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

**基本信息** 2026年人教版物理选择性必修第一册第一章动量守恒定律单元卷，以水刀、冰球奥运等真实情境为载体，覆盖动量守恒、动量定理等核心知识，适配单元复习，注重物理观念与科学思维考查。 **题型特征** |题型|题量/分值|知识覆盖|命题特色| |----|-----------|----------|----------| |选择题|10/46|动量守恒、动量定理、机械能变化|结合水刀（第3题）、冰球碰撞（第8题）等情境，区分单选多选，梯度分布| |实验题|2/20|动量守恒验证（斜槽、小车碰撞）|设计误差分析（第11题斜槽不水平）、创新方案（第12题阻力补偿），体现科学探究| |解答题|3/34|多过程碰撞、平抛、传送带综合|如第15题结合传送带、斜面、弹性碰撞，考查模型建构与科学推理，契合高考命题趋势|

2026年物理人教版选择性必修第一册第一章动量守恒定律检测试卷 满分：100 分 考试时间：75 分钟 一、选择题：本题共10小题，共46分。在每小题给出的四个选项中，第1~7题只有一项符合题目要求，每小题4分；第8~10题有多项符合题目要求，每小题6分，全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。 1．两个质量相同的铁球和木球，都在空气中由静止开始下落。从开始下落到它们下落相同高度的过程中（    ） A．合外力做的功相同 B．重力做的功相同 C．动量的变化相同 D．机械能的变化相同 2．如图所示，小车停在光滑水平面上，车上的人持枪向车内竖直挡板连续平射，子弹全部嵌在挡板内，射击停止后，小车（    ） A．速度为零 B．向射击方向运动 C．向射击的反方向运动 D．无法确定 3．某型号“水刀”工作过程中，将水从细喷嘴高速喷出，直接打在被切割材料表面，从而产生极大压强，实现对材料的切割。已知该“水刀”在任意相等时间内喷出的水的体积均相同，高速水流近距离垂直喷射到材料表面后，在极短时间内速度减为0，忽略水从喷嘴喷出后的发散效应。当喷嘴直径为d时，“水刀”对材料表面的作用力大小为F；当喷嘴直径为时，“水刀”对材料表面的作用力大小为（　　） A． B．2F C．4F D．8F 4．水平地面上质量为的物体，在大小为的水平拉力的作用下做匀速直线运动，从位置处拉力逐渐减小，力随位移变化规律如图所示，当时拉力减为零，物体也恰好停下，取，下列结论正确的是（　　） A．物体与水平面间的动摩擦因数为0.5 B．合外力对物体所做的功为 C．物体在减速阶段所受合外力的冲量为 D．物体匀速运动时的速度为 5．质量为0.5kg的金属小球，从距地面3.2m的高处以6m/s的速度水平抛出，g取，小球落地的运动过程中（　　） A．物体的初动量大小 B．物体的末动量大小 C．重力的冲量大小 D．重力的冲量大小 6．如图所示，游戏者享受着坐在喷泉上的快乐。若游戏者的质量，喷泉喷到人体的水柱横截面积，支撑人的水柱高，水接触人体后做平抛运动。忽略空气阻力，水的密度，重力加速度g取，则喷口处的水流速度为（    ） A． B． C． D． 7．如图，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。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，，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的初动能小于其落地时的动能 C．弹药释放的能量为 D．弹药释放的能量为 8．第24届冬季奥林匹克运动会在我国首都北京开幕，北京成为历史上第一个既举办过夏季奥运会又举办过冬季奥运会的城市，其中冰球比赛在五棵松体育中心进行。一冰球运动员甲在水平光滑的冰面上以8m/s的速度向右运动时，与另一速度为4m/s的迎面而来向左运动的运动员乙相撞碰后甲恰好静止，假设碰撞时间极短，已知运动员甲、乙的质量分别为60kg、80kg，下列说法正确的是（　　） A．碰后乙的速度的大小是2m/s B．碰后乙的速度的大小是3m/s C．碰撞中总机械能损失了1200J D．碰撞中总机械能损失了2400J 9．质量均为的物块、与一轻弹簧拴接，置于足够大的光滑水平面上，紧靠竖直墙壁。一水平向左的外力作用于使弹簧压缩，物块、均处于静止。现撤去外力，已知物块与墙壁分离的瞬间，物块的速度为。下列说法正确的是（　　） A．物块与墙壁分离后，弹簧最短时的压缩量小于最长时的伸长量 B．物块与墙壁分离后，任意时刻、的速度均不可能水平向左 C．物块与墙壁分离后，物块、组成的系统动能最小值为 D．从撤去外力到物块与墙壁分离的过程，墙壁对的冲量大小为 10．如图所示，倾角为α的光滑固定斜面底端有一固定挡板P，两个用轻弹簧连接在一起的滑块M、N置于斜面上处于静止状态。现给滑块M一个沿斜面向上的瞬时冲量使之沿斜面向上运动，当滑块N刚要离开挡板时滑块M的速度为v。已知M、N的质量均为m，弹簧的劲度系数为k，弹簧始终处于弹性限度内，重力加速度为g。则关于从物块M开始运动到物块N刚要离开挡板的过程，下列说法中正确的是（　　） A．滑块M的位移为 B．滑块N刚要离开挡板的瞬间，滑块M的加速度大小为 C．重力对滑块M做的功为 D．滑块M获得瞬时冲量的大小为 二、实验题 11．某同学用如图所示的实验装置来验证动量守恒定律。小球1的质量为，它从斜槽上某点滚下，离开斜槽末端时的速度记为（称为第一次操作）；小球2的质量为，小球1第二次从斜槽上原位置滚下，跟小球2碰撞后离开斜槽末端的速度分别记为和（称为第二次操作）。 (1)该实验需要验证的关系式为：________________； (2)如果第二次操作时，小球1从斜槽上开始滚下时位置比原先低一些，实验将会得到的结果是________________； (3)如果在第二次操作时，发现在第一次操作中，槽的末端是不水平的，有些向上倾斜，于是把它调水平，调整后的斜槽末端离地面高度跟原来相同。然后让小球在斜槽上原标记位置滚下进行第二次操作，分析时仍然和第一次操作的数据进行比较，其他实验操作都正确，且调节斜槽引起小球在空中运动时间的变化可忽略不计。实验将会得到的结果是________________。 12．如图所示，某实验小组用轨道和两辆相同规格的小车验证动量守恒定律。该小组首先通过实验验证了小车在水平轨道上运动所受阻力正比于小车重力，然后验证动量守恒定律实验步骤如下： ①在小车上适当放置砝码，分别测量甲车总质量m1和乙车总质量m2； ②将卷尺固定在水平轨道侧面，零刻度与水平轨道左端对齐。先不放乙车，让甲车多次从倾斜轨道上挡板位置由静止释放，记录甲车停止后车尾对应刻度，求出其平均值x0； ③将乙车静止放在轨道上，设定每次开始碰撞位置如图所示，此时甲车车尾与水平轨道左端刚好对齐，测出甲车总长度（含弹簧）L。由挡板位置静止释放甲车，记录甲车和乙车停止后车尾对应刻度，多次重复实验求出其对应平均值x1和x2； ④改变小车上砝码个数，重复①、②、③步骤。 (1)由图可知得L=__________cm； (2)实验中，在倾斜轨道上设置挡板以保证甲车每次从同一位置静止释放，其原因是__________； (3)若本实验所测的物理量符合关系式__________（用所测物理量的字母表示），则验证了小车碰撞前后动量守恒； (4)某同学先把4个50g的砝码全部放在甲车上，然后通过逐次向乙车转移一个砝码的方法来改变两车质量进行实验，若每组质量只采集一组位置数据，则该同学最多能采集__________组有效数据； (5)实验小组通过分析实验数据发现，碰撞前瞬间甲车的动量总是比碰撞后瞬间两车的总动量略大，原因是 。 A．碰撞过程中弹簧上有机械能损失 B．两车间相互作用力冲量大小不等 C．碰撞过程中阻力对两小车有冲量 三、解答题 13．如图所示，高度为的水平桌面长度为，桌面左右两端各有一个小物块A和小物块B，小物块A与桌面之间的动摩擦因数为。现给小物块A一个水平向右的初速度，小物块A与桌面右端的小物块B发生弹性正碰后恰好能返回到桌面的左端。已知重力加速度g取，两小物块均可视为质点，取水平向右为正方向，不计空气阻力。求： （1）小物块A与小物块B碰后速度的大小； （2）小物块B的落地点到桌面右端的水平距离。 14．如图所示，质量、长d=0.5m的木板C静止在光滑的水平地面上，C右端有固定的挡板，左端放有质量的小物块B，B的正上方O点处固定长度L=0.9m的轻绳，轻绳的另一端连接质量的小球A。现将A拉起一定高度，当轻绳与竖直方向成60°角时由静止释放A，当A运动到最低点时恰好与B发生弹性正碰，当B运动到C的最右端时与挡板也发生弹性碰撞，B恰好不能从木板左端滑出，取重力加速度，碰撞时间极短，不计空气阻力，A和B均可视为质点，A与B只发生一次碰撞，求： (1)A与B碰撞之前的瞬间，A的速度大小； (2)A与B碰撞之后的瞬间，B的速度大小； (3)B与C间的动摩擦因数； (4)从B开始运动到再次回到木板左端的过程中，所用的时间。 15．如图所示，一水平传送带以v=3m/s的速度顺时针转动，其左端A点和右端B点分别与两个光滑水平台面平滑对接，A、B两点间的距离L=4m。左边水平台面上有一被压缩的弹簧，弹簧的左端固定，右端与一质量为的小物块甲相连（物块甲与弹簧不拴接，滑上传送带前已经脱离弹簧）。右边水平台面上有一个倾角为45°，高为的固定光滑斜面（水平台面与斜面由平滑圆弧连接），斜面的右侧固定一表面光滑的水平桌面，桌面与水平台面的高度差为。桌面左端依次叠放着一长木板（厚度不计）和质量为的小物块乙，桌面上右端固定一弹性竖直挡板，木板与挡板碰撞会原速率返回。现将物块甲从压缩弹簧的右端由静止释放，物块甲离开斜面后恰好在它运动的最高点与物块乙发生弹性碰撞（碰撞时间极短）。物块甲、乙均可视为质点，已知小物块甲与传送带之间和小物块乙与木板之间的动摩擦因数均为，重力加速度g取。求： （1）物块甲运动到最高点时的速度大小； （2）弹簧最初储存的弹性势能； （3）若木板的质量为，物块乙恰好未滑离木板，求木板的长度； （4）若木板的质量为，木板与挡板仅能发生两次碰撞，求挡板与木板距离的范围为多少。 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 题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 答案 B A C D D C C AD BC BD 1．B 【详解】AC．两个质量相同的铁球和木球，可知两球的体积不相等，都在空气中由静止开始下落，它们所受阻力不相等，则它们所受合外力不相等，所以从开始下落到它们下落相同高度的过程中，合外力做的功不相同，根据动能定理可得 可知它们的末速度不相等，它们的末动量不相等，则它们的动量变化不相同，故AC错误； 根据 B．由于两球的质量相等，所以从开始下落到它们下落相同高度的过程中，重力做的功相同，故B正确； D．机械能的变化等于空气阻力对小球做的功，由于它们所受阻力不相等，所以从开始下落到它们下落相同高度的过程中，它们机械能的变化不相同，故D错误。 故选B。 2．A 【详解】整个系统水平方向上不受外力，动量守恒，由于初动量为零，因此当子弹向右飞行时，车一定向左运动，当子弹射入挡板瞬间，车速度立即减为零，因此射击停止后，车速度为零。 故选A。 3．C 【详解】设水的速度为，该“水刀”细喷嘴的横截面积为S，任意相等时间t内喷出水的体积都为，则单位时间内喷出水的体积为 选取时间内打在材料表面质量为的水为研究对象，根据动量定理可得 其中 解得 由于Q不变，整理可得 可见，因此当喷嘴直径为时，则 F 变为原来的 4 倍。 故选C。 4．D 【详解】A．在大小为的水平拉力的作用下做匀速直线运动，则有 解得 故A错误； B．根据图像与横轴围成的面积表示做功的大小，则力对物体所做的功为 摩擦力做功为 则合外力对物体所做的功为 故B错误； D．对全过程由动能定理可得 解得物体匀速运动时的速度为 故D正确； C．根据动量定理可得物体在减速阶段所受合外力的冲量为 故C错误。 故选D。 5．D 【详解】A．物体的初动量大小 故A错误； B．竖直方向小球做自由落体运动，则 小球落地时竖直方向的分速度 小球落地时的合速度 物体的末动量大小 故B错误； CD．由 得 重力的冲量大小 故C错误，D正确。 故选D。 6．C 【详解】喷口处的水流速度为，与人体接触时水流速度为，设水流与人接触的很短时间内，水的质量 设这部分水受到的向下的冲击力大小为，竖直向上为正方向，由动量定理得 解得 又根据牛顿第三定律，游戏者对人的冲击力大小 对游戏者受力平衡得 得 解得 由运动学公式 解得 故选C。 7．C 【详解】A．爆炸前后，组成的系统动量守恒，即 与碰撞过程动量守恒 联立解得。 爆炸后瞬间的动能 的初动能 两者不相等，故A错误； B．在滑轨上水平滑动过程中摩擦力做功为 做平抛运动过程中重力做的功为 故从开始运动到落地瞬间合外力做功为，根据动能定理可知的初动能与其落地时的动能相等，故B错误； CD．物块平抛过程有 ， 联立可得 水平滑动过程中根据动能定理有 化简得 弹药释放的能量完全转化为A和B的动能，则爆炸过程的能量为 故C正确，D错误。 故选C。 8．AD 【详解】AB．设运动员甲，乙的质量分别为m，M，碰前速度大小分别为、，碰后乙的速度大小为，规定碰撞前甲的运动方向为正方向，由动量守恒定律有 解得，故A正确，B错误； CD．根据能量守恒定律可知，碰撞中总机械能的损失为，故C错误，D正确。 故选AD。 9．BC 【详解】A．物块A与墙壁分离后，弹簧最短和最长分别为两物块共速时，物块AB与弹簧组成的系统动量守恒，则两物块共速的速度大小相同；根据系统只有弹力做功，系统的机械能守恒，所以弹簧最短和最长时物块的动能相同，即弹性势能相同，则弹簧最短时的压缩量等于最长时的伸长量，故A错误； B．物块A与墙壁分离后，物块AB与弹簧组成的系统动量守恒，弹簧最短时，物块B的速度最小向右；弹簧最长时，物块A的速度最小为零，所以任意时刻A、B的速度均不可能水平向左，故B正确； C．弹簧最短和最长时弹簧的弹性势能最大，动能最小，根据动量守恒 物块A、B组成的系统动能最小值为 故C正确； D．物块AB与弹簧组成的系统，根据动量定理可得墙壁对系统的冲量大小为 即墙壁对A的冲量大小为，故D错误。 故选BC。 10．BD 【详解】A．滑块M、N置于斜面上处于静止状态时，弹簧处于压缩状态，根据胡克定律有 物块N刚要离开挡板时，弹簧处于拉伸状态，根据胡克定律有 滑块M的位移为 解得 故A错误； B．滑块N刚要离开挡板的瞬间，对滑块M进行分析，根据牛顿第二定律有 解得 故B正确； C．重力对滑块M做的功为 解得 故C错误； D．结合上述可知，滑块M向上运动过程中，弹簧初始时刻的压缩量大小等于末时刻的拉伸量，即弹簧始末状态的弹性势能相等，对M进行分析有 滑块M获得瞬时冲量的大小 解得 故D正确。 故选BD。 11．(1) (2) (3) 【详解】（1）小球1碰前的动量为，碰撞后小球1和小球2的动量分别为和，则需要验证关系式 （2）如果第二次操作时，小球1从斜槽上开始滚下时位置比原来低一些，会使小球1到达斜槽末端的速度小一些，进而使计算式中的和变小，则有 （3）第一次操作中，斜槽的末端不水平，有些向上倾斜，会导致球1落地的水平距离减小，进而使计算式中的变小，则有 12．(1)20.00（19.50~20.50） (2)确保每次甲车尾部到达水平轨道左端时速度相等 (3) (4)3 (5)C 【详解】（1）刻度尺估读到0.1mm，甲车车尾与水平轨道左端刚好对齐，测出甲车总长度（含弹簧）L为20.00cm（19.50~20.50）； （2）在倾斜轨道上设置挡板以保证甲车每次从同一位置静止释放，其原因是确保每次甲车尾部到达水平轨道左端时速度相等； （3）小车在水平轨道上运动所受阻力正比于小车重力，即，甲车停止后车尾对应刻度，求出其平均值x0，则甲的初速度为 由挡板位置静止释放甲车，记录甲车和乙车停止后车尾对应刻度，多次重复实验求出其对应平均值x1和x2，则碰后的速度为 由碰撞过程满足动量守恒，有 （4）两辆相同规格的小车，即质量相同，而甲车上装上钩码后与乙车碰撞，为了防止反弹，需要甲的总质量大于等于乙的质量，则最多能够转移2个钩码两车的质量就相等，算上最开始4个钩码在甲车上的一组数据，共可以获得3组碰撞数据； （5）碰撞前瞬间甲车的动量总是比碰撞后瞬间两车的总动量略大，则碰撞过程有外力作用，即碰撞过程中阻力对两小车有冲量；故选C。 13．（1）；（2） 【详解】（1）小物块A与桌面右端的小物块B发生弹性正碰后恰好能返回到桌面的左端，则有 代入数据解得小物块A与小物块B碰后速度的大小为 （2）设小物块A与小物块B碰前的速度为，由题可得 代入数据解得小物块A与小物块B碰前速度的大小为 又由碰撞过程动量守恒和能量守恒有 带入第一问数据解得碰后小物块B的速度大小为 又由于小物块B碰后做平抛运动，则有 代入数据解得小物块B的落地点到桌面右端的水平距离为 14．(1)3m/s (2)4m/s (3)0.6 (4)0.5s 【详解】（1）对A由动能定理有 解得 （2）设A、B碰后速度分别为和，由弹性碰撞规律有， 解得 （3）再对B、C全过程，根据动量守恒有 解得 根据能量守恒有 解得μ=0.6 （4）A、B碰后，设B、C加速度大小分别为和，根据牛顿第二定律有， 解得， 设经过后B与挡板碰撞，有 解得或（舍） 碰前B的速度 解得 碰前C的速度 解得 对B、C碰撞过程有， 解得， B最终没有从C左端滑出，设B、C碰后经过共速，在内B的加速度大小仍为，方向向右，B先向左减速然后向右加速，C的加速度大小仍为，方向向左，C向右减速直至二者共速，则 解得 从B开始运动到再次回到木板左端的过程中，所用的时间 解得 15．（1）3m/s；（2）2.2J；（3）1.0m；（4） 【详解】（1）物块甲离开斜面后做斜抛运动，设物块刚离开斜面时的速度为，则有 解得 可知物块甲运动到最高点时的速度大小为3m/s。 （2）设甲在B点的速度为，甲从B到最高点根据动能定理有 解得 由于，所以甲在传送带上一直做减速运动，甲从运动开始到B点根据功能关系有 解得 （3）甲乙碰撞过程动量守恒，去向右为正方向，由动量守恒定律有 根据能量守恒有 解得 ， 以物块乙和木板为系统，取向右为正方向，由动量守恒定律有 若木板向右加速至共速后再与挡板碰撞，由动能定理有 解得 可知木板与物块乙共速后再与挡板碰撞，取向右为正方向，由动量守恒定律有 木板向左减速过程，根据动能定理有 解得 同理可得 木板的总路程为 解得 （4）以木板为对象，由牛顿第二定律得 木板与挡板碰撞前做匀加速直线运动，则有 木板与挡板碰撞后每次都返回到同一位置，物块一直做匀减速直线运动。 当木板第一次返回初始位置时，乙速度恰好减为零，木板与挡板仅能发生一次碰撞，即 解得 当木板第二次返回到初始位置时，木板与乙速度恰好减为零，木板与挡板仅能发生第二次碰撞，即 解得 可知木板与挡板若发生两次碰撞，挡板与木板距离的范围为 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 $