动量守恒定律
1．(4分)关于动量，以下选项正确的是()
A．做匀速圆周运动的质点，其动量不随时间发生变化
B．悬线拉着的摆球在竖直面内摆动时，每次经过最低点时的动量均相同C．匀速飞行的巡航导弹巡航时动量始终不变
D．做平抛运动的质点在竖直方向上的动量与运动时间成正比
D[做匀速圆周运动的物体速度方向时刻变化，故动量时刻变化，故A项错；单摆的摆球相邻两次经过最低点时动量大小相等，但方向相反，故B项错；巡航导弹巡航时虽速度不变，但由于燃料不断燃烧(导弹中燃料占其总质量的一部分，不可忽略)，从而使导弹总质量不断减小，导弹动量减小，故C项错；做平抛运动的质点在竖直方向上的分运动为自由落体运动，在竖直方向的分动量p 竖＝m v y＝mgt，故D项对．]
2．(4分)1998年6月18日，清华大学对富康轿车成功地进行了中国轿车史上的第一次碰撞安全性实验，成为“中华第一撞”，从此，我国汽车整体安全性碰撞实验开始与国际接轨．在碰撞过程中，关于安全气囊保护作用的选项正确的是()
A．安全气囊减小了驾驶员的动量变化
B．安全气囊减小了驾驶员受到撞击力的冲量
C．安全气囊主要是减小了驾驶员的动量变化率
D．安全气囊延长了撞击力的作用时间，从而使得动量变化更大
C[在碰撞过程中，人的动量变化量是一定的，而且安全气囊增加了作用的时间，根据动量定理Ft＝Δp可知，可以减小驾驶员受到的冲击力，即减小了驾驶员的动量变化率，故选C.]
3．(4分)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4.8×106 N，则它在1 s时间内
喷射的气体质量约是()
A．1.6×102 kg B．1.6×103 kg C．1.6×105 kg D．1.6×106 kg
B[根据动量定理有FΔt＝Δm v－0，解得Δm
Δt
＝F v＝4.8×106 N
3 000 m/s
＝1.6×103
kg/s，所以选项B正确．]
4．(4分)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v0竖直向下喷出质量为m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为()
A.m
M v0 B.
M
m
v0 C.
M
M－m
v0 D.
m
M－m
v0
D[根据动量守恒定律m v0＝(M－m)v，得v＝
m
M－m
v0，选项D正确．]
5．(4分)如图，设质量为M的导弹运动到空中最高点时速度为v0，突然炸成两块，质量为m的一块以速度v沿v0的方向飞去，则另一块的运动()
A．一定沿v0的方向飞去
B．一定沿v0的反方向飞去
C．可能做自由落体运动
D．以上说法都不对
C[以整个导弹为研究对象，取v0的方向为正方向．根据爆炸的瞬间系统在水平方向上动量守恒，有M v0＝(M－m)v′＋m v，则得另一块的速度为v′＝
M v0－m v
M－m
，若M v0>m v，则v′>0，说明另一块沿v0的方向飞去；若M v0 6．(4分)如图，质量为M的小车静止在光滑的水平面上，小车上AB部分 是半径为R 的四分之一光滑圆弧，BC 部分是粗糙的水平面．今把质量为m 的小物体从A 点由静止释放，小物体与BC 部分间的动摩擦因数为μ，最终小物体与小车相对静止于B 、C 之间的D 点，则B 、D 间的距离x 随各量变化的情况是 ( ) A ．其他量不变，R 越大x 越大 B ．其他量不变，μ越大x 越大 C ．其他量不变，m 越大x 越大 D ．其他量不变，M 越大x 越大 A [小车和小物体组成的系统水平方向的动量守恒且为零，所以当小车和小物体相对静止时，系统水平方向的总动量仍为零，则小车和小物体相对于水平面也静止，由能量守恒得μmgx ＝mgR ，x ＝R /μ，选项A 正确， B 、 C 、 D 错误．] 7．(4分)在光滑的水平面上，有a 、b 两球，其质量分别为m a 、m b ，两球在t 0时刻发生正碰，并且在碰撞过程中无机械能损失，两球在碰撞前后的速度图像如图，下列选项正确的是( ) A ．m a >m b B ．m a C ．m a ＝m b D ．无法判断 B [由题图知a 球以初速度与原来静止的b 球碰撞，碰后a 球反弹，且速度小于a 球的初速度大小，根据动量守恒定律和机械能守恒定律有m a v a ＝m a v a ′ ＋m b v b ′和12m a v 2a ＝12m a v a ′2＋12m b v b ′2，可得v a ′＝m a －m b m a ＋m b v a ，v b ′＝2m a m a ＋m b v a ，因v a ′<0，所以m a 8．(6分)如图为“验证动量守恒定律”的实验装置示意图．已知a、b小球的质量分别为m a、m b，半径分别为r a、r b，图中P点为单独释放a球的平均落点，M、N是a、b小球碰撞后落点的平均位置． (1)本实验必须满足的条件是________． A．斜槽轨道必须是光滑的 B．斜槽轨道末端的切线水平 C．入射小球每次都从斜槽上的同一位置无初速度释放 D．入射球与被碰球满足m a＝m b，r a＝r b (2)为了验证动量守恒定律，需要测量OP间的距离x1，则还需要测量的物理量有________、________(用相应的文字和字母表示)． (3)如果动量守恒，须满足的关系式是________(用测量物理量的字母表示)． [解析](1)“验证动量守恒定律”的实验中，是通过平抛运动的基本规律求解碰撞前后的速度的，只要求离开轨道后做平抛运动，对斜槽是否光滑没有要求，A项错误；要保证每次小球都做平抛运动，则轨道的末端必须水平，B项正确；要保证碰撞前的速度相同，所以入射球每次都要从同一高度由静止滚下，C项正确；为了保证小球碰撞为对心正碰，且碰后不反弹，要求m a>m b，r a＝r b，D项错误．(2)要验证动量守恒定律，即验证：m a v1＝m a v2＋m b v3，小球离开轨道后做平抛运动，它们抛出点的高度相等，在空中的运动时间t相等，上式两边同时乘以t得：m a v1t＝m a v2t＋m b v3t，得：m a x1＝m a x2＋m b x3，因此实验需要测量：OP间的距离x1，OM间的距离x2，ON间的距离x3.(3)根据第(2)问可知需验证m a x1＝m a x2＋m b x3，即m a OP＝m a OM＋m b ON. [答案](1)BC (2)测量OM的距离x2测量ON的距离x3 (3)m a x 1＝m a x 2＋m b x 3(写成m a OP ＝m a OM ＋m b ON 也可以) 9．(10分)在光滑的水平面上，质量为2m 的小球A 以速率v 0向右运动．在小球的前方O 点处有一质量为m 的小球B 处于静止状态，如图所示．小球A 与小球B 发生正碰后均向右运动．小球B 被在Q 点处的墙壁弹回后与小球A 在P 点相遇，PQ ＝1.5PO .假设小球与墙壁之间的碰撞没有能量损失，求： (1)两球在O 点碰后速度的大小？ (2)两球在O 点碰撞的能量损失． [解析] (1)由碰撞过程中动量守恒得 2m v 0＝2m v 1＋m v 2 由题意可知：OP ＝v 1t OQ ＋PQ ＝v 2t 解得v 1＝13v 0，v 2＝43 v 0. (2)两球在O 点碰撞前后系统的机械能之差 ΔE ＝12×2m v 20－? ?? ??12×2m v 21＋12×m v 22 代入(1)的结果得ΔE ＝0. [答案] (1)v 1＝13v 0，v 2＝43 v 0 (2)0 10．(10分)汽车A 在水平冰雪路面上行驶．驾驶员发现其正前方停有汽车B ，立即采取制动措施，但仍然撞上了汽车B .两车碰撞时和两车都完全停止后的位置如图所示，碰撞后B 车向前滑动了4.5 m ，A 车向前滑动了2.0 m ．已知A 和B 的质量分别为2.0×103 kg 和1.5×103 kg ，两车与该冰雪路面间的动摩擦因数均为0.10，两车碰撞时间极短，在碰撞后车轮均没有滚动，重力加速度大小g 取10 m/s 2.求： (1)碰撞后的瞬间B车速度的大小； (2)碰撞前的瞬间A车速度的大小． [解析](1)设B车的质量为m B，碰后加速度大小为a B.根据牛顿第二定律有μm B g＝m B a B ①式中μ是汽车与路面间的动摩擦因数． 设碰撞后瞬间B车速度的大小为v B′，碰撞后滑行的距离为s B.由运动学公式有v′2B＝2a B s B ②联立①②式并利用题给数据得 v B′＝3.0 m/s. ③ (2)设A车的质量为m A，碰后加速度大小为a A.根据牛顿第二定律有 μm A g＝m A a A ④ 设碰撞后瞬间A车速度的大小为v A′，碰撞后滑行的距离为s A.由运动学公式有v A′2＝2a A s A ⑤设碰撞前的瞬间A车速度的大小为v A.两车在碰撞过程中动量守恒，有m A v A ＝m A v A′＋m B v B′⑥联立③④⑤⑥式并利用题给数据得 v A≈4.3 m/s. ⑦ [答案](1)3.0 m/s(2)4.3 m/s 11．(4分)(多选)水平抛出在空中飞行的物体，不考虑空气阻力，则() A．在相等的时间间隔内动量的变化相同 B．在任何时间内，动量变化的方向都是竖直向下 C．在任何时间内，动量对时间的变化率恒定 D．在刚抛出物体的瞬间，动量对时间的变化率为零 ABC[做平抛运动的物体仅受重力作用，由动量定理得Δp＝mg·Δt，则在相等的时间内动量的变化量Δp相同，即大小相等，方向都是竖直向下的，从而动量的变化率恒定，故选项A、B、C正确，D错误．] 12．(4分)(多选)如图所示，三个小球的质量均为m，B、C两球用轻弹簧连接后放在光滑的水平面上，A球以速度v0沿B、C两球球心的连线向B球运动，碰后A、B两球粘在一起．对A、B、C及弹簧组成的系统，下列说法正确的是() A．机械能守恒，动量守恒 B．机械能不守恒，动量守恒 C．三球速度相等后，将一起做匀速运动 D．三球速度相等后，速度仍将变化 BD[因水平面光滑，故系统的动量守恒，A、B两球碰撞过程中机械能有损失，A错误，B正确；三球速度相等时，弹簧形变量最大，弹力最大，故三球速度仍将发生变化，C错误，D正确．] 13．(4分)(多选)如图所示，甲、乙两车的质量均为M，静置在光滑的水平面上，两车相距为L.乙车上站立着一个质量为m的人，他通过一条轻绳拉甲车，甲、乙两车最后相接触，以下说法正确的是() A．甲、乙两车运动中速度之比为M＋m M B．甲、乙两车运动中速度之比为 M M＋m C．甲车移动的距离为M＋m 2M＋m L D．乙车移动的距离为 M 2M＋m L ACD [本题类似人船模型．甲、乙、人看成一系统，则水平方向动量守恒， 甲、乙两车运动中速度之比等于质量的反比，即为M ＋m M ，A 正确，B 错误；Mx 甲＝(M ＋m )x 乙，x 甲＋x 乙＝L ，解得C 、D 正确．] 14．(4分)(多选)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12 m 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∶3 B ．A 、B (包括人)两船的动量大小之比为1∶1 C ．A 、B (包括人)两船的动量之和为0 D ．A 、B (包括人)两船动能之比为1∶1 BC [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m v A －? ?? ??m ＋12m v B ＝0，解得v A v B ＝32 ，A 错误；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，B 正确；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，C 正确；A 、 B (包括人)两船的动能之比E k A E k B ＝p 2 2m p 22? ?? ??m ＋12m ＝32 ，D 错误．] 15．(4分)(多选)某研究小组通过实验测得两滑块碰撞前后运动的实验数据，得到如图所示的位移—时间图像．图中的线段a 、b 、c 分别表示沿光滑水平面上同一条直线运动的滑块Ⅰ、Ⅱ和它们发生正碰后的结合体的位移随时间的变化关系．已知相互作用时间极短．由图像给出的信息可知( ) A ．碰前滑块Ⅰ与滑块Ⅱ速度大小之比为5∶2 B ．碰前滑块Ⅰ的动量比滑块Ⅱ的动量大 C ．碰前滑块Ⅰ的动能比滑块Ⅱ的动能小 D ．滑块Ⅰ的质量是滑块Ⅱ的质量的16 AD [根据s -t 图像的斜率等于速度，可得碰撞前滑块Ⅰ的速度为v 1＝4－145 m/s ＝－2 m/s ，大小为2 m/s ，滑块Ⅱ的速度为v 2＝45 m/s ＝0.8 m/s ，则碰前速度大小之比为5∶2，A 正确；碰撞前、后系统动量守恒，碰撞前，滑块Ⅰ的速度为负，动量为负，滑块Ⅱ的速度为正，动量为正，由于碰撞后动量为正，故碰撞前总动量也为正，故碰撞前滑块Ⅰ的动量比滑块Ⅱ的动量小，B 错误；碰撞后的 共同速度为v ＝6－45 m/s ＝0.4 m/s ，根据动量守恒定律，有m 1v 1＋m 2v 2＝(m 1＋m 2)v ，代入数据可得m 1＝16m 2，D 正确；碰前滑块Ⅰ与滑块Ⅱ的动能之比为E k1E k2 ＝12m 1v 2112 m 2v 22＝m 1m 2·? ????v 1v 22＝2524，所以碰前滑块Ⅰ的动能比滑块Ⅱ的动能大，C 错误．] 16．(6分)如图所示，在实验室用两端带有竖直挡板C 和D 的气垫导轨和有固定挡板的质量都是M 的滑块A 和B 做“探究碰撞中的守恒量”的实验，实验步骤如下： Ⅰ.把两滑块A 和B 紧贴在一起，在A 上放质量为m 的砝码，置于导轨上，用电动卡销卡住A 和B ，在A 和B 的固定挡板间放入一轻弹簧，使弹簧处于水 平方向上的压缩状态； Ⅱ.按下电钮使电动卡销放开，同时启动两个记录两滑块运动时间的电子计时器，当A 和B 与固定挡板C 和D 碰撞的同时，电子计时器自动停表，记下A 至C 的运动时间t 1，B 至D 的运动时间t 2； Ⅲ.重复几次，取t 1和t 2的平均值． (1)在调整气垫导轨时应注意________； (2)应测量的数据还有________； (3)只要关系式________成立，即可得出碰撞中守恒的量是m v 的矢量和． [解析] (1)导轨水平才能让滑块做匀速运动． (2)需测出A 左端、B 右端到挡板C 、D 的距离x 1、x 2 由计时器计下A 、B 到两板的时间t 1、t 2 算出两滑块A 、B 弹开的速度v 1＝x 1t 1，v 2＝x 2t 2 . (3)由动量守恒知(m ＋M )v 1－M v 2＝0 即：(m ＋M )x 1t 1＝Mx 2t 2 . [答案] (1)使气垫导轨水平 (2)滑块A 的左端到挡板C 的距离x 1和滑块B 的右端到挡板D 的距离x 2 (3)(M ＋m )x 1t 1＝Mx 2t 2 17．(10分)如图所示，小球A 质量为m ，系在细线的一端，线的另一端固定在O 点，O 点到水平面的距离为h .物块B 质量是小球的5倍，置于粗糙的水平面上且位于O 点正下方，物块与水平面间的动摩擦因数为μ.现拉动小球使线水平伸直，小球由静止开始释放，运动到最低点时与物块发生正碰(碰撞时间极短)，反弹后上升至最高点时到水平面的距离为h 16 .小球与物块均视为质点，不计空气阻力，重力加速度为g ，求碰撞过程物块获得的冲量及物块在地面上滑行的距离． [解析] 设小球的质量为m ，运动到最低点与物块相撞前的速度大小为v 1，取小球运动到最低点时的重力势能为零，根据机械能守恒定律有 mgh ＝12m v 21 解得：v 1＝2gh 设碰撞后小球反弹的速度大小为v 1′，同理有 mg h 16＝12 m v 1′2 解得：v 1′＝gh 8 设碰撞后物块的速度大小为v 2，取水平向右为正方向由动量守恒定律有 m v 1＝－m v 1′＋5m v 2 解得：v 2＝gh 8 由动量定理可得，碰撞过程滑块获得的冲量为：I ＝5m v 2＝54 m 2gh 物块在水平面上滑行所受摩擦力的大小为 F ＝5μmg 设物块在水平面上滑动的距离为s ，由动能定理有 －Fs ＝0－12 ×5m v 22 解得：s ＝h 16μ. [答案] 54m 2gh h 16μ 18．(10分)如图所示，物块A 和B 通过一根轻质不可伸长的细绳相连，跨放在质量不计的光滑定滑轮两侧，质量分别为m A ＝2 kg 、m B ＝1 kg.初始时A 静止于水平地面上，B 悬于空中．现将B 竖直向上再举高h ＝1.8 m(未触及滑轮)，然后由静止释放．一段时间后细绳绷直，A 、B 以大小相等的速度一起运动，之 后B 恰好可以和地面接触．取g ＝10 m/s 2，空气阻力不计．求： (1)B 从释放到细绳绷直时的运动时间t ； (2)A 的最大速度v 的大小； (3)初始时B 离地面的高度H . [解析] (1)B 从释放到细绳刚绷直前做自由落体运动，有 h ＝12 gt 2① 代入数据解得 t ＝0.6 s ．② (2)设细绳绷直前瞬间B 速度大小为v B ，有 v B ＝gt ③ 细绳绷直瞬间，细绳张力远大于A 、B 的重力，A 、B 相互作用，由动量守恒得 m B v B ＝(m A ＋m B )v ④ 之后A 做匀减速运动，所以细绳绷直后瞬间的速度v 即为最大速度，联立②③④式，代入数据解得 v ＝2 m/s.⑤ (3)细绳绷直后，A 、B 一起运动，B 恰好可以和地面接触，说明此时A 、B 的速度为零，这一过程中A 、B 组成的系统机械能守恒，有 12 (m A ＋m B )v 2＋m B gH ＝m A gH ⑥ 代入数据解得 H＝0.6 m．⑦ [答案](1)0.6 s(2)2 m/s(3)0.6 m 第三章磁场 章末综合检测 一、单项选择题(本题共6小题，每小题5分，共30分，每小题只有一个选项正确，把正确选项前的字母填在题后的括号内) 1．关于磁通量，正确的说法有( ) A．磁通量不仅有大小而且有方向，是矢量 B．在匀强磁场中，a线圈面积比b线圈面积大，则穿过a线圈的磁通量一定比穿过b线圈的大 C．磁通量大，磁感应强度不一定大 D．把某线圈放在磁场中的M、N两点，若放在M处的磁通量比在N处的大，则M处的磁感应强度一定比N处大 解析：磁通量是标量，大小与B、S及放置角度均有关，只有C项说法完全正确． 答案：C 2．如图所示，一水平放置的矩形闭合线圈abcd在条形磁体N极附近竖直下落，保持bc边在纸外，ad边在纸内，由图中的位置Ⅰ经过位置Ⅱ到位置Ⅲ，且位置Ⅰ和Ⅲ都很靠近位置Ⅱ.在这个过程中，线圈中的磁通量( ) A．是增加的 B．是减少的 C．先增加，后减少 D．先减少，后增加 解析：要知道线圈在下落过程中磁通量的变化情况，就必须知道条形磁体的磁极附近磁感线的分布情况．线圈位于位置Ⅱ时，磁通量为零，故线圈中磁通量是先减少，后增加的． 答案：D 3.如图所示，一根有质量的金属棒MN，两端用细软导线连接后悬于a、b两点，棒的中部处 于方向垂直于纸面向里的匀强磁场中，棒中通有电流，方向从M流向N，此时悬线上有拉力．为了使拉力等于零，可以( ) A．适当减小磁感应强度B．使磁场反向 C．适当增大电流D．使电流反向 解析：首先对MN进行受力分析，受竖直向下的重力G，受两根软导线的竖直向上的拉力和竖直向上的安培力．处于平衡时有2F＋BIL＝mg，重力mg恒定不变，欲使拉力F减小到0，应增大安培力BIL，所以可增大磁场的磁感应强度B或增加通过金属棒中的电流I，或二者同时增大． 答案：C 4．如图所示，空间存在水平向左的匀强电场和垂直纸面向里的匀强磁场，电场和磁场相互垂直．在电磁场区域中，有一个竖直放置的光滑绝缘圆环，环上套有一个带正电的小球．O点为圆环的圆心，a、b、c为圆环上的三个点，a点为最高点，c点为最低点，Ob沿水平方向．已知小球所受电场力与重力大小相等．现将小球从环的顶 高二物理期末复习“磁场”单元测试 1、如图2所示，在竖直向上的匀强磁场中，水平放置着一根长直流导线，电流方向指向读者，ａ、ｂ、ｃ、ｄ是以直导线为圆心的同一圆周上的四点，在这四点中：（ ） A ．ａ、ｂ两点磁感应强度相同 B ．ａ点磁感应强度最大 C ．ｃ、ｄ两点磁感应强度大小相等 D ．b 点磁感应强度最大 2、如图所示，两个半径相同的半圆形光滑轨道置于竖直平面内，左右两端 点等高，分别处于沿水平方向的匀强电场和匀强磁场中。两个相同的带正电小球同时从两轨道左端最高点由静止释放。M 、N 为轨道的最低点，则下列说法中正确的是（ ） A ．两个小球到达轨道最低点的速度v M 高二物理选修3-1《磁场》单元测试卷 一、不定项选择题：(每小题4分，全部选对得4分，部分选对得2分，共48分) ⒈关于磁感应强度，正确的说法是 ( ) (A)根据定义式IL F B ，磁场中某点的磁感应强度B 与F 成正比，与IL 成反比 (B)磁感应强度B 是矢量，方向与电流所受安培力的方向相同 (C)磁感应强度B 是矢量，方向与通过该点的磁感线的切线方向相同 (D)在确定的磁场中，同一点的B 是确定的，不同点的B 可能不同 ⒉.下列单位中与磁感应强度B 的单位T 不相当．．． 的是-( ) (A)Wb/m 2 (B)N/A·m (C)N/C·m (D)V·s/m 2 ⒊首先发现电流的磁效应的科学家是-( ) (A)安培 (B)奥斯特 (C)库伦 (D)麦克斯韦 ⒋如下左图所示，在竖直向上的匀强磁场中，水平放置着一根长直流导线，电流方向指向读者，ａ、ｂ、ｃ、ｄ是以直导线为圆心的同一圆周上的四点，在这四点中( ) (A)ａ、ｂ两点磁感应强度相同 (B)ａ点磁感应强度最大 (C)ｃ、ｄ两点磁感应强度大小相等 (D)b 点磁感应强度最大 ⒌如图所示，直角三角形通电闭合线圈ABC 处于匀强磁场中，磁场垂直纸面向里，则线圈所受磁场力的合力为 ( ) (A)大小为零 (B)方向竖直向上 (C)方向竖直向下 (D)方向垂直纸面向里 ⒍.用安培提出的分子电流假说可以解释下列哪些现象-( ) (A)永久磁铁的磁场 (B)直线电流的磁场 (C)环形电流的磁场 (D)软铁棒被磁化的现象 ⒎两个相同的圆形线圈，通以方向相同但大小不同的电流I 1和I 2，如图所示。先将两个线圈固定在光滑绝缘杆上，问释放后它们的运动情况是 ( ) (A)相互吸引，电流大的加速度大 (B)相互吸引，加速度大小相等 (C)相互排斥，电流大的加速度大 (D)相互排斥，加速度大小相等 ⒏如图所示，要使线框ａｂｃｄ在受到磁场力作用后，ａｂ边向纸外，ｃｄ边 向纸里转动，可行的方法是- ( ) (A)加方向垂直纸面向外的磁场，通方向为ａ→ｂ→ｃ→ｄ→ａ的电流 (B)加方向平行纸面向上的磁场，通方向为ａ→ｂ→ｃ→ｄ→ａ电流 福建省建瓯市第二中学【最新】高二物理选修3-1《磁场》单 元测试题（A） 学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________ 一、多选题 1．下列说法正确的是（） A．奥斯特首先发现了电流的磁效应 B．安培发明了电流产生的磁场的方向的判定方法 C．安培首先提出了分子电流假说 D．安培首先提出了磁场对运动电荷有力作用 2．安培的分子环流假设，可用来解释（） A．两通电导体间有相互作用的原因 B．通电线圈产生磁场的原因 C．永久磁铁产生磁场的原因 D．铁质类物体被磁化而具有磁性的原因 3．磁场中某点的磁感应强度的方向 A．放在该点的通电直导线所受的磁场力的方向 B．放在该点的正检验电荷所受的磁场力的方向 C．放在该点的小磁针静止时N极所指的方向 D．通过该点磁场线的切线方向 4．如图所示，一束带电粒子沿着水平方向平行地飞过小磁针上方时，小磁针的S极向纸内偏转，这一束带电粒子可能是（） A．向左飞行的正离子束B．向右飞行的正离子束 C．向右飞行的负离子束D．向左飞行的负离子束 5．下列有关磁通量的论述中不正确的是（） A．磁感强度越大的地方，穿过线圈的磁通量也越大 B．磁感强度越大的地方，线圈面积越大，则穿过线圈的磁通量越大 C．穿过线圈的磁通量为零的地方，磁感强度一定为零 D．匀强磁场中，穿过线圈的磁感线越多，则磁通量越大 6．下列说法正确的是（） A．所有电荷在电场中都要受到电场力的作用 B．所有电荷在磁场中都要受到磁场力的作用 C．一切运动电荷在磁场中都要受到磁场力的作用 D．运动电荷在磁场中，只有当垂直于磁场方向的速度分量不为零时，才受到磁场力的作用 7．如图所示，有一混合正离子束先后通过正交电场、磁场区域Ⅰ和匀强磁场区域Ⅱ，如果这束正离子束在区域Ⅰ中不偏转，进入区域Ⅱ后偏转半径又相同，则说明这些正离子具有相同的() A．动能B．质量 C．电荷量D．比荷 二、单选题 8．关于磁场，以下说法正确的是（） A．电流在磁场中某点不受磁场力作用，则该点的磁感强度一定为零 B．磁场中某点的磁感强度，根据公式B=F ，它跟F，I，L都有关 IL C．磁场中某点的磁感强度的方向垂直于该点的磁场方向 D．磁场中任一点的磁感强度等于磁通密度，即垂直于磁感强度方向的单位面积的磁通量 9．把一小段通电直导线放入磁场中，导线受到安培力的作用，关于安培力的方向，下列说法中正确的是 A．安培力的方向一定跟磁感应强度的方向相同 B．安培力的方向一定跟磁感应强度的方向垂直，但不一定跟电流方向垂直 C．安培力的方向一定跟电流方向垂直，但不一定跟磁感应强度方向垂直 D．安培力的方向既跟磁感应强度方向垂直，又跟电流方向垂直 10．如图所示为电视机显像管偏转线圈的示意图，当线圈通以直流电时，形成的磁场如图所示．一束沿着管径轴线射向纸内的电子将（） 莆田市《动量守恒定律》单元测试题含答案 一、动量守恒定律 选择题 1．如图甲,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μ=0.2,最大静摩擦力等于滑动摩擦力,重力加速度g =10 m/s 2,则下列说法正确的是 A ．0~4s 时间内拉力的冲量为3.2 N·s B ．t = 4s 时滑块的速度大小为9.5 m/s C ．木板受到滑动摩擦力的冲量为2.8 N·s D ．2~4s 内因摩擦产生的热量为4J 2．如图所示，固定的光滑金属水平导轨间距为L ，导轨电阻不计，左端接有阻值为R 的电阻，导轨处在磁感应强度大小为B 、方向竖直向下的匀强磁场中．质量为m 、电阻不计的导体棒ab ，在垂直导体棒的水平恒力F 作用下，由静止开始运动，经过时间t ，导体棒ab 刚好匀速运动，整个运动过程中导体棒始终与导轨垂直并保持良好接触．在这个过程中，下列说法正确的是 A ．导体棒ab 刚好匀速运动时的速度22 FR v B L = B ．通过电阻的电荷量2Ft q BL = C ．导体棒的位移222 44 FtRB L mFR x B L -= D ．电阻放出的焦耳热22222 44 232tRF B L mF R Q B L -= 3．一质量为m 的物体静止在光滑水平面上，现对其施加两个水平作用力，两个力随时间变化的图象如图所示，由图象可知在t 2时刻物体的（ ） A ．加速度大小为 t F F m - B ．速度大小为 ()()021t F F t t m -- C ．动量大小为()()0212t F F t t m -- D ．动能大小为()()2 2 0218t F F t t m -- 4．如图所示，质量分别为m 和2m 的A 、B 两个木块间用轻弹簧相连，放在光滑水平面上，A 紧靠竖直墙．用水平力向左推B 将弹簧压缩，推到一定位置静止时推力大小为F 0，弹簧的弹性势能为E ．在此位置突然撤去推力，下列说法中正确的是（ ） A ．在A 离开竖直墙前，A 、 B 与弹簧组成的系统机械能守恒，之后不守恒 B ．在A 离开竖直墙前，A 、B 系统动量不守恒，之后守恒 C ．在A 离开竖直墙后，A 、B 速度相等时的速度是223E m D ．在A 离开竖直墙后，弹簧的弹性势能最大值为 3 E 5．如图所示，将一光滑的、质量为4m 、半径为R 的半圆槽置于光滑水平面上，在槽的左侧紧挨着一个质量为m 的物块.今让一质量也为m 的小球自左侧槽口A 的正上方高为R 处从静止开始落下，沿半圆槽切线方向自A 点进入槽内，则以下结论中正确的是（ ） A ．小球在半圆槽内第一次由A 到最低点 B 的运动过程中，槽的支持力对小球做负功 B ．小球第一次运动到半圆槽的最低点B 时，小球与槽的速度大小之比为41︰ C ．小球第一次在半圆槽的最低点B 时对槽的压力为133 mg D ．物块最终的动能为 15 mgR 6．如图甲所示，质量M =2kg 的木板静止于光滑水平面上，质量m =1kg 的物块（可视为质点）以水平初速度v 0从左端冲上木板，物块与木板的v -t 图象如图乙所示，重力加速度大小为10m/s 2，下列说法正确的是（ ） 高中物理-《动量守恒定律》章末测试题 本卷分第Ⅰ卷(选择题)和第Ⅱ卷(非选择题)两部分。满分110分，时间90分钟。 第Ⅰ卷(选择题 共40分) 一、选择题(共10小题，每小题4分，共40分，在每小题给出的四个选项中，至少有一个选项符合题目要求，全部选对的得4分，选不全的得2分，有选错或不答的得0分) 1．如图，质量为3 kg 的木板放在光滑的水平地面上，质量为1 kg 的木块放在木板上，它们之间有摩擦，木板足够长，两者都以4 m/s 的初速度向相反方向运动.当木板的速度为2.4 m/s 时，木块（ ） A.处于匀速运动阶段 B.处于减速运动阶段 C.处于加速运动阶段 D.静止不动 2．如图所示，位于光滑水平桌面，质量相等的小滑块P 和Q 都可以视作质点，Q 与轻质弹簧相连，设Q 静止，P 以某一初动能E0水平向Q 运动并与弹簧发生相互作用，若整个作用过程中无机械能损失，用E1表示弹簧具有的最大弹性势能，用E2表示Q 具有的最大动能，则（ ） A ．2 1E E = B ．01E E = C ．2 2E E = D ．02 E E = 3．光滑水平桌面上有两个相同的静止木块（不是紧捱着），枪沿两个木块连线方向以一定的初速度发射一颗子弹，子弹分别穿过两个木块。假设子弹穿过两个木块时受到的阻力大小相同，且子弹进入木块前两木块的速度都为零。忽略重力和空气阻力的影响，那么子弹先后穿过两个木块的过程中（ ） A.子弹两次损失的动能相同 B.每个木块增加的动能相同 C.因摩擦而产生的热量相同 D.每个木块移动的距离不相同 4．如图所示，一个木箱原来静止在光滑水平面上，木箱内粗糙的底板上放着一个小木块。木箱和小木块都具有一定的质量。现使木箱获得一个向右的初速度v 0，则( ) A ．小木块和木箱最终都将静止 B ．小木块最终将相对木箱静止，二者一起向右运动 C ．小木块在木箱内壁将始终来回往复碰撞，而木箱一直向右运动 D ．如果小木块与木箱的左壁碰撞后相对木箱静止，则二者将一起向左运动 P v Q 高中物理第三章磁场章末检测（A）新人教版选修3_1 (90分钟100分) 一、选择题(本题10小题，每小题5分，共50分) 1．一个质子穿过某一空间而未发生偏转，则( ) A．可能存在电场和磁场，它们的方向与质子运动方向相同 B．此空间可能有磁场，方向与质子运动速度的方向平行 C．此空间可能只有磁场，方向与质子运动速度的方向垂直 D．此空间可能有正交的电场和磁场，它们的方向均与质子速度的方向垂直 答案ABD 解析带正电的质子穿过一空间未偏转，可能不受力，可能受力平衡，也可能受合外力方向与速度方向在同一直线上． 2. 两个绝缘导体环AA′、BB′大小相同，环面垂直，环中通有相同大小的恒定电流，如图1所示，则圆心O处磁感应强度的方向为(AA′面水平，BB′面垂直纸面) A．指向左上方 B．指向右下方 C．竖直向上 D．水平向右 答案 A 3．关于磁感应强度B，下列说法中正确的是( ) A．磁场中某点B的大小，跟放在该点的试探电流元的情况有关 B．磁场中某点B的方向，跟该点处试探电流元所受磁场力的方向一致 C．在磁场中某点试探电流元不受磁场力作用时，该点B值大小为零 D．在磁场中磁感线越密集的地方，B值越大 答案 D 解析磁场中某点的磁感应强度由磁场本身决定，与试探电流元无关．而磁感线可以描述磁感应强度，疏密程度表示大小． 4．关于带电粒子在匀强磁场中运动，不考虑其他场力(重力)作用，下列说法正确的是( ) A．可能做匀速直线运动 B．可能做匀变速直线运动 C．可能做匀变速曲线运动 D．只能做匀速圆周运动 答案 A 解析带电粒子在匀强磁场中运动时所受的洛伦兹力跟速度方向与磁场方向的夹角有 高二物理《磁场》单元检测试卷 总分：100分 考试时间：100分钟 一、本大题12小题，每小题4分，共48分．在每小题给出的四个选项中，有一个或一个以上的选项正确。全选对的得4分，选对但不全的得2分，有错或不答的得0分 1．下列关于磁场的说法中，正确的是 ( ) A ．只有磁铁周围才存在磁场 B ．磁场是假想的，不是客观存在的 C ．磁场只有在磁极与磁极、磁极和电流发生作用时才产生 D ．磁极与磁极，磁极与电流、电流与电流之间都是通过磁场发生相互作用 2．关于磁感线的一些说法, 不正确的是 ( ) A. 磁感线上各点的切线方向, 就是该点的磁场方向 B. 磁场中两条磁感线一定不相交 C. 磁感线分布较密的地方, 磁感应强度较强 D. 通电螺线管的磁感线从北极出来, 终止于南极, 是一条不闭合的曲线 3. 如图所示, 在水平放置的光滑绝缘杆ab 上, 挂有两个相同的金属环M 和N ．当两环均通以图示的相同方向的电流时，分析下列说法中，哪种说法正确 （ ） A ．两环静止不动 B ．两环互相靠近 C ．两环互相远离 D ．两环同时向左运动 4. 一根有质量的金属棒MN ，两端用细软导线连接后悬挂于a 、b 两点．棒的中部处于方向垂直纸面向里的匀强磁场中，棒中通有电流，方向从M 流向N ，此时悬线上有拉力．为了使拉力等于零，可( ) A ．适当减小磁感应强度 B ．使磁场反向 C ．适当增大电流强度 D ．使电流反向 5．一束粒子沿水平方向飞过小磁针的下方，如图所示，此时小磁针的S 极向 纸内偏转，这一束粒子可能是 ( ) A ．向右飞行的正离子束 B ．向左飞行的负离子束 C ．向右飞行的电子束 D ．向左飞行的电子束 6．一个带电粒子，沿垂直于磁场的方向射入一匀强磁场，粒子的一段径迹如图所示。 径迹上的每一小段都可近似看 N 一、系统、内力和外力┄┄┄┄┄┄┄┄① 1．系统：相互作用的两个(或多个)物体组成的一个整体。 2．内力：系统内部物体间的相互作用力。 3．外力：系统以外的物体对系统内部的物体的作用力。 [说明] 1．系统是由相互作用、相互关联的多个物体组成的整体。 2．组成系统的各物体之间的力是内力，将系统看作一个整体，系统之外的物体对这个整体的作用力是外力。 ①[填一填]如图，公路上有三辆车发生了追尾事故，如果把前面两辆车看作一个系统，则前面两辆车之间的撞击力是________，最后一辆车对前面两辆车的撞击力是________(均填“内力”或“外力”)。 答案：内力外力 二、动量守恒定律┄┄┄┄┄┄┄┄② 1．内容：如果一个系统不受外力，或者所受外力的矢量和为0，这个系统的总动量保持不变。 2．表达式：对两个物体组成的系统，常写成： p1＋p2＝或m1v1＋m2v2＝。 3．适用条件：系统不受外力或者所受外力的矢量和为0。 4．动量守恒定律的普适性 动量守恒定律是一个独立的实验规律，它适用于目前为止物理学研究的一切领域。 [注意] 1．系统动量是否守恒要看研究的系统是否受外力的作用。 2．动量守恒是系统内各物体动量的矢量和保持不变，而不是系统内各物体的动量不变。 ②[判一判] 1．一个系统初、末状态动量大小相等，即动量守恒(×) 2．两个做匀速直线运动的物体发生碰撞，两个物体组成的系统动量守恒(√) 3．系统动量守恒也就是系统的动量变化量为零(√) 1.对动量守恒定律条件的理解 (1)系统不受外力作用，这是一种理想化的情形，如宇宙中两星球的碰撞，微观粒子间的碰撞都可视为这种情形。 (2)系统受外力作用，但所受合外力为零。像光滑水平面上两物体的碰撞就是这种情形。 (3)系统受外力作用，但当系统所受的外力远远小于系统内各物体间的内力时，系统的总动量近似守恒。例如，抛出去的手榴弹在空中爆炸的瞬间，弹片所受火药爆炸时的内力远大于其重力，重力可以忽略不计，系统的动量近似守恒。 (4)系统受外力作用，所受的合外力不为零，但在某一方向上合外力为零，则系统在该方向上动量守恒。 2．关于内力和外力的两点提醒 (1)系统内物体间的相互作用力称为内力，内力会改变系统内单个物体的动量，但不会改变系统的总动量。 (2)系统的动量是否守恒，与系统的选取有关。分析问题时，要注意分清研究的系统，系统的内力和外力，这是正确判断系统动量是否守恒的关键。 [典型例题] 例 1.[多选]如图所示，光滑水平面上两小车中间夹一压缩了的轻弹簧，两手分别按住小车，使它们静止，对两车及弹簧组成的系统，下列说法中正确的是() A．两手同时放开后，系统总动量始终为零 2019-2020学年高中物理第3章磁场章末知识整合课时检测粤教 版选修3-1 专题一磁场对电流的作用 1．+公式F＝BIL中L为导线的有效长度． 2．安培力的作用点为磁场中通电导体的几何中心． 3．安培力做功：做功的结果将电能转化成其他形式的能． 4．分析在安培力作用下通电导体运动情况的一般步骤． ①画出通电导线所在处的磁感线方向及分布情况． ②用左手定则确定各段通电导线所受安培力． ③据初速度方向结合牛顿定律确定导体运动情况． 如图所示：在倾角为α的光滑斜面上，垂直纸面放置一根长为L，质量为m的直导体棒．当导体棒中的电流I垂直纸面向里时，欲使导体棒静止在斜面上，可将导体棒置于匀强磁场中，当外加匀强磁场的磁感应强度B的方向在纸面内由竖直向上逆时针转至水平向左的过程中，关于B大小的变化，正确的说法是( ) A．逐渐增大 B．逐渐减小 C．先减小后增大 D．先增大后减小 解析：根据外加匀强磁场的磁感应强度B的方向在纸面内由竖直向上逆时针至水平向左的条件，受力分析，再根据力的平行四边形定则作出力的合成变化图，由此可得B大小的变化情况是先减小后增大． 答案：C 练习 1．如右图所示，一根长度为L的均匀金属杆用两根劲度系数为k的轻弹簧水平悬挂在匀强磁场中，磁场方向垂直纸面向里．当金属棒中通有由左向右的电流I时，两根轻弹簧比原长缩短Δx后金属杆平衡，保持电流大小不变，方向相反流过金属杆时，两弹簧伸长Δx后金属杆平衡，求匀强磁场的磁感应强度B为多大？ 解析：根据安培力和力的平衡条件有(设棒的重力为mg )： 当电流方向由左向右时：BIL ＝2k Δx ＋mg ， 当电流方向由右向左时：BIL ＋mg ＝2k Δx ， 将重力mg 消去得：B ＝2k Δx IL . 答案：B ＝2k Δx IL 2．如图所示，两平行金属导轨间的距离L ＝0.40 m ，金属导轨所在的平面与水平面夹角θ＝37°，在导轨所在平面内，分布着磁感应强度B ＝0.50 T 、方向垂直于导轨所在平面的匀强磁场．金属导轨的一端接有电动势E ＝4.5 V 、内阻r ＝0.50 Ω的直流电源．现把一个质量m ＝0.040 kg 的导体棒ab 放在金属导轨上，导体棒恰好静止．导体棒与金属导轨垂直、且接触良好，导体棒与金属导轨接触的两点间的电阻R ＝2.5 Ω，金属导轨电阻不计，g 取 210 /m s .已知sin 37°＝0.60，cos 37°＝0.80，求： (1)通过导体棒的电流； (2)导体棒受到的安培力大小； (3)导体棒受到的摩擦力． 解析：(1)导体棒、金属导轨和直流电源构成闭合电路，根据闭合电路欧姆定律有：I 《静电场》单元测试 一、选择题（每小题4分，共44分） 1、下列关于电场和磁场的说法中正确的是( ) A.电场线和磁感线都是封闭曲线 B.电场线和磁感线都是不封闭曲线 C.通电导线在磁场中一定受到磁场力的作用 D.电荷在电场中一定受到电场力的作用 2、如图所示,一长直导线穿过载有恒定电流的金属圆环的中心且垂直于环所在的平面,导线和环中的电流方向如图所示,则圆环受到的磁场力为( ) A.沿环半径向外 B.沿环半径向里 C.水平向左 D.等于零 3、如图所示,a、b两金属环同圆心同平面水平放置,当a中通以图示方向电流时,b环中磁通量方向是( ) A.向上 B.向下 C.向左 D.0 4、如图所示,当开关S闭合的时候,导线ab受力的方向应为( ) A.向右 B.向左 C.向纸外 D.向纸里 5、如图所示,一带负电荷的滑块从粗糙绝缘斜面的顶端滑至底端时的速度为v,若加一个垂直纸面向外的匀强磁场,并保证滑块能滑至底端,则它滑至底端时的速度( ) A.变大 B.变小 C.不变 D.条件不足,无法判断 6、一正电荷q以速度v沿x轴正方向进入垂直纸面向里的匀强磁场中,磁感应强度为B,如图所示,为了使电荷能做直线运动,则必须加一个电场进去,不计重力,此电场的场强应该是( ) A.沿y轴正方向,大小为Bv/q B.沿y轴负方向,大小为Bv C.沿y轴正方向,大小为v/B D.沿y轴负方向,大小为Bv/q 7、(多选)用回旋加速器来加速质子,为了使质子获得的动能增加为原来的4倍,原则上可以采用下列哪几种方法( ) A.将其磁感应强度增大为原来的2倍 B.将其磁感应强度增大为原来的4倍 C.将D形盒的半径增大为原来的2倍 D.将D形盒的半径增大为原来的4倍 8、一电子在磁感应强度为B的匀强磁场中,以一固定的正电荷为圆心在同一圆形轨道上运动,磁场方向垂直于运动平面,静电力恰好是磁场作用在电子上洛伦兹力的3倍,电子电荷量为e,质量为m,那么电子运动的角速度可能为( ) A. B. C. D. 9、如图所示,质子和氘核的质量和速度的乘积相等,垂直磁场边界MN进入匀强磁场区域,那么以下说法中正确的是( ) A.它们所受洛伦兹力相同 B.它们做圆周运动的向心加速度相同 C.它们的轨道半径相同 D.它们在磁场中运动时间相同 10、(多选)如图所示,两个半径相同的半圆形光滑轨道分别竖直放在匀强磁场和匀强电场中,轨道两端在同一高度上,两个相同的带正电小球同时从两轨道左端最高点由静止释放,M、N为轨道的最低点,以下说法正确的是( ) 动量守恒定律测试题(1) 一、动量守恒定律选择题 1．如图所示，一轻杆两端分别固定a、b 两个半径相等的光滑金属球，a球质量大于b球质量．整个装置放在光滑的水平面上，将此装置从图示位置由静止释放，则（） A．在b球落地前瞬间，a球的速度方向向右 B．在b球落地前瞬间，a球的速度方向向左 C．在b球落地前的整个过程中，轻杆对b球的冲量为零 D．在b球落地前的整个过程中，轻杆对b球做的功为零 2．如图所示，弹簧的一端固定在竖直墙壁上，质量为m的光滑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m的小球从槽高h处开始下滑,则 A．在小球从圆弧槽上下滑过程中,小球和槽组成的系统水平方向的动量始终守恒 B．在小球从圆弧槽上下滑运动过程中小球的机械能守恒 C．在小球压缩弹簧的过程中小球与弹簧组成的系统机械能守恒 D．小球离开弹簧后能追上圆弧槽 3．如图甲所示，一轻弹簧的两端与质量分别为99m、200m的两物块A、B相连接，并静止在光滑的水平面上，一颗质量为m的子弹C以速度v0射入物块A并留在A中，以此刻为计时起点，两物块A（含子弹C）、B的速度随时间变化的规律如图乙所示，从图象信息可得（） A．子弹C射入物块A的速度v0为600m/s B．在t1、t3时刻，弹簧具有的弹性势能相同，且弹簧处于压缩状态 C．当物块A（含子弹C）的速度为零时，物块B的速度为3m/s D．在t2时刻弹簧处于自然长度 4．如图所示，固定的光滑金属水平导轨间距为L，导轨电阻不计，左端接有阻值为R的电 阻，导轨处在磁感应强度大小为B 、方向竖直向下的匀强磁场中．质量为m 、电阻不计的导体棒ab ，在垂直导体棒的水平恒力F 作用下，由静止开始运动，经过时间t ，导体棒ab 刚好匀速运动，整个运动过程中导体棒始终与导轨垂直并保持良好接触．在这个过程中，下列说法正确的是 A ．导体棒ab 刚好匀速运动时的速度22 FR v B L = B ．通过电阻的电荷量2Ft q BL = C ．导体棒的位移222 44 FtRB L mFR x B L -= D ．电阻放出的焦耳热22222 44 232tRF B L mF R Q B L -= 5．如图，质量分别为m A 、m B 的两个小球A 、B 静止在地面上方，B 球距地面的高度h ＝0.8m ，A 球在B 球的正上方. 先将B 球释放，经过一段时间后再将A 球释放. 当A 球下落t ＝0.3s 时，刚好与B 球在地面上方的P 点处相碰，碰撞时间极短，碰后瞬间A 球的速度恰为零．已知m B ＝3m A ，重力加速度大小为g ＝10 m/s 2，忽略空气阻力及碰撞中的动能损失．下列说法正确的是（ ） A ． B 球第一次到达地面时的速度为4m/s B ．A 、B 球在B 球向上运动的过程中发生碰撞 C ．B 球与A 球碰撞后的速度为1m/s D ．P 点距离地面的高度0.75m 6．如图所示，左图为大型游乐设施跳楼机，右图为其结构简图．跳楼机由静止从a 自由下落到b ，再从b 开始以恒力制动竖直下落到c 停下．已知跳楼机和游客的总质量为m ，ab 高度差为2h ，bc 高度差为h ，重力加速度为g ．则 1.2 探究动量守恒定律 测试 1. 如图所示的装置中，木块B 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，将弹簧压缩到最短。把子弹、木块和弹簧合在一起作为研究对象，则此系统在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、机械能守恒 C ．动量守恒、机械能不守恒 D ．动量不守恒、机械能不守恒 2. 把一支枪固定在小车上，小车放在光滑的水平桌面上．枪发射出一颗子弹．对于此过程，下列说法中正确的有哪些？ （ ） A ．枪和子弹组成的系统动量守恒 B ．枪和车组成的系统动量守恒 C ．车、枪和子弹组成的系统动量守恒 D ．车、枪和子弹组成的系统近似动量守恒，因为子弹和枪筒之间有摩擦力．且摩擦力的冲量甚小 3. 木块a 和b 用一根轻弹簧连接起来，放在光滑水平面上，a 紧靠在墙壁上，在b 上施加向左的水平力使弹簧压缩，如图1所示，当撤去外力后，下列说法中正确的是 （ ） v A B A．a尚未离开墙壁前，a和b系统的动量守恒 B．a尚未离开墙壁前，a与b系统的动量不守恒 C．a离开墙后，a、b系统动量守恒 D．a离开墙后，a、b系统动量不守恒 4.分析下列情况中系统的动量是否守恒（） A．如图2所示，小车停在光滑水平面上，车上的人在车上走动时，对人与车组成的系统 B．子弹射入放在光滑水平面上的木块中对子弹与木块组成的系统(如图3) C．子弹射入紧靠墙角的木块中，对子弹与木块组成的系统 D．斜向上抛出的手榴弹在空中炸开时 5. 如图4所示，光滑水平面上两小车中间夹一压缩了的轻弹簧，两手分别按住小车，使它们静止，若以两车及弹簧组成系统，则下列说法中正确的是( ) A．两手同时放开后，系统总量始终为零 B．先放开左手，后放开右手后动量不守恒 C．先放开左手，后放开右手，总动量向左 D．无论何时放手，只要两手放开后在弹簧恢复原长的过程中，系统总动量都保持不变，但系统的总动量不一定为零 6. 一列车沿平直轨道以速度v0匀速前进，途中最后一节质量为m的车厢突然脱钩，若前部列车的质量为M， 第3章 磁场 章末检测 (时间：90分钟 满分：100分) 一、单项选择题(本题共6小题，每小题4分，共24分) 1．关于带电粒子在电场或磁场中运动的表述，以下正确的是( ) A ．带电粒子在电场中某点受到的电场力方向与该点的电场强度方向相同 B ．正电荷只在电场力作用下，一定从高电势处向低电势处运动 C ．带电粒子在磁场中运动时受到的洛伦兹力方向与粒子的速度方向垂直 D ．带电粒子在磁场中某点受到的洛伦兹力方向与该点的磁场方向相同 答案 C 解析 当带电粒子带负电时，在电场中某点受到的电场力方向与该点的电场强度方向相反，当带电粒子带正电时，受到的电场力方向与该点的电场强度方向相同，故A 错误；由U AB ＝WAB q 知，若电场力的方向与运动方向相反，电场力做负功，则正电荷将从低电势处向高电势处运动，故B 错误；根据左手定则，带电粒子在磁场中运动时受到的洛伦兹力方向一定与速度的方向垂直．故C 正确，D 错误．所以选C. 2．如图所示，用天平测量匀强磁场的磁感应强度，下列各选项所示的载流线圈匝数相同，边长MN 相等，将它们分别挂在天平的右臂下方，线圈中通有大小相同的电流，天平处于平衡状态，若磁场发生微小变化，天平最容易失去平衡的是( ) 答案 A 3．如图1所示，当开关S 闭合的时候，导线ab 受力的方向应为( ) 图1 A ．向右 B ．向左 C ．向纸外 D ．向纸里 答案 D 4．如图2所示，两个平行金属板M、N间为一个正交的匀强电场和匀强磁场区域，电场方向由M板指向N板，磁场方向垂直纸面向里，OO′为距离两极板相等且平行两极板的直线．一质量为m、电荷量为＋q的带电粒子，以速度v0从O点射入，沿OO′方向匀速通过场区，不计带电粒子的重力，则以下说法不正确的是( ) 图2 A．电荷量为－q的粒子以v0从O点沿OO′方向射入仍能匀速通过场区 B．电荷量为2q的粒子以v0从O点沿OO′方向射入仍能匀速通过场区 C．保持电场强度和磁感应强度大小不变，方向均与原来相反，粒子以v0从O点沿OO′方向射入，则粒子仍能匀速通过场区 D．粒子仍以速度v0从右侧的O′点沿O′O方向射入，粒子仍能匀速通过场区 答案 D 5．如图3所示，空间存在水平向里、磁感应强度的大小为B的匀强磁场，磁场内有一绝缘的足够长的直杆，它与水平面的倾角为θ，一带电荷量为－q、质量为m的带负电小球套在直杆上，从A点由静止沿杆下滑，小球与杆之间的动摩擦因数为μ＜tan θ.则小球运动过程中的速度－时间图像可能是( ) 图3 答案 C 解析带电小球静止时受到竖直向下的重力G、垂直斜面向上的支持力N和沿斜面向上的摩擦力f，小球下滑后，再受到一个垂直斜面向上的洛伦兹力F，沿斜面方向有：mg sin θ－μ(mg cos θ－F)＝ma，在垂直于斜面方向有：N＋F＝mg cos θ，由于小球加速，据F＝qvB，F增大而支持力N减小，据f＝μN，摩擦力减小，导致小球的加速度a增加；当速度v增加到某个值时，出现mg cos θ－F＝0，有mg sin θ＝ma，此时小球的加速度最大；此后，F＞ 《磁场》单元测试 一、选择题(本题10小题，每小题5分，共50分) 1.一个质子穿过某一空间而未发生偏转，则（） A.可能存在电场和磁场，它们的方向与质子运动方向相同 B.此空间可能有磁场，方向与质子运动速度的方向平行 C.此空间可能只有磁场，方向与质子运动速度的方向垂直 D.此空间可能有正交的电场和磁场，它们的方向均与质子速度的方向垂直 2. 两个绝缘导体环AA′、BB′大小相同，环面垂直，环中通有相同大小的恒定电流，如图所示，则圆心O处磁感应强度的方向为(AA′面水平，BB′面垂直纸面)（） A.指向左上方 B.指向右下方 C.竖直向上 D.水平向右 3.关于磁感应强度B，下列说法中正确的是（） A.磁场中某点B的大小，跟放在该点的试探电流元的情况有关 B.磁场中某点B的方向，跟该点处试探电流元所受磁场力的方向一致 C.在磁场中某点试探电流元不受磁场力作用时，该点B值大小为零 D.在磁场中磁感线越密集的地方，B值越大 4.关于带电粒子在匀强磁场中运动，不考虑其他场力(重力)作用，下列说法正确的是（） A.可能做匀速直线运动 B.可能做匀变速直线运动 C.可能做匀变速曲线运动 D.只能做匀速圆周运动 5. 1930年劳伦斯制成了世界上第一台回旋加速器，其原理如图所示.这台加速器由两个铜质D形盒D1、D2构成，其间留有空隙，下列说法正确的是（） A.离子由加速器的中心附近进入加速器 B.离子由加速器的边缘进入加速器 C.离子从磁场中获得能量 D.离子从电场中获得能量 6. 如图所示，一个带负电的油滴以水平向右的速度v进入一个方向垂直纸面向外的匀强磁场B后，保持原速度做匀速直线运动，如果使匀强磁场发生变化，则下列判断中正确的是（） A.磁场B减小，油滴动能增加 B.磁场B增大，油滴机械能不变 C.使磁场方向反向，油滴动能减小 D.使磁场方向反向后再减小，油滴重力势能减小 7.如图4所示为一个质量为m、电荷量为＋q的圆环，可在水平放置的足够长的粗糙细杆上滑动，细杆处于磁感应强度为B的匀强磁场中(不计空气阻力).现给圆环向右的初速度v0，在以后的运动过程中，圆环运动的速度—时间图象可能是下图中的（） 高中精品试题 《动量守恒定律》测试题 本试卷分为第Ⅰ卷(选择题)和第Ⅱ卷(非选择题)两部分，满分100，考试时间60分钟。 第Ⅰ卷(选择题 共40分) 一、选择题(本题共10小题，每小题4分，共40分。在每小题给出的四个选项中，有的只有一个选项正确，有的有多个选项正确，全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错或不选的得0分。) 1．某人站在静浮于水面的船上，从某时刻开始从船头走向船尾，不计水的阻力，那么在这段时间内人和船的运动情况是( ) A ．人匀速走动，船则匀速后退，且两者的速度大小与它们的质量成反比 B ．人匀加速走动，船则匀加速后退，且两者的加速度大小一定相等 C ．不管人如何走动，在任意时刻两者的速度总是方向相反，大小与它们的质量成反比 D ．人走到船尾不再走动，船则停下 解析：以人和船构成的系统为研究对象，其总动量守恒，设v 1、v 2分别为人和船的速 率，则有0＝m 人v 1－M 船v 2，故有v 1v 2＝M 船 m 人 可见A 、C 、D 正确。 人和船若匀加速运动，则有 F ＝m 人a 人，F ＝M 船a 船 所以a 人a 船＝M 船 m 人 ，本题中m 人与M 船不一定相等，故B 选项错误。 答案：A 、C 、D 2．如图(十六)－1甲所示，在光滑水平面上的两个小球发生正碰。小球的质量分别为m 1和m 2。图(十六)－1乙为它们碰撞前后的x －t 图象。已知m 1＝0.1 kg ，由此可以判断( ) 图(十六)－1 ①碰前m 2静止，m 1向右运动 ②碰后m 2和m 1都向右运动 ③由动量守恒可以算出m 2＝0.3 kg ④碰撞过程中系统损失了0.4 J 的机械能 以上判断正确的是( ) A ．①③ B ．①②③ C ．①②④ D ．③④ 解析：由图象知，①正确，②错误；由动量守恒m 1v ＝m 1v 1＋m 2v 2，将m 1＝0.1 kg ，v ＝4 m/s ，v 1＝－2 m/s ，v 2＝2 m/s 代入可得m 2＝0.3 kg ，③正确；ΔE ＝12 m 21－????12m 1v 21＋12m 2v 22 动量守恒定律单元测试题 一、动量守恒定律 选择题 1．如图所示，在光滑水平面上有质量分别为A m 、B m 的物体A ，B 通过轻质弹簧相连接，物体A 紧靠墙壁，细线连接A ，B 使弹簧处于压缩状态，此时弹性势能为p0E ，现烧断细线，对以后的运动过程，下列说法正确的是（ ） A ．全过程中墙对A 的冲量大小为p02A B E m m B ．物体B 的最大速度为 p02A E m C ．弹簧长度最长时，物体B 的速度大小为 p02B A B B E m m m m + D ．弹簧长度最长时，弹簧具有的弹性势能p p0 E E > 2．如图所示，物体A 、B 的质量均为m =0.1kg ，B 静置于劲度系数k =100N/m 竖直轻弹簧的上端且B 不与弹簧连接，A 从距B 正上方h =0.2m 处自由下落，A 与B 相碰并粘在一起．弹簧始终在弹性限度内，g =10m/s 2．下列说法正确的是 A ．A B 组成的系统机械能守恒 B ．B 运动的最大速度大于1m/s C ．B 物体上升到最高点时与初位置的高度差为0.05m D ．AB 在最高点的加速度大小等于10m/s 2 3．A 、B 两球沿同一直线运动并发生正碰,如图所示为两球碰撞前后的位移—时间(x-t)图像,图中a 、b 分别为A 、B 两球碰撞前的图线,c 为碰撞后两球共同运动的图线.若A 球的质量 2A m kg =,则由图可知下列结论正确的是( ) A ．A 、 B 两球碰撞前的总动量为3 kg·m/s B ．碰撞过程A 对B 的冲量为-4 N·s C ．碰撞前后A 的动量变化为4kg·m/s D ．碰撞过程A 、B 两球组成的系统损失的机械能为10 J 4．将质量为m 0的木块固定在光滑水平面上，一颗质量为m 的子弹以速度v 0沿水平方向射入木块，子弹射穿木块时的速度为 3 v ．现将同样的木块放在光滑的水平桌面上，相同的子弹仍以速度v 0沿水平方向射入木块，设子弹在木块中所受阻力不变，则以下说法正确的是（） A ．若m 0=3m ，则能够射穿木块 B ．若m 0=3m ，子弹不能射穿木块，将留在木块中，一起以共同的速度做匀速运动 C ．若m 0=3m ，子弹刚好能射穿木块，此时子弹相对于木块的速度为零 D ．若子弹以3v 0速度射向木块，并从木块中穿出，木块获得的速度为v 1；若子弹以4v 0速度射向木块，木块获得的速度为v 2；则必有v 1＜v 2 5．质量分别为3m 和m 的两个物体，用一根细绳相连，中间夹着一根被压缩的轻弹簧，在光滑的水平面上以速度v 0匀速运动．某时刻剪断细绳，质量为m 的物体离开弹簧时速度变为v= 2v 0，如图所示．则在这一过程中弹簧做的功和两物体之间转移的动能分别是 A ．2 083 mv 2023 mv B ．2 0mv 2032 mv C ． 2012mv 2032mv D ． 2023mv 2 056 mv 6．如图所示，两个小球A 、B 在光滑水平地面上相向运动，它们的质量分别为 m A =4kg ，m B =2kg ，速度分别是v A =3m/s （设为正方向），v B =-3m/s ．则它们发生正碰后，速度的可能值分别为（ ） A ．v A ′=1 m/s ，v B ′=1 m/s B ．v A ′=4 m/s ，v B ′=-5 m/s C ．v A ′=2 m/s ，v B ′=-1 m/s D ．v A ′=-1 m/s ，v B ′=-5 m/s 7．如图所示，轻弹簧的一端固定在竖直墙上，一质量为2m 的光滑弧形槽静止放在足够长的光滑水平面上，弧形槽底端与水平面相切，一质量为m 的小物块从槽上高h 处开始下2019高中物理 第三章 磁场章末综合检测 新人教版选修3-1
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