人教版高中物理选修3-5测试题全套及答案第十六章 学业质量标准检测本卷分第Ⅰ卷(选择题)和第Ⅱ卷(非选择题)两部分。

满分100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，第1～6小题只有一个选项符合题目要求，第7～10小题有多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45m/s ，设球棒与垒球的作用时间为0.01s 。

下列说法正确的是( A )A ． 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238.5JD ．球棒对垒球做的功为36J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＝－25m/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 正确。

2．如图所示，光滑水平面上有一小车，小车上有一物体，用一细线将物体系于小车的A 端，物体与小车A 端之间有一压缩的弹簧，某时刻线断了，物体沿车滑动到B 端粘在B 端的油泥上。

则下述说法中正确的是( B )①若物体滑动中不受摩擦力，则全过程机械能守恒 ②若物体滑动中有摩擦力，则全过程系统动量守恒 ③小车的最终速度与断线前相同 ④全过程系统的机械能不守恒A ．①②③B ．②③④C ．①③④D ．①②③④解析：取小车、物体和弹簧为一个系统，则系统水平方向不受外力(若有摩擦，则物体与小车间的摩擦力为内力)，故全过程系统动量守恒，小车的最终速度与断线前相同。

但由于物体粘在B 端的油泥上，即物体与小车发生完全非弹性碰撞，有机械能损失，故全过程机械能不守恒。

3．如图所示，两辆质量相同的小车置于光滑的水平面上，有一个人静止站在A 车上，两车静止，若这个人自A 车跳到B 车上，接着又跳回A 车，静止于A 车上，则A 车的速率( B )A ．等于零B ．小于B 车的速率C ．大于B 车的速率D ．等于B 车的速率解析：两车和人组成的系统位于光滑的水平面上，因而该系统动量守恒，设人的质量为m 1，车的质量为m 2，A 、B 车的速率分别为v 1、v 2，则由动量守恒定律得(m 1＋m 2)v 1－m 2v 2＝0，所以，有v 1＝m 2m 1＋m 2v 2，m 2m 1＋m 2<1，故v 1<v 2，所以B 正确。

4．如图所示，质量为m 的人立于平板车上，人与车的总质量为M ，人与车以速度v 1在光滑水平面上向东运动。

当此人相对于车以速度v 2竖直跳起时，车的速度变为( D )A ．M v 1－M v 2M －m 向东B ．M v 1M －m 向东C ．M v 1＋M v 2M －m向东D ．v 1 向东解析：人和车这个系统，在水平方向上合外力等于零，系统在水平方向上动量守恒。

设车的速度v 1的方向为正方向，选地面为参考系，初态车和人的总动量为M v 1，末态车的动量为(M －m )v 1′(因为人在水平方向上没有受到冲量，其水平动量保持不变)，人在水平方向上对地的动量仍为m v 1，则有M v 1＝(M －m )v 1′＋m v 1 (M －m )v 1＝(M －m )v 1′ 所以v 1′＝v 1，D 正确。

5．(辽宁省沈阳市郊联体2018届高三上学期期末)如图甲所示，在光滑水平面上的两小球发生正碰。

小球的质量分别为m 1和m 2。

图乙为它们碰撞前后的s －t (位移时间)图象。

已知m 1＝0.1kg 。

由此可以判断( A )A ．碰前m 2静止，m 1向右运动B ．碰后m 2和m 1都向右运动C ．m 2＝0.2kgD ．碰撞过程中系统损失了0.4J 的机械能解析：由题中图象可知，m 1碰前速度v 1＝4m /s ，碰后速度为v ′1＝－2 m/s ，m 2碰前速度v 2＝0，碰后的速度v ′2＝2m/s ，m 1v 1＋m 2v 2＝m 1v ′1＋m 2v ′2。

代入数据解得：m 2＝0.3kg 。

所以A 正确，B ，C 错误；两物体组成的系统在碰撞过程中的机械能损失为： ΔE ＝12m 1v ′21＋12m 2v ′22－⎝⎛⎭⎫12m 1v 21＋12m 2v 22＝0。

所以碰撞过程是弹性碰撞。

所以D 错误。

6．人的质量m ＝60kg ，船的质量M ＝240kg ，若船用缆绳固定，船离岸1.5m 时，人可以跃上岸。

若撤去缆绳，如图所示，人要安全跃上岸，船离岸至多为(不计水的阻力，两次人消耗的能量相等)( C )A ．1.5mB ．1.2mC ．1.34mD ．1.1m解析：船用缆绳固定时，设人起跳的速度为v 0，则x 0＝v 0t 。

撤去缆绳，由动量守恒0＝m v 1－M v 2，两次人消耗的能量相等，即动能不变，12m v 20＝12m v 21＋12M v 22， 解得v 1＝MM ＋m v 0故x 1＝v 1t ＝MM ＋m x 0≈1.34m ，C 正确。

7．(湖北省黄冈市2017～2018学年高三上学期期末)在2017年6月的全球航天探索大会上，我国公布了“可重复使用运载火箭”的概念方案。

方案之一为“降伞方案”：当火箭和有效载荷分离后，火箭变轨进入返回地球大气层的返回轨道，并加速下落至低空轨道，然后采用降落伞减速，接近地面时打开气囊，让火箭安全着陆。

对该方案设计的物理过程，下列说法正确的是( BC )A ．火箭和有效载荷分离过程中该系统的总机械能守恒B ．从返回轨道下落至低空轨道，火箭的重力加速度增大C ．从返回轨道至低空轨道，火箭处于失重状态D ．打开气囊是为了减小地面对火箭的冲量解析：火箭和有效载荷分离过程中使用了引爆装置，该系统的总机械能不守恒，故A 错误；从返回轨道下落至低空轨道，由G Mm r 2＝mg 得g ＝G Mr 2，火箭的重力加速度增大，故B 正确；火箭变轨进入返回地球大气层的返回轨道，并加速下落至低空轨道，火箭处于失重状态，故C 正确；由动量定理可知，打开气囊可以减小受到地面的冲击力，而不是减小地面对火箭的冲量，故D 错误。

8．(河南省信阳市2016～2017学年高二下学期期中)如图所示，质量为M 的小车置于光滑的水平面上，车的上表面粗糙，有一质量为m 的木块以初速度v 0水平地滑至车的上表面，若车足够长，下列说法正确的是( AD )A ．木块的最终速度为mM ＋m v 0B ．由于车表面粗糙，小车和木块所组成的系统动量不守恒C ．车表面越粗糙，木块减少的动量越多D ．小车获得的冲量与车表面的粗糙程度无关解析：以小车和木块组成的系统为研究对象所受合外力为零，因此系统动量守恒，由于摩擦力的作用，m 速度减小，M 速度增大，最后m 、M 以共同速度运动。

有：m v 0＝(m ＋M )v ′解得：v ′＝mM ＋m v 0。

故A 正确，B 错误；木块减少的动量m v －m v ′与车面粗糙程度无关。

故C 错误；小车M 获得冲量等于m v ′与车面粗糙程度无关，故D 正确。

9．(河北衡水中学2016～2017学年高二检测)如图甲所示，一轻弹簧的两端与质量分别为m 1和m 2的两物块A 、B 相连接，并静止在光滑的水平面上。

现使B 瞬时获得水平向右的速度3m/s ，以此刻为计时起点，两物块的速度随时间变化的规律如图乙所示，从图象信息可得( BD )A ．在t 1、t 3时刻两物块达到共同速度1m/s ，且弹簧都处于伸长状态B ．从t 3到t 4时刻弹簧由压缩状态恢复到原长C ．两物体的质量之比为m 1∶m 2＝1∶2D ．在t 2时刻A 与B 的动能之比为E k1∶E k2＝8∶1解析：交点表示速度相同，由A 的速度图象知t 1时刻正在加速，说明弹簧被拉伸，t 3时刻，正在减速，说明弹簧被压缩，故选项A 错误；t 3时刻，A 正在减速，说明弹簧被压缩，t 4时刻A 的加速度为零，说明弹簧处于原长，故选项B 正确；对0到t 1过程使用动量守恒定律得3m 2＝(m 1＋m 2)×1，故m 1∶m 2＝2∶1，故选项C 错误；由动能m v 22结合t 2时刻各自速度知动能之比为8∶1，故选项D 正确。

10．在光滑的水平桌面上有等大的质量分别为M ＝0.6kg ，m ＝0.2kg 的两个小球，中间夹着一个被压缩的具有E p ＝10.8J 弹性势能的轻弹簧(弹簧与两球不相连)，原来处于静止状态。

现突然释放弹簧，球m 脱离弹簧后滑向与水平面相切、半径为R ＝0.425m 的竖直放置的光滑半圆形轨道，如图所示。

g 取10m/s 2。

则下列说法正确的是( AD )A ．球m 从轨道底端A 运动到顶端B 的过程中所受合外力冲量大小为3.4N·s B ．M 离开轻弹簧时获得的速度为9m/sC ．若半圆轨道半径可调，则球m 从B 点飞出后落在水平桌面上的水平距离随轨道半径的增大而减小D ．弹簧弹开过程，弹力对m 的冲量大小为1.8N·s解析：释放弹簧过程中，由动量守恒定律得M v 1＝m v 2，由机械能守恒定律得E p ＝12M v 21＋12m v 22解得v 1＝3m /s ，v 2＝9m/s ，故B 错误；对m ，由A 运动到B 的过程由机械能守恒定律得 12m v 22＝12m v ′22＋mg ×2R ，得v 2′＝8m/s 由A 运动到B 的过程由动量定理得I 合＝m v 2′－(－m v 2)＝3.4N·s ，故A 正确；球m 从B 点飞出后，由平抛运动可知：水平方向x ＝v 2′t ，竖直方向2R ＝12gt 2解得x ＝25.6R ，故C 错误；弹簧弹开过程，弹力对m 的冲量I ＝m v 2＝1.8N·s ，故D 正确。

第Ⅱ卷(非选择题 共60分)二、填空题(共2小题，共14分。

把答案直接填在横线上)11．(6分)如图所示，在橄榄球比赛中，一个质量为95kg 的橄榄球前锋以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质量均为75kg 的队员，一个速度为2m/s ，另一个为4m/s ，然后他们就扭在了一起。

(1)他们碰撞后的共同速率是__0.1m/s__(结果保留一位有效数字)。

(2)在框中标出碰撞后他们动量的方向，并说明这名前锋能否得分：__能够得分__。

解析：(1)设前锋运动员的质量为M 1，两防守队员质量均为M 2，速度分别为v 1、v 2、v 3，碰撞后的速度为v ，设v 1方向为正方向，由动量守恒定律得M 1v 1－M 2v 2－M 2v 3＝(M 1＋2M 2)v 代入数据解得 v ＝0.1m/s(2)因v >0，故碰后总动量p ′的方向与p A 方向相同，碰撞后的状态如图所示，即他们都过了底线，该前锋能够得分。