第一章 动量守恒定律 单元强化卷-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） 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（强化卷）解析版 一、单项选择题（共计7题，每小题4分，共计28分） 1.如图所示，小车与木箱静放在光滑的水平冰面上，现有一男孩站在小车上用力向右迅速推出木箱，关于上述过程，下列说法正确的是(　　) A.男孩和木箱组成的系统动量守恒 B.小车与木箱组成的系统动量守恒 C.男孩、小车与木箱三者组成的系统动量守恒 D.木箱的动量增量与男孩、小车的总动量增量相同 答案　C 解析　在男孩站在小车上用力向右迅速推出木箱的过程中，男孩和木箱组成的系统所受合力不为零，系统动量不守恒，故A错误；小车与木箱组成的系统所受合力不为零，系统动量不守恒，故B错误；男孩、小车与木箱三者组成的系统所受合力为零，系统动量守恒，木箱的动量增量与男孩、小车的总动量增量大小相等，方向相反，故C正确，D错误。 2.高铁列车在启动阶段的运动可看作初速度为零的匀加速直线运动。在启动阶段，列车的动能(　　) A.与它所经历的时间成正比 　 B.与它的位移成正比 C.与它的速度成正比 　 D.与它的动量成正比 解析　列车启动的过程中加速度恒定，由匀变速直线运动的速度与时间关系可知v＝at，且列车的动能为Ek＝mv2，由以上整理得Ek＝ma2t2，动能与时间的平方成正比，动能与速度的平方成正比，A、C错误；将x＝at2代入上式得Ek＝max，则列车的动能与位移成正比，B正确；由动能与动量的关系式Ek＝可知，列车的动能与动量的平方成正比，D错误。 答案　B 3.在光滑水平地面上放置一辆小车，车上放置有木盆，在车与木盆以共同的速度向右运动时，有雨滴以极小的速度竖直落入木盆中而不溅出，如图所示，则在雨滴落入木盆的过程中，小车的速度将（ ）。 A. 保持不变 B. 变大 C. 变小 D. 不能确定 【答案】C 【解析】雨滴落入木盆的过程中，小车、木盆、雨滴组成的系统水平方向动量守恒，设小车、木盆的总质量为，雨滴的质量为，则有，解得，因此在雨滴落入木盆的过程中，小车的速度将变小，项正确。 4..如图所示，一质量为M的沙车，在光滑的水平面上做匀速直线运动，速度为v0，质量为m的铁球以速度v竖直向下落入沙车中，稳定后，沙车的速度(　　) A. B. C.v0 D. 答案　A 解析　沙车与铁球组成的系统水平方向动量守恒，则有Mv0＝(M＋m)v解得v＝，故A正确。 5.质量为1 kg的物体做直线运动，其速度—时间图象如图所示。则物体在前10 s内和后10 s内所受外力的冲量分别是(　　) A.10 N·s，10 N·s B.10 N·s，－10 N·s C.0，10 N·s D.0，－10 N·s 解析　由图象可知，在前10 s内初、末状态的动量相同，p1＝p2＝5 kg·m/s，由动量定理知I1＝0；在后10 s内末状态的动量p3＝－5 kg·m/s，由动量定理得I2＝p3－p2＝－10 N·s，故选项D正确。 答案　D 6.质量相等的五个物块在一光滑水平面上排成一条直线，且彼此隔开一定的距离，具有初速度v0的第5号物块向左运动，依次与其余四个静止物块发生碰撞，如图所示，最后这五个物块粘成一个整体，则它们最后的速度为(　　) A.v0 B. C. D. 答案　B 解析　由于五个物块组成的系统沿水平方向不受外力作用，故系统在水平方向上动量守恒，由动量守恒定律得mv0＝5mv，得v＝v0，即它们最后的速度为v0，B正确。 7.如图所示，质量为M的滑块放置在光滑水平面上，滑块的一侧是一个四分之一圆弧EF，圆弧半径为R＝1 m，E点处的切线水平。质量为m的小球以初速度v0从E点冲上滑块，若小球刚好没跃出圆弧的上端，已知M＝4m，g取10 m/s2，不计摩擦，则小球的初速度v0的大小为(　　) A.4 m/s B.5 m/s C.6 m/s D.7 m/s 解析　当小球上升到滑块上端时，小球与滑块水平方向速度相同，设为v1，在水平方向上，由动量守恒定律得mv0＝(m＋M)v1，根据机械能守恒定律得mv＝ (m＋M)v＋mgR，联立解得v0＝5 m/s，选项B正确。 答案　B 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.采取下列哪些措施有利于增加火箭的飞行速度(　　) A.使喷出的气体速度更大 B.使喷出的气体温度更高 C.使喷出的气体质量更大 D.使喷出的气体密度更小 答案　AC 解析　设火箭原来的总质量为M，喷出的气体质量为m，速度是v，剩余的质量为(M－m)，速度是v′，由动量守恒定律得(M－m)v′＝mv，得v′＝，由上式可知：m越大，v越大，v′越大，故A、C正确。 9.质量为的物体在光滑水平面上以速度匀速向左运动。某时刻施加恒力作用在物体上，力与水平方向夹角为 ，如图所示。经过时间，物体的速度大小仍为，方向水平向右。则在时间内，下列说法正确的是（ ）。 A. 重力对物体的冲量大小为零 B. 拉力对物体的冲量大小为 C. 合力对物体的冲量大小为零 D. 合力对物体的冲量大小为 【答案】BD 【解析】重力对物体的冲量大小，项错误；拉力 对物体的冲量大小，项正确；合力 ，故合力的冲量为，项错误，项正确。 10.一个质量为0.18 kg的垒球，以25 m/s的水平速度飞向球棒，被球棒打击后反向水平飞回，速度大小变为45 m/s，设球棒与垒球的作用时间为0.01 s。下列说法正确的是(　　) A.球棒对垒球的平均作用力大小为1 260 N B.球棒对垒球的平均作用力大小为360 N C.球棒对垒球做的功为126 J D.球棒对垒球做的功为36 J 答案　AC 解析　设球棒对垒球的平均作用力为，取末速度方向为正方向，由动量定理得Δt＝m(v2－v1)，其中v2＝45 m/s，v1＝－25 m/s，代入解得＝1 260 N，故A正确，B错误；由动能定理得球棒对垒球做功为W＝mv－mv＝126 J，故C正确，D错误。 三、填空题（共计2题，第11题6分，第12题9分，共计15分） 11.某同学用如图1所示的装置“验证动量守恒定律”，水平气垫导轨上放置着带有遮光板的滑块、。 （1） 用螺旋测微器测量遮光板的宽度如图2所示，则_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ 。 （2） 测得、的质量分别为和，左、右遮光板的宽度分别为和。实验中，用细线将两个滑块连接使轻弹簧压缩且静止，然后烧断细线，轻弹簧将两个滑块弹开，测得它们通过光电门的时间分别为、，若动量守恒则应满足的关系式为_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ （用、、、、、表示）。 【答案】（1） 均可 （2） 【解析】 （1）遮光板的宽度为。 （2） 经过光电门的速度，经过光电门的速度，若动量守恒，则满足。 12.某同学设计了一个用电磁打点计时器验证动量守恒定律的实验：在小车A的前端粘有橡皮泥，推动小车A使之做匀速直线运动，然后与原来静止在前方的小车B相碰并粘合成一体，继续做匀速直线运动。他设计的装置如图甲所示，在小车A后连着纸带，电磁打点计时器所用电源频率为50 Hz，长木板下垫着薄木片以补偿摩擦力。 (1)若已测得打点纸带如图乙所示，并测得各计数点间距(已标在图上)。A为运动的起点，则应选________段来计算小车A碰前的速度(选填“AB”“BC”“CD”或“DE”)。 (2)已测得小车A的质量m1＝0.2 kg，小车B的质量为m2＝0.1 kg，则碰前两小车的总动量为________kg·m/s，碰后两小车的总动量为________kg·m/s。 答案　(1)BC　(2)0.42　 0.417 解析　(1)从分析纸带上打点的情况看，BC段和DE段内小车运动稳定，而碰前小车速度大，故应选用BC段计算小车A碰前的速度。 (2)小车A在碰撞前速度v0＝＝2.1 m/s 小车A在碰撞前动量 p＝m1v0＝0.42 kg·m/s 碰撞后A、B的共同速度v＝＝1.39 m/s 碰撞后A、B的总动量 p′＝(m1＋m2)v＝0.417 kg·m/s。 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.训练中，运动员将质量为19 kg的冰壶甲推出，运动一段时间后以0.4 m/s的速度正碰静止的冰壶乙，然后冰壶甲以0.1 m/s的速度继续向前滑向大本营中心。若两冰壶质量相等，则： (1)冰壶乙获得的速度为多大？ (2)试判断两冰壶之间的碰撞是弹性碰撞还是非弹性碰撞。 解析　(1)由动量守恒定律得 mv1＝mv2＋mv3 其中v1＝0.4 m/s，v2＝0.1 m/s 解得v3＝0.3 m/s。 (2)碰撞前的动能E1＝mv＝0.08m， 碰撞后两冰壶的总动能E2＝mv＋mv＝0.05m， 因为E1＞E2，所以两冰壶间的碰撞为非弹性碰撞。 答案　(1)0.3 m/s　(2)非弹性碰撞 14. 如图所示，两光滑水平平台通过一竖直台阶相连，下平台足够长，一质量为3m的长木板，紧靠台阶放置在下平台上，其上表面与上平台平面相平。现有质量为m的小滑块，以水平速度v0从上平台滑上木板而不会掉下，滑块与木板间的动摩擦因数为μ，重力加速度为g，求： (1)小滑块和长木板的最终速度； (2)小滑块在木板上的滑动距离。 答案　(1)v0　(2) 解析　(1)取水平向右为正方向，根据动量守恒定律， 有mv0＝(m＋3m)v 解得v＝v0 故小滑块和长木板的最终速度大小为v。 (2)设小滑块在木板上的滑动距离为x，根据能量守恒定律有 mv＝mv2＋×3mv2＋μmgx 解得x＝ 故小滑块在木板上的滑动距离为。 15.（2025·河北卷）如图，一长为的平台，距水平地面高度为。质量为的小物块以的初速度从平台左端水平向右运动。物块与平台、地面间的动摩擦因数均为0.2。物块视为质点，不考虑空气阻力，重力加速度取。 （1） 求物块第一次落到地面时距平台右端的水平距离。 （2） 若物块第一次落到地面后弹起的最大高度为，物块从离开平台到弹起至最大高度所用时间共计。求物块第一次与地面接触过程中，所受弹力冲量的大小，以及物块弹离地面时水平速度的大小。 【答案】（1） （2） 0 【解析】 （1） 小物块在平台上做匀减速直线运动，根据牛顿第二定律有 则小物块从开始运动到离开平台有 小物块从平台飞出后做平抛运动，竖直方向有 水平方向有 解得。 （2） 若物块第一次落到地面后弹起的最大高度为，则物块弹起至最大高度所用时间 和弹起的竖直速度 有， 则物块与地面接触的时间 物块第一次与地面接触的过程中根据动量定理，在竖直方向取竖直向上为正方向，有 其中 解得 在水平方向取水平向右为正方向，有 解得 但由于 减小为0时，物块将与地面无相对运动和相对运动的趋势，故物块离开地面时，其水平速度。 1 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） 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.如图所示，小车与木箱静放在光滑的水平冰面上，现有一男孩站在小车上用力向右迅速推出木箱，关于上述过程，下列说法正确的是(　　) A.男孩和木箱组成的系统动量守恒 B.小车与木箱组成的系统动量守恒 C.男孩、小车与木箱三者组成的系统动量守恒 D.木箱的动量增量与男孩、小车的总动量增量相同 2.高铁列车在启动阶段的运动可看作初速度为零的匀加速直线运动。在启动阶段，列车的动能(　　) A.与它所经历的时间成正比 　 B.与它的位移成正比 C.与它的速度成正比 　 D.与它的动量成正比 3.在光滑水平地面上放置一辆小车，车上放置有木盆，在车与木盆以共同的速度向右运动时，有雨滴以极小的速度竖直落入木盆中而不溅出，如图所示，则在雨滴落入木盆的过程中，小车的速度将（ ）。 A. 保持不变 B. 变大 C. 变小 D. 不能确定 4..如图所示，一质量为M的沙车，在光滑的水平面上做匀速直线运动，速度为v0，质量为m的铁球以速度v竖直向下落入沙车中，稳定后，沙车的速度(　　) A. B. C.v0 D. 5.质量为1 kg的物体做直线运动，其速度—时间图象如图所示。则物体在前10 s内和后10 s内所受外力的冲量分别是(　　) A.10 N·s，10 N·s B.10 N·s，－10 N·s C.0，10 N·s D.0，－10 N·s 6.质量相等的五个物块在一光滑水平面上排成一条直线，且彼此隔开一定的距离，具有初速度v0的第5号物块向左运动，依次与其余四个静止物块发生碰撞，如图所示，最后这五个物块粘成一个整体，则它们最后的速度为(　　) A.v0 B. C. D. 7.如图所示，质量为M的滑块放置在光滑水平面上，滑块的一侧是一个四分之一圆弧EF，圆弧半径为R＝1 m，E点处的切线水平。质量为m的小球以初速度v0从E点冲上滑块，若小球刚好没跃出圆弧的上端，已知M＝4m，g取10 m/s2，不计摩擦，则小球的初速度v0的大小为(　　) A.4 m/s B.5 m/s C.6 m/s D.7 m/s 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.采取下列哪些措施有利于增加火箭的飞行速度(　　) A.使喷出的气体速度更大 B.使喷出的气体温度更高 C.使喷出的气体质量更大 D.使喷出的气体密度更小 9.质量为的物体在光滑水平面上以速度匀速向左运动。某时刻施加恒力作用在物体上，力与水平方向夹角为 ，如图所示。经过时间，物体的速度大小仍为，方向水平向右。则在时间内，下列说法正确的是（ ）。 A. 重力对物体的冲量大小为零 B. 拉力对物体的冲量大小为 C. 合力对物体的冲量大小为零 D. 合力对物体的冲量大小为 10.一个质量为0.18 kg的垒球，以25 m/s的水平速度飞向球棒，被球棒打击后反向水平飞回，速度大小变为45 m/s，设球棒与垒球的作用时间为0.01 s。下列说法正确的是(　　) A.球棒对垒球的平均作用力大小为1 260 N B.球棒对垒球的平均作用力大小为360 N C.球棒对垒球做的功为126 J D.球棒对垒球做的功为36 J 三、填空题（共计2题，第11题6分，第12题9分，共计15分） 11.某同学用如图1所示的装置“验证动量守恒定律”，水平气垫导轨上放置着带有遮光板的滑块、。 （1） 用螺旋测微器测量遮光板的宽度如图2所示，则_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ 。 （2） 测得、的质量分别为和，左、右遮光板的宽度分别为和。实验中，用细线将两个滑块连接使轻弹簧压缩且静止，然后烧断细线，轻弹簧将两个滑块弹开，测得它们通过光电门的时间分别为、，若动量守恒则应满足的关系式为_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ （用、、、、、表示）。 12.某同学设计了一个用电磁打点计时器验证动量守恒定律的实验：在小车A的前端粘有橡皮泥，推动小车A使之做匀速直线运动，然后与原来静止在前方的小车B相碰并粘合成一体，继续做匀速直线运动。他设计的装置如图甲所示，在小车A后连着纸带，电磁打点计时器所用电源频率为50 Hz，长木板下垫着薄木片以补偿摩擦力。 (1)若已测得打点纸带如图乙所示，并测得各计数点间距(已标在图上)。A为运动的起点，则应选________段来计算小车A碰前的速度(选填“AB”“BC”“CD”或“DE”)。 (2)已测得小车A的质量m1＝0.2 kg，小车B的质量为m2＝0.1 kg，则碰前两小车的总动量为________kg·m/s，碰后两小车的总动量为________kg·m/s。 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.训练中，运动员将质量为19 kg的冰壶甲推出，运动一段时间后以0.4 m/s的速度正碰静止的冰壶乙，然后冰壶甲以0.1 m/s的速度继续向前滑向大本营中心。若两冰壶质量相等，则： (1)冰壶乙获得的速度为多大？ (2)试判断两冰壶之间的碰撞是弹性碰撞还是非弹性碰撞。 14. 如图所示，两光滑水平平台通过一竖直台阶相连，下平台足够长，一质量为3m的长木板，紧靠台阶放置在下平台上，其上表面与上平台平面相平。现有质量为m的小滑块，以水平速度v0从上平台滑上木板而不会掉下，滑块与木板间的动摩擦因数为μ，重力加速度为g，求： (1)小滑块和长木板的最终速度；(2)小滑块在木板上的滑动距离。 15.（2025·河北卷）如图，一长为的平台，距水平地面高度为。质量为的小物块以的初速度从平台左端水平向右运动。物块与平台、地面间的动摩擦因数均为0.2。物块视为质点，不考虑空气阻力，重力加速度取。 （1） 求物块第一次落到地面时距平台右端的水平距离。 （2） 若物块第一次落到地面后弹起的最大高度为，物块从离开平台到弹起至最大高度所用时间共计。求物块第一次与地面接触过程中，所受弹力冲量的大小，以及物块弹离地面时水平速度的大小。 第 1 页 共 2 页 学科网（北京）股份有限公司 $