(教参)单元素养检测卷(一) 动量守恒定律-【精彩三年】2023-2024学年新教材高中物理选择性必修第一册课程探究与巩固教师用书word+课件PPT（人教版，浙江专用）

单元素养检测卷(一)(见学生用书P143) [时间：90分钟　满分：100分] 一、选择题Ⅰ(本题共13小题，每小题3分，共39分。每小题列出的四个备选项中，只有一个是符合题目要求的，不选、多选、错选均不得分) 1．一个不稳定的原子核质量为M，处于静止状态。放出一个质量为m的粒子后反冲，已知原子核反冲的动能为E0，则放出的粒子的动能为(　A　) A. B. E0 C. E0 D. E0 解析：核反应过程系统动量守恒，以放出粒子的速度方向为正方向，由动量守恒定律得p粒子－p原子核＝0，原子核的动能E0＝，粒子的动能E＝，解得E＝，故A正确，B、C、D错误。 2．如图所示，在水平地面上A、B两个木块用轻弹簧连接在一起，质量分别为2m、3m，静止时弹簧恰好处于原长。一质量为m的木块C以速度v0水平向右运动并与木块A相撞，不计一切摩擦，弹簧始终处于弹性限度内，则碰后弹簧的最大弹性势能不可能为(　A　) A. mv B. mv C. mv D. mv 解析：当C与A发生弹性正碰时，根据动量守恒定律和能量守恒定律有mv1＋2mv2＝mv0，mv＋×(2m)v＝mv，联立解得v2＝v0；当A、B速度相等时弹簧的弹性势能最大，设共同速度为v，以A的初速度方向为正方向，则由动量守恒定律得(2m＋3m)v＝2mv2，得v＝v0，由功能关系可知，弹簧的最大弹性势能为Ep＝×(2m)v－×(5m)v2，解得Ep＝mv。当C与A发生完全非弹性正碰时，根据动量守恒定律有mv0＝3mv′1；当A、B、C速度相等时弹簧的弹性势能最大，设共同速度为v′，则由动量守恒定律得3mv′1＝6mv′，由功能关系可知，弹簧的最大弹性势能为Ep＝×(3m)v′－×(6m)v′2，解得Ep＝mv。由此可知碰后弹簧的最大弹性势能范围是mv≤Ep≤mv，故A正确，B、C、D错误。 3．质量为m的某质点仅在恒力F1作用下从A点由静止出发，当其速度为vm时立即将F1改为相反方向的恒力F2，质点总共经历时间t运动至B点刚好停下。若该质点以速度v匀速通过A、B两点时，其经历的时间也为t，则(　A　) A. 无论F1、F2为何值，vm均为2v B. 随着F1、F2的取值不同，vm可能大于2v C. F1、F2的冲量大小不相等 D. F1、F2的冲量一定大小相等，方向相同 解析：质点在恒力F1和F2作用下运动时，有sAB＝t1＋t2＝(t1＋t2)＝t，当质点匀速运动时，有sAB＝vt，联立解得vm＝2v，故A正确，B错误；对恒力F1和F2的冲量，有I1＝F1t1＝mvm－0，I2＝F2t2＝0－mvm，故冲量大小相等，方向相反，故C、D错误。 4．如图所示，在光滑水平面上停放着一辆小车，小车的光滑四分之一圆弧轨道在最低点与水平轨道相切。在小车的右端固定一轻弹簧，一小球从圆弧轨道上某处由静止释放。①若水平轨道光滑，当弹簧第一次被压缩至最短时，小车的速度大小为v1，弹簧的弹性势能为Ep1；②若水平轨道粗糙，当弹簧第一次被压缩至最短时，小车的速度大小为v2，弹簧的弹性势能为Ep2。则(　B　) A. v1＜v2，Ep1＝Ep2 B. v1＝v2，Ep1>Ep2 C. v1＞v2，Ep1>Ep2 D. v1＞v2，Ep1<Ep2 解析：小车质量记为M，小球质量记为m。若水平轨道光滑，对于小车、小球和弹簧组成的系统，在水平方向上所受合力为0，故系统在水平方向动量守恒，当小车与小球共速时，弹簧压缩至最短，根据动量守恒定律，有(m＋M)v1＝0，解得v1＝0，由机械能守恒定律有mgh＝Ep1。若水平轨道粗糙，对于小车、小球和弹簧组成的系统，在水平方向上所受合力依然为0，故系统在水平方向动量守恒，当小车与小球共速时，弹簧压缩至最短，根据动量守恒定律有(m＋M)v2＝0，解得v2＝0，故v1＝v2。水平轨道粗糙，系统因摩擦而生热，故机械能不守恒，由能量守恒定律有mgh－Q＝Ep2，故Ep1＞Ep2，故B正确，A、C、D错误。 5．质量为m的运动员从下蹲状态竖直向上起跳，经过时间t，身体伸直并刚好离开地面，离开地面时速度为v。在时间t内(　D　) A. 地面对他的平均作用力为mg B. 地面对他的平均作用力为 C. 地面对他的平均作用力为m D. 地面对他的平均作用力为m 解析：人的速度原来为0，起跳后变为v，则由动量定理可得(－mg)t＝mv，解得＝m，故选D。 6．如图所示，箱子放在水平地面上，箱内有一质量为m的铁球以速度v向左壁碰去，来回碰几次后停下来，而箱子始终静止，则整个过程中(　D　) A. 铁球对箱子的冲量为0 B. 铁球和箱子受到地面的冲量为0 C. 箱子对铁球的冲量为mv，方向向右 D. 地面摩擦力对箱子的冲量为mv，方向向右 解析：选铁球为研究