人教版高中物理选择性必修第一册第一章测试卷

人教版高中物理选择性必修第一册第一章测试卷

题号	一	二	三	四	五	总分
得分

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一、单选题

1．如图，篮球赛中，甲、乙运动员想组织一次快速反击，甲、乙以相同的速度并排向同一方向奔跑，甲运动员要将球传给乙运动员，不计空气阻力，则（　　）

A．应该将球沿着1的方向抛出

B．应该将球沿着2的方向抛出

C．完成传球的过程，两运动员对球的冲量大小和方向都是相同的

D．当乙接着球后要往身体收，延长触球时间，以免伤害手指

2．如图为一名同学“立定跳远”的频闪照片。下列分析正确的是（　　）

A．脚在跳出之前，地面对人作用力的冲量等于重力的冲量

B．脚在跳出至落到沙坑，动量先增大后减小

C．脚在跳出至落到沙坑，重力势能先增大后减小

D．脚在落到沙坑之后，沙坑对人作用力的冲量小于重力的冲量

3．如图，长l的轻杆两端固定两个质量相等的小球甲和乙，初始时它们直立在光滑的水平地面上．后由于受到微小扰动，系统从图示位置开始倾倒．当小球甲刚要落地时，其速度大小为(     )

A． B． C． D．0

4．A、B两球在光滑水平面上沿同一直线、同一方向运动，，，，，当A追上B并发生碰撞后，A、B两球速度的可能值是（　　）

A．，  B．， 

C．， D．， 

5．质量为m的物体静止在光滑水平面上，在水平力F作用下，经时间t物体的动量为p，动能为Ek。若水平力变为2F，经过时间2t，则（　　）

A．物体的动量变为2p    B．物体的动量变为4p

C．物体的动能变为4Ek    D．物体的动能变为8Ek

6．如图为丁俊晖正在准备击球，设丁俊晖在某一杆击球过程中，白色球（主球）和花色球碰撞前后都在同一直线上运动，碰前白色球A的动量pA=5kg·m/s，花色球B静止，碰后花色球B的动量变为p'B=4kg·m/s，则两球质量mA与mB间的关系可能是（　　）

A．mB=mA          B．mB=mA        C．mB=mA            D．mB=6mA

7．在光滑的水平面的同一直线上，自左向右地依次排列质量均为m的一系列小球，另一质量为m的小球A以水平向右的速度v运动，依次与上述小球相碰，碰后即粘合在一起，碰撞n次后，剩余的总动能为原来的 ，则n为（ ）

A．5 B．6 C．7 D．8

8．如图所示，半径为的光滑圆槽质量为，静止在光滑水平面上，其内表面有一质量为的小球被细线吊着位于槽的边缘处，如将线烧断，小球滑行到最低点向右运动时，圆槽的速度为（     ）

A．0 B．，向左 C．，向右 D．不能确定

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二、多选题

9．一物块沿光滑水平面做直线运动，运动过程中受到一水平拉力F作用，如图所示是其速度-位移图像，则物块运动到位移为x1的过程中，下列关于力F的说法正确的是（　　）

A．力F是恒力 B．相等位移内力F冲量相等

C．力F逐渐减小 D．相等时间内力F做功相等

10．如图所示，水平面上有两个木块，两木块的质量分别为m1、m2，且m2=2m1.开始两木块之间有一根用轻绳缚住的已压缩的轻弹簧，烧断细绳后，两木块分别向左、右运动.若两木块m1和m2与水平面间的动摩擦因数分别为μ1、μ2，且μ1=2μ2，则在弹簧伸长的过程中，两木块（ ）

A．动量大小之比为1∶1 B．速度大小之比为2∶1

C．通过的路程之比为2∶1 D．通过的路程之比为1∶1

11．如图所示，在光滑的水平面上，有质量相等的甲、乙两木块，甲木块以v的速度向右运动，乙木块静止，左侧连有一轻质弹簧。甲木块与弹簧接触后（　　）

A．甲木块速度大小一直减小直至零

B．甲木块速度先减小，之后与乙木块保持相同速度向右做匀速运动

C．甲、乙两木块所组成的系统动量守恒

D．甲、乙两木块所组成的系统机械能守恒

12．长为L，质量为M的平板小车停在光滑水平面上，质量为m的木块（可视为质点）以速度滑上小车的左端，最后刚好停在小车的右端，如图甲所示；若小车以速度向左运动时，将木块轻轻放在小车左端，如图乙所示，则（　　）

A．木块最终刚好停在小车右端 B．木块最终停在小车上，但还离右端一段距离

C．木块将滑出小车 D．两种情况中木块相对小车滑行的时间相等

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三、填空题

13．如图所示，质量20 kg的小车静止在光滑水平面上，从水中喷出的水柱的横截面积是10 cm2，速度10 m / s，水的密度1.0×103 kg / m3．若用水喷出的水从车后沿水平方向冲击小车的前壁，且冲击到小车前壁的水全部沿前壁流进小车中，当有质量5 kg的水进入小车时，小车的速度大小______ m / s，小车的加速度大小______ m / s2．

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四、实验题

14．某班物理兴趣小组选用如图所示装置来“探究碰撞中的不变量”．将一段不可伸长的轻质小绳一端与力传感器(可以实时记录绳所受的拉力)相连固定在O点，另一端连接小钢球A，把小钢球拉至M处可使绳水平拉紧．在小钢球最低点N右侧放置有一水平气垫导轨，气垫导轨上放有小滑块B(B上安装宽度较小且质量不计的遮光板)、光电门(已连接数字毫秒计)．当地的重力加速度为g。

某同学按上图所示安装气垫导轨、滑块B(调整滑块B的位置使小钢球自由下垂静止在N点时与滑块B接触而无压力)和光电门，调整好气垫导轨高度，确保小钢球A通过最低点时恰好与滑块B发生正碰．让小钢球A从某位置释放，摆到最低点N与滑块B碰撞，碰撞后小钢球A并没有立即反向，碰撞时间极短。

(1)为完成实验，除了毫秒计读数Δt、碰撞前瞬间绳的拉力F1、碰撞结束瞬间绳的拉力F2、滑块B质量mB和遮光板宽度d外，还需要测量的物理量有________(用题中已给的物理量符号来表示)

A．小钢球A质量mA

B．绳长L

C．小钢球从M到N运动的时间

(2)滑块B通过光电门时的瞬时速度vB＝________(用题中已给的物理量符号来表示) 

(3)实验中的不变量的表达式是：________________________.(用题中已给的物理量符号来表示)

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五、解答题

15．甲、乙两小孩各乘一辆小车在光滑水平面上匀速相向行驶，速度均为6m/s. 甲的车上有质量为m=1kg的小球若干个，甲和他的车及所带小球的总质量为M1=50kg，乙和他的车总质量为M2＝30kg。现为避免相撞，甲不断地将小球以相对地面16.5m/s的水平速度抛向乙，且被乙接住. 假设某一次甲将小球抛出且被乙接住后刚好可保证两车不相撞，此时：

（1）两车的速度大小各为多少？

（2）甲总共抛出了多少个小球？

16．如图甲所示，物块A、B的质量分别是m1＝4.0 kg和m2＝6.0 kg，用轻弹簧相连接放在光滑的水平面上，物块B左侧与竖直墙相接触．另有一个物块C从t＝0时刻起以一定的速度向左运动，在t＝5.0 s时刻与物块A相碰，碰后立即与A粘在一起不再分开，物块C的v­t图象如图乙所示．试求：

(1)物块C的质量m3；       

(2)在5.0 s到15 s的时间内物块A的动量变化的大小和方向．

17．如图所示，两物块A、B并排静置于高h=0.80m的光滑水平桌面上，物块的质量均为M=0.60kg．一颗质量m=0.10kg的子弹C以v0=100m/s的水平速度从左面射入A，子弹射穿A后接着射入B并留在B中，此时A、B都没有离开桌面．已知物块A的长度为0.27m，A离开桌面后，落地点到桌边的水平距离s=2.0m．设子弹在物块A、B 中穿行时受到的阻力大小相等，g取10m/s2．(平抛过程中物块看成质点)求：

（1）物块A和物块B离开桌面时速度的大小分别是多少；

（2）子弹在物块B中打入的深度；

（3）若使子弹在物块B中穿行时物块B未离开桌面，则物块B到桌边的最小初始距离．

参：

1．D

【解析】

AB．甲和乙相对静止，所以甲将球沿着3方向抛出就能传球成功，故A、B均错误；

C．根据动量定理知，完成传球的过程两运动员对球的冲量等大反向，故C错误；

D．根据动量定理可知，相同的动量变化量下，延长作用时间，可以减小冲击力，故乙接着球后要往身体收，以免伤害手指，故D正确。

故选D。

2．C

【解析】

A．脚在跳出之前，地面对人作用力大于人的重力，根据I=Ft可知，地面对人的作用力的冲量大于重力的冲量，选项A错误；

B．脚在跳出至落到沙坑，速度先减小后增加，则由p=mv可知，动量先减小后增大，选项B错误；

C．脚在跳出至落到沙坑，离地面的高度先增加后减小，则重力势能先增大后减小，选项C正确；

D．脚在落到沙坑之后，设向上为正方向，则根据

则沙坑对人作用力的冲量大于重力的冲量，选项D错误。

故选C。

3．C

【解析】

甲、乙组成的系统水平方向动量守恒，以向右为正方向，在水平方向，由动量守恒定律得：

当小球甲刚要落地时，水平方向上的速度为零，所以乙球的速度也为零，乙球的动能为零，甲球的重力势能全部转化为甲球的动能，由机械能守恒定律得：

解得：

A.与计算结果不符，故A不符合题意．

B.与计算结果不符，故B不符合题意．

C.与计算结果相符，故C符合题意．

D. 0与计算结果不符，故D不符合题意．

4．C

【解析】

AB．两球碰撞后A的速度不可能大于B的速度，故A、B均错误；

C．两球碰撞过程，系统不受外力，系统总动量守恒，根据能量守恒定律，碰撞后系统总动能应该小于或者等于碰撞前的系统总动能，碰撞前总动能为22 J，C选项碰后总动能为16.75 J，符合题意，故C正确；

D．D选项满足碰撞过程系统总动量守恒，但是碰后总动能为46.75 J，超出原有的总动能，故D错误。

故选C。

5．B

【解析】

根据动量定理有

根据动能与动量的关系有

故ACD错误，B正确。

故选B。

6．A

【解析】

由题，由动量守恒定律得

pA+pB=pA′+pB′

得

pA′=1kg•m/s

P根据碰撞过程总动能不增加，则有

代入解得

碰后，两球同向运动，A的速度不大于B的速度，则

解得

mB≤4mA

综上得

故选A。

7．C

【解析】

第一次碰撞时根据动量守恒：解得：

碰撞前的动能：，第一次碰撞后的动能：

第n次碰撞后的总能

当剩余的总动能为原来的时，解得

n=7

故选C。

8．B

【解析】

以水平向右为正方向，设在最低点时m和M的速度大小分别为v和v'，根据动量守恒定律得：

，

根据机械能守恒定律列方程得：

，

联立以上两式解得

，向左．

A. 0，与结论不相符，选项A不符合题意；

B. ，向左，与结论相符，选项B符合题意；

C. ，向右，与结论不相符，选项C不符合题意；

D. 不能确定，与结论不相符，选项D不符合题意；

9．BC

【解析】

AC．根据v-x图像可知，在相等的位移中，速度的变化量相等，由速度与位移的关系可得

即

因x相同时相同，而逐渐减小，可知物体的加速度逐渐减小，由牛顿第二定律可知

所以力F逐渐减小，故A错误、C正确；

B．由题图可知，在相等的位移中，速度的变化量相等，则动量的变化量相等，由动量定理可知，力F的冲量相等，故B正确；

D．物体在相等时间内的位移逐渐减小，F逐渐减小，则相等时间内力F做功逐渐减小，故D错误。

故选BC。

10．ABC

【解析】

试题分析：以两木块及弹簧为研究对象，绳断开后，弹簧将对两木块有推力作用，这可以看成是内力；水平面对两木块有方向相反的滑动摩擦力，且F1=μ1m1g，F2=μ2m2g.因此系统所受合外力F合=μ1m1g－μ2m2g=0，即满足动量守恒定律的条件．

设弹簧伸长过程中某一时刻，两木块速度大小分别为v1、v2.由动量守恒定律有（以向右为正方向）：

－m1v1＋m2v2=0，即m1v1=m2v2，即两物体的动量大小之比为1∶1，故A项正确；两物体的速度大小之比为，故B项正确；由于木块通过的路程正比于其速度，两木块通过的路程之比，故C项正确，D项错误．

考点：动量守恒定律及其应用

11．AC

【解析】

本题考查动量守恒定律，由“一动一静”的物理模型可以进行分析。

【详解】

A．甲、乙木块的作用过程中，由于甲木块受到弹簧弹力的作用，速度大小会一直减小，当弹簧恢复原长时，设甲的速度为，乙的速度为，甲、乙的质量相等，均设为m，由动量守恒和机械能守恒列方程

解得

所以，甲木块速度大小一直减小，当弹簧恢复原长时，速度变为零，故A正确；

B．甲木块速度大小一直减小直至零，乙木块的速度一直增加，当甲的速度变为零时，乙以甲原来的初速度向右运动，故B错误；

C．由动量守恒定律的判定条件可知，甲、乙两木块所组成的系统动量守恒，故C正确；

D．对甲、乙木块及弹簧组成的系统，机械能守恒，故D错误。

故选AC。

【点睛】

质量相同的两个物体发生“一动一静”的完全弹性碰撞，碰撞后速度交换。

12．AD

【解析】

ABC．如图甲所示，由动量守恒定律和能量关系可知

如图乙所示，由动量守恒定律和能量关系可知

 

联立解得

x=L

选项A正确，BC错误；

D．对甲图情况，对小车由动量定理

 

对乙图情况，对滑块由动量定理

 

解得

t1=t2

选项D正确。

故选AD。

【解析】

第一空．流进小车的水与小车组成的系统动量守恒，当淌入质量为m的水后，小车速度为v1，则mv=（m+M）v1，解得： ．

第二空．质量为m水流进小车后，在极短的时间△t内，冲击小车的水的质量为 此时，水对车的冲击力为F，则车对水的作用力也为F，据动量定理有：-F△t=△mv1-△mv，解得： ，根据牛顿第二定律得： ．

1 

【解析】

（1）[1]滑块B通过光电门时的瞬时速度

根据牛顿第二定律得

F1−mAg＝mA

F2−mAg＝mA

根据动量守恒定律得

mAv1=mAv2+mBvB

整理得

 

所以还需要测量A的质量mA，以及绳长l，故选AB。

(2)[2]滑块B通过光电门时的瞬时速度: 

(3)[3]实验中的不变量的表达式是

15．（1）；（2）15

【解析】

（1）由全过程动量守恒

（2）这一过程中乙小孩接球的动量变化为

每一个小球被乙接收后，到最终的动量变化为

故小球个数为

16．（1） （2）16 kg·m/s，方向向右

【解析】

（1）根据图象可知，物体C与物体A相碰前的速度为

v1=6m/s

相碰后的速度为

v2=2 m/s

根据动量守恒定律得

m3v1=(m1+m3)v2

解得：m3=2.0kg

（2）规定向左的方向为正方向，在第5.0 s和第15 s末物块A的速度分别为

v2=2 m/s，v3=-2m/s

所以物块A的动量变化为

Δp=m1(v3-v2)=-16 kg·m/s

即在5.0 s到15 s的时间内物块A动量变化的大小为16 kg·m/s,方向向右

17．（1）5m/s；10m/s；（2）（3）

【解析】

试题分析：(1)子弹射穿物块A后，A以速度vA沿桌面水平向右匀速运动，离开桌面后做平抛运动：  解得：t=0.40s

A离开桌边的速度，解得：vA=5.0m/s

设子弹射入物块B后，子弹与B的共同速度为vB，子弹与两物块作用过程系统动量守恒：

B离开桌边的速度vB=10m/s

（2）设子弹离开A时的速度为，子弹与物块A作用过程系统动量守恒：

v1=40m/s

子弹在物块B中穿行的过程中，由能量守恒①

子弹在物块A中穿行的过程中，由能量守恒②

由①②解得m

（3）子弹在物块A中穿行过程中，物块A在水平桌面上的位移为s1，由动能定理：

③

子弹在物块B中穿行过程中，物块B在水平桌面上的位移为s2，由动能定理

④

由②③④解得物块B到桌边的最小距离为：，

解得：

考点：平抛运动；动量守恒定律；能量守恒定律．