陕西西安市第八十三中学2024-2025学年度第一学期第二次阶段检测高二物理试题

**基本信息** 试卷以动量守恒、电磁学为核心，结合“吉祥鸟”直升机、航天员喷气等科技情境，通过滑块叠放、圆盘碰撞等多过程问题考查科学思维与建模能力。 **题型特征** |题型|题量/分值|知识覆盖|命题特色| |----|-----------|----------|----------| |单选题|10/40|电场强度、磁感应强度、动量概念|司南地磁场（文化传承）、赫兹实验（物理学史）| |多选题|5/20|弹性碰撞、动量定理、系统守恒|三滑块碰撞（模型建构）、流体冲量（科学推理）| |实验题|1/14|动量守恒验证|光电门测速度，台球斜碰拓展（科学探究）| |解答题|2/26|非弹性碰撞、能量转化|滑块叠放（多过程分析）、圆盘n次碰撞（归纳论证）|

西安市第八十三中学 2024-2025学年度第一学期第二次月考高二物理试题 命题人：郝燕 审题人：梁励 一、单选题（共40分） 1．（本题4分）下面是某同学对一些概念及公式的理解，其中正确的是（    ） A．人们把电子叫做元电荷 B．根据磁感应强度的定义式可知，若长度为1m的直导体棒中通过1A的电流，放在匀强磁场中受到的安培力为1N，就说明磁感应强度一定是1T C．根据电场强度的定义式可知，电场中某点的电场强度与试探电荷所受的库仑力成正比 D．根据电势差的定义式可知，带电荷量为1C的负电荷，从a点移动到b点的过程中克服电场力做功为1J，则a、b两点间的电势差 2．（本题4分）关于下列四幅图的说法中，正确的是（　　） A．图甲中，赫兹引入了能量子这一概念，首次提出了能量量子化的思想 B．图乙中，环形电流周围的磁场分布情况可用左手定则判断 C．图丙中，当线框向右匀速运动时，线框中的磁通量减小，线框中产生感应电流 D．图丁中，频率越大的电磁波在真空中的传播速度越大 3．（本题4分）司南的发明与应用，梦溪笔谈中有关于磁偏角的记载，说明中国是发现并应用地磁场最早的国家。在地球赤道上放置可以在水平方向自由转动的小磁针，在小磁针正上方与小磁针平行固定一直导线。现给导线中通入稳定直流电流，小磁针重新静止后指向北偏东已知地球赤道附近地面上的地磁场的磁感强度为，若不计地磁场的磁偏角，设通电直导线中电流的磁场在小磁针位置的磁感强度大小为B，则下列说法正确的是（　　） A．赤道附近地面上的地磁场的磁感强度方向由北向南 B．直导线中通入的电流方向由南向北 C．，方向水平向东 D．，方向水平向东 4．（本题4分）16、17世纪的许多科学家认为，宇宙间运动的总量是不会减少的，只要能找到一个合适的物理量来量度运动，就会看到运动的总量是守恒的。法国哲学家兼数学家、物理学家笛卡尔提出，质量和速率的乘积是一个合适的物理量；但惠更斯发现，这样定义的概念在物体碰撞前后并不守恒；牛顿把笛卡尔的定义作了重要的修改，即不用质量和速率的乘积，而用质量和速度的乘积，这样就找到了量度运动的合适的物理量。牛顿把它叫作“运动量”，就是现在说的动量。关于质量不变的物体的动量与冲量，下列说法正确的是（　　） A．物体所受合外力冲量越大，它的动量也越大 B．物体受到的力越大，它受到的冲量也越大 C．物体做自由落体运动时动量变化率逐渐增大 D．物体的速度发生变化时，其动量一定变化 5．（本题4分）2023年4月7日，由中国航空工业全新研制的四吨级先进双发多用途直升机“吉祥鸟”AC332，在天津滨海新区圆满完成全状态首次飞行。如图所示是“吉祥鸟”AC332在无风的情况下悬停在空中时的照片，“吉祥鸟”直升机的质量为M，螺旋桨向下推空气时使空气获得的速度大小为v，忽略尾翼螺旋桨消耗的能量，重力加速度为g，则下列说法正确的是（　　）    A．“吉祥鸟”直升机悬停在空中，空气对“吉祥鸟”直升机的冲量为零 B．“吉祥鸟”直升机对空气所做的功为 C．单位时间内被螺旋桨向下推出的空气质量为 D．“吉祥鸟”直升机的发动机消耗的功率为 6．（本题4分）粗糙水平面上，A、B两个滑块沿同一直线运动，A追上B发生碰撞前后，它们的动量随时间变化的图线如图所示。已知B的质量为，由图知（　　） A．AB与水平面间的动摩擦因数之比为 B．A的质量一定大于B的质量 C．若A的质量是B的一半，则碰撞过程中的机械能损失 D．若A的质量是B的一半，则内因摩擦产生的热量为 7．（本题4分）一名连同装备总质量为M的航天员，在距离空间站x处与空间站相对静止。装备中有一个高压气罐，能喷出气体从而使航天员相对于空间站运动。某次航天员启动高压气罐，一次性向远离空间站的方向以速度v（以空间站为参考系）喷出质量为Δm的气体，使航天员在时间t内匀速返回空间站。下列说法正确的是（　　） A．若高压气罐喷出气体的速度变大但动量不变，则返回时间大于t B．若高压气罐喷出气体的质量不变但速度变大，则返回时间大于t C．喷出气体的质量 D．在喷气过程中，航天员、装备及气体所构成的系统机械能守恒 8．（本题4分）质量为M的小车，以速度v在光滑水平面上前进，车上站着质量为m的人，当人以相对车的速度u向车后水平跳出，车速变为v0。若取v0方向为正，则（　　） A．（m+M）v0=Mv B．（m+M）v0=Mv-mu C．（m+M）v0=Mv+m（u+v） D．（m+M）v0=Mv-m（u-v） 9．（本题4分）在一次打靶训练中，起初人和车一起静止在光滑水平面上。人和靶分别在小车两端，车、人、枪、靶总质量M（不含子弹），每颗子弹质量为m，一共有n发。枪靶之间距离为d，子弹击中靶盘后会镶嵌其中，射击时总是等上一发击中后再打下一发。则以下说法正确的是（　　） A．射击完成后，车会向右做匀速运动 B．射击过程中车会移动，射击结束后车会回到原来的位置 C．每发射一颗子弹，小车都会向右移动 D．全部子弹打完后，小车向右移动的总距离为 10．（本题4分）某同学设计了如下一道物理试题：“如图所示，质量为的长木板B长度为，静止在光滑的水平地面上，质量为的物块A停在B的左端，质量为的小钢球C用长为的轻绳悬挂在O点，现将小钢球拉至水平位置，然后给小钢球一个竖直向下的瞬时速度，小钢球运动到最低点时与物块A发生对心碰撞，且碰撞时间极短，碰后小钢球被弹回并恰能够完成竖直平面内的圆周运动，物块A恰好没有滑离木板B，且最终物块与木板的速度均为0.75m/s，其中物块和小钢球均可视为质点，试求小钢球的初速度”，对该物理试题的设计，下列说法正确的是（　　） A．只要足够大，则上述过程一定可以实现 B．只有当小钢球与物块碰撞的过程中没有机械能损失时，上述过程才能实现 C．因为小钢球与物块碰撞过程中损失的机械能不确定，所以应该有多个解 D．不论多大，上述过程都不可能实现 二、多选题（共20分） 11．（本题4分）如图所示，光滑水平直轨道上有三个质量均为m=3kg静止放置的物块A、B、C，物块B的左侧固定一轻弹簧（弹簧左侧的挡板质量不计）。若A以v0=4m/s的初速度向B运动并压缩弹簧（弹簧始终在弹性限度内），当A、B速度相等时，B与C恰好相碰并粘接在一起，然后继续运动。假设B和C碰撞时间极短，则以下说法正确的是（　　） A．弹簧压缩到最短时A的速度大小为2m/s B．从A开始运动到弹簧压缩最短时C受到的合外力冲量大小为4N⋅s C．从A开始运动到A与弹簧分离的过程中整个系统损失的机械能为16J D．在A、B、C相互作用过程中弹簧的最大弹性势能为13J 12．（本题4分）一粒钢珠从静止开始自由下落，然后陷入泥潭中，若把在空中下落的过程称为过程Ⅰ，进入泥潭直到停止的过程称为过程Ⅱ，则以下说法正确的是（　　） A．过程Ⅰ中钢珠的动量的改变量等于重力的冲量 B．过程Ⅱ中合力的冲量的大小大于过程Ⅰ中重力的冲量的大小 C．Ⅰ、Ⅱ两个过程中合力的总冲量等于零 D．Ⅰ、Ⅱ两个过程中合力的总冲量不等于零 13．（本题4分）如图所示，质量均为m的小球a和b分别栓接在一根弹性绳的两端，且处于同一位置。某时刻a球自由下落，同时将b球以速度水平向右抛出。当两小球之间的距离第三次等于弹性绳的原长时，两小球恰好落地，该过程中两小球发生的碰撞为弹性碰撞且碰撞时间极短，不计一切阻力，两小球可视为质点。两球下落的过程中，下列说法正确的是（　　） A．两小球和弹性绳组成的系统动量和机械能都守恒 B．弹性绳的最大弹性势能为 C．弹性绳最长时，两小球的速度大小均为 D．a球落地时的速度小于b球落地时的速度 14．（本题4分）某同学利用计算机模拟A、B两球碰撞来验证动量守恒定律，已知A、B质量之比为，让A球以初速度为与静止的B球相碰，若规定以的方向为正，和分别为A、B的碰后速度，则该同学记录碰后的数据中，肯定不合理的是（　　） 次数 第1次 第2次 第3次 第4次 1.00 0.75 -0.50 -1.00 0.60 0.75 1.50 1.80 A．第1次 B．第2次 C．第3次 D．第4次 15．（本题4分）在生产生活中，经常采用轨道约束的方式改变物体的运动方向。如图所示，光滑水平地面上停放着一辆小车，小车上固定着两端开口的光滑细管，细管由水平、弯曲和竖直三部分组成，各部分之间平滑连接，竖直管的上端到小车上表面的高度为。一小球以初速度水平向右射入细管，小球的质量与小车的质量（包含细管）相等，小球可视为质点，忽略一切阻力作用。下列说法正确的是（　　） A．小球在细管中运动时，小球和小车（包含细管）组成的系统动量守恒 B．小球在细管的竖直部分运动时只受重力作用 C．当小球初速度时，将会从细管的竖直部分冲出 D．若小球从细管的竖直部分冲出，冲出后一定会落回到细管中 三、实验题（共14分） 16．（本题14分）验证动量守恒的实验可以在如图1所示的气垫导轨上完成，其中左、右两侧的光电门可以记录遮光片通过光电门的挡光时间。实验前，测得滑块A（连同其上的遮光片）的总质量为、滑块B（连同其上的遮光片）的总质量为，两滑块上遮光片的宽度相同。实验时，开启气垫导轨气源的电源，让滑块A从导轨的左侧向右运动，穿过左侧光电门与静止在两光电门之间的滑块B发生碰撞。 （1）关于实验，下列说法正确的是________。 A．本实验应调整气垫导轨使其保持水平 B．两滑块的质量应满足 C．需要用刻度尺测量两光电门之间的距离 D．需要用秒表测定滑块上的遮光片经过光电门的时间 （2）在某次实验中，光电门记录的遮光片挡光时间如下表所示。 左侧光电门 右侧光电门 碰前 无 碰后 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滑块组成的系统动量守恒（用测量的物理量表示）；若两滑块的碰撞为弹性碰撞，则以下关系式中正确的是________。 A．    B． C．        D． （3）某同学观察到，在台球桌面上，台球m以初速度和静止的球M发生斜碰时，碰后两球的速度方向将不在同一直线上，如图2所示。已知两球大小相同，质量相等，若两球碰撞过程无能量损失，碰后两球速度方向与初速度的夹角分别为和，则和满足的关系为________。 四、解答题（共26分） 17．（本题10分）如图所示，可看成质点的A物体叠放在上表面光滑的B物体上，一起以v0的速度沿光滑的水平轨道匀速运动，B与静止在同一光滑水平轨道上的木板C发生完全非弹性碰撞，B、C的上表面相平且B、C不粘连，A滑上C后恰好能到达C板的最右端，已知A、B、C质量均相等，且为m，木板C长为L，求： (1)A物体的最终速度的大小； (2)A、C之间的摩擦力的大小； (3)A在木板C上滑行的时间t 18．（本题16分）如图所示，一竖直固定的足够长的圆直管内有一质量为m的静止薄圆盘，圆盘与管的上端口距离为l。一质量为2m的小球从管的上端口由静止下落，撞在圆盘中心，圆盘向下滑动，所受滑动摩擦力为重力大小的k=9倍。小球在管内运动时与管壁不接触，圆盘始终水平，小球与圆盘发生的碰撞均为弹性碰撞且碰撞时间极短。不计空气阻力，重力加速度大小为g。求： （1）第1次碰撞后，小球与圆盘的速度大小、； （2）第n次碰撞前瞬间小球的速度大小； （3）若k=0.75，小球第Ⅰ次与圆盘碰撞前瞬间，由静止释放圆盘，求第n次碰撞前瞬间小球的速度大小。（本小问不要求写出计算过程，只写出答案即可） 试卷第1页，共3页 试卷第1页，共3页 学科网（北京）股份有限公司 《西安市第八十三中学2024-2025学年度第一学期第二次月考高二物理试题》参考答案 题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 答案 D C D D D C A C D D 题号 11 12 13 14 15 答案 BD AC BD AD BCD 1．D 【难度】0.85 【知识点】电场强度的定义和单位、静电力做功与电势差的关系、磁感应强度的定义（式） 【详解】A．元电荷是最小的电荷量，故A错误； B．磁感应强度的定义式的适用条件是导线与匀强磁场垂直，即只有当磁场与导线垂直时，磁感应强度才是1T。B错误； C．电场强度的定义式为比值法定义，电场强度与试探电荷无关。C错误； D．根据电势差的定义式可知，带电荷量为1C的负电荷，从a点移动到b点的过程中克服电场力做功为1J，则a、b两点间的电势差 D正确。 故选D。 2．C 【难度】0.65 【知识点】环形电流和通电螺线管周围的磁场、法拉第电磁感应定律的表述和表达式、电磁场理论与电磁波的发现、能量子 【详解】A．图甲中，普朗克引入了能量子这一概念，首次提出了能量量子化的思想，故A错误； B．图乙中，环形电流周围的磁场分布情况可用安培定则判断，左手定则是用来判断安培力和洛伦兹力的，故B错误； C．根据法拉第电磁感应定律可知，图丙中，当线框向右匀速运动时，线框中的磁通量减小，线框中产生感应电流，故C正确； D．图丁中，电磁波在真空中的传播速度相同，都等于光速，与电磁波的频率无关，故D错误。 故选C。 3．D 【难度】0.4 【知识点】地磁场及其磁感线分布、磁感应强度的矢量性与叠加、直线电流周围的磁场 【详解】A．地磁的N级在地理的南极，因此赤道附近地面上的地磁场方向由南向北，选项A错误； B．给小磁针正上方的导线中通入稳定直流电流，小磁针重新静止后指向北偏东，说明小磁针受到导线的作用力向东，由右手螺旋定则可知直导线中通入的电流方向由北向南，选项B错误； CD．给导线中通入稳定直流电流，小磁针重新静止后指向北偏东30°，则电流在小磁针处的磁场方向向东，大小是 选项C错误，D正确。 故选D。 4．D 【难度】0.85 【知识点】冲量的定义、单位和矢量性、动量的定义、单位和矢量性、动量定理的内容 【详解】A．物体所受合外力的冲量等于动量的变化量，冲量越大，动量的变化量越大，但动量不一定大，选项A错误； B．冲量等于力与时间的乘积，物体受到的力越大，如果力的作用时间减小，冲量不一定越大，选项B错误； C．物体动量的变化率即物体所受合外力，物体做自由落体运动时重力恒定，动量变化率不变，选项C错误； D．质量与速度的乘积是物体的动量，物体的速度发生变化时，其动量一定变化，选项D正确。 故选D。 5．D 【难度】0.65 【知识点】平均功率、冲量的定义、单位和矢量性、用动量定理解决流体问题 【详解】A．“吉祥鸟”直升机悬停在空中，空气对“吉祥鸟”直升机的作用力不为零，空气对“吉祥鸟”直升机的冲量不为零，故A错误； C．设空气对“吉祥鸟”直升机的作用力大小为，则有 设时间内被螺旋桨向下推出的空气质量为，根据动量定理可得 联立可得单位时间内被螺旋桨向下推出的空气质量为 故C错误； BD．“吉祥鸟”直升机时间内对空气所做的功为 “吉祥鸟”直升机的发动机消耗的功率为 故B错误，D正确。 故选D。 6．C 【难度】0.65 【知识点】牛顿第二定律的初步应用 【详解】AB．根据 对物体A 对物体B 则 可知AB与水平面间的动摩擦因数之比不一定为，A的质量不一定大于B的质量，选项AB错误； C．若A的质量是B的一半，则A的质量为0.5kg，则碰前A的速度4m/s，B的速度2m/s，碰后的共同速度为，则碰撞过程中的机械能损失 选项C正确； D．若A的质量是B的一半，则内因摩擦产生的热量为 选项D错误。 故选C。 7．A 【难度】0.65 【知识点】判断系统机械能是否守恒、火箭的原理 【详解】AB．根据动量守恒有 解得 若高压气源喷出气体的质量不变但速度变大，则变大，故返回时间小于t；由 若高压气源喷出气体的速度变大但动量不变，可知减小，得减小，则返回时间大于t，故A正确，B错误； C．由题意知，航天员的速度为 喷气过程系统动量守恒，以宇航员的速度方向为正方向，由动量守恒定律得 解得 故C错误； D．在喷气过程中，航天员、装备及气体所构成的系统的动能增加，故系统机械能不守恒，故D错误。 故选A。 8．C 【难度】0.65 【知识点】人船模型及其变式 【详解】人与车组成的系统在水平方向所受合外力为零，系统在水平方向动量守恒，选地面为参考系，以人跳出后小车速度的方向为正方向，人对地的速度为 由动量守恒定律得 解得 故C正确，ABD错误。 故选C。 9．D 【难度】0.65 【知识点】人船模型及其变式 【详解】A．水平面光滑，以车、人、枪、靶和子弹组成的系统所受外力之和为零，系统动量守恒，起初人和车一起静止，射击完成后，车仍然静止，故A错误； BCD．设子弹出口速度为v，车后退速度为，以向左为正方向，根据动量守恒定律有 子弹匀速前进的同时，车匀速后退，则有 在每一发子弹射击过程中，小车所发生的位移为 联立解得 所以每颗子弹从发射到击中靶过程，车均向右退，故n颗子弹发射完毕后，小车总共后退距离为 所以待打完n发子弹后，小车总共后退，故BC错误，D正确。 故选D。 10．D 【难度】0.65 【知识点】绳/单层轨道模型、弹性碰撞：动碰静 【详解】设与物块碰撞前瞬间小钢球的速度大小为，碰后瞬间的速度大小为，碰后物块的速度大小为，则碰后物块与木板达到共同速度的过程根据动量守恒定律有 代入数据解得 则小钢球与物块碰撞的过程由动量守恒有 碰后小钢球恰好能完成竖直平面内的圆周运动，设小钢球到达最高点时的速度大小为v，根据牛顿第二定律有 解得 对C，从最低点到最高点，根据机械能守恒有 代入数据解得 ， 按照这个速度，显然存在两个问题，一是小钢球与物块碰撞，满足了动量守恒定律，但违背了能量守恒定律，除非碰撞的过程同时发生爆炸，或有其他能量来源，二是小钢球即使没有初速度，从与O点等高的位置由静止释放，运动到最低点与物块A碰撞前的速度也会大于1m/s，故此物理试题设计的过程不可能实现。 故选D。 11．BD 【难度】0.4 【知识点】多物体多次碰撞问题 【详解】A．A与B速度相等前，弹簧不断被压缩，B与C碰撞后速度减小，弹簧继续被压缩，当三个物体的速度相等时弹簧压缩最短，设此时三个物体的共同速度为v3，取向右为正方向，由三个物体组成的系统动量守恒得 得 故A错误； B．设A、B速度相等时速度为v1，B与C碰撞后瞬间共同速度为v2，从开始到A、B速度相等的过程，由A、B的动量守恒得 得 B 与C碰撞过程，由B、C的动量守恒得 得 从A开始运动到弹簧压缩最短时C受到的冲量 故B正确； C．整个系统只有在B与C碰撞的过程中机械能有损失，且损失的机械能为 解得 故C错误； D．在A、B、C相互作用过程中弹簧的弹性势能最大时三个物体的速度相同，弹簧的最大弹性势能为 解得 故D正确。 故选BD。 12．AC 【难度】0.65 【知识点】求变力的冲量、利用动量定理求解其他问题 【详解】A．过程Ⅰ中，钢珠只受重力作用，根据动量定理，重力的冲量等于钢珠的动量的改变量，故A正确； B．过程Ⅱ中合力的冲量的大小等于动量的改变量，而这一过程动量的改变量的大小等于过程Ⅰ中钢珠的动量的改变量的大小，过程Ⅰ中钢珠的动量的改变量等于重力的冲量的大小，所以过程Ⅱ中合力的冲量的大小等于过程Ⅰ中重力的冲量的大小，故B错误； CD．把Ⅰ、Ⅱ两个过程看成一个全过程，初动量等于0，末动量等于0，故其合外力的冲量等于0，故C正确，D错误。 故选AC。 13．BD 【难度】0.65 【知识点】机械能守恒定律在绳连接系统中的应用、弹性碰撞：动碰静、平抛运动中的临界问题 【详解】A．由于a球是自由下落，而b球是以一定的速度水平抛出，所以两小球和弹性绳组成的系统在竖直方向上的动量是不守恒的（因为重力作用会改变竖直方向上的动量）。同时，考虑到两小球初始时的机械能不等（b球有动能，a球只有重力势能），并且在碰撞过程中虽然机械能守恒，但整个过程中由于重力做功，系统总的机械能也是不守恒的，故A错误； B．水平方向上共速时弹性势能最大，设此时两小球竖直速度均为，根据水平方向上的动量守恒有 根据能量守恒有 两小球在竖直方向上做匀变速直线运动，则有 以上联立方程得 故B正确； C．水平方向上共速时弹性势能最大，弹性绳最长，此时水平方向 此时两小球竖直速度均为＞0，则根据速度的合成可知两小球的速度大小均大于，故C错误； D．两个小球在水平方向的运动可看成小球b以速度在水平方向运动的弹簧模型，依题意分析可得，初始时两小球在水平方向上的动量不为零，且方向向右，两球形成的系统总体会朝着右侧运动，当第一次等于弹性绳的原长时，水平方向a球静止，b球的速度向右为，两球相对远离运动状态，则=0＜；当第二次达到弹性绳的原长时，由 ， 可得此时 水平方向动量守恒水平方向为两球相对靠近运动状态，当第三次达到弹性绳的原长时，水平方向恢复为初始状态 故D正确。 故选BD。 14．AD 【难度】0.65 【知识点】弹性碰撞：动碰静、单次碰撞的多过程问题 【详解】设AB的质量分别为3m和5m，则 A．碰后A球速度不可能大于B球速度，第一次数据不合理，选项A符合题意； B．碰后两球速度相等，满足动量守恒 属于完全非弹性碰撞，第二次数据合理，选项B不符合题意； C．碰后两球数据满足 属于完全弹性碰撞，第三次数据合理，选项C不符合题意； D．碰后两球数据满足动量守恒 末状态总动能 即碰后动能变大，第四次数据合理，选项D符合题意； 故选AD。 15．BCD 【难度】0.65 【知识点】判断系统动量是否守恒 【详解】A．小球在细管中运动时，小球和小车（包含细管）组成的系统在水平方向受到合外力为零，在弯曲处，小球和小车组成的系统，在竖直方向合外力不为零，则小球和小车（包含细管）组成的系统水平方向动量守恒，小球在细管中运动时，小球和小车（包含细管）组成的系统动量不守恒，故A错误； B．由于小球和小车（包含细管）组成的系统水平方向动量守恒，小球在细管的竖直部分运动时，水平方向的速度相同，则小球在细管的竖直部分运动时只受重力作用，故B正确； C．由于水平方向动量守恒，在最高点，由动量守恒定律和能量定律有 解得 从细管的竖直部分冲出，则有 解得 故C正确； D．小球从细管的竖直部分冲出后，水平方向的速度始终相同，则冲出后一定会落回到细管中，故D正确。 故选BCD。 16． A BD/DB 【难度】0.4 【知识点】利用光电门和气垫导轨验证动量守恒定律 【详解】（1）[1]A．本实验需要验证动量守恒定律，因为动量守恒的条件是合外力为零，本实验是通过气垫导轨把两个滑块托起，使两个滑块不受摩擦力，故本实验应调整气垫导轨使其保持水平，故A正确； B．碰后两滑块可以向相反方向运动，所以不需要满足，故B错误； C．本实验的原理是探究碰撞前滑块的动量等于碰后滑块的动量，所以需要测量碰撞前后小滑块的速度，故不需要测量两个光电门之间的距离，故C错误； D．滑块上的遮光片经过光电门的时间光电门就可以测出来，所以不需要用秒表测量时间，故D错误。 故选A。 （2）[2]由于右侧光电门碰前无示数，碰后两个光电门都有示数，所以两滑块碰撞后速度方向向反；滑块上遮光片宽度较小，因此可认为滑块挡光的平均速度近似等于其瞬时速度；设挡光片的宽度为d，以向右为正方向，根据动量守恒定律有 即 [3]只要验证该式是否成立，即可验证两滑块碰撞前后的总动量是否守恒； 碰撞前系统的动能为 碰后系统的动能为 若两滑块的碰撞满足 即 根据数学知识将 ， 整理可得 即验证了两滑块的碰撞为弹性碰撞。 故选BD。 （3）[4]两球碰撞遵循动量守恒，碰前动量沿水平向右，所以碰后垂直于初速度方向的动量为零，又因为两球质量相等，所以 联立解得 所以 17．(1) (2) (3) 【难度】0.65 【知识点】板块/子弹打木块模型、单次碰撞的多过程问题 【详解】（1）B、C碰撞过程中动量守恒，令B、C碰后的共同速度大小为，以B的初速度方向为正方向，由动量守恒定律得 B、C共速后，A以速度滑上C，A滑上C后，B、C脱离，紧接着A、C相互作用过程中动量守恒，设最终A、C的共同速度为，以向右为正方向，由动量守恒定律得 解得 即A最终得速度为。 （2）在A、C相互作用过程中，根由能量守恒定律得 解得 （3）在A、C相互作用过程中，以C为研究对象，由动量定理得 解得 18．（1），；（2），n=1，2，3……；（3），n=1，2，3…… 【难度】0.4 【知识点】单次碰撞的多过程问题 【详解】（1）设小球第1次碰前速度为，小球第1次碰后速度为，圆盘第1次碰后速度为，小球第一次下落 得 第一次碰撞 得 （2）设小球第1，2，...，n-1，n次碰前速度为，，…，，，小球第1，2，...，n-1，n次碰后速度为，，…，，，圆盘第1，2，...，n-1，n次碰后速度为，，…，，，第一次碰撞后对盘，由牛顿第二定律得 得 向上 减速到零用时为t 得 减速到零位移为x 得 同时段内小球的位移为 得 故盘停下再与小球碰撞。同理可知每次都是小球先停下再与小球碰撞。 第一次碰撞后到第二次碰撞时，两者位移相等，有 即 解得 之后第二次发生弹性碰撞 得 第二次碰撞后到第三次碰撞时，两者位移相等，有 即 解得 同理可得 归纳得 ，n=1，2，3… （3）从第一次碰后开始每隔 再碰，作图可得 ，n=1，2，3…… 答案第1页，共2页 答案第1页，共2页 学科网（北京）股份有限公司 $