第一章动量守恒定律检测卷(有答案)-2023-2024学年高中物理人教版选择性必修第一册

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名称 第一章动量守恒定律检测卷(有答案)-2023-2024学年高中物理人教版选择性必修第一册
格式 docx
文件大小 913.8KB
资源类型 试卷
版本资源 人教版(2019)
科目 物理
更新时间 2024-05-22 13:25:41

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文档简介

第一章动量守恒定律检测卷
注意事项:
1.本试卷分选择题和非选择题两部分。满分100分,考试时间90分钟。
2.答题前,考生务必将姓名、考生号等个人信息填写在答题卡指定位置。
3.考生作答时,请将答案答在答题卡上。选择题每小题选出答案后,用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑;非选择题请用直径0.5毫米黑色墨水签字笔在答题卡上各题的答题区域内作答。超出答题区域书写的答案无效,在试题卷、草稿纸上作答无效。
一、单项选择题:本题共8小题,每小题3分,共24分,在每小题给出的答案中,只有一个符合题目要求。
1.下雨时,由于空气阻力的作用,因此雨滴经过变加速运动,最终做匀速运动,假设雨滴落地时的速度为2m/s。某次下小雨时小明同学打着半径为0.5m的雨伞(假设伞面水平,雨水的平均密度为),由于下雨,因此小明增加撑雨伞的力约为(  )
A.0.16N B.1.6N C.16N D.160N
2.在测试汽车的安全气囊对驾乘人员头部防护作用的实验中,某小组得到了假人头部所受安全气囊的作用力随时间变化的曲线(如图)。从碰撞开始到碰撞结束过程中,若假人头部只受到安全气囊的作用,则由曲线可知,假人头部(  )
A.速度的变化量等于曲线与横轴围成的面积
B.动量大小先增大后减小
C.动能变化正比于曲线与横轴围成的面积
D.加速度大小先增大后减小
3. 2023年我国首套高温超导电动悬浮全要素试验系统完成首次悬浮运行,实现重要技术突破。设该系统的试验列车质量为m,某次试验中列车以速率v在平直轨道上匀速行驶,刹车时牵引系统处于关闭状态,制动装置提供大小为F的制动力,列车减速直至停止。若列车行驶时始终受到大小为f的空气阻力,则(  )
A.列车减速过程的加速度大小
B.列车减速过程F的冲量为mv
C.列车减速过程通过的位移大小为
D.列车匀速行驶时,牵引系统的输出功率为
4.如图所示,自动流水线装置可以使货物在水平面上转弯。货物从传送带A端传送到B端,速度方向变化了180°,传送过程中传送速率保持不变,货物与传送带之间不打滑。下列关于货物在此过程中的说法正确的是(  )
A.动量变化量为零 B.所受支持力的冲量为零
C.所受重力的冲量为零 D.所受摩擦力的冲量不为零
5. 如图所示,篮球运动员接传过来的篮球时,通常要先伸出双臂迎接篮球,手接触到篮球后,双手迅速后撤将篮球引至胸前。运用你所学的物理规律分析,这样做可以(  )
A.减小手对篮球的冲量 B.减小篮球的动量变化量
C.减小篮球对手的作用力 D.缩短篮球对手的作用时间
6.质量为1kg的物块静止在水平地面上,t=0时刻施加一水平力F,t=3s时撤掉作用力F,F随时间t变化的图线如图所示。已知物块与地面间的动摩擦因数为0.1,最大静摩擦力等于滑动摩擦力,重力加速度g取10m/s2。则(  )
A.1s~3s时间内F的冲量大小为3N·s
B.前1s摩擦力的冲量大小为1N·s
C.前3s物块动量的改变量大小为2kg·m/s
D.t=4.5s时物块的速度为0
7. 一物体静止在光滑水平面上,从时刻起,受到的水平外力F如图所示,以向右运动为正方向,物体质量为2.5kg,则下列说法正确的是(  )
A.前1s内力F对物体的冲量为
B.时物体回到出发点
C.时物体的速度大小为1m/s
D.第3s内物体的位移为1m
8.用高压水枪清洗汽车的照片如图所示,设水枪喷出的水柱截面为圆形,直径为 D,水流速度为 v,水柱垂直汽车表面,水柱冲击汽车后反方向的速度为,高压水枪的质量为 M,手持高压水枪操作,已知水的密度为。下列说法正确的是(  )
A.水柱对汽车的平均冲力为
B.高压水枪单位时间喷出的水的质量为
C.当高压水枪喷口的出水速度变为原来2倍时,水柱对汽车的平均冲力加倍
D.高压水枪喷出水柱直径D减半时,水柱对汽车的压强变小
二、多项选择题:本题共4小题,每小题4分,共16分。在每小题给出的答案中有多个符合题目要求,全部选对的得4分,选对但不全的得2分,有选错的得0分。
9.质量为m的物块,在与水平方向夹角为的力作用下,沿光滑水平面运动,物块通过A点和B点的速度分别是和,物块由A运动到B的过程中,力对物块做的功和力F对物块的冲量的大小是(  )
A. B.
C. D.
10.安全带是汽车行驶过程中生命安全的保障带。如图,在汽车正面碰撞测试中,汽车以72km/h的速度发生碰撞。车内假人的质量为50kg,使用安全带时,假人用时0.8s停下;不使用安全带时,假人与前方碰撞,用时0.2s停下。以下说法正确的是(  )
A.碰撞过程中,汽车和假人的总动量守恒
B.安全带减小了碰撞过程中假人的动量变化量
C.安全带减小了碰控过程中假人的动量变化率
D.使用安全带时,假人受到的平均作用力约为1250N
11.汉朝时期飞将军李广的故事广为流传,古诗“林暗草惊风,将军夜引弓.平明寻白羽,没在石棱中”就是描述李广射虎的故事.假设箭的质量约为,以的速度射在石头上,作用时间为.下列说法正确的是(  ).
A.箭与石之间平均作用力大小为
B.箭与石之间平均作用力大小为
C.箭的动能变化量为
D.箭的动能变化量为
12.如图所示,质量为M的带有四分之一光滑圆弧轨道的小车静止置于光滑水平面上,圆弧的半径为未知,一质量为m的小球以速度水平冲上小车,恰好达到圆弧的顶端,此时M向前走了,接着小球又返回小车的左端。若,重力加速度为 g,则(  )
A.整个过程小车和小球组成系统动量和机械能都守恒
B.圆弧的半径为
C.小球在弧形槽上上升到最大高度所用的时间为
D.整个过程小球对小车做的功为
三、非选择题:本题共5小题,共60分。
13.如图(a),光电门1、2固定在气垫导轨上,滑块A静置于光电门1左侧,滑块B静置于光电门1、2之间,现用该装置验证A、B碰撞前后系统动量守恒。完成下列相关实验内容。
(1)实验原理
若气垫导轨水平,A、B质量分别为、;A向右运动,遮光片通过光电门1的遮光时间为,A、B碰后粘在一起运动,遮光片通过光电门2的遮光时间为。当   (用、表示)时,系统动量守恒得到验证。
(2)实验操作
①调节气垫导轨水平:接通气源,仅将A放置于光电门1的左侧,轻推A,若遮光片通过光电门1的遮光时间大于通过光电门2的遮光时间,则需要适当   (选填“升高”“降低”)导轨左端,反复调节使气垫导轨水平;
②再将A、B如图(a)放置,轻推A,使A、B碰撞并粘在一起,记录、的值;
③重复步骤②,多次实验,记录多组、数据;
(3)实验数据处理
把记录的数据在图(b)中描点连线,作出图线,其斜率   (保留两位有效数字);
已知,,若相对误差是实验误差允许范围,则该实验是否验证了A、B碰撞前后系统动量守恒?   (选填“是”“否”);理由是   。
14. 如图所示,在高h=0.8m的平台上放置一质量为M=0.99kg的小木块(视为质点),小木块距平台右边缘距离d=2m,一质量m=0.01kg的子弹以400m/s的速度沿水平方向射入小木块并留在其中,然后一起向右运动。最后,小木块从平台边缘滑出落在距平台右侧水平距离s=0.8m的地面上,g取10m/s2,求:
(1)小木块滑出平台时的速度大小v;
(2)木块与平台间的动摩擦因数μ。
15.如图为某个有奖挑战项目的示意图,挑战者压缩弹簧将质量的弹丸从筒口A斜向上弹出后,弹丸水平击中平台边缘B处质量为的滑块,滑块下面是质量为的“L形”薄板,只要薄板能撞上P处的玩具小熊就算挑战成功。已知弹丸抛射角,滑块离地高度为,B与P处的小熊相距,薄板长度,最初滑块在薄板的最左端;滑块与薄板间的动摩擦因数为,薄板与平台间的动摩擦因数,最大静摩擦力等于滑动摩擦力;薄板厚度不计,弹丸和滑块都视为质点,重力加速度。
(1)求弹丸在筒口A的速率vA以及A、B间的水平距离x;
(2)若弹丸与滑块发生弹性碰撞,且滑块和薄板右侧挡板碰撞后立即粘在一起,试通过计算判定挑战是否成功。
16.如图所示,质量为m2=2kg的滑道静止在光滑的水平面上,滑道的AB部分是半径为R=0.3m的四分之一圆弧,圆弧底部与滑道水平部分相切,滑道水平部分右端固定一个轻弹簧,滑道CD部分粗糙,长为L=0.2m,动摩擦因数μ=0.10,其余部分均光滑。现让质量为m1=1kg的物块(可视为质点)自A点由静止释放,此后整个运动过程中弹簧始终处于弹性限度内,取g=10m/s2,求:
(1)物块第一次到达B点时的速度大小v1;
(2)在整个运动过程中,弹簧具有的最大弹性势能Ep;
(3)物块最终停止的位置和弹簧被压缩的总次数N。
17.一游戏装置竖直截面如图所示,该装置由固定在水平地面上,倾角的直轨道、半径的光滑竖直圆轨道,分别通过水平光滑衔接轨道、平滑连接,凹槽长度为,底面水平光滑,上面放有一无动力摆渡车,并紧靠在竖直侧壁处,摆渡车上表面与直轨道、半径的固定光滑圆轨道最低点位于同一水平面,摆渡车质量。将一质量也为的滑块从高处静止下滑,滑块与轨道、摆渡车上表面的动摩擦因数均为,滑块可视为质点,运动中不脱离轨道,摆渡车与、碰撞时速度立即减为0但不粘连。(,)。求
(1)小滑块第一次经过圆形轨道最高处点时轨道对滑块的弹力为多大;
(2)要求滑块不脱离摆渡车,摆渡车的长度至少需要多长;
(3)摆渡车长度为(2)的计算结果,那么滑块在凹槽中的运动总时间。
答案解析部分
注意事项:
1.本试卷分选择题和非选择题两部分。满分100分,考试时间90分钟。
2.答题前,考生务必将姓名、考生号等个人信息填写在答题卡指定位置。
3.考生作答时,请将答案答在答题卡上。选择题每小题选出答案后,用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑;非选择题请用直径0.5毫米黑色墨水签字笔在答题卡上各题的答题区域内作答。超出答题区域书写的答案无效,在试题卷、草稿纸上作答无效。
一、单项选择题:本题共8小题,每小题3分,共24分,在每小题给出的答案中,只有一个符合题目要求。
1.B
2.D
3.C
4.D
5.C
6.D
7.D
8.B
二、多项选择题:本题共4小题,每小题4分,共16分。在每小题给出的答案中有多个符合题目要求,全部选对的得4分,选对但不全的得2分,有选错的得0分。
9.A,D
10.C,D
11.B,C
12.B,D
三、非选择题:本题共5小题,共60分。
13.(1)
(2)降低
(3)0.49;是;图线斜率的值与的值相对误差小于
14.(1)小木块从平台滑出后做平抛运动,水平方向
竖直方向
可得木块飞出时的速度
(2)子弹射入木块的过程中,对系统
解得
木块在平台上滑动过程中做匀减速运动,根据动能定理
解得
15.(1)解:设弹丸击中m1的速率为,弹丸从A到B的运动过程,得
解得
(2)解:设碰后两者速率分别为、。以水平向右为正方向,得
解得
=1.5N
=1.5N
解得
故薄板静止不动
设滑块滑至薄板右侧与薄板右端相碰时,滑块速率为,得
解得
则此时薄板没有碰到玩具,挑战不成功。
16.(1)解:下滑过程m1和m2组成的系统在水平方向动量守恒,有:m1v1=m2v2
系统能量守恒,有
代入数据,联立解得v1 = 2 m/s
(2)解:滑块每次经过CD段系统损耗的机械能
弹簧第一次被压缩至最短时,具有最大的弹性势能,依能量守恒:
(3)解:系统机械能最终被摩擦生热损耗,设滑块m1在CD段运动的总路程为s,有:
解得s=3m
每次通过粗糙部分走过的路程为L,故滑块在CD段运动的次数
考虑到运动过程,可知系统静止时滑块最终停在D点,期间弹簧总共被压缩7次
17.(1)解:到:
在点:
(2)解:到:
设滑块恰好到摆渡车右端与摆渡车共速:
第一次向右运动时:摆渡车加速位移
所以
所以摆渡车至少需要3m
(3)解:滑块第一次向右运动时:
滑块从HI滑回时速度为3m/s
共速时:
摆渡车向左位移:
向左匀速时间:
滑块相对于摆渡车位移:
滑块减速到0需要的位移:
小车未滑出摆渡车
滑块向左减速时间:
所以总时间: