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人教版（2019）高中物理选择性必修一月考测试卷（一）（教师+学生）
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这是一份人教版（2019）高中物理选择性必修一月考测试卷（一）（教师+学生），文件包含人教版2019高中物理选择性必修一月考测试卷一教师docx、人教版2019高中物理选择性必修一月考测试卷一学生docx等2份试卷配套教学资源，其中试卷共27页， 欢迎下载使用。
学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________
一、单选题（本题共7小题，每小题4分，共28分。）
1．物理是源自于生活的科学，只要细心观察，生活中处处皆是物理。下列生活中的情景说法正确的是（ ）
A．在没有空气的宇宙空间，火箭无法利用反冲进行加速
B．当静止的章鱼向前喷水时，可使身体向前运动
C．在船头和码头安装旧轮胎是为了延长作用时间，以减小码头对船的冲量
D．体操运动员在落地时总要屈腿是为了减小动量的变化率，使运动员避免受伤
【来源】湖南省长沙市南雅中学2023-2024学年高二上学期第一次月考物理试题
【答案】D
【详解】A．火箭的加速利用了反冲原理，靠喷出气流的反作用力进行加速，没有空气也可以，故A错误；
B．章鱼通过身体前面的孔喷向前水，利用反冲可以使身体向后运动，故B错误；
C．在船头和码头安装旧轮胎是为了延长作用时间，以减小码头对船的作用力，故C错误；
D．体操运动员在落地时总要屈腿是为了减小地面对运动员的动量变化率，动量变化率等于合力，因此减小了地面冲击力，使运动员避免受伤，故D正确。
故选D。
2．2022年北京冬奥会在某次冰壶比赛中，如图所示：蓝壶静止在大本营Q处，材质相同，质量相等的红壶与蓝壶发生正碰，在摩擦力作用下最终分别停在M点和N点。下列说法正确的是（ ）
A．碰后两壶所受摩擦力的冲量相同
B．两壶碰撞过程为弹性碰撞
C．碰后蓝壶速度约为红壶速度的4倍
D．红壶碰前速度约为碰后速度的3倍
【来源】湖南省永州市新田县第一中学2022-2023学年高三下学期期中物理试题
【答案】D
【详解】A．碰后两壶运动距离不相同，则碰后两球速度不相同，因此动量的变化量不相同，根据动量定理可知后两壶所受摩擦力的冲量不相同，A错误；
C．碰后红壶运动的距离为
蓝壶运动的距离为
二者质量相同，二者碰后的所受摩擦力相同，即二者做减速运动的加速度相同，对红壶有
对蓝壶有
联立可得
即碰后蓝壶速度约为红壶速度的2倍，C错误；
D．设红壶碰前速度为，根据动量守恒，则有
解得
即红壶碰前速度约为碰后速度的3倍，D正确；
B．碰前的动能为
碰后动能为
比较可知，有
机械能不守恒，即不是弹性碰撞，B错误。
故选D。
3．关于简谐运动，下列说法中正确的是（ ）
A．频率是单位时间内完成全振动的次数
B．位移减小时，加速度减小，速度减小
C．简谐运动的轨迹一定是正弦或余弦曲线
D．位移的方向总跟加速度的方向相反，跟速度的方向相同
【来源】山东省德州市第一中学2022-2023学年高二上学期期末复习物理试题（二）
【答案】A
【详解】A．频率是单位时间内完成全振动的次数，选项A正确；
B．位移减小时，回复力减小，则加速度减小，但是速度增加，选项B错误；
C．简谐运动的轨迹是直线，其位移随时间变化图像一定是正弦或余弦曲线，选项C错误；
D．位移的方向总跟加速度的方向相反，跟速度的方向可能相同，也可能相反，选项D错误。
故选A。
4．如图所示，一带负电粒子（不计重力）质量为m、电荷量大小为q，以初速度沿两板中央水平方向射入水平放置、距离为d、电势差为U的一对平行金属板间，经过一段时间从两板间飞出，在此过程中，已知粒子动量变化量的大小为，下列说法中不正确的是（ ）
A．粒子在两板间运动的加速度大小为
B．粒子从两板间离开时的速度大小为
C．金属板的长度为
D．入射点与出射点间的电势差为
【来源】北京市北京师范大学附属实验中学2023-2024学年高三下学期测试一物理试题
【答案】B
【详解】A．粒子在电场中运动，根据牛顿第二定律有
解得粒子在两板间运动的加速度大小为
故A正确，不符合题意；
BC．由于粒子在电场中做类平抛运动，水平方向做匀速直线运动，则水平方向动量的变化量为0，竖直方向做初速度为零的匀加速直线运动，则速度的变化量即为粒子离开电场时竖直方向的末速度，因此可得
则粒子从两板间离开时的速度
粒子在两板间运动的时间为
金属板的长度
故B错误，符合题意，C正确，不符合题意；
D．设入射点与出射点之间的电势差为，根据动能定理可得
解得
故D正确，不符合题意。
故选B。
5．如图所示，质量m1=3kg且足够长的小车静止在光滑的水平面上，现有质量m2=2kg可视为质点的物块，以水平向右的速度v0=2m/s从左端滑上小车，物块与车上表面间的动摩擦因数μ=0.5，最后恰好不掉下小车且与小车保持相对静止，g取10m/s2。在这一过程中，下列说法正确的是（ ）
A．系统最后共同运动的速度为1.2m/s
B．系统损失的机械能为4.8J
C．小车获得的最大动能为0.96J
D．物块克服摩擦力做的功为4J
【来源】陕西省2022-2023学年高二下学期5月月考物理试题
【答案】C
【详解】A．由物块与小车组成的系统动量守恒得
则
故A错误；
B．由能量守恒可知，系统损失的机械能为
故B错误；
C．当物块与小车到达共速时，小车的速度最大，动能最大，为
故C正确；
D．整个过程中对物块由动能定理可知
故D错误。
故选C。
6．两个小铁块A和B，分别从高度相同的都是光滑的斜面和圆弧斜面的顶点滑到底部，如图所示。如果它们的初速度都为零，则下列说法正确的是（ ）
A．它们到达底部时速度相同B．它们到达底部时动量相等
C．它们到达底部时动能相等D．整个过程中合外力的冲量不同
【来源】上海市实验学校2022-2023学年高一下学期期末物理试题
【答案】D
【详解】AC．小铁块从顶点到底部过程，根据动能定理可得
可得小铁块到达底部的速度大小为
小铁块到达底部的动能为
可知小铁块A和B到达底部时速度大小相等，方向不同；由于不知道小铁块A和B的质量关系，所以无法判断小铁块A和B到达底部时的动能大小关系，故AC错误；
BD．根据动量定理可得
由于不知道小铁块A和B的质量关系，所以无法判断小铁块A和B到达底部时的动量大小关系；由于小铁块A和B到达的速度方向不同，可知整个过程中铁块的动量变化不相同，则合外力的冲量不同，故B错误，D正确。
故选D。
7．如图所示，一辆装满西瓜的货车静止在平直道路上，车厢中西瓜A的质量为m，重力加速度大小为g，现货车从静止开始经时间t速度增加到v，在此过程中，下列说法正确的是（ ）
A．周围西瓜对西瓜A的冲量大小为mv
B．西瓜A受到的重力在时间t内的冲量为0
C．外界对西瓜A的总冲量大小为mv
D．其他条件不变的情况下，时间t越短，外界对西瓜A的总冲量越大
【来源】河北省承德市部分学校2022-2023学年高二上学期10月月考物理试题
【答案】C
【详解】ABC．根据动量定理可知外界对西瓜的总冲量
方向水平向左，重力对西瓜的冲量为
方向竖直向下，根据平行四边形法则，可知周围西瓜对西瓜A的冲量大小为
故C正确，AB错误；
D．西瓜的加速度不变，可知西瓜所受合外力不变，根据
可知其他条件不变的情况下，时间t越短，外界对西瓜A的总冲量越小，故D错误。
故选C。
二、多选题（本题共3小题，每小题5分，部分选对得3分，有选错的得0分，共15分。）
8．如图，倾角为30°的光滑斜面固定在水平地面上，斜面底端有一垂直于斜面的固定挡板，质量均为4kg的A、B两物体用轻弹簧拴接。对物体B施加一沿斜面向下的压力F，使B静止于P点。撤掉力F，当B运动至最高点时，A刚要离开挡板。已知弹簧的劲度系数为200N/m，重力加速度，弹簧始终处于弹性限度内。下列说法正确的是（ ）
A．物体B运动过程中，A、B和弹簧组成的系统机械能及动量均守恒
B．物体B静止于P点时弹簧的形变量是0.3m
C．物体B静止于P点时，压力F的大小为40N
D．弹簧弹性势能最大值为8J
【来源】山东省青岛市四区2023-2024学年高三上学期期中联考物理试题
【答案】BC
【详解】A．物体B运动过程中，对A、B、弹簧组成的系统只有重力和弹力做功，系统的机械能守恒，可系统在沿斜面方向受合外力不等于零，因此系统的动量不守恒，故A错误；
BC．当B运动至最高点时，A刚要离开挡板，对A由共点力平衡条件得
kx1=mgsinθ
B在最高点时受弹力方向沿斜面向下，此时加速度最大，对B，由牛顿第二定律得
kx1+mgsinθ=ma
联立解得
a=2gsinθ
由简谐运动的对称性，当物体B运动到最低点时，加速度最大，大小仍为a，方向沿斜面向上，在撤去压力F的瞬间，B所受合外力大小就等于撤去的压力F的大小，由牛顿第二定律得
F=ma=2mgsinθ
代入数据得
F=40N
物体B静止于P点时弹簧的形变量
故BC正确；
D．在P点时弹力最大，弹性势能最大
故D错误。
故选BC。
9．如图所示，竖直面内一倾角的倾斜轨道与一足够长的水平轨道通过一小段光滑圆弧平滑连接，质量的小物块B静止于水平轨道的最左端。质量的小物块A在倾斜轨道上从静止开始下滑，释放点到水平轨道的高度，一段时间后A与B发生弹性碰撞（碰撞时间极短），重力加速度大小，两物块与轨道间的动摩擦因数均为0.5，不计空气阻力，，则（ ）
A．物块A沿倾斜轨道上升的最大高度为0.12m
B．物块A在水平轨道上运动的位移大小为0.1m
C．物块B在水平轨道上运动的位移大小为0.4m
D．整个过程中物块A克服摩擦力做的功为0.2J
【来源】2023届陕西省商洛市镇安中学高三下学期模拟考试理综物理试题
【答案】AC
【详解】A．设碰撞前瞬间，A的速度大小为v，由动能定理有
解得
由动量守恒定律和机械能守恒定律有
解得
设物块A沿倾斜轨道上升的最大高度为h，则有
解得
故A正确；
B．设物块A返回水平轨道时的速度为，物块A在水平轨道上运动的位移为，在斜面上由动能定理得
在水平面上
解得
故B错误；
C．对B物体由动能定理得
则物块B在水平轨道上运动的位移
故C项正确；
D．整个过程中由能量守恒得物块A克服摩擦力做的功
D项错误。
故选AC。
10．如图所示，ad、bd、cd是竖直面内三根固定的光滑细杆，a、b、c、d位于同一圆周上，a点为圆周的最高点，d点为圆周的最低点。每根杆上都套着一个质量相同的小滑环（图中未画出），三个滑环分别从a、b、c处释放（初速度为零），关于它们下滑的过程，下列说法正确的是（ ）
A．重力对它们的冲量相同B．弹力对它们的冲量相同
C．合外力对它们的冲量相同D．它们的动能增量不同
【来源】选择性必修第一册人教版（2019） 章末检测卷（一） 动量守恒定律
【答案】AD
【详解】A．设圆的半径为，小滑环从其中一光滑细杆滑下，光滑细杆与竖直方向的夹角为，则有
，
解得
可知小滑环下滑所用时间只与圆的半径有关，则三个滑环分别从a、b、c处释放，它们下滑的过程所用时间相等，根据
可知重力对它们的冲量相同，故A正确；
B．由于三种情形下弹力的大小和方向均不同，则弹力对它们的冲量不相同，故B错误；
C．合外力对小圆环的冲量为
由于角度不同，可知合外力对它们的冲量不相同，故C错误；
D．小滑环下滑到最低点时的速度大小为
由于角度不同，可知三个滑环的末速度大小不相等，末动能不相等，则动能的增量不同，故D正确。
故选AD。
三、实验题（本题共2小题，每题8分，共16分。）
11．某实验小组验证动量守恒定律。主要实验器材有：两个质量不同的滑块、天平、两个相同的轻弹簧、两个压力传感器及其配件、气垫导轨及其配件。
用天平测出两个滑块的质量分别为、，用充气泵给气垫导轨充气，调节气垫导轨使其水平，并将两劲度系数均为k的轻质弹簧水平固定在压力传感器上，如图所示。水平向右推滑块，使右侧弹簧适当压缩并锁定，压力传感器A记录最大压力为，静止释放，与发生碰撞后粘在一起向左运动，并压缩左侧弹簧，压力传感器B记录最大压力为。回答以下问题：
(1)已知弹簧的弹性势能表达式为（k为弹簧的劲度系数，x为弹簧的压缩量），则释放后，右侧弹簧对做的功为 （用k和表示）。
(2)若和碰撞前后动量守恒，则应满足关系式 （用、、和表示），碰撞过程损失的机械能为 （用k、和表示）。
【来源】河南省安阳市林州市2023-2024学年高二下学期3月月考物理试题
【答案】(1)
(2)
【详解】（1）刚释放瞬间，弹簧的压缩量为
根据功能关系可知释放后，右侧弹簧对做的功为
（2）[1]释放后，根据动能定理可得
解得获得的速度为
与发生碰撞后粘在一起向左运动，并压缩左侧弹簧，压力传感器B记录最大压力为，设碰后共同速度为，压缩左侧弹簧的最大压缩量为，则有
解得
若和碰撞前后动量守恒，则有
联立可得应满足关系式
[2]碰撞过程损失的机械能为
12．如图甲所示，小车的前端固定有力传感器，能测出小车所受的拉力，小车上固定遮光条宽为d，小车放在安装有定滑轮和两个光电门A、B的光滑轨道上，用不可伸长的细线将质量为M的小车与质量为m的重物相连，轨道放在水平桌面上，细线与轨道平行，滑轮质量、摩擦不计。
（1）实验过程中 （填“需要”或“不需要”）满足M远大于m；
（2）实验主要步骤如下：
①测量小车、传感器及遮光条的总质量M，测量两光电门间的距离L。
②由静止释放小车，小车在细线拉动下运动，记录传感器的示数F，记录遮光条通过光电门A、B时的挡光时间tA、tB及遮光条从A到B的时间t。
（3）利用该装置验证动能定理的表达式为FL = ；
（4）利用该装置验证动量定理的表达式为Ft = 。（以上两空均用字母M、d、tA、tB表示）
【来源】广西玉林市普通高中2021-2022学年高二下学期期末理科综合物理试题
【答案】 不需要
【详解】（1）[1]实验中可通过力传感器来直接测量细线的拉力，不需要近似的将重物的重力约等于细线的拉力，故实验中不需要满足M远大于m。
（3）[2]小车通过光电门A、B时的速度分别为
以小车为研究对象，小车通过光电门A、B时，合力做功为
小车通过光电门A、B时动能的变化量为
则验证动能定理的表达式为
（4）[3]以小车为研究对象，小车通过光电门A、B过程中，合力的冲量为
小车通过光电门A、B时动量的变化量为
则验证动量定理的表达式为
四、解答题（本题共3小题，共41分。）
13．（12分）如图所示，把一个质量m=0.2kg的小球放在高度h=5.0m的直杆的顶端。一颗质量m'=0.01kg的子弹以v0=500m/s的速度沿水平方向击中小球，并以v'=100m/s的速度穿出小球。取重力加速度g=10m/s2，不计空气阻力。求：
（1）小球沿水平飞出时的速度大小v。
（2）小球落地处离杆的水平距离s。
（3）子弹穿过小球过程中系统损失的机械能。
【来源】北京市房山区2023-2024学年高二下学期期中物理试卷
【答案】（1）；（2）20m；（3）
【详解】（1）子弹穿过小球的过程，子弹与小球的系统动量守恒。取水平向右为正方向，则
解得
（2）小球做平抛运动，有
小球落地处离杆的水平距离为
联立，解得
（3）子弹穿过小球过程中系统损失的机械能
14．（14分）如图所示，带有光滑弧形槽的滑块质量为静止放在水平面上，其中圆弧轨道对应的圆心角为，半径，同一竖直平面内的固定光滑半圆轨道cd的半径为，c、d两点为半圆轨道竖直直径的两个端点，轨道与水平面相切于c点，b点左侧水平轨道光滑、bc段粗糙，且。两质量分别为、的物体P、Q放在水平。轨道上，两滑块之间有一轻弹簧（弹簧与两滑块均不连接），用外力将轻弹簧压缩一定量后用细线将两滑块拴接在一起，开始弹簧储存的弹性势能。某时刻将细线烧断，弹簧将两滑块弹开（两滑块与弹簧分离时，滑块P未滑上弧形槽，滑块Q未滑到b点），此后滑块P冲上弧形槽。两滑块均可看成质点，重力加速度g取。
（1）若物体Q刚好能通过d点，求物体Q与bc段地面的动摩擦因数；
（2）通过计算分析滑块P能否从弧形槽的左侧冲出，若能，求出滑块P上升的最高点，若不能，求出滑块P和弧形槽分离时各自的速度大小。
【来源】广东省河源中学2022-2023学年高三上学期10月教学质量检测物理试题
【答案】（1）；（2）不能，，
【详解】（1）弹簧将两滑块弹开的过程中，系统的动量守恒、机械能守恒，以向左的方向为正方向，则有
解得
、
若Q恰能经过d点，则在d点的速度满足
Q从b点运动到半圆轨道最高点d，由动能定理有
联立解得
（2）滑块P以的速度冲上弧形槽，滑块P与弧形槽相互作用的过程中水平方向动量守恒，系统的机械能守恒，设滑块P不能从弧形槽的左侧冲出，则滑块P运动到弧形槽的最高点时的速度为。则有
解得
此时滑块P距离水平面的高度为，则有
解得
因
则滑块P恰好不能从最高点冲出，然后滑块P沿弧形轨道返回，滑块P返回到底端时的速度为、弧形槽的速度为，由动量守恒定律和机械能守恒定律得
解得
、
15．（15分）如图所示，传送带以的速度沿顺时针方向匀速转动，左端到右端的距离，左右两侧紧靠光滑水平地面，传送带上表面与水平地面等高，右侧水平地面上放置一质量为各面均光滑的四分之一圆弧滑块Q，Q的圆弧轨道最低点与地面相切。质量的小物块P以的初速度从左端滑上传送带，已知物块与传送带间的动摩擦因数，重力加速度。
（1）求小物块P第一次到达传送带右端的速度大小；
（2）若，物块恰能运动到圆弧轨道最高点，求四分之一圆弧滑块Q的半径；
（3）为了使小物块P只能从左端滑上圆弧滑块Q一次，求圆弧滑块Q的质量范围。
【来源】重庆市西南大学附中 重庆育才中学拔尖强基联盟2023-2024学年高三上学期12月联合考试物理试题
【答案】（1）；（2）1m；（3）或
【详解】（1）小物块刚滑上传送带时做匀加速直线运动，加速度大小为
假设小物块第一次到达传送带右端时能与传送带共速，则从滑上传送带到共速所需时间为
此过程小物块的位移为
即小物块第一次到达传送带右端时恰好与传送带共速，故此时速度大小为；
（2）物块和传送带再一起匀速运动一段后滑上圆弧滑块，设圆弧滑块的半径为R，物块运动到圆弧轨道最高点的过程，水平方向上动量守恒，取水平向右为正方向，有
由机械能守恒可得
联合解得
（3）设物块离开圆弧滑块时，小物块的速度大小为v2，圆弧滑块的速度大小为v3，由动量守恒定律和机械能守恒定律有
解得
小物块P只能从左端滑上圆弧滑块Q一次，则有
a．小物块与圆弧滑块速度同向或静止，即
解得
b．小物块与圆弧滑块速度反向，此时
即
设小物块向左在传送带匀减速直线运动到速度为零的位移大小为，则
若
即当时，小物块将向左滑出传送带，不再右滑，不再会滑上圆弧滑块，若
即，则小物块在传送带上匀减速直线运动到速度为零后，再反向做匀加速直线运动，且加速度大小不变，位移大小不变，根据对称性可知小物块再次运动到传送带右端时速度大小不变，方向相反，即
此时小物块不能从左端滑上圆弧滑块需要
解得
综合a、b分析可得小物块P只能从左端滑上圆弧滑块Q一次圆弧滑块Q的质量范围为
或
学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________
一、单选题（本题共7小题，每小题4分，共28分。）
1．物理是源自于生活的科学，只要细心观察，生活中处处皆是物理。下列生活中的情景说法正确的是（ ）
A．在没有空气的宇宙空间，火箭无法利用反冲进行加速
B．当静止的章鱼向前喷水时，可使身体向前运动
C．在船头和码头安装旧轮胎是为了延长作用时间，以减小码头对船的冲量
D．体操运动员在落地时总要屈腿是为了减小动量的变化率，使运动员避免受伤
【来源】湖南省长沙市南雅中学2023-2024学年高二上学期第一次月考物理试题
【答案】D
【详解】A．火箭的加速利用了反冲原理，靠喷出气流的反作用力进行加速，没有空气也可以，故A错误；
B．章鱼通过身体前面的孔喷向前水，利用反冲可以使身体向后运动，故B错误；
C．在船头和码头安装旧轮胎是为了延长作用时间，以减小码头对船的作用力，故C错误；
D．体操运动员在落地时总要屈腿是为了减小地面对运动员的动量变化率，动量变化率等于合力，因此减小了地面冲击力，使运动员避免受伤，故D正确。
故选D。
2．2022年北京冬奥会在某次冰壶比赛中，如图所示：蓝壶静止在大本营Q处，材质相同，质量相等的红壶与蓝壶发生正碰，在摩擦力作用下最终分别停在M点和N点。下列说法正确的是（ ）
A．碰后两壶所受摩擦力的冲量相同
B．两壶碰撞过程为弹性碰撞
C．碰后蓝壶速度约为红壶速度的4倍
D．红壶碰前速度约为碰后速度的3倍
【来源】湖南省永州市新田县第一中学2022-2023学年高三下学期期中物理试题
【答案】D
【详解】A．碰后两壶运动距离不相同，则碰后两球速度不相同，因此动量的变化量不相同，根据动量定理可知后两壶所受摩擦力的冲量不相同，A错误；
C．碰后红壶运动的距离为
蓝壶运动的距离为
二者质量相同，二者碰后的所受摩擦力相同，即二者做减速运动的加速度相同，对红壶有
对蓝壶有
联立可得
即碰后蓝壶速度约为红壶速度的2倍，C错误；
D．设红壶碰前速度为，根据动量守恒，则有
解得
即红壶碰前速度约为碰后速度的3倍，D正确；
B．碰前的动能为
碰后动能为
比较可知，有
机械能不守恒，即不是弹性碰撞，B错误。
故选D。
3．关于简谐运动，下列说法中正确的是（ ）
A．频率是单位时间内完成全振动的次数
B．位移减小时，加速度减小，速度减小
C．简谐运动的轨迹一定是正弦或余弦曲线
D．位移的方向总跟加速度的方向相反，跟速度的方向相同
【来源】山东省德州市第一中学2022-2023学年高二上学期期末复习物理试题（二）
【答案】A
【详解】A．频率是单位时间内完成全振动的次数，选项A正确；
B．位移减小时，回复力减小，则加速度减小，但是速度增加，选项B错误；
C．简谐运动的轨迹是直线，其位移随时间变化图像一定是正弦或余弦曲线，选项C错误；
D．位移的方向总跟加速度的方向相反，跟速度的方向可能相同，也可能相反，选项D错误。
故选A。
4．如图所示，一带负电粒子（不计重力）质量为m、电荷量大小为q，以初速度沿两板中央水平方向射入水平放置、距离为d、电势差为U的一对平行金属板间，经过一段时间从两板间飞出，在此过程中，已知粒子动量变化量的大小为，下列说法中不正确的是（ ）
A．粒子在两板间运动的加速度大小为
B．粒子从两板间离开时的速度大小为
C．金属板的长度为
D．入射点与出射点间的电势差为
【来源】北京市北京师范大学附属实验中学2023-2024学年高三下学期测试一物理试题
【答案】B
【详解】A．粒子在电场中运动，根据牛顿第二定律有
解得粒子在两板间运动的加速度大小为
故A正确，不符合题意；
BC．由于粒子在电场中做类平抛运动，水平方向做匀速直线运动，则水平方向动量的变化量为0，竖直方向做初速度为零的匀加速直线运动，则速度的变化量即为粒子离开电场时竖直方向的末速度，因此可得
则粒子从两板间离开时的速度
粒子在两板间运动的时间为
金属板的长度
故B错误，符合题意，C正确，不符合题意；
D．设入射点与出射点之间的电势差为，根据动能定理可得
解得
故D正确，不符合题意。
故选B。
5．如图所示，质量m1=3kg且足够长的小车静止在光滑的水平面上，现有质量m2=2kg可视为质点的物块，以水平向右的速度v0=2m/s从左端滑上小车，物块与车上表面间的动摩擦因数μ=0.5，最后恰好不掉下小车且与小车保持相对静止，g取10m/s2。在这一过程中，下列说法正确的是（ ）
A．系统最后共同运动的速度为1.2m/s
B．系统损失的机械能为4.8J
C．小车获得的最大动能为0.96J
D．物块克服摩擦力做的功为4J
【来源】陕西省2022-2023学年高二下学期5月月考物理试题
【答案】C
【详解】A．由物块与小车组成的系统动量守恒得
则
故A错误；
B．由能量守恒可知，系统损失的机械能为
故B错误；
C．当物块与小车到达共速时，小车的速度最大，动能最大，为
故C正确；
D．整个过程中对物块由动能定理可知
故D错误。
故选C。
6．两个小铁块A和B，分别从高度相同的都是光滑的斜面和圆弧斜面的顶点滑到底部，如图所示。如果它们的初速度都为零，则下列说法正确的是（ ）
A．它们到达底部时速度相同B．它们到达底部时动量相等
C．它们到达底部时动能相等D．整个过程中合外力的冲量不同
【来源】上海市实验学校2022-2023学年高一下学期期末物理试题
【答案】D
【详解】AC．小铁块从顶点到底部过程，根据动能定理可得
可得小铁块到达底部的速度大小为
小铁块到达底部的动能为
可知小铁块A和B到达底部时速度大小相等，方向不同；由于不知道小铁块A和B的质量关系，所以无法判断小铁块A和B到达底部时的动能大小关系，故AC错误；
BD．根据动量定理可得
由于不知道小铁块A和B的质量关系，所以无法判断小铁块A和B到达底部时的动量大小关系；由于小铁块A和B到达的速度方向不同，可知整个过程中铁块的动量变化不相同，则合外力的冲量不同，故B错误，D正确。
故选D。
7．如图所示，一辆装满西瓜的货车静止在平直道路上，车厢中西瓜A的质量为m，重力加速度大小为g，现货车从静止开始经时间t速度增加到v，在此过程中，下列说法正确的是（ ）
A．周围西瓜对西瓜A的冲量大小为mv
B．西瓜A受到的重力在时间t内的冲量为0
C．外界对西瓜A的总冲量大小为mv
D．其他条件不变的情况下，时间t越短，外界对西瓜A的总冲量越大
【来源】河北省承德市部分学校2022-2023学年高二上学期10月月考物理试题
【答案】C
【详解】ABC．根据动量定理可知外界对西瓜的总冲量
方向水平向左，重力对西瓜的冲量为
方向竖直向下，根据平行四边形法则，可知周围西瓜对西瓜A的冲量大小为
故C正确，AB错误；
D．西瓜的加速度不变，可知西瓜所受合外力不变，根据
可知其他条件不变的情况下，时间t越短，外界对西瓜A的总冲量越小，故D错误。
故选C。
二、多选题（本题共3小题，每小题5分，部分选对得3分，有选错的得0分，共15分。）
8．如图，倾角为30°的光滑斜面固定在水平地面上，斜面底端有一垂直于斜面的固定挡板，质量均为4kg的A、B两物体用轻弹簧拴接。对物体B施加一沿斜面向下的压力F，使B静止于P点。撤掉力F，当B运动至最高点时，A刚要离开挡板。已知弹簧的劲度系数为200N/m，重力加速度，弹簧始终处于弹性限度内。下列说法正确的是（ ）
A．物体B运动过程中，A、B和弹簧组成的系统机械能及动量均守恒
B．物体B静止于P点时弹簧的形变量是0.3m
C．物体B静止于P点时，压力F的大小为40N
D．弹簧弹性势能最大值为8J
【来源】山东省青岛市四区2023-2024学年高三上学期期中联考物理试题
【答案】BC
【详解】A．物体B运动过程中，对A、B、弹簧组成的系统只有重力和弹力做功，系统的机械能守恒，可系统在沿斜面方向受合外力不等于零，因此系统的动量不守恒，故A错误；
BC．当B运动至最高点时，A刚要离开挡板，对A由共点力平衡条件得
kx1=mgsinθ
B在最高点时受弹力方向沿斜面向下，此时加速度最大，对B，由牛顿第二定律得
kx1+mgsinθ=ma
联立解得
a=2gsinθ
由简谐运动的对称性，当物体B运动到最低点时，加速度最大，大小仍为a，方向沿斜面向上，在撤去压力F的瞬间，B所受合外力大小就等于撤去的压力F的大小，由牛顿第二定律得
F=ma=2mgsinθ
代入数据得
F=40N
物体B静止于P点时弹簧的形变量
故BC正确；
D．在P点时弹力最大，弹性势能最大
故D错误。
故选BC。
9．如图所示，竖直面内一倾角的倾斜轨道与一足够长的水平轨道通过一小段光滑圆弧平滑连接，质量的小物块B静止于水平轨道的最左端。质量的小物块A在倾斜轨道上从静止开始下滑，释放点到水平轨道的高度，一段时间后A与B发生弹性碰撞（碰撞时间极短），重力加速度大小，两物块与轨道间的动摩擦因数均为0.5，不计空气阻力，，则（ ）
A．物块A沿倾斜轨道上升的最大高度为0.12m
B．物块A在水平轨道上运动的位移大小为0.1m
C．物块B在水平轨道上运动的位移大小为0.4m
D．整个过程中物块A克服摩擦力做的功为0.2J
【来源】2023届陕西省商洛市镇安中学高三下学期模拟考试理综物理试题
【答案】AC
【详解】A．设碰撞前瞬间，A的速度大小为v，由动能定理有
解得
由动量守恒定律和机械能守恒定律有
解得
设物块A沿倾斜轨道上升的最大高度为h，则有
解得
故A正确；
B．设物块A返回水平轨道时的速度为，物块A在水平轨道上运动的位移为，在斜面上由动能定理得
在水平面上
解得
故B错误；
C．对B物体由动能定理得
则物块B在水平轨道上运动的位移
故C项正确；
D．整个过程中由能量守恒得物块A克服摩擦力做的功
D项错误。
故选AC。
10．如图所示，ad、bd、cd是竖直面内三根固定的光滑细杆，a、b、c、d位于同一圆周上，a点为圆周的最高点，d点为圆周的最低点。每根杆上都套着一个质量相同的小滑环（图中未画出），三个滑环分别从a、b、c处释放（初速度为零），关于它们下滑的过程，下列说法正确的是（ ）
A．重力对它们的冲量相同B．弹力对它们的冲量相同
C．合外力对它们的冲量相同D．它们的动能增量不同
【来源】选择性必修第一册人教版（2019） 章末检测卷（一） 动量守恒定律
【答案】AD
【详解】A．设圆的半径为，小滑环从其中一光滑细杆滑下，光滑细杆与竖直方向的夹角为，则有
，
解得
可知小滑环下滑所用时间只与圆的半径有关，则三个滑环分别从a、b、c处释放，它们下滑的过程所用时间相等，根据
可知重力对它们的冲量相同，故A正确；
B．由于三种情形下弹力的大小和方向均不同，则弹力对它们的冲量不相同，故B错误；
C．合外力对小圆环的冲量为
由于角度不同，可知合外力对它们的冲量不相同，故C错误；
D．小滑环下滑到最低点时的速度大小为
由于角度不同，可知三个滑环的末速度大小不相等，末动能不相等，则动能的增量不同，故D正确。
故选AD。
三、实验题（本题共2小题，每题8分，共16分。）
11．某实验小组验证动量守恒定律。主要实验器材有：两个质量不同的滑块、天平、两个相同的轻弹簧、两个压力传感器及其配件、气垫导轨及其配件。
用天平测出两个滑块的质量分别为、，用充气泵给气垫导轨充气，调节气垫导轨使其水平，并将两劲度系数均为k的轻质弹簧水平固定在压力传感器上，如图所示。水平向右推滑块，使右侧弹簧适当压缩并锁定，压力传感器A记录最大压力为，静止释放，与发生碰撞后粘在一起向左运动，并压缩左侧弹簧，压力传感器B记录最大压力为。回答以下问题：
(1)已知弹簧的弹性势能表达式为（k为弹簧的劲度系数，x为弹簧的压缩量），则释放后，右侧弹簧对做的功为 （用k和表示）。
(2)若和碰撞前后动量守恒，则应满足关系式 （用、、和表示），碰撞过程损失的机械能为 （用k、和表示）。
【来源】河南省安阳市林州市2023-2024学年高二下学期3月月考物理试题
【答案】(1)
(2)
【详解】（1）刚释放瞬间，弹簧的压缩量为
根据功能关系可知释放后，右侧弹簧对做的功为
（2）[1]释放后，根据动能定理可得
解得获得的速度为
与发生碰撞后粘在一起向左运动，并压缩左侧弹簧，压力传感器B记录最大压力为，设碰后共同速度为，压缩左侧弹簧的最大压缩量为，则有
解得
若和碰撞前后动量守恒，则有
联立可得应满足关系式
[2]碰撞过程损失的机械能为
12．如图甲所示，小车的前端固定有力传感器，能测出小车所受的拉力，小车上固定遮光条宽为d，小车放在安装有定滑轮和两个光电门A、B的光滑轨道上，用不可伸长的细线将质量为M的小车与质量为m的重物相连，轨道放在水平桌面上，细线与轨道平行，滑轮质量、摩擦不计。
（1）实验过程中 （填“需要”或“不需要”）满足M远大于m；
（2）实验主要步骤如下：
①测量小车、传感器及遮光条的总质量M，测量两光电门间的距离L。
②由静止释放小车，小车在细线拉动下运动，记录传感器的示数F，记录遮光条通过光电门A、B时的挡光时间tA、tB及遮光条从A到B的时间t。
（3）利用该装置验证动能定理的表达式为FL = ；
（4）利用该装置验证动量定理的表达式为Ft = 。（以上两空均用字母M、d、tA、tB表示）
【来源】广西玉林市普通高中2021-2022学年高二下学期期末理科综合物理试题
【答案】 不需要
【详解】（1）[1]实验中可通过力传感器来直接测量细线的拉力，不需要近似的将重物的重力约等于细线的拉力，故实验中不需要满足M远大于m。
（3）[2]小车通过光电门A、B时的速度分别为
以小车为研究对象，小车通过光电门A、B时，合力做功为
小车通过光电门A、B时动能的变化量为
则验证动能定理的表达式为
（4）[3]以小车为研究对象，小车通过光电门A、B过程中，合力的冲量为
小车通过光电门A、B时动量的变化量为
则验证动量定理的表达式为
四、解答题（本题共3小题，共41分。）
13．（12分）如图所示，把一个质量m=0.2kg的小球放在高度h=5.0m的直杆的顶端。一颗质量m'=0.01kg的子弹以v0=500m/s的速度沿水平方向击中小球，并以v'=100m/s的速度穿出小球。取重力加速度g=10m/s2，不计空气阻力。求：
（1）小球沿水平飞出时的速度大小v。
（2）小球落地处离杆的水平距离s。
（3）子弹穿过小球过程中系统损失的机械能。
【来源】北京市房山区2023-2024学年高二下学期期中物理试卷
【答案】（1）；（2）20m；（3）
【详解】（1）子弹穿过小球的过程，子弹与小球的系统动量守恒。取水平向右为正方向，则
解得
（2）小球做平抛运动，有
小球落地处离杆的水平距离为
联立，解得
（3）子弹穿过小球过程中系统损失的机械能
14．（14分）如图所示，带有光滑弧形槽的滑块质量为静止放在水平面上，其中圆弧轨道对应的圆心角为，半径，同一竖直平面内的固定光滑半圆轨道cd的半径为，c、d两点为半圆轨道竖直直径的两个端点，轨道与水平面相切于c点，b点左侧水平轨道光滑、bc段粗糙，且。两质量分别为、的物体P、Q放在水平。轨道上，两滑块之间有一轻弹簧（弹簧与两滑块均不连接），用外力将轻弹簧压缩一定量后用细线将两滑块拴接在一起，开始弹簧储存的弹性势能。某时刻将细线烧断，弹簧将两滑块弹开（两滑块与弹簧分离时，滑块P未滑上弧形槽，滑块Q未滑到b点），此后滑块P冲上弧形槽。两滑块均可看成质点，重力加速度g取。
（1）若物体Q刚好能通过d点，求物体Q与bc段地面的动摩擦因数；
（2）通过计算分析滑块P能否从弧形槽的左侧冲出，若能，求出滑块P上升的最高点，若不能，求出滑块P和弧形槽分离时各自的速度大小。
【来源】广东省河源中学2022-2023学年高三上学期10月教学质量检测物理试题
【答案】（1）；（2）不能，，
【详解】（1）弹簧将两滑块弹开的过程中，系统的动量守恒、机械能守恒，以向左的方向为正方向，则有
解得
、
若Q恰能经过d点，则在d点的速度满足
Q从b点运动到半圆轨道最高点d，由动能定理有
联立解得
（2）滑块P以的速度冲上弧形槽，滑块P与弧形槽相互作用的过程中水平方向动量守恒，系统的机械能守恒，设滑块P不能从弧形槽的左侧冲出，则滑块P运动到弧形槽的最高点时的速度为。则有
解得
此时滑块P距离水平面的高度为，则有
解得
因
则滑块P恰好不能从最高点冲出，然后滑块P沿弧形轨道返回，滑块P返回到底端时的速度为、弧形槽的速度为，由动量守恒定律和机械能守恒定律得
解得
、
15．（15分）如图所示，传送带以的速度沿顺时针方向匀速转动，左端到右端的距离，左右两侧紧靠光滑水平地面，传送带上表面与水平地面等高，右侧水平地面上放置一质量为各面均光滑的四分之一圆弧滑块Q，Q的圆弧轨道最低点与地面相切。质量的小物块P以的初速度从左端滑上传送带，已知物块与传送带间的动摩擦因数，重力加速度。
（1）求小物块P第一次到达传送带右端的速度大小；
（2）若，物块恰能运动到圆弧轨道最高点，求四分之一圆弧滑块Q的半径；
（3）为了使小物块P只能从左端滑上圆弧滑块Q一次，求圆弧滑块Q的质量范围。
【来源】重庆市西南大学附中 重庆育才中学拔尖强基联盟2023-2024学年高三上学期12月联合考试物理试题
【答案】（1）；（2）1m；（3）或
【详解】（1）小物块刚滑上传送带时做匀加速直线运动，加速度大小为
假设小物块第一次到达传送带右端时能与传送带共速，则从滑上传送带到共速所需时间为
此过程小物块的位移为
即小物块第一次到达传送带右端时恰好与传送带共速，故此时速度大小为；
（2）物块和传送带再一起匀速运动一段后滑上圆弧滑块，设圆弧滑块的半径为R，物块运动到圆弧轨道最高点的过程，水平方向上动量守恒，取水平向右为正方向，有
由机械能守恒可得
联合解得
（3）设物块离开圆弧滑块时，小物块的速度大小为v2，圆弧滑块的速度大小为v3，由动量守恒定律和机械能守恒定律有
解得
小物块P只能从左端滑上圆弧滑块Q一次，则有
a．小物块与圆弧滑块速度同向或静止，即
解得
b．小物块与圆弧滑块速度反向，此时
即
设小物块向左在传送带匀减速直线运动到速度为零的位移大小为，则
若
即当时，小物块将向左滑出传送带，不再右滑，不再会滑上圆弧滑块，若
即，则小物块在传送带上匀减速直线运动到速度为零后，再反向做匀加速直线运动，且加速度大小不变，位移大小不变，根据对称性可知小物块再次运动到传送带右端时速度大小不变，方向相反，即
此时小物块不能从左端滑上圆弧滑块需要
解得
综合a、b分析可得小物块P只能从左端滑上圆弧滑块Q一次圆弧滑块Q的质量范围为
或
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