2026届高考物理二轮复习周测卷2能量与动量（提升卷）

2026高考物理二轮复习周测卷2能量与动量 (提升卷) (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·云南卷)如图所示，中老铁路国际旅客列车从云南某车站由静止出发，沿水平直轨道逐渐加速到144 km/h。在此过程中列车对座椅上的一高中生所做的功最接近(　　) A．4×105 J　　B．4×104 J　　C．4×103 J　　　D．4×102 J 2．(2025·山东卷)一辆电动小车上的光伏电池，将太阳能转换成的电能全部给电动机供电，刚好维持小车以速度v匀速运动，此时电动机的效率为50%。已知小车的质量为m，运动过程中受到的阻力f＝kv(k为常量)，该光伏电池的光电转换效率为η，则光伏电池单位时间内获得的太阳能为(　　) A． B． C． D． 3．(2025·云南卷)如图所示，质量为m的滑块(视为质点)与水平面上MN段的动摩擦因数为μ1，与其余部分的动摩擦因数为μ2，且μ1＞μ2。第一次，滑块从Ⅰ位置以速度v0向右滑动，通过MN段后停在水平面上的某一位置，整个运动过程中，滑块的位移大小为x1，所用时间为t1；第二次，滑块从Ⅱ位置以相同速度v0向右滑动，通过MN段后停在水平面上的另一位置，整个运动过程中，滑块的位移大小为x2，所用时间为t2。忽略空气阻力，则(　　) A．t1＜t2 B．t1＞t2 C．x1＞x2 D．x1＜x2 4．(2025·四川卷)如图所示，倾角为30°的光滑斜面固定在水平地面上，安装在其顶端的电动机通过不可伸长轻绳与小车相连，小车上静置一物块。小车与物块质量均为m，两者之间动摩擦因数为。电动机以恒定功率P拉动小车由静止开始沿斜面向上运动。经过一段时间，小车与物块的速度刚好相同，大小为v0。运动过程中轻绳与斜面始终平行，小车和斜面均足够长，重力加速度大小为g，忽略其他摩擦。则这段时间内(　　) A．物块的位移大小为 B．物块机械能增量为 C．小车的位移大小为 D．小车机械能增量为 5．(2025·浙江1月选考)有一离地面高度20 m、质量为2×10-13 kg稳定竖直降落的沙尘颗粒，在其降落过程中受到的阻力与速率v成正比。已知比例系数k＝1×10-9 kg/s，重力加速度g＝10 m/s2，则它降落到地面的时间约为(　　) A．0.5 h B．3 h C．28 h D．166 h 6．(2025·河南卷)两小车P、Q的质量分别为mP和mQ，将它们分别与小车N沿直线做碰撞实验，碰撞前后的速度v随时间t的变化分别如图1和图2所示。小车N的质量为mN，碰撞时间极短，则(　　) A．mP＞mN＞mQ B．mN＞mP＞mQ C．mQ＞mP＞mN D．mQ＞mN＞mP 7．(2025·甘肃卷)如图所示，小球A从距离地面20 m处自由下落，1 s末恰好被小球B从左侧水平击中，小球A落地时的水平位移为3 m。两球质量相同，碰撞为弹性碰撞，重力加速度g取10 m/s2，则碰撞前小球B的速度大小v为(　　) A．1.5 m/s B．3.0 m/s C．4.5 m/s D．6.0 m/s 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·陕晋青宁卷)如图所示，与水平面成53°夹角且固定于O、M两点的硬直杆上套着一质量为1 kg的滑块，弹性轻绳一端固定于O点，另一端跨过固定在Q处的光滑定滑轮与位于直杆上P点的滑块拴接，弹性轻绳原长为OQ，PQ为1.6 m且垂直于OM。现将滑块无初速释放，假设最大静摩擦力与滑动摩擦力相等。滑块与杆之间的动摩擦因数为0.16，弹性轻绳上弹力F的大小与其伸长量x满足F＝kx，k＝10 N/m，g取10 m/s2，sin 53°＝0.8。则滑块(　　) A．与杆之间的滑动摩擦力大小始终为1.6 N B．下滑与上滑过程中所受滑动摩擦力的冲量相同 C．从释放到静止的位移大小为0.64 m D．从释放到静止克服滑动摩擦力做功为2.56 J 9．(2025·广东卷)如图所示，无人机在空中作业时，受到一个方向不变、大小随时间变化的拉力。无人机经飞控系统实时调控，在拉力、空气作用力和重力作用下沿水平方向做匀速直线运动。已知拉力与水平面成30°角，其大小F随时间t的变化关系为F＝F0－kt(F≠0，F0、k均为大于0的常量)，无人机的质量为m，重力加速度为g。关于该无人机在0到T时间段内(T是满足F>0的任一时刻)，下列说法正确的有(　　) A．受到空气作用力的方向会变化 B．受到拉力的冲量大小为T C．受到重力和拉力的合力的冲量大小为mgT＋T D．T时刻受到空气作用力的大小为 10．(2025·湖南卷)如图所示，某爆炸能量测量装置由装载台和滑轨等构成，C是可以在滑轨上运动的标准测量件，其规格可以根据测量需求进行调整。滑轨安装在高度为h的水平面上。测量时，将弹药放入装载台圆筒内，两端用物块A和B封装，装载台与滑轨等高。引爆后，假设弹药释放的能量完全转化为A和B的动能。极短时间内B嵌入C中形成组合体D，D与滑轨间的动摩擦因数为μ。D在滑轨上运动s1距离后抛出，落地点距抛出点水平距离为s2，根据s2可计算出弹药释放的能量。某次测量中，A、B、C质量分别为3m、m、5m，s1＝，整个过程发生在同一竖直平面内，不计空气阻力，重力加速度大小为g。则(　　) A．D的初动能与爆炸后瞬间A的动能相等 B．D的初动能与其落地时的动能相等 C．弹药释放的能量为 D．弹药释放的能量为 三、非选择题：本大题共4小题，共54分。 11．(6分)(2025·广东卷)请完成下列实验操作和计算。 (1)在“长度的测量及其测量工具的选用”实验中，用螺旋测微器测量小球的直径，示数如图甲所示，读数为________mm。 　 (2)实验小组利用小车碰撞实验测量吸能材料的性能，装置如图乙所示，图中轨道由轨道甲和乙平滑拼接而成，且轨道乙倾角较大。 ①选取相同的两辆小车，分别安装宽度为1.00 cm的遮光条。 ②轨道调节。 调节螺母使轨道甲、乙连接处适当升高，将小车在轨道乙上释放，若测得小车通过光电门A和B的____________，表明已平衡小车在轨道甲上所受摩擦力及其他阻力。 ③碰撞测试。 先将小车1静置于光电门A和B中间，再将小车2在M点由静止释放，测得小车2通过光电门A的时间为t2，碰撞后小车1通过光电门B的时间为t1。若t2________(选填“>”“<”或“＝”)t1，可将两小车的碰撞视为弹性碰撞。 ④吸能材料性能测试。 将吸能材料紧贴于小车2的前端，重复步骤③，测得小车2通过光电门A的时间为10.00 ms，两车碰撞后，依次测得小车1和2通过光电门B的时间分别为15.00 ms、30.00 ms，不计吸能材料的质量，计算可得碰撞后两小车总动能与碰撞前小车2动能的比值为________(结果保留两位有效数字)。 12．(16分)(2025·河南卷)实验小组利用图1所示装置验证机械能守恒定律。可选用的器材有：交流电源(频率50 Hz)、铁架台、电子天平、重锤、打点计时器、纸带、刻度尺等。 (1)下列所给实验步骤中，有4个是完成实验必需且正确的，选择它们并按实验顺序排列：____________(填序号)。 ①先接通电源，打点计时器开始打点，然后再释放纸带； ②先释放纸带，然后再接通电源，打点计时器开始打点； ③用电子天平称量重锤的质量； ④将纸带下端固定在重锤上，穿过打点计时器的限位孔，用手捏住纸带上端； ⑤在纸带上选取一段，用刻度尺测量该段内各点到起点的距离，记录分析数据； ⑥关闭电源，取下纸带。 (2)图2所示是纸带上连续打出的五个点A、B、C、D、E到起点的距离。则打出B点时重锤下落的速度大小为________m/s(保留三位有效数字)。 (3)纸带上各点与起点间的距离即为重锤下落高度h，计算相应的重锤下落速度v，并绘制图3所示的v2-h关系图像。理论上，若机械能守恒，图中直线应________(选填“通过”或“不通过”)原点且斜率为________(用重力加速度大小g表示)。由图3得直线的斜率k＝________(保留三位有效数字)。 (4)定义单次测量的相对误差η＝×100%，其中Ep是重锤重力势能的减小量，Ek是其动能增加量，则实验相对误差为η＝________×100%(用字母k和g表示)；当地重力加速度大小取g＝9.80 m/s2，则η＝________%(保留两位有效数字)，若η<5%，可认为在实验误差允许的范围内机械能守恒。 13．(16分)(2025·安徽卷)如图所示，M、N为固定在竖直平面内同一高度的两根细钉，间距L＝0.5 m。一根长为3L的轻绳一端系在M上，另一端竖直悬挂质量m＝0.1 kg的小球，小球与水平地面接触但无压力。t＝0时，小球以水平向右的初速度v0＝10 m/s开始在竖直平面内做圆周运动。小球牵引着绳子绕过N、M，运动到M正下方与M相距L的位置时，绳子刚好被拉断，小球开始做平抛运动。小球可视为质点，绳子不可伸长，不计空气阻力，重力加速度g取10 m/s2。 (1)求绳子被拉断时小球的速度大小，及绳子所受的最大拉力大小； (2)求小球做平抛运动时抛出点到落地点的水平距离； (3)若在t＝0时，只改变小球的初速度大小，使小球能通过N的正上方且绳子不松弛，求初速度的最小值。 14．(16分)(2025·江苏卷)如图所示，在光滑水平面上，左右两列相同的小钢球沿同一直线放置。每列有n个。在两列钢球之间，一质量为m的玻璃球以初速度v0向右运动，与钢球发生正碰。所有球之间的碰撞均视为弹性碰撞。 (1)若钢球质量为m，求最右侧的钢球最终运动的速度大小； (2)若钢球质量为3m，求玻璃球与右侧钢球发生第一次碰撞后，玻璃球的速度大小v1； (3)若钢球质量为3m，求玻璃球经历2n次碰撞后的动能Ek。 2026高考物理二轮复习周测卷2能量与动量 (提升卷)参考答案 1．B　2．A　3．A　4．C　 5．B　[沙尘颗粒在重力和阻力作用下做变速运动，应用动量定理，有∑mg·Δt－∑kv·Δt＝mvt，即mgt－kh＝mvt，随着阻力变大，最终mg＝kvt，联立可得t＝+，由于m≪k，所以t＝＝1×104 s≈3 h。故选B。] 6．D　[对小车P、N的碰撞过程，由动量守恒定律有mPvP+mNvN1＝mPvP'+mNvN1'，整理得mP(vP－vP')＝mN(vN1'－vN1)，由题图1可知vP－vP'>vN1'－vN1，解得mP<mN；对小车Q、N的碰撞过程，由动量守恒定律有mQvQ+mNvN2＝mQvQ'+mNvN2'，整理得mQ(vQ－vQ')＝mN(vN2'－vN2)，由题图2可知vQ－vQ'<vN2'－vN2，解得mQ>mN，综上可知mQ>mN>mP，D正确。] 7．B　[根据题意可知，小球A和B碰撞过程中，水平方向上动量守恒，竖直方向上A球的竖直速度不变，设碰撞后A球水平速度为v1，B球水平速度为v2，则有mv＝mv1+mv2，碰撞为弹性碰撞，则由能量守恒定律有mv2+mm+m+m，联立解得v1＝v，v2＝0，小球A在竖直方向上做匀加速直线运动，则有h＝gt2，解得t＝2 s，可知，碰撞后，小球A运动t'＝1 s落地，则水平方向上有x＝vt'，解得v＝3.0 m/s，故选B。] 8．AC　[设PQ与杆之间的夹角为α，滑块沿杆运动时，垂直于杆方向合力为零，可得Fsin α＝mgcos 53°+FN，其中F＝，所以滑块与杆之间的弹力大小FN＝10 N，滑块与杆之间的滑动摩擦力大小Ff＝μFN＝1.6 N，大小始终不变，A正确；下滑和上滑过程中，滑块所受滑动摩擦力的方向相反，冲量为矢量，故滑动摩擦力的冲量不相同，B错误；滑块下滑过程可看成简谐运动在半个周期内的运动，设P'为简谐运动的最低点，平衡位置为O1，在O1有mgsin 53°＝k·PO1+μFN，解得PO1＝0.64 m，此简谐运动的振幅A1＝0.64 m，则PP'＝2A1＝1.28 m；滑块上滑过程可看成另一个简谐运动在半个周期内的运动，设平衡位置为O2，QO2与杆之间的夹角为γ，可得mgsin 53°+μFN＝·cos γ，其中·cos γ＝PO2，联立解得PO2＝0.96 m，此简谐运动的振幅A2＝PP'－PO2＝0.32 m；由简谐运动的对称性可得滑块上滑刚好可回到O1处且无法下滑，故滑块从释放到静止的位移大小等于PO1＝0.64 m，C正确；滑块从释放到静止，克服滑动摩擦力做功Wf＝μFN(2A1+2A2)＝3.072 J，D错误。] 9．AB　[无人机沿水平方向做匀速直线运动，则其时刻受力平衡，又由题意可知拉力方向不变，逐渐减小，则可作出无人机的受力示意图如图所示，可知无人机受到空气作用力的方向会变化，A正确；由题意可知，拉力的大小随时间均匀变化，所以0到T时间段内，无人机受到拉力的冲量大小IF＝T＝(F0－kT)T，B正确；0到T时间段内，无人机受到的重力的冲量大小IG＝mgT，又无人机受到的重力和拉力不共线，所以结合B项分析可知，无人机受到重力和拉力的合力的冲量大小I合<IF+IG＝mgT+(F0－kT)T，C错误；由图结合几何关系可知，T时刻无人机受到空气作用力的大小F空＝＝，D错误。] 10．BD　[弹药爆炸的过程，由动量守恒定律有3mvA＝mvB，由能量守恒定律有ΔE＝×3m+m，B嵌入C的过程，由动量守恒定律有mvB＝(m+5m)vD，D在滑轨上的运动过程，由动能定理有－μ·(m+5m)gs1＝(m+5m)(m+5m)，D脱离滑轨后做平抛运动，则有s2＝v0t，h＝gt2，D的初动能EkD＝(m+5m)，爆炸后瞬间A的动能EkA＝×3m，解得EkA＝2EkD，ΔE＝48mgh(1+)，D从开始运动至落地的过程，根据动能定理有－μ·(m+5m)gs1+(m+5m)gh＝(m+5m)v2－(m+5m)，解得v＝vD，则D的初动能与其落地时的动能相等，A、C错误，B、D正确。] 11．解析：(1)由螺旋测微器的读数规则可知，小球的直径为d＝8 mm+26.0×0.01 mm＝8.260 mm。(2)②若已平衡小车在轨道甲上所受摩擦力及其他阻力，则小车在轨道甲上做匀速直线运动，所以小车通过光电门A和B的时间相等。③若两小车的碰撞为弹性碰撞，则由于两小车相同，所以发生弹性碰撞后两小车速度交换，则碰撞后小车2静止，小车1以与小车2碰撞前瞬间相同的速度做匀速直线运动，可知t2＝t1。④贴上吸能材料后，两小车碰撞前小车2的速度大小v0＝ m/s＝1 m/s，动能为Ek0＝m，碰撞后小车1的速度大小v1＝ m/s＝ m/s，小车2的速度大小v2＝ m/s＝ m/s，两小车的总动能Ek＝m+m，联立可得≈0.56。 答案：(1)8.260　(2)②时间相等　③＝(填“等于”也可得分)　④0.56 12．解析：(1)根据题图1可知，本实验的实验原理是通过验证重锤重力势能的减少量等于动能的增加量，来验证机械能守恒定律，验证的关系式为mgh＝mv2，因为等式两边的质量可以消去，所以测量重锤的质量(步骤③)不是必需的；又测量重锤下落的高度和速度均能通过打点计时器与纸带完成，按照打点计时器与纸带的使用规则可知，应先接通打点计时器的电源，打点计时器工作稳定后再释放纸带，步骤②错误，所以步骤①④⑥⑤是必需且正确的，正确实验操作排序为④①⑥⑤。 (2)重锤带动纸带做匀加速直线运动，某段时间中间时刻的瞬时速度等于该段时间内的平均速度，所以打出B点时重锤下落的速度大小vB＝×10－2 m/s≈1.79 m/s。 (3)若机械能守恒，对重锤有mgh＝mv2，整理得v2＝2gh，所以v2⁃h图线应通过原点且斜率为2g。由题图3可知直线的斜率k＝ m/s2≈19.1 m/s2。 (4)η＝×100%＝×100%，代入数据解得η≈2.6%。 答案：(1)④①⑥⑤　(2)1.79 (3)通过　2g　19.1 m/s2 (4)　2.6 13．解析：(1)从t＝0时至小球运动到M正下方与M相距L的位置(绳子刚好被拉断)的过程，只有重力对小球做功，小球的机械能守恒，设绳子被拉断时小球的速度大小为v，则由机械能守恒定律可得 mg·2L＝mmv2 解得v＝4 m/s 小球运动到M正下方与M相距L的位置，绳子刚好被拉断，则对该位置的小球进行受力分析，由牛顿第二定律可得 Fm－mg＝m 结合牛顿第三定律解得绳子所受的最大拉力大小F'm＝Fm＝17 N。 (2)绳子被拉断时，小球距地面的高度为2L，此后小球做平抛运动，设小球做平抛运动的时间为Δt，水平位移大小(抛出点到落地点的水平距离)为x，则由平抛运动规律可得 2L＝g(Δt)2 x＝vΔt 联立解得x＝4 m。 (3)当小球通过N的正上方绳子刚好不松弛时，小球的初速度最小，设此速度为vmin，此种情况下小球通过N的正上方时的速度为vN，则对小球从t＝0时至运动到N的正上方的过程，由机械能守恒定律可得 mg·5L＝mm 小球运动到N的正上方时，由牛顿第二定律可得 mg＝m· 联立解得vmin＝2 m/s。 答案：(1)4 m/s　17 N (2)4 m　(3)2 m/s 14．解析：(1)根据题意可知，所有碰撞均为弹性碰撞，由于钢球质量也为m，根据动量守恒和机械能守恒可知，碰撞过程中，二者速度互换，则最终碰撞后最右侧钢球的速度大小等于开始碰撞前玻璃球的初速度大小为v0。 (2)根据题意可知，所有碰撞均为弹性碰撞，则由动量守恒定律有mv0＝mv1+3mv2 由能量守恒定律有mm+×3m 解得v1＝v0＝－v0，v2＝v0＝v0 负号表示速度反向，则玻璃球的速度大小为v0。 (3)根据题意结合小问2分析可知，玻璃球与右侧第一个小球碰撞后反弹，且速度大小变为碰撞前的，右侧第一个小球又与第二个小球发生弹性碰撞，速度互换，静止在光滑水平面上，玻璃球反弹后与左侧第一个小球同样发生弹性碰撞，同理可得，碰撞后玻璃球再次反弹，且速度大小为碰撞前的，综上所述，玻璃球碰撞2n次后速度大小为v＝v0 则玻璃球碰撞2n次后最终动能大小Ek＝mv2＝m。 答案：(1)v0　(2) (3)m 学科网（北京）股份有限公司 $