1、山西省运城市景胜中学2019-2020学年高二物理下学期期末模考试题（含解析）一、选择题（每题4分，1到10是单选，11和12题为多选）1. 如图所示的装置中，木块B、C与水平桌面间的接触是光滑的，子弹A沿水平方向射入木块后留在木块内，并将弹簧压缩到最短。现将子弹、木块B、C和弹簧合在一起作为研究对象（系统），则此系统在从子弹开始射入木块到弹簧压缩至最短的整个过程中（）A. 动量守恒、机械能守恒B. 动量不守恒、机械能不守恒C. 动量守恒、机械能不守恒D. 动量不守恒、机械能守恒【答案】C【解析】【详解】以ABC系统为对象，从子弹开始射入木块到弹簧压缩至最短的整个过程中，水平方向不受外力，所以
2、动量守恒，子弹A射入木块B中，有内能产生，所以机械能不守恒。A动量守恒、机械能守恒 与上分析结论不相符，故A错误；B动量不守恒、机械能不守恒 与上分析结论不相符，故B错误；C 动量守恒、机械能不守恒 与上分析结论相符，故C正确；D动量不守恒、机械能守恒 与上分析结论不相符，故D错误；故选C。2. 最近，我国为“长征九号”研制的大推力新型火箭发动机联试成功，这标志着我国重型运载火箭的研发取得突破性进展若某次实验中该发动机向后喷射的气体速度约为3 km/s，产生的推力约为4.8106 N，则它在1 s时间内喷射的气体质量约为A. 1.6102 kgB. 1.6103 kgC. 1.6105 kgD
3、. 1.6106 kg【答案】B【解析】【详解】设该发动机在s时间内，喷射出的气体质量为，根据动量定理，可知，在1s内喷射出的气体质量，故本题选B3. 如图所示，小车放在光滑的水平面上，将系绳小球拉开到一定角度，然后同时放开小球和小车，那么在以后的过程中A. 小球向左摆动时，小车也向左运动，且系统动量守恒B. 小球向左摆动时，小车向右运动，且系统动量守恒C. 小球向左摆到最高点，小球的速度为零而小车的速度不为零D. 在任意时刻，小球和小车在水平方向的动量一定大小相等、方向相反【答案】D【解析】【详解】小球与小车组成的系统在水平方向不受外力，竖直方向所受外力不为零，故系统只在在水平方向动量守恒，
4、故A、B错误；由于水平方向动量守恒，小球向左摆到最高点，小球水平速度为零，小车的速度也为零，故C错误；系统只在在水平方向动量守恒，且总动量为零在任意时刻，小球和小车在水平方向的动量一定大小相等、方向相反故D正确4. 如图所示，在光滑水平面上，有A、B两个小球沿同一直线向右运动，若取向右为正方向，两球的动量分别是pA5.0 kgm/s，pB7.0 kgm/s.已知二者发生正碰，则碰后两球动量的增量pA和pB可能是()A pA3.0 kgm/s；pB3.0 kgm/sB. pA3.0 kgm/s；pB3.0 kgm/sC. pA3.0 kgm/s；pB3.0 kgm/sD. pA10 kgm/s；
5、pB10 kgm/s【答案】A【解析】根据碰撞过程动量守恒定律，如果pA=-3kgm/s、pB=3kgm/s，所以碰后两球的动量分别为pA=2kgm/s、pB=10kgm/s，根据碰撞过程总动能可能不增加，是可能发生的，故A正确两球碰撞过程，系统的动量守恒，两球动量变化量应大小相等，方向相反，若PA=3kgm/s，PB=-3kgm/s，违反了动量守恒定律，不可能，故B错误根据碰撞过程动量守恒定律，如果pA=3kgm/s、pB=-3kgm/s，所以碰后两球的动量分别为pA=8kgm/s、pB=4kgm/s，由题，碰撞后，两球的动量方向都与原来方向相同，A的动量不可能沿原方向增大，与实际运动不符，
6、故C错误如果pA=-10kgm/s、pB=10kgm/s，所以碰后两球的动量分别为pA=-5kgm/s、pB=17kgm/s，可以看出，碰撞后A的动能不变，而B的动能增大，违反了能量守恒定律，不可能故D错误故选A点睛：对于碰撞过程要遵守三大规律：1、是动量守恒定律；2、总动能不增加；3、符合物体的实际运动情况5. 将静置在地面上，质量为m（含燃料）的火箭模型点火升空，在极短时间内以相对地面的速度竖直向下喷出质量为的炽热气体。忽略喷气过程重力和空气阻力的影响，则喷气结束时火箭模型获得的速度大小是（）A B. C. D. 【答案】C【解析】【详解】取向上为正方向，由动量守恒定律得解得火箭速度为故A
7、、B、D错误，C正确；故选C。6. 如图所示，横截面积为5 cm2的水柱以10 m/s的速度垂直冲到墙壁上，已知水的密度为1103 kg/m3，假设水冲到墙上后不反弹而顺墙壁流下，则墙壁所受水柱冲击力为（ ）A. 0.5 NB. 5 NC. 50 ND. 500 N【答案】C【解析】【详解】设冲水时间，墙对水柱的作用力为F，对水柱水平方向动量定理得：，且，代入数据解得：，ABD错误C正确7. 一枚火箭搭载着卫星以速率v0进入太空预定位置，由控制系统使箭体与卫星分离已知前部分的卫星质量为m1，后部分的箭体质量为m2，分离后箭体以速率v2沿火箭原方向飞行，若忽略空气阻力及分离前后系统质量的变化，则
8、分离后卫星的速率v1为（ ）A. v0-v2B. v0+v2C. D. 【答案】D【解析】【分析】本题考查动量守恒定律【详解】系统分离前后，动量守恒： ，解得： ，故ABC错误；D正确8. 如图所示，位于光滑水平桌面上的小滑块P和Q都可视为质点，质量相等Q与水平轻弹簧相连，设Q静止，P以某一初速度向Q运动并与弹簧发生碰撞在整个过程中，弹簧具有的最大弹性势能等于()A. P的初动能B. P的初动能的C. P的初动能的D. P的初动能的【答案】B【解析】在整个过程中，弹簧具有最大弹性势能时，P和Q的速度相同根据动量守恒定律：mv0=2mv根据机械能守恒定律，有 故最大弹性势能等于P的初动能的故选D
9、点睛：本题关键对两物体的受力情况和运动情况进行分析，得出P和Q的速度相同时，弹簧最短，然后根据动量守恒定律和机械能守恒定律列式求解9. 如图甲所示,质量M=0.8 kg 的足够长的木板静止在光滑的水平面上,质量m=0.2 kg的滑块静止在木板的左端,在滑块上施加一水平向右、大小按图乙所示随时间变化的拉力F,4 s后撤去力F若滑块与木板间的动摩擦因数=0.2,最大静摩擦力等于滑动摩擦力,重力加速度g=10 m/s2,则下列说法正确的是()A. 0-4 s时间内拉力的冲量为3.2 NsB. t=4 s时滑块的速度大小为17.5 m/sC. 木板受到滑动摩擦力的冲量为2.8 NsD. 木板的速度最大
10、为2 m/s【答案】C【解析】【详解】A.冲量的定义式:,所以F-t图像面积代表冲量，所以0-4 s时间内拉力的冲量为，A错误B.木块相对木板滑动时：对木板：，对木块：，联立解得：，所以0时刻，即相对滑动，对滑块：，解得4s时滑块速度大小：，B错误CD.4s时，木板的速度，撤去外力后，木板加速，滑块减速，直到共速，根据动量守恒：，解得：，对木板根据动能定理可得：C正确，D错误10. 在距地面高度为h处，同时以大小相等的初速度v0，分别平抛、竖直上抛、竖直下抛出一个质量相等的小球，不计空气阻力，比较它们从抛出到落地过程中动量的增量p，正确的是()A. 平抛过程中动量的增量p最大B. 竖直下抛过程
11、中动量的增量p最大C. 竖直上抛过程中动量的增量p最大D. 三者一样大【答案】C【解析】三个小球中竖直上抛的物体运动时间最长，而竖直下抛的物体运动时间最短，故竖直上抛物体的重力的冲量最大，由动量定理可得，竖直上抛物体动量的增量最大，故C正确；故选C.11. 如图所示，与轻弹簧相连的物体A停放在光滑的水平面上。物体B沿水平方向向右运动，跟与A相连的轻弹簧相碰。在B跟弹簧相碰后，对于A、B和轻弹簧组成的系统，下列说法中正确的是（）A. 弹簧压缩量最大时，A、B的速度相同B. 弹簧压缩量最大时，A、B的动能之和最小C. 弹簧被压缩过程中系统的总动量不断减小D. 物体A的速度最大时，弹簧的弹性势能为零
12、【答案】ABD【解析】【分析】【详解】A滑块B与弹簧接触后，弹簧发生形变，产生弹力，B做减速运动，A做加速运动，当两者速度相等时，弹簧的压缩量最大，故A项正确；BA、B和轻弹簧组成的系统能量守恒，弹簧压缩量最大时，弹性势能最大，A、B的动能之和最小，故B项正确；CA、B和轻弹簧组成的系统所受合外力等于0，系统的动量守恒，故C项错误；D当两者速度相等时，弹簧的压缩量最大，然后A继续做加速，B继续做减速，当弹簧恢复原长时，A的速度最大，此时弹簧的弹性势能为零，故D项正确。故选ABD。12. A、B两船的质量均为m，都静止在平静的湖面上，现A船上质量为的人，以对地水平速度v从A船跳到B船，再从B船跳
13、到A船，经n次跳跃后，人停在B船上，不计水的阻力，则（ ）A. A、B两船速度大小之比为2：3B. A、B（包括人）两船动量大小之比为1：1C. A、B（包括人）两船动量之和为0D. A、B（包括人）两船动能之比为1：1【答案】BC【解析】【详解】A.最终人停在B船上，以A、B两船及人组成的系统为研究对象，在整个过程中，以A的速度方向为正方向，由动量守恒定律得解得故A错误；B.以人与两船组成的系统为研究对象，人在跳跃过程中总动量守恒，所以A、B（包括人）两船的动量大小之比是1：1，故B正确；C.由于系统的总动量守恒，始终为零，故A、B（包括人）两船的动量之和也为零，故C正确；D.A、B（包括人
14、）两船的动能之比故D错误。故选BC。二、计算题13. 如图所示，一轻质弹簧两端连着物体A和B，放在光滑的水平面上，物体A被水平速度为v0的子弹击中，子弹嵌在其中，已知物体A的质量是3m，B的质量是4m，子弹的质量是m求： (1) A物体获得的最大速度；(2)弹簧压缩量最大时B物体的速度；(3)弹簧压缩量最大时弹性势能是多少【答案】(1) (2) (3)【解析】【详解】(1)子弹刚射入物体A时，A具有最大速度，由动量守恒定律得：，解得：；(2)以子弹、A、B以及弹簧组成的系统作为研究对象，整个作用过程系统动量守恒，弹簧压缩量最大时，它们的速度相等，由动量守恒定律得：，解得：；(3)弹簧压缩量最大
15、时，由能量守恒定律得：，解得：弹簧压缩量最大时弹性势能14. 如图所示，半径为内壁光滑的半圆形轨道固定在水平地面上，质量的滑块停放在距轨道最低点A为的O点处，质量为的子弹以速度从右方水平射入滑块，并留在其中已知滑块与水平面的动摩擦因数，子弹与滑块的作用时间很短；取，试求：子弹刚留在滑块时二者的共同速度大小v；滑块从O点滑到A点的时间t；滑块从A点滑上轨道后通过最高点B落到水平面上C点，A与C间的水平距离是多少【答案】； 1s；【解析】【详解】子弹击中滑块过程动量守恒，规定向左为正方向，则：代入数据解得：子弹击中滑块后与滑块一起在摩擦力的作用下向左作匀减速运动，设其加速度大小为a，则：由匀变速运
16、动的规律得：联立并代入数据得：，舍去滑块从O点滑到A点时的速度，代入数据得： 设滑块从A点滑上轨道后通过最高点B点时的速度，由机械能守恒定律：代入数据得：滑块离开B点后做平抛运动，飞行时间而代入数据得：15. 如图，水平面上有质量mA=1kg的木板A，其上右端点放有质量mB=1kg的物块B（可视为质点）A的左侧用长度l=3.6m的轻绳悬吊一质量为mC=0.5kg的小球C，C静止时恰好与A接触但无挤压且不触地，现将C沿A、B所在竖直平面向左拉起，当细线与竖直方向成=60角时由静止释放，C运动到最低点时与A发生碰撞，碰后C立即静止，最后物块B没有从A上滑出，已知B与A间的动摩擦因数1=0.10，A
17、与地面间的动摩擦因数2=0.15，取，不考虑C与A碰撞的时间，求：（1）碰后瞬间A速度的大小；（2）碰后木板A运动的时间【答案】（1）（2）0.9【解析】（1）设C与A碰撞时的速度大小为，；碰后木板A的速度大小为，解得（2）设C与A碰撞后A运动的加速度大小为，B运动的加速度大小为，经过时间，A、B两物体速度相等，设为v；，解得，解得；经过分析可知AB不能一起减速，所以A、B分别做减速运动由于，解得，解得此后木板A保持静止，碰后木板A运动的时间故本题答案是：（1）（2）0.9s点睛：由于 可知当AB共速后是没有办法作为一个整体来运动的，在板块模型中一定要考虑这样的问题：能不能共速，共速后能不能一起运动的问题