山东省聊城市第三中学2025-2026学年高二上学期物理周清4（人教版选择性必修1第1章前三节）

周清四答案和解析 B、D、D、D、B、B、BD、AC 1.【答案】B; 【解析】 【详解】 A．由动量定理有 解得 时物块的速率为 故A错误； B． 图线与时间轴所围面积表示冲量，根据动量定理可知， 时物块的动量大小为 C．根据动量定理可知， 时物块的动量大小为 故C错误； D．根据动量定理可知， 时物块的动量大小为 则 时物块的速度为 故D错误。 2.【答案】D;【解析】 【详解】 设单位时间喷出的水的质量为Δm，可求喷水速度 表演者悬停在空中，则Δt时间内喷水总质量为ΔmΔt，反冲作用力为F，根据动量定理有FΔt=ΔmΔtv由力的平衡可知F=mg联立解得 故D正确，ABC错误。 3.【答案】D; 【解析】A．重力的冲量为 ，A错误； B．由动量定理，地面对人的冲量 ，B错误； C．离开地面时动量 ，C错误； D．地面对运动员做的功为0，因为支持力作用点的位移等于0，D正确。 4.【答案】D; 【解析】 ABC.排球自由下落与手臂接触前、后瞬间的速度大小为 动能为标量，故作用过程动能变化量为0，由于题中规定竖直向下为正方向，则作用过程的动量变化量 故ABC错误； D．设排球与手臂间的作用力大小为F，由动量定理有 解得 5.【答案】B;【解析】 根据自由落体求出落到人眼睛时的速度和所用的时间，再对砸眼睛过程分析由动量定理求作用力；全过程根据动量定理求出重力的冲量。  此题主要考查了自由落体运动的规律以及动量定理的应用，要注意动量定理的矢量性，在列式时不能忽略重力。  A.由冲量定义式可知，手机对眼睛的冲量方向竖直向下，错误； B.手机做自由落体运动，设到达眼睛时的速度为，有，手机与眼睛作用过程，以手机为研究对象，取竖直向上为正方向，根据动量定理可得，联立可得，根据牛顿第三定律，手机对眼睛的作用力大小约为，正确； C.全过程由动量定理，所以全过程手机重力的冲量大小约为，错误； D.由题意可知无初速掉落，砸到眼睛后手机未反弹，全过程初动量为，末动量为，手机动量的变化量大小为，错误。  6.【答案】B;【解析】 【详解】 A．电场力对Ar+做正功，Ar+的电势能减小，故A错误； B．根据 解得 Ar+与He+两粒子所带电荷量相等，Ar的相对原子质量大于He的相对原子质量，可知，若将Ar+换为He+，则获得的动量变小，故B正确； C．根据 由于Ar+与He+两粒子所带电荷量相等，可知，若将Ar+换为He+，则获得的动能不变，故C错误； D．等离子体中的负电荷在电场力作用下将向上偏转，可知，负电荷从低电势向高电势运动，故D错误。故选B。 7.【答案】BD;【解析】 解决本题的关键掌握动能定理和动量定理的运用，运用动能定理解题不需考虑速度的方向，运用动量定理解题需考虑速度的方向。  通过小球重力势能和动能的变化量求出小球机械能的减小量，对全过程运用动能定理，求出小球克服阻力做功的大小，根据动量定理求出小球阻力的冲量。 A.小球在整个过程中，动能变化量为零，重力势能减小，而在空气中自由下落的过程机械能不变，则小球在刚接触地面到速度变为零的过程中，小球的机械能减小了，故错误；  B.对全过程运用动能定理得，，则小球克服阻力做功，故正确；  C.落到地面的速度，对进入泥潭的过程运用动量定理得，，知阻力的冲量大小不等于，故错误；  D.落到地面的速度，对进入泥潭后的速度为，所以小球动量的改变量大小等于，故正确。  8.【答案】AC; 【解析】此题主要考查平抛运动，斜抛运动，动量定理。 由平抛运动规律可求出水平速度和竖直速度。由斜抛运动可求出其竖直分速度，根据动量定理可求出小球受到的平均作用力。根据斜抛运动的规律，可以求出小球第一次落地点到第二次落地点的水平距离。 解答该题的关键是掌握平抛运动、斜抛运动的规律，动量定理的应用，注意动量的方向。小球处水平抛出，由平抛运动规律得，解得。  第一次与地面碰后做斜抛运动，竖直方向速度为，解得，  规定向上为正方向，小球受到的平均作用力为，竖直方向应用动量定理得，解得，故正确，错误； 小球处水平抛出，由平抛运动规律得，，解得 ，  第一次落地后反弹与地面做斜抛运动，  小球第一次落地点到第二次落地点的水平距离为，故错误，正确。 9.【答案】1.196、1.195、1.197;A;ACD;偶然误差;A; 【解析】 (1)小问详解： 螺旋测微器的精确值为 ，由图可知遮光片的宽度为 (2)小问详解： 若要求碰撞动能损失最小，则应选分别装有弹性圈的两滑块。故选A。 (3)小问详解： A．为了保证两球发生对心正碰，两球相碰时，两球心必须在同一水平面上，故A正确；B．因为两小球做平抛运动下落高度相同，所用时间相同，所以可以用小球的水平位移代替抛出时的初速度，则不需要用秒表测时间，故B错误； C．为了保证小球抛出时的速度处于水平方向，安装轨道时，轨道末端必须水平，故C正确； D．为了保证入射小球每次碰撞前瞬间的速度相同，在同一组实验的不同碰撞中，每次入射球必须从同一高度由静止释放，故D正确。故选ACD。 (4)小问详解： 用最小圆的圆心定位小球落点，其目的是减小偶然误差。 (5)小问详解： 设入射小球碰撞前瞬间的速度为 ，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 若两球发生弹性碰撞，根据能量守恒可得 联立可得 由于两小球做平抛运动下落高度相同，所用时间相同，则有 可得 即 10.【答案】解：落地的速度，代入数值，得：，  方法一：根据自由落体运动，代入数值，得，  根据，得重力冲量，    方法二：由动量定理：，代入数值得：。  取竖直向下为正方向，由动量定理，  得。; 11.; ; 第 3 页 第 4 页 学科网（北京）股份有限公司 $ 山东省聊城第三中学高二年级物理 周清4 一 、选择题（1-6题为单选，每题3分，7、8为多选，每题4分。共26分） 1.一质量为2kg的物块在合外力F的作用下从静止开始沿直线运动。F随时间t变化的图线如图所示，则（ ） A. 时物块的速率为2m/s B. 时物块的动量大小为4kg·m/s C. 时物块的动量大小为5kg·m/s D. 时物块的速度为零 2.如图所示，水上飞人表演使用的是喷射式悬浮飞行器，它通过向下喷射高压水柱的方式，将表演者托举到水面上方一定高度处。设表演者和飞行器的总质量为m，两个喷口总的横截面积为S，水的密度为ρ，重力加速度为g，不计管、管中水的质量及水喷出前对表演者的作用力，且水喷出前的速度为0，则当表演者悬停在空中时，单位时间内喷出的水的质量为（ ） A. m B. C. D. 3.一质量为 的同学从下蹲状态竖直向上跳起，经 ，以大小 的速度离开地面，取重力加速度 。则在这Δt时间内（ ） A. 运动员所受重力的冲量大小为0 B. 地面对运动员的冲量大小为50 N·s C. 离开地面时的动量大小为500kg·m/s D. 地面对运动员做的功为0 4.如图所示，正面双手垫球是排球训练基本动作之一、某同学在一次训练中，排球由静止自由下落0.8m，被双手重新垫起，离开手臂后竖直上升的高度仍为0.8m。已知排球与手臂的作用时间为0.05s，排球质量为0.3kg，重力加速度 ，不计空气阻力，以竖直向下为正方向，则（ ） A. 排球与手臂作用过程的动能变化量为4.8J B. 排球与手臂作用过程的动量变化量为零 C. 排球与手臂作用过程的动量变化量为2.4kg•m/s D. 排球与手臂间的平均作用力大小为51N 5.近年来， 随着智能手机的普及， 手机已经成为人们日常生活中必不可少的通讯工具， 人们对手机的依赖性也越强， 有些人甚至喜欢躺着看手机， 经常出现手机滑落砸到眼睛的情况。如图所示， 若一部质量的手机，从离人眼约的高度无初速掉落，砸到眼睛后手机未反弹，眼睛受到手机的冲击时间约为，取重力加速度，下列分析正确的是（ ） A. 手机对眼睛的冲量方向竖直向上 B. 手机对眼睛的作用力大小约为 C. 全过程手机重力的冲量大小约为 D. 全过程手机动量的变化量大小约为 6.如图所示为某半导体气相溅射沉积镀膜法的原理图，在真空室中，接电源正极的电容器上极板处放置待镀膜的硅晶圆，接电源负极的下极板处放置镀膜靶材。等离子体氩气从左端进入真空室中的电场（可认为离子初速为零），带正电的氩离子（Ar+）在电场力作用下加速轰击靶材，使得靶材原子溅射到上方硅晶圆衬底上，从而实现硅晶圆镀膜。已知Ar的相对原子质量大于He的相对原子质量，不考虑离子间相互作用，则离子在电场中的运动过程，下列说法正确的是（ ） A. Ar+的电势能增大 B. 若Ar+换为He+则获得的动量变小 C. 若Ar+换为He+则获得的动能变小 D. 等离子体中的负电荷从高电势向低电势运动 7.（多选）如图所示，质量为的小球从距离地面高的点由静止开始释放，落到地面上后又陷入泥潭中，由于受到阻力作用到达距地面深度为的点时速度减为零．不计空气阻力，重力加速度为关于小球在刚接触地面到速度变为零的过程中，下列说法中正确的有（ ） A. 小球的机械能减少了 B. 小球克服阻力做的功为 C. 小球所受阻力的冲量等于 D. 小球动量的改变量大小等于 8.（多选）如图所示，一质量为的小球可视为质点从离地面高处水平抛出，第一次落地时的水平位移为，反弹的高度为。已知小球与地面接触的时间为，重力加速度为，不计摩擦和空气阻力。下列说法正确的是（ ） A. 第一次与地面接触的过程中，小球受到的平均作用力为 B. 第一次与地面接触的过程中，小球受到的平均作用力为 C. 小球第一次落地点到第二次落地点的水平距离为 D. 小球第一次落地点到第二次落地点的水平距离为 三 、实验题（本大题共5小题，共10分） 9.（10分）两组同学利用不同的实验器材进行碰撞的实验研究。第一组同学利用气垫导轨进行“探究碰撞中的不变量”这一实验。 （1）.用螺旋测微器测得遮光片的宽度如图乙所示，读数为_________mm； （2）.若要求碰撞动能损失最小则应选下图中的_________（填“A”或“B”）（A图两滑块分别装有弹性圈，B图两滑块分别装有撞针和橡皮泥）； （3）.第二组同学采用下图所示装置进行“验证动量守恒定律”实验 先让a球从斜槽轨道上某固定点由静止开始滚下，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球仍从原固定点由静止开始滚下，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。多次实验完成后，应该用一个尽量小的圆把多次落点圈在其中，其圆心为落点的平均位置。图中A、B、C是各自10次落点的平均位置。 下列说法中符合本实验要求的是 （多选）。 A、两球相碰时，两球心必须在同一水平面上 B、需要使用的测量仪器有秒表和刻度尺 C、安装轨道时，轨道末端必须水平 D、在同一组实验的不同碰撞中，每次入射球必须从同一高度由静止释放 （4）.用最小圆的圆心定位小球落点，其目的是减小_________。（填“偶然误差”或“系统误差”）。 （5）.测出小球抛出点在桌面上的投影点O到点A、B、C的距离，分别记为OA、OB、OC，若两球发生弹性碰撞，则OA、OB、OC之间一定满足关系式_________。 A. OB=OC-OA B. 2OB=OC+OA C. OB=OC-2OA 三 、计算题（本大题共3小题，共34分） 10.（10分）某校设计专业学生对手机进行了防摔设计，防摔设计是这样的：在屏幕的四个角落设置了由弹性塑料、聚合物及超薄金属片组成的保护器，一旦手机内的加速度计、陀螺仪及位移传感器感知到手机掉落，保护器会自动弹出，对手机起到很好的保护作用。总质量为的该种型号手机从距离地面高的口袋中被无意间带出，之后的运动可以看作自由落体运动，平摔在地面上，保护器撞击地面的时间为，不计空气阻力，，试求： 手机落地前瞬间的速度大小； 手机从开始掉落到落地前的过程中重力的冲量大小； 地面对手机的平均作用力大小。 11.（12分）如图所示，质量分别为、的物块、静止放在光滑的水平面上，中间用轻弹簧相连，弹簧处于原长，一颗质量为的子弹以水平速度射入木块并留在木块中时间极短，求： 子弹射入木块后瞬间，木块的速度大小； 木块的最大动量大小； 弹簧具有的最大弹性势能。 12.（12分）如图所示，光滑平台上有两个刚性小球和，质量分别为和，小球以速度向右运动并与静止的小球发生碰撞碰撞过程中不损失机械能，小球飞出平台后经时间刚好掉入装有沙子向左运动的小车中，小车与沙子的总质量为，速度为，小车行驶的路面近似看做是光滑的，求： 碰撞后小球和小球的速度大小； 小球掉入小车后的速度大小． 第 5 页 第 6 页 学科网（北京）股份有限公司 $