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大庆铁人中学2022-2023学年高一下学期期末质量测试物理试卷（含答案）
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这是一份大庆铁人中学2022-2023学年高一下学期期末质量测试物理试卷（含答案），共14页。试卷主要包含了单选题，多选题，实验题，计算题等内容，欢迎下载使用。
大庆铁人中学2022-2023学年高一下学期期末质量测试物理试卷
学校：___________姓名：___________班级：___________考号：___________
一、单选题
1、篮球运动员通常要伸出两臂迎接传来的篮球，接球时，两臂随球迅速收缩至胸前，这样做可以减小( )
A.接球时间 B.球对手的冲量
C.球的动量变化量 D.球的动量的变化率
2、如图所示，转笔是大部分同学都会的一个小游戏，在转笔时，重的一端到支撑点的距离要近一点，这样才能使笔在手指上更稳定地绕该点转动， 假设笔的两个端点分别为A和B，支撑点为O，，笔绕支撑点匀速转动，下列说法正确的是( )
A.相同时间内A点和B点转过的角度之比为3:4
B.相同时间内A点和B点走过的弧长之比为3:4
C.A、B两点向心加速度之比为4:3
D.相同时间内OA和OB扫过的面积相等
3、我国“天宫”空间站位于距地面约400km高的近地轨道，是我国宇航员进行太空工作和生活的场所；而同样也是我国自主研发的北斗卫星导航系统，由若干颗同步卫星、非静止轨道卫星和备用卫星组成，其广泛应用于三维卫星定位与通信。若上述的空间站和北斗系统的卫星均在各自轨道上绕地球做匀速圆周运动，则下面说法正确的是( )
A.“天宫”空间站的运行速度小于北斗同步卫星的运行速度
B.“天宫”空间站里的宇航员处于悬浮状态是因为不受重力
C.所有的地球同步卫星离地球表面的高度都是一定的
D.若北斗卫星在飞行的过程中速度变小了，它将远离地球
4、如图所示，AB是某个点电荷电场中的一条电场线，在AB线上O点放一个自由的负电荷，它将沿电场线向B点运动，则下列判断正确的是( )
A.电场线由A指向B，该电荷做匀加速运动
B.电场线由B指向A，该电荷做加速运动，加速度越来越小
C.电场线由B指向A，该电荷做加速运动，加速度越来越大
D.电场线由B指向A，该电荷做加速运动，加速度大小的变化由题设条件不能确定
5、如图所示，质量为60kg的人，站在质量为300kg的车的一端。车长为3m，开始时人、车相对于水平地面静止，车与地面间的摩擦可忽略不计。当人由车的一端走到另一端的过程中，下列说法正确的是( )
A.人的速率最大时，车的速率最小
B.人的动量变化量和车的动量变化量相同
C.人对车的冲量大小大于车对人的冲量大小
D.当人走到车的另一端时，车运动的位移大小为0.5m
6、如图所示一个半径为的光滑圆弧轨道B静止在光滑的水平面上，且圆弧轨道的底端与水平面相切，一可视为质点的物块A以水平向左的速度冲上木块，经过一段时间刚好运动到轨道的最高点，随后再返回到水平面。已知两物体的质量为，，重力加速度.则下列说法正确的是( )
A.物块A的初速度大小为4m/s
B.物块A的初速度大小为1m/s
C.物块A返回水平面时速度大小为1m/s
D.轨道B的最大速度为1m/s
7、如图所示，竖直平面内放一直角杆，OM水平放置，ON竖直放置且均光滑，两质量相同的小球A和B通过铰链用长为的刚性轻杆连接分别套在OM和ON上，开始时杆与OM的夹角为37°，现将装置从静止开始释放，当A球下落时，下面说法正确的是（g取）( )
A.A、B两球的速度大小均为1m/s
B.A、B两球的速度大小分别为和
C.A、B两球的速度大小分别为和
D.此过程中A球机械能增大，B球机械能减小，A、B球系统机械能守恒
二、多选题
8、如图所示，在真空中一点电荷形成的电场中画一条虚线，在该虚线上P点的电场强度最大，Q点的电场强度方向与虚线夹角为60°，则( )
A.P点与Q点的电场强度大小之比为4:1
B.P点与Q点的电场强度大小之比为4:3
C.点电荷一定在该条虚线上
D.点电荷一定在过P点且与该条虚线垂直的直线上
9、我国发射的火星探测器“天问一号”经过多次变轨后登陆火星的轨迹如图所示，其中轨道Ⅰ、Ⅲ为椭圆形轨道，轨道Ⅱ为圆形轨道。探测器经轨道Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ运动后在Q点登陆火星，O点是轨道Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ的交点，轨道上的O、P、Q三点与火星中心在同一直线上，O、Q两点分别是椭圆轨道Ⅲ的远火星点和近火星点。已知火星的半径为R，，探测器在轨道Ⅱ上经过O点的速度为v。下列说法正确的有( )
A.探测器在轨道Ⅰ运动时，经过O点的速度大于v
B.探测器在轨道Ⅱ运动时，经过O点的加速度等于
C.在相等时间内，轨道Ⅰ上探测器与火星中心的连线扫过的面积与轨道Ⅱ上探测器与火星中心的连线扫过的面积相等
D.在轨道Ⅱ上第一次由O点到P点与轨道Ⅲ上第一次由O点到Q点的时间之比是3:2
10、A、B两个物体在光滑水平面上沿x轴运动，运动的过程中两物体经历了完全非弹性碰撞（碰撞时间极短），下面哪些图象是不可能发生的( )
A. B. C. D.
三、实验题
11、 利用图甲所示的装置做“验证机械能守恒定律”实验。
（1）关于上述实验，下列说法中正确的是______。
A.重物最好选择密度较小的木块
B.可以不测量重物的质量
C.应先接通打点计时器电源后释放重物
D.可以利用公式求解瞬时速度
（2）如图乙是该实验小组得到的一条点迹清晰的纸带，纸带上的O点是起始点，选取纸带上连续的点A、B、C、D、E、F作为计数点，并测出各计数点到O点的距离依次为27.94 cm、32.78 cm、38.02 cm、43.65 cm、49.66 cm、56.07 cm。已知打点计时器所用的电源是50 Hz的交流电，重物的质量为0.5 kg，从计时器打下点O到打下点D的过程中，某同学已经算得重物减小的重力势能，请计算重物增加的动能________J，（计算结果保留三位有效数字）；两者不完全相等的原因可能是____________________。
（3）实验小组的同学又正确计算出图乙中打下计数点A、B、C、D、E、F各点的瞬时速度v，以各计数点到A点的距离为横轴，为纵轴作出图像，如图丙所示，根据作出的图线，能粗略验证自由下落的物体机械能守恒的依据是__________________________________。
12、如图所示为实验室中“验证动量守恒定律”的实验装置示意图。
（1）实验中必须要求的条件是___________。
A.斜槽轨道尽量光滑以减少误差
B.斜槽轨道末端的切线必须水平
C.入射球和被碰球的质量必须相等，且大小相同
D.入射球每次必须从轨道的同一位置由静止释放
（2）在某次实验中，测量出两小球的质量分别为、，三个落点的平均位置与O点的距离分别为OM、OP、ON。在实验误差允许范围内，若满足关系式___________，即验证了碰撞前后两小球组成的系统动量守恒。（用测量的物理量表示）
（3）若两球发生弹性碰撞，则之间一定满足的关系是_________（填选项前的符号）。
A. B. C.
四、计算题
13、如图所示，一个质量为m、电量为的带电粒子绕电量为的固定点电荷做匀速圆周运动，半径为L，粒子重力忽略不计：
（1）求它做匀速圆周运动的速度大小；
（2）如果此粒子在相距为6L的两个等量同种正电荷（电荷量均为Q）连线的中垂面上做半径为4L的匀速圆周运动，求它做匀速圆周运动的速度大小。（，）
14、如图所示，ABCD是由两部分光滑轨道平滑连接在一起组成的，AB为水平轨道，BCD是半径为R的半圆弧轨道，。质量为的小物块，静止在AB轨道上，一颗质量为子弹水平射入物块但未穿出，物块与子弹一起运动，恰能贴着轨道内侧通过最高点从D点飞出.取重力加速度，求：
（1）子弹击中物块前的速度；
（2）物块与子弹一起刚滑上圆弧轨道B点时，对轨道的压力。
15、如图所示，长为的水平传送带以的速度匀速转动，紧靠传送带两端的水平面上各静止一个物块B和C，。在距传送带左端的水平面上放置一竖直固定弹性挡板，物块与挡板碰撞后会被原速率弹回，右端有一倾角为37°且足够长的粗糙倾斜轨道de，斜面底端与传送带右端平滑连接。现从距斜面底端处由静止释放一质量的滑块A，一段时间后物块A与B发生碰撞，碰撞后B滑上传送带，A被取走。已知物块B、C与传送带间的动摩擦因数，与水平面间的动摩擦因数，物块A与斜面间的动摩擦因数，物块间的碰撞都是弹性正碰，不计物块大小，g取。，。求：
（1）物块A与物块B相碰前物块A的瞬时速度大小；
（2）物块B与物块C第一次碰撞前，物块B在传送带上滑行过程中因摩擦产生的内能；
（3）整个过程中，物块C与挡板碰撞的次数。
参考答案
1、答案：D
解析：A.人两臂随球迅速收缩，这是为了增大接球的时间，A错误；
B.作用力与反作用力的冲量大小相等方向相反，接球过程有，即球对手的冲量一定，该目的不是为了减小球对手的冲量，B错误；
C.接球时，两臂随球迅速收缩至胸前，球的速度不为零，即动量也变为零，动量的变化量一定，可知，这样做的目的不是减小球的动量变化量，C错误；
D.根据动量定理有，解得，根据上述，人两臂随球迅速收缩，这是为了增大接球的时间，动量变化量一定，则该目的是减小球的动量的变化率，即减小人球之间的作用力，D正确。
故选D。
2、答案：B
解析：
3、答案：C
解析：A.由万有引力提供向心力有，解得，由于“天宫”空间站的轨道半径小于北斗同步卫星的轨道半径，则“天宫”空间站的运行速度大于北斗同步卫星的运行速度，故A错误；
B.“天宫”空间站里的宇航员处于悬浮状态是处于完全失重状态，不是不受重力，故B错误；
C.由万有引力提供向心力有，解得，由于所有地球同步卫星的周期都等于地球的自转周期，则所有的地球同步卫星离地球表面的高度都是一定的，故C正确；
D.若北斗卫星在飞行的过程中速度变小了，所需要的向心力减小，则它将靠近地球，故D错误。
故选C。
4、答案：D
解析：由于自由负电荷由静止开始沿电场线向B点运动，可知负电荷受到电场力的方向是由A指向B，由于负电荷受到电场力的方向跟电场强度方向相反，故电场线是由B指向A，又因为一条电场线不能判断电场的强弱，故加速度的大小变化无法判断。
故选D。
5、答案：D
解析：A.根据题意，由动量守恒定律有，可知人的速率最大时，车的速率也最大，故A错误；
B.由动量定理可知，动量变化量的方向与合外力的方向相同，而车对人的摩擦力与人对车的摩擦力方向相反，故人的动量变化量和车的动量变化量大小相等，方向相反，故B错误；
C.人与车之间的作用力为相互作用力，则人对车的冲量大小等于车对人的冲量大小，故C错误；
D.设车移动的距离为x，则由动量守恒定律有，解得，故D正确。
故选D。
6、答案：C
解析：AB.物块A刚好运动到轨道B的最高点时，两者共速为v，对物块A和轨道B组成的系统，由机械能守恒和水平方向动量守恒得，，解得，，故AB错误；
CD.当物块A返回到水平面时，轨道B的速度达到最大，由机械能守恒定律和水平方向动量守恒得，，解得，，故C正确，D错误。
故选C。
7、答案：B
解析：根据题意，设小球A下落距离时，杆与水平方向的夹角为θ，如图所示：
因为在杆运动的过程中，小球A、B在沿杆方向的分速度相等，有，由几何关系可知，解得，运动过程中，A球机械能减小，B球机械能增大，A、B球系统机械能守恒，由机械能守恒定律有，解得，，故选B。
8、答案：BD
解析：
9、答案：AB
解析：
10、答案：BC
解析：A.由于图象的斜率表示速度，由题意可知，两物体经历了完全非弹性碰撞，碰撞中动量守恒，碰撞后两物体沿x轴正方向同速运动。A图象两物体在碰撞前都沿x轴正方向运动，且其中一物体速度大小大于碰撞后的共同速度，A图象有可能发生，A正确，不符合题意；
B.图象在碰撞前一个物体速度沿x轴负方向，一个物体速度方向沿x轴正方向，可速度大小小于碰撞后的共同速度，由两物体速度情况可知，两物体碰撞后的共同速度不可能沿x轴正方向，因此B图象不可能发生，B错误，符合题意；
C.图象在碰撞前两物体的速度都沿x轴负方向，碰撞后共同速度不可能沿x轴正方向，C图象不可能发生，C错误，符合题意；
D.图象在碰撞前一个物体速度沿x轴负方向，一个物体速度沿x轴正方向，且速度大小大于碰撞后的共同速度，D图象可能发生，D正确，不符合题意。
故选BC。
11、答案：（1）BC
（2）2.12；重物下落过程中受到阻力作用
（3）见解析
解析：（1）A.为了减小空气阻力的影响，重物最好选择密度较大、体积较小的铁块，故A错误；
B.验证机械能守恒的表达式中质量可以约掉，所以不需要测量重物的质量，故B正确；
C.实验过程中，应先接通打点计时器电源后释放重物，故C正确；
D.用公式求解瞬时速度，把重物看成做自由落体运动，等于间接使用了机械能守定律，故D错误。
故选BC。
（2）打点计时器所用的电源是50Hz的交流电，则相邻计数点间的时间间隔为，由中间时刻的瞬时速度等于这段时间内的平均速度解得，打下点D点时，重物的速度为，则重物增加的动能为；重物下落过程中受到阻力作用，重物减
少的重力势能有一部分转化为内能，则重力势能的减少大于动能的增加。
（3）根据题意，若机械能守恒则有，整理可得，由图可得，图像的斜率为，则可以粗略验证自由下落的物体机械能守恒。
12、答案：（1）BD（2）（3）A
解析：（1）A.斜槽不光滑，只要从同一高度释放，两次摩擦力做的负功相同，小球到达轨道末端速度依然相同，所以轨道不需要光滑，故A错误；
B.本实验要通过平抛运动验证动量守恒定律，所以轨道末端必须水平，以保证小球做平抛运动，故B正确；
C.为了避免入射小球反弹，要保证入射球质量大于被碰球质量，故C错误；
D.为了保证两次入射小球到达轨道末端具有相同的速度，两次入射小球需从同一位置由静止释放，故D正确。
故选BD。
（2）根据平抛运动规律有，，解得，小球均从相同高度平抛，且要验证的表达式为，整理可得，即满足上式，则验证了碰撞前后两小球组成的系统动量守恒。
（3）如果发生的是弹性碰撞，除了满足动量守恒，还满足机械能守恒，即，联立动量守恒方程，整理可得，故选A。
13、答案：（1）（2）
解析：（1）粒子在以做匀速圆周运动半径为L
则
（2）设带电q粒子在匀速圆周运动的速度为
依题意从几何关系可知，Q和间距
Q与q连线与向心力夹角为37°
粒子在两中垂面做匀速圆周运动
解得
14、答案：（1）500m/s（2）见解析
解析：（1）由物块与子弹一起恰能通过轨道最高点D，得
又由物块与子弹上滑过程中根据机械能守恒得
，
代入数据解得
由动量守恒得，
（2）B点，物块与子弹受力
解得
由牛顿第三定律得
所以对轨道压力为60N，方向向下。
15、答案：（1）4m/s（2）0.5J（3）10
解析：（1）物块A在下滑到斜面底端的过程中，由动能定理得
代入数据可得
（2）A、B两物块发生弹性碰撞，设碰后A的速度为，B的速度为，有
代入数据得
物块B在传送带上运动的速度大于传送带速度，物块B做匀减速运动，对物块B
物块B经时间后，速度与传送带速度相等，设向左运动的位移为x，则有
，
由于，物块B与传送带速度相等后一起与传送带做匀速运动，此过程传送带向左的位移
因此物块与传送带间因摩擦而产生的热量
代入数据得
（3）物块B与物块C在传送带左端发生弹性碰撞，取向左为正方向，有
代入数据得
，
由此可知，以后每次B与C相碰，速度都发生交换。对物块C，设来回运动了n次，由动能定理可知
代入数据得
大庆铁人中学2022-2023学年高一下学期期末质量测试物理试卷
学校：___________姓名：___________班级：___________考号：___________
一、单选题
1、篮球运动员通常要伸出两臂迎接传来的篮球，接球时，两臂随球迅速收缩至胸前，这样做可以减小( )
A.接球时间 B.球对手的冲量
C.球的动量变化量 D.球的动量的变化率
2、如图所示，转笔是大部分同学都会的一个小游戏，在转笔时，重的一端到支撑点的距离要近一点，这样才能使笔在手指上更稳定地绕该点转动， 假设笔的两个端点分别为A和B，支撑点为O，，笔绕支撑点匀速转动，下列说法正确的是( )
A.相同时间内A点和B点转过的角度之比为3:4
B.相同时间内A点和B点走过的弧长之比为3:4
C.A、B两点向心加速度之比为4:3
D.相同时间内OA和OB扫过的面积相等
3、我国“天宫”空间站位于距地面约400km高的近地轨道，是我国宇航员进行太空工作和生活的场所；而同样也是我国自主研发的北斗卫星导航系统，由若干颗同步卫星、非静止轨道卫星和备用卫星组成，其广泛应用于三维卫星定位与通信。若上述的空间站和北斗系统的卫星均在各自轨道上绕地球做匀速圆周运动，则下面说法正确的是( )
A.“天宫”空间站的运行速度小于北斗同步卫星的运行速度
B.“天宫”空间站里的宇航员处于悬浮状态是因为不受重力
C.所有的地球同步卫星离地球表面的高度都是一定的
D.若北斗卫星在飞行的过程中速度变小了，它将远离地球
4、如图所示，AB是某个点电荷电场中的一条电场线，在AB线上O点放一个自由的负电荷，它将沿电场线向B点运动，则下列判断正确的是( )
A.电场线由A指向B，该电荷做匀加速运动
B.电场线由B指向A，该电荷做加速运动，加速度越来越小
C.电场线由B指向A，该电荷做加速运动，加速度越来越大
D.电场线由B指向A，该电荷做加速运动，加速度大小的变化由题设条件不能确定
5、如图所示，质量为60kg的人，站在质量为300kg的车的一端。车长为3m，开始时人、车相对于水平地面静止，车与地面间的摩擦可忽略不计。当人由车的一端走到另一端的过程中，下列说法正确的是( )
A.人的速率最大时，车的速率最小
B.人的动量变化量和车的动量变化量相同
C.人对车的冲量大小大于车对人的冲量大小
D.当人走到车的另一端时，车运动的位移大小为0.5m
6、如图所示一个半径为的光滑圆弧轨道B静止在光滑的水平面上，且圆弧轨道的底端与水平面相切，一可视为质点的物块A以水平向左的速度冲上木块，经过一段时间刚好运动到轨道的最高点，随后再返回到水平面。已知两物体的质量为，，重力加速度.则下列说法正确的是( )
A.物块A的初速度大小为4m/s
B.物块A的初速度大小为1m/s
C.物块A返回水平面时速度大小为1m/s
D.轨道B的最大速度为1m/s
7、如图所示，竖直平面内放一直角杆，OM水平放置，ON竖直放置且均光滑，两质量相同的小球A和B通过铰链用长为的刚性轻杆连接分别套在OM和ON上，开始时杆与OM的夹角为37°，现将装置从静止开始释放，当A球下落时，下面说法正确的是（g取）( )
A.A、B两球的速度大小均为1m/s
B.A、B两球的速度大小分别为和
C.A、B两球的速度大小分别为和
D.此过程中A球机械能增大，B球机械能减小，A、B球系统机械能守恒
二、多选题
8、如图所示，在真空中一点电荷形成的电场中画一条虚线，在该虚线上P点的电场强度最大，Q点的电场强度方向与虚线夹角为60°，则( )
A.P点与Q点的电场强度大小之比为4:1
B.P点与Q点的电场强度大小之比为4:3
C.点电荷一定在该条虚线上
D.点电荷一定在过P点且与该条虚线垂直的直线上
9、我国发射的火星探测器“天问一号”经过多次变轨后登陆火星的轨迹如图所示，其中轨道Ⅰ、Ⅲ为椭圆形轨道，轨道Ⅱ为圆形轨道。探测器经轨道Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ运动后在Q点登陆火星，O点是轨道Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ的交点，轨道上的O、P、Q三点与火星中心在同一直线上，O、Q两点分别是椭圆轨道Ⅲ的远火星点和近火星点。已知火星的半径为R，，探测器在轨道Ⅱ上经过O点的速度为v。下列说法正确的有( )
A.探测器在轨道Ⅰ运动时，经过O点的速度大于v
B.探测器在轨道Ⅱ运动时，经过O点的加速度等于
C.在相等时间内，轨道Ⅰ上探测器与火星中心的连线扫过的面积与轨道Ⅱ上探测器与火星中心的连线扫过的面积相等
D.在轨道Ⅱ上第一次由O点到P点与轨道Ⅲ上第一次由O点到Q点的时间之比是3:2
10、A、B两个物体在光滑水平面上沿x轴运动，运动的过程中两物体经历了完全非弹性碰撞（碰撞时间极短），下面哪些图象是不可能发生的( )
A. B. C. D.
三、实验题
11、 利用图甲所示的装置做“验证机械能守恒定律”实验。
（1）关于上述实验，下列说法中正确的是______。
A.重物最好选择密度较小的木块
B.可以不测量重物的质量
C.应先接通打点计时器电源后释放重物
D.可以利用公式求解瞬时速度
（2）如图乙是该实验小组得到的一条点迹清晰的纸带，纸带上的O点是起始点，选取纸带上连续的点A、B、C、D、E、F作为计数点，并测出各计数点到O点的距离依次为27.94 cm、32.78 cm、38.02 cm、43.65 cm、49.66 cm、56.07 cm。已知打点计时器所用的电源是50 Hz的交流电，重物的质量为0.5 kg，从计时器打下点O到打下点D的过程中，某同学已经算得重物减小的重力势能，请计算重物增加的动能________J，（计算结果保留三位有效数字）；两者不完全相等的原因可能是____________________。
（3）实验小组的同学又正确计算出图乙中打下计数点A、B、C、D、E、F各点的瞬时速度v，以各计数点到A点的距离为横轴，为纵轴作出图像，如图丙所示，根据作出的图线，能粗略验证自由下落的物体机械能守恒的依据是__________________________________。
12、如图所示为实验室中“验证动量守恒定律”的实验装置示意图。
（1）实验中必须要求的条件是___________。
A.斜槽轨道尽量光滑以减少误差
B.斜槽轨道末端的切线必须水平
C.入射球和被碰球的质量必须相等，且大小相同
D.入射球每次必须从轨道的同一位置由静止释放
（2）在某次实验中，测量出两小球的质量分别为、，三个落点的平均位置与O点的距离分别为OM、OP、ON。在实验误差允许范围内，若满足关系式___________，即验证了碰撞前后两小球组成的系统动量守恒。（用测量的物理量表示）
（3）若两球发生弹性碰撞，则之间一定满足的关系是_________（填选项前的符号）。
A. B. C.
四、计算题
13、如图所示，一个质量为m、电量为的带电粒子绕电量为的固定点电荷做匀速圆周运动，半径为L，粒子重力忽略不计：
（1）求它做匀速圆周运动的速度大小；
（2）如果此粒子在相距为6L的两个等量同种正电荷（电荷量均为Q）连线的中垂面上做半径为4L的匀速圆周运动，求它做匀速圆周运动的速度大小。（，）
14、如图所示，ABCD是由两部分光滑轨道平滑连接在一起组成的，AB为水平轨道，BCD是半径为R的半圆弧轨道，。质量为的小物块，静止在AB轨道上，一颗质量为子弹水平射入物块但未穿出，物块与子弹一起运动，恰能贴着轨道内侧通过最高点从D点飞出.取重力加速度，求：
（1）子弹击中物块前的速度；
（2）物块与子弹一起刚滑上圆弧轨道B点时，对轨道的压力。
15、如图所示，长为的水平传送带以的速度匀速转动，紧靠传送带两端的水平面上各静止一个物块B和C，。在距传送带左端的水平面上放置一竖直固定弹性挡板，物块与挡板碰撞后会被原速率弹回，右端有一倾角为37°且足够长的粗糙倾斜轨道de，斜面底端与传送带右端平滑连接。现从距斜面底端处由静止释放一质量的滑块A，一段时间后物块A与B发生碰撞，碰撞后B滑上传送带，A被取走。已知物块B、C与传送带间的动摩擦因数，与水平面间的动摩擦因数，物块A与斜面间的动摩擦因数，物块间的碰撞都是弹性正碰，不计物块大小，g取。，。求：
（1）物块A与物块B相碰前物块A的瞬时速度大小；
（2）物块B与物块C第一次碰撞前，物块B在传送带上滑行过程中因摩擦产生的内能；
（3）整个过程中，物块C与挡板碰撞的次数。
参考答案
1、答案：D
解析：A.人两臂随球迅速收缩，这是为了增大接球的时间，A错误；
B.作用力与反作用力的冲量大小相等方向相反，接球过程有，即球对手的冲量一定，该目的不是为了减小球对手的冲量，B错误；
C.接球时，两臂随球迅速收缩至胸前，球的速度不为零，即动量也变为零，动量的变化量一定，可知，这样做的目的不是减小球的动量变化量，C错误；
D.根据动量定理有，解得，根据上述，人两臂随球迅速收缩，这是为了增大接球的时间，动量变化量一定，则该目的是减小球的动量的变化率，即减小人球之间的作用力，D正确。
故选D。
2、答案：B
解析：
3、答案：C
解析：A.由万有引力提供向心力有，解得，由于“天宫”空间站的轨道半径小于北斗同步卫星的轨道半径，则“天宫”空间站的运行速度大于北斗同步卫星的运行速度，故A错误；
B.“天宫”空间站里的宇航员处于悬浮状态是处于完全失重状态，不是不受重力，故B错误；
C.由万有引力提供向心力有，解得，由于所有地球同步卫星的周期都等于地球的自转周期，则所有的地球同步卫星离地球表面的高度都是一定的，故C正确；
D.若北斗卫星在飞行的过程中速度变小了，所需要的向心力减小，则它将靠近地球，故D错误。
故选C。
4、答案：D
解析：由于自由负电荷由静止开始沿电场线向B点运动，可知负电荷受到电场力的方向是由A指向B，由于负电荷受到电场力的方向跟电场强度方向相反，故电场线是由B指向A，又因为一条电场线不能判断电场的强弱，故加速度的大小变化无法判断。
故选D。
5、答案：D
解析：A.根据题意，由动量守恒定律有，可知人的速率最大时，车的速率也最大，故A错误；
B.由动量定理可知，动量变化量的方向与合外力的方向相同，而车对人的摩擦力与人对车的摩擦力方向相反，故人的动量变化量和车的动量变化量大小相等，方向相反，故B错误；
C.人与车之间的作用力为相互作用力，则人对车的冲量大小等于车对人的冲量大小，故C错误；
D.设车移动的距离为x，则由动量守恒定律有，解得，故D正确。
故选D。
6、答案：C
解析：AB.物块A刚好运动到轨道B的最高点时，两者共速为v，对物块A和轨道B组成的系统，由机械能守恒和水平方向动量守恒得，，解得，，故AB错误；
CD.当物块A返回到水平面时，轨道B的速度达到最大，由机械能守恒定律和水平方向动量守恒得，，解得，，故C正确，D错误。
故选C。
7、答案：B
解析：根据题意，设小球A下落距离时，杆与水平方向的夹角为θ，如图所示：
因为在杆运动的过程中，小球A、B在沿杆方向的分速度相等，有，由几何关系可知，解得，运动过程中，A球机械能减小，B球机械能增大，A、B球系统机械能守恒，由机械能守恒定律有，解得，，故选B。
8、答案：BD
解析：
9、答案：AB
解析：
10、答案：BC
解析：A.由于图象的斜率表示速度，由题意可知，两物体经历了完全非弹性碰撞，碰撞中动量守恒，碰撞后两物体沿x轴正方向同速运动。A图象两物体在碰撞前都沿x轴正方向运动，且其中一物体速度大小大于碰撞后的共同速度，A图象有可能发生，A正确，不符合题意；
B.图象在碰撞前一个物体速度沿x轴负方向，一个物体速度方向沿x轴正方向，可速度大小小于碰撞后的共同速度，由两物体速度情况可知，两物体碰撞后的共同速度不可能沿x轴正方向，因此B图象不可能发生，B错误，符合题意；
C.图象在碰撞前两物体的速度都沿x轴负方向，碰撞后共同速度不可能沿x轴正方向，C图象不可能发生，C错误，符合题意；
D.图象在碰撞前一个物体速度沿x轴负方向，一个物体速度沿x轴正方向，且速度大小大于碰撞后的共同速度，D图象可能发生，D正确，不符合题意。
故选BC。
11、答案：（1）BC
（2）2.12；重物下落过程中受到阻力作用
（3）见解析
解析：（1）A.为了减小空气阻力的影响，重物最好选择密度较大、体积较小的铁块，故A错误；
B.验证机械能守恒的表达式中质量可以约掉，所以不需要测量重物的质量，故B正确；
C.实验过程中，应先接通打点计时器电源后释放重物，故C正确；
D.用公式求解瞬时速度，把重物看成做自由落体运动，等于间接使用了机械能守定律，故D错误。
故选BC。
（2）打点计时器所用的电源是50Hz的交流电，则相邻计数点间的时间间隔为，由中间时刻的瞬时速度等于这段时间内的平均速度解得，打下点D点时，重物的速度为，则重物增加的动能为；重物下落过程中受到阻力作用，重物减
少的重力势能有一部分转化为内能，则重力势能的减少大于动能的增加。
（3）根据题意，若机械能守恒则有，整理可得，由图可得，图像的斜率为，则可以粗略验证自由下落的物体机械能守恒。
12、答案：（1）BD（2）（3）A
解析：（1）A.斜槽不光滑，只要从同一高度释放，两次摩擦力做的负功相同，小球到达轨道末端速度依然相同，所以轨道不需要光滑，故A错误；
B.本实验要通过平抛运动验证动量守恒定律，所以轨道末端必须水平，以保证小球做平抛运动，故B正确；
C.为了避免入射小球反弹，要保证入射球质量大于被碰球质量，故C错误；
D.为了保证两次入射小球到达轨道末端具有相同的速度，两次入射小球需从同一位置由静止释放，故D正确。
故选BD。
（2）根据平抛运动规律有，，解得，小球均从相同高度平抛，且要验证的表达式为，整理可得，即满足上式，则验证了碰撞前后两小球组成的系统动量守恒。
（3）如果发生的是弹性碰撞，除了满足动量守恒，还满足机械能守恒，即，联立动量守恒方程，整理可得，故选A。
13、答案：（1）（2）
解析：（1）粒子在以做匀速圆周运动半径为L
则
（2）设带电q粒子在匀速圆周运动的速度为
依题意从几何关系可知，Q和间距
Q与q连线与向心力夹角为37°
粒子在两中垂面做匀速圆周运动
解得
14、答案：（1）500m/s（2）见解析
解析：（1）由物块与子弹一起恰能通过轨道最高点D，得
又由物块与子弹上滑过程中根据机械能守恒得
，
代入数据解得
由动量守恒得，
（2）B点，物块与子弹受力
解得
由牛顿第三定律得
所以对轨道压力为60N，方向向下。
15、答案：（1）4m/s（2）0.5J（3）10
解析：（1）物块A在下滑到斜面底端的过程中，由动能定理得
代入数据可得
（2）A、B两物块发生弹性碰撞，设碰后A的速度为，B的速度为，有
代入数据得
物块B在传送带上运动的速度大于传送带速度，物块B做匀减速运动，对物块B
物块B经时间后，速度与传送带速度相等，设向左运动的位移为x，则有
，
由于，物块B与传送带速度相等后一起与传送带做匀速运动，此过程传送带向左的位移
因此物块与传送带间因摩擦而产生的热量
代入数据得
（3）物块B与物块C在传送带左端发生弹性碰撞，取向左为正方向，有
代入数据得
，
由此可知，以后每次B与C相碰，速度都发生交换。对物块C，设来回运动了n次，由动能定理可知
代入数据得
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