第一章 动量守恒定律 单元检测卷 -2026-2027学年高二上学期物理人教版选择性必修第一册

**基本信息** 本单元卷聚焦动量守恒定律，覆盖动量变化、守恒条件、碰撞模型及实验验证，通过基础选择、综合实验与分层解答题，适配高中物理单元复习，强化物理观念与科学思维。 **题型特征** |题型|题量|知识覆盖|命题特色| |----|----|----------|----------| |单选题|7|动量变化计算（题1）、惯性理解（题2）、动量守恒应用（题3）|结合生活情境（题2惯性实验），基础概念辨析| |多选题|3|F-t图像冲量（题8）、动量动能变化（题9）|考查矢量性与守恒条件，选项层次分明| |实验题|2|平抛（题11）、光电门（题12）验证动量守恒|设计两种实验方案，强化科学探究能力| |解答题|3|子弹打木块（题14）、滑块弹簧（题15）|综合动量与能量守恒，分层考查模型建构与科学推理|

第一章 动量守恒定律 单元过关卷 学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________ 一、单选题 1．质量为10kg的小球以5m/s的速度竖直落到地板上，随后以3m/s的速度反向弹回，若取竖直向下的方向为正方向，则小球动量的变化量为（　　） A．80kg·m/s B．80kg·m/s C．20kg·m/s D．20kg·m/s 2．如图所示，某同学正在演示惯性实验。水平桌面上铺有一张薄纸，一质量为的小物块静置在纸上。从力与运动的关系角度分析，下列说法正确的是（    ） A．抽出纸张时，只要拉动得足够迅速，物块就可以保持静止 B．抽出纸张时，无论拉动得有多么迅速，物块都不可能保持静止 C．抽出纸张时，拉动得越迅速，物块的惯性就会越大 D．以上说法都不对 3．如图所示，甲、乙两人静止在光滑的冰面上，甲沿水平方向推了乙一下，结果两人向相反方向滑去。已知甲的质量为60kg，乙的质量为40kg，下列说法正确的是（　　） A．甲的速率与乙的速率之比为1∶1 B．甲的动能与乙的动能之比为3∶2 C．甲对乙的冲量大小与乙对甲的冲量大小之比为2∶3 D．互推过程甲的加速度大小与乙的加速度大小之比为2∶3 4．小明利用如图所示的装置验证动量守恒定律，实验过程中需要满足的要求是（　　） A．两个小球质量大小没有要求 B．入射小球的半径大于被碰小球的半径 C．实验中移动复写纸一定会影响实验结果 D．入射小球每次从斜槽轨道的同一位置由静止释放 5．如图所示，在光滑水平面上，质量为m的木块与轻质弹簧相连，弹簧的另一端连在竖直墙壁上，弹簧处于水平状态，木块处于静止状态。质量为m的子弹以水平向右的速度射入木块并留在木块内（该过程所用时间很短），之后木块压缩弹簧（未超出弹性限度），下列说法正确的是（    ） A．子弹打入木块的过程中，子弹受到的冲量大小为 B．子弹打入木块的过程中，子弹动能的减少量等于子弹和木块内能的增加量 C．子弹打入木块的过程中，子弹和木块组成的系统动量守恒，机械能不守恒 D．在压缩弹簧的过程中，子弹、木块和弹簧组成的系统动量守恒，机械能守恒 6．如图所示，一只小船静止在水面上，一人从船尾向前走到船头。若不计水的阻力，下列说法正确的是（　　） A．当人加速行走时，小船向后减速运动 B．当人加速行走时，小船向后加速运动 C．当人加速行走时，小船向后匀速运动 D．当人停止走动时，小船继续向后匀速运动 7．A、B两球沿一直线运动并发生正碰，如图所示为两球碰撞前、后的位移随时间变化的图像，a、b分别为A、B两球碰前的位移随时间变化的图像，c为碰撞后两球共同运动的位移随时间变化的图像，若A球质量是m = 2kg，则由图判断下列结论正确的是（   ） A．碰撞前、后A球的动量变化量为4kg·m/s B．碰撞时A球对B球所施的冲量为4N·s C．A、B两球碰撞前的总动量为3kg·m/s D．碰撞中A、B两球组成的系统损失的动能为20J 二、多选题 8．一质点静止在光滑水平面上，现对其施加水平外力F，力F随时间按正弦规律变化，如图所示，下列说法正确的是（　　） A．第2s末，质点的动量最大 B．第4s末，质点回到出发点 C．在0~2s内和2~4s的时间内，力F的冲量相同 D．在1~3s时间内，力F的冲量为零 9．质量为2kg的物体，当它的运动状态发生变化时，以下分析正确的（　　） A．速度由3m/s增大为9m/s，它的动量增大为原来的9倍 B．速度由3m/s增大为6m/s，它的动能增大为原来的4倍 C．速度由向东的3m/s变为向西的3m/s，它的动量变化量为0 D．速度由向东的3m/s变为向西的3m/s，它的动能变化量为0 10．如图所示，人、车和木箱静止在光滑水平地面上，木箱的质量为，人和车的总质量为。人将木箱以水平速率（相对地面）推向竖直墙壁（此过程记为人与木箱作用的第一次过程），木箱又以速率（相对地面）弹回，人接住木箱后再以速率（相对地面）将木箱推向墙壁，如此反复。下列说法正确的是（　　） A．人推木箱过程中人、车和木箱组成的系统动量守恒，机械能也守恒 B．人每一次将木箱推出的过程中，人的动量的改变量都相同 C．木箱每次与墙壁碰撞的过程中墙壁对木箱的冲量大小均为 D．木箱与墙壁碰撞4次后，木箱和人的速度相等 三、实验题 11．某同学在做“验证动量守恒定律”实验中，所用装置如图甲所示。 (1)下面是部分测量仪器或工具，本实验需要的是________。 A．秒表 B．天平 C．刻度尺 D．弹簧测力计 (2)为了完成本实验，下列必须要求的实验条件是________。 A．斜槽轨道末端的切线必须水平 B．入射球和被碰球的质量必须相等 C．入射球和被碰球的大小必须相同 D．入射球每次必须从轨道的同一位置由静止滚下 (3)某次实验中得出的落点情况如图乙所示，假设碰撞过程中质量与速度的乘积mv守恒，则入射小球质量和被碰小球质量之比为________。 12．用如图所示的装置可以验证动量守恒定律，在滑块A和B相碰的端面上装上弹性碰撞架，它们的上端装有等宽的挡光片。 (1)实验前需要调节气垫导轨水平：在轨道左端只放滑块A，轻推一下滑块A，其通过光电门Ⅰ和光电门Ⅱ的时间分别为t1、t2，当t1________t2（选填“>”“＝”或“<”）时说明气垫导轨水平。 (2)滑块A静置于光电门Ⅰ的左侧，滑块B静置于两光电门间的某一适当位置。给A一个向右的初速度，通过光电门Ⅰ的时间为Δt1，A与B碰撞后A再次通过光电门Ⅰ的时间为Δt2，滑块B通过光电门Ⅱ的时间为Δt3。为完成该实验，还必需测量的物理量有________。 A．挡光片的宽度d B．滑块A的总质量m1 C．滑块B的总质量m2 D．光电门Ⅰ到光电门Ⅱ的间距L (3)若滑块A和B在碰撞的过程中动量守恒，则应该满足的表达式为________ 。（用已知量和测量量表示） 四、解答题 13．如图所示，质量为m的物体在水平向右的恒定拉力F作用下始终保持静止，已知物块与水平面的动摩擦因数为，重力加速度为g，求在时间t内： (1)物体所受拉力F的冲量； (2)物体所受摩擦力的冲量。 14．如图所示，质量、半径的四分之一光滑圆弧轨道P放置在光滑水平平台上，其轨道最低点与平台面相切，有质量的滑块A从轨道P与圆心等高处无初速释放，滑至平台后，与静止在平台上质量的小滑块B发生弹性碰撞，碰撞时间极短。碰撞后，滑块B滑上静止在光滑水平地面上的小车C（小车紧靠平台且上表面与平台等高，右端有一根轻质弹簧沿水平方向与挡板相连接），滑块B压缩弹簧后又被弹回，最后恰好停在小车左端。弹簧始终在弹性限度内，忽略滑块与弹簧相碰的机械能损失，小车质量（含挡板），滑块A、B均可视为质点，重力加速度为，不计空气阻力。求： (1)若圆弧轨道P固定在平台上，求滑块A滑到圆弧轨道最低点时对轨道的压力； (2)若圆弧轨道P不固定，求碰撞后滑块A、B的速度大小； (3)若圆弧轨道P不固定，滑块B压缩弹簧过程中弹簧所具有的最大弹性势能。 15．如图所示，光滑水平面上有一质量M＝1.98kg的小车，B点右侧为水平轨道，其中BC段粗糙，CD段光滑。B点的左侧为一半径R＝1.3m的光滑四分之一圆弧轨道，圆弧轨道与水平轨道在B点相切，车的最右端D点固定一轻质弹簧，弹簧处于自然长度时左端恰好位于小车的C点，B与C之间距离L＝0.7m。一质量m＝1kg的小物块（可视为质点），置于小车的B点，开始时小车与小物块均处于静止状态。一质量m0＝20g的子弹以速度v0＝600m/s向右击中小车并停留在车中，假设子弹击中小车的过程时间极短，已知小物块与BC间的动摩擦因数μ＝0.5，取g=10m/s2。求： (1)小物块沿圆弧轨道上升的最大高度； (2)小物块第一次返回到B点时速度的大小； (3)弹簧弹性势能的最大值。 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 《第一章 动量守恒定律 单元检测卷》参考答案 题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 答案 A B D D C B A AD BD CD 1．A 【知识点】计算物体的动量及动量的变化 【详解】动量变化量为矢量，满足，规定竖直向下为正方向：初速度，末速度，代入公式得 即动量变化量为。 故选A。 2．B 【知识点】惯性、动量定理的内容 【详解】ABD．即使拉动足够迅速，作用时间不为零，冲量不为零，物块动量会发生变化，获得一定速度，无法保持静止，A错误，B正确，D错误； C．惯性是物体的固有属性，仅由物体的质量决定，与拉动纸张的速度无关，物块质量不变，惯性大小不变，C错误； 故选B。 3．D 【知识点】牛顿第二定律的内容和表达式、动量守恒定律的初步应用 【详解】AB．根据动量守恒可知甲的动量大小与乙的动量大小之比为1∶1，根据可知甲的速率与乙的速率之比为2∶3，根据可知甲的动能与乙的动能之比为2∶3，故AB错误； C．根据牛顿第三定律，作用力与反作用力大小相等、方向相反，作用时间相同，可知甲对乙的冲量大小与乙对甲的冲量大小之比为1∶1，故C错误； D．根据可知互推过程甲的加速度大小与乙的加速度大小之比为2∶3，故D正确。 故选D。 4．D 【知识点】平抛后落在水平面验证动量守恒定律 【详解】A．为了使入射小球碰撞后不反弹，入射小球的质量需大于被碰小球的质量，故A错误； B．为了让碰撞发生在水平方向，入射小球的半径需等于被碰小球的半径，故B错误； C．在实验过程中，小球的落点通过白纸和复写纸获得，若移动白纸将不能确定小球的位置，但复写纸可以移动，故C错误； D．该实验中需要让入射小球每次从斜槽轨道的同一位置由静止释放，即可获得相同的平抛速度，故D正确。 故选D。 5．C 【知识点】判断系统机械能是否守恒、判断系统动量是否守恒、板块/子弹打木块模型 【详解】AC．子弹打入木块的过程，时间极短则外力忽略不计，子弹与木块组成的系统动量守恒，有 子弹受到的冲量大小为 子弹打入木块的过程中，会有内能产生，因而子弹和木块组成的系统机械能不守恒，故A错误，C正确； B．根据能量守恒定律，有 整理可得子弹动能的减少量 即子弹动能的减少量等于木块增加的动能与子弹和木块内能的增加量之和，故B错误； D．在压缩弹簧的过程中，外力不做功，子弹、木块和弹簧组成的系统机械能守恒，但是墙壁对系统有向左的冲量，则系统动量不守恒，故D错误。 故选C。 6．B 【知识点】人船模型及其变式 【详解】人在船上行走时，由于不计水的阻力，故人和船组成的系统所受外力之和为零，故系统动量守恒，则有 解得 当人加速行走时，小船向后加速运动；当人停止走动时，小船也停止。 故选B。 7．A 【知识点】动能、计算物体的动量及动量的变化、动量守恒定律的初步应用 【详解】由图可知，碰撞发生在处 碰前（）有， 碰后（）共同速度​ 已知，动量守恒有 代入数据得 A．A球动量变化量，故A正确；​ B．A对B的冲量由动量守恒，系统总动量变化为0，故 由动量定理，A对B的冲量为，故B错误； C．碰撞前总动量，故C错误； D．系统损失的动能，故D错误。 故选A。 8．AD 【知识点】利用F-t图像求冲量、计算物体的动量及动量的变化 【详解】A．内，始终为正方向，加速度与速度同方向，质点一直加速，速度持续增大；后反向，加速度与速度反向，质点开始减速，因此末质点速度最大，动量最大，故A正确； B．质点向正方向加速，质点仍向正方向减速，末速度减为0，位移达到最大值，并未回到出发点，故B错误； C．冲量是矢量，冲量为正，冲量为负，二者大小相等、方向相反，冲量不相同，故C错误； D．图像的面积表示冲量，由正弦曲线的对称性可得：的正冲量与的负冲量大小相等，总冲量为0，故D正确。 故选AD。 9．BD 【知识点】动能、动量的定义、单位和矢量性、计算物体的动量及动量的变化 【详解】A．根据动量的表达式可知，速度由3m/s增大为9m/s，它的动量增大为原来的3倍，A错误； B．根据动能的表达式，则速度由3m/s增大为6m/s，它的动能增大为原来的4倍，B正确； C．速度由向东的3m/s变为向西的3m/s，它的动量变化量为，C错误； D．速度由向东的3m/s变为向西的3m/s，它的动能变化量为，D正确。 故选BD。 10．CD 【知识点】判断系统机械能是否守恒、动量守恒定律的初步应用 【详解】A．人推木箱过程中，人和木箱受到的合外力为0，系统动量守恒；初始时人和木箱均静止，而推木箱过程，人和木箱均获得了动能，系统机械能增大，故A错误； B．取水平向左为正方向，人第一次将木箱推出后木箱动量改变量为，人第二次将木箱推出后木箱动量改变量为，同理第三次、第四次推出后木箱动量改变量仍为，根据动量守恒可知，木箱动量改变量与人的动量的改变量等大相反，故人每一次将木箱推出的过程中，人的动量改变量只有第一次为，之后都为，故B错误； C．木箱与墙壁碰撞一次，取水平向左为正方向，墙壁对木箱的冲量为，故C正确； D．由B选项分析可知，人第一次推出木箱后，人的动量向左增加，之后每推木箱一次，人的动量均2mv，故人推木箱四次后人的动量为7mv，此时人的速度为，故D正确。 故选CD。 11．(1)BC (2)ACD (3) 【知识点】平抛后落在水平面验证动量守恒定律 【详解】（1）本实验需要天平称量物体的质量，需要刻度尺测量长度。 故选BC。 （2）A．要保证碰撞后两个球做平抛运动，故斜槽轨道末端的切线必须水平，故A正确； B．入射球质量要大于被碰球质量，即，防止碰后被反弹，故B错误； C．为保证两球正碰，则两球大小必须相同，故C正确； D．为保证碰撞的初速度相同，入射球每次必须从轨道的同一位置由静止滚下，故D正确。 故选ACD。 （3）根据平抛的规律 解得 若质量与速度的乘积守恒，则有 代入数据，有 解得。 12．(1)= (2)BC (3) 【知识点】利用光电门和气垫导轨验证动量守恒定律 【详解】（1）挡导轨水平时，滑块在导轨上做匀速直线运动，则经过两光电门时用时相等。 （2）本实验中需要验证动量守恒，所以在实验中必须要测量质量和速度，速度可以根据光电门的时间求解，而质量通过天平测出，同时，遮光板的宽度可以消去，所以不需要测量遮光片的宽度。 故选BC。 （3）碰前A的速度大小为 碰后A的速度大小为 碰后B的速度大小为 设A的原方向为正方向，根据动量守恒定律可知：应验证的表达式为 整理可得 13．(1)Ft，方向水平向右 (2)Ft，方向水平向左 【知识点】求恒力的冲量 【详解】（1）物体所受拉力F的冲量 方向水平向右。 （2）因物体静止不动，则F=f，可知物体所受摩擦力的冲量 方向水平向左。 14．(1)15N，方向竖直向下 (2)；2m/s (3)0.75J 【知识点】机械能守恒定律在曲线运动中的应用、滑块弹簧模型 【详解】（1）物块A沿着固定圆弧轨道下滑过程中，根据动能定理可得   在最低点，根据牛顿第二定律可得 解得 根据牛顿第三定律可得滑块A滑到圆弧轨道最低点时对轨道的压力为15N，方向竖直向下； （2）圆弧轨道不固定，物块A沿着圆弧槽下滑过程中，水平方向动量守恒有 根据机械能守恒有 解得 滑块A、B发生弹性碰撞，根据动量守恒定律有 根据机械能守恒定律有 解得， （3）滑块B滑上小车压缩弹簧，根据动量守恒定律可得 解得 根据能量守恒定律有 滑块B最终停在小车左端，则 解得 根据能量守恒定律有 解得 15．(1)1.2m (2)8m/s (3)8.5J 【知识点】板块/子弹打木块模型、滑块斜（曲）面模型、滑块弹簧模型 【详解】（1）对子弹与小车组成的系统，由动量守恒定律有                                                  当小物块上升到最大高度时三者共速，对三者由水平方向动量守恒有                                         由机械能守恒定律有                               联立解得h＝1.2m                                                    即小物块沿圆弧轨道上升的最大高度h＝1.2m                                                                                                                  （2）当小物块第一次回到B点时，设车和子弹的速度为v3，取水平向右为正方向，由水平方向动量守恒有                                         由能量守恒定律有                                   联立解得v3＝2m/s ，v＝8m/s                                                              即小物块第一次返回到B点时速度大小为 v＝8m/s    （3）当弹簧具有最大弹性势能Epm时，三者速度相同，由动量守恒定律有                                            由能量守恒定律有    联立解得 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 $