOAmbOC 16.(12

21、 分分)如图所示， 传送带以如图所示， 传送带以 v02 m/s 的水平速度把质量的水平速度把质量 m20 kg 的行李包运送到原来静止在光滑地面上质量的行李包运送到原来静止在光滑地面上质量 M30 kg 的小车 上若行李包与小车上表面间的动摩擦因数 的小车 上若行李包与小车上表面间的动摩擦因数 0.4，设小车足够长，设小车足够长， 则行李包从滑上小车至在小车上滑到最远处所经历的时间是多少？则行李包从滑上小车至在小车上滑到最远处所经历的时间是多少？ 解析：解析：以行李包与小车构成的系统为研究对象，设行李包与小车 最后达到共同速度 以行李包与小车构成的系统为研究对象，设行李包与小车 最后达到共同

22、速度 v.由动量守恒定律得由动量守恒定律得 mv0(Mm)v，解得，解得 v0.8 m/s. 对行李包，由动量定理得对行李包，由动量定理得mgtmvmv0， 解得解得 t0.3 s. 即行李包从滑上小车至在小车上滑到最远处所经历的时间为即行李包从滑上小车至在小车上滑到最远处所经历的时间为 0.3 s. 答案：答案：0.3 s 17.(14 分分)如图所示， 光滑水平轨道上放置长板如图所示， 光滑水平轨道上放置长板 A(上表面粗糙上表面粗糙)和滑 块 和滑 块C， 滑块， 滑块B置于置于A的左端， 三者质量分别为的左端， 三者质量分别为mA2 kg、 mB1 kg、 mC 2 kg.开始时开始时

23、 C 静止，静止，A、B 一起以一起以 v05 m/s 的速度匀速向右运动，的速度匀速向右运动，A 与与 C 发生碰撞发生碰撞(时间极短时间极短)后后 C 向右运动，经过一段时间，向右运动，经过一段时间，A、B 再次达 到共同速度一起向右运动，且恰好不再与 再次达 到共同速度一起向右运动，且恰好不再与 C 碰撞求碰撞求 A 与与 C 碰撞后瞬 间 碰撞后瞬 间 A 的速度大小的速度大小 解析 ：解析 ： 因碰撞时间极短，因碰撞时间极短，A 与与 C 碰撞过程动量守恒，设碰后瞬间碰撞过程动量守恒，设碰后瞬间 A 的速度为的速度为 vA，C 的速度为的速度为 vC，以向右为正方向，由动量守恒定律，

24、得，以向右为正方向，由动量守恒定律，得 mAv0mAvAmCvC， A 与与 B 在摩擦力作用下达到共同速度， 设共同速度为在摩擦力作用下达到共同速度， 设共同速度为 vAB， 由动量 守恒定律，得 ， 由动量 守恒定律，得 mAvAmBv0(mAmB)vAB， A 与与 B 达到共同速度后恰好不再与达到共同速度后恰好不再与 C 碰撞，应满足碰撞，应满足 vABvC， 联立式，代入数据得联立式，代入数据得 vA2 m/s. 答案：答案：2 m/s 18(16 分分)如图所示，一轻质弹簧的一端固定在滑块如图所示，一轻质弹簧的一端固定在滑块 B 上，另一 端与滑块 上，另一 端与滑块 C 接触但未

25、连接，该整体静止放在离地面高为接触但未连接，该整体静止放在离地面高为 H 的光滑水平 桌面上现有一滑块 的光滑水平 桌面上现有一滑块 A 从光滑曲面从光滑曲面 上离桌面上离桌面 h 高处由静止开始下滑下， 与滑块高处由静止开始下滑下， 与滑块 B 发生碰撞发生碰撞(时间极短时间极短) 并粘在一起压缩弹簧推动滑块并粘在一起压缩弹簧推动滑块 C 向前运动，经一段时间，滑块向前运动，经一段时间，滑块 C 脱离 弹簧，继续在水平桌面上匀速运动一段时间后从桌面边缘飞出已知 脱离 弹簧，继续在水平桌面上匀速运动一段时间后从桌面边缘飞出已知 mAm，mBm，mC3m，求：，求： (1)滑块滑块 A 与滑块与

26、滑块 B 碰撞结束瞬间的速度；碰撞结束瞬间的速度； (2)被压缩弹簧的最大弹性势能；被压缩弹簧的最大弹性势能； (3)滑块滑块 C 落地点与桌面边缘的水平距离落地点与桌面边缘的水平距离 解析：解析：(1)滑块滑块 A 从光滑曲面上从光滑曲面上 h 高处由静止开始滑下的过程，机 械能守恒，设其滑到底面的速度为 高处由静止开始滑下的过程，机 械能守恒，设其滑到底面的速度为 v1，由机械能守恒定律，有，由机械能守恒定律，有 mAgh mAv ， 1 2 2 1 解得解得 v1.2gh 滑块滑块 A 与与 B 碰撞的过程，碰撞的过程，A、B 系统的动量守恒，以系统的动量守恒，以 A 的初速度 方向为正

27、方向，由动量守恒定律，得 的初速度 方向为正方向，由动量守恒定律，得 mAv1(mAmB)v2， 解得解得 v2. 2gh 2 (2)滑块滑块 A、B 发生碰撞后与滑块发生碰撞后与滑块 C 一起压缩弹簧，压缩的过程机 械能守恒，被压缩弹簧的弹性势能最大时，滑块 一起压缩弹簧，压缩的过程机 械能守恒，被压缩弹簧的弹性势能最大时，滑块 A、B、C 速度相等， 设为速度 速度相等， 设为速度 v3，以向右为正方向，由动量守恒定律，得，以向右为正方向，由动量守恒定律，得 mAv1(mAmBmC)v3， 解得解得 v3； 2gh 5 由机械能守恒定律，得由机械能守恒定律，得 (mAmB)v (mAmBm

28、C)v Ep， 1 2 2 2 1 2 2 3 把把 v2、v3代入，解得代入，解得 Epmgh. 3 10 (3)被压缩弹簧再次恢复自然长度时， 滑块被压缩弹簧再次恢复自然长度时， 滑块 C 脱离弹簧， 设滑块脱离弹簧， 设滑块 A、 B 的速度为的速度为 v4，滑块，滑块 C 的速度为的速度为 v5，以向右为正方向，由动量守恒定 律得 ，以向右为正方向，由动量守恒定 律得(mAmB)v2(mAmB)v4mCv5， 由机械能守恒定律，得由机械能守恒定律，得 (mAmB)v (mAmB)v mC v ， 1 2 2 2 1 2 2 4 1 2 2 5 解得解得 v4，v5. 2gh 10 2 2gh 5 又滑块又滑块 C 从桌面边缘飞出后做平抛运动，有从桌面边缘飞出后做平抛运动，有 水平方向水平方向 sv5t， 竖直方向竖直方向 H gt2， 1 2 联立解得联立解得 s. 4 hH 5 答案：答案：(1) (2)mgh (3) 2gh 2 3 10 4 hH 5