第一章 动量守恒定律（单元测试·提升卷）物理人教版2019选择性必修第一册

………………○………………外………………○………………装………………○………………订………………○………………线………………○……………… ………………○………………内………………○………………装………………○………………订………………○………………线………………○……………… 此卷只装订不密封 ………………○………………内………………○………………装………………○………………订………………○………………线………………○……………… ………………○………………外………………○………………装………………○………………订………………○………………线………………○……………… … 学校：______________姓名：_____________班级：_______________考号：______________________ 2025-2026学年高二年级选择性必修一物理单元检测卷 第一章·素养提升 建议用时：75分钟，满分：100分 第Ⅰ卷 选择题 一．选择题（本题共10小题，共46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，每小题4分，8~10题有多项符合题目要求，全部选对得6分，选对但不全的得3分，有选错或不答得0分。） 1．质量为的物块在水平力的作用下由静止开始在水平地面上做直线运动，与时间的关系如图所示。已知物块与地面间的动摩擦因数为0.2，重力加速度。则（   ） A．时物块的动量为 B．时物块的动量为零 C．时物块回到初始位置 D．时间内对物块所做的功为 2．2025年4月12日，北京遭遇近十年来罕见大风天气，局部地区达到14级大风，人能抵御大风等级与体重的关系如图，小付查阅资料：本次局部风速达40m/s，空气密度约为，一名质量60kg的中学生直立正对风时挡风面积约为，请估算风对人的作用力约为多少（风吹到人后速度减为零）（　　） A．848N B．944N C．1344N D．1648N 3．如图甲所示，在光滑水平面上的两个小球、发生一维碰撞，如图乙所示为两小球碰撞前后的图像。已知小球的质量为0.3kg，由此可以判断（　　） A．碰前做匀加速直线运动 B．碰前做匀速直线运动 C．小球的质量为0.9kg D．碰撞过程为非弹性碰撞 4．2023年4月15日，神舟十五号航天员乘组进行了第四次出舱活动。如图所示，假设一航天员在距离空间站舱门为d的位置与空间站保持相对静止，某一时刻航天员启动喷气背包返回空间站，压缩气体通过横截面积为S的喷口以相对空间站的速度v向后持续喷出，若喷出的压缩气体密度恒为ρ，航天员连同整套舱外太空服的质量为M，不计喷出气体后航天员和装备总质量的变化，则下列说法正确的是 （　　） A．航天员此操作与弹性碰撞的原理相同 B．喷气过程中，航天员受到喷出气体的作用力恒为F =ρSv C．喷气过程中航天员相对空间站做加速度逐渐增大的加速运动 D．航天员到达空间站时相对空间站的速度为 5．如图是古代奥林匹克立定跳远的陶瓷画，图中的运动员手持一种负重物起跳，这可以使运动员跳得更远，现在我们来解释其中的原因。若某位运动员的质量为60，两手各持一个质量为3的负重物，在某次立定跳远练习过程中，起跳离地时速度大小为5，方向与水平方向成37°夹角，在最高点将两个负重物相对于地面速度为零扔出，忽略空气阻力。下列说法正确的是（　　） A．从起跳后到落地前的过程中，运动员和负重物组成系统的总动量和总机械能均守恒 B．与在最高点不扔出负重物相比，抛负重物时运动员在空中可以运动更长时间 C．与在最高点不扔出负重物相比，运动员可以多跳一段距离 D．与在最高点不扔出负重物相比，运动员落地时速率将增大0.4 6．离子推进器可以为宇宙飞船提供推力，其原理简化图如图所示，近乎静止的正离子在高压电场作用下，从针状电极A向环形电极B运动，期间撞击由中性粒子组成的推进剂，使推进剂加速向后喷出，从而向前推进飞船。在此过程中，下列说法正确的是（　　） A．中性粒子C附近电场强度比中性粒子D附近的小 B．电极A的电势高于电极B的电势 C．正离子与中性粒子组成的系统动量守恒，机械能也守恒 D．同一正离子的电势能在电极A附近比在电极B附近小 7．如图所示，某同学将乒乓球发球机正对着竖直墙面水平发射，两个完全相同的乒乓球a和b各自以不同的速度水平射出，碰到墙面时竖直下落的高度之比为。若不计阻力，下列对乒乓球a和b的判断正确的是（　　） A．碰墙前a和b的运动时间之比为 B．从发出到碰墙，a和b的动能变化量之比为 C．从发出到碰墙，a和b的动量变化量之比为 D．从发出到碰墙，a和b的动量变化率之比为 8．复杂的运动和相互作用过程可以通过分解的方法，一个方向一个方向分别研究，进而简化研究过程。台球在运动和撞击过程中，运动情况较为复杂。在不考虑球的转动和摩擦的情况下，可认为台球碰撞过程无机械能损失。如图所示，某次击球，球撞击质量相等且静止的球，使球直接进入中袋。两球相碰时，球的速度方向与两球心的连线成一定夹角。下列说法正确的是（　　） A．球对球做负功 B．球对球的冲量与球对球的冲量大小相等，方向相反 C．球的速度变化量与球的速度变化量方向不在同一直线上 D．两球碰撞后，球和球的速度相互垂直 9．2025年春节，我国产的烟花火遍全球，新的烟花研发设计层出不穷。现有某烟花筒的结构如图1所示，其工作原理为：点燃引线，引燃发射药燃烧发生爆炸，礼花弹获得一个竖直方向的初速度并同时点燃延期引线，当礼花弹到最高点时，延期引线点燃礼花弹并炸开形成漂亮的球状礼花。现假设某礼花弹在最高点炸开成a、b两部分，速度均为水平方向。炸开后a、b的轨迹图如图2所示。忽略空气阻力的作用，则（　　） A．a、b两部分落地时的速度大小之比为 B．a、b两部分的初动能之比为 C．从炸开到两部分落地的过程中，a、b两部分所受重力的冲量之比为 D．a、b两部分落地时的重力功率之比为 10．如图所示，静止在光滑水平面上的小车质量M=20kg。从水枪（位置固定不动）中喷出的水柱的横截面积S=10cm2，水的密度ρ=1.0×103kg/m3。若用水枪喷出的水从车后沿水平方向冲击小车的前壁，且冲击到小车前壁的水全部沿前壁流进小车中，当有质量m=5kg的水进入小车时，小车获得速度v=2m/s，以下正确的是（　　） A．水枪喷出水柱的速度大小为10m/s B．水枪喷出水柱的速度大小为8m/s C．此时小车的加速度大小为2.56m/s2 D．此时小车的加速度大小为3.2m/s2 第Ⅱ卷 非选择题 二、实验题：本题共2小题，共16分。 11．（8分）如图甲所示为“研究碰撞中动量守恒”的实验装置。实验时，先让质量为的小钢球A从斜槽上某一位置由静止开始运动，从轨道末端水平抛出，落到水平地面上P点，然后再把质量为的小钢球B放到轨道末端处于静止，再让小钢球A 从斜槽开始运动，在轨道末端与小钢球B发生对心碰撞，结果小球B落到水平地面上N点，小球A落到水平地面上的M 点。 (1)实验中，下列说法正确的是 。 A．斜槽一定要光滑 B．两球半径一定要相同。 C．两球质量关系一定要满足 (2)小球释放后落在复写纸上会在白纸上留下印迹，如图丙所示。多次实验后， 白纸上留下了7个印迹，如果用画圆法确定小球的落点P，图中画的三个圆最合理的是 （填字母代号）； (3)若某次实验时，  A、B两钢球落地点分布如图乙所示，M、P、N与O点（O点是水平轨道末端正下方的投影）距离分别为x₁、x₂、x₃，若满足关系式 （用 、表示），则该碰撞前后动量守恒。若还满足关系式 （用 表示），则说明该碰撞为弹性碰撞。 12．（8分）如图所示，某实验小组用气垫导轨、小球和轻质细线做验证动量守恒定律的实验，轻质细线一端固定，另一端拴住小球，小球静止时恰与滑块在同一水平导轨上，且小球与导轨不接触。重力加速度大小为，实验步骤如下： （1）用天平测出滑块（含挡光片）的质量为，小球的质量为； （2）用刻度尺测量悬点到小球球心的长度为，用游标卡尺测出挡光片的宽度如图乙所示，则挡光片的宽度 cm； （3）调节气垫导轨水平，给滑块一向右的瞬时速度，使滑块向右运动通过光电门，测出挡光时间为；滑块与小球发生碰撞后反弹，再次通过光电门，测出挡光时间和悬线偏离竖直方向的最大偏角，则碰后小球的速度大小为 （用、、表示）；若碰撞过程中系统动量守恒，则应满足的关系式为 （用题给字母表示）； （4）若碰撞过程中系统动量、机械能都守恒，则需要满足表达式 成立。 三、计算题：本题共3小题，共38分。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤。只写出最后答案的不能得分。有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位。 13．如图所示，甲、乙两小孩各乘一辆冰车在水平冰面上游戏。甲和他的冰车总质量为M，乙和他的冰车总质量也为M，游戏时，甲推着一个质量为m的箱子和他一起以的速度滑行，乙以同样大小的速度迎面滑来。为了避免相撞，甲突然将箱子沿冰面推给乙，箱子滑到乙处，乙迅速抓住。不计冰面摩擦： (1)若甲将箱子以速度推出，甲的速度变为多少； (2)设乙抓住迎面滑来的速度为的箱子后反向运动，乙抓住箱子后的速度变为多少； (3)若甲和他的冰车，乙和他的冰车总质量均为M＝55kg，箱子质量m＝10kg，，乙接住冰车后甲、乙恰好最后不相撞，则在该过程中，系统损失的机械能为多少？ 14．（10分）在传统制作糍粑的过程中，质量的木槌从某一高度自由落下，刚接触糍粑时的速度大小，木槌与糍粑的相互作用时间，重力加速度。 (1)求木槌刚接触糍粑时的动量大小。 (2)若打击糍粑后木槌速度变为且方向竖直向上，求此过程中糍粑对木槌的平均作用力大小。 (3)若在打击糍粑过程中，木槌还受到操作人员竖直向下的作用力，且打击后木槌静止，求木槌与糍粑相互作用的平均作用力大小； 15．（16分）如图所示，在竖直平面内一游戏装置由两个分离的轨道Ⅰ和Ⅱ组成，轨道Ⅰ固定在水平地面上，由水平直轨道AB，圆心为O1的螺旋圆形轨道BCD，水平直轨道DE和倾斜直轨道EF组成。轨道Ⅱ可按需要在水平面上平移后固定，由倾斜直轨道GH，圆心为O2的圆弧形轨道HIJ，倾斜直轨道JK组成，两个轨道的各部分均平滑连接。F、G、O2等高，除JK段外，其他各段均光滑。游戏开始，固定在A处的弹射装置将质量为m1=0.3kg的滑块1以初动能Ek水平射入轨道Ⅰ，滑块1顺利通过圆形轨道BCD后，与静止在DE段上，质量为m2的滑块2发生弹性碰撞，碰后滑块1的速度大小减为原来的一半，方向保持不变。滑块2滑上EF后从F处抛出，调节FG的间距x，使滑块2恰能从G点无碰撞地切入轨道Ⅱ，并保留在轨道Ⅱ内不离开，则游戏成功。已知圆形轨道BCD的半径R1=0.2m，圆弧轨道HIJ段的半径R2=1.0m，JK段的长度l=3.0m，EF、GH和JK段的倾角均为37°，滑块与JK间的动摩擦因数为μ=0.25，两个滑块都可视为质点，不计空气阻力。（sin37°=0.6） (1)若滑块1恰好不脱离圆形轨道BCD，求滑块1过最高点C时的速度大小vC以及它出射时的初动能Ek； (2)求滑块2的质量m2； (3)求游戏成功条件下，F、G的间距x与滑块1初动能Ek的关系（用Ek表示x）。 试题 第3页（共8页） 试题 第4页（共8页） 试题 第1页（共8页） 试题 第2页（共8页） 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $$ 2025-2026学年高二年级选择性必修一物理单元检测卷 第一章·素养提升 建议用时：75分钟，满分：100分 第Ⅰ卷 选择题 一．选择题（本题共10小题，共46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，每小题4分，8~10题有多项符合题目要求，全部选对得6分，选对但不全的得3分，有选错或不答得0分。） 1．质量为的物块在水平力的作用下由静止开始在水平地面上做直线运动，与时间的关系如图所示。已知物块与地面间的动摩擦因数为0.2，重力加速度。则（   ） A．时物块的动量为 B．时物块的动量为零 C．时物块回到初始位置 D．时间内对物块所做的功为 【答案】D 【详解】A．前两秒物块做匀加速直线运动，由牛顿第二定律有 解得 由运动学知识有末速度为 故时的动量大小为，A错误； B．末拉力反向，物块做匀减速直线运动，由牛顿第二定律有 解得 由运动学可知 即物块速度减为0的时刻为，B错误； C．由运动学知识可知前的位移为 后物块向反方向做匀加速直线运动，由牛顿第二定律有 加速大大小为 由运动学知识有 故时物块未回到初始位置，C错误； D．由功的定义可知时间内对物块所做的功为 联立解得，D正确。 故选D。 2．2025年4月12日，北京遭遇近十年来罕见大风天气，局部地区达到14级大风，人能抵御大风等级与体重的关系如图，小付查阅资料：本次局部风速达40m/s，空气密度约为，一名质量60kg的中学生直立正对风时挡风面积约为，请估算风对人的作用力约为多少（风吹到人后速度减为零）（　　） A．848N B．944N C．1344N D．1648N 【答案】C 【详解】设时间内射到人身上的空气质量为，人身上的挡风面积为S，则有 根据动量定理有 解得 代入数据得 故选B。 3．如图甲所示，在光滑水平面上的两个小球、发生一维碰撞，如图乙所示为两小球碰撞前后的图像。已知小球的质量为0.3kg，由此可以判断（　　） A．碰前做匀加速直线运动 B．碰前做匀速直线运动 C．小球的质量为0.9kg D．碰撞过程为非弹性碰撞 【答案】C 【详解】AB．由图乙可知，碰前做匀速直线运动，处于静止状态，故AB错误； C．碰前的速度大小 方向只有向右才能与相撞，故图乙中向右为正方向，由图乙可求出碰后和的速度分别为和 根据动量守恒定律有 解得 故C正确； D．碰撞过程中，系统损失的机械能 故碰撞过程为弹性碰撞，故D错误。 故选C。 4．2023年4月15日，神舟十五号航天员乘组进行了第四次出舱活动。如图所示，假设一航天员在距离空间站舱门为d的位置与空间站保持相对静止，某一时刻航天员启动喷气背包返回空间站，压缩气体通过横截面积为S的喷口以相对空间站的速度v向后持续喷出，若喷出的压缩气体密度恒为ρ，航天员连同整套舱外太空服的质量为M，不计喷出气体后航天员和装备总质量的变化，则下列说法正确的是 （　　） A．航天员此操作与弹性碰撞的原理相同 B．喷气过程中，航天员受到喷出气体的作用力恒为F =ρSv C．喷气过程中航天员相对空间站做加速度逐渐增大的加速运动 D．航天员到达空间站时相对空间站的速度为 【答案】D 【详解】A．航天员此操作的原理为反冲，系统机械能要增加，则与弹性碰撞的原理不相同，故A错误； B．设在极短的时间Δt内喷出的气体的质量为Δm，则Δm=ρSvΔt 设对压缩气体的作用力为F′，则对压缩气体，根据动量定理有F′Δt=Δmv 解得F′=ρSv2 由牛顿第三定律可知，喷气过程中，航天员受到喷出气体的作用力恒为F=F′=ρSv2，故B错误； CD．由于喷气过程中，气体的密度和速度恒定，且不考虑航天员和装备总质量的变化，所以航天员受力恒定，做初速度为零的匀加速直线运动。 根据牛顿第二定律有 F=Ma 由运动学公式有 2ad=v′2 解得航天员到达空间站时相对空间站的速度为，故C错误，D正确。 故选D。 5．如图是古代奥林匹克立定跳远的陶瓷画，图中的运动员手持一种负重物起跳，这可以使运动员跳得更远，现在我们来解释其中的原因。若某位运动员的质量为60，两手各持一个质量为3的负重物，在某次立定跳远练习过程中，起跳离地时速度大小为5，方向与水平方向成37°夹角，在最高点将两个负重物相对于地面速度为零扔出，忽略空气阻力。下列说法正确的是（　　） A．从起跳后到落地前的过程中，运动员和负重物组成系统的总动量和总机械能均守恒 B．与在最高点不扔出负重物相比，抛负重物时运动员在空中可以运动更长时间 C．与在最高点不扔出负重物相比，运动员可以多跳一段距离 D．与在最高点不扔出负重物相比，运动员落地时速率将增大0.4 【答案】C 【详解】A．从起跳后到落地前的过程中，运动员和负重物组成系统竖直方向受重力，所以总动量不守恒，另外运动员在最高点将两个负重物扔出的过程，是系统内力做功的过程，有其它形式的能转化为系统的机械能，系统的机械能增加，故A错误； B C．运动员在最高点将两个负重物相对于地面速度为零扔出的过程中，运动员获得一个水平方向的反冲力，速度会增大，运动员在空中运动的时间不变，跳得会更远，故B错误，C正确； D．运动员在最高点将两个负重物相对于地面速度为零扔出的过程中，根据水平方向动量守恒有 求得 落地时的速率为 所以，落地时速率增大了 故D错误。 故选C。 6．离子推进器可以为宇宙飞船提供推力，其原理简化图如图所示，近乎静止的正离子在高压电场作用下，从针状电极A向环形电极B运动，期间撞击由中性粒子组成的推进剂，使推进剂加速向后喷出，从而向前推进飞船。在此过程中，下列说法正确的是（　　） A．中性粒子C附近电场强度比中性粒子D附近的小 B．电极A的电势高于电极B的电势 C．正离子与中性粒子组成的系统动量守恒，机械能也守恒 D．同一正离子的电势能在电极A附近比在电极B附近小 【答案】B 【详解】A．电场线越密集的地方，场强越大，则中性粒子C附近电场强度比中性粒子D附近的大，故A错误； BD．正离子在高压电场作用下，从针状电极A向环形电极B运动，则电场方向向右，沿着电场线，电势逐渐降低，则电极A的电势高于电极B的电势，根据可知，正离子在电势高的位置电势能较大，则同一正离子的电势能在电极A附近比在电极B附近大，故B正确，D错误； C．碰撞期间动量守恒，机械能减小，故C错误； 故选B。 7．如图所示，某同学将乒乓球发球机正对着竖直墙面水平发射，两个完全相同的乒乓球a和b各自以不同的速度水平射出，碰到墙面时竖直下落的高度之比为。若不计阻力，下列对乒乓球a和b的判断正确的是（　　） A．碰墙前a和b的运动时间之比为 B．从发出到碰墙，a和b的动能变化量之比为 C．从发出到碰墙，a和b的动量变化量之比为 D．从发出到碰墙，a和b的动量变化率之比为 【答案】D 【详解】A．球在竖直方向上做自由落体运动，根据 解得 可得碰墙前a和b的运动时间之比为，故A错误； B．根据动能定理有 可得从发出到碰墙，a和b的动能变化量之比为，故B错误； C．根据动量定理有 可得从发出到碰墙，a和b的动量变化量之比为，故C错误； D．根据动量定理有 解得动量变化率为 故从发出到碰墙，a和b的动量变化率之比为，故D正确。 故选D。 8．复杂的运动和相互作用过程可以通过分解的方法，一个方向一个方向分别研究，进而简化研究过程。台球在运动和撞击过程中，运动情况较为复杂。在不考虑球的转动和摩擦的情况下，可认为台球碰撞过程无机械能损失。如图所示，某次击球，球撞击质量相等且静止的球，使球直接进入中袋。两球相碰时，球的速度方向与两球心的连线成一定夹角。下列说法正确的是（　　） A．球对球做负功 B．球对球的冲量与球对球的冲量大小相等，方向相反 C．球的速度变化量与球的速度变化量方向不在同一直线上 D．两球碰撞后，球和球的速度相互垂直 【答案】ABD 【详解】A．球撞击球，球动能减小，根据动能定理可知，球对球做负功，故A正确； B．球对球的作用力与球对球的作用力为一对作用力与反作用力，等大反向，由冲量公式可知球对球的冲量与球对球的冲量大小相等，方向相反，故B正确； C．根据动量定理可知，球的速度变化量方向为对球的冲量方向，球的速度变化量方向为球对球的冲量方向，则球的速度变化量与球的速度变化量方向在同一直线上，故C错误； D．设球碰撞前的速度为，与两球心连线的夹角为，将沿球心连线方向与垂直连线方向分解，可得， 两球碰撞时，作用力沿球心连线方向，由动量守恒可得 由能量守恒可得 且 解得， 故碰撞后球仅有垂直球心连线速度，球速度方向为沿球心连线方向，故两球碰撞后，球和球的速度相互垂直，故D正确。 故选ABD。 9．2025年春节，我国产的烟花火遍全球，新的烟花研发设计层出不穷。现有某烟花筒的结构如图1所示，其工作原理为：点燃引线，引燃发射药燃烧发生爆炸，礼花弹获得一个竖直方向的初速度并同时点燃延期引线，当礼花弹到最高点时，延期引线点燃礼花弹并炸开形成漂亮的球状礼花。现假设某礼花弹在最高点炸开成a、b两部分，速度均为水平方向。炸开后a、b的轨迹图如图2所示。忽略空气阻力的作用，则（　　） A．a、b两部分落地时的速度大小之比为 B．a、b两部分的初动能之比为 C．从炸开到两部分落地的过程中，a、b两部分所受重力的冲量之比为 D．a、b两部分落地时的重力功率之比为 【答案】BD 【详解】A．a、b两部分水平方向做匀速运动，因水平位移之比1:3，竖直高度相等，则运动时间相等，可知落地时的水平速度大小之比为1:3，竖直速度相等，根据 可知落地时速度大小之比不是1:3，选项A错误； B．a、b两部分在最高点炸裂时由动量守恒 根据 则初动能之比为 选项B正确； C．由于 根据I=mgt 则从炸开到两部分落地的过程中，a、b两部分所受重力的冲量之比为3:1，选项C错误； D．根据P=mgvy=mg2t 可知a、b两部分落地时的重力功率之比为3:1，选项D正确。 故选BD。 10．如图所示，静止在光滑水平面上的小车质量M=20kg。从水枪（位置固定不动）中喷出的水柱的横截面积S=10cm2，水的密度ρ=1.0×103kg/m3。若用水枪喷出的水从车后沿水平方向冲击小车的前壁，且冲击到小车前壁的水全部沿前壁流进小车中，当有质量m=5kg的水进入小车时，小车获得速度v=2m/s，以下正确的是（　　） A．水枪喷出水柱的速度大小为10m/s B．水枪喷出水柱的速度大小为8m/s C．此时小车的加速度大小为2.56m/s2 D．此时小车的加速度大小为3.2m/s2 【答案】AC 【详解】AB．流进小车的水与小车组成的系统动量守恒，设当进入质量为m的水后，水柱速度为v0，则 即，故A正确，B错误； CD．质量为m的水流进小车后，在极短的时间Δt内，冲击小车的水的质量 设此时水对车的冲击力为F，则车对水的作用力为−F，由动量定理有 得 小车的加速度，故C正确，D错误。 故选AC。 第Ⅱ卷 非选择题 二、实验题：本题共2小题，共16分。 11．（8分）如图甲所示为“研究碰撞中动量守恒”的实验装置。实验时，先让质量为的小钢球A从斜槽上某一位置由静止开始运动，从轨道末端水平抛出，落到水平地面上P点，然后再把质量为的小钢球B放到轨道末端处于静止，再让小钢球A 从斜槽开始运动，在轨道末端与小钢球B发生对心碰撞，结果小球B落到水平地面上N点，小球A落到水平地面上的M 点。 (1)实验中，下列说法正确的是 。 A．斜槽一定要光滑 B．两球半径一定要相同。 C．两球质量关系一定要满足 (2)小球释放后落在复写纸上会在白纸上留下印迹，如图丙所示。多次实验后， 白纸上留下了7个印迹，如果用画圆法确定小球的落点P，图中画的三个圆最合理的是 （填字母代号）； (3)若某次实验时，  A、B两钢球落地点分布如图乙所示，M、P、N与O点（O点是水平轨道末端正下方的投影）距离分别为x₁、x₂、x₃，若满足关系式 （用 、表示），则该碰撞前后动量守恒。若还满足关系式 （用 表示），则说明该碰撞为弹性碰撞。 【答案】(1)BC(2)C(3) （每空2分） 【详解】（1）A．小球A每次均从斜槽同一位置静止释放，小球克服摩擦力阻力做功相等，小球A从斜槽末端飞出的速度大小一定，可知，斜槽的摩擦力对实验没有影响，即斜槽不需要保持光滑，故A错误； B．为了确保发生对心正碰，两球半径一定要相同，故B正确； C．为了避免小球A碰撞过程发生反弹，两球质量关系一定要满足。 故选BC。 （2）用画圆法确定小球的平均落点时，应舍弃偏差较大的点迹，将其他点迹用尽量小的圆包围起来，该圆的圆心即为平均落地点。根据图乙可知，图中画的三个圆最合理的是C。 （3）[1]小球飞出斜槽做平抛运动，竖直高度相等，则有 水平方向做匀速直线运动，则有，， 根据动量守恒定律，有 解得 [2]若该碰撞为弹性碰撞，则还有机械能守恒，即 可解得 即 12．（8分）如图所示，某实验小组用气垫导轨、小球和轻质细线做验证动量守恒定律的实验，轻质细线一端固定，另一端拴住小球，小球静止时恰与滑块在同一水平导轨上，且小球与导轨不接触。重力加速度大小为，实验步骤如下： （1）用天平测出滑块（含挡光片）的质量为，小球的质量为； （2）用刻度尺测量悬点到小球球心的长度为，用游标卡尺测出挡光片的宽度如图乙所示，则挡光片的宽度 cm； （3）调节气垫导轨水平，给滑块一向右的瞬时速度，使滑块向右运动通过光电门，测出挡光时间为；滑块与小球发生碰撞后反弹，再次通过光电门，测出挡光时间和悬线偏离竖直方向的最大偏角，则碰后小球的速度大小为 （用、、表示）；若碰撞过程中系统动量守恒，则应满足的关系式为 （用题给字母表示）； （4）若碰撞过程中系统动量、机械能都守恒，则需要满足表达式 成立。 【答案】 1.240 （每空2分） 【详解】（2）[1]20分度游标卡尺的精确值为，由图乙可知挡光片的宽度为 （3）[2]碰后小球向上摆动过程，根据机械能守恒可得 可得碰后小球的速度大小为 [3]若碰撞过程中系统动量守恒，有 又， 联立可得 （4）[4]若碰撞过程中系统动量、机械能都守恒，有， 联立化简可得 三、计算题：本题共3小题，共38分。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤。只写出最后答案的不能得分。有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位。 13．如图所示，甲、乙两小孩各乘一辆冰车在水平冰面上游戏。甲和他的冰车总质量为M，乙和他的冰车总质量也为M，游戏时，甲推着一个质量为m的箱子和他一起以的速度滑行，乙以同样大小的速度迎面滑来。为了避免相撞，甲突然将箱子沿冰面推给乙，箱子滑到乙处，乙迅速抓住。不计冰面摩擦： (1)若甲将箱子以速度推出，甲的速度变为多少； (2)设乙抓住迎面滑来的速度为的箱子后反向运动，乙抓住箱子后的速度变为多少； (3)若甲和他的冰车，乙和他的冰车总质量均为M＝55kg，箱子质量m＝10kg，，乙接住冰车后甲、乙恰好最后不相撞，则在该过程中，系统损失的机械能为多少？ 【答案】(1) (2) (3)2145 【详解】（1）甲将箱子推出的过程，甲和箱子组成的系统动量守恒，以甲的运动方向为正方向，由动量守恒定律得  （2分） 解得（1分） （2）箱子和乙作用的过程动量守恒，以箱子的速度方向为正方向，由动量守恒定律得 （2分） 解得（1分） （3）乙接住冰车后甲、乙恰好最后不相撞，则三者最终有共同速度，由动量守恒得    （2分） 解得 （1分） 损失的能量 （2分）    解得（1分） 14．（10分）在传统制作糍粑的过程中，质量的木槌从某一高度自由落下，刚接触糍粑时的速度大小，木槌与糍粑的相互作用时间，重力加速度。 (1)求木槌刚接触糍粑时的动量大小。 (2)若打击糍粑后木槌速度变为且方向竖直向上，求此过程中糍粑对木槌的平均作用力大小。 (3)若在打击糍粑过程中，木槌还受到操作人员竖直向下的作用力，且打击后木槌静止，求木槌与糍粑相互作用的平均作用力大小； 【答案】(1)240kg∙m/s(2)(3)1780N 【详解】（1）木槌刚接触糍粑时的动量大小（2分） （2）设竖直向下为正方向，木槌的末动量为（2分） 根据动量定理（2分） 代入数据解得（1分） （3）设竖直向下为正方向，木槌的初动量为，末动量， 根据动量定理（2分） 代入数据解得（1分） 15．（16分）如图所示，在竖直平面内一游戏装置由两个分离的轨道Ⅰ和Ⅱ组成，轨道Ⅰ固定在水平地面上，由水平直轨道AB，圆心为O1的螺旋圆形轨道BCD，水平直轨道DE和倾斜直轨道EF组成。轨道Ⅱ可按需要在水平面上平移后固定，由倾斜直轨道GH，圆心为O2的圆弧形轨道HIJ，倾斜直轨道JK组成，两个轨道的各部分均平滑连接。F、G、O2等高，除JK段外，其他各段均光滑。游戏开始，固定在A处的弹射装置将质量为m1=0.3kg的滑块1以初动能Ek水平射入轨道Ⅰ，滑块1顺利通过圆形轨道BCD后，与静止在DE段上，质量为m2的滑块2发生弹性碰撞，碰后滑块1的速度大小减为原来的一半，方向保持不变。滑块2滑上EF后从F处抛出，调节FG的间距x，使滑块2恰能从G点无碰撞地切入轨道Ⅱ，并保留在轨道Ⅱ内不离开，则游戏成功。已知圆形轨道BCD的半径R1=0.2m，圆弧轨道HIJ段的半径R2=1.0m，JK段的长度l=3.0m，EF、GH和JK段的倾角均为37°，滑块与JK间的动摩擦因数为μ=0.25，两个滑块都可视为质点，不计空气阻力。（sin37°=0.6） (1)若滑块1恰好不脱离圆形轨道BCD，求滑块1过最高点C时的速度大小vC以及它出射时的初动能Ek； (2)求滑块2的质量m2； (3)求游戏成功条件下，F、G的间距x与滑块1初动能Ek的关系（用Ek表示x）。 【答案】(1)， (2) (3) 【详解】（1）滑块1恰好通过C点，在C点由牛顿第二定律可得（1分） 故（1分） 由机械能守恒定律可得，故（1分） 故（1分） （2）发生弹性碰撞，由动量守恒得（1分） 由机械能守恒定律可得，（1分） 带入联立可得（1分） （3）碰撞后滑块2获得动能Ek2，运动到F点的速度为vF，由弹性碰撞和机械能守恒定律可得，（2分） 滑块从F点抛出，由抛体运动的规律可得，（1分） 联立可得 讨论：滑块2能滑入轨道Ⅱ的条件是（1分） 且滑块1恰好不脱离圆形轨道BCD，有（1分） 滑块2不脱离轨道Ⅱ的条件：①滑块2第一次冲上斜面JK并不越过K点的条件是（1分） ②滑块2冲上斜面JK后返回HG斜面时不过G点的条件是 （1分） 且（1分） 综合分析可得 故，（1分） 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！1 学科网（北京）股份有限公司1 / 16 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $$ 2025-2026学年高二年级选择性必修一物理单元检测卷 第一章·素养提升 一、选择题：本题共10小题，共46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，每小题4分，8~10题有多项符合题目要求，全部选对得6分，选对但不全的得3分，有选错或不答得0分。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 D C C D C B D ABD BD AC 二、实验题：本题共2小题，共16分。 11．(1)BC(2)C(3) （每空2分） 12． 1.240 （每空2分） 三、计算题：本题共4小题，共38分。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤。只写出最后答案的不能得分。有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位。 13．（12分）（1）甲将箱子推出的过程，甲和箱子组成的系统动量守恒，以甲的运动方向为正方向，由动量守恒定律得  （2分） 解得（1分） （2）箱子和乙作用的过程动量守恒，以箱子的速度方向为正方向，由动量守恒定律得 （2分） 解得（1分） （3）乙接住冰车后甲、乙恰好最后不相撞，则三者最终有共同速度，由动量守恒得    （2分） 解得 （1分） 损失的能量 （2分）    解得（1分） 14．（10分）（1）木槌刚接触糍粑时的动量大小（2分） （2）设竖直向下为正方向，木槌的末动量为（2分） 根据动量定理（2分） 代入数据解得（1分） （3）设竖直向下为正方向，木槌的初动量为，末动量， 根据动量定理（2分） 代入数据解得（1分） 15．（16分）（1）滑块1恰好通过C点，在C点由牛顿第二定律可得（1分） 故（1分） 由机械能守恒定律可得，故（1分） 故（1分） （2）发生弹性碰撞，由动量守恒得（1分） 由机械能守恒定律可得，（1分） 带入联立可得（1分） （3）碰撞后滑块2获得动能Ek2，运动到F点的速度为vF，由弹性碰撞和机械能守恒定律可得，（2分） 滑块从F点抛出，由抛体运动的规律可得，（1分） 联立可得 讨论：滑块2能滑入轨道Ⅱ的条件是（1分） 且滑块1恰好不脱离圆形轨道BCD，有（1分） 滑块2不脱离轨道Ⅱ的条件：①滑块2第一次冲上斜面JK并不越过K点的条件是（1分） ②滑块2冲上斜面JK后返回HG斜面时不过G点的条件是 （1分） 且（1分） 综合分析可得 故，（1分） 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！1 学科网（北京）股份有限公司1 / 16 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $$ 2025-2026学年高二年级选择性必修一物理单元检测卷 第一章·素养提升 建议用时：75分钟，满分：100分 第Ⅰ卷 选择题 一．选择题（本题共10小题，共46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，每小题4分，8~10题有多项符合题目要求，全部选对得6分，选对但不全的得3分，有选错或不答得0分。） 1．质量为的物块在水平力的作用下由静止开始在水平地面上做直线运动，与时间的关系如图所示。已知物块与地面间的动摩擦因数为0.2，重力加速度。则（   ） A．时物块的动量为 B．时物块的动量为零 C．时物块回到初始位置 D．时间内对物块所做的功为 2．2025年4月12日，北京遭遇近十年来罕见大风天气，局部地区达到14级大风，人能抵御大风等级与体重的关系如图，小付查阅资料：本次局部风速达40m/s，空气密度约为，一名质量60kg的中学生直立正对风时挡风面积约为，请估算风对人的作用力约为多少（风吹到人后速度减为零）（　　） A．848N B．944N C．1344N D．1648N 3．如图甲所示，在光滑水平面上的两个小球、发生一维碰撞，如图乙所示为两小球碰撞前后的图像。已知小球的质量为0.3kg，由此可以判断（　　） A．碰前做匀加速直线运动 B．碰前做匀速直线运动 C．小球的质量为0.9kg D．碰撞过程为非弹性碰撞 4．2023年4月15日，神舟十五号航天员乘组进行了第四次出舱活动。如图所示，假设一航天员在距离空间站舱门为d的位置与空间站保持相对静止，某一时刻航天员启动喷气背包返回空间站，压缩气体通过横截面积为S的喷口以相对空间站的速度v向后持续喷出，若喷出的压缩气体密度恒为ρ，航天员连同整套舱外太空服的质量为M，不计喷出气体后航天员和装备总质量的变化，则下列说法正确的是 （　　） A．航天员此操作与弹性碰撞的原理相同 B．喷气过程中，航天员受到喷出气体的作用力恒为F =ρSv C．喷气过程中航天员相对空间站做加速度逐渐增大的加速运动 D．航天员到达空间站时相对空间站的速度为 5．如图是古代奥林匹克立定跳远的陶瓷画，图中的运动员手持一种负重物起跳，这可以使运动员跳得更远，现在我们来解释其中的原因。若某位运动员的质量为60，两手各持一个质量为3的负重物，在某次立定跳远练习过程中，起跳离地时速度大小为5，方向与水平方向成37°夹角，在最高点将两个负重物相对于地面速度为零扔出，忽略空气阻力。下列说法正确的是（　　） A．从起跳后到落地前的过程中，运动员和负重物组成系统的总动量和总机械能均守恒 B．与在最高点不扔出负重物相比，抛负重物时运动员在空中可以运动更长时间 C．与在最高点不扔出负重物相比，运动员可以多跳一段距离 D．与在最高点不扔出负重物相比，运动员落地时速率将增大0.4 6．离子推进器可以为宇宙飞船提供推力，其原理简化图如图所示，近乎静止的正离子在高压电场作用下，从针状电极A向环形电极B运动，期间撞击由中性粒子组成的推进剂，使推进剂加速向后喷出，从而向前推进飞船。在此过程中，下列说法正确的是（　　） A．中性粒子C附近电场强度比中性粒子D附近的小 B．电极A的电势高于电极B的电势 C．正离子与中性粒子组成的系统动量守恒，机械能也守恒 D．同一正离子的电势能在电极A附近比在电极B附近小 7．如图所示，某同学将乒乓球发球机正对着竖直墙面水平发射，两个完全相同的乒乓球a和b各自以不同的速度水平射出，碰到墙面时竖直下落的高度之比为。若不计阻力，下列对乒乓球a和b的判断正确的是（　　） A．碰墙前a和b的运动时间之比为 B．从发出到碰墙，a和b的动能变化量之比为 C．从发出到碰墙，a和b的动量变化量之比为 D．从发出到碰墙，a和b的动量变化率之比为 8．复杂的运动和相互作用过程可以通过分解的方法，一个方向一个方向分别研究，进而简化研究过程。台球在运动和撞击过程中，运动情况较为复杂。在不考虑球的转动和摩擦的情况下，可认为台球碰撞过程无机械能损失。如图所示，某次击球，球撞击质量相等且静止的球，使球直接进入中袋。两球相碰时，球的速度方向与两球心的连线成一定夹角。下列说法正确的是（　　） A．球对球做负功 B．球对球的冲量与球对球的冲量大小相等，方向相反 C．球的速度变化量与球的速度变化量方向不在同一直线上 D．两球碰撞后，球和球的速度相互垂直 9．2025年春节，我国产的烟花火遍全球，新的烟花研发设计层出不穷。现有某烟花筒的结构如图1所示，其工作原理为：点燃引线，引燃发射药燃烧发生爆炸，礼花弹获得一个竖直方向的初速度并同时点燃延期引线，当礼花弹到最高点时，延期引线点燃礼花弹并炸开形成漂亮的球状礼花。现假设某礼花弹在最高点炸开成a、b两部分，速度均为水平方向。炸开后a、b的轨迹图如图2所示。忽略空气阻力的作用，则（　　） A．a、b两部分落地时的速度大小之比为 B．a、b两部分的初动能之比为 C．从炸开到两部分落地的过程中，a、b两部分所受重力的冲量之比为 D．a、b两部分落地时的重力功率之比为 10．如图所示，静止在光滑水平面上的小车质量M=20kg。从水枪（位置固定不动）中喷出的水柱的横截面积S=10cm2，水的密度ρ=1.0×103kg/m3。若用水枪喷出的水从车后沿水平方向冲击小车的前壁，且冲击到小车前壁的水全部沿前壁流进小车中，当有质量m=5kg的水进入小车时，小车获得速度v=2m/s，以下正确的是（　　） A．水枪喷出水柱的速度大小为10m/s B．水枪喷出水柱的速度大小为8m/s C．此时小车的加速度大小为2.56m/s2 D．此时小车的加速度大小为3.2m/s2 第Ⅱ卷 非选择题 二、实验题：本题共2小题，共16分。 11．（8分）如图甲所示为“研究碰撞中动量守恒”的实验装置。实验时，先让质量为的小钢球A从斜槽上某一位置由静止开始运动，从轨道末端水平抛出，落到水平地面上P点，然后再把质量为的小钢球B放到轨道末端处于静止，再让小钢球A 从斜槽开始运动，在轨道末端与小钢球B发生对心碰撞，结果小球B落到水平地面上N点，小球A落到水平地面上的M 点。 (1)实验中，下列说法正确的是 。 A．斜槽一定要光滑 B．两球半径一定要相同。 C．两球质量关系一定要满足 (2)小球释放后落在复写纸上会在白纸上留下印迹，如图丙所示。多次实验后， 白纸上留下了7个印迹，如果用画圆法确定小球的落点P，图中画的三个圆最合理的是 （填字母代号）； (3)若某次实验时，  A、B两钢球落地点分布如图乙所示，M、P、N与O点（O点是水平轨道末端正下方的投影）距离分别为x₁、x₂、x₃，若满足关系式 （用 、表示），则该碰撞前后动量守恒。若还满足关系式 （用 表示），则说明该碰撞为弹性碰撞。 12．（8分）如图所示，某实验小组用气垫导轨、小球和轻质细线做验证动量守恒定律的实验，轻质细线一端固定，另一端拴住小球，小球静止时恰与滑块在同一水平导轨上，且小球与导轨不接触。重力加速度大小为，实验步骤如下： （1）用天平测出滑块（含挡光片）的质量为，小球的质量为； （2）用刻度尺测量悬点到小球球心的长度为，用游标卡尺测出挡光片的宽度如图乙所示，则挡光片的宽度 cm； （3）调节气垫导轨水平，给滑块一向右的瞬时速度，使滑块向右运动通过光电门，测出挡光时间为；滑块与小球发生碰撞后反弹，再次通过光电门，测出挡光时间和悬线偏离竖直方向的最大偏角，则碰后小球的速度大小为 （用、、表示）；若碰撞过程中系统动量守恒，则应满足的关系式为 （用题给字母表示）； （4）若碰撞过程中系统动量、机械能都守恒，则需要满足表达式 成立。 三、计算题：本题共3小题，共38分。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤。只写出最后答案的不能得分。有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位。 13．如图所示，甲、乙两小孩各乘一辆冰车在水平冰面上游戏。甲和他的冰车总质量为M，乙和他的冰车总质量也为M，游戏时，甲推着一个质量为m的箱子和他一起以的速度滑行，乙以同样大小的速度迎面滑来。为了避免相撞，甲突然将箱子沿冰面推给乙，箱子滑到乙处，乙迅速抓住。不计冰面摩擦： (1)若甲将箱子以速度推出，甲的速度变为多少； (2)设乙抓住迎面滑来的速度为的箱子后反向运动，乙抓住箱子后的速度变为多少； (3)若甲和他的冰车，乙和他的冰车总质量均为M＝55kg，箱子质量m＝10kg，，乙接住冰车后甲、乙恰好最后不相撞，则在该过程中，系统损失的机械能为多少？ 14．（10分）在传统制作糍粑的过程中，质量的木槌从某一高度自由落下，刚接触糍粑时的速度大小，木槌与糍粑的相互作用时间，重力加速度。 (1)求木槌刚接触糍粑时的动量大小。 (2)若打击糍粑后木槌速度变为且方向竖直向上，求此过程中糍粑对木槌的平均作用力大小。 (3)若在打击糍粑过程中，木槌还受到操作人员竖直向下的作用力，且打击后木槌静止，求木槌与糍粑相互作用的平均作用力大小； 15．（16分）如图所示，在竖直平面内一游戏装置由两个分离的轨道Ⅰ和Ⅱ组成，轨道Ⅰ固定在水平地面上，由水平直轨道AB，圆心为O1的螺旋圆形轨道BCD，水平直轨道DE和倾斜直轨道EF组成。轨道Ⅱ可按需要在水平面上平移后固定，由倾斜直轨道GH，圆心为O2的圆弧形轨道HIJ，倾斜直轨道JK组成，两个轨道的各部分均平滑连接。F、G、O2等高，除JK段外，其他各段均光滑。游戏开始，固定在A处的弹射装置将质量为m1=0.3kg的滑块1以初动能Ek水平射入轨道Ⅰ，滑块1顺利通过圆形轨道BCD后，与静止在DE段上，质量为m2的滑块2发生弹性碰撞，碰后滑块1的速度大小减为原来的一半，方向保持不变。滑块2滑上EF后从F处抛出，调节FG的间距x，使滑块2恰能从G点无碰撞地切入轨道Ⅱ，并保留在轨道Ⅱ内不离开，则游戏成功。已知圆形轨道BCD的半径R1=0.2m，圆弧轨道HIJ段的半径R2=1.0m，JK段的长度l=3.0m，EF、GH和JK段的倾角均为37°，滑块与JK间的动摩擦因数为μ=0.25，两个滑块都可视为质点，不计空气阻力。（sin37°=0.6） (1)若滑块1恰好不脱离圆形轨道BCD，求滑块1过最高点C时的速度大小vC以及它出射时的初动能Ek； (2)求滑块2的质量m2； (3)求游戏成功条件下，F、G的间距x与滑块1初动能Ek的关系（用Ek表示x）。 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！1 学科网（北京）股份有限公司1 / 16 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $$