山西省运城市景胜中学2024-2025学年高二物理下学期期末模考试题含解析

PAGE11-山西省运城市景胜中学2024-2025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探讨对象（系统），则此系统在从子弹起先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，从子弹起先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胜利，这标记着我国重型运载火箭的研发取得突破性进展．若某次试验中该发动机向后喷射的气体速度约为3km/s，产生的推力约为4.8×106N，则它在1s时间内喷射的气体质量约为A.1.6×102kg B.1.6×103kg C.1.6×105kg D.1.6×106kg【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，依据动量定理，，可知，在1s内喷射出的气体质量，故本题选B．3.如图所示，小车放在光滑的水平面上，将系绳小球拉开到肯定角度，然后同时放开小球和小车，那么在以后的过程中A.小球向左摇摆时，小车也向左运动，且系统动量守恒B.小球向左摇摆时，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.在随意时刻，小球和小车在水平方向的动量肯定大小相等、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，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．在随意时刻，小球和小车在水平方向的动量肯定大小相等、方向相反．故D正确4.如图所示，在光滑水平面上，有A、B两个小球沿同始终线向右运动，若取向右为正方向，两球的动量分别是pA＝5.0kg·m/s，pB＝7.0kg·m/s.已知二者发生正碰，则碰后两球动量的增量ΔpA和ΔpB可能是()AΔpA＝－3.0kg·m/s；ΔpB＝3.0kg·m/sB.ΔpA＝3.0kg·m/s；ΔpB＝3.0kg·m/sC.ΔpA＝3.0kg·m/s；ΔpB＝－3.0kg·m/sD.ΔpA＝－10kg·m/s；ΔpB＝10kg·m/s【答案】A【解析】依据碰撞过程动量守恒定律，假如△pA=-3kg•m/s、△pB=3kg•m/s，所以碰后两球的动量分别为p′A=2kg•m/s、p′B=10kg•m/s，依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，两球动量改变量应大小相等，方向相反，若△PA=3kg•m/s，△PB=-3kg•m/s，违反了动量守恒定律，不行能，故B错误．依据碰撞过程动量守恒定律，假如△pA=3kg•m/s、△pB=-3kg•m/s，所以碰后两球的动量分别为p′A=8kg•m/s、p′B=4kg•m/s，由题，碰撞后，两球的动量方向都与原来方向相同，A的动量不行能沿原方向增大，与实际运动不符，故C错误．假如△pA=-10kg•m/s、△pB=10kg•m/s，所以碰后两球的动量分别为p′A=-5kg•m/s、p′B=17kg•m/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，不行能．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状况．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炙热气体。忽视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、B、D错误，C正确；故选C。6.如图所示，横截面积为5cm2的水柱以10m/s的速度垂直冲到墙壁上，已知水的密度为1×103kg/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.0.5N B.5NC.50N D.500N【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，由限制系统使箭体与卫星分别．已知前部分的卫星质量为m1，后部分的箭体质量为m2，分别后箭体以速率v2沿火箭原方向飞行，若忽视空气阻力及分别前后系统质量的改变，则分别后卫星的速率v1为（）A.v0-v2 B.v0+v2 C. D.【答案】D【解析】【分析】本题考查动量守恒定律【详解】系统分别前后，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．

依据动量守恒定律：mv0=2mv．

依据机械能守恒定律，有故最大弹性势能等于P的初动能的．故选D．点睛：本题关键对两物体的受力状况和运动状况进行分析，得出P和Q的速度相同时，弹簧最短，然后依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=0.8kg的足够长的木板静止在光滑的水平面上,质量m=0.2kg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改变的拉力F,4s后撤去力F．若滑块与木板间的动摩擦因数μ=0.2,最大静摩擦力等于滑动摩擦力,重力加速度g=10m/s2,则下列说法正确的是()．A.0-4s时间内拉力的冲量为3.2N·sB.t=4s时滑块的速度大小为17.5m/sC.木板受到滑动摩擦力的冲量为2.8N·sD.木板的速度最大为2m/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0-4s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，依据动量守恒：，解得：，对木板依据动能定理可得：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Δp，正确的是()A.平抛过程中动量的增量Δp最大B.竖直下抛过程中动量的增量Δp最大C.竖直上抛过程中动量的增量Δp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【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；B．A、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；C．A、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接着做加速，B接着做减速，当弹簧复原原长时，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，都静止在安静的湖面上，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船跳到A船，经n次跳动后，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探讨对象，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探讨对象，人在跳动过程中总动量守恒，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）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探讨对象，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所在竖直平面对左拉起，当细线与竖直方向成θ=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马上静止，最终物块B没有从A上滑出，已知B与A间的动摩擦因数μ1=0.10，A与地面间的动摩擦因数μ2=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