高三物理（2）

1、 高三物理同步測試（2）動(dòng)量和能量本試卷分第I卷（選擇題）和第II卷（非選擇題）兩部分，共150分，考試時(shí)間120分鐘.第I卷（選擇題 共40分）一、選擇題(本題共10小題；每小題4分，共40分。每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，有的只有一個(gè)選項(xiàng)正確，有的有多個(gè)選項(xiàng)正確，全部選對的得4分，選對但不全的得2分，有選錯(cuò)的得0分。)1如圖所示，物體A在水平傳送帶上隨傳送帶一起向右運(yùn)動(dòng)，則 （ ）A摩擦力一定對A做正功B摩擦力一定對A做負(fù)功C摩擦力一定對A不做功D條件不足，不能確定2甲、乙兩物體質(zhì)量相等，并排靜止在光滑的水平面上，現(xiàn)用一水平外力F推動(dòng)甲物體， 同時(shí)給乙一個(gè)與F同方向的瞬時(shí)沖量I，使兩物體開始運(yùn)動(dòng)

2、，當(dāng)兩物體重新相遇時(shí)，下列 說法正確的是 （ ）A甲的動(dòng)量為I B甲的動(dòng)量為2IC所經(jīng)歷的時(shí)間為2I/FD所經(jīng)歷的時(shí)間為I/F3質(zhì)量為m的小球用長度為L的輕繩系住，在豎直平面內(nèi)做圓周運(yùn)動(dòng)，運(yùn)動(dòng)過程中小球受 空氣阻力作用已知小球經(jīng)過最低點(diǎn)時(shí)輕繩受的拉力為7mg，經(jīng)過半周小球恰好能通過 最高點(diǎn)，則此過程中小球克服空氣阻力做的功為 （ ）AmgL/4BmgL/3CmgL/2DmgL 4在一種叫做“蹦極跳”的運(yùn)動(dòng)中，質(zhì)量為m的游戲者身系一根長為L、彈性優(yōu)良的輕質(zhì) 柔軟的橡皮繩，從高處由靜止開始下落1.5L時(shí)達(dá)到最低點(diǎn)，若不計(jì)空氣阻力，則在彈性 繩從原長達(dá)最低點(diǎn)的過程中，以下說法正確的是 （ ）A速度先

3、減小后增大B加速度先減小后增大C動(dòng)能增加了mgLD重力勢能減少了mgL5如圖所示，一輕彈簧左端固定在長木板M的左端，右端與小木塊m連接，且m、M及M 與地面間摩擦不計(jì)開始時(shí)，m和M均靜止，現(xiàn)同時(shí)對m、M施加等大反向的水平恒力 F1和F2，設(shè)兩物體開始運(yùn)動(dòng)以后的整個(gè)運(yùn)動(dòng)過程中，彈簧形變不超過其彈性限度。對于 m、M和彈簧組成的系統(tǒng) （ ）A由于F1、F2等大反向，故系統(tǒng)機(jī)械能守恒B當(dāng)彈簧彈力大小與F1、F2大小相等時(shí)，m、M各自的動(dòng)能最大C由于F1、F2大小不變，所以m、M各自一直做勻加速運(yùn)動(dòng)D由于F1、F2等大反向，故系統(tǒng)的動(dòng)量始終為零6如圖所示，a、b是兩個(gè)帶有同種電荷的小球，用絕緣細(xì)線系于

4、同一點(diǎn)。兩球靜止時(shí)它們 在同一水平線上，與豎直方向的夾角依次為、，且<。若同時(shí)剪斷細(xì)線，不計(jì)空ab 氣阻力，則下列說法中正確的是（ ）A a、b兩小球?qū)⑼瑫r(shí)落到同一水平地面上B落地過程中a小球水平飛行的距離比b小球小C落地過程中a、b小球受到的沖量大小相同D落地瞬間a小球重力的瞬時(shí)功率大于b小球重力的瞬時(shí)功率7加拿大中微子觀察站揭示了中微子失蹤的原因，即觀察到的中微子數(shù)目比理論值少，是 因?yàn)橹形⒆釉谶\(yùn)動(dòng)的過程中，轉(zhuǎn)化成了一個(gè)子和一個(gè)子，對上述轉(zhuǎn)化有以下說法， 其中正確的是 （ ）A該研究過程中牛頓第二定律和動(dòng)量守恒定律都能使用B該研究過程中牛頓第二定律和動(dòng)量守恒定律都不能再使用C若發(fā)現(xiàn)子

5、和中微子的運(yùn)動(dòng)方向一致，則子的運(yùn)動(dòng)方向與中微子的運(yùn)動(dòng)方向也可 能一致D若發(fā)現(xiàn)子和中微子的運(yùn)動(dòng)方向相反，則子的運(yùn)動(dòng)方向與中微子的運(yùn)動(dòng)方向也可 能相反8在質(zhì)量為M的小車中掛有一單擺，擺球的質(zhì)量為m0，小車（和單擺）以恒定的速度v0沿光滑水平地面運(yùn)動(dòng)，與位于正對面的質(zhì)量為m的靜止木塊發(fā)生碰撞，碰撞的時(shí)間極短。在此碰撞過程中，下列哪個(gè)或哪些說法是可能發(fā)生的（ ）A小車、木塊、擺球的速度都發(fā)生變化，分別變?yōu)関1、v2、v3，滿足（M+m0）v0=M v1+mv2+m0v3B擺球的速度不變，小車和木塊的速度變?yōu)関1和v2，滿足Mv0=M v1+mv2C擺球的速度不變，小車和木塊的速度都變?yōu)関，滿足Mv0=

6、（M+m）vD小車和擺球的速度都變?yōu)関1，木塊的速度變?yōu)関2，滿足（M+m0）v0=（M+m0 ）v1 +mv29如圖所示，A、B兩滑塊的質(zhì)量均為m，分別穿在光滑的足夠長的水平固定導(dǎo)桿上，兩導(dǎo) 桿平行，間距為d。用自然長度也為d的輕彈簧連接兩滑塊。開始時(shí)兩滑塊均處于靜止?fàn)?態(tài)，今給滑塊B一個(gè)向右的瞬時(shí)沖量I，則以后滑塊A的最大速度為（ ）ABC D10如圖所示，分別用兩個(gè)恒力F1和F2，先后兩次將質(zhì)量為m的物體從靜止開始沿著同一個(gè)粗糙的固定斜面由底端推到頂端。第一次力F1的方向沿斜面向上，第二次力F2的方向沿水平向右，兩次所用的時(shí)間相同。在這兩個(gè)過程中（ ）AF1和F2所做的功相同mmF1F2

7、B物體機(jī)械能變化相同CF1和F2對物體的沖量大小相同D物體動(dòng)量的變化量相同第卷（非選擇題 共110分）二、本題共2小題，共22分。把答案填在相應(yīng)的橫線上或按題目要求做答。圖甲11（10分）用如圖甲所示的實(shí)驗(yàn)裝置驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律。實(shí)驗(yàn)所用的電源為學(xué)生電源，輸出電壓為6V的交流電和直流電兩種。重錘從高處由靜止開始落下，重錘上拖著的紙帶通過打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打出一系列的點(diǎn)，對紙帶上的點(diǎn)的痕跡進(jìn)行測量，即可驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律。 （1）下面列舉了該實(shí)驗(yàn)的幾個(gè)操作步驟：A按照圖示的裝置安裝器件；B將打點(diǎn)計(jì)時(shí)器接到電源的直流輸出端上；C用天平測量出重錘的質(zhì)量；D釋放懸掛紙帶的夾子，同時(shí)接通電源開關(guān)打出一條紙帶；E

8、測量打出的紙帶上某些點(diǎn)之間的距離；F根據(jù)測量的結(jié)果計(jì)算重錘下落過程中減少的重力勢能是否等于增加的動(dòng)能。其中沒有必要進(jìn)行的或者操作不恰當(dāng)?shù)牟襟E是： 。（填字母代號） （2）利用這個(gè)裝置也可以測量重錘下落的加速度a的數(shù)值。如圖所示。根據(jù)打出的紙帶，選取紙帶上打出的連續(xù)五個(gè)點(diǎn)A、B、C、D、E，測出A點(diǎn)距起始點(diǎn)O的距離為，點(diǎn)A、C間的距離為s1，點(diǎn)C、E間的距離為s2，使用交流電的頻率為f，則根據(jù)這些條件計(jì)算重錘下落的加速度a的表達(dá)式為：a=_。 （3）在驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律的實(shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)，重錘減小的重力勢能總是大于重錘動(dòng)能的增加，其原因主要是因?yàn)樵谥劐N下落過程中存在著阻力的作用，可以通過該實(shí)驗(yàn)裝置測定

9、該阻力的大小。若已知當(dāng)?shù)刂亓铀俣裙J(rèn)的較準(zhǔn)確的值為g，還需要測量的物理量是_。試用這些物理量和紙帶上的測量數(shù)據(jù)表示出重錘在下落的過程中受到的平均阻力大小為F 。12（12分）氣墊導(dǎo)軌是常用的一種實(shí)驗(yàn)儀器。它是利用氣泵使帶孔的導(dǎo)軌與滑塊之間形成氣墊，使滑塊懸浮在導(dǎo)軌上，滑塊在導(dǎo)軌上的運(yùn)動(dòng)可視為沒有摩擦。我們可以用帶有豎直擋板C和D的氣墊導(dǎo)軌以及滑塊A和B來驗(yàn)證動(dòng)量守恒定律，實(shí)驗(yàn)裝置如圖所示（彈簧的長度忽略不計(jì)），采用的實(shí)驗(yàn)步驟如下：A用天平分別測出滑塊A、B的質(zhì)量mA、mB。 B調(diào)整氣墊導(dǎo)軌，使導(dǎo)軌處于水平。C在A和B間放入一個(gè)被壓縮的輕彈簧，用電動(dòng)卡銷鎖定，靜止放置在氣墊導(dǎo)軌上。D用刻度尺測

10、出A的左端至C板的距離L1。E按下電鈕放開卡銷，同時(shí)使分別記錄滑塊A、B運(yùn)動(dòng)時(shí)間的計(jì)時(shí)器開始工作。當(dāng)A、B滑塊分別碰撞C、D擋板時(shí)停止計(jì)時(shí)，記下A、B分別到達(dá)C、D的運(yùn)動(dòng)時(shí)間t1和t2。 （1）實(shí)驗(yàn)中還應(yīng)測量的物理量是_。 （2）利用上述測量的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，驗(yàn)證動(dòng)量守恒定律的表達(dá)式是_，上式中算得的A、B兩滑塊的動(dòng)量大小并不完全相等，產(chǎn)生誤差的原因是_。 （3）利用上述實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)能否測出被壓縮彈簧的彈性勢能的大小？如能，請寫出表達(dá)式。答：_三、本題共6小題，共88分。解答應(yīng)寫出必要的文字說明、重要方程式和主要演算步驟，有數(shù)值計(jì)算的要明確寫出數(shù)值和單位13（14分）2005年7月4日13時(shí)52分，美國

11、宇航局“深度撞擊”號探測器釋放的撞擊器“擊中”目標(biāo)坦普爾號彗星，這次撞擊只能使該彗星自身的運(yùn)行速度出現(xiàn)每秒0.0001mm的改變。探測器上所攜帶的總質(zhì)量達(dá)370kg的彗星“撞擊器”將以每小時(shí)38000km的速度徑直撞向彗星的彗核部分，撞擊彗星后融化消失。試根據(jù)以上數(shù)據(jù)，估算一下彗星的質(zhì)量是多少？（結(jié)果保留一位有效數(shù)字）14（12分）如圖所示，AB為一光滑水平橫桿，桿上套一質(zhì)量為M的小圓環(huán)，環(huán)上系一長為L質(zhì)量不計(jì)的細(xì)繩，繩的另一端拴一質(zhì)量為m的小球，現(xiàn)將繩拉直，且與AB平行，由靜止釋放小球，則當(dāng)線繩與A B成角時(shí)，圓環(huán)移動(dòng)的距離是多少？15（14分）如圖所示，一質(zhì)量為M的平板車B放在光滑水平面上

12、，在其右端放一質(zhì)量為m的小木塊A，mM，A、B間動(dòng)摩擦因數(shù)為，現(xiàn)給A和B以大小相等、方向相反的初速度v0，使A開始向左運(yùn)動(dòng)，B開始向右運(yùn)動(dòng)，最后A不會(huì)滑離B，求：（1）A、B最后的速度大小和方向；（2）從地面上看，小木塊向左運(yùn)動(dòng)到離出發(fā)點(diǎn)最遠(yuǎn)處時(shí)，平板車向右運(yùn)動(dòng)的位移大小。16（16分）2005年10月12日我國“神州”六號載人飛船發(fā)射成功，飛船在軌飛行五天后，于10月17日安全返回主著陸場。這次發(fā)射是人類探索太空歷史上的又一次重要成就，進(jìn)一步鞏固了中國作為世界載人航天大國的地位。設(shè)“神州”六號飛船環(huán)繞地球做圓周運(yùn)動(dòng)，并在此圓軌道上繞行n圈，飛行時(shí)間為t。已知地球半徑為R，地球表面的重力加速度

13、為g。（1）導(dǎo)出飛船在上述圓軌道上運(yùn)行時(shí)離地面高度h的公式（用t、n、R、g表示）（2）飛船在著陸前先進(jìn)行變軌，在預(yù)定地點(diǎn)A處啟動(dòng)飛船上的推進(jìn)器，為了使飛船從圓軌道進(jìn)入橢圓軌道（如圖所示），推進(jìn)器是向前噴氣還是向后噴氣？若瞬時(shí)噴出的氣體質(zhì)量為，噴氣后飛船的速度變?yōu)椋瑖姎獾乃俣葢?yīng)為多大？（涉及動(dòng)量問題時(shí)，噴出氣體的質(zhì)量相對飛船質(zhì)量可忽略不計(jì)）17（16分）一個(gè)質(zhì)量m=0.20kg的小球系于輕質(zhì)彈簧的一端，且套在光滑豎立的圓環(huán)上的B點(diǎn)，彈簧的上端固定于環(huán)的最高點(diǎn)A，環(huán)的半徑R=0.5m，彈簧的原長=0.50m，勁度系數(shù)為4.8N/m，如圖所示。若小球從圖中所示位置B點(diǎn)由靜止開始滑動(dòng)到最低點(diǎn)C時(shí)，彈

14、簧的彈性勢能EP=60J求：（1）小球到C點(diǎn)時(shí)的速度vC的大?。唬?）小球在C點(diǎn)時(shí)對環(huán)的作用力大小和方向（g取10m/s2）18（16分）如圖所示，光滑水平面上放有用絕緣材料制成的“L”型滑板，其質(zhì)量為M，平面部分的上表面光滑且足夠長。在距滑板的A端為l的B處放置一個(gè)質(zhì)量為m、帶電荷量為+q的物體C（可視為質(zhì)點(diǎn)），在水平的勻強(qiáng)電場作用下，由靜止開始運(yùn)動(dòng)。已知：M=3m，電場強(qiáng)度為E。假設(shè)物體C在運(yùn)動(dòng)及與滑板A端相碰過程中電荷量不變。 （1）求物體C第一次與滑板A端相碰前瞬間的速度大小。 （2）若物體C與滑板A端相碰的時(shí)間極短，而且碰后彈回的速度大小是碰前速度大小的，求滑板被碰后的速度大小。 （

15、3）求物體C從開始運(yùn)動(dòng)到與滑板A第二次碰撞這段時(shí)間內(nèi)，電場力對物體C做的功。ABCEl參考答案1D（物體A隨傳送帶的運(yùn)動(dòng)有三種可能情況，加速、減速或勻速，摩擦力做功情況不明確。）2BC（兩物體相遇時(shí)位移相等，即，得，甲的動(dòng)量為mv=2mv0=2I，所用時(shí)間為v/a=2I/F，故BC正確）3C （由牛頓運(yùn)動(dòng)定律得，小球經(jīng)過最低點(diǎn)時(shí)7mg-mg=mv12/L，小球恰好能通過最高點(diǎn)，則mg=mv22/L，由動(dòng)能定理得，mv12/2- mv22/2=mg2L-Wf，解以上各式得，Wf= mgL/2，故選項(xiàng)C正確。）4B（開始一段，物體變加速下落，a減小，v增大；后來一段，物體變減速下落，a增大，v減小

16、。故選項(xiàng)B正確。）5BD（由于F1、F2對系統(tǒng)做功之和不為零，故系統(tǒng)機(jī)械能不守恒，A錯(cuò)誤；當(dāng)彈簧彈力大小與F1、F2大小相等時(shí)，速度達(dá)到最大值，故各自的動(dòng)能最大，B正確；由于彈力是變化的，m、M所受合力是變化的，不會(huì)做勻加速運(yùn)動(dòng)，C錯(cuò)誤；由于F1、F2等大反向，對系統(tǒng)的合沖量始終為零，故系統(tǒng)的動(dòng)量始終為零，D正確。）6ABD（由<知，ma>mb，剪斷細(xì)線后，兩小球豎直方向做自由落體運(yùn)動(dòng)，故下落時(shí)間相同，A正確；水平方向上兩球受的庫侖力大小相等，a球加速度小，水平飛行的距離比b小球小，B正確；兩球所受合力不同，沖量不同，C正確；落地瞬間兩球豎直分速度相等，a小球重力的瞬時(shí)功率大。D正

17、確）7C（本題考查動(dòng)量守恒及學(xué)生對牛頓第二定律和動(dòng)量守恒定律使用條件的理解。）8BC（由于碰撞時(shí)間極短，擺球仍保持原來的速度大小和方向。）9B（彈簧恢復(fù)原長時(shí)，A的加速度為零，速度才達(dá)最大。由系統(tǒng)動(dòng)量守恒和機(jī)械能守恒可得B選項(xiàng)正確。）10BD（兩次物體的位移和運(yùn)動(dòng)時(shí)間都相等，所以末速度相同，物體機(jī)械能增量和動(dòng)量增量都相同，B、D正確。F2作用下，摩擦力大，產(chǎn)生的內(nèi)能多，故F2做的功多；F2大于F1，F(xiàn)2的沖量大。）11（10分）（1）B C D （3分）（2） （4分）（3）重錘質(zhì)量m， （3分）12（12分）（1）B的右端至D板的距離L2（3分）（2）（4分）， 測量時(shí)間、距離等存在誤差，由

18、于阻力、氣墊導(dǎo)軌不水平等造成誤差。（學(xué)生只要答對其中兩點(diǎn)即可）（2分）（3）能測出彈性勢能的大小，其表達(dá)式為。（3分）13（14分）解：以彗星和撞擊器組成的系統(tǒng)為研究對象，設(shè)彗星的質(zhì)量為M，初速度為v01，撞擊器質(zhì)量m=370kg，速度v02=38000km/h=1.1×104m/s，撞擊后速度為v由動(dòng)量守恒定律得： （4分）由于M遠(yuǎn)大于m，所以，上式可以化為： （3分）解得： （2分）由題給信息知，撞擊后彗星的運(yùn)行速度改變了0.0001 mm/s，即m/s （2分）代入式解得 M4×1013kg （3分）14（12分）解：系統(tǒng)在水平方向不受外力，該方向上動(dòng)量守恒。設(shè)細(xì)繩與

19、AB成角時(shí)小球的水平速度為v，圓環(huán)的水平速度為V，則由水平方向動(dòng)量守恒有：MV=mv （4分）因?yàn)槿我鈺r(shí)刻V與v均滿足這一關(guān)系，加之時(shí)間相同，公式中的V和v可分別用其水平位移替代，則上式可寫為： Md=mL（1-cos）-d （6分）解得圓環(huán)移動(dòng)的距離： d=mL（1-cos）/（M+m） （2分）15（14分）解析：（1）由A、B系統(tǒng)動(dòng)量守恒定律得：Mv0-mv0=（M+m）v （4分）所以v=v0 ，方向向右（2分）（2）A向左運(yùn)動(dòng)速度減為零時(shí)，到達(dá)最遠(yuǎn)處，此時(shí)板車移動(dòng)位移為s，速度為v，則由動(dòng)量守恒定律得：Mv0-mv0=Mv（3分）對板車應(yīng)用動(dòng)能定理得：-mgs=mv2-mv02（3分）聯(lián)立解得：s=v02（2分）16（16分）解：（1）設(shè)地球質(zhì)量為M，飛船質(zhì)量為m，引力常量為G，在圓軌道上運(yùn)行周期為T，由萬有引力定律和牛頓第二定律得 （3分）由題意得 （2分）飛船在地面上時(shí) （2分）由以上各式得，離地面的高度 （2分）（2）推進(jìn)器應(yīng)向前噴氣，使飛船減速。飛船在圓軌道上的運(yùn)行速