高中物理单元测试——第一章动量和动量守恒定律（较易版01）

高中物理单元测试 —— 第一章 动量和动量守恒定律（较易版01）（原卷版） 学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________ 一、单选题 1．（本题4分）下列说法中正确的是（　　） A．冲量的方向就是物体运动的方向 B．作用在静止的物体上的力的冲量一定为零 C．动量越大的物体受到的冲量越大 D．物体所受合外力的冲量等于物体的动量变化 2．（本题4分）下列说法中正确的是（　　） A．动量大的物体动能一定大 B．动能大的物体动量一定大 C．动能为零的物体动量一定为零 D．动量为零的物体动能不一定为零 3．（本题4分）在足球场上，一质量为m=0.5 kg的足球朝运动员以v0=10 m/s的水平速度迎面而来，然后运动员将足球以v=10 m/s的速度反方向踢回，规定足球被踢回的方向为正方向。下列说法正确的是（     ） A．足球动量的变化量为0 B．运动员对足球的冲量为-10 N·s C．运动员对足球做功为50 J D．运动员对足球不做功 4．（本题4分）如图所示，质量为的长木板置于光滑水平面上，一轻质弹簧左端固定在木板左端的挡板上（挡板固定在木板上），右端与质量为的小木块连接。木块与长木板之间光滑，开始时和都静止，弹簧处于自然状态。现同时对施加反向的水平恒力，两物体开始运动到弹簧第一次最长的过程，弹簧未超过其弹性限度，则对弹簧组成的系统，下列说法正确的是（　　） A．若，，系统机械能一定不守恒、动量一定守恒 B．若，，系统机械能一定守恒、动量一定不守恒 C．若，，系统机械能一定不守恒、动量一定守恒 D．若，，系统机械能一定守恒、动量一定不守恒 5．（本题4分）一质量为2kg的物块在合力F的作用下从静止开始沿直线运动，合力F随时间t变化的关系图像如图所示，则（　　） A．0~2s时间内合力F对物块的冲量为 B．2~3s时间内合力F对物块的冲量为 C．0~3s时间内合力F对物块的冲量为 D．3s末物块的速度为 6．（本题4分）2026年3月，长江发动机正式进入适航取证冲刺阶段，该发动机是国产大飞机C919的配套动力。某次测试时，将该发动机固定在测试台上进行静态实验，发动机向后喷射燃气的速度约为，产生的推力约为，则它在1s时间内喷射的燃气质量约为（　　） A．60kg B．240kg C．600kg D．2400kg 7．（本题4分）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图像。已知m1=0.1kg，如图向右为正方向。由此可以判断（　　） A．碰前m1和m2都向右运动 B．碰后两物体动量大小相等 C．m2 = 0.3kg D．碰撞过程中系统损失了0.4J的机械能 二、多选题 8．（本题6分）“智能防摔马甲”的原理是通过马甲内的传感器和微处理器精准识别穿戴者的运动姿态，在其失衡瞬间迅速打开安全气囊进行主动保护，能有效地避免穿戴者因摔倒导致的伤害。在穿戴者着地的过程中，安全气囊可以（　　） A．增大穿戴者与地面接触的时间 B．增大穿戴者动量的变化量 C．减小穿戴者动量的变化率 D．减小穿戴者所受合力的冲量 9．（本题6分）如图甲所示，质量为m的物体P与物体Q（质量未知）之间拴接一轻弹簧，均静止在光滑的水平地面上，弹簧恰好处于原长。现给物体P一瞬时初速度v0，并把此时记为0时刻，规定向左为正方向，0~2t0时间内物体P、Q运动的a-t图像如图乙所示，其中t轴下方部分的面积大小为S1，t轴上方部分的面积大小为S2，则（    ） A．物体Q的质量为m B．2t0时刻物体Q的速度大小为S2 C．t0时刻物体P的动量为 D．0~2t0时间内弹簧对物体Q先做正功后做负功 10．（本题6分）如图所示，质量为、半径为的四分之一光滑圆弧轨道静置在光滑水平地面上，为其水平半径，为其竖直半径，右侧固定一竖直弹性挡板。将质量为的小球从轨道最高点由静止释放，小球与弹性挡板碰撞后以原速率反弹。小球可视为质点，不计空气阻力，重力加速度取。下列说法正确的是（    ） A．小球与圆弧轨道组成的系统，机械能和动量都守恒 B．小球第一次运动到圆弧轨道最低点时的速度大小为 C．小球从释放到第一次运动到圆弧轨道最低点的过程中，圆弧轨道向左运动0.3m D．小球第三次运动到圆弧轨道最低点时，受到圆弧轨道的支持力大小为 三、实验题 11．（本题6分）某物理兴趣小组利用如图所示的装置探究动量守恒定律。是倾角大小可以调节的长木板，是气垫导轨，长木板与气垫导轨平滑连接，光电门1与光电门2固定在气垫导轨上。 (1)打开气垫导轨的气源，将质量为m、直径为的小球a从长木板上的位置由静止释放，若小球a通过光电门1的挡光时间______（填“大于”“小于”或“等于”）小球a通过光电门2的挡光时间，则表明气垫导轨已调至水平位置。 (2)将质量为M、直径为的小球b静置于气垫导轨上的位置，使小球a从长木板上的位置由静止释放、小球a先、后通过光电门1的挡光时间分别为与，小球b通过光电门2的挡光时间为。由题可知，小球a的质量m应______（填“大于”“小于”或“等于”）小球b的质量M；若小球a、b碰撞过程中，关系式______（用题中给出的物理量表示）成立，则两小球碰撞过程中动量守恒。 12．（本题9分）某同学用如图所示的实验装置验证碰撞过程中动量守恒，图中a、b是两个半径相等的小球。实验步骤： ①在平木板表面钉上白纸和复写纸，并将该木板竖直立于紧靠斜槽轨道水平段槽口处，将小球a从斜槽轨道上某固定点由静止释放，撞到木板并在白纸上留下痕迹O； ②将木板向右平移一定距离并固定，再将小球a从固定点由静止释放，撞在木板上并在白纸上留下痕迹B； ③把小球b静止放在斜槽轨道水平段的最右端，让小球a仍从原固定点由静止释放，与小球b相碰，两球撞在木板上并在白纸上留下痕迹A和C。 回答下列问题： （1）若碰撞过程中没有机械能损失，为了保证碰撞后a球向右运动，a、b两球的质量与的大小关系是____________（选填“>”“=”或“<”）。 （2）痕迹A是小球____________在白纸上留下的。（选填“a”或“b”） （3）必须测量的物理量有____________。 A．小球a开始释放时离斜槽轨道水平面的高度h B．木板水平向右移动的距离L C．a球和b球的质量、 D．O点到A、B、C三点的竖直距离、、 （4）在实验误差允许范围内，若关系式____________成立，则动量守恒。（用物理常量和（3）中所测物理量表示） （5）若碰撞过程中有机械能损失，第（4）中的关系式成立，____________（选填“能”或“不能”）验证碰撞过程中动量守恒。 四、解答题 13．（本题10分）如图所示，水平面上有两相同滑块c、d，kg，滑块d静止，其左边水平面光滑，右边水平面粗糙，滑块c以m/s的速度与滑块d相碰，碰撞时间极短，碰后两滑块粘在一起，已知滑块与粗糙面间的动摩擦因数，取重力加速度大小，求： (1)滑块d滑行的位移大小x； (2)因摩擦产生的热量Q。 14．（本题13分）如图，光滑水平面上有质量的光滑斜面体A，其ab段为直线，与竖直方向夹角为；bc段为曲线，c点与地面平滑相切；高度。其上端有一质量的物块B（视为质点），在水平恒力F的作用下，A、B保持相对静止，一起在水平面由静止开始匀加速运动，后撤去F。取重力加速度，求： （1）F的大小； （2）A、B分离时各自的速度大小（不计B滑到地面时导致的能量损失）。 15．（本题16分）如图所示，半径的四分之一光滑圆弧轨道D（各接触面均光滑）静置于光滑水平地面上，最低点切线水平，紧邻轨道D左侧通过锁扣装置与一下表面光滑、上表面粗糙、足够长的木板A连接在一起，在木板A的左侧较远处放置一小物块C。从与圆心点等高处由静止释放小滑块B，经圆弧最低点滑上A时解除锁定，A与B共速后，A再与C发生碰撞并粘在一起（碰撞时间极短）。已知，，，，B与A上表面间的动摩擦因数为，重力加速度，B、C均视为质点。求： (1)B刚滑上A时的速度大小； (2)A、C碰撞过程损失的机械能； (3)全过程A、B间因摩擦产生的总热量。 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 2 / 2 $ 高中物理单元测试 —— 第一章 动量和动量守恒定律（较易版01）（解析版） 学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________ 一、单选题 1．（本题4分）下列说法中正确的是（　　） A．冲量的方向就是物体运动的方向 B．作用在静止的物体上的力的冲量一定为零 C．动量越大的物体受到的冲量越大 D．物体所受合外力的冲量等于物体的动量变化 【答案】D 【详解】A．冲量的方向与力的方向相同，与运动的方向不一定相同，故A错误； B．作用在静止的物体上的力作用的时间不为零时，冲量不为零，故B错误； C．冲量是力与作用时间的乘积，与动量大小无关，故C错误； D．根据动量定理可知，物体所受合外力的冲量等于物体的动量变化，故D正确。 故选D。 2．（本题4分）下列说法中正确的是（　　） A．动量大的物体动能一定大 B．动能大的物体动量一定大 C．动能为零的物体动量一定为零 D．动量为零的物体动能不一定为零 【答案】C 【详解】根据动能和动量的关系： 故ABD错误，C正确。 故选C。 3．（本题4分）在足球场上，一质量为m=0.5 kg的足球朝运动员以v0=10 m/s的水平速度迎面而来，然后运动员将足球以v=10 m/s的速度反方向踢回，规定足球被踢回的方向为正方向。下列说法正确的是（     ） A．足球动量的变化量为0 B．运动员对足球的冲量为-10 N·s C．运动员对足球做功为50 J D．运动员对足球不做功 【答案】D 【详解】AB．规定足球被踢回的方向为正方向，则初速度，末速度，动量变化量 该结果不是，由动量定理，运动员对足球的冲量，故AB错误。 CD．运动员对足球做的功等于足球动能的变化量，由动能定理得== 即运动员对足球不做功，故C错误，D正确。 故选D。 4．（本题4分）如图所示，质量为的长木板置于光滑水平面上，一轻质弹簧左端固定在木板左端的挡板上（挡板固定在木板上），右端与质量为的小木块连接。木块与长木板之间光滑，开始时和都静止，弹簧处于自然状态。现同时对施加反向的水平恒力，两物体开始运动到弹簧第一次最长的过程，弹簧未超过其弹性限度，则对弹簧组成的系统，下列说法正确的是（　　） A．若，，系统机械能一定不守恒、动量一定守恒 B．若，，系统机械能一定守恒、动量一定不守恒 C．若，，系统机械能一定不守恒、动量一定守恒 D．若，，系统机械能一定守恒、动量一定不守恒 【答案】A 【详解】AB．由于F1与F2等大反向，系统所受合外力为零，系统动量守恒，由于水平恒力F1与F2对系统做功代数和不为零，则系统机械能不守恒。故A正确；B错误； CD．由于F1≠F2，所以系统所受合外力不为零，水平恒力F1与F2对系统做功代数和可能为零，故系统机械能可能守恒。由于F1≠F2故系统动量一定不守恒。故CD错误。 故选A。 5．（本题4分）一质量为2kg的物块在合力F的作用下从静止开始沿直线运动，合力F随时间t变化的关系图像如图所示，则（　　） A．0~2s时间内合力F对物块的冲量为 B．2~3s时间内合力F对物块的冲量为 C．0~3s时间内合力F对物块的冲量为 D．3s末物块的速度为 【答案】C 【详解】ABC．由题图可知0~2s时间内合力F对物块的冲量为 2~3s时间内合力F对物块的冲量为 则0~3s时间内合力F对物块的冲量为，故AB错误，C正确； D．0~3s时间内根据动量定理可得 解得3s末物块的速度为，故D错误。 故选C。 6．（本题4分）2026年3月，长江发动机正式进入适航取证冲刺阶段，该发动机是国产大飞机C919的配套动力。某次测试时，将该发动机固定在测试台上进行静态实验，发动机向后喷射燃气的速度约为，产生的推力约为，则它在1s时间内喷射的燃气质量约为（　　） A．60kg B．240kg C．600kg D．2400kg 【答案】B 【详解】取内喷射的燃气为研究对象，燃气初始动量为0，喷出后动量为，发动机对燃气的作用力大小等于推力。根据动量定理 代入数据，解得 故选B。 7．（本题4分）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图像。已知m1=0.1kg，如图向右为正方向。由此可以判断（　　） A．碰前m1和m2都向右运动 B．碰后两物体动量大小相等 C．m2 = 0.3kg D．碰撞过程中系统损失了0.4J的机械能 【答案】C 【详解】A．根据图像的斜率表示速度，可知碰前向右运动，处于静止状态，故A错误； BC．根据图像的斜率表示速度，可知碰前的速度为 碰后和的速度分别为 ， 根据动量守恒可得 联立解得 碰后两物体的速度大小相等，但质量不相等，则动量大小不相等，故B错误，C正确； D．碰撞过程中系统损失的机械能为 故D错误。 故选C。 二、多选题 8．（本题6分）“智能防摔马甲”的原理是通过马甲内的传感器和微处理器精准识别穿戴者的运动姿态，在其失衡瞬间迅速打开安全气囊进行主动保护，能有效地避免穿戴者因摔倒导致的伤害。在穿戴者着地的过程中，安全气囊可以（　　） A．增大穿戴者与地面接触的时间 B．增大穿戴者动量的变化量 C．减小穿戴者动量的变化率 D．减小穿戴者所受合力的冲量 【答案】AC 【详解】依题意，根据动量定理 可得 可知安全气囊的作用是延长了人与地面的接触时间，从而减小人所受到的合外力，即减小穿戴者动量的变化率，而穿戴者动量的变化量，也即穿戴者所受合力的冲量均未发生变化，故选AC。 9．（本题6分）如图甲所示，质量为m的物体P与物体Q（质量未知）之间拴接一轻弹簧，均静止在光滑的水平地面上，弹簧恰好处于原长。现给物体P一瞬时初速度v0，并把此时记为0时刻，规定向左为正方向，0~2t0时间内物体P、Q运动的a-t图像如图乙所示，其中t轴下方部分的面积大小为S1，t轴上方部分的面积大小为S2，则（    ） A．物体Q的质量为m B．2t0时刻物体Q的速度大小为S2 C．t0时刻物体P的动量为 D．0~2t0时间内弹簧对物体Q先做正功后做负功 【答案】BC 【详解】A．时间内Q所受弹力方向向左，P所受弹力方向始终向右，时刻，P、Q所受弹力最大且大小相等，由牛顿第二定律可得 则物体Q的质量为，A错误； B．由题中图像与坐标轴所围面积表示速度变化可知，时刻物体Q的速度 B正确； C．由题中图像可知，t0时刻物体P的动量为 C正确； D．由题中图像可知，时间内，物体Q的速度一直增加，弹簧始终对物体Q做正功，D错误。 故选BC。 10．（本题6分）如图所示，质量为、半径为的四分之一光滑圆弧轨道静置在光滑水平地面上，为其水平半径，为其竖直半径，右侧固定一竖直弹性挡板。将质量为的小球从轨道最高点由静止释放，小球与弹性挡板碰撞后以原速率反弹。小球可视为质点，不计空气阻力，重力加速度取。下列说法正确的是（    ） A．小球与圆弧轨道组成的系统，机械能和动量都守恒 B．小球第一次运动到圆弧轨道最低点时的速度大小为 C．小球从释放到第一次运动到圆弧轨道最低点的过程中，圆弧轨道向左运动0.3m D．小球第三次运动到圆弧轨道最低点时，受到圆弧轨道的支持力大小为 【答案】BC 【详解】A．小球和圆弧轨道组成的系统水平方向动量守恒，机械能守恒，故A错误； B．根据动量守恒和能量守恒有， 解得，，故B正确； C．小球和圆弧轨道组成的系统水平方向动量守恒，则有 又 解得，，故C正确； D．小球与弹性挡板碰撞后以原速率反弹，因，小球能第二次滑上到圆弧轨道。当小球再次离开圆弧轨道时，根据动量守恒和能量守恒有； 解得， 小球第三次运动到圆弧轨道最低点时，根据牛顿第二定律有 解得，故D错误。 故选BC。 三、实验题 11．（本题6分）某物理兴趣小组利用如图所示的装置探究动量守恒定律。是倾角大小可以调节的长木板，是气垫导轨，长木板与气垫导轨平滑连接，光电门1与光电门2固定在气垫导轨上。 (1)打开气垫导轨的气源，将质量为m、直径为的小球a从长木板上的位置由静止释放，若小球a通过光电门1的挡光时间______（填“大于”“小于”或“等于”）小球a通过光电门2的挡光时间，则表明气垫导轨已调至水平位置。 (2)将质量为M、直径为的小球b静置于气垫导轨上的位置，使小球a从长木板上的位置由静止释放、小球a先、后通过光电门1的挡光时间分别为与，小球b通过光电门2的挡光时间为。由题可知，小球a的质量m应______（填“大于”“小于”或“等于”）小球b的质量M；若小球a、b碰撞过程中，关系式______（用题中给出的物理量表示）成立，则两小球碰撞过程中动量守恒。 【答案】(1)等于 (2) 小于 【详解】（1）若气垫导轨已调至水平，则小球a做匀速运动，由 则通过两个光电门的时间相等，即小球a通过光电门1的挡光时间等于小球a通过光电门2的挡光时间 （2）[1]由题意知，小球a 碰后被反弹，则小球a的质量m应小于小球b的质量M [2] 要碰撞过程动量守恒，取向右为正方向，只要验证成立，则两小球碰撞过程中动量守恒 12．（本题9分）某同学用如图所示的实验装置验证碰撞过程中动量守恒，图中a、b是两个半径相等的小球。实验步骤： ①在平木板表面钉上白纸和复写纸，并将该木板竖直立于紧靠斜槽轨道水平段槽口处，将小球a从斜槽轨道上某固定点由静止释放，撞到木板并在白纸上留下痕迹O； ②将木板向右平移一定距离并固定，再将小球a从固定点由静止释放，撞在木板上并在白纸上留下痕迹B； ③把小球b静止放在斜槽轨道水平段的最右端，让小球a仍从原固定点由静止释放，与小球b相碰，两球撞在木板上并在白纸上留下痕迹A和C。 回答下列问题： （1）若碰撞过程中没有机械能损失，为了保证碰撞后a球向右运动，a、b两球的质量与的大小关系是____________（选填“>”“=”或“<”）。 （2）痕迹A是小球____________在白纸上留下的。（选填“a”或“b”） （3）必须测量的物理量有____________。 A．小球a开始释放时离斜槽轨道水平面的高度h B．木板水平向右移动的距离L C．a球和b球的质量、 D．O点到A、B、C三点的竖直距离、、 （4）在实验误差允许范围内，若关系式____________成立，则动量守恒。（用物理常量和（3）中所测物理量表示） （5）若碰撞过程中有机械能损失，第（4）中的关系式成立，____________（选填“能”或“不能”）验证碰撞过程中动量守恒。 【答案】 b CD/DC 能 【详解】（1）[1]在小球碰撞过程中据动量守恒定律可得 碰撞前后系统动能不变，故有 解得 若要使球的速度方向不变，应满足 （2）[2]小球平抛运动的时间 则初速度为 可知平抛运动的初速度与下降高度二次方根的倒数成正比，碰后b球的速度较大，则下落高度h较小，痕迹A是小球b在白纸上留下的。 （3）[3]据动量守恒定律可得 代入初速度与平抛下落高度的关系可得 由上述表达式可知，需测量的物理量有球和球的质量、和O点到A、B、C三点的竖直距离、、。 故选CD。 （4）[4]在实验误差允许范围内，若关系式 成立，则动量守恒。 （5）[5]由实验原理可知，若碰撞过程中有机械能损失，不影响碰撞过程动量守恒的验证，故第（4）中的关系式成立，能验证碰撞过程中动量守恒。 四、解答题 13．（本题10分）如图所示，水平面上有两相同滑块c、d，kg，滑块d静止，其左边水平面光滑，右边水平面粗糙，滑块c以m/s的速度与滑块d相碰，碰撞时间极短，碰后两滑块粘在一起，已知滑块与粗糙面间的动摩擦因数，取重力加速度大小，求： (1)滑块d滑行的位移大小x； (2)因摩擦产生的热量Q。 【答案】(1)2m (2)32J 【详解】（1）两滑块c、d碰撞过程动量守恒，有 根据动能定理 解得滑块d滑行的位移大小 （2）根据能量守恒 解得因摩擦产生的热量 【点睛】 14．（本题13分）如图，光滑水平面上有质量的光滑斜面体A，其ab段为直线，与竖直方向夹角为；bc段为曲线，c点与地面平滑相切；高度。其上端有一质量的物块B（视为质点），在水平恒力F的作用下，A、B保持相对静止，一起在水平面由静止开始匀加速运动，后撤去F。取重力加速度，求： （1）F的大小； （2）A、B分离时各自的速度大小（不计B滑到地面时导致的能量损失）。 【答案】（1）；（2）， 【详解】（1）对A、B整体，由牛顿第二定律 对B由牛顿第二定律 联立求得 （2）撤去F时 B下滑到A底端的过程中，系统水平方向动量守恒 系统机械能守恒 联立求得 ， 15．（本题16分）如图所示，半径的四分之一光滑圆弧轨道D（各接触面均光滑）静置于光滑水平地面上，最低点切线水平，紧邻轨道D左侧通过锁扣装置与一下表面光滑、上表面粗糙、足够长的木板A连接在一起，在木板A的左侧较远处放置一小物块C。从与圆心点等高处由静止释放小滑块B，经圆弧最低点滑上A时解除锁定，A与B共速后，A再与C发生碰撞并粘在一起（碰撞时间极短）。已知，，，，B与A上表面间的动摩擦因数为，重力加速度，B、C均视为质点。求： (1)B刚滑上A时的速度大小； (2)A、C碰撞过程损失的机械能； (3)全过程A、B间因摩擦产生的总热量。 【答案】(1) (2) (3) 【详解】（1）根据题意可知，B滑上A前，B与A、D整体水平方向动量守恒、机械能守恒，则有， 联立解得，向左，，向右 （2）根据题意可知，B滑上A之后，B与A组成的系统动量守恒，则有 解得 A、C碰撞并粘在一起，则有 解得 A、C碰撞过程损失的机械能为 （3）最后A、B、C三者共速，则有 由能量守恒定律可得，A、B间产生总热量为 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 2 / 2 $