第一章动量守恒定律 单元检测卷(提升)-2025-2026学年高二上学期物理人教版选择性必修第一册

第一章动量守恒定律单元检测卷（提升） 姓名 准考证号 本试题卷分选择题和非选择题两部分，满分100分，考试时间90分钟。 考生注意： 1.答题前请务必将自己的姓名、准考证号用黑色字迹的签字笔或钢笔分别填写在试题卷和答题纸规定的位置上。 2.答题时，请按照答题纸上“注意事项”的要求，在答题纸相应的位置上规范作答，在本试题卷上的作答一律无效。 3.非选择题的答案必须使用黑色字迹的签字笔或钢笔写在答题纸上相应的区域内，作图时先使用2B铅笔，确定后必须使用黑色字迹的签字笔或钢笔描黑。 4.可能用到的相关参数：重力加速度g取10m/s2 选择题部分 一、选择题Ⅰ（本题共10小题，每小题3分，共30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、错选绝不给分） 1．—个爆竹竖直升空后在最高点炸裂成质量相等的甲、乙两块，其中炸裂后一瞬间甲的速度方向如图所示，不计空气阻力，则下列说法正确的是（　　） A．甲、乙有可能同时落地 B．甲、乙落地时的速度一定相同 C．从炸裂到落地，甲、乙的速度变化相同 D．甲、乙落地瞬间，重力的瞬时功率相同 2．在下列物理量中，属于矢量的是（　　） A．动量 B．电势差 C．电势能 D．电压 3．城市进入高楼时代后，高空坠物已成为危害极大的社会安全问题。图为一则安全警示广告，非常形象地描述了高空坠物对人伤害的严重性。小明同学用下面的实例来检验广告词的科学性∶设一个鸡蛋从楼的窗户自由落下，与地面的碰撞时间约为，已知相邻楼层的高度差约为，则该鸡蛋对地面产生的冲击力约为（　　） A． B． C． D． 4．近期台风天气频繁，对沿海人民造成了巨大的经济损失，下表为风级（0—12）风速对照表。假设不同风级的风迎面垂直吹向某一广告牌，且吹到广告牌后速度立刻减小为零，空气密度不变，则“11级”风对广告牌的最小作用力约为“5级”风对广告牌最大作用力的（　　） 风级 风速（m/s） 风级 风速（m/s） 0 0 ~ 0.2 7 13.9 ~ 17.1 1 0.3 ~ 1.5 8 17.2 ~ 20.7 2 1.6 ~ 3.3 9 20.8 ~ 24.4 3 3.3 ~ 5.4 10 24.5 ~ 28.4 4 5.5 ~ 7.9 11 28.5 ~ 32.6 5 8.0 ~ 10.7 12 32.7 ~ 36.9 6 10.8 ~ 13.8 …… …… A．15倍 B．11倍 C．9倍 D．7倍 5．下列关于动量、冲量、动量的变化量的说法中正确的是（　　） A．物体动量为零时，一定处于平衡状态 B．在某一运动过程中，力与位移垂直，该力的冲量不为零 C．人从高处跳下时，有一个屈膝的动作，是为了减小地面对人的冲量 D．物体速度增大，则相同时间内动量的变化量也一定增大 6．质量为的物体A静止在水平地面上，某时刻开始在水平恒力作用下运动，一段时间后撤去，随后立即与静止的物体B发生弹性碰撞。碰撞过程中A、B间的内力远大于外力。碰后A和B仍在同一条直线上运动，经过相同时间停下。已知A、B两物体与水平地面间动摩擦因数都是，重力加速度为。下列说法正确的是（　　） A．碰撞前物体A动量的变化量为 B．碰撞后物体A、B运动的加速度大小之比为1∶3 C．物体B的质量为 D．力作用前后物体A运动时间之比为 7．在光滑的水平桌面上，质量为m的物块A以速度v向右运动，与静止在桌面上的质量为3m的物块B发生正碰，以向右为正方向，碰撞后,物块A的速度不可能为(          ) A．0 B．-v C．v D．v 8．有一摆长为、摆球质量为的单摆，在摆动过程中，摆球从最高点运动到最低点时的竖直位移为，当摆球向右经过最低点时与另一个水平向左飞来的橡皮泥球发生正碰，碰后粘连在一起继续向右摆动。已知摆球质量是橡皮泥球质量的3倍，相撞时摆球速度与橡皮泥球速度大小相等，重力加速度为，不计空气阻力，则碰后从最低点摆动到最高点过程中克服重力做功的平均功率为（　　）    A． B． C． D． 9．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60kg，两手各持一个质量为3kg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5m/s， 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．与在最高点不扔出负重物相比，运动员可以多跳0.12m B．与在最高点不扔出负重物相比，运动员落地时速率将增大0.4m/s C．从起跳后到落地前的过程中，运动员和重物组成系统的总动量守恒 D．从起跳后到落地前的过程中，运动员和重物组成系统的总机械能守恒 10．如图所示A、B两个质量相等的带电小球，A固定在绝缘天花板上，B在A正下方绝缘水平面上，现给B一竖直向上的初速度v0，A、B发生弹性碰撞后B落下，当B再次回到水平面时（　　） A．B运动的整个过程中机械能一定守恒 B．如果A、B带等量异种电荷，B落地速度大于v0 C．如果A、B带不等量异种电荷，B落地速度小于v0 D．如果A、B带不等量同种电荷，B落地速度等于v0 二、选择题Ⅱ（本题共3小题，每小题4分，共12分。每小题列出的四个备选项中至少有 一个是符合题目要求的。全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分） 11．以下为冲量单位的是（　　） A．J B．W C．N·s D．kg·m/s 12．如下图所示，水平面上O点的正上方有一个静止物体P，某时刻炸成a、b两块水平飞出，分别落在A点和B点，且OA＞OB．若爆炸时间极短，空气阻力不计，则（　　） A．落地时a的速度小于b的速度 B．落地时a的速度大于b的速度 C．爆炸过程中a增加的动能小于b增加的动能 D．爆炸过程中a增加的动能大于b增加的动能 13．如图所示，光滑水平地面上停放着质量M=2kg的小车，小车上固定光滑斜面和连有轻弹簧的挡板，弹簧处于原长状态，其自由端恰在C点。质量m=1kg的小物块从斜面上A点由静止滑下并向右压缩弹簧。已知A点到B点的竖直高度差为h=1.8m，BC长度为L=3m，BC段动摩擦因数为0.3，CD段光滑，且小物块经B点时无能量损失。若取g=10m/s2，则下列说法正确的是（　　） A．物块第一次到达C点时小车的速度为3m/s B．弹簧压缩时弹性势能的最大值为3J C．物块第二次到达C点时的速度为零 D．物块第二次到达C后物块与小车相对静止 非选择题部分 三、非选择题(本题共5小题，共58分) 14．实验小组利用如图甲所示装置验证动量守恒，实验步骤如下： i．将固定有半圆仪的支架放在平整水平桌面上，支架底部木板上铺吹塑纸（作为缓冲垫）并用胶带将其粘贴在木板上，测量出半圆仪刻度圆弧半径（即入射小球的球心到点距离）； ii．用细线一端连接入射小球，另一端用夹子将细线固定在圆心点，确保小球下摆时球心轨迹与半圆仪刻度弧线重合； iii．将被碰小球放在可移动升降平台上，简化图示如图乙所示，改变平台高度，直至两小球球心处在同一水平线上，确保两小球发生正碰； iv．打开手机录像慢放功能，将入射小球拉起至某一位置，记下初始角度，随即由静止状态释放，小球发生正碰，观察并记录入射小球碰撞后摆起的最大角度及被碰小球做平抛运动在吹塑纸上留下的痕迹，重复上述操作过程10次； v．用圆规画圆的方法确定被碰小球的平均落地点，记为点； vi．测量被碰小球做平抛运动的高度，用直角三角板确定出抛出点，并找到被碰小球抛出点在吹塑纸所在平面的投影点，记做点；量出点到点的距离。 根据上述实验内容回答下列问题： (1)以下关于实验操作的说法，正确的是________。 A．实验时，两小球质量必须满足入射小球质量大于被碰小球质量 B．步骤v中，重复上述操作过程10次是为了减小系统误差 C．两小球半径必须一致 D．用手机录像、慢放功能是为了准确测出入射小球碰撞后上摆的最大角度 (2)入射小球碰撞前瞬间速度大小为________，被碰小球碰后速度大小为________（两空均用、、、、表示） (3)为了验证动量守恒，还需要测量的物理量有________。 A．两个小球的半径 B．入射小球碰撞后摆起的最大角度 C．入射小球质量 D．被碰小球质量 15．某同学设计了一个用打点计时器探究碰撞过程中不变量的实验：在小车A的前端粘有橡皮泥，推动小车A使之做匀速运动，然后与原来静止在前方的小车B相碰并粘合成一体，继续做匀速运动，他设计的具体装置如图所示。 (1)若已得到打点纸带如上图所示，并将测得的各计数点间距离标在图上，A点是运动起始的第一点，则应选___________段来计算A的碰前速度，应选___________段来计算A和B碰后的共同速度（以上两格填“AB”或“BC”或“CD”或“DE”）。 (2)已测得小车A的质量m1=0.40kg，小车B的质量m2=0.20kg，由以上测量结果可得：碰前___________  kg•m/s；碰后___________ kg•m/s。并比较碰撞前后所得数据，得出结论：___________。 16．如图所示，水平光滑地面上有两个小球A和B，A球质量mA=3m，B球质量为mB=m。A球以初速度v0开始向静止的B球运动，A球与B球发生的都是弹性碰撞，不计碰撞的时间。求：碰后A、B球的速度； 17．如图所示，两个形状、大小相同的钢球A、B，A球质量为1.5kg， B球质量为0.5kg开始A球不带电，静止在高h=0.88m的光滑平台上，B球带0.3C的正电荷，用长L=1m的细线悬挂在平台上方，整个装置放在竖直向下的匀强电场中，场强大小E=10N/C。现将细线拉开角度α=60°后，由静止释放B球，B球在最低点与A球发生对心碰撞，碰撞时无机械能损失，若碰后不考虑A、B球的相互作用，不计空气阻力，取g=10m/s2，求： （1）B球刚摆到最低点时的速率； （2）A球从离开平台到着地时的水平位移大小。 18．“高手在民间”，在工地农民工大哥架设了一套简吻而有效的砖块输送系统，其结构如图所示。长的滑板端抵在水平放置的轮胎上，另一端架在高处，形成一个倾角的滑道。将砖块白点由静止释放，沿滑道加速下滑到点与轮胎发生碰撞，碰后砖块斜向上飞起，最终自动落入小车车厢内。已知砖块与滑板间的动摩擦因数，传块与轮胎碰撞前后水平方向速度保持不变，且知碰后传块在空中运动轨迹的最高点与碰撞点的高度差为，而小车水平放置时车厢上边缘与点的高度差，重力加速度取 （1）若砖块的质量，与轮胎碰撞时间，求碰撞过程巾砖块所受轮胎平均作用力的大小； （2）小车车厢长，为确保砖块能够自动飞人小车，求小车水平放置邛车头到点水平距离的取值范围。 19．2022年北京冬奥会开幕式上播放的11个月大萌娃王予玑滑雪的视频引发了人们的广泛关注，现年不到4岁的她滑雪技术更加娴熟。某次练习时，予玑以的水平速度迈上静止在水平雪地上的雪地滑板，滑行一小段后以共同速度v一起运动(人上滑板及之后的运动过程可简化为铁块在水平滑板上运动的模型)。已知予玑自身质量，雪地滑板(含固定器)质量，滑板与鞋底间的动摩擦因数为，不计滑板与雪地之间的摩擦，重力加速度，求： (1)予玑与滑板的共同速度及刚好达到共同速度的时间； (2)鞋在滑板上滑动的长度； (3)若滑行一段距离后需要到止停区停下，止停区路面的动摩擦因数，与离止停区起点的距离x的关系如图所示，求予玑在止停区运动的位移的大小（结果保留一位小数）。 试卷第8页，共9页 试卷第1页，共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 第一章动量守恒定律单元检测卷（提升） 姓名 准考证号 本试题卷分选择题和非选择题两部分，满分100分，考试时间90分钟。 考生注意： 1.答题前请务必将自己的姓名、准考证号用黑色字迹的签字笔或钢笔分别填写在试题卷和答题纸规定的位置上。 2.答题时，请按照答题纸上“注意事项”的要求，在答题纸相应的位置上规范作答，在本试题卷上的作答一律无效。 3.非选择题的答案必须使用黑色字迹的签字笔或钢笔写在答题纸上相应的区域内，作图时先使用2B铅笔，确定后必须使用黑色字迹的签字笔或钢笔描黑。 4.可能用到的相关参数：重力加速度g取10m/s2 选择题部分 一、选择题Ⅰ（本题共10小题，每小题3分，共30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、错选绝不给分） 1．—个爆竹竖直升空后在最高点炸裂成质量相等的甲、乙两块，其中炸裂后一瞬间甲的速度方向如图所示，不计空气阻力，则下列说法正确的是（　　） A．甲、乙有可能同时落地 B．甲、乙落地时的速度一定相同 C．从炸裂到落地，甲、乙的速度变化相同 D．甲、乙落地瞬间，重力的瞬时功率相同 【答案】D 【详解】A．爆竹的最高点时速度为零，根据动量守恒可知，炸裂成质量相等的甲、乙两块速度等大反向，由此可知，乙先落地，故A错误； B．根据机械能守恒可知，两者落地时速度大小相等，但方向不同，故B错误； C．由于两者在空中运动时间不同，由 可知，两者速度变化不同，故C错误； D．爆炸后一瞬间、甲、乙在竖宜方向速度等大反向，由运动学公式可知，两者落地时在竖宜方向分速度相同，由 可知，甲、乙落地瞬间，重力的瞬时功率相同，故D正确。 故选D。 2．在下列物理量中，属于矢量的是（　　） A．动量 B．电势差 C．电势能 D．电压 【答案】A 【详解】动量是矢量，电势差、电势能、电压是标量，故A正确，BCD错误。 故选A。 3．城市进入高楼时代后，高空坠物已成为危害极大的社会安全问题。图为一则安全警示广告，非常形象地描述了高空坠物对人伤害的严重性。小明同学用下面的实例来检验广告词的科学性∶设一个鸡蛋从楼的窗户自由落下，与地面的碰撞时间约为，已知相邻楼层的高度差约为，则该鸡蛋对地面产生的冲击力约为（　　） A． B． C． D． 【答案】B 【详解】下落的高度 则下落的时间 取向下为正方向，根据动量定理得 解得 故选B。 4．近期台风天气频繁，对沿海人民造成了巨大的经济损失，下表为风级（0—12）风速对照表。假设不同风级的风迎面垂直吹向某一广告牌，且吹到广告牌后速度立刻减小为零，空气密度不变，则“11级”风对广告牌的最小作用力约为“5级”风对广告牌最大作用力的（　　） 风级 风速（m/s） 风级 风速（m/s） 0 0 ~ 0.2 7 13.9 ~ 17.1 1 0.3 ~ 1.5 8 17.2 ~ 20.7 2 1.6 ~ 3.3 9 20.8 ~ 24.4 3 3.3 ~ 5.4 10 24.5 ~ 28.4 4 5.5 ~ 7.9 11 28.5 ~ 32.6 5 8.0 ~ 10.7 12 32.7 ~ 36.9 6 10.8 ~ 13.8 …… …… A．15倍 B．11倍 C．9倍 D．7倍 【答案】D 【详解】设Δt时间射到广告牌上的空气质量为Δm，广告牌的面积为S，则有 根据动量定理有 解得 “11级”风的最小风速为28.5 m/s，“5级”风的最大风速为10.7 m/s，则“11级”风对广告牌的最小作用力约为“5级”风对广告牌最大作用力的倍数约为 故选D。 5．下列关于动量、冲量、动量的变化量的说法中正确的是（　　） A．物体动量为零时，一定处于平衡状态 B．在某一运动过程中，力与位移垂直，该力的冲量不为零 C．人从高处跳下时，有一个屈膝的动作，是为了减小地面对人的冲量 D．物体速度增大，则相同时间内动量的变化量也一定增大 【答案】B 【详解】A．物体的动量为零，合外力不一定为零，物体不一定处于平衡状态，A错误； B．由可知，冲量是力对时间的累积效果，与力是否与位移垂直无关，B正确； C．人从高处跳下时，有一个屈膝的动作，是为了延长力的作用时间，减小地面对人的冲击力，C错误； D．由可知，物体的动量变化量可能增大、减小或不变，D错误。 故选B。 6．质量为的物体A静止在水平地面上，某时刻开始在水平恒力作用下运动，一段时间后撤去，随后立即与静止的物体B发生弹性碰撞。碰撞过程中A、B间的内力远大于外力。碰后A和B仍在同一条直线上运动，经过相同时间停下。已知A、B两物体与水平地面间动摩擦因数都是，重力加速度为。下列说法正确的是（　　） A．碰撞前物体A动量的变化量为 B．碰撞后物体A、B运动的加速度大小之比为1∶3 C．物体B的质量为 D．力作用前后物体A运动时间之比为 【答案】D 【详解】A．碰撞前物体A动量的变化量为，故A错误； B．已知A、B两物体与水平地面间动摩擦因数都是，碰后A和B加速度大小都为，碰撞后物体A、B运动的加速度大小之比为1∶1，故B错误； C．A、B两物体发生弹性碰撞， 又碰撞后物体A、B运动的加速度大小相等且经过相同时间停下，故 联立得，故C错误； D．力作用物体时 撤掉力后 由C选项可知 联立得力作用前后物体A运动时间之比为，故D正确。 故选 D。 7．在光滑的水平桌面上，质量为m的物块A以速度v向右运动，与静止在桌面上的质量为3m的物块B发生正碰，以向右为正方向，碰撞后,物块A的速度不可能为(          ) A．0 B．-v C．v D．v 【答案】C 【详解】若发生弹性碰撞，设碰后A速度为vA，B速度为vB，根据动量守恒： 解得； 碰后系统动能： ， 解得； 根据完全非弹性碰撞： ， 可得：； 综上可得，若碰后A的速度向右，则速度小于，若碰后A的速度向左，则速度小于． A.0．与结论相符，故A可能；     B.．与结论相符，故B可能； C.．与结论不符，故C不可能； D.．与结论相符，故D可能． 8．有一摆长为、摆球质量为的单摆，在摆动过程中，摆球从最高点运动到最低点时的竖直位移为，当摆球向右经过最低点时与另一个水平向左飞来的橡皮泥球发生正碰，碰后粘连在一起继续向右摆动。已知摆球质量是橡皮泥球质量的3倍，相撞时摆球速度与橡皮泥球速度大小相等，重力加速度为，不计空气阻力，则碰后从最低点摆动到最高点过程中克服重力做功的平均功率为（　　）    A． B． C． D． 【答案】C 【详解】摆球从最高点到最低点机械能守恒 解得 碰撞中动量守恒，则 解得 碰后向右摆动过程中克服重力做功 从最低点到最高点的时间 克服重力做功的平均功率 故选C。 9．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60kg，两手各持一个质量为3kg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5m/s， 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．与在最高点不扔出负重物相比，运动员可以多跳0.12m B．与在最高点不扔出负重物相比，运动员落地时速率将增大0.4m/s C．从起跳后到落地前的过程中，运动员和重物组成系统的总动量守恒 D．从起跳后到落地前的过程中，运动员和重物组成系统的总机械能守恒 【答案】A 【详解】A．运动员竖直向上的分速度为 水平方向分速度为 由最高点落地时间为 在最高点将负重物相对于地面速度为零扔出，由水平方向动量守恒定律可知 可得运动员速度增加量为 将重物扔出与不扔出两种情况相比，运动员多跳 故A正确； B．不扔出负重物，运动员落地时速率为 扔出负重物，运动员落地时速率为 与在最高点不扔出负重物相比，运动员落地时速率将增大 故B错误； C．从起跳后到落地前的过程中，运动员和重物组成系统竖直方向受合力不为零，则总动量不守恒守恒，故C错误； D．重物动能的减少量 运动员动能的增加量 从起跳后到落地前的瞬间，重力势能不变，运动员动能的增加量不等于重物动能的减少量，所以运动员和重物组成系统的总机械能不守恒，故D错误； 故选A。 10．如图所示A、B两个质量相等的带电小球，A固定在绝缘天花板上，B在A正下方绝缘水平面上，现给B一竖直向上的初速度v0，A、B发生弹性碰撞后B落下，当B再次回到水平面时（　　） A．B运动的整个过程中机械能一定守恒 B．如果A、B带等量异种电荷，B落地速度大于v0 C．如果A、B带不等量异种电荷，B落地速度小于v0 D．如果A、B带不等量同种电荷，B落地速度等于v0 【答案】B 【详解】A．B运动的整个过程中，A球的电场可能对B球做了正功，也可能做了负功，所以机械能不一定守恒，A错误； B．如果A、B带等量异种电荷，碰撞前电场力对B小球做了正功，碰撞后两者电荷中和，下落过程电场力不做功，所以全过程电场力还是做了正功，B小球的动能增加，所以B小球落地速度大于v0，B正确； C．A、B带不等量异种电荷，上升过程中两电荷相互吸引，A电场力对B小球做正功，碰撞后两者电荷中和后平分带同种电荷，所以下落过程电场力还是对B小球做正功，两个过程都做正功，由动能定理可知B小球动能增大则B落地速度大于v0，所以C错误； D．如果A、B带不等量同种电荷，上升过程中两电荷相互排斥，A电场力对B小球做负功，碰撞后两者电荷中和后平分带同种电荷，所以下落过程电场力是做正功，但是下落过程中的平均电场力较大，所以做正功多于负功，对B小球做的总功还是正功，由动能定理可知动能增大，B小球落地速度大于v0，所以D错误； 故选B。 二、选择题Ⅱ（本题共3小题，每小题4分，共12分。每小题列出的四个备选项中至少有 一个是符合题目要求的。全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分） 11．以下为冲量单位的是（　　） A．J B．W C．N·s D．kg·m/s 【答案】CD 【详解】冲量的表达式为 根据表达式得出冲量的单位为N·s，又 故冲量的单位为kg·m/s。 故选CD。 12．如下图所示，水平面上O点的正上方有一个静止物体P，某时刻炸成a、b两块水平飞出，分别落在A点和B点，且OA＞OB．若爆炸时间极短，空气阻力不计，则（　　） A．落地时a的速度小于b的速度 B．落地时a的速度大于b的速度 C．爆炸过程中a增加的动能小于b增加的动能 D．爆炸过程中a增加的动能大于b增加的动能 【答案】BD 【详解】AB．爆炸后a、b都做平抛运动，下落的高度相同，落地时间相等，由知，，则爆炸后瞬间，a的速度大于b的速度；落地时速度表达式 故落地时a的速度大于b的速度，故B正确，A错误． CD．爆炸过程中系统水平方向不受外力，系统的动量守恒，取水平向左为正方向，根据动量守恒定律，有 由于，故 根据 知两物体的动量p相等，，所以爆炸过程中a增加的动能大于b增加的动能，故C错误，D正确。 故选BD。 13．如图所示，光滑水平地面上停放着质量M=2kg的小车，小车上固定光滑斜面和连有轻弹簧的挡板，弹簧处于原长状态，其自由端恰在C点。质量m=1kg的小物块从斜面上A点由静止滑下并向右压缩弹簧。已知A点到B点的竖直高度差为h=1.8m，BC长度为L=3m，BC段动摩擦因数为0.3，CD段光滑，且小物块经B点时无能量损失。若取g=10m/s2，则下列说法正确的是（　　） A．物块第一次到达C点时小车的速度为3m/s B．弹簧压缩时弹性势能的最大值为3J C．物块第二次到达C点时的速度为零 D．物块第二次到达C后物块与小车相对静止 【答案】BC 【详解】A．物块从A下滑到B的过程中，根据动能定理得 解得 物块在BC段滑行时，物块和小车的系统动量守恒，以向右为正方向，根据动量守恒定律得 根据能量守恒定律得 联立解得 ， 或 ，（不合题意） 所以物块第一次到达C点时小车的速度为1m/s，故A错误； B．当物块与小车的速度相等时弹簧压缩到最短，弹性势能最大，设物块与小车的共同速度为v，根据动量守恒定律 根据能量守恒定律得 解得弹簧压缩时弹性势能的最大值 故B正确； CD．设物块第二次到达C点时的速度为，此时小车的速度为，根据动量守恒定律得 根据能量守恒定律，得 解得 ， 或 ，（不合题意） 所以物块第二次到达C点时的速度为零，第二次到达C后物块与小车没有相对静止，故D错误，C正确。 故选BC。 非选择题部分 三、非选择题(本题共5小题，共58分) 14．实验小组利用如图甲所示装置验证动量守恒，实验步骤如下： i．将固定有半圆仪的支架放在平整水平桌面上，支架底部木板上铺吹塑纸（作为缓冲垫）并用胶带将其粘贴在木板上，测量出半圆仪刻度圆弧半径（即入射小球的球心到点距离）； ii．用细线一端连接入射小球，另一端用夹子将细线固定在圆心点，确保小球下摆时球心轨迹与半圆仪刻度弧线重合； iii．将被碰小球放在可移动升降平台上，简化图示如图乙所示，改变平台高度，直至两小球球心处在同一水平线上，确保两小球发生正碰； iv．打开手机录像慢放功能，将入射小球拉起至某一位置，记下初始角度，随即由静止状态释放，小球发生正碰，观察并记录入射小球碰撞后摆起的最大角度及被碰小球做平抛运动在吹塑纸上留下的痕迹，重复上述操作过程10次； v．用圆规画圆的方法确定被碰小球的平均落地点，记为点； vi．测量被碰小球做平抛运动的高度，用直角三角板确定出抛出点，并找到被碰小球抛出点在吹塑纸所在平面的投影点，记做点；量出点到点的距离。 根据上述实验内容回答下列问题： (1)以下关于实验操作的说法，正确的是________。 A．实验时，两小球质量必须满足入射小球质量大于被碰小球质量 B．步骤v中，重复上述操作过程10次是为了减小系统误差 C．两小球半径必须一致 D．用手机录像、慢放功能是为了准确测出入射小球碰撞后上摆的最大角度 (2)入射小球碰撞前瞬间速度大小为________，被碰小球碰后速度大小为________（两空均用、、、、表示） (3)为了验证动量守恒，还需要测量的物理量有________。 A．两个小球的半径 B．入射小球碰撞后摆起的最大角度 C．入射小球质量 D．被碰小球质量 【答案】(1)D (2) (3)BCD 【详解】（1）A．两小球质量大小不受限制，实验过程，现象明显即可，A错误； B．重复操作多次主要是为了减小偶然误差，而不是系统误差，B错误； C．实验中未提及两小球半径必须一致，该仪器可调节使两球心等高实现正碰，对半径无严格要求，C错误； D．引入手机录像、慢放功能是为准确测出入射小球碰撞后上摆最大角度，D正确； 故选D； （2）[1]对于入射小球，根据机械能守恒定律有 解得 [2]对于被碰小球，做平抛运动：竖直方向 可得运动时间 水平方向 解得 （3）设碰撞后入射小球速度大小为，入射小球碰撞后摆起的最大角度为β，根据机械能守恒定律有 解得 根据动量守恒定律，有 A．根据以上分析可知，不需要测量两个小球的半径，A错误； BCD．根据以上分析可知，需要测量入射小球碰撞后摆起的最大角度，入射小球质量和被碰小球质量，BCD正确； 故选BCD。 15．某同学设计了一个用打点计时器探究碰撞过程中不变量的实验：在小车A的前端粘有橡皮泥，推动小车A使之做匀速运动，然后与原来静止在前方的小车B相碰并粘合成一体，继续做匀速运动，他设计的具体装置如图所示。 (1)若已得到打点纸带如上图所示，并将测得的各计数点间距离标在图上，A点是运动起始的第一点，则应选___________段来计算A的碰前速度，应选___________段来计算A和B碰后的共同速度（以上两格填“AB”或“BC”或“CD”或“DE”）。 (2)已测得小车A的质量m1=0.40kg，小车B的质量m2=0.20kg，由以上测量结果可得：碰前___________  kg•m/s；碰后___________ kg•m/s。并比较碰撞前后所得数据，得出结论：___________。 【答案】 BC DE 0.42 0.417 碰撞前后物体的质量与速度的乘积的和相等 【详解】(1)[1][2]AB段是手推加速过程，BC段是碰撞前匀速运动过程，CD段是碰撞过程，DE段是碰撞后匀速运动过程，所以，应选BC段来计算A碰撞前的速度，应选DE段碰撞后A、B共同运动的速度。 (2)[3][4]碰撞前后的总动量分别为 (3)[5]比较碰撞前后所得数据，得出结论：碰撞前后物体的质量与速度的乘积的和相等 16．如图所示，水平光滑地面上有两个小球A和B，A球质量mA=3m，B球质量为mB=m。A球以初速度v0开始向静止的B球运动，A球与B球发生的都是弹性碰撞，不计碰撞的时间。求：碰后A、B球的速度； 【答案】，，方向均与v0方向相同 【详解】A球以初速度开始向静止的B球运动，A球与B球发生弹性碰撞，设碰后A球与B球的速度分别为、， A 与 B 组成的系统动量守恒，则有 联立解得 ， 向均与v0方向相同 17．如图所示，两个形状、大小相同的钢球A、B，A球质量为1.5kg， B球质量为0.5kg开始A球不带电，静止在高h=0.88m的光滑平台上，B球带0.3C的正电荷，用长L=1m的细线悬挂在平台上方，整个装置放在竖直向下的匀强电场中，场强大小E=10N/C。现将细线拉开角度α=60°后，由静止释放B球，B球在最低点与A球发生对心碰撞，碰撞时无机械能损失，若碰后不考虑A、B球的相互作用，不计空气阻力，取g=10m/s2，求： （1）B球刚摆到最低点时的速率； （2）A球从离开平台到着地时的水平位移大小。 【答案】(1)4m/s；(2) 0.8m 【详解】（1） 对B球，从静止释放至摆到最低点过程中，根据动能定理,有 解得B球在最低点的速率 （2） B球与A球碰撞过程中，两球所组成的系统动量守恒，动能不损失，取水平向右为正方向，有 解得B球速度 A球速度为 根据电荷守恒定律得，碰后A球带电量qA=0.15C ，A球离开平台后，由牛顿第二定律得 故竖直方向的加速度 A球从离开平台至着地过程中，由 得 水平位移大小 18．“高手在民间”，在工地农民工大哥架设了一套简吻而有效的砖块输送系统，其结构如图所示。长的滑板端抵在水平放置的轮胎上，另一端架在高处，形成一个倾角的滑道。将砖块白点由静止释放，沿滑道加速下滑到点与轮胎发生碰撞，碰后砖块斜向上飞起，最终自动落入小车车厢内。已知砖块与滑板间的动摩擦因数，传块与轮胎碰撞前后水平方向速度保持不变，且知碰后传块在空中运动轨迹的最高点与碰撞点的高度差为，而小车水平放置时车厢上边缘与点的高度差，重力加速度取 （1）若砖块的质量，与轮胎碰撞时间，求碰撞过程巾砖块所受轮胎平均作用力的大小； （2）小车车厢长，为确保砖块能够自动飞人小车，求小车水平放置邛车头到点水平距离的取值范围。 【答案】（1）；（2） 【详解】（1）砖块沿滑动，做匀加速直线运动，根据牛顿第二定律有 代入数据解得 滑至P点与轮胎碰撞前一刻速度大小为 砖块与轮胎碰后做斜抛运动，且碰撞前后水平方向速度不变。所以，砖块与轮胎碰撞前后速度的变化量为 方向竖直向上。 由动量定理可得 解得碰撞中砖块所受的平均作用力为 （2）因砖块与轮胎碰撞前后水平方向速度不变，碰后做斜抛运动，沿水平方向的速度为 而沿竖直方向，做竖直上抛运动。故有 令，解得 。 若砖块恰沿车前沿向上掠过，则 此时，砖块落点距车头 所以最小距离为 若砖块恰沿斜向下方向落入小车车头则 综上所述，小车水平放置时车头到P点水平距离x的取值范围为 19．2022年北京冬奥会开幕式上播放的11个月大萌娃王予玑滑雪的视频引发了人们的广泛关注，现年不到4岁的她滑雪技术更加娴熟。某次练习时，予玑以的水平速度迈上静止在水平雪地上的雪地滑板，滑行一小段后以共同速度v一起运动(人上滑板及之后的运动过程可简化为铁块在水平滑板上运动的模型)。已知予玑自身质量，雪地滑板(含固定器)质量，滑板与鞋底间的动摩擦因数为，不计滑板与雪地之间的摩擦，重力加速度，求： (1)予玑与滑板的共同速度及刚好达到共同速度的时间； (2)鞋在滑板上滑动的长度； (3)若滑行一段距离后需要到止停区停下，止停区路面的动摩擦因数，与离止停区起点的距离x的关系如图所示，求予玑在止停区运动的位移的大小（结果保留一位小数）。 【答案】(1)， (2) (3) 【详解】（1）人和滑板系统所受合外力为零，动量守恒;根据动量守恒定律 代入数据可得 对滑板加速过程，由动量定理 其中 联立解得 （2）对人和滑板系统加速过程，由能量守恒知系统机械能的减少量等于产生的摩擦热 其中 联立解得 （3）人和滑板系统进入止停区到停下过程，根据动能定理 由图可得 故 因f与x呈线性关系，可得摩擦力做功为 代入数据解得 试卷第14页，共20页 试卷第1页，共1页 学科网（北京）股份有限公司 $