湖南省湖南师范大学附属中学2018届高三上学期摸底考试物理试题

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湖南师大附中2018届高三摸底考试物理 一、选择题 1.如图所示,质量为M的木块位于光滑水平面上,在木块与墙之间用轻弹簧连接,木块静止在A位置.现有一质量为m的子弹以水平速度υ0射向木块并嵌入其中,则当木块回到A位置时的速度υ以及在此过程中墙对弹簧的冲量I的大小分别为( )

A. υ=,I=0 B. υ=,I=2mυ0 C. υ=,I= D. υ= ,I=2mυ0 【答案】B 【解析】 【分析】 子弹射入木块过程,由于时间极短,子弹与木块间的内力远大于系统外力,故可由动量守恒定律列式求解,子弹和木块的共同速度;然后系统在弹簧弹力的作用下先做减速运动,后做加速运动,回到A位置时速度大小不变,根据动量定理可求得此过程中墙对弹簧的冲量I的大小. 【详解】子弹射入木块过程,由于时间极短,子弹与木块间的内力远大于系统外力,由动量

守恒定律得:mv0=(M+m)v,解得:;子弹和木块系统在弹簧弹力的作用下先做减速运动,后做加速运动,回到A位置时速度大小不变,即当木块回到A位置时的速度大小 ;子弹和木块弹簧组成的系统受到的合力即可墙对弹簧的作用力,根据动量定理得:I=-(M+m)v-mv0=-2mv0,所以墙对弹簧的冲量I的大小为2mv0,故选B。 2.如图所示,A、B两物体质量分别为mA、mB,且mA>mB,置于光滑水平面上,相距较远.将两个大小均为F的力,同时分别作用在A、B上经过相同距离后,撤去两个力,两物体发生碰撞并粘在一起后将( )

A. 停止运动 B. 向左运动 C. 向右运动 D. 运动方向不能确定 【答案】B 【解析】

【详解】力F大小相等, 由牛顿第二定律可知,两物体的加速度有:

由运动学公式得:, 因为,所以

根据冲量I的定义可知, 由动量定理可知, 则撤去外力后,,方向水平向右,方向水平向左,所以,两物体碰前系统总动量向左。 因为碰撞的过程中动量守恒,由动量守恒定律可知,碰后总动量向左,故ACD错误,B正确。 故本题选B。 【点睛】利用运动学公式和冲量的定义,结合动量守恒定律来分析,只要知道碰撞前后的状态即可,不需要分析过程,但要注意动量守恒定律的条件。 3.如图所示,质量均为M=0.4 kg的两长平板小车A和B开始时紧靠在一起都静止于光滑水平面上.小物块(可看成质点)m=0.2 kg以初速度v=9 m/s从最左端滑上小车A的上表面,最后停在小车B最右端时速度为v2=2 m/s,最后A的速度v1为( )

A. 1.5 m/s B. 2 m/s C. 1 m/s D. 0.5 m/s 【答案】A 【解析】 【详解】三物体整体分析,以小物块的初速度方向为正方向,由动量守恒定律得:mv=(m+M)v2+Mv1,代入数据解得:v1=1.5m/s;故选A.

【点睛】本意主要考查了运动过程中动量守恒定律的应用,要掌握动量守恒的条件,能正确判断动量是否守恒,注意选择不同的系统和过程.

4.某放射性元素经过11.4天有 的原子核发生了衰变,该元素的半衰期为( ) A. 11.4天 B. 7.6天

C. 3.8天 D. 2.85天 【答案】D 【解析】

【详解】有的原子核发生了衰变,则剩余的质量为原来的;根据半衰期公式:,可得:,所以t=4T=11.4天,T=2.85天.故A,B,C错误,D正确;故选D. 【点睛】本题考查了有关半衰期的运算,学生要明确剩余质量和衰变前的质量关系并会进行

有关运算,即公式的应用,明确半衰期的含义. 5.在甲地用竖直向上的拉力使质量为m1的物体竖直向上加速运动,其加速度a1随不同的拉力而变化的图线如图所示;在乙地用竖直向上的拉力使质量为m2的物体竖直向上加速运动,其加速度a2随不同的拉力而变化的图线如图所示;甲、乙两地的重力加速度分别为g1、g2,由图象知( ) A. m1<m2,g1<g2 B. m1<m2,g1>g2 C. m1>m2,g1【答案】C 【解析】

【详解】由牛顿第二定律得F-mg=ma,所以,结合图象可知m1>m2,g1【点睛】本题考查牛顿第二定律的基本运用,知道a-F图线的斜率和截距表示的物理意义.

6.如图所示,光滑水平面上有大小相同的A、B 两球在同一直线上向右运动.两球质量关系为mB=2mA,规定向右为正方向,A、B 两球的动量均为6 kg·m/s,运动中两球发生碰撞,碰撞后A 球的动量变化量为-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,碰撞过程机械能有损失 B. 左方是A球,碰撞后A、B两球速度大小之比为2∶5,碰撞过程机械能无损失 C. 右方是A球,碰撞后A、B两球速度大小之比为2∶5,碰撞过程机械能有损失 D. 右方是A球,碰撞后A、B两球速度大小之比为1∶5,碰撞过程机械能无损失 【答案】B 【解析】 【详解】规定向右为正方向,碰撞后A 球的动量变化量是负值,A所受的冲量为负值,即向左,所以左方是A球.设A物体的质量为m,碰撞前A的速度为2v;那么B物体的质量为2m,速度为v.碰撞后A 球的动量变化量为-4kg•m/s,则碰后A物体的动量变成了2kg•m/s,速度 变为,B物体动量变成了10kg•m/s,速度变为,碰撞后A、B两球速度大小之比为2:5.碰撞前后两物体的相对速度大小相等,因此是弹性碰撞,无机械能损失;故A,C,D错误,B正

确.故选B. 【点睛】碰撞过程中动量守恒,同时要遵循能量守恒定律,由于动量是矢量,具有方向性,在讨论动量守恒时必须注意到其方向性.为此首先规定一个正方向,然后在此基础上进行研究.

7.如图甲所示,在光滑水平面上的两个小球发生正碰,小球的质量分别为和,图乙为它们碰前后的s-t图像,已知=0.1kg,由此可以判断

A. 碰前静止,向右运动 B. 碰后和都向右运动 C. 由动量守恒可以算出=0.3kg D. 碰撞过程中系统损失了0.4J的机械能 【答案】AC 【解析】

试题分析:由图象的斜率得到,碰前的位移不随时间而变化,处于静止.向速度大小为

,方向只有向右才能与相撞,故A正确;由图读出,碰后的速度为正方向,说明向右运动,的速度为负方向,说明向左运动,故B错误;由图求出碰后和的速度

分别为,,根据动量守恒定律得,代入解得,

故C正确;碰撞过程中系统损失的机械能为,代入解得,故D错误.

考点:考查了动量守恒定律,位移时间图像 【名师点睛】s-t(位移时间)图象的斜率等于速度,由数学知识求出碰撞前后两球的速度,分析碰撞前后两球的运动情况.根据动量守恒定律求解两球质量关系,由能量守恒定律求出碰撞过程中系统损失的机械能. 8.光子能量为E的一束光照射容器中的氢(设氢原子处于n=3的能级),氢原子吸收光子后,能发出频率为ν1、ν2、ν3、ν4、ν5、ν6、ν7、ν8、ν9、ν10、的十种光谱线,且ν1<ν2

<ν3<ν4<ν5<ν6<ν7<ν8<ν9<ν10,已知朗克常量为h,则E等于( )

A. hν1 B. hν10 C. h(ν10-ν1) D. hν3 【答案】D 【解析】 【详解】根据题意:氢原子处于n=3的能级,氢原子吸收光子后,能发出十种频率的光谱线,可知,光子吸收的能量等于n=3和n=5之间的能级差,氢原子吸收光子后,能发出频率为ν1、ν2、ν3、ν4、ν5、ν6、ν7、ν8、ν9、ν10、的十种光谱线,且ν1<ν2<ν3<ν4<ν5<ν6<ν7<ν8<ν9<ν10,因为v3到数第三小,知频率为v3的光子能量等于等于n=3和n=5之间的能级差,即E=hv3;故D正确,A,B,C错误.故选D. 【点睛】解决本题的关键知道能级间跃迁所满足的规律,即Em-En=hv. 二、多选题 9.如图所示的阴极射线管,无偏转电场时,电子束加速后打到荧屏中央形成亮斑.如果只逐渐增大M1、M2之间的电势差,则( )

A. 在荧屏上的亮斑向上移动 B. 在荧屏上的亮斑向下移动 C. 偏转电场对电子做的功增大 D. 偏转电场的电场强度减小 【答案】AC 【解析】 试题分析:电子束在偏转电场中做类平抛运动,运动的时间不发生变化,逐渐增大M1、M2之间 的电势差,根据,则偏转电场的电场强度增大,D错误;根据W=Uq,偏转电场对电子做的功增大,C正确;电子在偏转电场中所受的电场力向上,在荧光屏上的亮斑向上移动,A正确,B错误。 考点:本题考查带电粒子在电场中的偏转。 10.质量为m,速度为v的A球跟质量为3m的静止的B球发生正碰.碰撞可能是弹性的,也可能是非弹性的,因此碰撞后B球的速度可能值为( ) A. 0.6v B. 0.4v C. 0.3v D. 0.2v 【答案】BC 【解析】 【详解】运动的A球与静止的B球发生动静碰,若发生的是完全非弹性碰撞:mv=4mv1⇒v1=

0.25v,此时B球获得最小速度;若发生的是弹性碰撞:,,可得B球的速度v2=0.5v.故B球的速度取值范围为;故A,D不可能;故选BC. 【点睛】本题抓住碰撞过程的两个基本规律:系统的动量守恒、总动能不增加进行判断. 11.如图所示,长木板A放在光滑的水平面上,质量为m=2 kg的另一物体B以水平速度v0=3 m/s滑上原来静止的长木板A的表面,由于A、B间存在摩擦,之后A、B速度随时间变化情况如图乙所示,则下列说法正确的是( )

A. 木板获得的动能为2 J B. 系统损失的机械能为4 J C. 木板A的最小长度为1.5 m D. A,B间的动摩擦因数为0.1 【答案】AC 【解析】