2026届高考物理二轮复习周测卷2能量与动量（能力卷)

2026高考物理二轮复习周测卷2能量与动量 (能力卷) (总分：100分) 一、单项选择题：本大题共7小题，每小题4分，共28分。在每小题列出的四个选项中，只有一项符合题目要求。 1．(2025·山东滨州·二模)我国嫦娥系列探测器着陆月球时的最后阶段，需通过引擎反推实现减速。探测器以初速度v0＝8 m/s垂直接近月球表面时，引擎提供功率恒定的反向推力，功率的大小P＝2.0×103 W，使其速度减小到2 m/s。由于存在稀薄大气，空气阻力大小f＝kv(v为速度，系数k＝0.2 N·s·m-1)，探测器所受重力保持不变。则速度从8 m/s到2 m/s的下落过程中，探测器的加速度(　　) A．先增大后减小 B．先减小后增大 C．一直增大 D．一直减小 2．(2025·江苏宿迁·一模)将一小球从地面竖直向上抛出，小球上升到某一高度后又落回到地面。若该过程中空气阻力大小不变，则(　　) A．在上升过程与下降过程中，重力做的功相同 B．在上升过程与下降过程中，重力的冲量相同 C．上升过程中小球动量的变化率比下降过程中的大 D．整个过程中空气阻力的冲量等于小球动量的变化量 3．(2025·山东淄博·模拟)如图所示为一架质量为m的无人机在空中悬停时的情景，其动力由四个相同的螺旋桨提供。每个螺旋桨向下吹出的气流速度大小为v(未知)，单个螺旋桨的气流有效横截面积为S。已知空气密度为ρ，重力加速度为g，则维持无人机悬停所需的速度大小v等于(　　) A． C． 4．(2025·福建福州·三模)某科研团队通过传感器收集并分析运动数据，为跳高运动员的技术动作改进提供参考。图为跳高运动员在起跳过程中受到的地面的竖直方向的支持力随时间变化的关系曲线。图像中10.10 s至10.35 s内，曲线下方的面积与阴影部分的面积相等。已知该运动员质量为60 kg，重力加速度g取10 m/s2。下列说法正确的是(　　) A．起跳过程中运动员的最大加速度约为40 m/s2 B．起跳离开地面瞬间运动员的速度大小约为5 m/s C．起跳后运动员重心上升的平均速度大小约为2.5 m/s D．起跳过程中运动员所受合力的冲量大小约为150 N·S 5．(2025·辽宁沈阳·二模)如图所示，一物块(可视为质点)以初速度v0从足够长的固定斜面底端滑上斜面，运动过程中所受的阻力Ff与速度大小成正比。以斜面底端为原点O和重力势能的零点，沿斜面向上为正方向，该物块的动能为Ek、重力势能为Ep、机械能为E、重力做功的绝对值为WG、位移为s、路程为x、在斜面上运动的时间为t。在该物块从斜面底端滑上斜面到返回斜面底端的过程中，下列图像可能正确的是(　　) A． B． C． D． 6．(2025·江苏南京·二模)如图甲所示，倾角为θ、长为2l的斜面AC，AB段光滑，BC段粗糙，且AB＝BC＝l。质量为m的小物体由A处静止释放，到C点恰好停下，BC段动摩擦因数自上而下逐渐增大，具体变化如图乙所示，重力加速度为g。下列说法正确的是(　　) A．动摩擦因数最大值μm＝2tan θ B．小物块的最大速度为 C．重力在AB、BC两段斜面上做功不相等 D．重力在AB段中间时刻瞬时功率等于在BC段中间时刻瞬时功率 7．(2025·浙江金华·三模)如图所示，质量均为1 kg的木块A和B并排放在光滑水平面上，A上固定一竖直轻杆，轻杆上端系一长为0.22 m的细线，细线另一端系一质量为0.1 kg的球C，现将球C拉起使细线水平，并由静止释放，当球C摆到最低点时，木块A恰好与木块B相撞并粘在一起，不计空气阻力，重力加速度g取10 m/s2，则(　　) A．球C摆到最低点的速度是 m/s B．木块A、B最初间距为0.04 m C．球C通过最低点后向左摆动上升的最大高度为0.21 m D．球C从开始下落到A、B、C三者相对静止，系统产生的热量为0.005 J 二、多项选择题：本大题共3小题，每小题6分，共18分。在每小题列出的四个选项中，有多项符合题目要求。全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。 8．(2025·山西吕梁·二模)质量相等的物块A、B用轻质弹簧连接，质量为m的小球P左侧用轻质细绳通过理想定滑轮C与物块A相连，小球P右侧通过轻质细绳拴在D点，整个系统在如图所示位置处于静止状态，物块B和水平地面之间恰好没有弹力。已知绳DP长为L，sin 37°＝0.6，cos 37°＝0.8，重力加速度为g，不计一切摩擦。现将小球P托至与C、D两点等高的水平线上，此时两轻绳恰好伸直，则小球P从静止释放至运动到图示位置的过程中，下列说法正确的是(　　) A．小球P处于超重状态 B．物块A的质量为0.4m C．轻质弹簧的劲度系数为 D．小球P运动到图示位置时的速度大小为 9．(2025·湖南·模拟预测)如图甲所示，一质量为1.0 kg、可视为质点的小铁块在平行于固定斜面的力F作用下由静止开始从斜面底端向上滑动，力F由一个初始值开始逐渐减小到0后就不再作用。以出发点为零势能点和原点，铁块的机械能E与其滑行位移x的关系如图乙中OABC所示，其中OAB段是曲线，BC段是直线，曲线OAB段的最高点A的横坐标是xA，B点和C点的坐标已在图乙中标出；铁块的重力势能Ep与其滑行位移x的关系如图乙中直线OC所示，取重力加速度g＝10 m/s2，斜面粗糙程度均匀，则下列说法正确的是(　　) A．外力F做的功为11.3 J B．铁块与斜面间的动摩擦因数是0.45 C．铁块上滑xA时，其加速度大小为11 m/s2 D．铁块滑回出发点时的动能为4.7 J 10．(2025·云南·模拟预测)如图甲所示，内表面光滑的“”形槽固定在水平地面上，完全相同的两物块a、b(可视为质点)置于槽的底部中点，t＝0时，a、b分别以速度v1、v2向相反方向运动，已知b开始运动速度v随时间t的变化关系如图乙所示，所有的碰撞均视为弹性碰撞且碰撞时间极短，下列说法正确的是(　　) 　 A．前17秒内a与b共碰撞3次 B．初始时a的速度大小为1 m/s C．前17秒内b与槽的侧壁碰撞3次 D．槽内底部长为10 m 三、非选择题：本大题共4小题，共54分。 11．(15分)(2025·山西·二模)某学习小组准备用铁架台、光电计时器、电磁铁和铁球等验证机械能守恒定律，实验装置如图甲所示。先测出A、B之间的距离h，再让电磁铁控制的小铁球从A点自由下落，下落过程中经过光电门B时，通过与之相连的光电计时器记录下小球的挡光时间t。已知当地的重力加速度为g。 (1)如图乙所示，该小组同学先用游标卡尺测量出小球的直径d＝________ cm； (2)关于该实验，下列说法正确的是________(填字母)； A．小球的直径越小越好 B．实验前应调整光电门位置使小球下落过程中球心通过光电门中的激光束 C．实验时应先释放铁球，后打开光电计时器 (3)该小组同学通过改变A、B之间的距离h(h≫d)，得到多组t的数值，通过描绘图像，可验证机械能守恒，为使图像呈直线，应描绘t2-________(用h表示)图像，若图像的斜率k＝________(用d、g表示)，可验证机械能守恒； (4)由于存在空气阻力，该小组同学用实验数据描绘的图像的斜率________(选填“大于”“小于”或“等于”)理论值。 12．(9分)(2025·山东·二模)某学习小组利用如图甲所示的装置验证动量守恒定律，其中左、右两侧的光电门可以记录挡光片通过光电门的挡光时间，两滑块上挡光片的宽度相同。 主要步骤如下： a．测得滑块B(含挡光片)的总质量为mB，根据挡光片调节光电门到合适的高度； b．将力传感器固定在气垫导轨左端支架上，加速度传感器固定在滑块A上； c．接通气源，放上滑块，调节气垫导轨，使滑块能在导轨上保持静止状态； d．弹簧处于原长时右端位于O点，将滑块A向左水平推动，使弹簧右端压至P点，稳定后由静止释放滑块A，并开始计时； e．计算机采集获取数据，得到滑块A所受弹力大小F、加速度大小a随时间t变化的图像如图乙所示； f．滑块A与弹簧分开后，从导轨的左侧向右运动，穿过左侧光电门与静止在两光电门之间的滑块B发生碰撞，光电门记录的挡光片挡光时间如表丙所示。 光电门1 光电门2 碰前 t1 无 碰后 t2 t3 丙 (1)在调节气垫导轨水平时，开启充气泵，将一个滑块轻放在导轨上，轻推滑块，让滑块从左向右运动，先后通过光电门1和光电门2。若滑块通过光电门1时的挡光时间比通过光电门2时的挡光时间长，应调节旋钮使气垫导轨右侧高度________(选填“升高”或“降低”)。 (2)通过计算机处理数据可得F-t和a-t图像与坐标轴围成的面积分别为S1、S2，则滑块A(含挡光片与加速度传感器)的总质量mA＝________。 (3)若mA、mB、t1、t2、t3满足关系式_____________________________________________________________________， 则可验证滑块A、B组成的系统碰撞前后动量守恒。 13．(15分)(2025·湖北·二模)如图所示，在光滑的水平地面上有一辆足够长的上表面粗糙的平板小车，已知小车的质量为M，上表面的动摩擦因数为μ，小车正以速度v0向右匀速运动。此时在离小车右端高为h处有一个质量为m的弹性小球由静止下落，小球与小车碰撞后在竖直方向上以原速率反弹，不计空气阻力，在相互接触的过程中它们之间的弹力远大于小球的重力且时间极短，小球可视为质点，重力加速度为g。求： (1)小球与小车第一次碰撞后在水平方向上获得的速度是多少； (2)从小球与小车第n次碰撞后弹起(小球的水平速度小于车的水平速度)到第n＋1次碰撞小车的过程中，小车运动的位移是多少； (3)系统最终产生的热量是多少。 14．(15分)(2025·江苏盐城·三模)如图所示，光滑水平面上静止放置两个形状完全相同的弹性小物块A、B，物块A的质量mA＝0.2 kg。在物块B右侧的竖直墙壁里有一水平轻质长细杆，杆的左端与一轻质弹簧相连，杆、弹簧及两物块的中心在同一水平线上，杆与墙壁作用的最大静摩擦力为2.4 N。若弹簧作用一直在弹性限度范围内，弹簧的弹性势能表达式为Ep＝kx2，k＝60 N/m。现给物块A一水平向右的作用力F，其功率P＝1.6 W恒定，作用t＝1.0 s后撤去，然后物块A与物块B发生弹性碰撞，碰撞后两物块速度大小相等。B向右压缩弹簧，并将杆向墙里推移。设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，求： (1)t＝1.0 s撤去力F时，物块A的速度大小； (2)物块B的质量； (3)物块B的最终速度大小。 2026高考物理二轮复习周测卷2能量与动量 (能力卷)参考答案 1．C　2．C　3．A　4．D　 5．A　[设斜面的倾角为θ，物块沿斜面运动的过程中重力做功的绝对值WG＝mgssin θ，故A正确；物块在斜面上运动时，上升过程中所受的合力F＝mgsin θ+kv，根据动能定理有－Fx＝Ek－Ek0，Ek⁃x图线的斜率的绝对值越来越小，下滑过程中，位移s减小，所受的合力F＝mgsin θ－kv，Ek⁃x图线的斜率的绝对值越来越小，故B错误；物块上滑到最高点所用的时间小于下滑到原点的时间，故C错误；物块沿斜面运动的过程中，由于阻力做负功，物块的机械能一直在减小，故D错误。故选A。] 6．B　[从A处静止释放，到C点恰好停下，根据动能定理可得mg·2lsin θ－Wf＝0，由题图乙可知Wf＝μmmgcos θ·l，联立解得μm＝4tan θ，故A错误；当摩擦力等于重力沿斜面向下的分力时，小物块的速度达到最大，此时有μmgcos θ＝mgsin θ，解得μ＝tan θ＝μm，由题图乙可知，此时小物体在BC段下滑的距离为l，则对小物体从A处静止释放到达到最大速度的过程，根据动能定理可得mg·sin θ－W'f＝m－0，其中W'f＝μmgcos θ·mglsin θ，解得最大速度为vm＝，故B正确；由于AB、BC两段斜面的长度相同，对应的高度相同，根据WG＝mgh可知重力在AB、BC两段斜面上做功相等，故C错误；设小物块在B点的速度为vB，小物块在AB段做匀加速直线运动，则AB中间时刻速度为v1＝，则重力在AB段中间时刻瞬时功率P＝mgv1sin θ＝mgsin θ，小物块在BC段不是做匀变速直线运动，所以BC段中间时刻速度v2≠，则重力在BC段中间时刻瞬时功率P'＝mgv2sin θ≠mgsin θ，故D错误。故选B。] 7．C　[球C向下运动到最低点的过程中，A、C组成的系统水平方向不受外力，系统水平方向动量守恒，取水平向左为正方向，由水平方向动量守恒有0＝mCvC－mAvA，根据机械能守恒有mCgL＝mC+mA，解得速度大小分别为vC＝2 m/s，vA＝0.2 m/s，故A错误；球C向下运动到最低点的过程中，A、C组成的系统水平方向不受外力，系统水平方向动量守恒，有0＝mCvC－mAvA，两边同乘以t，有0＝mCxC－mAxA，又有xC+xA＝L，联立解得xA＝0.02 m，故B错误；A与B碰撞瞬间根据动量守恒有mAvA＝v，解得v＝0.1 m/s，之后球C向左运动过程中，A、B、C组成的系统水平方向动量守恒，有mCvC－(mA+mB)v＝v共，根据能量守恒，有mC+(mA+mB)v2＝(mA+mB+mC)+mCgh，联立解得h＝0.21 m，故C正确；系统产生的热量为Q＝mA(mA+mB)v2＝0.01 J，故D错误。故选C。] 8．BD　[小球P向下加速运动，处于失重状态，A错误；设A、B的质量为M，根据平衡条件可得TC＝mgsin 53°，且TC＝2Mg，解得M＝0.4m，B正确；物块A上升的高度h1＝Ltan 37°－＝0.5L，则弹簧的劲度系数k＝，C错误；小球P运动到题图所示位置时和物块A速度大小相等，即v2＝v1，根据机械能守恒定律可得mgh2 －Mgh1 ＝ M+ m，根据几何关系易得h2＝Lsin 37°＝0.6L，解得v2＝，D正确。故选BD。] 9．AD　[设斜面倾角为θ，铁块的重力势能与上滑位移间的关系是Ep＝mgxsin θ，由Ep⁃x图线可知sin θ＝0.8，则cos θ＝0.6；铁块上滑0.5 m后，其机械能均匀减小，即铁块上滑0.5 m时力F减为0。图线BC段的斜率的绝对值为铁块受到的摩擦力大小，故铁块受到的摩擦力大小为f＝ N＝3.3 N，在铁块滑行1.0 m时，其机械能与重力势能相等，铁块速度为0，由动能定理得WF－fx0－mgx0sin θ＝0，其中x0＝1 m，解得WF＝11.3 J，故A正确；根据f＝μmgcos θ，解得μ＝0.55，故B错误；铁块上滑xA时，F与f相等，设此时铁块的加速度为a，则有mgsin θ＝ma，解得a＝8 m/s2，故C错误；铁块下滑过程，由动能定理得mgx0sin θ－fx0＝Ek，解得Ek＝4.7 J，故D正确。故选AD。] 10．BC　[根据碰撞规律可知物块b与槽壁碰后速度大小不变，方向改变，与a碰后交换速度，则根据物块b的v⁃t图像，可知前17秒内a与b共碰撞4次，发生在4~6 s之间、8 s时刻、10~12 s之间以及16 s时刻；前17秒内b与槽的侧壁碰撞3次，分别在2 s、10 s和12 s时刻，选项A错误，C正确；b与a碰前速度为v2＝2 m/s，方向向左，碰后b的速度v'2＝1 m/s，方向向右，因两物块质量相同且碰撞为弹性碰撞，则碰后两物块交换速度，可知碰前a的速度v1＝v'2＝1 m/s，即初始时a的速度大小为1 m/s，选项B正确；槽内底部长为L＝2v2Δt＝2×2×2 m＝8 m，选项D错误。故选BC。] 11．解析：(1)游标卡尺的分度值为0.1 mm，该读数为d＝9 mm+0.1×8 mm＝9.8 mm＝0.98 cm。 (2)小球的直径越小，小球通过光电门的平均速度越接近瞬时速度，但小球的直径越小，用游标卡尺测量时产生的偶然误差越大，可知小球的直径应当适当小一些，而不是越小越好，A错误；实验中如果球心轨迹与激光束不相交，则小球的挡光距离将小于直径，导致挡光时间偏小，从而导致速度测量值偏大，可知实验前应调整光电门位置使小球下落过程中球心通过光电门中的激光束，B正确；实验时应先打开光电计时器，后释放铁球，防止小球提前通过计时器时无法记录时间，C错误。 (3)小球通过光电门的速度v＝ 从A到B，根据机械能守恒定律得mgh＝mv2 解得t2＝· 为使图像呈直线，应描绘t2⁃图像。 若图像的斜率k＝，可验证机械能守恒。 (4)由于存在空气阻力，在相等的下落高度h内，小球通过光电门B的挡光时间大于理论值，导致绘制的过原点的倾斜直线偏上，可知用实验数据描绘的图像的斜率大于理论值。 答案：(1)0.98　(2)B　(3) 　　(4)大于 12．解析：(1)若滑块通过光电门1时的挡光时间比通过光电门2时的挡光时间长，说明滑块加速运动，左端抬得过高，则应调节旋钮使气垫导轨右侧高度升高。 (2)根据Ft＝mv＝mat 由题意知Ft＝S1，at＝S2 可知m＝。 (3)以碰前A的速度方向为正方向，由题表中数据可知碰前A的速度v0＝ 碰后A再次经过光电门1，说明碰后A反弹，则碰后A的速度v1＝－ 碰后B的速度v2＝ 若动量守恒则满足mAv0＝mAv1+mBv2 代入可知＝－+。 答案：(1)升高　(2) (3)＝－+ 13．解析：(1)设小球落在小车表面时的速度为v，小球在下落过程中机械能守恒，则有mgh＝mv2 设小球与小车碰撞过程中的相互作用力为N，接触时间为Δt，由于二者的水平速度不同，所以在相互接触的过程中会产生滑动摩擦力，碰撞结束后小球竖直方向上以原速率反弹，设小球水平方向上获得的速度为v1，则在竖直方向上弹力的冲量NΔt＝2mv 在水平方向上摩擦力的冲量μNΔt＝mv1 由以上三式可求得v1＝2μ。 (2)通过分析可知小球每次与小车碰撞过程中弹力和摩擦力的冲量都不变，所以小球与小车每碰撞一次，小球的竖直速率不变，水平速度增加2μ 当小球与小车第n次碰撞后，水平方向的速度为vn＝2nμ 小球与小车碰撞弹起后，相对于地面做斜抛运动， 当小球第n+1次落在小车表面时所用的时间为t＝ 小球与小车组成的系统在水平方向上动量守恒，设第n次碰撞后小车的速度为v'n 则有Mv0＝Mvn'+mvn 小车在这段时间内的位移为x＝vn't 联立以上式子可求得x＝(v0－)。 (3)小球在水平方向上的速度不断变大，最终会与小车共速，设共同速度为v' 则有Mv0＝v' 系统全过程产生的热量为Q＝M(M+m)v'2 联立以上式子可求得Q ＝ 。 答案：(1)2μ (2)v0－ (3) 14．解析：(1)t＝1.0 s时间内，力F对物块A做的功W＝Pt 解得W＝1.6 J 对物块A进行分析，根据动能定理有W ＝ mA 解得v0＝4 m/s。 (2)设A与B碰前A的速度大小为v0，碰后速度大小为v。由题意可知，碰后A、B的速度等大、反向，A、B发生弹性碰撞，则有mAv0＝mA(－v)+mBv，mA ＝ mAv2 + mBv2 解得mB＝0.6 kg。 (3)由题意可知，物块B在压缩弹簧的过程中，当弹簧弹力等于杆的滑动摩擦力时杆开始移动，则有fmax＝kx 解得x＝0.04 m 由于杆的质量不计，杆所受外力的合力为0，即杆在运动过程中，弹簧弹力大小始终等于杆所受的滑动摩擦力大小，即弹簧弹力不变，杆开始运动后，物块B将做匀减速直线运动，B的速度减为0后，弹簧又将逐渐恢复原长，此时压缩的弹性势能转化为B的动能。设最终B的速度为vB，则有kx2 ＝ mB 得vB＝0.4 m/s。 答案：(1)4 m/s　(2)0.6 kg (3)0.4 m/s 学科网（北京）股份有限公司 $