1、限训练通高考 科学设题 拿下高考高分(45 分钟)一、单项选择题1关于下列四幅图所反映的物理过程的说法正确的是( )A甲图中子弹射入木块的过程中，子弹和木块组成的系统动量守恒，能量不守恒B乙图中 M、N 两木块放在光滑的水平面上，剪断细线，在弹簧恢复原长的过程中，M 、N 与弹簧组成的系统动量守恒，机械能增加C丙图中细线断裂后，木球和铁球在水中运动的过程，系统动量守恒，机械能不守恒D丁图中木块沿放在光滑水平面上的斜面下滑，木块和斜面组成的系统在水平方向上动量守恒，机械能守恒解析：甲图中，在光滑水平面上，子弹射入木块的过程中，子 弹和木块组成的系统动量守恒，机械能有损失，但是损失的机械能转化为内
2、能，能量仍守恒， A 错误；乙图中，剪断细线，在弹簧恢复原长的过程中，M、N 与弹簧组成的系统动量守恒，弹簧的弹性势能转化为木块的动能，系统机械能守恒，B 错误；丙图中，木球和 铁球组成的系统匀速下降，说明两球所受水的浮力等于两球自身的重力，细线断裂后两球在水中运动的过程中，所受合外力为零，系 统动量守恒，由于水的浮力对两球做功，两球组成的系统机械能不守恒，选项 C 正确；丁图中，木 块沿放在光滑水平面上的斜面下滑，木块和斜面组成的系统在水平方向上不受外力，水平方向上动量守恒，由于斜面可能不光滑，所以机械能可能有损失， D 错误答案：C2(2018河南三门峡高三质检)甲、乙两个质量都是 M 的
3、小车静置在光滑水平地面上质量为 m 的人站在甲车上并以速度 v(对地)跳上乙车，接着仍以对地的速率 v 反跳回甲车对于这一过程，下列说法中正确的是( )A最后甲、乙两车的速率相等B最后甲、乙两车的速率之比 v 甲 v 乙 M(mM)C人从甲车跳到乙车时对甲的冲量为 I1，从乙车跳回甲车时对乙车的冲量为I2，应是 I1 I2D人从甲车跳到乙车时对甲的冲量为 I1，从乙车跳回甲车时对乙车的冲量为I2，应是 I1I2解析：以人与甲车组成的系统为研究对象，以人的速度方向为正方向，由动量守恒定律得，人跳离甲车时，mvMv 10，以乙车与人组成的系统为研究对象，以人的速度方向为正方向，由动量守恒定律得，人
4、跳上乙车时， mv(mM)v 2，人跳离乙车时，(mM)v 2Mv 乙 mv，以人与甲车组成的系统为研究对象，以人的速度方向为正方向，由动量守恒定律得，人反跳回甲 车时， mvMv 1(m M)v 甲 ，解得 ，故 A 错误， B 正确；由动量定理得，对甲车 I1Mv 1m v，对乙车v甲v乙 MM mI2Mv 乙 Mv 22mv mv，即 I1 3mv2，选项12 12D 错误答案：A4.2017 年 7 月 9 日，斯诺克世界杯在江苏无锡落下帷幕，由丁俊晖和梁文博组成的中国 A 队在决赛中 1 比 3 落后的不利形势下成功逆转，最终以 4 比 3 击败英格兰队，帮助中国斯诺克台球队获得了世
5、界杯三连冠，如图为丁俊晖正在准备击球设在丁俊晖这一杆中，白色球(主球) 和花色球碰撞前、后都在同一直线上运动，碰前白色球的动量为 pA5 kgm/s，花色球静止，白色球 A 与花色球 B 发生碰撞后，花色球 B的动量变为 pB4 kgm/s，则两球质量 mA与 mB间的关系可能是( )Am Bm A B.mB mA14Cm B mA Dm B6m A16解析：由动量守恒定律得 pAp Bp Ap B，解得 pA1 kgm/s，根据碰撞 过程中总动能不增加，则有 ，代入数据解得 mB mA，碰后两球p2A2mA pA 22mA pB 22mB 23同向运动，白色球 A 的速度不大于花色球 B 的
6、速度，则 ，解得pAmA pBmBmB 4mA，综上可得 mA mB4m A，选项 A 正确23答案：A5.如图所示，在光滑的水平面上，质量 m1 的小球 A 以速率 v0 向右运动在小球的前方 O 点处有一质量为 m2 的小球 B 处于静止状态，Q 点处为一竖直的墙壁小球 A与小球 B 发生弹性正碰后小球 A 与小球 B 均向右运动小球 B 与墙壁碰撞后原速率返回并与小球 A 在 P 点相遇， 2 ，则两小球质量之比 m1m 2 为( )PQ POA75 B.13C2 1 D53解析：设 A、B 两个小球碰撞后的速度分别为 v1、v2，由动量守恒定律有m1v0m 1v1m 2v2，发生弹 性
7、碰撞，不损失动能，故根据能量守恒定律有m1v m1v m2v ，两个小球碰撞后到再次相遇，其速率不变，由运动学规律12 20 12 21 12 2有 v1v2 ( 2 ) ( 4 )15，联 立三式可得 m1m253，D 正POPO PQ POPO PO确答案：D二、多项选择题6.如图所示，小车 AB 放在光滑水平面上，A 端固定一个轻弹簧，B 端粘有油泥，AB 总质量为 M，质量为 m 的木块 C 放在小车上，用细绳连接于小车的 A 端并使弹簧压缩，开始时 AB和 C 都静止当突然烧断细绳时，C 被释放，使 C 离开弹簧向 B 端冲去，并跟B 端油泥粘在一起，忽略一切摩擦，以下说法正确的是(
8、 )A弹簧伸长过程中 C 向右运动，同时 AB 也向右运动BC 与 B 碰前，C 与 AB 的速率之比为 MmCC 与油泥粘在一起后，AB 立即停止运动DC 与油泥粘在一起后，AB 继续向右运动解析：小车、物块和弹簧组成的系统动量守恒，开始总动量为零，在 弹簧伸长的过程中，C 向右运动，则小车向左运动，故 A 错误 规 定向右为正方向，在 C 与 B 碰前，根据动量守恒定律得，0mv CMv，解得 vCvMm ，故 B 正确；因为小车、物块和弹簧组成的系统动量守恒，开始总动量为零，当 C 与油泥粘在一起时， 总动量仍然为零，则小车停止运动，故 C 正确，D 错误答案：BC7.A、B 两球沿一直
9、线运动并发生正碰，如图所示为两球碰撞前、后的位移随时间变化的图象，a、b 分别为 A、 B 两球碰前的位移随时间变化的图象，c 为碰撞后两球共同运动的位移随时间变化的图象若 A 球质量是 m2 kg，则由图判断下列结论正确的是( )A碰撞前、后 A 球的动量变化量为 4 kgm/sB碰撞时 A 球对 B 球所施的冲量为4 NsCA、B 两球碰撞前的总动量为 3 kgm/sD碰撞中 A、B 两球组成的系统损失的动能为 10 J解析：根据图象可知，碰前 A 球的速度 vA3 m/s，碰前 B 球的速度 vB2 m/s，碰后 A、B 两球共同的速度 v1 m/s，故碰撞前、后 A 球的动量变化量为p
10、Amvmv A4 kgm/s，选项 A 正确；A 球的动 量变化量为 4 kgm/s，碰撞 过程中动量守恒，B 球的动量变 化为4 kgm/s，根据动量定理，碰撞过程中 A 球对 B球所施的冲量为4 Ns，选项 B 正确；由于碰撞 过程中动量守恒，有mvAm BvB(mm B)v，解得 mB kg，故碰撞 过 程中 A、B 两球组成的系统损失43的动能为 E mv mBv (mm B)v210 J，选项 D 正确；A、B 两球碰撞前12 2A 12 2B 12的总动量为 pmv Am BvB(mm B)v kgm/s，选项 C 错误103答案：ABD8.如图所示，将一轻质弹簧从物体 B 内部穿
11、过，并将其上端悬挂于天花板，下端系一质量 m12.0 kg 的物体 A.平衡时物体 A 距天花板的距离 h2.4 m，在距物体 A 正上方高 h11.8 m 处由静止释放质量为 m21.0 kg 的物体 B，B 下落过程中某时刻与弹簧下端的物体 A 碰撞(碰撞时间极短 )并立即以相同的速度与 A 一起运动，两物体不粘连，且可视为质点，碰撞后两物体一起向下运动，历时 0.25 s 第一次到达最低点，弹簧始终在弹性限度内，不计空气阻力，g 取 10 m/s2.下列说法正确的是( )A碰撞结束瞬间两物体的速度大小为 2 m/sB碰撞结束后两物体一起向下运动的最大位移大小为 0.25 mC碰撞结束后两
12、物体一起向下运动的过程中，两物体间的平均作用力大小为 18 NDA、 B 到最低点后反弹上升，A、B 分开后，B 还能上升的最大高度为 0.2 m解析：设物体 B 自由下落至与物体 A 碰撞前的速度为 v0，根据自由落体运动规律有 v0 6 m/s，物体 A、B 碰撞结束瞬间二者具有共同的速度 vt，以向下 为2gh1正方向，由动量守恒定律有 m2v0(m 1m 2)vt，解得 vt2 m/s，A 正确；从二者一起运动到速度变为零的过程中，以 B 为研究对象，由动量定理有(m 2gF )t0m 2vt，解得 F18 N，方向 竖直向上， 设碰撞结束后两物体一起向下运动的最大位移为 x，由动能定
13、理有Fxm 2gx0 m2v ，解得 x0.25 m，B、C 正确；12 2tA、B 分开 时其相互间的作用力为零，且 A、B 具有相同的加速度，可知当 弹簧对 A的拉力为零，即弹簧恢复原长时， A、B 分开，若 A、B 上升到碰撞位置分开，B 还能上升的最大高度 h 0.2 m，因 弹簧恢复原 长时的位置比碰撞时的高，此 时v2t2gB 的速度小于 vt，故 B 还能上升的最大高度小于 0.2 m，D 错误答案：ABC三、非选择题9(2018高考全国卷 )一质量为 m 的烟花弹获得动能 E 后，从地面竖直升空当烟花弹上升的速度为零时，弹中火药爆炸将烟花弹炸为质量相等的两部分，两部分获得的动能
14、之和也为 E，且均沿竖直方向运动爆炸时间极短，重力加速度大小为 g，不计空气阻力和火药的质量求：(1)烟花弹从地面开始上升到弹中火药爆炸所经过的时间；(2)爆炸后烟花弹向上运动的部分距地面的最大高度解析：(1)设烟花 弹上升的初速度为 v0，由题给条件有E mv 12 20设烟花弹从地面开始上升到火药爆炸所用的时间为 t，由运动学公式有0v 0gt联立式得 t 1g 2Em(2)设爆炸时烟花 弹距地面的高度为 h1，由机械能守恒定律有 Emgh 1火药爆炸后，烟花弹上、下两部分均沿竖直方向运动， 设爆炸后瞬间其速度分别为v1 和 v2.由题给条件和动量守恒定律有 mv mv E14 21 14
15、 2mv1 mv2012 12由式知，烟花弹两部分的速度方向相反，向上运动部分做竖直上抛运动设爆炸后烟花弹上部分继续上升的高度为 h2，由机械能守恒定律有mv mgh214 21 12联立 式得，烟花弹向上运动部分距地面的最大高度为 hh 1h 2 2Emg答案：(1) (2)1g 2Em 2Emg10.如图所示，质量均为 m 的木板 AB 和滑块 CD 紧靠在一起静置在光滑水平面上，木板 AB 的上表面粗糙，滑块CD 的表面是光滑的四分之一圆弧，其始端 D 点切线水平且与木板 AB 上表面相平一可视为质点的物块 P 质量也为 m，从木板 AB 的右端以初速度 v0 滑上木板 AB，过 B 点
16、时的速度为 ，然后滑上滑块 CD，最终v02恰好能滑到滑块 CD 的最高点 C 处重力加速度为 g.求：(1)物块滑到 B 点时木板的速度 v 的大小；(2)滑块 CD 圆弧的半径 R.解析：(1)对 P 和木板、滑块 CD 组成的系统，由动量守恒定律有 mv0m 2m v，v02解得 v .v04(2)物块 P 由 D 点滑到 C 点的过程中，滑块 CD 和物 块 P 组成的系统在水平方向动量守恒，有m m 2mv 共v02 v04系统能量守恒，有mgR m( )2 m( )2 2mv12 v02 12 v04 12 2共解得 R .v2064g答案：(1) (2)v04 v2064g11如
17、图所示，质量为 mA3 kg 的小车 A 以 v04 m/s 的速度沿光滑水平面匀速运动，小车左端固定的支架通过不可伸长的轻绳悬挂质量为 mB1 kg 的小球B(可看作质点)，小球距离车面 h0.8 m某一时刻，小车与静止在光滑水平面上的质量为 mC1 kg 的物块 C 发生碰撞并粘连在一起(碰撞时间可忽略)，此时轻绳突然断裂此后，小球刚好落入小车右端固定的沙桶中(小桶的尺寸可忽略)，不计空气阻力，重力加速度 g 取 10 m/s2.求：(1)小车系统的最终速度大小 v 共 ；(2)绳未断前小球与沙桶的水平距离 L；(3)整个过程中系统损失的机械能 E 机损解析：(1)设系 统最终速度为 v 共 ，水平方向动量守恒，有(m Am B)v0(m Am Bm C)v 共代入数据解得 v 共 3.2 m/s(2)A 与 C 的碰撞 动量守恒，m Av0( mAm C)v1解得 v13 m/s，设小球下落时间为 t，则 h gt212代入数据解得 t0.4 s所以绳未断前小球与沙桶的水平距离为 L(v 0v 1)t代入数据解得 L0.4 m(3)由能量守恒得 E 机损 m Bgh (mAm B)v (mAm Bm C)v12 20 12 2共代入数据解得 E 机损 14.4 J答案：(1)3.2 m/s (2)0.4 m (3)14.4 J
