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

第一章 动量守恒定律 单元卷（综合卷） 考试时间： 75分钟 试卷分值：100分 姓名： 班级： 考号： 题型 单项选择题(28分) 多项选择题(15分) 填空题 (15分) 解答题(42分) 合计 得分 一、单项选择题（共计7题，每小题4分，共计28分） 1.下列运动中的物体，动量始终保持不变的是(　　) A.绕地球运行的同步卫星 B.小球碰到竖直墙壁被弹回，速度大小不变 C.用绳子拉着物体，沿斜面做匀速直线运动 D.荡秋千的小孩，每次荡起的高度保持不变 2.如图所示小船静止于水面上，站在船尾上的渔夫不断将鱼抛向船头的船舱内，将一定质量的鱼抛完后，关于小船的速度和位移，下列说法正确的是(　　) A.向左运动，船向左移一些 B.小船静止，船向左移一些 C.小船静止，船向右移一些 D.小船静止，船不移动 3.将模型火箭放在光滑水平面上点火，燃气以某一速度从火箭喷口在很短时间内全部喷出。火箭在水平面上滑行，在燃气从火箭喷口喷出的过程中，下列说法正确的是(空气阻力可忽略)(　　) A.火箭对燃气作用力的冲量大于燃气对火箭作用力的冲量 B.火箭对燃气作用力的冲量小于燃气对火箭作用力的冲量 C.火箭的动量比喷出燃气的动量大 D.火箭的动能比喷出的燃气动能小 4.高空坠物极易对行人造成伤害。若一个50 g的鸡蛋从一居民楼的25层坠下，与地面的碰撞时间约为2 ms，则该鸡蛋对地面产生的冲击力约为(　　) A.10 N B.102 N C.103 N D.104 N 5.某机车以0.8 m/s 的速度驶向停在铁轨上的15节车厢，跟它们对接。机车跟第1节车厢相碰后，它们连在一起具有一个共同的速度，紧接着又跟第2节车厢相碰，就这样，直至碰上最后一节车厢。设机车和车厢的质量都相等，则跟最后一节车厢相碰后车厢的速度为(铁轨的摩擦忽略不计)(　　) A.0.053 m/s B.0.05 m/s C.0.057 m/s D.0.06 m/s 6．某同学利用身边的常见器材在家完成了有趣的物理实验，如图所示。当手持吹风机垂直向电子秤的托盘吹风时，电子秤示数为。假设吹风机出风口为圆形，其半径为，空气密度为，实验前电子秤已校准，重力加速度为。则此时吹风机的风速约为（ ）。 A. B. C. D. 7.如图甲所示，在光滑水平面上的两小球发生正碰，小球的质量分别为m1和m2。图乙为它们碰撞前后的x－t图像。已知m1＝0.6 kg，由此可以判断(　　) A.m2＝0.3 kg B.碰撞后m1与m2都向右运动 C.该碰撞是弹性碰撞 D.碰撞过程中系统损失了0.4 J的机械能 二、多项选择题（共计3题，每小题5分，选对但不全得3分，错选不得分，共计15分） 8.第二届进博会展出了一种乒乓球陪练机器人，如图所示。若乒乓球被机器人以原速率斜向上击回，在空中运动一段时间后落到台面上，忽略空气阻力和乒乓球的旋转，下列说法正确的是(　　) A.击球过程合外力对乒乓球做功为零 B.击球过程合外力对乒乓球的冲量为零 C.乒乓球运动至最高点时，动量为零 D.乒乓球下落过程中，在相等时间内动量变化相同 9.如图所示，两个物体1和2在光滑水平面上以相同动能相向运动，它们的质量分别为m1和m2，且m1＜m2。经一段时间两物体相碰并粘在一起。碰撞后(　　) A.两物体将向左运动 B.两物体将向右运动 C.两物体组成系统能量损失最大 D.两物体组成系统能量损失最小 10.质量为的金属小球，以的速度水平抛出，抛出后经过落地，不计空气阻力，重力加速度大小取。则（ ）。 A. 小球落地时的动量为，整个过程小球的动量改变了 B. 小球落地时的动量为，整个过程小球的动量改变了 C. 小球被抛出后前的动量变化量是整个过程动量变化量大小的 D. 小球被抛出后前的动量变化量与整个过程动量变化量的方向相同 三、填空题（共计2题，第11题6分，第12题9分，共计15分） 11.小华利用斜槽滚球“验证动量守恒定律”，装置如图甲所示。 (1)小华分别测量出入射小球A、被碰小球B的质量分别为mA、mB，为了防止碰撞后球A反弹，应保证mA________mB(选填“>”“＝”或“<”)。 (2)图乙中小球落地点的平均位置为________cm。 (3)若两个小球在轨道末端碰撞过程动量守恒，则需验证的关系式为________________(用题中给出的物理量表示)。 12.某实验小组利用如图所示的实验装置验证动量守恒定律，主要实验步骤如下： ①调节气垫导轨水平，并将气垫导轨固定，用电子秤测得两滑块的质量分别为和； ②将滑块、放在导轨上，调节的位置，使与接触时，的左端到左边挡板的距离与的右端到右边挡板的距离相等，测得； ③使以一定的初速度沿气垫导轨向左运动，先后与左边挡板、碰撞，用手机的“声学秒表”软件记录从与左边挡板碰撞开始到与碰撞所用的时间，分别记录从和碰撞到各自撞到挡板所用的时间和。 请回答下列问题： （1）实验中，、碰撞后的运动方向相反，则应选取质量为_ _ _ _ 的滑块作为。 （2）、从开始接触到分离，的动量减少量是_ _ _ _ ，的动量增加量是_ _ _ _ 。（结果均保留3位有效数字） 四、解答题（共计3题，第13题10分，第14题14分，第15题18分，共计42分） 13.一辆轿车以30 m/s的速度行驶时，与另一辆迎面驶来的货车相撞，相撞后两车均停下来，已知作用时间t＝0.025 s。求： (1)车祸中轿车内质量m＝60 kg的人受到的平均冲力的大小； (2)若此人系有安全带，安全带在车祸过程中与人体的作用时间是1 s，则这种情况下人受到的平均冲力与不系安全带时人受到的平均冲力之比。 14．（2025·江苏卷节选）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，每列有个。在两列钢球之间，一质量为的玻璃球以初速度向右运动，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，求最右侧的钢球最终运动的速度大小。 （2） 若钢球质量为，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。 15.如图甲所示，m1＝5 kg的滑块a自光滑圆弧形槽的顶端A点无初速度滑下，槽的底端与水平传送带相切于传送带的左端B点，传送带以速度v＝3 m/s沿顺时针方向匀速运转。滑块a下滑前将m2＝3 kg的滑块b停放在B点。滑块a下滑后与滑块b发生碰撞，碰撞时间极短，传感器分别描绘出了两滑块碰撞后在传送带上从B点运动到传送带的右端C点的v－t图象，如图乙、丙所示。两滑块均可视为质点，重力加速度g＝10 m/s2。 (1)求A、B的高度差h； (2)求滑块a与传送带间的动摩擦因数μ和传送带的长度LBC； 第 1 页 共 2 页 学科网（北京）股份有限公司 $ 第一章 动量守恒定律 单元卷（综合卷） 答题卡 ( 条形码 粘贴 区 域 ) 学校： 试卷类型：A B 缺考标记(考生禁止填涂) 班级： ( ) 姓名： 考号： ( 注 意 事 项 1 、答题前，考生须准确填写自己 的 姓名、准考证号，并认真核准条形码上的姓名、 准考证号。 2 、 第一部分选择题必须使用2B铅笔填涂，第二部分非选择题必须用0.5毫米黑色 墨水签字笔书写，涂写要工整、清晰。 3、按照题号在对应的答题区域内作答，超出各题答题区域的答案无效，在草稿纸、 试卷上作答无效。 4、保持卡面清洁，不要折叠、不要弄破。 填 涂 样 例 正确填涂 ■ ) ( 选择题 1 [A] [B] [C] [D] 6 [A] [B] [C] [D] 2 [A] [B] [C] [D] 7 [A] [B] [C] [D] 3 [A] [B] [C] [D] 8 [A] [B] [C] [D] 4 [A] [B] [C] [D] 9 [A] [B] [C] [D] 5 [A] [B] [C] [D] 10 [A] [B] [C] [D] 非选择题 11. 12. ) ( 请在各题目的答题区域内作答 ， 超出黑色矩形边框限定区域的答案无效 ) ( 请在各题目的答题区域内作答 ， 超出黑色矩形边框限定区域的答案无效 ) ( 13 （1 0 分） 14.（ 14 分） 15.（ 18 分） ) ( 请在各题目的答题区域内作答 ， 超出黑色矩形边框限定区域的答案无效 ) 学科网（北京）股份有限公司 $ 第一章 动量守恒定律 单元卷（巩固卷）解析版 一、单项选择题（共计7题，每小题4分，共计28分） 1.下列运动中的物体，动量始终保持不变的是(　　) A.绕地球运行的同步卫星 B.小球碰到竖直墙壁被弹回，速度大小不变 C.用绳子拉着物体，沿斜面做匀速直线运动 D.荡秋千的小孩，每次荡起的高度保持不变 答案　C 解析　绕地球运行的同步卫星，速度大小不变，方向不断改变，所以动量改变，A错误；小球碰到竖直墙壁被弹回，速度大小不变，但方向改变，所以动量改变，B错误；用绳子拉着物体，沿斜面做匀速直线运动，速度大小和方向都不发生改变，所以动量不变，C正确；荡秋千的小孩，每次荡起的高度保持不变，在这个过程中速度大小和方向都改变，所以动量改变，D错误。 2.如图所示小船静止于水面上，站在船尾上的渔夫不断将鱼抛向船头的船舱内，将一定质量的鱼抛完后，关于小船的速度和位移，下列说法正确的是(　　) A.向左运动，船向左移一些 B.小船静止，船向左移一些 C.小船静止，船向右移一些 D.小船静止，船不移动 解析　人、船、鱼构成的系统水平方向动量守恒，据“人船模型”，鱼动船动，鱼停船静止；鱼对地发生向左的位移，则人船的位移向右，故选项C正确。 答案　C 3.将模型火箭放在光滑水平面上点火，燃气以某一速度从火箭喷口在很短时间内全部喷出。火箭在水平面上滑行，在燃气从火箭喷口喷出的过程中，下列说法正确的是(空气阻力可忽略)(　　) A.火箭对燃气作用力的冲量大于燃气对火箭作用力的冲量 B.火箭对燃气作用力的冲量小于燃气对火箭作用力的冲量 C.火箭的动量比喷出燃气的动量大 D.火箭的动能比喷出的燃气动能小 答案　D 解析　根据牛顿第三定律，火箭与燃气之间作用力的大小相等，方向相反，作用时间相同，根据冲量的定义式I＝Ft可知，火箭对燃气作用力的冲量大小等于燃气对火箭作用力的冲量大小，故A、B错误；根据动量守恒定律，系统初动量为零，所以末动量也为零，即火箭的动量与燃气的动量大小相等，方向相反，故C错误；根据动量与动能的关系Ek＝，二者动量大小相等，但火箭的质量大，所以火箭的动能小，故D正确。 4.高空坠物极易对行人造成伤害。若一个50 g的鸡蛋从一居民楼的25层坠下，与地面的碰撞时间约为2 ms，则该鸡蛋对地面产生的冲击力约为(　　) A.10 N B.102 N C.103 N D.104 N 解析　根据自由落体运动和动量定理有v2＝2gh(h为25层楼的高度，约70 m)，Ft＝mv，代入数据解得F≈1×103 N，所以C正确。 答案　C 5.某机车以0.8 m/s 的速度驶向停在铁轨上的15节车厢，跟它们对接。机车跟第1节车厢相碰后，它们连在一起具有一个共同的速度，紧接着又跟第2节车厢相碰，就这样，直至碰上最后一节车厢。设机车和车厢的质量都相等，则跟最后一节车厢相碰后车厢的速度为(铁轨的摩擦忽略不计)(　　) A.0.053 m/s B.0.05 m/s C.0.057 m/s D.0.06 m/s 解析　取机车和15节车厢整体为研究对象，由动量守恒定律mv0＝(m＋15m)v，v＝v0＝×0.8 m/s＝0.05 m/s。故选项B正确。 答案　B 6．某同学利用身边的常见器材在家完成了有趣的物理实验，如图所示。当手持吹风机垂直向电子秤的托盘吹风时，电子秤示数为。假设吹风机出风口为圆形，其半径为，空气密度为，实验前电子秤已校准，重力加速度为。则此时吹风机的风速约为（ ）。 A. B. C. D. 【答案】A 【解析】对于 时间内吹出的空气，根据动量定理得，其中，，代入数据解得，项正确。 7.如图甲所示，在光滑水平面上的两小球发生正碰，小球的质量分别为m1和m2。图乙为它们碰撞前后的x－t图像。已知m1＝0.6 kg，由此可以判断(　　) A.m2＝0.3 kg B.碰撞后m1与m2都向右运动 C.该碰撞是弹性碰撞 D.碰撞过程中系统损失了0.4 J的机械能 答案　C 解析　设向右为正方向，由x－t图像的斜率等于速度可得，m1碰前速度v1＝4 m/s，m2碰前速度v2＝0，碰后m1速度为v1′＝－2 m/s，向左运动，碰后m2的速度v2′＝2 m/s，向右运动，根据动量守恒定律得m1v1＋m2v2＝m1v1′＋m2v2′，代入数据解得m2＝1.8 kg，故A、B错误；两物体组成的系统在碰撞过程中的机械能损失为ΔE＝－＝0，所以碰撞过程是弹性碰撞，故C正确，D错误。 二、多项选择题（共计3题，每小题5分，选对但不全得3分，错选不得分，共计15分） 8.第二届进博会展出了一种乒乓球陪练机器人，如图所示。若乒乓球被机器人以原速率斜向上击回，在空中运动一段时间后落到台面上，忽略空气阻力和乒乓球的旋转，下列说法正确的是(　　) A.击球过程合外力对乒乓球做功为零 B.击球过程合外力对乒乓球的冲量为零 C.乒乓球运动至最高点时，动量为零 D.乒乓球下落过程中，在相等时间内动量变化相同 答案　AD 解析　乒乓球被机器人以原速率斜向上击回，可知乒乓球的动能不变，由动能定理可知，合外力对乒乓球做功为零，故A正确；乒乓球的速度变化量不为零，所以动量的变化量不为零，由动量定理可知，击球过程合外力对乒乓球的冲量不为零，故B错误；乒乓球运动至最高点时，还具有水平方向的速度，故在最高点动量不为零，故C错误；乒乓球下落过程中，只受重力作用，则在相等的时间内重力的冲量相等，由动量定理可知，在相等时间内动量变化相同，故D正确。 9.如图所示，两个物体1和2在光滑水平面上以相同动能相向运动，它们的质量分别为m1和m2，且m1＜m2。经一段时间两物体相碰并粘在一起。碰撞后(　　) A.两物体将向左运动 B.两物体将向右运动 C.两物体组成系统能量损失最大 D.两物体组成系统能量损失最小 答案　AC 解析　物体的动量p＝，已知两物体动能Ek相等，又知m1＜m2，则p1<p2，碰前总动量方向与物体2的动量方向相同，碰后两物体将向左运动，A正确，B错误；两物体碰撞后粘在一起，物体发生的碰撞是完全非弹性碰撞，系统的机械能损失最大，C正确，D错误。 10.质量为的金属小球，以的速度水平抛出，抛出后经过落地，不计空气阻力，重力加速度大小取。则（ ）。 A. 小球落地时的动量为，整个过程小球的动量改变了 B. 小球落地时的动量为，整个过程小球的动量改变了 C. 小球被抛出后前的动量变化量是整个过程动量变化量大小的 D. 小球被抛出后前的动量变化量与整个过程动量变化量的方向相同 【答案】BD 【解析】小球落地时，竖直方向分速度，落地速度，则动量，动量的变化量，项正确，项错误；小球被抛出后前 的动量变化量，是整个过程动量变化量大小的，项错误；动量变化量的方向与合外力即重力的方向相同，所以下落过程中小球被抛出后前 的动量变化量与整个过程动量变化量的方向相同，项正确。 三、填空题（共计2题，第11题6分，第12题9分，共计15分） 11.小华利用斜槽滚球“验证动量守恒定律”，装置如图甲所示。 (1)小华分别测量出入射小球A、被碰小球B的质量分别为mA、mB，为了防止碰撞后球A反弹，应保证mA________mB(选填“>”“＝”或“<”)。 (2)图乙中小球落地点的平均位置为________cm。 (3)若两个小球在轨道末端碰撞过程动量守恒，则需验证的关系式为________________(用题中给出的物理量表示)。 答案　(1)>　(2)8.60　(3)mAx2＝mAx1＋mBx3　 解析　(1)为了防止碰撞后A球反弹，应保证A球的质量mA大于B球质量mB。 (2)用尽量小的圆将各个落点圈起来，圆心即为平均落地点，则由图乙读出碰撞前A球的水平射程OP为8.60 cm。 (3)由于两球从同一高度开始下落，且下落到同一水平面上，故两球下落的时间相同，根据动量守恒定律可得在水平方向有mAv0＝mAv1＋mBv2，根据平抛运动h＝gt2，小球落地时间相等，则有mAv0t＝mAv1t＋mBv2t，即mAx2＝mAx1＋mBx3。 12.某实验小组利用如图所示的实验装置验证动量守恒定律，主要实验步骤如下： ①调节气垫导轨水平，并将气垫导轨固定，用电子秤测得两滑块的质量分别为和； ②将滑块、放在导轨上，调节的位置，使与接触时，的左端到左边挡板的距离与的右端到右边挡板的距离相等，测得； ③使以一定的初速度沿气垫导轨向左运动，先后与左边挡板、碰撞，用手机的“声学秒表”软件记录从与左边挡板碰撞开始到与碰撞所用的时间，分别记录从和碰撞到各自撞到挡板所用的时间和。 请回答下列问题： （1）实验中，、碰撞后的运动方向相反，则应选取质量为_ _ _ _ 的滑块作为。 （2）、从开始接触到分离，的动量减少量是_ _ _ _ ，的动量增加量是_ _ _ _ 。（结果均保留3位有效数字） 【答案】（1） 0.400 （2） 0.127；0.125 【解析】 （1） 碰后运动方向相反，应该用质量较小的滑块碰撞质量较大的滑块，故选 的滑块作为。 （2） 碰前滑块 的速度，碰后滑块 的速度，的动量减少量。碰后滑块 的速度，的动量增加量。 四、解答题（共计3题，第13题10分，第14题14分，第15题18分，共计42分） 13.一辆轿车以30 m/s的速度行驶时，与另一辆迎面驶来的货车相撞，相撞后两车均停下来，已知作用时间t＝0.025 s。求： (1)车祸中轿车内质量m＝60 kg的人受到的平均冲力的大小； (2)若此人系有安全带，安全带在车祸过程中与人体的作用时间是1 s，则这种情况下人受到的平均冲力与不系安全带时人受到的平均冲力之比。 答案　(1)7.2×104 N　(2)1∶40 解析　 (1)设人受到的平均冲力大小为F，以轿车原来速度的方向为正方向，根据动量定理有 －Ft＝0－mv0 解得F＝7.2×104 N。 (2)若人系有安全带，同理可得 F′＝＝1.8×103 N 则F′∶F＝1∶40。 14．（2025·江苏卷节选）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，每列有个。在两列钢球之间，一质量为的玻璃球以初速度向右运动，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，求最右侧的钢球最终运动的速度大小。 （2） 若钢球质量为，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。 【答案】（1） （2） 【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，根据动量守恒定律和机械能守恒定律可知，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。 （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 由机械能守恒定律有 解得， 负号表示速度反向，则玻璃球的速度大小为 15.如图甲所示，m1＝5 kg的滑块a自光滑圆弧形槽的顶端A点无初速度滑下，槽的底端与水平传送带相切于传送带的左端B点，传送带以速度v＝3 m/s沿顺时针方向匀速运转。滑块a下滑前将m2＝3 kg的滑块b停放在B点。滑块a下滑后与滑块b发生碰撞，碰撞时间极短，传感器分别描绘出了两滑块碰撞后在传送带上从B点运动到传送带的右端C点的v－t图象，如图乙、丙所示。两滑块均可视为质点，重力加速度g＝10 m/s2。 (1)求A、B的高度差h； (2)求滑块a与传送带间的动摩擦因数μ和传送带的长度LBC； 解析　(1)由图乙、丙可知，碰撞后瞬间，滑块a的速度v1＝1 m/s，滑块b的速度v2＝5 m/s，设碰撞前瞬间滑块a的速度为v0，取水平向右为正方向，根据动量守恒定律m1v0＝m1v1＋m2v2，解得v0＝4 m/s 滑块a下滑的过程中机械能守恒，有m1gh＝m1v 解得h＝0.8 m。 (2)由图乙可知，滑块a在传送带上加速运动时的加速度大小a＝＝0.5 m/s2 滑块a的加速度由滑动摩擦力提供，故μ1m1g＝m1a 可求出滑块a与传送带间的动摩擦因数μ1＝0.05 由图乙可知，滑块a在传送带上先加速4 s，后匀速运动6 s到达C点，图线与坐标轴围成的图形的面积等于传送带的长度LBC，即LBC＝26 m。 1 学科网（北京）股份有限公司 $