人教版高一下学期物理期末复习模拟试卷——动量守恒定律

高一下学期期末复习模拟试卷——动量守恒定律 一、单选题 1．大小为F、方向与水平面夹角为θ的恒力作用在物体上，如图所示，由于水平面对物体的摩擦力较大，物体没有被拉动。在时间t内，拉力F对物体的冲量大小为（　　） A．0 B．Ft C．Ftcos θ D．Ftsin θ 2．1998年6月18日，清华大学对富康轿车成功地进行了中国轿车史上的第一次碰撞安全性实验．在碰撞过程中，关于安全气囊对驾驶员保护作用的说法正确的是 A．减小了驾驶员的动量变化量 B．减小了驾驶员的动量变化率 C．减小了驾驶员受到撞击力的冲量 D．延长了撞击力的作用时间，从而使得驾驶员的动量变化量更大 3．物体在恒定的合力作用下做直线运动，在时间t1内动能由零增大到E1，在时间t2内动能由E1增加到2E1，设合力在时间t1内做的功为W1、冲量为I1，在时间t2内做的功为W2、冲量为I2，则(　　) A．I1<I2 B．I1>I2 C．W1 >W2 D．W1 <W2 4．水火箭是利用反冲原理制作的趣味玩具，瓶内有高压气体和一定量的水。总质量为M的水火箭，由静止沿竖直方向发射，在极短的时间内将内部质量为m的水以速度向下喷出，箭体上升的最大高度为h，重力加速度大小为g，忽略空气阻力。下列说法正确的是（　　） A．瓶内高压气体对箭体做正功 B．喷水后瞬间，箭体的速度大小为 C．箭体上升的最大高度为 D．整个过程中，箭体与水组成的系统机械能守恒 5．《加油向未来》是中央电视台推出的科学实验节目。在某期节目中有这样一个实验，主持人撒贝宁手拿两个球，使两个球的球心在一条竖直线上，从高处由静止释放，观察小球弹起的高度。假设远大于两球的半径，下面篮球的质量是上面小球的3倍，所有碰撞皆为弹性碰撞，且碰撞时间极短，不考虑空气阻力的影响。则小球弹起的高度为（　　） A． B． C． D． 6．如图所示，某同学将一排球竖直向上垫起，一段时间后，排球又回到抛出点；整个过程中，排球所受空气阻力大小与速率成正比，下列选项正确的是（　　） A．上升过程与下降过程合外力对排球的冲量大小相等 B．上升过程与下降过程空气阻力对排球做的功大小相等 C．排球的加速度先减小后增大 D．排球的加速度一直减小 7．如图所示，质量均为2m的木块A、B并排放在光滑水平面上，A上固定一根轻质细杆，轻杆上端的小钉（质量不计）O上系一长度为L的细线，细线的另一端系一质量为m的小球C，现将C球的细线拉至水平，由静止释放，下列说法正确的是（　　） A．小球C摆动过程中，木块A和小球C组成的系统动量守恒 B．小球C摆到左侧最高点时，两木块刚好开始分离 C．C球由静止释放到第一次经过最低点的过程中，木块A的位移大小为 D．两木块刚分离时小球C的速度大小为，方向向左 二、多选题 8．如图所示，不可伸长的轻绳一端悬挂在天花板上的O点，另一端系着小球，小球在水平面内做匀速圆周运动。不计空气阻力，则（　　） A．小球运动半周的过程中，合力的功为零 B．小球运动半周的过程中，速度的变化量为零 C．小球运动一周的过程中，合力的冲量为零 D．小球运动一周的过程中，重力的冲量为零 9．如图所示，光滑水平面上两小车中间夹一压缩了的轻弹簧，两手分别按住小车，使它们静止，对两车及弹簧组成的系统，下列说法中不正确的是（　　） A．两手同时放开后，系统总动量为零 B．先放开右手，后放开左手后，系统总动量不为零，且方向向左 C．先放开左手，后放开右手后，系统总动量不为零，且方向向左 D．无论先放哪只手，系统机械能都守恒 10．长为L质量为M的木板车停在光滑的水平面上，质量为m的人站立在木板车的左端，当人从左端走到右端的过程中，下列说法正确的是（　　） A．人相对平板车位移为L B．人相对地面位移为L C．车处于静止状态 D．车相对地面位移为 三、实验题 11．在第四次“天宫课堂”中，航天员演示了动量守恒实验．受此启发，某同学用如图甲所示的装置“验证动量守恒定律”，部分实验步骤如下： (1)用螺旋测微器测P、Q上固定的遮光条宽度分别为和．测示数如图乙所示，其读数为 ； (2)在调节气垫导轨水平时，开启充气泵，将其中一个滑块轻放在导轨中部后，发现它向右加速运动。此时，可以调节左支点使其高度 （选填“升高”或“降低”），直至滑块能静止在导轨上。 (3)用天平测得、的质量（含遮光条）分别为和。实验时，将两个滑块压缩轻弹簧后用细线栓紧，然后烧断细线，轻弹簧将两个滑块弹开，测得它们通过光电门的时间分别为、。则动量守恒应满足的关系式为 （用、、、、、表示）。 12．如图所示，用图示装置做验证动量守恒定律的实验，调整好装置后，先将a球从斜槽轨道上某标记点处由静止开始滚下，在水平地面上的记录纸上留下压痕，重复10次；再把同样大小的b球放在斜槽轨道末端水平段的最右端附近静止，让a球仍从原标记点处由静止开始滚下，和b球相碰后，两球分别落在记录纸的不同位置处，重复10次。 (1)若入射小球质量为，半径为；被碰小球质量为，半径为，为完成实验需满足（    ） A．， B．， C．， D．， (2)以下是本实验需要完成的必要步骤是______。（填选项前的符号） A．用天平测量两个小球的质量、 B．测量抛出点距地面的高度H C．斜槽轨道的斜面必须是光滑的 D．测量平抛射程、、 (3)按照本实验方法，验证动量守恒的表达式是 （用、、、、表示）；若碰撞是弹性碰撞，表达式是 （用、、表示）。 四、解答题 13．如图，一物体静止在水平地面上，受到与水平方向成角的恒定拉力作用时间后，物体仍保持静止。现有以下看法： A．物体所受拉力的冲量方向水平向右 B．物体所受拉力的冲量大小是 C． 物体所受摩擦力的冲量大小为0 D．物体所受合力的冲量大小为0 你认为这些看法正确吗？请简述你的理由。 14．一个光滑的圆弧轨道AB固定不动，半径为，对应的圆心角为，B端的切线水平。轨道右侧的光滑水平面上放置一个质量为的平直木板（不固定），木板与圆弧轨道的B端平滑对接（不粘连）。木板右端安装有一根轻弹簧，弹簧初始时处于原长状态（原长小于木板长度）。一个质量也为的物块（可视为质点）从A点由静止滑下，经B点后滑上木板。物块与木板上的弹簧作用后，恰好回到木板的左端与木板相对静止。木板上表面与物块间的摩擦因数为，弹簧始终未超过弹性限度。重力加速度，求： （1）物块到达B点瞬时速度的大小； （2）物块在B点处受到圆弧轨道支持力的大小； （3）此过程中弹簧的最大弹性势能。 15．斯诺克是一种台球运动，越来越受到人们的喜爱。斯诺克本身的意思是“阻碍、障碍”，所以斯诺克台球有时也被称为障碍台球，打球过程中可以利用球来作障碍迫使对方失误，而且作障碍是每个职业斯诺克球手都必须掌握的一种技术。假设光滑水平面一条直线上依次放8个质量均为m的弹性红球，质量为1.5m的白球以初速度v0与8号红球发生弹性正碰，求8号红球最终的速度大小。 试卷第1页，共3页 试卷第1页，共3页 学科网（北京）股份有限公司 《2025年6月10日高中物理作业》参考答案 题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 答案 B B B A A D C AC BC AD 1．B 【详解】根据冲量的定义可得 故ACD错误，B正确。 故选B。 2．B 【分析】分析碰撞前后的动量变化关系，明确动量变化率的变化，再根据动量定理分析冲击力的变化； 【详解】在碰撞过程中，人的动量的变化量是一定的，而用安全气囊后增加了作用的时间，根据动量定理可知，可以减小驾驶员受到的冲击力，即减小了驾驶员的动量变化率，故B正确，A、C、D错误； 故选B． 3．B 【详解】AB．动量与动能的关系式为 则由动量定理得 ， 则I1＞I2，故A错误，B正确； CD．根据动能定理得 W1=E1-0=E1，W2=2E1-E1=E1 则W1=W2，故CD错误。 故选B。 4．A 【详解】A．高压气体对火箭箭体做正功，故A正确； B．喷水时间极短，可以认为喷水过程中动量近似守恒，有 可得喷水后火箭速度大小为 故B错误； C．喷水后，火箭做竖直上抛运动，由机械能守恒得 得箭体上升的最大高度为 故C错误； D．瓶内气体内能转化为水、火箭的机械能，故机械能不守恒，故D错误。 故选A。 5．A 【详解】设上面小球的质量为m，则下面篮球的质量为3m，两球自由下落h时的速度均为 篮球落地后速度瞬间反向，大小不变，碰撞后小球、篮球的速度分别为v1、v2，以向上为正方向，由动量守恒及能量守恒分别可得 联立解得 故小球弹起的高度为 A正确。 故选A。 6．D 【详解】A．上升过程中，根据动量定理可得 下降过程中 由于整个过程中空气阻力做负功，故 则 故A错误； B．上升过程根据动能定理可得 下降过程中 故 故B错误； CD．对排球进行受力分析，在上升过程中的重力和阻力方向相同，速度逐渐减小，则阻力逐渐减小，根据牛顿第二定律有 可知加速度逐渐减小；下降过程中重力和阻力方向相反，根据牛顿第二定律可知，排球做加速运动，速度会逐渐增大，所受的空气阻力也会逐渐增大，根据牛顿第二定律有 可知加速度逐渐减小，故C错误，D正确。 故选D。 7．C 【详解】A．根据题意可知，小球C摆动过程中，木块A和小球C组成的系统所受外力之和不为零，则木块A和小球C组成的系统动量不守恒，故A错误； BD．根据题意可知，木块A、B和小球C组成的系统，在小球C摆动过程中，机械能守恒、由于水平方向上不受外力，则水平方向上，系统的动量守恒，设C球第一次到达最低点时的速度大小为，木块A、B共速的大小为，取水平向左为正方向，由动量守恒定律有 由机械能守恒定律有 解得 此后，木块A受到绳子向左的拉力，木块A、B分离，故BD错误； C．由于水平方向上不受外力，则水平方向上，系统的动量守恒，设C球第一次到达最低点时的速度大小为，木块A、B共速的大小为，木块A的位移大小为，取水平向左为正方向，由动量守恒定律有 则有 可得 解得 故C正确。 故选C。 8．AC 【详解】A．动能一直不变，所以合力的功始终为零，故A正确； B．小球做匀速圆周运动，速度大小不变，方向始终在改变，运动半周的过程中速度变化量为 所以速度变化量不为零，故B错误； C．小球运动一周的过程中，小球动量的改变量为零，所以合力的冲量为零，故C正确； D．重力的冲量始终不为零，故D错误。 故选AC。 9．BC 【详解】A．两手同时放开后，由于系统所受合外力为零，系统满足动量守恒，则系统总动量为零，故A正确，不满足题意要求； B．先放开右手，可能出现右边汽车先向右运动到弹簧伸长最大后，再向左回到压缩位置，所以之后放开左手瞬间，弹簧可能处于伸长状态、压缩状态，右边汽车可能速度向右，也可能速度向左，甚至可能速度刚好为零，故两手都放开后，系统的总动量可能向右，也可能向左，甚至可能为零，故B错误，满足题意要求； C．先放开左手，可能出现左边汽车先向左运动到弹簧伸长最大后，再向右回到压缩位置，所以之后放开右手瞬间，弹簧可能处于伸长状态、压缩状态，左边汽车可能速度向左，也可能速度向右，甚至可能速度刚好为零，故两手都放开后，系统的总动量可能向左，也可能向右，甚至可能为零，故C错误，满足题意要求； D．无论先放哪只手，手对汽车总是不做功，系统机械能都守恒，故D正确，不满足题意要求。 故选BC。 10．AD 【详解】设人相对地面的位移为x1，车相对地面的位移为x2，由动量守恒定律得 解得 AD正确，BC错误。 故选AD。 11．(1)6.860（6.858-6.862） (2)降低 (3) 【详解】（1）螺旋测微器的精确值为，由图乙可得 （2）在调节气垫导轨水平时，开启充气泵，将其中一个滑块轻放在导轨中部后，发现它向右加速运动，可知此时左端高，右端低，可以调节左支点使其高度降低，直至滑块能静止在导轨上。 （3）两滑块被弹簧弹开后的速度分别为， 若动量守恒，则有 联立可得动量守恒应满足的关系式为 12．(1)C (2)AD (3) 【详解】（1）为了保证碰撞后入射小球不反弹，需要满足；为了保证两球发生对心正碰，需要满足。 故选C。 （2）设碰撞前瞬间入射小球的速度为，碰撞后瞬间入射小球和被碰小球的速度分别为、，根据动量守恒可得 由于两小球做平抛运动下落高度相同，在空中运动的时间相同，则有 ，， 联立可得 可知本实验需要用天平测量两个小球的质量、，测量平抛射程、、。 故选AD。 （3）[1]根据（2）问分析可知，验证动量守恒的表达式是 [2]若碰撞是弹性碰撞，根据机械能守恒可得 又 联立可得 则有 可得表达式为 13．A．错误，物体所受拉力的冲量方向与F相同；B．错误，物体所受拉力的冲量大小是；C． 错误，物体所受摩擦力的冲量大小为；D．正确，物体所受合力为零，所以物体所受合力的冲量大小为0 【详解】A．根据冲量 物体所受拉力的冲量方向与F相同，A错误； B．物体所受拉力的冲量大小是，B错误； C．物体处于平衡状态，则有 则物体所受摩擦力的冲量大小为 C错误； D．物体所受合力为零，所以物体所受合力的冲量大小为0，D正确。 14．（1）；（2）；（3） 【详解】（1）根据题意，物块由A到B，由机械能守恒定律有 解得 （2）在B点，由牛顿第二定律有 解得 （3）根据题意可知，物块的合力始终与木板的合力等大反向，由牛顿第二定律可知，两者加速度始终等大反向，故两者的速度变化量等大反向，设大小为 ，物块回到左端时与木板共速，有 解得 共同速度为 设物块在木板上相对路程为s，由能量守恒知 解得 由动量守恒定律可知，弹簧压缩量最大时物块与木板共速仍为 由能量守恒知 解得 15． 【详解】由题意知，光滑水平面一条直线上依次放8个质量均为m的弹性红球，质量为1.5m的白球以初速度v0与8号红球发生弹性正碰； 根据一动碰一静的弹性碰撞特点可知       得 每碰撞一次白球的速度变为原来的 而8号球每次将速度传给右侧球，故白球与8号球碰撞7次后，白球速度 此时8号球速度为零，根据动量守恒和能量守恒有 解得，8号红球最终的速度大小为 $$