2022北京顺义一中高二（上）期末物理（教师版）

这是一份2022北京顺义一中高二（上）期末物理（教师版），共22页。试卷主要包含了单项选择，实验题，计算论证题等内容，欢迎下载使用。

2022北京顺义一中高二（上）期末
物 理
一、单项选择（本题共14小题，每小题3分，共42分）
1. 下列物理量中， 属于标量的是（　　）
A. 动量 B. 冲量 C. 磁感应强度 D. 磁通量
2. 如图所示，、、是匀强电场中同一平面上三个点，各点的电势分别为，，，则在下列各示意图中能表示该电场强度方向的是（ ）
A. B.
C. D.
3. 下列各运动中动量变化率不相等的是（　　）
A. 匀速圆周运动 B. 匀变速直线运动 C. 自由落体运动 D. 平抛运动
4. 如图所示，在光滑水平地面上有A、B两个木块，A、B之间用一轻弹簧连接。A靠在墙壁上，用力F向左推B使两木块之间的弹簧压缩并处于静止状态。若突然撤去力F，则下列说法中正确的是（　　）


A. 木块A离开墙壁前，A、B和弹簧组成的系统动量守恒，机械能也守恒
B. 木块A离开墙壁前，A、B和弹簧组成的系统动量不守恒，机械能也不守恒
C. 木块A离开墙壁后，A、B和弹簧组成的系统动量守恒，机械能也守恒
D. 木块A离开墙壁后，A、B和弹簧组成的系统动量守恒，但机械能不守恒
5. 用控制变量法可以研究影响平行板电容器电容的因素。设两极板正对面积为S，极板间的距离为d，静电计指针偏角为。实验中，极板所带电荷量不变，则（　　）

A. 保持S不变，增大，则θ变大 B. 保持S不变，增大，则θ变小
C. 保持不变，增大S，则θ变大 D. 保持不变，增大S，则θ不变
6. 图中虚线是某电场中的一组等势线。两个带电粒子从P点均沿等势线的切线方向射入电场，粒子运动的部分轨迹如图中实线所示，若粒子仅受电场力的作用，下列正确的是（　　）

A. a点电势比b点的电势低
B. 两个带电粒子电性可能相同
C. 粒子从P运动到a的过程中，电势能减少
D. 粒子从P运动到b的过程中，电势能增加
7. 如图所示是某电源的路端电压与电流的关系图象，下面结论正确的是（）

A. 电源的电动势为6.0V
B. 电源内阻为12Ω
C. 电源的短路电流为0.5A
D. 外电路接入了一个阻值是18Ω的电动机，电路中的电流一定为0.3A．
8. 如图所示，电路中R1、R2均为可变电阻，电源内阻不能忽略．平行板电容器C的极板水平放置．闭合电键S，电路达到稳定时，带电油滴悬浮在两板之间静止不动． 如果仅改变下列某一个条件，油滴仍能静止不动的是( )

A. 增大R1的阻值 B. 增大R２的阻值
C. 增大两板间的距离 D. 断开电键S
9. 质量为的小球以速度与质量为2kg的静止小球正碰，关于碰后的和下面可能正确的是（　　）
A. B.
C. D.
10. 如图所示，在光滑的水平地面上停放着质量为的装有圆弧槽的小车，现有质量也为的小球以的水平速度沿与切线水平的槽口向小车滑去，不计一切摩擦，则（　　）

A. 在相互作用的过程中，小车和小球组成的系统总动量守恒
B. 小球从右侧离开车后，对地将向右做平抛运动
C. 小球从右侧离开车后，小车的速度有可能大于
D. 小球从右侧离开车后，对地将做自由落体运动
11. 蹦极是一项制激的极限运动，如图运动员将一端固定的弹性长绳系在腰或现关节处， 从几十米高处跳下（忽略空气阻力）。在某次蹦极中质量为60kg的人在弹性绳绷紧后又经过2s人的速度减为零，假设弹性绳长为45 m，（g=10m/s2）。 下列说法正确的是（　　）

A. 绳在绷紧时对人的平均作用力大小为750 N
B. 运动员在向下运动的整个过程中重力冲量大于弹性绳作用力的冲量
C. 运动员在弹性绳绷紧后动量的改变量等于弹性绳的作用力的冲量
D. 运动员在向下运动的整个过程中重力冲量与弹性绳作用力的冲量大小相同
12. 有两根长直导线a、b互相平行放置，如图所示为垂直于导线的截面图。在图中所示的平面内，O点为两根导线连线的中点，M、N为两导线附近的两点，它们在两导线连线的中垂线上，且与O点的距离相等，若两导线中通有大小相等、方向相同的恒定电流I， 则关于线段M、N上各点的磁感应强度，下列说法中正确的是（　　）

A. M点和N点的磁感应强度大小相等，方向相同
B. M点和N点的磁感应强度大小相等，方向相反
C. 在线段MN上各点磁感应强度都不可能为零
D. 在线段MN上O点的磁感应强度方向向左
13. 某些肿瘤可以用“质子疗法”进行治疗。在这种疗法中，质子先被某匀强电场加速到具有较高的能量，然后被引向轰击肿瘤，杀死其中的恶性细胞，如图所示。若质子的加速长度为d =4.0m，要使质子由静止被加速到v =1.0×107m/s，已知质子质量为m=1.67×10-27kg，质子电量为e＝1.60×10-19C，则下列说法不正确的是

A. 由以上信息可以推算该加速电场的电压
B. 由以上信息可以推算该加速电场的电场强度
C. 由以上信息不可以推算该质子加速后的电势能
D. 由以上信息可以判断出运动过程中质子所受电场力做正功，电势能增加
14. “引力弹弓效应”是指在太空运动的探测器，借助行星的引力来改变自己的速度。当探测器分别从行星运动的反方向接近行星，因引力作用改变了速度。如图所示，设行星运动的速度为u，探测器的初速度大小为v0，探测器在远离行星后速度大小分别为v1，探测器和行星虽然没有发生直接的碰撞，但是在行星的运动方向上，其运动规律可类比两个质量不同的钢球在同一条直线上发生的弹性碰撞。那么下列判断中正确的是（　　）

A. B.
C. D.
二、实验题（共18分）
15. 在“测量金属丝的电阻率”的实验中。

图甲
（1）用螺旋测微器测量金属丝直径，示数如图甲所示，则金属丝直径的测量值d=________。
（2）在设计测量金属丝电阻的实验电路时需要思考两个问题：
①如何选择电流表的接法？如图乙所示，某同学采用试触的方法，让电压表的一端接在A点，另一端先后接到B点和C点。他发现示数有明显变化，而电流表示数没有明显变化据此应该选择电流表________（填写“内接”或“外接”）的电路。
②如何选择滑动变阻器的接法？已知待测金属丝的电阻约为20Ω，实验室提供的滑动变阻器的最大阻值为，电源电动势为，需要选择滑动变阻器的_______（填写“分压式”或“限流式”）接法。

图乙
16. 某学习小组用如图所示的实验装置验证动量守恒定律（）。
(1)实验中必须要求的条件是___________。
A．斜槽轨道尽量光滑以减少误差
B．斜槽轨道末端的切线必须水平
C．入射球和被碰球的质量必须相等，且大小相同
D．入射球每次必须从轨道的同位置由静止释放
(2)图中0点是小球抛出点在地面上的垂直投影。实验时，先让入射球m1多次从斜轨上位置静止释放，找到其平均落地点的位置P。测量平抛射程OP，然后把被碰小球m2静置于水平轨道的末端，再将入射球m1从斜轨上位置静止释放，与小球m2相碰。并重复多次。则以下说法正确的是（ ）


A．为了完成该实验还需要用天平测量两个小球的质量m1、m2
B．为了完成该实验还需要分别找到m1、m2相碰后平均落地点的位置M、N并测量平抛射程OM、ON
(3)为了验证碰撞前后动量守恒，该同学只需验证表达式___________（用所测量的量表示）
若要判断两球是否是弹性碰撞，则该同学还需验证的表达式为：___________（用所测量的量表示）
(4)该学习小组又用气垫导轨做验证动量守恒定律的实验， 将A、B两滑块在一水平长直气垫导轨上相碰，用频闪照相机分别在 ， ， ，时刻内光拍照，摄得如图所示照片，其中B像有重叠，已知x轴上单位长度为L， ， ；向右为正方向。若碰前B静止，则碰撞发生时刻，碰后的动量为___________（用L、m、Δt表示）。


三、计算论证题（共40分，每题10分）
17. 如图所示，光滑水平面上静止着质量为刚性小球，小球与水平轻质弹簧相连，另有一质量为=的刚性小球以速度向右运动，并与弹簧发生相互作用，两球半径相同，求：
（1）弹簧压缩最短时两球的速度；
（2）弹簧弹性势能的最大值；
（3）弹簧第一次恢复原长时，m1、m2两球的速度大小。

18. 如图所示，B是放在光滑的水平面质量为m的一块木板，物块A（可看成质点）质量为m，与木板间的动摩擦因数为μ，最初木板B静止，物块A以水平初速度v0滑上木板，木板足够长，（重力加速度为g），求：
(1)说明A和B的运动情况，并求出木板B的最大速度的大小；
(2)从刚滑上木板到A、B速度刚好相等的过程中，物块A所发生的位移大小；
(3)若物块A恰好没滑离木板B，则木板至少多长？

19. 如图所示，较长的曲面与水平桌面平滑连接，将m1、m2之间的轻弹资压缩后用细线连接，静置于水平桌面上，弹簧与两物体不拴连。现将细线烧断，弹簧将两物体弹开，m2离开弹簧后从右边飞出，m1冲上曲面。已知桌面高为h， m2平抛的水平射程为， ，不计一切摩擦，重力加速度为g，求：
(1) m2离开弹簧时的速度大小；
(2) m1上升到曲面最高点时距桌面的高度H；
(3)弹簧的最大弹性势能。

20. 卫星在一定高度绕地心做圆周运动时，由于极其微弱阻力等因素的影响，在若干年的运行时间中，卫星高度会发生变化（可达之多），利用离子推进器可以对卫星进行轨道高度、姿态的调整。下图是离子推进器的原理示意图：将稀有气体从端注入，在处电离为带正电的离子，带正电的离子飘入电极之间的匀强加速电场（不计带正电的离子飘入加速电场时的速度），加速后形成正离子束，以很高的速度沿同一方向从处喷出舱室，由此对卫星产生推力。处为一个可以喷射电子的装置，将在电离过程中产生的电子持续注入由处喷出的正离子束中，恰好可以全部中和带正电的离子。在对该离子推进器做地面静态测试时，若BC间的加速电压为U，正离子被加速后由处喷出时形成的等效电流大小为，产生的推力大小为。已知每个正离子的质量为，每个电子的电荷量为。求：
（1）单位时间内从处注入的电子数；
（2）正离子的电荷量；


参考答案
一、单项选择（本题共14小题，每小题3分，共42分）
1. 下列物理量中， 属于标量的是（　　）
A. 动量 B. 冲量 C. 磁感应强度 D. 磁通量
【答案】D
【解析】
【详解】动量、冲量、磁感应强度都是矢量，磁通量没有方向，是标量。
故选D。
2. 如图所示，、、是匀强电场中同一平面上的三个点，各点的电势分别为，，，则在下列各示意图中能表示该电场强度方向的是（ ）
A. B.
C. D.
【答案】D
【解析】
【分析】
【详解】各点电势，，，则两点连线的线段分三等分，则取点的电势为，因此点与点的连接为等势面，那么与连线垂直的即为电场线。由于，，，又因为电势沿着电场线降低，所以方向指向右下方。
故选D。
3. 下列各运动中动量变化率不相等的是（　　）
A. 匀速圆周运动 B. 匀变速直线运动 C. 自由落体运动 D. 平抛运动
【答案】A
【解析】
【详解】根据动量定理

则动量变化率

A．匀速圆周运动受到的合力大小相等方向指向圆心，是变力，动量的变化率变化，A正确；
B．匀变速直线运动加速度恒定不变，根据牛顿第二定律，合力恒定，动量的变化率不变，B错误；
CD．自由落体和平抛运动只受重力，是恒力，动量的变化率不变，CD错误。
故选A。
4. 如图所示，在光滑水平地面上有A、B两个木块，A、B之间用一轻弹簧连接。A靠在墙壁上，用力F向左推B使两木块之间的弹簧压缩并处于静止状态。若突然撤去力F，则下列说法中正确的是（　　）


A. 木块A离开墙壁前，A、B和弹簧组成的系统动量守恒，机械能也守恒
B. 木块A离开墙壁前，A、B和弹簧组成的系统动量不守恒，机械能也不守恒
C. 木块A离开墙壁后，A、B和弹簧组成的系统动量守恒，机械能也守恒
D. 木块A离开墙壁后，A、B和弹簧组成的系统动量守恒，但机械能不守恒
【答案】C
【解析】
【分析】
【详解】AB．若突然撤去力F，木块A离开墙壁前，墙壁对木块A有作用力，所以A、B和弹簧组成的系统动量不守恒，但由于A没有离开墙壁，墙壁对木块A不做功，所以A、B和弹簧组成的系统机械能守恒。故AB错误；
CD．木块A离开墙壁后，A、B和弹簧组成的系统所受合外力为零，所以系统动量守恒且机械能守恒。故C正确D错误。
故选C。
5. 用控制变量法可以研究影响平行板电容器电容的因素。设两极板正对面积为S，极板间的距离为d，静电计指针偏角为。实验中，极板所带电荷量不变，则（　　）

A. 保持S不变，增大，则θ变大 B. 保持S不变，增大，则θ变小
C. 保持不变，增大S，则θ变大 D. 保持不变，增大S，则θ不变
【答案】A
【解析】
【详解】AB．电容的决定式

当保持S不变，增大d时，电容减小，电容器的电量Q不变，由电容的定义式

分析可知板间电势差增大，则静电计指针的偏角θ变大，故A正确，B错误；
CD．电容的决定式

当保持d不变，增大S时，电容增大，电容器极板所带的电荷量Q不变，则由电容的定义式

分析可知板间电势差减小，静电计指针的偏角θ变小，故CD错误。
故选A。
6. 图中虚线是某电场中的一组等势线。两个带电粒子从P点均沿等势线的切线方向射入电场，粒子运动的部分轨迹如图中实线所示，若粒子仅受电场力的作用，下列正确的是（　　）

A. a点的电势比b点的电势低
B. 两个带电粒子电性可能相同
C. 粒子从P运动到a的过程中，电势能减少
D. 粒子从P运动到b的过程中，电势能增加
【答案】C
【解析】
【详解】A．无法确定电势高低，A错误；
B．轨迹向两侧弯曲，两个带电粒子电性一定相反，B错误；
CD．轨迹向电场力方向弯曲，粒子从P运动到a的过程中，电场力做正功，电势能减少，C正确；同理，粒子从P运动到b的过程中，电势能也减少，D错误。
故选C。
7. 如图所示是某电源路端电压与电流的关系图象，下面结论正确的是（）

A. 电源的电动势为6.0V
B. 电源的内阻为12Ω
C. 电源的短路电流为0.5A
D. 外电路接入了一个阻值是18Ω的电动机，电路中的电流一定为0.3A．
【答案】A
【解析】
【详解】试题分析：U-I图像的纵截距表示电路电流为零时，即处于断路时路端电压，此时路端电压等于电源电动势，故电源电动势为6.0V，A正确；图像的斜率表示内阻，故有，B错误；电源短路电流，即外电阻为零，路端电压为零时，所以短路电流，C错误；因为电动机是非纯电阻电路，所以不能根据欧姆定律计算，D错误；
考点：考查了U-I图像
【名师点睛】关键是理解图像的纵横截距，斜率所表示的含义，知道短路电流是外电路无电压时的电流，知道欧姆定律只适用于纯电阻电路，
8. 如图所示，电路中R1、R2均为可变电阻，电源内阻不能忽略．平行板电容器C的极板水平放置．闭合电键S，电路达到稳定时，带电油滴悬浮在两板之间静止不动． 如果仅改变下列某一个条件，油滴仍能静止不动的是( )

A. 增大R1的阻值 B. 增大R２的阻值
C. 增大两板间的距离 D. 断开电键S
【答案】B
【解析】
【详解】试题分析：以油滴为研究对象进行受力分析可知，油滴静止不动，所受电场力与重力平衡，即，现欲使油滴仍能处于平衡状态，则保证电场强度不发生变化即可，R1的电压不变即可，题中R2没有电流通过，故改变R2时对电路工作状态无影响，所以选项B正确、A错误；而增大两板间距离时，电场强度减小，油滴下落，所以选项C错误；断开电键S时，电容器与可变电阻构成闭合回路，电容器放电，油滴下落，所以选项D错误；
考点：闭合电路欧姆定律、平行板电容器
9. 质量为的小球以速度与质量为2kg的静止小球正碰，关于碰后的和下面可能正确的是（　　）
A. B.
C. D.
【答案】A
【解析】
【详解】碰撞前两球的总动量为

碰撞前总动能为

A．碰撞后总动量

碰撞后总动能为

系统机械能不增加，A正确；
B．碰撞后总动量

动量增大，B错误；
C．碰撞后总动量

动量增大，C错误；
D．碰撞后总动量

碰撞后总动能为

系统机械能增加，D错误。
故选A。
10. 如图所示，在光滑的水平地面上停放着质量为的装有圆弧槽的小车，现有质量也为的小球以的水平速度沿与切线水平的槽口向小车滑去，不计一切摩擦，则（　　）

A. 在相互作用的过程中，小车和小球组成的系统总动量守恒
B. 小球从右侧离开车后，对地将向右做平抛运动
C. 小球从右侧离开车后，小车的速度有可能大于
D. 小球从右侧离开车后，对地将做自由落体运动
【答案】D
【解析】
【详解】A．小球沿弧形槽上升过程，小车和小球组成的系统水平方向受合外力为零，则水平方向动量守恒，系统总动量不守恒，故A错误；
BCD．设小球离开小车时，小球的速度为，小车的速度为，整个过程中水平方向动量守恒

由机械能守恒得

联立解得


即小球与小车分离时二者交换速度，所以小球与小车分离后对地将做自由落体运动，故D正确，BC错误。
故选D。
11. 蹦极是一项制激的极限运动，如图运动员将一端固定的弹性长绳系在腰或现关节处， 从几十米高处跳下（忽略空气阻力）。在某次蹦极中质量为60kg的人在弹性绳绷紧后又经过2s人的速度减为零，假设弹性绳长为45 m，（g=10m/s2）。 下列说法正确的是（　　）

A. 绳在绷紧时对人的平均作用力大小为750 N
B. 运动员在向下运动的整个过程中重力冲量大于弹性绳作用力的冲量
C. 运动员在弹性绳绷紧后动量的改变量等于弹性绳的作用力的冲量
D. 运动员在向下运动的整个过程中重力冲量与弹性绳作用力的冲量大小相同
【答案】D
【解析】
【详解】A．绳在刚绷紧时，人的速度为

绳在绷紧的过程中，根据动量定理

解得

故A错误；
BD．运动员在向下运动整个过程中动量变化为零，根据动量定理，可知，重力的冲量和弹性绳的冲量大小相等，方向相反，故B错误D正确；
C．根据动量定理可知，运动员在弹性绳绷紧后动量的改变量等于弹性绳的作用力的冲量和重力的冲量的矢量和，故C错误。
故选D。
12. 有两根长直导线a、b互相平行放置，如图所示为垂直于导线的截面图。在图中所示的平面内，O点为两根导线连线的中点，M、N为两导线附近的两点，它们在两导线连线的中垂线上，且与O点的距离相等，若两导线中通有大小相等、方向相同的恒定电流I， 则关于线段M、N上各点的磁感应强度，下列说法中正确的是（　　）

A. M点和N点磁感应强度大小相等，方向相同
B. M点和N点的磁感应强度大小相等，方向相反
C. 在线段MN上各点的磁感应强度都不可能为零
D. 在线段MN上O点的磁感应强度方向向左
【答案】B
【解析】
【详解】AB．根据安培定则，M点和N点的磁感应强度大小相等，方向相反，A错误，B正确；
CD．根据安培定则，在线段MN上O点的磁感应强度为零，CD错误。
故选B。
13. 某些肿瘤可以用“质子疗法”进行治疗。在这种疗法中，质子先被某匀强电场加速到具有较高的能量，然后被引向轰击肿瘤，杀死其中的恶性细胞，如图所示。若质子的加速长度为d =4.0m，要使质子由静止被加速到v =1.0×107m/s，已知质子质量为m=1.67×10-27kg，质子电量为e＝1.60×10-19C，则下列说法不正确的是

A. 由以上信息可以推算该加速电场的电压
B. 由以上信息可以推算该加速电场的电场强度
C. 由以上信息不可以推算该质子加速后的电势能
D. 由以上信息可以判断出运动过程中质子所受电场力做正功，电势能增加
【答案】D
【解析】
【详解】A．根据动能定理可得：

该加速电场的电压为：

由此可以推算该加速电场的电压，故A不符合题意；
B．根据可得该加速电场的电场强度：

由此推算该加速电场的电场强度，故B不符合题意；
CD．运动过程中，根据动能定理可得质子所受电场力做正功，电势能减小，由于不知初始时刻的电势能，所以不可以推算该质子加速后的电势能，故C不符合题意，D符合题意；
故选D。
14. “引力弹弓效应”是指在太空运动的探测器，借助行星的引力来改变自己的速度。当探测器分别从行星运动的反方向接近行星，因引力作用改变了速度。如图所示，设行星运动的速度为u，探测器的初速度大小为v0，探测器在远离行星后速度大小分别为v1，探测器和行星虽然没有发生直接的碰撞，但是在行星的运动方向上，其运动规律可类比两个质量不同的钢球在同一条直线上发生的弹性碰撞。那么下列判断中正确的是（　　）

A. B.
C. D.
【答案】D
【解析】
详解】根据动量守恒定律

根据动量守恒定律

又因为

解得

故选D。
二、实验题（共18分）
15. 在“测量金属丝的电阻率”的实验中。

图甲
（1）用螺旋测微器测量金属丝直径，示数如图甲所示，则金属丝直径的测量值d=________。
（2）在设计测量金属丝电阻的实验电路时需要思考两个问题：
①如何选择电流表的接法？如图乙所示，某同学采用试触的方法，让电压表的一端接在A点，另一端先后接到B点和C点。他发现示数有明显变化，而电流表示数没有明显变化据此应该选择电流表________（填写“内接”或“外接”）的电路。
②如何选择滑动变阻器的接法？已知待测金属丝的电阻约为20Ω，实验室提供的滑动变阻器的最大阻值为，电源电动势为，需要选择滑动变阻器的_______（填写“分压式”或“限流式”）接法。

图乙
【答案】 ①. 0.125-0.129 ②. 外接 ③. 分压式
【解析】
【详解】（1）[1] 金属丝直径

（2）[2] 因为电压表示数有明显变化，而电流表示数没有明显变化，所以电压表分流不明显，则采用电流表外接。
（3）[3] 因为滑动变阻器的阻值比待测电阻的阻值小很多，采用限流接法起到调节作用不明显，所以滑动变阻器采用分压式接法
16. 某学习小组用如图所示的实验装置验证动量守恒定律（）。
(1)实验中必须要求的条件是___________。
A．斜槽轨道尽量光滑以减少误差
B．斜槽轨道末端的切线必须水平
C．入射球和被碰球的质量必须相等，且大小相同
D．入射球每次必须从轨道的同位置由静止释放
(2)图中0点是小球抛出点在地面上的垂直投影。实验时，先让入射球m1多次从斜轨上位置静止释放，找到其平均落地点的位置P。测量平抛射程OP，然后把被碰小球m2静置于水平轨道的末端，再将入射球m1从斜轨上位置静止释放，与小球m2相碰。并重复多次。则以下说法正确的是（ ）


A．为了完成该实验还需要用天平测量两个小球的质量m1、m2
B．为了完成该实验还需要分别找到m1、m2相碰后平均落地点的位置M、N并测量平抛射程OM、ON
(3)为了验证碰撞前后动量守恒，该同学只需验证表达式___________（用所测量的量表示）
若要判断两球是否是弹性碰撞，则该同学还需验证的表达式为：___________（用所测量的量表示）
(4)该学习小组又用气垫导轨做验证动量守恒定律的实验， 将A、B两滑块在一水平长直气垫导轨上相碰，用频闪照相机分别在 ， ， ，时刻内光拍照，摄得如图所示照片，其中B像有重叠，已知x轴上单位长度为L， ， ；向右为正方向。若碰前B静止，则碰撞发生时刻，碰后的动量为___________（用L、m、Δt表示）。


【答案】 ①. BD ②. AB ③. ④. ⑤.
【解析】
【详解】(1)[1] A．小球每次运动的摩擦力相同，斜槽轨道没有必要光滑，A错误；
B．斜槽轨道末端的切线必须水平，保证小球做平抛运动，B正确；
C．为了防止入射球弹回，入射球的质量必须大于被碰球的质量，且大小相同，C错误；
D．入射球每次必须从轨道的同位置由静止释放，保证每次平抛的初速度相同，D正确。
故选BD。
(2)[2]根据平抛运动


解得

根据动量守恒定律

根据上式



解得

A．为了完成该实验还需要用天平测量两个小球的质量m1、m2，A正确；
B．为了完成该实验还需要分别找到m1、m2相碰后平均落地点的位置M、N并测量平抛射程OM、ON，B正确。
故选AB。
(3)[3]为了验证碰撞前后动量守恒，该同学只需验证表达式

[4]根据机械能守恒定律




解得

若要判断两球是否是弹性碰撞，则该同学还需验证的表达式为

(4)[5]由于碰前B静止，碰撞发生在处，因此，碰前A的运动时间为2.5Δt，碰后B向右运动了L所用时间为0.5Δt，B碰后的速度为

碰后B的动量为

三、计算论证题（共40分，每题10分）
17. 如图所示，光滑水平面上静止着质量为刚性小球，小球与水平轻质弹簧相连，另有一质量为=的刚性小球以速度向右运动，并与弹簧发生相互作用，两球半径相同，求：
（1）弹簧压缩最短时两球的速度；
（2）弹簧弹性势能的最大值；
（3）弹簧第一次恢复原长时，m1、m2两球的速度大小。

【答案】（1）；（2）；（3），
【解析】
【详解】（1）根据动量守恒定律，有

且有
，
联立解得

故弹簧压缩最短时两球的速度为。
（2）当弹簧压缩到最短时，弹簧的弹性势能达到最大值，由能量守恒有

解得

故弹簧弹性势能的最大值为。
（3）从m1与弹簧接触到弹簧第一次恢复原长，整个过程两球相当于发生弹性碰撞，则有
，
联立解得
，
故m1、m2两球的速度大小分别为和。
18. 如图所示，B是放在光滑的水平面质量为m的一块木板，物块A（可看成质点）质量为m，与木板间的动摩擦因数为μ，最初木板B静止，物块A以水平初速度v0滑上木板，木板足够长，（重力加速度为g），求：
(1)说明A和B的运动情况，并求出木板B的最大速度的大小；
(2)从刚滑上木板到A、B速度刚好相等的过程中，物块A所发生的位移大小；
(3)若物块A恰好没滑离木板B，则木板至少多长？

【答案】(1) A做匀减速直线运动，B做匀加速直线运动，当二者速度相等时共同做匀速直线运动，；(2) ；(3)
【解析】
【详解】(1)在摩擦力作用下，A做匀减速直线运动，B做匀加速直线运动，当二者速度相等时共同做匀速直线运动，此时B速度v最大。根据动量守恒定律

解得

(2)根据动能定理

解得

(3)根据能量守恒定律

解得

19. 如图所示，较长的曲面与水平桌面平滑连接，将m1、m2之间的轻弹资压缩后用细线连接，静置于水平桌面上，弹簧与两物体不拴连。现将细线烧断，弹簧将两物体弹开，m2离开弹簧后从右边飞出，m1冲上曲面。已知桌面高为h， m2平抛的水平射程为， ，不计一切摩擦，重力加速度为g，求：
(1) m2离开弹簧时的速度大小；
(2) m1上升到曲面最高点时距桌面的高度H；
(3)弹簧的最大弹性势能。

【答案】(1) ；(2) ；(3)
【解析】
【详解】(1) m2离开弹簧后做平抛运动


解得

(2) 根据动量守恒定律

解得

根据机械能守恒定律


(3)根据能量守恒定律

解得

20. 卫星在一定高度绕地心做圆周运动时，由于极其微弱的阻力等因素的影响，在若干年的运行时间中，卫星高度会发生变化（可达之多），利用离子推进器可以对卫星进行轨道高度、姿态的调整。下图是离子推进器的原理示意图：将稀有气体从端注入，在处电离为带正电的离子，带正电的离子飘入电极之间的匀强加速电场（不计带正电的离子飘入加速电场时的速度），加速后形成正离子束，以很高的速度沿同一方向从处喷出舱室，由此对卫星产生推力。处为一个可以喷射电子的装置，将在电离过程中产生的电子持续注入由处喷出的正离子束中，恰好可以全部中和带正电的离子。在对该离子推进器做地面静态测试时，若BC间的加速电压为U，正离子被加速后由处喷出时形成的等效电流大小为，产生的推力大小为。已知每个正离子的质量为，每个电子的电荷量为。求：
（1）单位时间内从处注入的电子数；
（2）正离子的电荷量；

【答案】（1）；（2）
【解析】
【详解】（1）根据电荷守恒

解得

（2）设正离子的电荷量为q，单位时间内射出的正离子个数为N，由动量定理有

根据动能定理

根据电流的定义

联立解得