2021年高考物理一轮复习阶段综合测评4课件

阶段综合测评(四)时间：90分钟满分：110分第Ⅰ卷(选择题，共48分)一、选择题(本题共12小题，每小题4分，共48分。在每小题给出的四个选项中，1～7题只有一项符合题目要求，8～12题有多项符合题目要求。全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分)1．(2019·新疆乌鲁木齐二诊)目前我国女子短道速滑队已开始备战2022年北京冬季奥运会。在3000m接力训练中，“接棒”运动员甲在“交棒”运动员乙前面向前滑行，待乙追上甲时，乙猛推甲一把，使甲获得更大的速度向前冲出。不计阻力，则()A．乙对甲的冲量一定大于甲对乙的冲量B．甲的动量变化一定比乙的动量变化快C．交棒完毕后甲的速度一定大于乙的速度D．甲的速度变化量一定大于乙的速度变化量答案解析甲对乙的作用力与乙对甲的作用力大小相等、方向相反，由冲量的定义I＝Ft分析可知，甲对乙的冲量与乙对甲的冲量大小相等，故A错误；动量的变化率大小为F，即动量的变化率大小为作用力大小，甲对乙的力和乙对甲的力大小相等，故B错误；交棒完毕后，甲在前乙在后，甲加速后的速度一定大于乙减速后的速度，故C正确；根据动量守恒定律知：Δp甲＝－Δp乙，即甲、乙的动量变化量一定大小相等、方向相反，但甲、乙的质量大小不明确，故无法判别甲、乙的速度变化量大小，故D错误。解析2．(2019·山西太原二模)在我国，屋顶常常修成坡度固定的“人”字形，以便雨水沿固定斜坡迅速流下。将雨滴从坡顶开始的下滑看做由静止开始的匀变速直线运动，不考虑雨滴滑下时质量的变化，下列说法正确的是()A．雨滴的速度与它发生的位移成正比B．雨滴的动能与它的速度成正比C．雨滴的动能与它运动的时间成正比D．雨滴的动量与它运动的时间成正比答案解析设雨滴做初速度为零的匀变速直线运动的加速度为a，根据匀变速直线运动的规律v2－0＝2ax得：v＝2ax，故A错误；根据动能Ek＝12mv2＝12ma2t2可知，雨滴的动能与速度的平方成正比，与运动时间的平方成正比，故B、C错误；根据动量p＝mv＝mat可知，雨滴的动量与运动时间成正比，故D正确。解析3．(2019·四川达州二诊)一辆汽车由静止开始从甲地出发，沿平直公路驶往乙地，其v­t图象如图所示，在0～t0和t0～3t0两段时间内()A．加速度大小之比为1∶2B．位移大小之比为2∶3C．平均速度大小之比为1∶1D．合力的冲量大小之比为2∶1答案解析根据v­t图象斜率的绝对值等于加速度大小，可知0～t0和t0～3t0两段时间内的加速度大小之比为：a1∶a2＝v0t0∶v02t0＝2∶1，故A错误；根据v­t图象与时间轴所围的“面积”表示位移，可知两段时间内的位移大小之比为x1∶x2＝12v0t0∶12v0·2t0＝1∶2，故B错误；在0～t0时间内汽车做匀加速直线运动，在t0～3t0时间内汽车做匀减速直线运动，两段时间内的平均速度均为v02，故C正确；根据动量定理可知，在0～t0时间内合外力的冲量I1＝mv0，在t0～3t0时间内合外力的冲量I2＝0－mv0＝－mv0，则两段时间内的合力的冲量大小之比为1∶1，故D错误。解析4．(2019·湖北孝感二统)在光滑水平面上，一质量为m、速度大小为v的A球与质量为2m、静止的B球碰撞，碰撞后A球的速度方向与碰撞前相反。则碰撞后B球的速度大小可能是()A．0B．0.3vC．0.6vD．0.9v解析A、B两球组成的系统在水平方向上合外力为零，A球和B球碰撞的过程中系统动量守恒，设A、B两球碰撞后的速度分别为v1、v2，选A球原来的运动方向为正方向，由动量守恒定律有：mv＝－mv1＋2mv2，由题意知球A被反弹，所以球B的速度为：v20.5v，两球碰撞过程中机械能可能有损失，即12mv2≥12mv21＋12×2mv22，联立得：0.5vv2≤23v，符合条件的只有0.6v，故C正确，A、B、D错误。答案解析5.(2019·北京大兴区一模)如图，光滑水平面上有两辆小车，用细线相连，中间有一个被压缩的轻弹簧，小车处于静止状态。烧断细线后，由于弹力的作用两小车分别向左右运动。已知两小车质量之比m1∶m2＝2∶1，下列说法正确的是()A．弹簧弹开后两车速度大小之比为1∶2B．弹簧弹开后两车动量大小之比为1∶2C．弹簧弹开过程m1、m2受到的冲量大小之比为2∶1D．弹簧弹开过程弹力对m1、m2做功之比为1∶4答案解析两车组成的系统动量守恒，系统初动量为零，由动量守恒定律可知，弹簧弹开后系统总动量仍为零，即两车动量大小相等、方向相反，动量之比：p1p2＝m1v1m2v2＝2v1v2＝11，则v1v2＝12，故A正确，B错误；弹开过程两车受到的弹力总是大小相等、方向相反，同时变化，同时消失，故两车受到的冲量大小相等，冲量大小之比为1∶1，故C错误；由动能定理可知，弹力对小车做功：W＝12mv2－0，做功之比：W1W2＝12m1v2112m2v22＝p22m1p22m2＝m2m1＝12，故D错误。解析6．(2019·四川遂宁三诊)如图所示，水平地面光滑，轻弹簧一端固定在墙上，另一端拴接质量为m的小球A。另一个质量也为m的小球B以速度v0向左运动，与A碰撞时间极短、且碰后粘在一起。则从B与A开始碰撞到弹簧被压缩至最短的过程，对A球、B球、弹簧组成的系统()A．动量守恒，机械能不守恒B．动量不守恒，机械能守恒C．对墙产生的冲量大小为mv0D．弹簧最大势能为12mv20答案解析从B与A开始碰撞到弹簧被压缩至最短的过程，A、B发生了完全非弹性碰撞，在碰撞过程中机械能有损失，所以系统的机械能不守恒；从A、B开始一起运动至弹簧被压缩到最短的过程中，由于墙对系统有作用力，A、B、弹簧组成的系统所受的合外力不为零，则在此过程中动量不守恒，故A、B错误；设整个过程中，墙对A、B、弹簧组成的系统，由动量定理可得：I＝0－mv0，因墙与系统相互作用，且作用时间相同，故系统对墙产生的冲量大小为mv0，故C正确；A、B碰撞过程，取向左为正方向，由动量守恒定律得：mv0＝2mv，得：v＝0.5v0，弹簧被压缩至最短时，A、B的速度为0，此时弹簧的弹性势能最大，为Ep＝12·2mv2＝14mv20，故D错误。解析7．(2019·山东青岛二模)几个水球可以挡住一颗子弹？《国家地理频道》的实验结果是：四个水球足够！如图，完全相同的水球紧挨在一起水平排列，子弹在水球中沿水平方向做匀变速直线运动，恰好能穿出第4个水球，下列说法正确的是()A．子弹在每个水球中的速度变化相同B．子弹在每个水球中的动能变化相同C．子弹在每个水球中运动的时间相同D．每个水球对子弹的冲量相同答案解析设水球的直径为d，子弹运动的过程为匀减速直线运动，直到末速度为零，该过程逆向分析相当于子弹做初速度为零的匀加速直线运动。因为通过最后1个、最后2个、最后3个、全部4个水球的位移分别为d、2d、3d和4d，根据x＝12at2知，所用时间之比为1∶2∶3∶2，所以子弹在每个水球中运动的时间不同；子弹在水球中沿水平方向做匀变速直线运动，受力相同，所以加速度相同，由Δv＝at可知，运动的时间不同，则速度的变化量不同，故A、C错误；根据冲量的定义：I＝Ft，受力是相同的，运动的时间不同，所以每个水球对子弹的冲量不同，故D错误；根据动能定理：ΔEk＝W＝Fd，在每个水球中子弹受力是相同的，运动的位移相同，所以子弹受到的阻力对子弹做的功相等，所以子弹在每个水球中的动能变化相同，故B正确。解析8.(2019·河北唐山一模)一子弹以初速度v0击中静止在光滑的水平面上的木块，最终子弹未能射穿木块，射入的深度为d，木块加速运动的位移为s。则以下说法正确的是()A．子弹动能的亏损等于系统动能的亏损B．子弹动量变化量的大小等于木块动量变化量的大小C．摩擦力对木块做的功等于摩擦力对子弹做的功D．子弹对木块做的功等于木块动能的增量答案解析子弹射入木块的过程，一部分动能转化为内能，由能量守恒定律知子弹动能的亏损大于系统动能的亏损，故A错误；子弹和木块组成的系统动量守恒，系统动量的变化量为零，则子弹与木块动量变化量大小相等，方向相反，故B正确；摩擦力对木块做的功为fs，摩擦力对子弹做的功为－f(s＋d)，可知二者不等，故C错误；对木块，由动能定理得：fs＝ΔEk，故D正确。解析9．(2019·四川宜宾二诊)如图所示，斜面倾角为θ，P为斜面的中点，斜面上半段光滑，下半段粗糙，一个小物体由顶端静止释放，沿斜面下滑到底端时速度为零。以沿斜面向下为正方向，则物体下滑过程中的位移x、速度v、合外力F、合外力的冲量I与时间t的关系图象可能正确的是()答案解析由题意可知，物体在光滑的斜面上先由静止开始向下做匀加速直线运动，过P点后做匀减速直线运动，x­t图线的斜率先增大后减小到零，故A错误；物体在前半段做初速度为零的匀加速直线运动，后半段做匀减速直线运动，到达底端时速度为零，则前半段和后半段的平均速度相等，运动时间相等，加速度大小相等、方向相反，则合力大小相等、方向相反，故B正确，C错误；由于合力大小相等，方向相反，根据I＝Ft可知，D正确。解析10．(2019·新疆二诊)如图甲所示，在光滑水平面上，轻质弹簧一端固定，物体P以速度v0向右运动并压缩弹簧，测得弹簧的最大压缩量为x；现将弹簧一端连接另一质量为m的物体Q，物体P以3v0的速度向右运动并压缩弹簧(如图乙所示)，测得弹簧的最大压缩量仍为x，则()A．图乙中，在弹簧压缩过程中，弹簧的弹力对P、Q做的功相等B．P的质量为8mC．弹簧压缩量最大时弹性势能为4mv20D．图乙中，在弹簧压缩过程中，P、Q组成的系统动量改变量为8mv0答案解析弹簧固定时，当弹簧压缩量最大时，弹性势能最大，P的动能全部转化为弹簧的弹性势能，设P的质量为mP，则有：Epm＝12mPv20，①当弹簧一端连接另一质量为m的物体Q时，P与弹簧相互作用的过程中Q将向右运动，P、Q速度相等时，弹簧的弹性势能最大，选取P的初速度的方向为正方向，由动量守恒定律得：mP·3v0＝(m＋mP)v，②由机械能守恒定律得：Epm＝12mP(3v0)2－12(mP＋m)v2，③解析联立得：mP＝8m，v＝83v0。得Epm＝4mv20，B、C正确；图乙中，弹簧对P、Q两物体的弹力大小相等，方向相反，弹簧对两物体所做的功分别等于两物体动能的变化，则：弹簧对P做功：WP＝12×8mv2－12×8m(3v0)2＝－689mv20，弹簧对Q做功：WP＝12mv2＝329mv20，所以在弹簧压缩过程中，弹簧的弹力对P、Q做的功不相等，在弹簧压缩过程中P、Q与弹簧组成的系统水平方向不受外力作用，竖直方向所受合力为零，故系统动量守恒，又轻弹簧不计质量，故P、Q组成的系统的动量改变量为0，A、D错误。解析11．(2019·成都三诊)如图，橡皮条一端固定在O′点，另一端系着中心有孔的小球，小球穿在固定的水平杆上，杆上O点在O′点正下方，橡皮条的自由长度等于OO′，将小球拉至A点后无初速释放，小球开始运动，由于球与杆之间有摩擦，球向右运动的最远处为杆上B点。在小球从A向B运动的过程中()A．在O点，小球的加速度为零B．在A、O之间的某点，小球的动量最大C．在O、B之间的某点，小球的动量最大D．小球和橡皮条组成的系统的机械能逐渐减小答案解析小球在O点，水平方向受向左的摩擦力，加速度不为零，故A错误；小球从A开始先做加速度减小的加速运动，当橡皮条的弹力的水平分力等于摩擦力时，加速度为0，速度最大，动量最大，此时小球应该位于A、O之间的某点，B正确，C错误；小球和橡皮条组成的系统，由于需要克服摩擦力做功，故系统的机械能逐渐减小，D正确。解析12．(2019·云南保山模拟)如图所示，质量为m的粗糙半圆轨道小车静止在光滑的水平地面上，其水平直径AB长度为2R，现将质量也为m的小球从A点正上方h0高处由静止释放，然后由A点经过半圆轨道后从B点冲出，在空中能上升到距B点所在水平线的最大高度为34h0(不计空气阻力)，则()A．小球和小车组成的系统在水平方向动量守恒B．小车向左运动的最大距离为RC．小球离开小车