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

人教版高中物理选择性必修第一册第一章动量守恒定律单元测试卷 学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________ 评卷人 得分 一、单选题（共24分） 1．（本题4分）光滑水平面上放置固定有竖直杆的小车，轻绳一端系有小球另一端系于杆顶，车右侧有固定挡板。现将小球向右拉开至如图位置，释放小球小车，小球第一次向左摆动至最高点过程中（　　） A．下摆过程，球车系统水平动量守恒 B．下摆过程，球车系统竖直动量守恒 C．上摆过程，球车系统水平动量守恒 D．上摆过程，球车系统竖直动量守恒 2．（本题4分）如图所示，甲乙两人站在静止的小船上，忽略水对船的阻力，若要保持小船静止不动，以下做法可能的是（　　） A．甲静止，乙在船上走动 B．乙静止，甲在船上走动 C．甲乙同时在船上相向运动 D．甲乙同时在船上同向运动 3．（本题4分）关于冲量与动量的叙述正确的是（  ） A．当力与速度夹角为0°时，该力对物体做功为零，对物体的冲量也为零 B．物体受到的合力的冲量越大，它的速度一定越大 C．当人从某高度跳到地面上时，曲腿是为了减小冲量 D．系统动量守恒也就是系统总动量变化量始终为零 4．（本题4分）如图所示，质量为m的人立于平板车上，人与车的总质量为M，人与车以速度v1在光滑水平面上向东运动。当此人相对于车以速度v2竖直跳起时，车的速度变为（ ） A． 向东 B．向东 C．向东 D．v1向东 5．（本题4分）如图所示，质量m＝60kg的人，站在质量M＝300kg的车的一端，车长L＝3m，均相对于水平地面静止，车与地面间的摩擦可以忽略不计，人由车的一端走到另一端的过程中，（　　） A．人对车的冲量大小大于车对人的冲量大小 B．由于人与车之间有摩擦力，故系统动量不守恒 C．车后退0.5m D．人的速率最大时，车的速率最小 6．（本题4分）在冬奥会冰上短道速滑接力比赛中，乙运动员奋力向前推出前方甲运动员，忽略一切阻力，此过程中（　　） A．甲对乙的冲量大于乙对甲的冲量 B．甲、乙两运动员组成的系统动量增加 C．甲、乙两运动员组成的系统机械能增加 D．甲、乙两运动员的速度变化量大小一定相等 评卷人 得分 二、多选题（共18分） 7．（本题6分）以下四个图中，系统动量守恒的是（　　） A． B． C． D． 8．（本题6分）如图所示，一热气球正以竖直速度v匀速上升，当气球下面所系质量为m的物体距水平地面h高处时，绳子断裂，物体和气球分离。已知热气球与物体的总质量为M，分离后热气球所受浮力不变，重力加速度大小为g，不计阻力，以下判断正确的是（　　） A．从分离开始，经过时间物体落地 B．物体刚到达地面时，热气球的速度大小为 C．物体从分离到落地的过程中，热气球所受合力的冲量大小为 D．物体刚到达地面时，热气球离地的高度为 9．（本题6分）如图所示，小物块A、B静止在足够长的平板车C上，它们间有一根被压缩了的轻弹簧。已知A、B与平板车上表面间的动摩擦因数相同，地面光滑，A、B、C的质量比，当弹簧突然释放后，A、B均在C上发生相对滑动，则（　　） A．A、B、C系统动量守恒 B．A、B系统动量守恒 C．小车向左运动 D．小车向右运动 评卷人 得分 三、实验题（共16分） 10．（本题8分）用如图甲所示的装置做“验证动量守恒定律”的实验，小车P的后端连接通过打点计时器的纸带，前端粘有橡皮泥，小车P与静止的小车Q相碰后会粘在一起向前运动。 （1）为完成实验，除图甲中涉及到的实验器材外，还需要用到的器材是__________。 A．秒表　　B．弹簧测力计　　C．刻度尺　　D．天平（含砝码） （2）下列说法正确的是__________。 A．小车粘上橡皮泥是为了改变车的质量 B．实验前，需要在长木板靠打点计时器一端垫适量木块以补偿摩擦阻力 C．实验过程中，如果改变小车质量再次实验，需要再次补偿摩擦阻力 D．实验时应先接通打点计时器的电源，再释放拖动纸带的小车 （3）实验获得的一条纸带如图乙所示，根据点迹的不同特征把纸带上的点进行了区域划分，并测出了BC、CD、DE三段的长度。应选纸带上__________段来计算小车P的碰前速度。已知小车P的质量为0.4kg，小车Q的质量为0.2kg，打点计时器所用电源的频率为50Hz，则碰后两小车的总动量是__________。（计算结果保留三位有效数字） 11．（本题8分）某实验小组采用如图所示的实验装置做“验证动量守恒定律”实验。在水平桌面上放置气垫导轨，导轨上安装光电计时器1和光电计时器2，带有遮光片的滑块A、B的质量分别为mA、mB，两遮光片沿运动方向的宽度均为d，实验过程如下：①调节气垫导轨成水平状态；②轻推滑块A，测得滑块A通过光电计时器1的遮光时间为t1；③滑块A与滑块B相碰后，滑块B和滑块A先后经过光电计时器2的遮光时间分别为t2和t3。 （1）实验中为确保两滑块碰撞后滑块A不反向运动，则mA、mB应满足的关系为mA______（填“大于”“等于”或“小于”）mB。 （2）碰前滑块A的速度大小为_______。 （3）利用题中所给物理量的符号表示动量守恒定律成立的式子为_______。 评卷人 得分 四、解答题（共42分） 12．（本题8分）如图所示，两块厚度相同的木块A、B，紧靠着放在光滑的桌面上，其质量分别为10kg、9kg，它们的下表面光滑，上表面粗糙，另有质量为1kg的铅块C（大小可以忽略）以10m/s的速度恰好水平地滑到A的上表面，由于摩擦，铅块C最后停在木块B上，此时B、C的共同速度v=0.5m/s。求：木块A的最终速度？ 13．（本题10分）如图，竖直固定轨道abcd段光滑，长为L=1．0m的平台de段粗糙，abc段是以O为圆心的圆弧．小球A和B紧靠一起静止于e处，B的质量是A的4倍．两小球在内力作用下突然分离，A分离后向左始终沿轨道运动, 与de段的动摩擦因数μ=0．2，到b点时轨道对A的支持力等于A的重力的 , B分离后平抛落到f点，f到平台边缘的水平距离s= 0．4m,平台高h=0．8m，g取10m/s2，求： （1）AB分离时B的速度大小vB； （2）A到达d点时的速度大小vd； （3）圆弧 abc的半径R． 14．（本题12分）如图，长木板ab的b端固定一挡板，木板连同挡板的质量为M=4.0kg，a、b间距离s=2.0m．木板位于光滑水平面上．在木板a端有一小物块，其质量m=1.0kg，小物块与木板间的动摩擦因数μ=0.10，它们都处于静止状态．现令小物块以初速v0 =4.0m/s沿木板向右滑动，直到和挡板相撞．碰撞后，小物块恰好回到a端而不脱离木板．求： （1）最终二者的速度； （2）碰撞过程中损失的机械能． 15．（本题12分）A、B两物体在光滑的水平面上相向运动，其中物体A的质量为，两物体发生碰撞前后的运动图象如图所示，求： (1)碰前A物体速度的大小和方向； (2)B物体的质量； (3)碰撞过程中产生的热量。 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 《人教版高中物理选择性必修第一册第一章动量守恒定律单元测试卷》参考答案 1．C 【详解】AB．小球下摆过程，轻绳对小车的弹力方向斜向右下方，由于挡板的限制，此时小车处于静止状态，小车所受外力的合力为0，小球做圆周运动，线速度逐渐增大，小球水平方向与竖直方向的合力均不为0，可知，此过程，小球和小车构成的系统水平方向与竖直方向的动量均不守恒，故AB错误； CD．小球上摆过程，轻绳对小车的弹力方向斜向左下方，小车将脱离挡板向左运动，小车与小球构成的系统，水平方向所受外力的合力为0，竖直方向上所受外力的合力不为0，则小球和小车构成的系统水平方向动量守恒，竖直方向的动量不守恒，故C正确，D错误。 故选C。 2．C 【详解】A．甲静止，乙在船上走动，乙有速度，那么乙有动量，而甲和船的动量为0，系统总动量不为0，不符合动量守恒定律，小船会运动，故A错误； B．乙静止，甲在船上走动，甲有速度，那么甲有动量，而乙和船的动量为0，系统总动量不为0，不符合动量守恒定律，小船会运动，故B错误； C．甲乙同时在船上相向运动，若两人的动量大小相等、方向相反，那么系统总动量为0，小船可以保持静止不动，故C正确； D．甲乙同时在船上同向运动，两人的动量方向相同，系统总动量不为0，不符合动量守恒定律，小船会运动，故D错误。 故选C。 3．D 【详解】A．当力与速度夹角为0°时，该力对物体做功不为零，对物体的冲量也不为零，所以A错误； B．物体受到的合力的冲量越大，合力可能越大，加速度也越大，如果物体做减速运动，速度减小，所以B错误； C．当人从某高度跳到地面时，曲腿是为了减小冲力，但是冲量大小不变，是冲力作用的时间变大了，所以C错误； D．系统动量守恒也就是系统总动量变化量始终为零，D正确。 故选D。 4．D 【详解】人和车在水平方向上动量守恒，当人竖直跳起时，人和车之间的相互作用在竖直方向上，不改变水平方向的运动，所以在水平方向上的仍然动量守恒，水平方向的速度不发生变化，所以车的速度仍然为v1，方向向东，所以D正确；ABD错误； 故选D。 5．C 【详解】A、人对车的作用力与车对人的作用力是作用力与反作用力，它们大小F相等、方向相反、作用时间t相等，作用力的冲量 I＝Ft 大小相等、方向相反，A错误； B、人与车间的摩擦力属于系统内力，人与车组成的系统在水平方向所受合外力为零，人与车组成的系统在水平方向动量守恒，B错误； C、设车后退的距离为x，则人的位移大小为L﹣x，人与车组成的系统在水平方向动量守恒，以向右为正方向，由动量守恒定律得 mv人﹣Mv车＝0 则 m﹣M＝0 代入数据解得 x＝0.5m C正确； D、人与车组成的系统在水平方向动量守恒，以向右为正方向，由动量守恒定律得 mv人﹣Mv车＝0 则 v车＝m、M一定，v人越大v车越大，D错误。 故选C。 6．C 【详解】A．根据冲量的定义 可知乙猛推甲的过程中，相互作用力是大小相等，方向相反，作用时间相等，所以甲对乙的冲量大小等于乙对甲的冲量大小，A错误； B．在乙推甲的过程中，忽略运动员与冰面间在水平方向上的相互作用，系统所受合外力为零，所以甲、乙两人组成的系统总动量守恒，B错误； C．根据能量的转化情况分析系统可知，在乙猛推甲的过程中，将体内的化学能转化为系统的机械能，所以甲、乙两人组成的系统机械能增加，C正确； D．乙推甲的过程中，甲、乙两运动员组成的系统所受合外力为零，系统动量守恒，由动量守恒定律可知，甲和乙组成的系统总动量不变，甲、乙的动量变化大小相等，方向相反，但是甲、乙的质量不一定相同，所以甲、乙两运动员的速度变化量大小不一定相等，D错误。 故选C。 7．AC 【详解】A．在光滑水平面上，子弹射入木块过程中，子弹与木块组成的系统所受外力的合力为0，该系统动量守恒，A正确； B．剪断细线，弹簧恢复原长过程中，物块所受外力的合力不为0，等于弹簧的弹力，动量不守恒，B错误； C．两球体匀速下滑，细线断裂后，它们在水中运动过程中，两球体所受浮力与两球体的重力仍然大小相等，方向相反，即两球体组成的系统所受外力的合力为0，该系统动量守恒，C正确； D．木块沿光滑固定斜面下滑过程中，合外力沿斜面向下，物块所受外力的合力不为0，动量不守恒，D错误。 故选AC。 8．BCD 【详解】A．从分离开始，物体做竖直上抛运动，设经过时间t物体落地，则有 解得 或（此解小于零，故舍去） 所以A错误； B．设物体刚到达地面时的速度大小为v1，根据动能定理有 解得 热气球与物体组成的系统合外力为0，则系统的动量守恒，设物体刚到达地面时，热气球的速度大小为v2，根据动量守恒定律有 解得 所以B正确； C．根据动量定理可知，物体从分离到落地的过程中，热气球所受合力的冲量大小为 所以C正确； D．根据平衡条件易知热气球所受浮力大小为Mg，设物体刚到达地面时，热气球离地的高度为H，根据动能定理有 解得 所以D正确； 故选BCD。 9．AC 【详解】A．A、B、C系统受到的合外力为零，动量守恒，A正确； B．A、B系统受到的合外力为 所以A、B系统动量守恒，B错误； CD．以向左为正方向，小车受到的力为 所以小车向左运动，C正确，D错误。 故选AC。 10． CD BD BC 0.684 【详解】（1）[1]因本实验需要测量计数点之间的距离来求速度，所以还需要用到的器材是刻度尺；同时需要用天平测量滑块的质量。 故选CD。 （2）[2]A．小车粘上橡皮泥是为了碰撞后使两车粘在一起运动，不是为了改变车的质量，故A错误； B．为使碰撞前小车做匀速直线运动，则应在实验前，需要在长木板靠打点计时器一端垫适量木块以补偿摩擦阻力，故B正确； C．平衡摩擦阻力时，有 解得 与小车质量无关，故改变小车质量再次实验，不需要再次补偿摩擦阻力，故C错误； D．为了打点稳定以及充分利用纸带打出更多的点，实验时应先接通打点计时器的电源，再释放拖动纸带的小车，故D正确。 故选BD。 （3）[3]由于小车P碰前速度大，三段时间间隔相同，BC段最长，速度最大，故应选纸带上BC段来计算小车P的碰前速度。 [4]两车碰后粘到一起共同做匀速直线运动，则从DE段可求出碰后速度为 则碰后两小车的总动量是 11． 大于 【详解】[1]滑块A和滑块B发生碰撞，用质量大的滑块A碰质量小的滑块B，则不会发生反弹，所以 [2]滑块经过光电计时器时挡住光的时间极短，则平均速度可近似替代滑块的瞬时速度，则碰前滑块A的速度以 [3]碰后滑块A的速度 碰后滑块B的速度 由动量守恒定律得 化简可得 12．0.5m/s 【详解】设木块A的最终速度为v1，根据动量守恒定律有 解得 13．（1）1 m/s  ；（2）    ；（3）0.5m 【详解】（1）B分离后做平抛运动,由平抛运动规律可知: 代入数据得: （2）AB分离时，由动量守恒定律得   A球由 e到d根据动能定理得 代入数据得 （3）A球由d到b根据机械能守恒定律得 A球在b由牛顿第二定律得 代入数据得 14．（1）v=0.8m/s （2）E1=2.4J 【详解】（1）设木块和物块最后共同的速度为v，由动量守恒定律 设全过程损失的机械能为E 用E1表示在碰撞过程中损失的机械能， 解得 代入数据得 v=0.8m/s E1=2.4J 【名师点睛】本题考查动量守恒及功能关系，应明确机械能的损失有两部分，一部分来自于碰撞，另一部分来自于摩擦力做功，注意应用动量守恒定律求解时要注意规定正方向． 15．(1)2m/s，方向沿x轴负方向；(2)6kg；(3)30J 【详解】(1)由图象知，碰前物体A的速度为 解得 方向沿x轴负方向。 (2)取物体B运动的方向为正方向，由动量守恒定律和图象得 - 解得 (3)由能量守恒定律可得 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 $