下载文档原格式
人教版高中物理选修3-5章末测试题及答案全套阶段验收评估(一) 动量守恒定律(时间：50分钟满分：100分)一、选择题(本题共8小题，每小题6分，共48分。
1～5小题只有一个选项符合题目要求，6～8小题有多个选项符合题目要求，全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分) 1．做平抛运动的物体，在相等的时间内，物体动量的变化量()A．始终相同B．只有大小相同C．只有方向相同D．以上说法均不正确解析：选A做平抛运动的物体，只受重力作用，重力是恒力，其在相等时间内的冲量始终相等，根据动量定理，在相等的时间内，物体动量的变化量始终相同。
2．下列情形中，满足动量守恒的是()A．铁锤打击放在铁砧上的铁块，打击过程中，铁锤和铁块的总动量B．子弹水平穿过放在光滑水平桌面上的木块过程中，子弹和木块的总动量C．子弹水平穿过墙壁的过程中，子弹和墙壁的总动量D．棒击垒球的过程中，棒和垒球的总动量解析：选B铁锤打击放在铁砧上的铁块时，铁砧对铁块的支持力大于系统重力，合外力不为零；子弹水平穿过墙壁时，地面对墙壁有水平作用力，合外力不为零；棒击垒球时，手对棒有作用力，合外力不为零；只有子弹水平穿过放在光滑水平面上的木块时，系统所受合外力为零，所以选项B正确。
3.如图1所示，光滑圆槽的质量为M，静止在光滑的水平面上，其内表面有一小球被细线吊着恰位于槽的边缘处，如将细线烧断，小球滑到另一边的最高点时，圆槽的速度为()图1A．0 B．向左C．向右D．无法确定解析：选A小球和圆槽组成的系统在水平方向上不受外力，故系统在水平方向上动量守恒，细线被烧断的瞬间，系统在水平方向的总动量为零，又知小球到达最高点时，小球与圆槽水平方向有共同速度，设为v′，设小球质量为m，由动量守恒定律有0＝(M＋m)v′，所以v′＝0，故A正确。
4.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时刻发生正碰，两球在碰撞前后的速度图像如图2所示，下列关系正确的是()图2A ．m a >m bB ．m a <m bC ．m a ＝m bD ．无法判断解析：选B 由v -t 图像可知，两球碰撞前a 球运动，b 球静止，碰后a 球反弹，b 球沿a 球原来的运动方向运动，由动量守恒定律得m a v a ＝－m a v a ′＋m b v b ′，解得m a m b ＝v b ′v a ＋v a ′<1，故有m a <m b ，选项B 正确。
章末检测卷一(第十六章)
(时间：90分钟满分：100分)
一、单项选择题(本题共7个小题，每小题4分，共28分)
1．如图1所示，具有一定质量的小球A固定在轻杆一端，另一端挂在小车支架的O点，用手将小球拉至水平，此时小车静止于光滑水平面上，放手让小球摆下与B处固定的橡皮泥碰击后粘在一起，则在此过程中小车将()
图1
A．向右运动
B．向左运动
C．静止不动
D．小球下摆时，小车向左运动，碰撞后又静止
答案 D
解析这是反冲运动，由动量守恒定律可知，小球下落时速度向右，小车向左；小球静止，
小车也静止．
2．如图2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v0，则()
图2
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
答案 B
解析木箱和小木块具有向右的动量，并且相互作用的过程中总动量守恒，A、D错；由于小木块与底板间存在摩擦，小木块最终将相对木箱静止，B对，C错．
3．如图3，两滑块A、B在光滑水平面上沿同一直线相向运动，滑块A的质量为m，速度大小为2v0，方向向右，滑块B的质量为2m，速度大小为v0，方向向左，两滑块发生弹性碰撞
后的运动状态是()。
【知识体系】主题1 动量定理及其应用1．冲量的计算．(1)恒力的冲量：公式I＝Ft适用于计算恒力的冲量．(2)变力的冲量：①通常利用动量定理I＝Δp求解．②可用图象法计算．在F－t图象中阴影部分(如图)的面积就表示力在时间Δt＝t2－t1内的冲量．2．动量定理Ft＝mv2－mv1的应用．(1)它说明的是力对时间的累积效应．应用动量定理解题时，只考虑物体的初、末状态的动量，而不必考虑中间的运动过程．(2)应用动量定理求解的问题．①求解曲线运动的动量变化量．②求变力的冲量问题及平均力问题．③求相互作用时间．④利用动量定理定性分析现象．【典例1】一个铁球，从静止状态由10 m高处自由下落，然后陷入泥潭中，从进入泥潭到静止用时0.4 s，该铁球的质量为336 g.(1)从开始下落到进入泥潭前，重力对小球的冲量为多少？(2)从进入泥潭到静止，泥潭对小球的冲量为多少？(3)泥潭对小球的平均作用力为多少(保留两位小数，g取10m/s2)?解析：(1)小球自由下落10 m所用的时间是t1＝＝ s＝ s，重力的冲量IG＝mgt1＝0.336×10× N·s≈4.75 N·s，方向竖直向下．(2)设向下为正方向，对小球从静止开始运动至停在泥潭中的全过程运用动量定理得mg(t1＋t2)－Ft2＝0.泥潭的阻力F对小球的冲量Ft2＝mg(t1＋t2)＝0.336×10×(＋0.4) N·s≈6.10 N·s，方向竖直向上．(3)由Ft2＝6.10 N·s得F＝15.25 N.答案：(1)4.75 N·s，方向竖直向下(1)6.10 N·s，方向竖直向上(3)15.25 N方法总结(1)恒力的冲量可以用I＝Ft求解，也可以利用动量定理求解．本题第(1)问可先求出下落到泥潭时的速度，进而计算出冲量．(2)在泥潭中运动时要注意受力分析，合外力的冲量是重力和阻力的合冲量．(3)应用动量定理对全过程列式有时更简捷．针对训练1．一垒球手水平挥动球棒，迎面打击一以速度5 m/s水平飞来的垒球，垒球随后在离打击点水平距离为30 m的垒球场上落地．设垒球质量为0.18 kg，打击点离地面高度为2.2 m，球棒与垒球的作用时间为0.010 s，重力加速度为9.9 m/s2，求球棒对垒球的平均作用力的大小．解析：以m、v和v′，分别表示垒球的质量、垒球在打击过程始、末瞬时速度的大小，球棒与垒球的作用时间为t，球棒对垒球的对于不涉及物体运动过程中的加速度和时间问题，无论是恒力做功还是变力做功，一般都利用动能定理求解；如果只有重力和弹簧弹力做功而不涉及运动过程的加速度和时间问题，则采用机械能守恒定律求解．对于碰撞、反冲类问题，应用动量守恒定律求解，对于相互作用的两物体，若明确两物体相对滑动的距离，应考虑选用能量守恒(功能关系)建立方程．【典例2】如图，用两根等长的细线分别悬挂两个弹性球A、B，球A的质量为2m，球B的质量为9m，一颗质量为m的子弹以速度v0水平射入球A，并留在其中，子弹与球A作用时间极短；设A、B两球作用为对心弹性碰撞．求(1)子弹与A球作用过程中，子弹和A球系统损失的机械能；(2)B球被碰撞后，从最低点运动到最高点过程中，合外力对B球冲量的大小．解析：(1)对子弹和A球，由动量守恒定律，得mv0＝(m＋2m)v，由能量守恒定律，可知mv＝(m＋2m)v2＋ΔE，解得ΔE＝mv.(2)对子弹和A球、B球系统，由动量守恒定律，得3mv＝3mv1＋9mv2，根据能量守恒定律，有(3m)v2＝(3m)v＋(9m)v，解得v2＝v0；对B球，由动量定理，有I＝0－9mv2＝－mv0，合外力的冲量大小为mv0.答案：(1)mv (2)mv0方法总结(1)若研究对象为一个系统，应优先考虑两大守恒定律．若研究对象为单一物体，可优先考虑两个定理，特别是涉及时间问题时应优先考虑动量定理，涉及功和位移问题时应优先考虑动能定理．所选方法不同，处理问题的难易、繁简程度可能有很大的差别．(2)两个守恒定律和两个定理只考查一个物理过程的始、末两个状态有关物理量间的关系，对过程的细节不予细究，这正是它们的方便之处．特别是对于变力做功、曲线运动、竖直平面内的圆周运动、碰撞等问题，就更显示出它们的优越性．针对训练2．如图所示，ABC为一固定在竖直平面内的光滑轨道，BC段水平，AB段与BC段平滑连接．质量为m1的小球甲从高为h处由静止开始沿轨道下滑，与静止在轨道BC段上质量为m2的小球乙发生碰撞，碰撞后两球的运动方向处于同一水平线上，且在碰撞过程中无机械能损失．求碰撞后小球乙的速度大小v2.解析：设碰撞前小球甲到达平面的速度为v0，根据机械能守恒定律得m1gh＝m1v.①设碰撞后甲与乙的速度分别为v1和v2，根据动量守恒定律得m1v0＝m1v1＋m2v2.②由于碰撞过程中无机械能损失，所以有12m1v＝m1v＋m2v.③联立②③式解得v2＝.④将①式代入④式得v2＝.答案：2m12gh m1＋m2统揽考情“动量守恒定律”是力学的重要内容，在全国卷中，20xx高考改为必考内容，题型预计是综合计算题，一般可以综合牛顿运动定律、动能定理、机械能守恒定律、能量守恒定律等物理规律，且难度可能为中等难度以上．真题例析(20xx·课标全国Ⅱ卷)滑块a、b沿水平面上同一条直线发生碰撞，碰撞后两者粘在一起运动，经过一段时间后，从光滑路段进入粗糙路段．两者的位移x随时间t变化的图象如图所示．求：(1)滑块a、b的质量之比；(2)整个运动过程中，两滑块克服摩擦力做的功与因碰撞而损失的机械能之比．解析：(1)设a、b的质量分别为m1、m2，a、b碰撞前的速度为v1、v2.由题给图象得v1＝－2 m/s，v2＝1 m/s.a、b发生完全非弹性碰撞，碰撞后两滑块的共同速度为v.由题给图象得v＝ m/s.由动量守恒定律得m1v1＋m2v2＝(m1＋m2)v.解得＝.(2)由能量守恒得，两滑块因碰撞而损失的机械能为ΔE＝m1v＋m2v－(m1＋m2)v2.由图象可知，两滑块最后停止运动．由动能定理得，两滑块克服摩擦力所做的功为W＝(m1＋m2)v2，解得＝.答案：(1)＝(2)＝1 2针对训练(20xx·重庆卷)高空作业须系安全带，如果质量为m的高空作业人员不慎跌落，从开始跌落到安全带对人刚产生作用力前人下落的距离为h(可视为自由落体运动)，此后经历时间t安全带达到最大伸长量．若在此过程中该作用力始终竖直向上，则该段时间安全带对人的平均作用力大小为( )A.＋mgB.－mgC.＋mgD.－mg解析：人下落h高度为自由落体运动，由运动学公式v2＝2gh，可知v＝；缓冲过程(取向上为正)由动量定理得(－mg)t＝0－(－mv)，解得＝＋mg，故选A.答案：A1．(20xx·广东卷)在同一匀强磁场中，α粒子(He)和质子(H)做匀速圆周运动，若它们的动量大小相等，则α粒子和质子( ) A．运动半径之比是2∶1B．运动周期之比是2∶1C．运动速度大小之比是4∶1D．受到的洛伦兹力之比是2∶1解析：在同一匀强磁场B中，带电粒子在匀强磁场中做匀速圆周运动的半径r＝，得两者的运动半径之比为1∶2，选项A错误；带电粒子在匀强磁场中做匀速圆周运动的周期T＝，得周期之比为2∶1，选项B正确；α粒子和质子质量之比为4∶1，电荷量之比为2∶1，由于动量相同，故速度之比为1∶4，选项C错误；由带电粒子在匀强磁场中受到的洛伦兹力f＝qvB，得受到的洛伦兹力之比为1∶2，选项D错误．答案：B2.(20xx·山东卷)如图，三个质量相同的滑块A、B、C，间隔相等地静置于同一水平直轨道上．现给滑块A向右的初速度v0，一段时间后A与B发生碰撞，碰后A、B分别以v0、v0的速度向右运动，B 再与C发生碰撞，碰后B、C粘在一起向右运动．滑块A、B与轨道间的动摩擦因数为同一恒定值．两次碰撞时间极短．求B、C碰后瞬间共同速度的大小．解析：根据动量守恒定律，A、B碰撞过程满足mvA＝m＋m，解得vA＝；从A开始运动到与B相碰前的过程，根据动能定理：Wf＝mv－mv，解得Wf＝mv；则对物体B从与A碰撞完毕到与C相碰前损失的动能也为Wf，由动能定理可知：Wf＝mv－mv′，解得：vB＝ v0；BC碰撞时满足动量守恒，则mvB＝2mv，解得v＝vB＝v0.答案：v03．(20xx·全国Ⅰ卷)某游乐园入口旁有一喷泉，喷出的水柱将一质量为M的卡通玩具稳定地悬停在空中．为计算方便，假设水柱从横截面积为S的喷口持续以速度v0竖直向上喷出；玩具底部为平板(面积略大于S)；水柱冲击到玩具底板后，在竖直方向水的速度变为零，答案：(1)ρv0S(2),2g)－S2)4．(20xx·全国Ⅱ卷)如图，光滑冰面上静止放置一表面光滑的斜面体，斜面体右侧一蹲在滑板上的小孩和小孩面前的冰块均静止于冰面上．某时刻小孩将冰块以相对冰面3 m/s 的速度向斜面体推出，冰块平滑地滑上斜面体，在斜面体上上升的最大高度为h＝0.3 m(h小于斜面体的高度)．已知小孩与滑板的总质量为m1＝30 kg，冰块的质量为m2＝10 kg，小孩与滑板始终无相对运动．取重力加速度的大小g＝10 m/s2.(1)求斜面体的质量；(2)通过计算，判断冰块与斜面体分离后能否追上小孩？解析：(1)规定向右为速度正方向．冰块在斜面体上运动到最大高度时两者达到共同速度，设此共同速度为v，斜面体的质量为m3.由水平方向动量守恒和机械能守恒定律，得m2v20＝(m2＋m3)v，①1m2v＝(m2＋m3)v2＋m2gh，②2式中v20＝－3 m/s为冰块推出时的速度．联立①②式并代入题给数据，得m3＝20 kg.③(2)设小孩推出冰块后的速度为v1，由动量守恒定律，有m1v1＋m2v20＝0，④代入数据，得v1＝1 m/s；⑤设冰块与斜面体分离后的速度分别为v2和v3，由动量守恒和机械能守恒定律，有m2v20＝m2v2＋m3v3，⑥1m2v＝m2v＋m3v，⑦2联立③⑥⑦式并代入数据，得v2＝1 m/s，由于冰块与斜面体分离后的速度与小孩推出冰块后的速度相同且处在后方，故冰块不能追上小孩．答案：(1)20 kg (2)不能追上小孩5．(20xx·全国Ⅲ卷)如图，水平地面上有两个静止的小物块a和b，其连线与墙垂直；a和b相距l，b与墙之间也相距l；a的质量为m，b的质量为m.两物块与地面间的动摩擦因数均相同．现使a以初速度v0向右滑动．此后a与b发生弹性碰撞，但b没有与墙发生碰撞．重力加速度大小为g.求物块与地面间的动摩擦因数满足的条件．解析：设物块与地面间的动摩擦因数为μ.若要物块a、b能够发生碰撞，应有1mv＞μmgl，①2即μ＜,2gl)；②设在a、b发生弹性碰撞前的瞬间，a的速度大小为v1.由能量守恒，有。
2018-2019年高中物理人教版《选修3-5》《第十六章动量守恒定律》综合测试试卷【10】含答案考点及解析班级:___________ 姓名：___________ 分数：___________1．答题前填写好自己的姓名、班级、考号等信息2．请将答案正确填写在答题卡上一、选择题1.质量为m的物体以初速度v做平抛运动，经过时间t，下落的高度为h，速度大小为v，在这段时间内，该物体的动量变化量大小为 ( )A．mv－mv0B．mgt C．D．2【答案】BC【解析】试题分析：根据动量定理可得：，B正确，平抛运动物体的速度变化是由于竖直方向上的速度发生变化，故在竖直方向上速度变化为，所以动量变化量为，C正确，AD错故选BC考点：考查了动量定理，平抛运动规律的应用点评：关键是知道平抛运动特点，平抛运动在水平方向上做匀速直线运动，在竖直方向上做自由落体运动，2.卢瑟福原子核式结构理论的主要内容有A．原子的中心有个核，叫原子核B．原子的正电荷均匀分布在整个原子中C．原子的全部正电荷和几乎全部质量都集中在原子核里D．带负电的电子在核外绕着核旋转【答案】ACD【解析】试题分析：瑟福的原子核式结构理论的主要内容: 原子的中心有个核，叫原子核; 原子的全部正电荷和几乎全部质量都集中在原子核里; 带负电的电子在核外绕核旋转；原子核所带的电荷数等于核外的电子数。
所以ACD对。
考点：考查学生对核式结构的熟悉点评：根据卢瑟福核式结构的内容直接作出判断，比较简单，基础题3.如图所示，光滑水平面上有大小相同的A 、B 两球在同一直线上运动。
两球质量关系为m B =2m A ，规定向右为正方向，A 、B 两球的动量均为6kg·m/s ，运动中两球发生碰撞，碰撞后A 球的动量增量为-4 kg·m/s ，则( )A ．左方是A 球，碰撞后A 、B 两球速度大小之比为2：5 B ．左方是A 球，碰撞后A 、B 两球速度大小之比为1：10C ．右方是A 球，碰撞后A 、B 两球速度大小之比为2：5D ．右方是A 球，碰撞后A 、B 两球速度大小之比为1：10 【答案】A【解析】规定向右为正，而且AB 两球的动量均为6kgm/s ，所以两球都向右运动，要想发生碰撞必须速度大的在左，速度小的在右，并且碰撞过后，速度大的要减小，速度小的要增大，根据题中信息可得，A 球在左，B 球在右，碰撞后A 球的动量变为2kgm/s ，B 球的动量变为10kgm/s ，所以,又因为，可得碰撞后AB 两球的速度大小之比为2：5，故A正确。
第十六章过关检测(时间:45分钟满分:100分)一、选择题(本题共8小题,每小题6分,共48分。
在每小题给出的四个选项中,第1~5题只有一项符合题目要求,第6~8题有多项符合题目要求。
全部选对的得6分,选对但不全的得3分,有选错的得0分)1.下列现象不可能发生的是()A.物体所受到的合外力很大,但物体的动量变化很小B.物体所受到的冲量不为零,但物体的动量大小却不变C.物体做曲线运动,但动量变化在相等的时间内却相同D.物体只受到一个恒力的作用,但物体的动量却始终不变解析:物体若受到的合外力很大,时间很短时,其冲量也不会太大,其动量变化也就可能很小,A项可能发生;物体受到的冲量不为零,但可能只使物体的动量方向改变,如做匀速圆周运动的物体,物体虽做曲线运动,但可以受到恒力作用,B、C项可能发生;若物体只受到一个恒力作用,则该力对物体的冲量就不为零,所以其动量一定变化,D项不可能发生,故选D。
答案:D2.质量为1 kg的炮弹,以800 J的动能沿水平方向飞行时突然爆炸,分裂为质量相等的两块,前一块仍沿原水平方向飞行,动能为625 J,则后一块的动能为()A.175 JB.225 JC.125 JD.275 J解析:由E k=12mv2,p=mv,知p=2mE k炮弹在水平方向动量守恒,p=p1+p2即k=2×m2E k1+2×m2E k2代入数值解之得E k2=225J。
答案:B3.如图所示,一铁块压着一纸条放在水平桌面上,当以速度v抽出纸条后,铁块掉到地面上的P点,若以2v速度抽出纸条,则铁块落地点()A.仍在P点B.在P点左侧C.在P点右侧不远处D.在P点右侧原水平位移的两倍处解析:纸条抽出的过程,铁块所受的摩擦力一定,以速度v抽出纸条,铁块所受的摩擦力的作用时间较长,铁块获得的速度较大,铁块平抛运动的水平位移较大;若以2v的速度抽出纸条,则铁块所受的摩擦力的作用时间较短,铁块获得的速度较小,平抛运动的水平位移较小。
2018-2019年高中物理人教版《选修3-5》《第十六章动量守恒定律》单元测试试卷【9】含答案考点及解析班级:___________ 姓名：___________ 分数：___________1．答题前填写好自己的姓名、班级、考号等信息2．请将答案正确填写在答题卡上一、选择题1.篮球运动员接传来的篮球时，通常要先伸出两臂迎接，手接触到球后，两臂随球迅速引至胸前.这样做可以（）A．减小球对手的冲量B．减小球的动量变化率C．减小球的动量变化量D．减小球的动能变化量【答案】B【解析】试题分析：先伸出两臂迎接，手接触到球后，两臂随球引至胸前，这样可以增加球与手接触的时间，根据动量定理得：当时间增大时，作用力就减小，而冲量和动量的变化量都不变，球的动量变化率减小，所以B正确．故选B考点：考查了动量定理的直接应用，点评：先伸出两臂迎接，手接触到球后，两臂随球引至胸前，这样可以增加球与手接触的时间，根据动量定理即可求解．2.卢瑟福原子核式结构理论的主要内容有A．原子的中心有个核，叫原子核B．原子的正电荷均匀分布在整个原子中C．原子的全部正电荷和几乎全部质量都集中在原子核里D．带负电的电子在核外绕着核旋转【答案】ACD【解析】试题分析：瑟福的原子核式结构理论的主要内容: 原子的中心有个核，叫原子核; 原子的全部正电荷和几乎全部质量都集中在原子核里; 带负电的电子在核外绕核旋转；原子核所带的电荷数等于核外的电子数。
所以ACD对。
考点：考查学生对核式结构的熟悉点评：根据卢瑟福核式结构的内容直接作出判断，比较简单，基础题3.举世瞩目的第29届奥运会于2008年8月8日在北京“鸟巢”体育馆开幕，奥运会吉祥物“福娃”活泼可爱，下图是福娃在几个项目中的运动形象，下列几种说法正确的是( )A．用力踢足球，足球会飞出去，说明力能使物体运动状态发生改变B．投篮球时，篮球脱手后地球对篮球有力的作用，篮球对地球没有力的作用，所以篮球落到地上C．击出的羽毛球能在空中继续飞行，是由于羽毛球具有向前的冲力D．用桨向后划水时皮划艇会向前进，这是由于力的作用是相互的【答案】AD【解析】力是改变物体运动状态的原因，A正确.地球对篮球有力的作用，篮球对地球也有力的作用，B错.羽毛球在空中继续飞行，是由于惯性，而不是受到了向前的冲力，C错.皮划艇向前进，是作用力与反作用力的结果，也说明了力的作用是相互的.D正确.4.如图所示，质量为m的带有光滑弧形的槽静止在光滑水平面上，圆弧底部切线是水平的。
2018-2019年高中物理人教版《选修3-5》《第十六章-动量守恒定律》单元测试试卷【1】含答案考点及解析D【答案】CD【解析】γ射线探伤是利用它的射线贯穿能力强的特点．利用钴60治疗肿瘤是利用它的射线能量高的特点，利用含有放射性碘131的油，检测地下输油管的漏油情况以及把含有放射性同位素的肥料施给农作物用以检测其吸收养分的情况是利用放射性同位素的射线可以被仪器探测到的特点;所以CD正确思路分析：根据各种同位素的特性分析试题点评：本题考查了放射性同位素的应用4.天然放射现象显示出[ ]A．原子不是单一的基本粒子B．原子核不是单一的基本粒子C．原子内部大部分是空的D．原子有一定的能级【答案】B【解析】如果一种元素具有放射性,那么无论它是以单质存在还是以化合物的形式存在,都具有放射性,放射性的强度也不受温度外界压强的影响,由于元素的化学性质决定于原子核外电子的结构,这就说明这些射线与电子无关,也就是说射线来自原子核,这说明原子核内部是有结构的,即原子核不是单一的基本粒子,B正确,思路分析：天然放射现象中产生的α射线,β射线γ射线均来自于原子核内部试题点评：天然放射现象揭开了人类认识原子核内部的序幕,让人了解到原子核内部不是单一的基本粒子,5. 在光滑的水平面上，质量为m的A球以速度V与质量为5m的静止B球发生对心碰撞，碰后A 0球的动能变为碰前的1/9，则碰后B球的速度大小可能为：A．B．C．D．【答案】B【解析】设碰后的A球的速度为，B的速度为，由已知得即，方向相反或者相同，如果相同，必须满足，由动量守恒得得，不符合条件，所以A错。
方向相反，由动量守恒得得=，所以B正确。
6.如图3所示，木块 A 的右侧为光滑曲面，且下端极薄．其质量为1.0 kg，静止于光滑的水平面上，一个质量也为1.0 kg的小球 B以5.0 m/s 的速度从右向左运动冲上A的曲面，与 A发生相互作用．B球与 A 曲面相互作用结束后， B球的速度是A．0B．1.0 m/sC．0.71 m/sD．0.50 m/s【答案】A【解析】因为两物体质量相等，没有摩擦力作用，则系统动量守恒和能量守恒，可列出两守恒公式，利用类比法，此系统类似于完全弹性碰撞，之后两物体交换速度，A对；7.如图所示，一个质量为60kg的人站在质量为300kg、长为5m的小船右端，开始时小船处于静止状态，小船的左端靠在岸边。
2018-2019年高中物理人教版《选修3-5》《第十六章动量守恒定律》精选专题试卷【3】含答案考点及解析班级:___________ 姓名：___________ 分数：___________1．答题前填写好自己的姓名、班级、考号等信息2．请将答案正确填写在答题卡上一、选择题1.下列说法正确的有（）A．方程式是重核裂变反应方程B．方程式是轻核聚变反应方程C．氢原子光谱是分立的D．氢原子从某激发态跃迁至基态要吸收特定频率的光子【答案】BC【解析】试题分析：方程式是衰变反应，故A错误；方程式是轻核聚变反应方程，所以B正确；所以原子发光的光谱都是分立的，所以C正确；氢原子从某激发态跃迁至基态会释放特定频率的光子，故D错误。
考点：本题考查核反应方程、原子光谱2.（5分）下列说法正确的是A．氡的半衰期为3.8天，若取4个氡原子核，经7.6天后就一定剩下1个原子核了B．原子核内的中子转化成一个质子和一个电子，这种转化产生的电子发射到核外，就是β粒子，这就是β衰变的实质C．光子的能量由光的频率所决定D．只要有核反应发生，就一定会释放出核能E．按照玻尔理论，氢原子核外电子从半径较小的轨道跃迁到半径较大的轨道时，电子的动能减小，电势能增大，原子的总能量增加【答案】BCE (5分)【解析】试题分析：放射性元素的原子核有半数发生衰变时所需要的时间，叫半衰期，故少量的放射性物质不能用半衰期来计算，故A选项错误；β衰变的是指原子核内的中子转化成一个质子和一个电子，这种转化产生的电子发射到核外，就是β粒子，故B选项正确；光子的能量由知由光的频率所决定，故C选项正确；有核反应发生，就可能会释放出核能，也可能吸收热量，故D选项错误；按照玻尔理论，氢原子核外电子从半径较小的轨道跃迁到半径较大的轨道时，电子的动能减小，电势能增大，原子的总能量增加，故E选项正确。
考点：半衰期β衰变光子的能量玻尔理论3.在光滑的水平面上有两个在同一直线上相向运动的小球，其中甲球的质量m="2" kg，乙球1="1" kg，规定向右为正方向，碰撞前后甲球的速度随时间变化情况如图所示。
高一物理选修3-5中“第十六章 动量守恒定律”单元检测试卷一、选择题（本题共12小题；每小题3分，共36分，在每小题给出的四个选项中，有的小题只有一个选项正确，有的小题有多个选项正确。
全部选对的得3分，选对但不全的得2分，有选错或不答的得0分）1．下列说法正确的是（ ）A ．力很大，位移也很大，这个力做的功可能为零B ．一对作用力与反作用力对相互作用的系统做功之和一定为零C ．静摩擦力对物体一定不做功，滑动摩擦力对物体一定做负功D ．重力势能与参考面的选择有关，重力势能的变化量与参考面的选择无关2．下列说法正确的是（ ）A ．开普勒发现了万有引力定律，卡文迪许测量了万有引力常量。
B ．在万有引力定律的表达式中，当r 等于零时，两物体间的万有引力无穷大C ．地球的第一宇宙速度7.9Km/s,第一宇宙速度是人造地球卫星的最小发射速度，最大环绕速度D ．地球上物体随地球自转的向心加速度都指向地心，且赤道上物体的向心加速度比两极处大3．地球的半径为R ，地面的重力加速度为g ，一颗离地面高度为R 的人造地球卫星绕地球做匀速圆周运动，则 （ ）①卫星加速度的大小为4/g ②卫星运转的角速度为R g 2/③卫星运转的线速度为24gR ④卫星运转的周期为42R g πA ． ①③B ．②③C ．①④D ．②④ 4. 质量为4kg 的物体，以v 0=10m/s 的初速滑到水平面上，物体与水平面间动摩擦因数μ ＝ 0.2，取g=10m/s 2，以初速度方向为正方向，则10s 钟内，物体受到的合外力冲量为：（ ） A. －40N ﹒s; B. －80N ﹒s; C. 40N ﹒s D. 80N ﹒S 5. 关于系统动量守恒的条件，下列说法正确的是（ ） A. 只要系统内存在摩擦力，系统动量就不可能守恒 B. 只要系统中有物体具有加速度，系统动量就不守恒 C. 只要系统中有物体受外力作用，系统动量就不守恒D. 系统中所有物体的加速度为零时，系统的总动量一定守恒6．如图所示，质量为m 的小球固定在杆的一端，在竖直面内绕杆的另一端作圆周运动。
2018-2019年高中物理人教版《选修3-5》《第十六章动量守恒定律》综合测试试卷【3】含答案考点及解析班级:___________ 姓名：___________ 分数：___________1．答题前填写好自己的姓名、班级、考号等信息2．请将答案正确填写在答题卡上一、选择题1.下列说法正确的是_________A．光子像其他粒子一样，不但具有能量，也具有动量B．玻尔认为，原子中电子轨道是量子化的，能量也是量子化的C．经典物理学不能解释原子的稳定性和原子光谱的分立特征D．原子核的质量大于组成它的核子的质量之和，这个现象叫做质量亏损【答案】 ABC【解析】试题分析:光子像其他粒子一样，不但具有能量，也具有动量，故A正确；玻尔原子模型：电子的轨道是量子化，原子的能量是量子化，所以他提出能量量子化，故B正确；经典物理学不能解释原子的稳定性和原子光谱的分立特征，C正确；原子核的质量小于组成它的核子的质量之和，这个现象叫做质量亏损．故D错误。
考点：波粒二象性；原子结构2.下列说法中正确的是A．α粒子散射实验发现了质子B．玻尔理论不仅能解释氢的原子光谱，也能解释氦的原子光谱C．热核反应的燃料是氢的同位素，裂变反应的燃料是铀D．中子与质子结合成氘核的过程中需要吸收能量【答案】C【解析】试题分析：卢瑟福通过α粒子散射实验否定了汤姆生的枣糕模型，从而提出了原子核式结构模型，质子的发现是卢瑟福通过α粒子轰击氮核而发现质子，选项A错。
波尔理论把原子能级量子化，目的是解释原子辐射的线状谱，但是波尔理论只能很好的解释氢原子的线状谱，在解释氦的原子光谱和其他原子光谱时并不能完全吻合，选项B错。
热核反应主要是氘核氚核在高温高压下发生的聚变反应，氘核和氚核都是氢的同位素，裂变主要是铀核裂变，选项C对。
中子和质子结合成氘核是聚变反应，该过程释放能量，选项D错。
考点：原子 原子核 3.下列说法正确的是 ( ) A ．是衰变B ．是原子核的人工转变C ．是核裂变D ．是原子核的人工转变【答案】D 【解析】试题分析: 衰变是原子核不稳定自发产生射线，反应物只有一个，不需其它粒子轰击，选项A 错误。
章末检测卷一(第十六章)(时间：90分钟满分：100分)一、单项选择题(本题共7个小题，每小题4分，共28分)1．如图1所示，具有一定质量的小球A固定在轻杆一端，另一端挂在小车支架的O点，用手将小球拉至水平，此时小车静止于光滑水平面上，放手让小球摆下与B处固定的橡皮泥碰击后粘在一起，则在此过程中小车将()图1A．向右运动B．向左运动C．静止不动D．小球下摆时，小车向左运动，碰撞后又静止答案 D解析这是反冲运动，由动量守恒定律可知，小球下落时速度向右，小车向左；小球静止，小车也静止．2．如图2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v0，则()图2A．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答案 B解析木箱和小木块具有向右的动量，并且相互作用的过程中总动量守恒，A、D错；由于小木块与底板间存在摩擦，小木块最终将相对木箱静止，B对，C错．3．如图3，两滑块A、B在光滑水平面上沿同一直线相向运动，滑块A的质量为m，速度大小为2v0，方向向右，滑块B的质量为2m，速度大小为v0，方向向左，两滑块发生弹性碰撞后的运动状态是()图3A ．A 和B 都向左运动 B ．A 和B 都向右运动C ．A 静止，B 向右运动D ．A 向左运动，B 向右运动 答案 D解析 以滑块A 、B 为系统，碰前动量矢量和为零，选项A 、B 、C 所述碰后动量不为零，据动量守恒定律可知选项A 、B 、C 错误；由于发生弹性碰撞，系统动能守恒，故选D. 4．如图4所示，在光滑水平地面上放着两个物体，其间用一根不能伸长的细绳相连，开始时绳松弛、B 静止，A 具有4kg·m/s 的动量(设向右为正)．在绳拉紧(可能拉断)的过程中，A 、B 动量的变化可能为( )图4A ．Δp A ＝－4 kg·m/s ，ΔpB ＝4 kg·m/s B ．Δp A ＝2 kg·m/s ，Δp B ＝－2 kg·m/sC ．Δp A ＝－2 kg·m/s ，Δp B ＝2 kg·m/sD ．Δp A ＝Δp B ＝2 kg·m/s 答案 C5．质量相等的A 、B 两球之间压缩一根轻质弹簧，静置于光滑水平桌面上，当用板挡住小球A 而只释放B 球时，B 球被弹出落到距桌边水平距离为x 的地面上，如图5所示，若再次以相同力压缩该弹簧，取走A 左边的挡板，将A 、B 同时释放，则B 球的落地点距桌边( )图5A.x 2B.2x C ．x D.22x 答案 D解析 挡板挡住A 球时，弹簧的弹性势能全部转化为B 球的动能，有E p ＝12m v 2B，挡板撤走后，弹性势能被两球平分，则有E p ＝2×12m v B ′2，由以上两式解得v B ′＝22v B ，故x ′＝v B ′t ＝22x ，D 对． 6．在光滑的水平面上，两个质量均为m 的完全相同的滑块以大小均为p 的动量相向运动，发生正碰，碰后系统的总动能不可能是( ) A ．0B.2p 2m C.p 22m D.p 2m答案 B解析 碰撞前系统的总动能为E k ＝2×p 22m ＝p 2m ，由于碰撞后系统总动能不增加，所以选项B是不可能的．7．质量为m 的炮弹沿水平方向飞行，其动能为E k ，突然在空中爆炸成质量相同的两块，其中一块向后飞去，动能为E k2，另一块向前飞去，则向前的这块的动能为( )A.E k 2B.92E k C.94E k D.9＋422E k答案 B解析 设另一块动能为E k1，则另一块动量p ＝mE k1，炮弹在空中爆炸，动量守恒，2mE k ＝mE k1－mE k 2，解得E k1＝92E k .选项B 正确． 二、多项选择题(本题共5小题，每小题5分，共25分)8．如图所示，下列四幅图所反映的物理过程中，系统动量守恒的是( )答案 AC解析 A 中子弹和木块组成的系统在水平方向不受外力，竖直方向所受合力为零，系统动量守恒；B 中在弹簧恢复原长的过程中，系统在水平方向始终受墙的作用力，系统动量不守恒；C中木球与铁球组成的系统所受合力为零，系统动量守恒；D中木块下滑过程中，斜面始终受挡板的作用力，系统动量不守恒．9．杂技演员做高空表演时，为了安全，常在下面挂起一张很大的网，当演员失误从高处掉下落在网上时，与从相同高度落在地面上相比较，下列说法正确的是()A．演员落在网上时的动量较小B．演员落在网上时的动量变化较小C．演员落在网上时的动量变化较慢D．演员落在网上时受到网的作用力较小答案CD解析演员落到网上和地面上时的速度相同，所以两种情况下，动量的变化相同，但落在网上时，作用时间较长，由动量定理可知，作用力较小，故A、B错误，C、D正确．10．在橄榄球比赛中，一个85kg的前锋队员以5m/s的速度跑动，想穿越防守队员到底线触地得分．就在他刚要到底线时，迎面撞上了对方两名均为65 kg的队员，一个速度为2 m/s，另一个速度为4m/s，然后他们就扭在了一起，则()A．他们碰撞后的共同速度是0.2m/sB．碰撞后他们动量的方向仍向前C．这名前锋能得分D．这名前锋不能得分答案BC解析取前锋队员跑动的速度方向为正方向，根据动量守恒定律可得：M v1－m v2－m v3＝(M ＋m＋m)v，代入数据得：v≈0.16m/s.所以碰撞后的速度仍向前，故这名前锋能得分，B、C 两项正确．11．如图6所示，在光滑水平面上质量分别为m A＝2kg、m B＝4kg，速率分别为v A＝5m/s、v B＝2 m/s的A、B两小球沿同一直线相向运动并发生对心碰撞．则()图6A．它们碰撞后的总动量是18kg·m/s，方向水平向右B．它们碰撞后的总动量是2kg·m/s，方向水平向右C．它们碰撞后B小球向右运动D．它们碰撞后B小球可能向左运动答案BC解析根据动量守恒，设向右为正，碰后它们的总动量p′＝p＝m A v A＋m B v B＝2×5kg·m/s －4×2 kg·m/s＝2kg·m/s，故A错，B对；因总动量向右，所以碰后B球一定向右运动，C对，D 错．12．如图7所示，一个质量为0.18kg 的垒球，以25m /s 的水平速度飞向球棒，被球棒打击后反向水平飞回，速度大小变为45 m/s ，设球棒与垒球的作用时间为0.01s ．下列说法正确的是( )图7A ．球棒对垒球的平均作用力大小为1260NB ．球棒对垒球的平均作用力大小为360NC ．球棒对垒球做的功为126JD ．球棒对垒球做的功为36J 答案 AC解析 设球棒对垒球的平均作用力为F ，由动量定理得F ·t ＝m (v t －v 0)，取v t ＝45m /s ，则v 0＝－25 m/s ，代入上式，得F ＝1260N ，由动能定理得W ＝12m v 2t －12m v 20＝126J ，选项A 、C 正确．三、实验题(本题共2小题，共10分)13．(4分)如图8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“探究碰撞中的不变量”的实验，实验步骤如下：图8Ⅰ.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)应测量的数据还有____________；(2)只要关系式________成立，即可得出碰撞中不变的量是质量和速度的乘积的矢量和． 答案 (1)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(2)(M ＋m )x 1t 1＝Mx 2t 2解析 (1)需测出A 的左端、B 的右端到挡板C 、D 的距离x 1、x 2. (2)由计时器记下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.由动量守恒知(m ＋M )v 1－M v 2＝0. 即：(m ＋M )x 1t 1＝Mx 2t 2.14．(6分)现利用图9甲所示的装置验证动量守恒定律．在图乙中，气垫导轨上有A 、B 两个滑块，滑块A 右侧带有一弹簧片，左侧与打点计时器(图中未画出)的纸带相连；滑块B 左侧也带有一弹簧片，上面固定一遮光片，光电计时器(未完全画出)可以记录遮光片通过光电门的时间．图9实验测得滑块A 的质量m 1＝0.310kg ，滑块B 的质量m 2＝0.108kg ，遮光片的宽度d ＝1.00cm ；打点计时器所用交流电的频率f ＝50Hz.将光电门固定在滑块B 的右侧，启动打点计时器，给滑块A 一向右的初速度，使它与B 相碰．碰后光电计时器显示的时间为Δt 0＝3.500ms ，碰撞前后打出的纸带如图乙所示． 若实验允许的相对误差绝对值(|碰撞前后总动量之差碰前总动量|×100%)最大为5%，本实验是否在误差范围内验证了动量守恒定律？写出运算过程． 答案 见解析解析 按定义，滑块运动的瞬时速度大小v 为 v ＝Δx Δt式中Δx 为滑块在很短时间Δt 内走过的路程 设纸带上打出相邻两点的时间间隔为T ，则 T ＝1f ＝0.02sT 可视为很短．设滑块A 在碰撞前、后瞬时速度大小分别为v 0、v 1.由题意可得v 0＝2.00m/s v 1＝0.970m/s设滑块B 在碰撞后的速度大小为v 2，有 v 2＝d Δt 0代入题给的实验数据得v 2≈2.86m/s设两滑块在碰撞前、后的动量分别为p 和p ′，则 p ＝m 1v 0 p ′＝m 1v 1＋m 2v 2两滑块在碰撞前后总动量相对误差的绝对值为 δp ＝|p －p ′p |×100%代入有关数据，得 δp ≈1.7%<5%因此，本实验在允许的误差范围内验证了动量守恒定律． 四、计算题(本题共4小题，共37分)15．(7分)如图10所示，光滑水平轨道上有三个木块A 、B 、C ，质量分别为m A ＝3m 、m B ＝m C ＝m ，开始时B 、C 均静止，A 以初速度v 0向右运动，A 与B 碰撞后分开，B 又与C 发生碰撞并粘在一起，此后A 与B 间的距离保持不变．求B 与C 碰撞前B 的速度大小．图10答案 65v 0解析 设A 与B 碰撞后，A 的速度为v A ，B 与C 碰撞前B 的速度为v B ，B 与C 碰撞后粘在一起的速度为v ，以v 0的方向为正方向， 由动量守恒定律得对A 、B 木块：m A v 0＝m A v A ＋m B v B 对B 、C 木块：m B v B ＝(m B ＋m C )v 由A 与B 间的距离保持不变可知 v A ＝v ，联立代入数据解得v B ＝65v 0.16．(8分)如图11甲所示，物块A 、B 的质量分别是m 1＝4kg 和m 2＝6kg ，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时刻以一定的速度向左运动，在t ＝5s 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 v －t 图象如图乙所示．试求：图11(1)物块C的质量m3；(2)在5s到15s的时间内物块A的动量变化的大小和方向．答案(1)2kg(2)16kg·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＝2m/s根据动量守恒定律得：m3v1＝(m1＋m3)v2解得：m3＝2kg.(2)规定向左的方向为正方向，在第5s末和第15s末物块A的速度分别为：v2＝2m/s，v3＝－2 m/s所以物块A的动量变化为：Δp＝m1(v3－v2)＝－16kg·m/s即在5s到15s的时间内物块A动量变化的大小为16kg·m/s，方向向右．17．(10分)如图12所示，在一光滑的水平面上有两块相同的木板B和C.重物A(视为质点)位于B的右端，A、B、C的质量相等，现A和B以同一速度滑向静止的C，B与C发生正碰，碰后B和C粘在一起运动，A在C上滑行，A与C之间有摩擦力，已知A滑到C的右端而未掉下．试问：从B、C发生正碰到A刚移动到C右端期间，C所走过的距离是C板长度的多少倍？图12答案7 3倍解析设A、B、C的质量均为m，碰撞前，A与B的共同速度为v0，碰撞后B与C的共同速度为v1.B、C碰撞瞬间，内力远大于外力，对B、C由动量守恒定律得m v0＝2m v1设A 滑到C 的右端时，三者的共同速度为v 2 对A 、B 、C ，由动量守恒定律得 2m v 0＝3m v 2设A 与C 之间的动摩擦因数为μ，从发生碰撞到A 移至C 的右端时C 所走的距离为s ，对B 、C ，由功能关系 μmgs ＝12(2m )v 22－12(2m )v 21 设C 的长度为l ，对A ，由功能关系 μmg (s ＋l )＝12m v 20－12m v 22 由以上各式解得s l ＝73.18．(12分)两滑块a 、b 沿水平面上同一条直线运动，并发生碰撞；碰撞后两者粘在一起运动；经过一段时间后，从光滑路段进入粗糙路段．两者的位置x 随时间t 变化的图象如图13所示．求：图13(1)滑块a 、b 的质量之比；(2)整个运动过程中，两滑块克服摩擦力做的功与因碰撞而损失的机械能之比． 答案 (1)1∶8 (2)1∶2 解析 (1)碰撞前 v a ＝2－62m /s ＝－2 m/sv b ＝2－02m /s ＝1 m/s碰撞后v ＝6－28－2m/s ＝23m/s由动量守恒定律m a v a ＋m b v b ＝(m a ＋m b )v 得m a ∶m b ＝1∶8(2)两滑块克服摩擦力做的功等于两滑块a 、b 碰后的动能W ＝12(m a ＋m b )v 2＝12×9m a ×⎝⎛⎭⎫232＝2m a两滑块因碰撞而损失的机械能ΔW ＝12m a v 2a ＋12m b v 2b －12(m a ＋m b )v 2＝12m a (－2)2＋12×8m a ×12－12×9m a×⎝⎛⎭⎫232＝4m a 两滑块克服摩擦力做的功与因碰撞而损失的机械能之比W ∶ΔW ＝1∶2.。
