2025-2026学年高二下学期物理限时训练（动量+机械振动）（广东适用）

2025-2026学年高二下物理限时训练（动量+机械振动）（广东适用） 一、选择题（1~7题单选题，每小题4分，8-10题多选题，每小题6分，共46分） 1．篮球比赛中，运动员将迎面飞来的篮球（速度方向水平向左）推回，推回后篮球速度方向水平向右，且速度大小不变。若篮球质量为0.6kg，速度大小为8m/s，推球时间为0.02s，下列说法正确的是（　　） A．篮球的动量变化量为零 B．运动员对篮球的平均作用力方向水平向左 C．篮球的动量变化量大小为 D．运动员对篮球的平均作用力大小为240N 2．如图所示为某物体做简谐运动的振动图像，关于物体的振动下列说法正确的是（   ） A．物体振动的振幅为4cm B．物体振动的周期为0.4s C．0.2s～0.4s过程物体沿x轴正方向运动 D．0.4s～0.6s过程物体运动的速度在减小 3．图1中，用一轻质细线将一可视为质点的小球悬挂在天花板上，其摆动周期为T1；图2中，用一轻质细线将该小球挂在光滑固定的斜面上，使其紧贴斜面摆动，摆动周期为T2；图3中，用两根等长的轻质细线将该小球悬挂在水平天花板上，使其沿垂直纸面方向摆动，摆动周期为T3。若所有摆动均视为单摆运动，且所有细线长度相同，重力加速度均为g，则（　　） A．T2>T1>T3 B．T1>T3>T2 C．T1>T2>T3 D．T2>T1=T3 4．总质量为的人造卫星绕地球做匀速圆周运动，线速度大小为，为了使卫星到达较高轨道运行，需要加速做离心运动，卫星发动机在极短时间内以相对于喷气前卫星的速度向后喷出速度为，质量为的燃气，则喷气结束时卫星的速度大小是（   ） A． B． C． D． 5．如图，足够长的光滑细杆MN水平固定，质量的物块A穿在杆上，可沿杆无摩擦滑动，质量的物块B通过长度l＝0.45m的轻质细绳竖直悬挂在A上，整个装置处于静止状态，A、B可视为质点。现让物块B以初速度水平向右运动，g取，则（　　） A．物块A的最大速度为3m/s B．物块A、B组成的系统，动量守恒 C．物块B恰好能够到达细杆MN处 D．物块B从开始运动到最大高度的过程中，机械能减少了1J 6．一个小球质量为m，从某一高度竖直下落，落地速度大小为，从接触地面经时间离开地面向上运动，离开地面时速度大小为v，在此过程中（   ） A．地面对小球的冲量大小为 B．地面对小球的冲量大小为零 C．地面对小球的冲量大小为 D．地面对小球的冲量大小为 7．翠鸟被誉为自然界的“跳水皇后”，它常高速俯冲入水捕食。时刻，一只翠鸟（视为质点）由静止开始竖直向下俯冲，入水后沿直线减速，时刻下潜到最低点，恰好捕到小鱼。如图所示为翠鸟及其运动的图像，忽略空气阻力。下列说法正确的是（　　） A．时间内，翠鸟的平均速度等于 B．时间内，水对翠鸟的作用力逐渐减小 C．时间内，翠鸟一直处于失重状态 D．入水前翠鸟重力的冲量大小等于入水后水对其作用力的冲量大小 8．A、B两球在光滑水平面上，沿同一直线同一方向运动，A球的动量为，B球的动量为。当A球追上B球时发生碰撞，则碰撞后A、B两球的动量可能值是（   ） A．， B．， C．， D．， 9．课堂上，同学们用图1所示的装置绘制简谐运动的图像时，两组同学在纸带上绘制出图2所示的不同图像。已知两条纸带的长和宽相同，由此可以判断出两组同学的操作中（　　） A．注射器和墨汁的总质量一定不同 B．摆的摆长可能不同 C．摆的振幅可能不同 D．抽纸带的速率可能不同 10．如图所示，有一质量为的小球，以速度滑上静置于光滑水平面上带有四分之一光滑圆弧轨道的滑块。滑块的质量为，小球在上升过程中始终未能冲出圆弧，重力加速度为，则在小球运动过程中（　　） A．小球和滑块组成的系统动量守恒 B．小球在圆弧轨道上运动到最高点时的速度大小为 C．小球在圆弧轨道上能上升的最大高度为 D．小球离开圆弧轨道时圆弧轨道的速度大小为 二、非选择题（11题8分，12题8分，13题11分，14题13分，15题14分，共54分） 11．某同学用如图甲所示的装置验证动量守恒定律。长木板的一端垫有小木块，可以微调木板的倾斜程度，以补偿打点计时器对小车的阻力及其他阻力，使小车能在木板上做匀速直线运动。小车A右端连一纸带穿过打点计时器，根据纸带打出的点迹可测量小车的速度。 (1)接通打点计时器电源后，现给小车一沿木板向下的初速度，使小车A拖着纸带沿着长木板向下运动，纸带打出的点迹越来越密集，则此时应将小木块向________（选填“左”或“右”）移动进行调整，使打出的纸带点迹均匀。 (2)调整好小木块的位置后，接通打点计时器电源，然后使小车A以某一速度沿长木板向下匀速运动，并与置于木板上的另一静止小车B（后端粘有橡皮泥）相碰并粘在一起，继续做匀速直线运动。打点计时器电源频率为50Hz，得到的纸带如图乙所示，已将各计数点、、、、之间的距离标在图上。则应选________（选填“”、“”、“”或“”）段纸带计算小车A碰撞前的速度大小。 (3)已知小车A的质量为0.4kg，小车B（连同橡皮泥）的质量为0.2kg，由此可知碰撞前两小车的总动量是________，碰后两小车的总动量是________，（计算结果均保留三位有效数字）。若在误差允许范围内，两小车碰撞前后总动量相等，则碰撞前后动量守恒。 12．关于“研究碰撞中动量守恒”的实验，回答下列问题： 实验时，先让质量为m1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m2的小钢球B放到轨道末端处于静止状态，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，必须要测量的物理量有 。（多选） A．小球开始释放的高度h B．小球抛出点距地面的高度H C．小球做平抛运动的水平距离 D．小球A、B的质量m1、m2 (2)实验中，下列说法正确的是 。（单选） A．斜槽一定要光滑 B．两球半径一定要相同 C．两球质量一定要满足m1< m2 (3)小球落在覆盖有复写纸的白纸上，如图丙所示。多次实验后，白纸上留下了多个印迹，如果用画圆法确定小球的落点P，图中画的两个圆最合理的是_________（填字母代号）； (4)若某次实验时，AB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_________（用m1、m2、x1、x2、x3表示），则该碰撞前后动量守恒。 (5)一同学在实验中记录了某次碰撞前后小球落点的位置P和M、N，发现M、N点不在OP连线上，下列图中落点位置可能正确的是 。（单选） A． B． C． D． 13．如图1所示，O点为单摆的固定悬点。现将摆球拉到A点，释放摆球，摆球将在竖直平面内的A、C之间来回摆动，其中B点为运动中的最低位置。细线对摆球的拉力大小F随时间t的变化关系如图2所示，时，摆球从A点开始运动，重力加速度为g。求： (1)单摆的摆长L； (2)摆球的质量m。 14．如图所示，某商场中，静置在水平地面上沿一直线排列着3辆手推车，每辆车的质量均为m=10kg。现给第一辆车v0=11m/s的水平初速度，使其向第二辆车运动，0.5s后与第二辆车相碰，碰后两车以共同速度运动了1s后与第三辆车相碰，最后3辆车一起恰好运动至停放处。若车与车之间仅在碰撞时发生相互作用，碰撞时间很短，手推车运动过程中受到的阻力是其重力的。已知重力加速度g取10m/s2，求： (1)人对第一辆小车做的功； (2)第一辆车与第二辆车碰撞后瞬间的速率v； (3)第三辆车运动的距离d。 15．如图所示，光滑水平面上静置一小车，小车的左侧部分AB为一光滑圆弧轨道，半径R=4m，其对应的圆心角θ=53°，右侧部分为长l=3.2m的粗糙水平轨道BC，小车质量为M=2kg。现将一可视为质点、质量为m=1kg的物块P从空中某位置以v0=3m/s的初速度水平抛出，物块P恰好能从A点沿切线方向滑上圆弧轨道。已知物块从抛出到BC中点的时间为1.0s，sin37°=0.6，cos37°=0.8，重力加速度g=10m/s2。求： (1)物块抛出点距离A点的高度； (2)物块滑到B点时速度大小； (3)物块从抛出到BC中点的过程中，小车相对地面的位移大小。 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 参考答案 1．C【详解】AC. 篮球初始速度方向水平向左，大小为8 m/s，推回后速度方向水平向右，大小仍为8 m/s。质量，推球时间。取水平向右为正方向。 初始动量 最终动量 动量变化量（方向水平向右） 故 A 错误； C 正确； B. 动量变化方向水平向右，根据动量定理，平均作用力方向与相同，即水平向右，故 B 错误； D. 平均作用力 ，故 D 错误。故选C。 2．D【详解】A．物体振动的振幅为，故A错误； B．物体振动的周期，故B错误； C．0.2s～0.4s过程物体沿x轴负方向运动，故C错误； D．0.4s～0.6s过程物体逐渐远离平衡位置，物体运动的速度在逐渐减小，故D正确。故选D。 3．A【详解】设细线长度为L，图2斜面倾角为，图3中两线夹角为，则图1、图2、图3单摆周期分别为，，综上可知。故选A。 4．D【详解】喷气过程时间极短，卫星与燃气组成的系统所受万有引力的冲量可忽略，系统动量守恒。取卫星初始运动方向为正方向，设喷气后卫星速度为，初始状态系统总动量为；喷气后，剩余卫星质量为，动量为；燃气相对喷气前卫星向后的速度为，因此燃气相对地面的速度为，动量为。根据动量守恒定律列方程：整理得：解得：故选D。 5．D【详解】A．当B在A的右侧运动时，细绳弹力对A一直做正功，可知当B再次回到最低点时，A的速度最大，根据水平方向动量守恒定律和机械能守恒有， 解得，A错误； B．对B分析，可知B在竖直方向有加速与减速过程，即物块A、B组成的系统存在超重与失重过程，系统所受外力的合力不为0，系统的动量不守恒，但是系统在水平方向上所受外力的合力为0，即系统在水平方向上动量守恒，B错误； C．设物块B恰好到达最高点上升的高度为h，此时A、B速度相等，由水平方向动量守恒定律和机械能守恒有，解得 可知物块B不能够到达细杆MN处，C错误； D．根据上述可知，物块B从开始运动到最大高度的过程中，B减小的机械能与A增加的机械能相等，则有，D正确。故选D。 6．C【详解】规定竖直向上为正方向，小球接触地面过程的初动量为，末动量为，动量变化量 根据动量定理：合外力的冲量等于物体动量的变化量。此过程小球受两个冲量：向上的地面对小球的冲量，向下的重力冲量，因此有： 解得地面对小球的冲量，故选C。 7．B【详解】A．由题知，在 0~t1时间内，平均速度为，位移为 若t1~t2时间内，翠鸟做匀减速直线运动，则平均速度为，位移为 故全过程的平均速度为 根据图像的斜率表示加速度，由图乙可知，在t1~t2时间内翠鸟入水过程的加速度逐渐减小，即翠鸟做加速减小的减速运动，根据图像与时间轴围成的面积表示位移，如图所示 图中虚线为做匀减速直线运动所围成的面积，实线为实际运动所围成的面积，可知，故实际上全过程的平均速度为，故A错误； B．根据图像的斜率表示加速度，在t1~t2时间内翠鸟入水过程，加速度逐渐减小，根据牛顿第二定律有 可知水对翠鸟的作用力F也在减小，故B正确； C．在t1~t2时间内翠鸟向下减速，加速度向上，处于超重状态，故C错误； D．根据图乙可知，整个过程初速度为0，末速度为0，根据动量定理有 又重力冲量解得 所以入水前翠鸟重力的冲量大小小于入水后水对其作用力的冲量大小，故D错误。故选B。 8．BC【详解】A．因A球追上B球发生碰撞，可知A球的动量只能减小，不可能为5kg∙m/s，A错误； B．因A球追上B球发生碰撞，可知，即即 该选项满足动量守恒，因碰后动能不增加，则即 即，满足，选项B正确； C．该选项满足动量守恒，因碰后动能不增加，则即 即，满足，选项C正确； D．该选项满足动量守恒，因碰后动能增加，即，则不符合实际，D错误。故选BC。 9．BD【详解】由图可知，即造成两幅图像不同的原因可能是两单摆的周期不同，或者两同学拉动纸带的速率不同； A．注射器和墨汁的总质量不会影响单摆振动的周期，A错误； B．摆的摆长可能不同，造成两单摆的周期不同，B正确； C．摆的振幅不同，对周期无影响，C错误；     D．由上述分析可知，两同学抽纸带的速率可能不同，D正确。故选BD。 10．CD【详解】A．在小球运动过程中，小球和滑块组成的系统在水平方向上不受外力，动量守恒；由于小球竖直方向动量不断变化，而圆弧轨道竖直方向的动量始终为零，故竖直方向系统动量不守恒。故小球和滑块组成的系统动量不守恒，故A错误； B．小球在圆弧轨道上运动到最高点时小球与滑块速度相同，根据水平方向动量守恒有 解得，故B错误； C．根据机械能守恒定律得解得，故C正确； D．设水平向右为正方向，小球与圆弧轨道相互作用的过程，根据水平方向动量守恒和初、末状态系统动能相等有，联立解得， 故小球离开圆弧轨道时圆弧轨道的速度大小为，方向向左，故D正确。故选CD。 11．(1)左(2)BC(3) 0.840 0.828 【详解】（1）纸带打出的点迹越来越密集，相同时间位移变小，速度变小，所以小车减速，则应将小木块向左移动进行调整，使打出的纸带点迹均匀。 （2）碰前速度大，碰后速度小，碰撞过程中点迹间距不均匀，所以应选BC段纸带计算小车A碰撞前的速度大小。 （3）[1][2]由图可求得碰前和碰后小车A的速度分别为， 所以，碰前和碰后两小车的总动量分别为 12．(1)CD(2)B(3)B(4)(5)B 【详解】（1）A．只需要保证每次从同一位置静止释放即可，不需要测量具体高度，故A错误； B．因平抛运动下落的高度均相同，最后表达式可以约去，不需要测量高度，故B错误； C．实验中小球碰撞前后的速度是利用平抛运动规律间接测量得到的，根据平抛运动规律可得， 解得小球平抛的初速度 因平抛运动下落的高度均相同，故小球碰撞前后的速度与平抛运动的水平位移成正比，用平抛运动的水平位移大小代替小球碰撞前后的速度大小，故需要测量水平位移，故C正确； D．需要表示碰撞前后的动量，需要用到质量，且不能约去，故需测量各自的质量，故D正确。 故选CD。 （2）A．只需要保证每次从同一位置静止释放即可保证平抛的初速度一定，不需要轨道光滑，故A错误； B．为了使两球发生正碰，两小球的半径需相同，故B正确； C．为保证入射小球不反弹，需满足，故C错误。 故选B。 （3）用尽可能小的圆圈出落点，对于偏差比较大的点则舍去。故选B。 （4）根据（1）的分析，可得碰撞前入射小球的速度大小，碰撞后入射小球的速度大小，碰撞后被碰小球的速度大小。若碰撞中动量守恒，以向右为正方向，则由动量守恒定律得 可得需满足的关系式为 （5）由题意可得AB两钢球不为对心正碰，由动量守恒可得M、N两点应该在OP连线的两侧，且A质量更大，则离OP连线更近。故选B。 13．(1)，其他表达式正确也可(2) 【详解】（1）由图2可知单摆的周期 根据单摆的周期公式联立解得，其他表达式正确也可。 （2）设摆球最大摆角为，当摆球在A点时，细线拉力大小为，摆球速度为0。细线的拉力与重力的合力提供回复力，根据力的合成和分解则有 摆球从A点运动到B点，根据动能定理可得 摆球在B点时，细线拉力与重力合力提供向心力，则有联立解得 14．(1)605J(2)5m/s(3)1m 【详解】（1）第一辆车获得的速度为，则根据动能定理，人对第一辆车做的功解得W=605J （2）第一辆车与第二辆车碰撞前，手推车做匀减速直线运动，根据牛顿第二定律，手推车加速度大小为 第一辆车与第二辆车碰撞前，速度大小为 碰撞过程，根据动量守恒定律有解得第一辆车与第二辆车碰撞后瞬间的速率v=5m/s （3）两车以共同速度做匀减速直线运动，1s后速度大小为 与第三辆车相碰，根据动量守恒定律有解得v3=2m/s 三辆车之后一起做匀减速直线运动，第三辆车运动的距离为 15．(1)(2)(3) 【详解】（1）物块恰好沿A点切线进入圆弧，A点切线与水平方向夹角为 平抛运动水平速度不变 由速度方向关系可得代入得竖直分速度 平抛竖直方向有解得 （2）物块在A点的速度大小为 A点相对于B点的高度为 系统水平方向动量守恒，机械能守恒，设物块到达B点时速度为，小车速度为，向右为正方向，水平方向根据动量守恒有 根据机械能守恒有 代入数据解得，（负号表示小车向左运动），因此物块在B点速度大小为。 （3）平抛阶段小车静止，平抛时间为 因此物块在小车上的总运动时间 AC过程中物块相对小车水平位移为 由动量积分得 结合得 因此物块从抛出到BC中点的过程中，小车相对地面的位移大小为。 答案第1页，共2页 答案第1页，共2页 学科网（北京）股份有限公司 $