(三)动量与能量的综合应用-【衡水金卷·先享题】2024-2025学年高二物理选择性必修1同步周测卷（J）

高二周测卷 ·物理·」选择性必修第一册· 高二同步周测卷/物理选择性必修第一册（三） 9 命题要素一览表 注： 1.能力要求： I.理解能力 Ⅱ.推理能力Ⅲ.分析综合能力下.应用数学处理物理问题的能力V,实验能力 2.学科素养： ①物理观念 ②科学思维③科学探究①科学态度与责任 分 知识点 能力要求 学科素养 预估难度 题号 题型 值 (主题内容) ① ②③ 档次 系数 1 单项选择题 8 动量与冲量 易 0.85 单项选择题 板块模型、碰撞 中 0.75 3 单项选择题 动量定理在流体问题中的应用 中 0.75 4 单项选择题 8 弹性与非弹性碰撞 中 0.75 5 单项选择题 8 子弹打木块问题 中 0.70 6 单项选择题 8 一动碰一动的弹性碰撞 难 0.55 7 单项选择题 8 爆炸问题 中 0.70 8 单项选择题 8 动量与能量综合问题 难 0.55 非选择题 研究两小球碰撞前后的动量 9 中 0.65 关系 10 非选择题 12 碰撞，滑块问题 中 0.70 非选择题 16 动量与力学综合问题 难 0.50 香若管案及解析 一、单项选择题 十%=(m1十mc十mm)边，联立解得=5m/s,A 1.B【解析】由=2gh,可得u=√2gh,所以石夯落 项错误：若A与C发生碰撞后粘在一起，A与C碰撞 地时的动量大小p=v=H√2gh,A项错误：由h= 过程中损失的机战能△B=子风时一子(m十 交g,可得t=人 巫，所以石夯下落过程中重力的冲 m)财，解得△E=24J,B项结误：若A与C发生弹性 碰撞，满足动量守恒与机械能守恒，则有1。= 量大小I=gt=mg 2h =m√2gh,B项正确：由 mA十me,亏味=A片十】 2m,联立解 1 p=mu,E=交mw,可得E= 2n'p=√2mE,C,D 得=一4m/s,=4m/s,C项错误：若A与C发 项错误。 生弹性碰撞，则第一次碰撞后，当A,B共速时有 2.D【解析】A与C发生碰撞，且碰撞后粘在一起，满 mA1十m台7。=(mA十ms)g1·解得1=5.6m/s,大 足动量守恒，则有mAe=(m1十e),(m1十e) 于A与C第一次弹性碰撞后C的速度，所以A与C 7 ·物理·J选择性必修第一册· 参考答案及解析 还会发生第二次碰撞，D项正确。 机械能守恒定律有之m时十合mr=之 m时+ 3.D【解析】水枪做的功转化为水柱的动能，有E: 之m,t时何内喷到钢板上的水的质量m=pS,故 2m·联立解得n一发号=治号，可知当 k一3 =3时，大球与小球碰撞后大球的速度为0，当大球的 水枪的功率P=号=宁5，A项错灵：设水的制连 质量远大于小球的质量，即k很大时，必=3√2gh, 度方向为正方向，由动量定理得Ft=一m,解得F= 故小球上升的最大高度H一要=9h,C项错误，D项 一S,由牛顿第三定律可知水对钢板的冲力大小 F=S,B项错误：水对钢板的冲力产生的压强p 正确。 7.D【解析】炮弹上升到最高点时，只有水平速度u= 了=，减小水柱的横藏面积S不影响水对萄 u0s60=受，发现碎片b恰好沿原轨迹返回，则爆 的冲力产生的压强：若水流速度：增大到原来的2 倍，可以使水对钢板的冲力产生的压强增大到原来的 炸后瞬间碎片6的速度大小为号，方向与原方向相 4倍，C项错误，D项正确。 反根搭动量守恒定律有名m=号一子：解 1 4,B【解析】如果发生的是完全非弹性碰撞，有m= (100m十m)u,解得=：如果发生弹性碰撞，根 得=，A项错误：爆炸后碎片a,b均做平抛运动， 落地时间相同，则水平位移之比为爆炸后瞬间的速度 据动量守恒定律和能量守恒定律有=100，十 大小之比2：1，但他们竖直方向的位移大小相同，则 m,号md=之×100mf十之nm话，解得二 位移大小之比不为2：1，B项错误：碎片b恰好沿原轨 迹返回，则落地时的竖直速度大小为y,=sin60°， ,碰后大石块的速度介于两者之间，B项正确。 2 碎片b落地时的速度大小为。，碎片a,b均做平抛运 5.A【解析】根据动量守恒定律可知两次过程最后滑 动，落地时间相同，落地时竖直速度大小相同，则落地 块获得的速度（最后滑块和子弹的共同速度）是相同 时降片：的滤度大小为。=区+可-号，故碎 的，即滑块获得的动能是相同的：根据动能定理，滑块 动能的增加量是子弹对滑块做功的结果，所以两次子 片a、b的落地速度大小之比为√7：2，C项错误：炮弹 弹对滑块做的功一样多，A项正确，B项错误：子弹嵌 爆炸后增加的动能△R=号×号md+是×子m 入下层或上层材料的过程中，系统产生的热量都等于 系统诚少的动能，而减少的动能一样多（两次过程子 2mw2=1 1 m,D项正确。 弹初速度相等，且滑块与子弹的末速度也相等)，故系 8.C【解析】滑块B在传送带上滑动，根据牛顿第二定 统产生的热量一样多，C项错误：摩擦力和相对位移 律有mg=ma,可得滑块B的加速度大小a=g,则 的乘积等于系统动能的损失量，而两次相对位移不一 样，因此子弹所受阻力不一样，子弹与下层材料之间 滑块B加速到时的位移五一盖一益则传送带 的相对位移比较小，所以摩擦力较大，D项错误。 至少长，A项正确：滑块B的速度首次达到丽 6.D【解析】两球一起下落的过程中都做自由落体运 动，小球对大球的弹力为0，A项错误：由自由落体运 需的时间t==巫，B项正确：滑块B以速度 a ug 动规律得=2gh,解得大球与地面碰撞前的速度大 与滑块A发生弹性碰撞，根据动量守恒定律有m= 小为v=√2gh,根据动量定理可得I=2kme m十m,根据机械能守恒定律有子m话=之m时十 2km√2gh,B项错误；以竖直向上为正方向，大球与 1 地面碰撞之后，速度瞬间反向，大小不变，两球碰撞 m,解得碰撞后瞬间滑块A,B的速度分别为U 前、后动量守恒，机械能守恒，碰撞前小球和大球的速 =0,,=%,若婴保证被撞后的滑块A始终能沿圆弧 度大小均为，设碰后大球的速度为，小球的速度 轨道运动，滑块A运动的最高点小于四分之一圆弧， 为，由动量守恒定律有kmU一mU=km:十m必，由 则半径可以无限大，C项错误：滑块B第一次在传送 ·8 高二周测卷 ·物理·」选择性必修第一册· 带上加速运动的位移x=2 一，传送带的路程s= 之m对十受m:砖，后面式子可写成号m·O 1 ,二者的相对位移△x=1一x1= 产生 m·OM+号m·ON,联立解得OM= ug 2g 1 的内能Q一mg·△=之m话，第一次碰撞后滑块 m-mOP,ON=2mOP,可得ON=OM+OP. 11十n: m十性 B静止，滑块A滑上圆弧后又滑回来与滑块B发生 (4)若入射小球和被碰小球的质量关系为m=2m:, 碰撞，根据机械能守恒定律可知，滑块A滑上圆弧后 则表达式为2OP=2OM十ON,由图可知OA= 又滑回来的速度仍然为。，由上述分析可知，与滑块 17.50cm.OB=25.00cm、OC=30.00cm,代人上式 B发生第二次碰撞后，滑块A的速度为零，滑块B的 对比可得2OC=2OA十OB,故C点是未放被碰小球 时人射小球的落地点，B点是被碰小球碰撞后的落地 速度大小为。，方向水平向左，然后滑块B在传送带 点，A点是入射小球碰撞后的落地点，C项正确。 上做减速运动，直到速度减为零，则诚速运动的时间 10,【解析】(1)设小球与物块A碰撞前瞬间的速度大小 、也幽，减速运动的位移x:=a=2减速 a 为，根据机械能守恒定律有mgL=号m话☑分) 过程中，传送带的路程=，=三，此过程二者的 解得=6m/s (1分) 以g 相对位移△=十一弧此过程中产生的内能 设小球与物块A碰撞后瞬间，小球的速度为功，物 块A的速度为v:,根据动量守恒定律有m=m 十nA更 (1分】 Q:一mg·△=立m,滑块B速度减为零后又开 2m+ 根据能量守恒定律有之m话= 2m1时 始向右加速，与第一次碰撞前情况相同，所以若滑块 A与滑块B能在O点发生多次弹性碰撞，则从开始 (1分) 解得=一3m/s,=3m/s (1分) 至滑块A与滑块B发生第三次碰撞的过程中，产生 此过程，物块A对小球的冲量大小【=（一）)= 5 的总内能Q=2Q十Q:= m,D项正确。 3N·s (2分) 二、非选择题 (2)物块A滑上木板B后至两者共速，根据动量守 9.(1)AB(1分) 恒定律有 (2)AD(1分) AU:=(nA十mB)U (1分) (3)m·OP=m·OM+m·ON(2分)ON=OM 解得v=0.6m/s (1分) +OP(2分) 1 根据能量守恒定律可知mR△r=立m对 (4)C(2分) 之(m,+med (1分) 【解析】(1)本实验必须使用的有天平，用来测小球的 质量，还有刻度尺，用来测小球平抛的水平位移，A,B 解得△x=1.8m (2分) 项正确。 11.【解析】(1)小球a从A点抛出，在竖直方向上做匀 (2)实验中还需要测量的有入射小球和被碰小球的质 减速直线运动，水平方向上做匀速直线运动，刚好能 量m,,两小球相碰后的水平位移OM,ONA、D 沿水平方向击中小球山，则有三。二0=力 (1分) 项正确。 队=wsin日 (1分) (3)若两小球相碰前后的动量守恒，则有m1=m1 联立解得=10m/s (2分) 十，碰撞后两小球做平抛运动，两小球的下落高 (2)小球a击中小球b时，其速度u,=co59= 度相同，在空中运动的时间相同，则有m:t一：，t 6 m/s (1分) 十m:t,可得1·OP=m1·OM十m:·ON:若碰撞 根据动量守恒定律可得1u,=m1贴十(1分) 是弹性碰撞，根据动量守恒定律以及机械能守恒定律 根报能经守恒定律可得宁m,防=子m暖十子时 1 可得m:·OP=m:·OM+m:·ON,立m,记 (1分) 9 联立解得，=4m/s (2分) 如果小球恰好运动到和圆心等高的位置，则有 (3)假设小球b恰好能运动至C点，则在C点满足 m:诚=mgR 1 (1分) m:R=%: R (1分) 解得R=0,8m (1分) 又根据动能定理可得一2m:gR= 1 1 故半圆弧轨道的半径的取值范围为R≤0.32m或R ≥0.8m (2分) (1分) 联立解得R=0.32m (1分)物课·】选择性必修第一面第1页（共4面） 街水金等·先章最·高二网步店测存目 物理·」选择性必修第一研 第2页「其4而) A转送带彩少长 :特块B的速度首次达到助，所需的时间为 因 ,若保证被撞后的滑块A始浇能沿氟物通运动.期显覆轨道 的量大半轻为器 D.若滑块A与滑块B能在O点发生多次弹性磷静，则从开始至滑块A与滑换B发 生第三次碰植的过程中，产生的总内能为亏m厨 班 姓名 分数 “号 1 3 4 容案 二、非选择题（本题共3小题，共3新分，请按要求光成下列各烟） 日.(8分)如离甲所示，用“碰撞实验器”可以研究两个半径相同的小球在轨道水平部分 锈撞前后的动量关系，其中O点为小球抛出点在地面上的垂直投影，实验时先让人 射小球多次从斜轨上的位置S由静止释放，通过白纸和复写纸找到其平均落地点的 位置P,侧出水平散移OP:然后把被碰小球静置于轨道水平部分的末岩，仍将人射小 球从斜辑上的位置S由静止释放，与按碰小球相碰，并多次重复该操作，两小球平均 落地点的位置分别为M、N 入射小球 2当 (1)为完成此实验，以下提供的测量工具中，木实验必须使用的是 (填正确 答案标号) A.射度尺 B天平 C,打点计时器 D秒表 (2)实验中还需要测量的有 。【填正确容案标号) A.人射小球和被硬小球的质量川：m B.人射小球的释放高度 ,小球抛出点距地面的高度H 两小球相碰后的水平位移OM,(W (3)若两小球相碰前后的动量守恒，其表达式可表示为 《用已测量的物理量符号表示)：若带撞是弹性碰撞.则ON与(M、(OP的关系 为 《)另一·个实验小组的同学在实验中发现人射小球和被碰小球的质量关系为m,= 2m·其他条件不变，两小球在记豪纸上日下三处落点纂连如图乙所示。将刻度尺 的零刻线与)点对齐，测量出0点到三处平均落地点的距离分别为(4，(B,(汇。通 过测量和计算爱现霄小球在碰撞前后动量是守恒的，则可以判断出上图中出点是 ·(填正确答案标号) 物课·」落性必修第一研第3暖其4页引 衡水金车·先享照 八表败被碰小球时人射小球的落地点 B人射小球球撞后的落地点 C,被碰小球珑撞后的落速点 10.《12分)如图所示，质量为1kg的物块A放在光滑平台上，平台与是够长的木板B 的上表面在同一水平面上，木板B的左端紧靠平台的右猫.质量为三kg的小球用长 为1,8m的轻绳是挂于固定点O,将轻绳向左拉直至水平位置后，由静止静枚小球， 小球在最低点与物块A沿水平方向发生单性碰撞，物块A与小球均可混为质点，不 计空气阻力，木板日的质量为4kg,下表面光滑，其上表面与物块A间的动摩擦因 数为0,2，重力加违度x一10m/。求： (1)小球与物块A碰撞的过程中，物块A对小球的冲量大小 《2)物块A相君本板B带动的距离。 11.《16分》知图所示，瑟直光滑半图弧轨道的下端B点周定在高方=3.2m的琴直墙壁 上结，半图的圆心为O点，C为其竖直直径，一质量m,一4kg的小球6静授在B 点。现将-一质量m,=2kg的小球a从水平地面上的A点以朝速度”料向上抛出， 与水平面的克角一5，小球：刚好能沿水平方向击中小球，两小缘的能箱为弹 性碰撞且碰撞时间极短，碰撞结衷后小球乃在半理面轨道上运动的过程中不税离轨 道（小球：从团弧纯道最高点C或最低点B南开不算税离轨道），已知53”= 0,8,0%53°=0,6，重力加速度g=10m/,空气阻力不计，求 (1)木球：从A点地出时韧速度的大小 (2)箱结束候间小球b的速度大小： 3)半网孤轨道的率径的取值范同。 商二月步周测荐三 物厘·」选桶性多榨第一卧第4页（到↓页》