周测评(14) 碰撞与动量守恒(二)-【衡水真题密卷】2025年高考物理学科素养周测评（冀粤辽黑赣桂吉晋豫陕青宁蒙新藏鲁渝甘贵云川皖B版）

2024一2025学年度学科素养周测评（十四） 物理·碰撞与动量守恒（二） (考试时间0分钟，盖分100分》 一、单项迭择：本器共3小题，每小”10分，共地分。每小题只有一个选项符合层日要求。 题号 2 3. 答案 1.如图所示，小车与木箱常挨着静止故在光滑的水平冰面上，观有一男孩站在小车上用力 向右迅速推出木箱，关于上述过程，下列说法正境的是 A男德和木篇组城的采统机械能守恒 我小车与木箱组戒的系统动量守面 C男孩，小车与木箱三者组城的系统动量守阿 九小孩推力的冲量小于术箱的动量的变化量 么.如图甲所示，左端接有轻弹簧的物块A静止在光滑水平面上，物块日以一初速度狗A 运动，一0时B与弹簧接触，0一2s内两物块的ut图檬如图乙所示，爆 AA的质量比B的大 0一1s内，弹簧对A、B的冲量相 C.■1时，弹簧的弹性势能最大 D一2s时，A的动量比B的大 3.如图所示，质量分别为m,2w的再个小球A,B用长为L的轻质绳连接，B球穿在允 滑水平细杆上，初始时别，红闻处于水早状志，将A,B由静止释收，空气刻力不计，重力 加速度大小为g。从释成到A球运动到最低点的试程中，下列说法正确的是() AA,B组或的系统动量守口 武A球运磷瑞最低友时，B球向有运磷臣离为号 C小球运动到服能点时B球的速度为唇 DA球机棱能减小了H心 学科素养周测评（十因）物理第1页（共4夏） 衡水真 二，尔项选择愿：本愿共2小题，每小题10分，共0分，每小题有多个选项符合题目要求， 班圾 全部选对得10分，港对但不全的得5分，有遗情的得0分。 题号 4 5 姓名 容案 《,在光滑水平熟值上有一回情A,中央放一小物块B(可视为爱点)，物块左右两边槽 繁的距离如图所示，L一1m。円栅与物块的质量均为网，两者之同的功烨家因数：= 得分 Q,5。开始时物块静止，耳情以，=5m/:的初速虔向右运动，设物换与四情继的碰撞 没有能量损失，且碰植时何不计。重力加速度：取10m/W。则 《》 A物换与凹带相对静止时的其同速度为之Sm/s 品物块与凹情相对静止时物块在曰精的左州 C,从物块从开始运动可两者相对静止所经历的时润为10s D从物块从开始运动到两者相对静止所经历的时间内物块兹动的位移大小为]2.5回 5,如图所示，质量为知的小球A与质量为m《3<无<7)的小球B叠放在一起，从高度为 h(贴多r》处山静止开始下落，落到水平绝面时，B与地面之网以及B与A之何均在竖直 方向发生弹处碰植（认为B先与地面发生碰植，紧接看A,B阿再发生碰罐》，测A反弹 后能达到的最大高度可能为 A.3.5动 B.4.5 C.5.5A D.7.54 三，非选择愿：本墨共3小题，共50分。 6,(12分)某实验小组利用如图所示的实验装置验证动量守国定律，实验主要步深如下： 1,调节气垫导执水平，井将气整导轨固定，用电子粹测得两滑块的质量分别为棉，= a20kw和丽：=0400kg ,将带块A,B放在导轨上，测节B的位置，能A与#接触时，A的左希到左边挡板的 距离1与日的右南到右边莲板的距离？相等，测得1=，=0,450m: 此，使A以一是的初速度沿气垫导航向左运动，先后与左边挡板，B罐植，用于机的“声 学砂表软作记录A从与左边算板陵罐时刻开始到与B罐撞所用的时间= Q908,分测记录从A和B碰撞时刻开始到各自箱到挡板所用的时间：4=3,30s和 tn-I.月5. 蹈密在 学科素养周测浮十回)物理第2页（共4页引 1B 气集号物 请司客下列问题， (1)实验中，A、B碰撞后的运动方向相反，则皮选取质量为 kg的带块作为B, (2)A,B从开始接触到分离，A的动量减少量是 场·/，B的动量增加量是 kg·m/s(结果均保留三位有效数字) 《3》A,B的这次碰藏是丰弹胜碰植的依据是 1 1+ Is Ia'ta c 7,《8分)如图所示，光滑水平面上有一质量为树=1g的滑块A静止在P点，在O点有 一质量为M一2kg、长度为L=06m的长木板B,其两侧有固定料板，在长木板B上 最右测放置一质量也为M一2kg的小物块C,滑块A在外力F一2N作用下，经过时河 一1.5s鲜达O时，在O点这即量去外力月时与B发生碰撞。已知小物块C与长本 板B同的动原搬因数为：=Q1,历有碰撞均为弹性经撞，且碰罐时间极短，重力加速度 ®取10m/,求 (1)滑块A刚到达O点时的速度 (2)滑块A与长木板B碰后瞬间，长木板的速度。 《3)小物块C量终与长木板B右侧挡板的距离 IB 学科素养周测评（十四）物理第3页（共4页） 衡水真 8(20分)如图所示，质量M=6kg.半径R=15m的四分之一光滑风孤静止在足够 长的光滑水平面上，末菊与水平面相切，属右侧有一质量为，m的小物换B,B的左侧 固定一水平轻弹簧，将质量为㎡一2知的小物块A从周氧额编由静止释放，在小物块B 的右侧有一经直的板（图中未丽出，挡板和日的问距可调》，当小物块日与挡版发生一 次弹性正碰后之刻将挡板量去，几小物块A与弹簧接触后即与弹簧国定造接，已知重力 加速度g取10m/,不计空气阻力，A、B均可视为质点.求： 《1)若衡烈成定，小物块A到达图氧底端时的速度的大小。 (2)若阔颤不固定，小物块A到达圆弧底端时的速度的大小以及弧体的位移大小 (3)若闭烈不风定，小物块日与挡版发生磁撞后的运动过程中，当弹簧最短时弹簧弹性 势能的范围。 通密西 学科素养周测评十回)物理第4页（共4页引衡水真题密卷 2024一2025学年度学科素养周测评( 一、单项选择题 1.C【解析】男孩和木箱组成的系统动能增大，由 人体生物能转化为系统机械能，机械能不守恒，A 错误；男孩、小车与木箱组成的系统所受合外力为 零，系统动量守恒，所以男孩、小车与木箱三者组成 的系统动量守恒，B错误，C正确：由动量定理可 知，合外力的冲量等于动量的变化量，所以小孩推 力的冲量等于木箱的动量的变化量，D错误。 2.C【解析】由图像可知，物块B的初速度为v。= 1.2m/s,t=1s时，物块A、B的共同速度大小 为0=1.0m/s,由动量守恒定律可得mB06= (mA十mB)v,解得mB=5mA,A错误；0~1s内， 弹簧对A的冲量方向水平向右，弹簧对B的冲 量方向水平向左，所以弹簧对A、B的冲量不相 同，B错误；t=1s时，物块A、B有共同速度，弹 簧最短，弹簧的弹性势能最大，C正确：t一2s时， A的动量pA=mAUA,B的动量pB=mBUB,由图 像可知0A=2.0m/s,0B=0.8m/s,又mB 5mA,所以A的动量比B的小，D错误。 3.C【解析】对A、B组成的系统，水平方向动量 守恒，从A球释放到A球摆到最低，点过程中，取 水平向左为正方向，由水平方向动量守恒得 mAA一mBTB=O,两边同乘以t,则有mASA= mBSB,又sA十SH=L,2mA=mB,可得A球运动 到最低点时，B球向右运功的最大位移。=片， A、B错误：当A球摆到B球正下方时，B的速度 最大，由水平方向动量守恒，得mA0A=mBvB,由 机核能守恒，得mAgL=号m4暖十m,解得 ,C正确；A、B组成的系统机械能守 VB一3 恒，所以A球机械能减小量等于B球的动能增加 量，中Exa=之mo=m,D错误。 1 二、多项选择题 4.AB【解析】设两者相对静止时的速度为v,由 动量守恒定体得m=2加0，解得口-受 2.5m/s,A正确：物块与凹槽间的滑动摩擦力 f=uN=mg,设两者相对静止前，相对运动 1B 6 学科素养周测评 十四)物理·碰撞与动量守恒（二） 的路程为1，由动能定理得一=26m十m- 2mo6,解得s1=12.5m,已知L=1m,则s1= 1 12,可得物块与回槽相对静止时物块在口精 的左端，B正确；设凹槽与物块碰前的速度分别为 u1、2,碰后的速度分别为口、v'2,有m吧十 mv:=moi+mv':,2 mvi+2 mvi=2m 1 2m岭，得i=u,i=1,即每碰撞一次凹槽与 物块发生一次速度交换，故可用匀变速直线运动 规律求时间，则有v=v十at,a=一g,解得t= 5s,C错误；设凹槽与物块的速度分别为UA,VB, 根据动量守恒定律得m℃g=mUA十m心B,即vg= VA十VB,VA与V#的方向相同，结合上式可得两 物块位移关系为vot=SA十SB,因为两者一直同 方向运动，物块开始在凹槽的中央，相对静止时 物块在凹槽的左端，所以两物体的位移关系为 sA一5B=2,解得sB=12.25m,D错误。 5.BC【解析】A、B两球落地时的速度相同，设为 ,两球下落过程根据机械能守恒定律可得 (m十m）gh=(m十m)i,解得=√2gh, B球先与地面碰撞，之后以原速牵弹回。此时A 球速度方向还是竖直向下，速度大小仍为g= ,√2gh,之后两球发生弹性碰撞，设竖直向上为正 方向，碰撞之后A、B两球的速度分别为vA和 va,根据动量守恒定律得ko一Uo=Ug十 1 muA,根据能量守恒定律可得2mw6十2mw6 1 3k-1 mwi十2mu,两式联立解得va=k+ivo,当 k=3时代入可得A=200,设A球上升的最大 高度为1，A球上升过程根据机械能守恒定律可 得之mi=mgh1,代入数据解得1=h,当灰= 7时代入可得vA=2.50o,设A球上升的最大高 度为h2,A球上升过程根据机械能守恒定律可得 1 2mw片=mgh2,代入数据解得h2=6.25h,所以 ·物理· A球上升的最大高度应大于4h,小于6.25h,B、 C正确。 三、非选择题 6.(1)0.400(2)0.1270.125(3)B 【解析】(1)碰后运动方向相反，应该用质量较小 的滑块碰撞质量较大的滑块，故选0.400kg的滑 块作为B。 (2)是前滑块A的建度队-2=0.50m/,碰 后滑块A的速度A=≈0.1364m/s,A的动 量减少量是△pA=m1A一（一n1v'A）≈ 0.127kg·m/s,碰后滑块B的速度n=兰= 0.3125m/s,B的动量减少量是△pB=m2vB= 0.125kg·m/s。 (3)A、B的这次碰撞是非弹性碰撞，则动量守恒， 动能减少，有mvA=m1DA十m2vg,2m10> m吹十m:哈，联立解得>+，故 1 to t ta 选B。 7.(1)3m/s,方向水平向右(2)2m/s,方向水平 向右(3)0.2m 【解析】(1)设滑块A刚到达O点时的速度为 6,根据动量定理有 Ft=mvo 解得v。=3m/s,方向水平向右 (2)滑块A与长木板B碰后瞬间，设滑块A和长 木板B的速度分别为。和口1，根据动量守恒定 律和机械能守恒定律分别有 moo=mw。十Me, moMoi 联立解得v=-1m/s,v1=2m/s 滑块A与长木板B碰后瞬间，长木板的速度大小 为2m/s,方向水平向右 (3)长木板B和小物块C组成的系统在水平方向 所受合外力为零，所以动量守恒，设B、C最终达 到的共同速度为V,则有 Mu=2Mu 解得v=21=1m/s 设C相对B滑动的路程为△x,对B、C组成的系 参考答案及解析 统根据能量守恒定律可得 Mg Ar=-2Mai-2×2Mw 解得△x=1m>L=0.6m 所以小物块C最终与长木板B右侧挡板的距离为 xo=2L-△x=0.2m. 8.(1)10w3m/s(2)15m/s3.75m (3)45J≤E.≤217.8J 【解析】(1)若圆孤固定，小物块A到达圆孤底端 的过程中，根据动能定理有 1 mgR-2mo 解得v-10v3m/s (2)若圆孤不固定，小物块A与圆孤组成的系统 动量守恒，则有 mv=Mv2 极据能量守恒定律有 mgRMo 1 解得1=15m/s 同时根据动量守恒定律有 mx=Mz: 根据几何关系可知 x1十xg=R 解得x2=3.75m (3)若小物块B碰撞挡板的速度为0，则碰后A、 B总动量最大，弹簧最短时动能最大，弹性势能 最小，根据动量守恒定律与能量守恒定律有 m(m+m)v. 解得Em=45J 若小物块B碰撞挡板的速度最大，则碰后A、B 总动量最小，两者共速时动能最小，弹簧弹性势 能最大，设B的最大速度为3，根据动量守恒定 律与能量守恒定律可知 1 mw1=4mw,十mw4 1 1 解得v,=24m/s 碰后总动量最小为力=m一2X算=6kg·m/s 1B 衡水真题密卷 则A,B共速的连度为06=力=2.4m/3 拉十 弹性势能为Ee=弓mi-号(m+子n 2024一2025学年度学科素养周 一、单项选择题 1.C【解析】由图像中直线I可知，在M点放置的 试探电荷带正电，受到的电场力向右，则M点的 电场强度方向向右；由图像中直线Ⅱ可知，在N 点放置的试探电荷带负电，受到的电场力向右， 则N,点的电场强度方向向左：可知点电荷P应 位于M、N两点之间，且P带负电，A,B错误；根 据E-号由F?圈像可知，直线I对应的电场 强度大于直线Ⅱ对应的电场强度，即M,点电场 强度比V点的大：根据E=号，可知M点比N 点离负点电荷P更近，则M点电势比N点的低， C正确，D错误。 2.C【解析】设|qA=4qB|=4q,A带正电，受到 的电场力水平向右，B带负电，受到的电场力水 平向左。以整体为研究对象，设O、A间的细线 与竖直方向的夹角为a,则由平衡条件得tana= 3,以B为研究对象，受力如困所示，设A、B 2mg 间的细线与竖直方向的夹角为B,则由平衡条件 得tanB=,可得a>月，C正确。 mg eEiEREELEE O E /B qE甲B mg 3.A【解析】由于圆环所带电荷量均匀分布，所以 弧长为△山的小国孤所带电荷量q-器，设有 取走所带电荷时圆心O点的电场强度为零，取走 A、B两处的电荷后，圆环刺余电荷在O点产生 1B 学科素养周测评 解得Ee=217.8J 则当弹簧最短时弹簧弹性势能的范国为45J≤ E,≤217.8J。 测评（十五）物理·电场（一） 的电场强度大小等于A、B处孤长为△L的小圆 孤所带电荷在O,点产生的电场强度的叠加，方向 湘反，即有E2cos60,解得EH=△ 2rR3, 方向沿CO,A正确，B、C,D错误。 二、多项选择题 4,ABD【解析】根据点电荷的位置、电性和等量异 种电荷、等量同种电荷的特点，可知a、b、c、d四 个点中b点电势最高，A正确；根据点电荷的电场 强度和矢量的合成，可判断出a,b、c,d四个点中 a点电场强度最大，B正确：根据失量的合成可知 正方形abcd中心处电场强度的失量和一定不为 0,C错误；a、c连线是电场中的等势线，把正电荷 从a点沿a、c连线移动到c点，电荷的电势能不 变，D正确。 5.AC【解析】根据对称性可知，全过程电场力微功 为零，由动能定理有2m呢一0=mg·4lsin37, 24 解得vn=√写，A正确：根据对称性可知， 大圆环在B处产生的电场强度大小为E= k (+2)” D”C0s45“一22，B辑误：根据对称 性可知，小滑环从B点到C点的过程中电场力所 做的功为0，C正确：小滑环在A点的加速度大小 为a,由牛顿第二定律有ma=mg sin37°十 n千2o45,得a=号g+2,D Qq 10ml2 错误。 三、非选择题 6.(1)B(2)mg tan a(3)偏大同种电荷相互排 斥，电荷间等效距离大于3R,库仑力的实际值小 于kg92 (3R)2