天津高三高中物理月考试卷带答案解析

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天津高三高中物理月考试卷
班级:___________ 姓名:___________ 分数:___________
一、选择题
1.下列有关科学家和所涉及到的物理史实中,正确的说法是:()
A.居里夫妇用α粒子轰击铝箔时发现了中子;
B.卢瑟福的利用α粒子散射实验构建了原子的核式结构,同时发现了质子;
C.爱因斯坦提出光子说,成功解释的光电效应,证明光具有粒子性;
D.普朗克建立了量子理论,玻尔解释了各种原子的发光现象。

2.如图所示,p、p/分别表示物体受到冲量前、后的动量,短线表示的动量大小为15kgm/s ,长线表示的动量大小为30kgm/s ,箭头表示动量的方向.在下列所给的四种情况下,物体动量改变量相同的是( )
A.①②B.②④C.①③D.③④
3.我国女子短道速滑队在今年世锦赛上实现女子3000接力三连冠.观察发现,“接棒”的运动员甲提前站在“交棒”的运动员乙前面,并且开始向前滑行,待乙追上甲时,乙猛推甲一把,使甲获得更大的速度向前冲出.在乙推甲的过程中,忽略运动员与冰面间在水平方向上的相互作用,则( )
A.甲对乙的冲量一定等于乙对甲的冲量
B.甲对乙做多少负功,乙对甲就一定做多少正功
C.甲的动能增加量等于乙的动能减少量
D.甲、乙的动量变化一定大小相等方向相反
4.如图所示为氢原子的能级示意图,一群氢原子处于n=3的激发态,在向较低能级跃迁的过程中向外发出光子,用这些光照射逸出功为2.49eV的金属钠.下列说法正确的是()
A.这群氢原子能发出3种不同频率的光,其中从n=3跃迁到n=2所发出的光波长最短
B.这群氢原子能发出6种不同频率的光,其中从n=3跃迁到n=1所发出的光频率最小
C.这群氢原子发出不同频率的光,只有一种频率的光可使金属钠发生光电效应
D.金属钠表面发出的光电子的最大初动能为9.60eV
5.甲乙两辆汽车在平直的公路上沿同一方向作直线运动,t=0时刻同时经过公路旁的同一个路标.在描述两车运动的v﹣t图中,直线a、b分别描述了甲乙两车在0﹣20s的运动情况.关于两车之间的位置关系,下列说法正确的
是()
A .在0﹣10s 内两车逐渐靠近
B .在10﹣20s 内两车逐渐远离
C .在5﹣15s 内两车的位移相等
D .在t=10s 时两车在公路上相遇
6.如图所示,物体从O 点由静止开始做匀加速直线运动,途经A 、B 、C 三点,其中|AB |="2" m ,|BC |="3" m 。

若物体通过AB 和BC 这两段位移的时间相等,则O 、A 两点之间的距离等于
A .m
B .m
C .m
D .m
7.质量为M 的均匀木块静止在光滑水平面上,木块左右两侧各有一位拿着完全相同步枪和子弹的射击手.首先左侧射手开枪,子弹水平射入木块的最大深度为d 1,然后右侧射手开枪,子弹水平射入木块的最大深度为d 2,如图所示,设子弹均未射穿木块,且两颗子弹与木块之间的作用力大小均相同.当两颗子弹均相对于木块静止时,下列判断正确的是( )
A .木块静止, d 1=d 2
B .木块向右运动, d 1<d 2
C .木块静止, d 1>d 2
D .木块向左运动, d 1=d 2
8.如下图所示,用绿光照射光电管的阴极时,电流表有一定的读数.若改用强度大一倍的紫光照射阴极, 已知可见光的光子能量范围约为1.62~3.11eV 。

将出现( )
A .电流表读数为零
B .电流表读数增大
C .逸出光电子的最大初动能减小
D .逸出光电子的最大初动能增大
9.质量为M 、内壁间距为L 的箱子静止于光滑的水平面上,箱子中间有一质量为m 的小物块,小物块与箱子底板间的动摩擦因数为μ.初始时小物块停在箱子正中间,如图所示.现给小物块一水平向右的初速度v,小物块与箱壁碰撞N 次后恰又回到箱子正中间,并与箱子保持相对静止.设碰撞都是弹性的,则整个过程中,系统损失的动能为( )
A .
B .
C .
D .
二、不定项选择题
1.下列有关解释中,正确的说法是:( )
A .天然放射性元素在衰变过程中电荷数和质量数守恒,其放射线在磁场中一定不偏转的是γ射线;
B .按照玻尔理论,一个氢原子中的电子从一半径为r a 的圆轨道自发地直接跃迁到一半径为r b 的圆轨道上,r a >r b ,在此过程中原子要发出某一频率的光子;
C .压力、温度对放射性元素衰变的快慢具有一定的影响;
D .天然放射性元素
(钍)经过一系形α衰变和β衰变之后,变成(铅),衰变过程中共有4次α衰变和8次β衰变;
2.下列四幅图所反映的物理过程中,系统动量守恒的是( )
① ② ③ ④
A .①在光滑水平面上,子弹射入木块的过程中
B .②剪断细线,弹簧恢复原长的过程
C .③两球匀速下降,细线断裂后,它们在水中运动的过程中
D .④木块沿光滑固定斜面由静止滑下的过程中
3.在光滑水平面上,有A 、B 两个小球沿同一直线向右运动,已知碰前两球的动量分别为p A =12kg∙m/s.,p B =13kg∙m/s.,碰撞后它们动量的变化是∆p A 与∆p B 有可能是( ).
A. ∆p A =- 3kg∙m/s ,∆p B = 3kg∙m/s
B. ∆p A =4kg∙m/s ,∆p B = -4kg∙m/s
C. ∆p A =- 4kg∙m/s ,∆p B = 5kg∙m/s
D. ∆p A =- 24kg∙m/s ,∆p B = 24kg∙m/s
三、填空题
1.起跳摸高是学生常进行的一项活动。

某中学生质量80 kg ,在一次摸高测试中,他跳起刚离地时的速度大小v =3 m/s ,离地后手指摸到的高度为
2.55 m 。

设他从蹬地到离开地面所用的时间为0.2 s 。

不计空气阻力(g 取10 m/ s 2)。

则上跳过程中他对地面平均压力的大小______________。

2.易混易错辨题题组:系统动量守恒与机械能守恒都是有条件的,回答下面问题:如下图所示,弹簧的一端固定在竖直墙上,质量为的粗糙弧形槽静止在光滑水平面上,底部与水平面平滑连接,一个质量也为的小球从槽高处开始下滑,则
(1)小球沿粗糙的弧形轨道下滑过程,粗糙弧形槽和小球组成的系统:动量_____________机械能
____________(填“守恒”或者“不守恒”)
(2)小球压缩弹簧至最短过程,小球和弹簧组成的系统:动量___________机械能____________(填“守恒”或者“不守恒”)
四、实验题
实验题
实验一:在“探究碰撞中的不变量”实验中,装置如图所示,两个小球的质量分别为m A 和m B .
(1)m A _______m B (填大于、小于或者等于)
(2)现有下列器材,为完成本实验,必需的器材有(_____).
A.秒表
B.刻度尺
C.天平
D.圆规
(3)如果碰撞中动量守恒,根据图中各点间的距离, 则下列式子可能成立的是(______)。

(填字母)
A. B. C. D.
实验二:某学生用打点计时器研究小车的匀变速直线运动。

他将打点计时器接到频率为50 Hz 的交流电源上,实验时得到一条纸带。

他在纸带上便于测量的地方选取第一个计时点,在这点下标明A ,第六个点下标明B ,第十一个点下标明C ,第十六个点下标明D ,第二十一个点下标明E 。

测量时发现B 点已模糊不清,于是他测得AC 长为14.56 cm 、CD 长为11.15 cm ,DE 长为13.73 cm ,则打C 点时小车的瞬时速度大小为______m/s ,小车运动的加速大小为________m/s 2。

(保留三位有效数字)
五、简答题
1.如图所示,光滑水平直轨道上有3个质量均为m 的物块A 、B 、C,B 的左侧固定一轻弹簧(弹簧左侧的挡板质量不计).设A 以速度v 0朝B 运动,压缩弹簧;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 碰撞过程时间极短.求从A 开始压缩弹簧直至与弹簧分离的过程中:
(1)整个系统损失的机械能;
(2)弹簧被压缩到最短时的弹性势能.
2.在水平面上有一长木板A ,在A 的左端放置一木块B ,现A 、B 都处于静止状态。

某时一子弹C 以v 0=140 m/s 向右水平射入木块B 并留在B 中,作用时间极短,最后B 、C 恰好没有从A 的右端滑下。

已知木板A 质量为5 kg ,木块B 质量为1.9 kg ,子弹C 质量为100 g ,木板A 和木块B 之间的动摩擦因数为μ=0.6,求:
(1)从子弹射入后经过多长时间B 、C 滑到A 的右端?
(2)从子弹射入后到B 、C 滑到A 的右端的过程,木板A 的位移是多少?
(3)木板A 的长度是多少?
3.一个静止在磁场中的22688Ra (镭核),发生α衰变后转变为氡核(元素符号为Rn )。

已知衰变中释放出的α粒子的速度方向跟匀强磁场的磁感线方向垂直。

设镭核、氡核和α粒子的质量一次是m 1、m 2、m 3,衰变的核能都转化为氡核和α粒子的动能。

求:
(1)写出衰变方程。

(2)氡核和α粒子在匀强磁场中做匀速圆周运动的轨道半径之比。

(3)氡核的动能E K
4.图中滑块M= 2Kg 和小球m=1Kg,滑块可在水平放置的光滑固定导轨上自由滑动,小球与滑块上的悬点O 由一不可伸长的轻绳相连,轻绳长l=1.2m 。

开始时,轻绳处于水平拉直状态,小球和滑块均静止,现将小球由静止释放,当小球到达最低点时,滑块刚好被一表面涂有粘性物质的固定挡板粘住,在极短的时间内速度减为零。


(1)从滑块与挡板接触到速度刚好变为零的过程中,挡板阻力对滑块的冲量;
(2)小球从释放到第一次到达最低点的过程中,绳的拉力对小球做功的大小。

天津高三高中物理月考试卷答案及解析
一、选择题
1.下列有关科学家和所涉及到的物理史实中,正确的说法是:()
A.居里夫妇用α粒子轰击铝箔时发现了中子;
B.卢瑟福的利用α粒子散射实验构建了原子的核式结构,同时发现了质子;
C.爱因斯坦提出光子说,成功解释的光电效应,证明光具有粒子性;
D.普朗克建立了量子理论,玻尔解释了各种原子的发光现象。

【答案】C
【解析】查德威克用α粒子轰击铍核时发现了中子,选项A错误;卢瑟福利用α粒子散射实验构建了原子的核式结构理论;同时他用α粒子轰击氮核发现了质子,选项B错误;爱因斯坦提出光子说,成功解释的光电效应,证明光具有粒子性,选项C正确;普朗克建立了量子理论,玻尔解释了氢原子的发光现象,选项D错误;故选C。

2.如图所示,p、p/分别表示物体受到冲量前、后的动量,短线表示的动量大小为15kgm/s ,长线表示的动量大小为
30kgm/s ,箭头表示动量的方向.在下列所给的四种情况下,物体动量改变量相同的是( )
A.①②B.②④C.①③D.③④
【答案】C
【解析】取向右方向为正方向.①中初动量p=30kg•m/s,末动量p′=-15kg•m/s,则动量变化量为△p=p′-p=-
45kg•m/s;②中初动量p=15kg•m/s,末动量p′=30kg•m/s,则动量变化量为△p=p′-p=15kg•m/s;③中初动量
p=15kg•m/s,末动量p′=-30kg•m/s,则动量变化量为△p=p′-p=-45kg•m/s;④中初动量p=30kg•m/s,末动量
p′=15kg•m/s,则动量变化量为△p=p′-p=-15kg•m/s;故①③物体动量改变量相同.故选C.
【考点】动量及动量的变化
【名师点睛】本题关键要注意动量是矢量,不仅要考虑大小,还要用正负号表示其方向;动量变化量等于末动量与初动量的差。

3.我国女子短道速滑队在今年世锦赛上实现女子3000接力三连冠.观察发现,“接棒”的运动员甲提前站在“交棒”的运动员乙前面,并且开始向前滑行,待乙追上甲时,乙猛推甲一把,使甲获得更大的速度向前冲出.在乙推甲的过程中,忽略运动员与冰面间在水平方向上的相互作用,则( )
A.甲对乙的冲量一定等于乙对甲的冲量
B .甲对乙做多少负功,乙对甲就一定做多少正功
C .甲的动能增加量等于乙的动能减少量
D .甲、乙的动量变化一定大小相等方向相反
【答案】D
【解析】甲对乙的作用力与乙对甲的作用力大小相等方向相反,故冲量大小相等方向相反,冲量不相等,故A 错误.根据动量定理可知,冲量等于动量的变化,则甲、乙的动量变化一定大小相等方向相反,选项D 正确;由于乙推甲的过程中,要消耗体能转化为系统的动能,根据能量守恒定律知,甲的动能增加量不等于乙的动能减少量,根据动能定理可知二者相互做功也不相等;故BC 错误.故选D.
点睛:本题要明确运动员间的相互作用力的冲量等于对方的动量变化,又有作用时间相同,相互作用力等大、反向,两个运动员组成的系统总动量守恒.
4.如图所示为氢原子的能级示意图,一群氢原子处于n =3的激发态,在向较低能级跃迁的过程中向外发出光子,用这些光照射逸出功为2.49eV 的金属钠.下列说法正确的是( )
A .这群氢原子能发出3种不同频率的光,其中从n =3跃迁到n =2所发出的光波长最短
B .这群氢原子能发出6种不同频率的光,其中从n =3跃迁到n =1所发出的光频率最小
C .这群氢原子发出不同频率的光,只有一种频率的光可使金属钠发生光电效应
D .金属钠表面发出的光电子的最大初动能为9.60eV
【答案】D
【解析】一群氢原子处于n=3的激发态,可能发出=3种不同频率的光子,n=3和n=2间能级差最小,所以从
n=3跃迁到n=2发出的光子频率最低,根据玻尔理论hγ=E 2-E 1=
可知,光的波长最长,选项A 错误.因为n=3和n=1间能级差最大,所以氢原子从n=3跃迁到n=1发出的光子频率最高.故B 错误.当入射光频率大于金属钠的极限频率时,金属钠能发生光电效应,即入射光的能量大于钠的逸出功2.49eV 时就能产生光电效应.根据能级图可知,从n=3跃迁到n="2" 所发出的光能量为 E=-1.51eV-(-3.4)eV=1.89eV ,可见,E <2.49eV ,不能使金属钠的表面发生光电效应.从n=2跃迁到n=1所发出的光能量为 E=-3.4eV-(-13.6)eV=10.2eV ,可见,E>2.49eV ,能使金属钠的表面发生光电效应.从n=3跃迁到n=1发出的光子频率最高,发出的光子能量为△E=13.60-
1.51eV=1
2.09eV .根据光电效应方程E Km =hv-W 0得,最大初动能E km =12.09eV-2.49eV=9.60eV .故C 错误,D 正确,故选D .
点睛:解决本题的关键玻尔理论,以及掌握光电效应方程,并能灵活运用,同时掌握光电效应发生条件.
5.甲乙两辆汽车在平直的公路上沿同一方向作直线运动,t=0时刻同时经过公路旁的同一个路标.在描述两车运动的v ﹣t 图中,直线a 、b 分别描述了甲乙两车在0﹣20s 的运动情况.关于两车之间的位置关系,下列说法正确的是()
A .在0﹣10s 内两车逐渐靠近
B .在10﹣20s 内两车逐渐远离
C .在5﹣15s 内两车的位移相等
D .在t=10s 时两车在公路上相遇
【答案】C
【解析】根据两车的速度大小分析它们之间的位置关系.当两车的位移相等时,两车相遇.根据图象的“面积”分析两车何时相遇和位移关系.
在0~10秒内,乙车在甲的前方,而且乙的速度大于甲的速度,则两车逐渐远离;故A 错误;在10~20秒内,乙
车在甲的前方,乙的速度小于甲的速度,则两车逐渐靠近.故B 错误;在5~15秒内两车图线的“面积”相等,则通过的位移相等.故C 正确;根据图象的“面积”等于物体的位移大小,可以看出,在t=10秒时乙车的位移大于甲车的位移,t=0时刻又在同一位置出发,所以在t=10秒时两车没有相遇,故D 错误.
【点睛】在速度时间图像中,需要掌握三点,一、速度的正负表示运动方向,看运动方向是否发生变化,只要考虑速度的正负是否发生变化,二、图像的斜率表示物体运动的加速度,三、图像与坐标轴围成的面积表示位移,在坐标轴上方表示正方向位移,在坐标轴下方表示负方向位移
6.如图所示,物体从O 点由静止开始做匀加速直线运动,途经A 、B 、C 三点,其中|AB |="2" m ,|BC |="3" m 。

若物体通过AB 和BC 这两段位移的时间相等,则O 、A 两点之间的距离等于
A .m
B .m
C .m
D .m
【答案】A
【解析】设物体通过AB 、BC 所用时间分别为T ,则B 点的速度:
根据
得:,则:, , 则:,故选A 。

所以A 正确,BCD 错误。

7.质量为M 的均匀木块静止在光滑水平面上,木块左右两侧各有一位拿着完全相同步枪和子弹的射击手.首先左侧射手开枪,子弹水平射入木块的最大深度为d 1,然后右侧射手开枪,子弹水平射入木块的最大深度为d 2,如图所示,设子弹均未射穿木块,且两颗子弹与木块之间的作用力大小均相同.当两颗子弹均相对于木块静止时,下列判断正确的是( )
A .木块静止, d 1=d 2
B .木块向右运动, d 1<d 2
C .木块静止, d 1>d 2
D .木块向左运动, d 1=d 2
【答案】C
【解析】设子弹速度为v ,质量为m ,已知木块质量为M ;由动量定理可得第一颗子弹射入木块后,木块与子弹共同速度为 v 1,则有 mv=(M+m )v 1
木块与子弹组成的系统损失的动能为△E k =mv 2-(M+m )v 12
设子弹与木块之间作用力恒定为 F ;则有Fd 1=△E k =
mv 2-(M+m )v 12 第二颗子弹射入木块后,由动量守恒定律可得:mv-mv=(2m+M )v′,得v′=0,即当两颗子弹均相对于木块静止时,木块的速度为零,即静止;再对两颗子弹和木块系统为研究,由能量守恒定律得 Fd 2=(M+m )v 12+mv 2,对比两式可得,d 1<d 2,故ABD 错误,C 正确;故选C.
8.如下图所示,用绿光照射光电管的阴极时,电流表有一定的读数.若改用强度大一倍的紫光照射阴极, 已知可见光的光子能量范围约为1.62~3.11eV 。

将出现( )
A .电流表读数为零
B .电流表读数增大
C .逸出光电子的最大初动能减小
D .逸出光电子的最大初动能增大
【答案】CD
【解析】应用频率越大的紫光,仍发生光电效应,且逸出光电子的最大初动能增大,强度越大,电流越大,BD正确。

9.质量为M、内壁间距为L的箱子静止于光滑的水平面上,箱子中间有一质量为m的小物块,小物块与箱子底板间的动摩擦因数为μ.初始时小物块停在箱子正中间,如图所示.现给小物块一水平向右的初速度v,小物块与箱壁碰撞N次后恰又回到箱子正中间,并与箱子保持相对静止.设碰撞都是弹性的,则整个过程中,系统损失的动能为( )
A.B.C.D.
【答案】BD
【解析】由于箱子M放在光滑的水平面上,则由箱子和小物块组成的整体动量始终是守恒的,直到箱子和小物块的速度相同时,小物块不再相对滑动,有mv=(m+M)v
1
系统损失的动能是因为摩擦力做负功
选项BD正确,AC错误.故选BD.
点睛:两个相对运动的物体,当它们的运动速度相等时候,往往是最大距离或者最小距离的临界条件.本题是以两物体多次碰撞为载体,综合考查功能原理,动量守恒定律,要求学生能依据题干和选项暗示,从两个不同角度探求系统动能的损失.又由于本题是陈题翻新,一部分学生易陷入某种思维定势漏选B或者D,另一方面,若不仔细分析,易认为从起点开始到发生第一次碰撞相对路程为L,则发生N次碰撞,相对路程为NL,而错选C.
二、不定项选择题
1.下列有关解释中,正确的说法是:()
A.天然放射性元素在衰变过程中电荷数和质量数守恒,其放射线在磁场中一定不偏转的是γ射线;
B.按照玻尔理论,一个氢原子中的电子从一半径为r a的圆轨道自发地直接跃迁到一半径为r b的圆轨道上,r a>r b,在此过程中原子要发出某一频率的光子;
C.压力、温度对放射性元素衰变的快慢具有一定的影响;
D.天然放射性元素(钍)经过一系形α衰变和β衰变之后,变成(铅),衰变过程中共有4次α衰变和8次β衰变;
【答案】AB
【解析】衰变过程满足质量数和电荷数守恒,衰变射线中γ射线不带电,因此在磁场中不偏转,故A正确;按照
玻尔理论,一个氢原子中的电子从一半径为r
a 的圆轨道自发地直接跃迁到一半径为r
b
的圆轨道上,r
a
>r
b
,在此过
程中原子要发出某一频率的光子,选项B正确;外界因素,例如压力、温度对放射性元素衰变的快慢没有影响,选项C错误;发生α衰变是放出42He,发生β衰变是放出电子0-1e,设发生了x次α衰变和y次β衰变,则根据质量数和电荷数守恒有:2x-y+82=90,4x+208=232,解得x=6,y=4,故衰变过程中共有6次α衰变和4次β衰变,故D错误.故选AB.
2.下列四幅图所反映的物理过程中,系统动量守恒的是( )
①②③④
A.①在光滑水平面上,子弹射入木块的过程中
B.②剪断细线,弹簧恢复原长的过程
C .③两球匀速下降,细线断裂后,它们在水中运动的过程中
D .④木块沿光滑固定斜面由静止滑下的过程中
【答案】AC
【解析】①在光滑水平面上,子弹射入木块的过程中,系统所受外力之和为零,系统动量守恒.故A 正确.②剪断细线,弹簧恢复原长的过程,墙壁对滑块有作用力,系统所受外力之和不为零,系统动量不守恒.故B 错
误.③木球与铁球的系统所受合力为零,系统动量守恒;故C 正确.④木块下滑过程中,斜面始终受挡板作用力,系统动量不守恒.故D 错误.故选AC .
点睛:解决本题的关键掌握动量守恒的条件,抓住系统是否不受外力或所受的外力之和是否为零进行判断.
3.在光滑水平面上,有A 、B 两个小球沿同一直线向右运动,已知碰前两球的动量分别为p A =12kg∙m/s.,p B =13kg∙m/s.,碰撞后它们动量的变化是∆p A 与∆p B 有可能是( ).
A. ∆p A =- 3kg∙m/s ,∆p B = 3kg∙m/s
B. ∆p A =4kg∙m/s ,∆p B = -4kg∙m/s
C. ∆p A =- 4kg∙m/s ,∆p B = 5kg∙m/s
D. ∆p A =- 24kg∙m/s ,∆p B = 24kg∙m/s
【答案】AC
【解析】如果△P A =-3kg∙m/s ,△P B =3kg∙m/s ,遵守动量守恒定律.碰后两球的动量分别为
P′A =P A +△P A =12kg∙m/s -3kg∙m/s=9kg∙m/s 、P′B =P B +△P B =13kg∙m/s+3kg∙m/s=16kg∙m/s ,可知,碰撞后A 的动能减小,B 的动能增大,不违反能量守恒定律,是可能的.故A 正确.如果△P A =4kg∙m/s ,△P B =-4kg∙m/s ,遵守动量守恒定律.A 球的动能增加,B 球的动能减小,不符合实际的运动情况,不可能,故B 错误.如果△P A =-5kg∙m/s ,△P B =5kg∙m/s ,遵守动量守恒定律.碰后两球的动量分别为 P′A =P A +△P A =12kg∙m/s -5kg∙m/s=8kg∙m/s 、P′B =P B +△P B =13kg∙m/s+5kg∙m/s=18kg∙m/s ,可知,碰撞后A 的动能减小,B 的动能增大,不违反能量守恒定律,是可能的.故C 正确.如果△P A =-24kg∙m/s ,△P B =24kg∙m/s ,遵守动量守恒定律.碰后两球的动量分别为 P′A =P A +△P A =12kg∙m/s -24kg∙m/s=-12kg∙m/s 、P′B =P B +△P B =13kg∙m/s+24kg∙m/s=37kg∙m/s ,可知,碰撞后A 的动能不变,B 的动能增大,违反了能量守恒定律,是不可能的.故D 错误;故选AC.
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.
三、填空题
1.起跳摸高是学生常进行的一项活动。

某中学生质量80 kg ,在一次摸高测试中,他跳起刚离地时的速度大小v =3 m/s ,离地后手指摸到的高度为
2.55 m 。

设他从蹬地到离开地面所用的时间为0.2 s 。

不计空气阻力(g 取10 m/ s 2)。

则上跳过程中他对地面平均压力的大小______________。

【答案】2000
【解析】由动量定理:(F-mg )t=mv-0
即:F=+mg
将数据代入上式可得:F=2000 N
根据牛顿第三定律可知:人对地面的平均压力为:F′=F=2000 N .
2.易混易错辨题题组:系统动量守恒与机械能守恒都是有条件的,回答下面问题:如下图所示,弹簧的一端固定在竖直墙上,质量为的粗糙弧形槽静止在光滑水平面上,底部与水平面平滑连接,一个质量也为的小球从槽高处开始下滑,则
(1)小球沿粗糙的弧形轨道下滑过程,粗糙弧形槽和小球组成的系统:动量_____________机械能
____________(填“守恒”或者“不守恒”)
(2)小球压缩弹簧至最短过程,小球和弹簧组成的系统:动量___________机械能____________(填“守恒”或者“不守恒”)
【答案】 (1) 不守恒 不守恒 (2)不守恒 守恒
【解析】(1)小球沿粗糙的弧形轨道下滑过程,粗糙弧形槽和小球组成的系统水平方向不受外力,则水平方向动量守恒,但是总的动量不守恒;由于是粗糙的弧形轨道,则有阻力做功,机械能不守恒;
(2)小球压缩弹簧至最短过程,小球和弹簧组成的系统由于受到墙壁的水平向左的作用力,则动量不守恒;由于只有弹力做功,故机械能守恒;
四、实验题
实验题
实验一:在“探究碰撞中的不变量”实验中,装置如图所示,两个小球的质量分别为m A 和m B .
(1)m A _______m B (填大于、小于或者等于)
(2)现有下列器材,为完成本实验,必需的器材有(_____).
A.秒表
B.刻度尺
C.天平
D.圆规
(3)如果碰撞中动量守恒,根据图中各点间的距离, 则下列式子可能成立的是(______)。

(填字母)
A. B. C. D.
实验二:某学生用打点计时器研究小车的匀变速直线运动。

他将打点计时器接到频率为50 Hz 的交流电源上,实验时得到一条纸带。

他在纸带上便于测量的地方选取第一个计时点,在这点下标明A ,第六个点下标明B ,第十一个点下标明C ,第十六个点下标明D ,第二十一个点下标明E 。

测量时发现B 点已模糊不清,于是他测得AC 长为14.56 cm 、CD 长为11.15 cm ,DE 长为13.73 cm ,则打C 点时小车的瞬时速度大小为______m/s ,小车运动的加速大小为________m/s 2。

(保留三位有效数字)
【答案】 (1)大于 (2)BCD (3)A (1)0.986, (2)2.58
【解析】实验一:(1)实验中入射球的质量必须要大于被碰球的质量,以避免反弹,即m A 大于m B ;
(2)在该实验中需要测量小球的质量以及小球的水平位移,需要的测量仪器是天平、刻度尺.为了准确找出落点需要用到圆规;因为利用了平抛原理,故不需用到秒表;故选:BCD ;
(2)两球碰撞后,小球做平抛运动,由于小球抛出点的高度相等,它们在空中做平抛运动的时间t 相等,小球做平抛运动的初速度:,,,
由动量守恒定律得:m A v A =m A v A ′+m B v B ′,则
,,故A 正确;故选A .
实验二:根据匀变速直线运动中时间中点的速度等于该过程中的平均速度,可以求出打纸带上C 点时小车的瞬时速度大小,
设A 到B 之间的距离为x 1,设B 到C 之间的距离为x 2,设C 到D 之间的距离为x 3,设D 到E 之间的距离为x 4,根据匀变速直线运动的推论公式△x=aT 2可以求出加速度的大小,得:
x 3-x 1=2a 1T 2
x 4-x 2=2a 2T 2
为了更加准确的求解加速度,我们对两个加速度取平均值得:
点睛:对于验证动量守恒定律的实验,实验注意事项包括:(1)前提条件:保证碰撞是一维的,即保证两物体在碰撞之前沿同一直线运动,碰撞之后还沿这条直线运动.(2)利用斜槽进行实验,入射球质量要大于被碰球质量,即m 1>m 2,防止碰后m 1被反弹.
五、简答题
1.如图所示,光滑水平直轨道上有3个质量均为m 的物块A 、B 、C,B 的左侧固定一轻弹簧(弹簧左侧的挡板质量不计).设A 以速度v 0朝B 运动,压缩弹簧;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 碰撞过程时间极短.求从A 开始压缩弹簧直至与弹簧分离的过程中:
(1)整个系统损失的机械能;
(2)弹簧被压缩到最短时的弹性势能.
【答案】【答题空16-1】(1)
mv 02. 【答题空16-2】(2)mv 02。

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