第一章 动量守恒定律 单元复习卷-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 单元复习卷 2026-2027学年高二物理人教版选择性必修第一册【基础题】 一、选择题（本题共10小题，共46分。在每小题给出的四个选项中，第1～7题只有一项符合题目要求，每小题4分；第8～10题有多项符合题目要求，每小题6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。） 1．（2026高二下·台州期中）物理学中把物体的质量与速度的乘积定义为该物体的动量，则动量的单位用国际单位制中的基本单位表示为（　　） A．kg·s B．kg·m/s C．kg·m/s2 D．kg·m/s3 2．（2025高二上·桂林期中）一个质量为2kg的物体在合力F的作用下由静止开始沿直线运动，F随时间t变化的图像如图所示，则0~6s时间内，物体的最大速度为（　　） A．1 B．2 C．3 D．4 3．（2025高二上·浙江期中）一个密度为、体积为的小钢球，以速度在一个装满食用油的大罐子里匀速竖直下沉，食用油的密度为，则食用油的动量为（以竖直向下为正方向）（　　） A． B． C． D． 4．两小车P、Q的质量分别为mP和mQ，将它们分别与小车N沿直线做碰撞实验，碰撞前后的速度v随时间t的变化分别如图1和图2所示。小车N的质量为mN，碰撞时间极短，则（　　） A．mP＞mN＞mQ B．mN＞mP＞mQ C．mQ＞mP＞mN D．mQ＞mN＞mP 5．如图所示，用“碰撞实验器”可以研究两个小球在轨道水平部分碰撞前后的动量关系。下列器材选取或实验操作符合实验要求的是（　　） A．可选用半径不同的两小球 B．选用两球的质量应满足m1 = m2 C．小球m1每次必须从斜轨同一位置释放 D．需用秒表测定小球在空中飞行的时间 6．（2026·梅州模拟）如图甲所示，在一台已调平的气垫导轨上放置了质量分别为和两个滑块、。气垫导轨两端安装了速度传感器并连接电脑进行数据处理。某次操作过程中记录下速度随时间变化的图像如图乙所示。下列说法正确的是（　　） A．两滑块发生的碰撞是非弹性碰撞 B．两滑块碰撞过程中动量不守恒 C．两滑块的质量之比 D．碰撞过程中两滑块所受冲量相同 7．光滑水平面上放有一上表面光滑、倾角为α的斜面A，斜面质量为M，底边长为 L，如图所示。将一质量为m的可视为质点的滑块B从斜面的顶端由静止释放，滑块B经过时间t刚好滑到斜面底端。此过程中斜面对滑块的支持力大小为，则下列说法中正确的是（　　） A． B．滑块下滑过程中支持力对B的冲量大小为 C．滑块到达斜面底端时的动能为 D．此过程中斜面向左滑动的距离为 8．（2025高三上·青羊月考）一质量为的小球以的速率竖直向上碰到天花板，又以原速率反弹，小球与天花板作用时间为0.1s，重力加速度取，在这0.1s内（　　） A．小球的动量变化量大小为0 B．小球的动量变化量大小为 C．球对天花板的平均作用力为 D．球对天花板的平均作用力为 9．（2026·汕头模拟）某科技小组自制了一枚火箭，如图，其发射过程可分为三个阶段：第一阶段，火箭点火发射，到最高点时质量为m1；第二阶段，火箭喷出燃气在高空悬停，单位时间喷出燃气质量为Δm1（远小于m1）；第三阶段，火箭在悬停状态下完成转向，此时火箭的质量为m2，紧接着在极短时间内以速度v喷出质量为Δm2（与m2相比不可忽略）的燃气变为水平飞行。全程忽略空气阻力，重力加速度为g，下列说法正确的是（　　） A．在悬停阶段，火箭合力为零 B．火箭发射到最高点的过程中一直在加速 C．在悬停阶段，燃气喷出的速度为 D．在转向阶段，火箭获得的水平速度为 10．（2026高二下·台州期中）近年来，“娱乐风洞”成为备受年轻人喜爱的新型娱乐项目，它无需高空跳伞，就能让人们在安全的室内空间中体验“空中翱翔”的快感。其核心原理是通过大功率风机制造稳定的竖直向上气流，当气流的作用力与人体重力平衡时，人便能悬浮在风洞内，实现无束缚的“飞行”体验。该项目的简化模型如图所示：一质量为的游客身着专业飞行服，恰好悬浮在直径为的圆柱形竖直风洞内，已知气流密度为，游客受风面积（即游客在垂直于风力方向的投影面积）为，风洞内气流始终以恒定速度竖直向上“吹”出，重力加速度为。假设气流吹到游客身上后，速度瞬间变为零，不计空气阻力与游客受到的其他作用力，则下列说法正确的是（　　） A．气流速度大小为 B．单位时间内流过风洞内横截面的气体体积为 C．若风速变为原来的，游客开始运动时的加速度大小为 D．若风速变为原来的，游客开始运动时的加速度大小为 二、非选择题（共5题，共计54分） 11．某同学验证两个小球在斜槽末端碰撞时的动量守恒，实验装置如图所示。A、B为两个直径相同的小球。实验时，不放B，让A从固定的斜槽上E点自由滚下，在水平面上得到一个落点位置；将B放置在斜槽末端，让A再次从斜槽上E点自由滚下，与B发生正碰，在水平面上又得到两个落点位置。三个落点位置标记为M、N、P。 （1）为了确认两个小球的直径相同，该同学用10分度的游标卡尺对它们的直径进行了测量，某次测量的结果如下图所示，其读数为　 　。 （2）下列关于实验的要求哪个是正确的　 　。 A．斜槽的末端必须是水平的 B．斜槽的轨道必须是光滑的 C．必须测出斜槽末端的高度 D．A、B的质量必须相同 （3）如果该同学实验操作正确且碰撞可视为弹性碰撞，A、B碰后在水平面上的落点位置分别为　 　、　 　。（填落点位置的标记字母） 12．某实验小组设计了如图甲所示的实验装置测速度并验证动量守恒定律。 （1）图中水平桌面上放置气垫导轨，导轨上有光电门1和光电门2，它们与数字计时器相连，弹性滑块A、B质量分别为mA、mB，两遮光片沿运动方向的宽度均为 d，利用游标卡尺测量遮光片的宽度，测量结果如图乙所示，遮光片的宽度d=　 　cm； （2）实验先调节气垫导轨成水平状态，再轻推滑块A，测得A 通过光电门1的遮光时间为t1=0.01s，A 与B 相碰后，B 和A 先后经过光电门2的遮光时间分别为t2和t3，碰前A的速度大小为vA=　 　m/s； （3）实验中为确保碰撞后滑块 A 不反向运动，则mA、mB应满足的关系是mA　 　（填“大于”“等于”或“小于”）mB； （4）在实验误差允许的范围内，若满足关系式　 　（用字母mA、mB、t1、t2、t3表示），则可认为验证了动量守恒定律。 13．（2025高二上·如皋月考）如图所示，两个滑块A、B静置于同一光滑水平直轨道上，B的质量为m。现给滑块A向右的初速度，一段时间后A与B发生碰撞，碰后A、B分别以，的速度向右运动。求： （1）A的质量； （2）碰撞过程中B对A冲量的大小。 14．质量为m1=1.0kg和m2（未知）的两个物体在光滑的水平面上正碰，碰撞时间不计，其x-t（位移一时间）图象如图所示，试通过计算回答下列问题： （1） m2等于多少千克? （2）质量为m1的物体在碰撞过程中动量变化量是多少? （3）碰撞过程是弹性碰撞还是非弹性碰撞? 15．（2026·深圳模拟）如图是建筑工地上常用的一种“深穴打夯机”示意图，电动机带动两个滚轮匀速转动将夯杆从深坑提上来，当夯杆底端刚到达坑口时，两个滚轮彼此分开，将夯杆释放，夯杆在自身重力作用下，落回深坑，夯实坑底。然后两个滚轮再次压紧，夯杆被提上来，如此周而复始（夯杆被滚轮提升过程中，经历匀加速和匀速运动过程）。已知两个滚轮边缘的线速度恒为，滚轮对夯杆的正压力，滚轮与夯杆间的动摩擦因数，夯杆质量，坑深，假定在打夯的过程中坑的深度变化不大，不计空气阻力，取。求： （1）夯杆被滚轮带动加速上升的过程中，加速度的大小； （2）每个打夯周期中，电动机对夯杆做的功以及滚轮与夯杆间因摩擦产生的热量； （3）若夯杆落回深坑时与坑底作用时间，且夯杆不反弹，则坑底对夯杆的平均作用力是多少。 学科网（北京）股份有限公司 $ 第一章 动量守恒定律 单元复习卷 2026-2027学年高二物理人教版选择性必修第一册【基础题】 一、选择题（本题共10小题，共46分。在每小题给出的四个选项中，第1～7题只有一项符合题目要求，每小题4分；第8～10题有多项符合题目要求，每小题6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。） 1．（2026高二下·台州期中）物理学中把物体的质量与速度的乘积定义为该物体的动量，则动量的单位用国际单位制中的基本单位表示为（　　） A．kg·s B．kg·m/s C．kg·m/s2 D．kg·m/s3 【答案】B 【解析】动量的定义为，其中质量的单位为千克（kg），速度的单位为米每秒（m/s）因此，动量的单位为质量单位与速度单位的乘积，即 kg·m/s。 故答案为：B。 2．（2025高二上·桂林期中）一个质量为2kg的物体在合力F的作用下由静止开始沿直线运动，F随时间t变化的图像如图所示，则0~6s时间内，物体的最大速度为（　　） A．1 B．2 C．3 D．4 【答案】B 【解析】图像和时间轴所围成的面积表示物体受到的冲量，由图可知2s时的速度最大， 根据动量定理，有，解得 故答案为：B。 3．（2025高二上·浙江期中）一个密度为、体积为的小钢球，以速度在一个装满食用油的大罐子里匀速竖直下沉，食用油的密度为，则食用油的动量为（以竖直向下为正方向）（　　） A． B． C． D． 【答案】D 【解析】小钢球竖直下沉，相当于有和小钢球形状完全一样的小油球一直和小钢球互换位置，那么小油球的运动就是以速度竖直上升，则其动量为 故答案为：D。 4．两小车P、Q的质量分别为mP和mQ，将它们分别与小车N沿直线做碰撞实验，碰撞前后的速度v随时间t的变化分别如图1和图2所示。小车N的质量为mN，碰撞时间极短，则（　　） A．mP＞mN＞mQ B．mN＞mP＞mQ C．mQ＞mP＞mN D．mQ＞mN＞mP 【答案】D 【解析】对小车P、N的碰撞过程，由动量守恒定律有mPvP＋mNvN1＝mPvP'＋mNvN1'， 整理得mP（vP－vP'）＝mN（vN1'－vN1），由题图1可知vP－vP'＞vN1'－vN1， 解得mP＜mN； 对小车Q、N的碰撞过程，由动量守恒定律有mQvQ＋mNvN2＝mQvQ'＋mNvN2'， 整理得mQ（vQ－vQ'）＝mN（vN2'－vN2），由题图2可知vQ－vQ'＜vN2'－vN2， 解得mQ＞mN，综上可得mQ＞mN＞mP，D正确。 5．如图所示，用“碰撞实验器”可以研究两个小球在轨道水平部分碰撞前后的动量关系。下列器材选取或实验操作符合实验要求的是（　　） A．可选用半径不同的两小球 B．选用两球的质量应满足m1 = m2 C．小球m1每次必须从斜轨同一位置释放 D．需用秒表测定小球在空中飞行的时间 【答案】C 【解析】A．为保证两球发生正碰，则必须选用半径相同的两小球，故A错误； B．为保证入射小球不反弹，入射小球的质量应比被碰小球大，即应满足 ，故B错误； C．为保证每次碰撞前的速度都相同，则小球m1每次必须从斜轨同一位置静止释放，故C正确； D．两小球在空中每次做平抛运动的时间都是相等的，因此不需要测量时间，故D错误。 故答案为：C。 6．（2026·梅州模拟）如图甲所示，在一台已调平的气垫导轨上放置了质量分别为和两个滑块、。气垫导轨两端安装了速度传感器并连接电脑进行数据处理。某次操作过程中记录下速度随时间变化的图像如图乙所示。下列说法正确的是（　　） A．两滑块发生的碰撞是非弹性碰撞 B．两滑块碰撞过程中动量不守恒 C．两滑块的质量之比 D．碰撞过程中两滑块所受冲量相同 【答案】A 【解析】B．以两个滑块为系统，由于两滑块碰撞过程中所受合外力为0，系统动量守恒，B错误； D．由于碰撞过程中两个滑块受到的作用力大小相等方向相反，根据作用力与时间的乘积可以得出两滑块所受冲量大小相等，方向相反，冲量不同，D错误； C．根据速度时间图像可知碰撞前，碰撞后 根据动量守恒定律有： 根据表达式可以解得，C错误； A．，设，则 根据动能的表达式可知碰撞前的机械能 根据动能的表达式可知碰撞后的机械能 因，碰撞过程中动能有损失，所以这是一个非弹性碰撞，A正确。 故选A。 7．光滑水平面上放有一上表面光滑、倾角为α的斜面A，斜面质量为M，底边长为 L，如图所示。将一质量为m的可视为质点的滑块B从斜面的顶端由静止释放，滑块B经过时间t刚好滑到斜面底端。此过程中斜面对滑块的支持力大小为，则下列说法中正确的是（　　） A． B．滑块下滑过程中支持力对B的冲量大小为 C．滑块到达斜面底端时的动能为 D．此过程中斜面向左滑动的距离为 【答案】D 【解析】A. 水平面光滑，当滑块B下滑时，斜面受到支持力会向左运动，此时滑块垂直于斜面的合力不为零，则 A不符合题意； B. 滑块下滑过程支持力对B的冲量大小为，B不符合题意； C. 滑块下滑重力势能的减小量为 由能量守恒可知，滑块下滑重力势能的减小量等于两物体动能的增加量，故滑块到达斜面底端时的动能小于，C不符合题意； D. 物块和斜面在水平方向动量守恒，可知 则 又有 故斜面向左滑动的距离为 D符合题意。 故答案为：D 8．（2025高三上·青羊月考）一质量为的小球以的速率竖直向上碰到天花板，又以原速率反弹，小球与天花板作用时间为0.1s，重力加速度取，在这0.1s内（　　） A．小球的动量变化量大小为0 B．小球的动量变化量大小为 C．球对天花板的平均作用力为 D．球对天花板的平均作用力为 【答案】B,C 【解析】取向下为正方向，，初速度，末速度，作用时间。 AB、动量变化量，不为 0，故 A 错误；B 正确； CD、由动量定理：，代入数据，解得天花板对小球平均作用力，根据牛顿第三定律，球对天花板平均作用力为，故 C 正确；D 错误； 故答案为：BC。 9．（2026·汕头模拟）某科技小组自制了一枚火箭，如图，其发射过程可分为三个阶段：第一阶段，火箭点火发射，到最高点时质量为m1；第二阶段，火箭喷出燃气在高空悬停，单位时间喷出燃气质量为Δm1（远小于m1）；第三阶段，火箭在悬停状态下完成转向，此时火箭的质量为m2，紧接着在极短时间内以速度v喷出质量为Δm2（与m2相比不可忽略）的燃气变为水平飞行。全程忽略空气阻力，重力加速度为g，下列说法正确的是（　　） A．在悬停阶段，火箭合力为零 B．火箭发射到最高点的过程中一直在加速 C．在悬停阶段，燃气喷出的速度为 D．在转向阶段，火箭获得的水平速度为 【答案】A,C 【解析】A、悬停状态下火箭保持静止，物体处于受力平衡状态，其所受合外力等于零，故 A 正确； B、火箭升空初期，推力大于自身重力，做加速上升运动；当推力小于重力之后，加速度方向向下，火箭做减速上升运动，到达最高点时速度减为零，因此火箭不会一直加速，故 B 错误； C、悬停时火箭合力为零，燃气推力与火箭重力大小相等。设燃气喷出速度为，单位时间喷出燃气质量为，对喷出的燃气应用动量定理，又，整理得到，故 C 正确； D、转向过程，火箭与喷出燃气构成的系统水平方向不受外力，水平动量守恒，取初动量为零，列写方程，求解可得，选项结论与之不符，故 D 错误； 故答案为：AC； 10．（2026高二下·台州期中）近年来，“娱乐风洞”成为备受年轻人喜爱的新型娱乐项目，它无需高空跳伞，就能让人们在安全的室内空间中体验“空中翱翔”的快感。其核心原理是通过大功率风机制造稳定的竖直向上气流，当气流的作用力与人体重力平衡时，人便能悬浮在风洞内，实现无束缚的“飞行”体验。该项目的简化模型如图所示：一质量为的游客身着专业飞行服，恰好悬浮在直径为的圆柱形竖直风洞内，已知气流密度为，游客受风面积（即游客在垂直于风力方向的投影面积）为，风洞内气流始终以恒定速度竖直向上“吹”出，重力加速度为。假设气流吹到游客身上后，速度瞬间变为零，不计空气阻力与游客受到的其他作用力，则下列说法正确的是（　　） A．气流速度大小为 B．单位时间内流过风洞内横截面的气体体积为 C．若风速变为原来的，游客开始运动时的加速度大小为 D．若风速变为原来的，游客开始运动时的加速度大小为 【答案】B,C 【解析】A、取时间内吹到游客身上气体，，动量定理，得；悬浮时，解得，并非，故A错误； B、风洞横截面积，单位时间流过截面体积，代入得，故B正确； C、风速变为，作用力；由牛顿第二定律，解得，故C正确； D、由C选项计算得加速度为，不是，故D错误； 故答案为：BC。 二、非选择题（共5题，共计54分） 11．某同学验证两个小球在斜槽末端碰撞时的动量守恒，实验装置如图所示。A、B为两个直径相同的小球。实验时，不放B，让A从固定的斜槽上E点自由滚下，在水平面上得到一个落点位置；将B放置在斜槽末端，让A再次从斜槽上E点自由滚下，与B发生正碰，在水平面上又得到两个落点位置。三个落点位置标记为M、N、P。 （1）为了确认两个小球的直径相同，该同学用10分度的游标卡尺对它们的直径进行了测量，某次测量的结果如下图所示，其读数为　 　。 （2）下列关于实验的要求哪个是正确的　 　。 A．斜槽的末端必须是水平的 B．斜槽的轨道必须是光滑的 C．必须测出斜槽末端的高度 D．A、B的质量必须相同 （3）如果该同学实验操作正确且碰撞可视为弹性碰撞，A、B碰后在水平面上的落点位置分别为　 　、　 　。（填落点位置的标记字母） 【答案】10.5；A；M；P 【解析】（1）根据游标卡尺读数规则结合主尺及游标尺的读数得到被测直径为 （2）ABC．实验时应使小球A每次都从同一位置由静止开始释放，并不需要斜槽的轨道光滑的条件，也不需要测出斜槽末端的高度，但是必须保证斜槽末端水平，故A正确，BC错误； D．小球A与B发生正碰时，小球A的质量大于小球B的质量，故D错误。 故选A。 （3）因为两个金属小球的碰撞视为弹性碰撞，则由动量守恒定律得 由机械能守恒定律得 解得 ， 可见碰后小球A的速度小于小球B的速度，也小于碰前A的速度v0；所以小球A单独滚下落到水平面上的位置为N，A、B碰后在水平面上的落点位置分别为M、P。 12．某实验小组设计了如图甲所示的实验装置测速度并验证动量守恒定律。 （1）图中水平桌面上放置气垫导轨，导轨上有光电门1和光电门2，它们与数字计时器相连，弹性滑块A、B质量分别为mA、mB，两遮光片沿运动方向的宽度均为 d，利用游标卡尺测量遮光片的宽度，测量结果如图乙所示，遮光片的宽度d=　 　cm； （2）实验先调节气垫导轨成水平状态，再轻推滑块A，测得A 通过光电门1的遮光时间为t1=0.01s，A 与B 相碰后，B 和A 先后经过光电门2的遮光时间分别为t2和t3，碰前A的速度大小为vA=　 　m/s； （3）实验中为确保碰撞后滑块 A 不反向运动，则mA、mB应满足的关系是mA　 　（填“大于”“等于”或“小于”）mB； （4）在实验误差允许的范围内，若满足关系式　 　（用字母mA、mB、t1、t2、t3表示），则可认为验证了动量守恒定律。 【答案】（1）0.545 （2）0.545 （3）大于 （4） 【解析】（1）遮光片的宽度 (2) 碰前A的速度大小为 (3) 为确保碰撞后滑块 A 不反向运动， 则 (4)碰撞前后A、B组成的系统满足动量守恒定律，有 则 变形得 13．（2025高二上·如皋月考）如图所示，两个滑块A、B静置于同一光滑水平直轨道上，B的质量为m。现给滑块A向右的初速度，一段时间后A与B发生碰撞，碰后A、B分别以，的速度向右运动。求： （1）A的质量； （2）碰撞过程中B对A冲量的大小。 【答案】（1）解：根据动量守恒定律可得 ， 解得 （2）解：根据动量定理可得，B对A的冲量大小 得 14．质量为m1=1.0kg和m2（未知）的两个物体在光滑的水平面上正碰，碰撞时间不计，其x-t（位移一时间）图象如图所示，试通过计算回答下列问题： （1） m2等于多少千克? （2）质量为m1的物体在碰撞过程中动量变化量是多少? （3）碰撞过程是弹性碰撞还是非弹性碰撞? 【答案】解：（1）由图象可知，m1碰前速度v1=4m/s，碰后的速度v1'=-2m/s， m2碰前速度v2=0，碰后的速度 v2'=2m/s，由动量守恒定律得 代入数据解得 （2）质量为m1的物体在碰撞过程中动量的变化量是： （3）两物体组成的系统在碰撞过程中的机械能损失为 所以碰撞过程是弹性碰撞。 15．（2026·深圳模拟）如图是建筑工地上常用的一种“深穴打夯机”示意图，电动机带动两个滚轮匀速转动将夯杆从深坑提上来，当夯杆底端刚到达坑口时，两个滚轮彼此分开，将夯杆释放，夯杆在自身重力作用下，落回深坑，夯实坑底。然后两个滚轮再次压紧，夯杆被提上来，如此周而复始（夯杆被滚轮提升过程中，经历匀加速和匀速运动过程）。已知两个滚轮边缘的线速度恒为，滚轮对夯杆的正压力，滚轮与夯杆间的动摩擦因数，夯杆质量，坑深，假定在打夯的过程中坑的深度变化不大，不计空气阻力，取。求： （1）夯杆被滚轮带动加速上升的过程中，加速度的大小； （2）每个打夯周期中，电动机对夯杆做的功以及滚轮与夯杆间因摩擦产生的热量； （3）若夯杆落回深坑时与坑底作用时间，且夯杆不反弹，则坑底对夯杆的平均作用力是多少。 【答案】（1）解：夯杆加速上升阶段，根据牛顿第二定律 其中 解得 ​​​​​​ （2）解：夯杆加速上升的高度 在加速上升阶段，电动机对夯杆做的功 夯杆匀速上升阶段，电动机对夯杆做的功 每个打夯周期中，电动机对夯杆所做的功 夯杆加速上升的时间 摩擦产生的热量 解得 （3）解：夯杆落回坑底时，有 对夯杆，根据动量定理有 解得 ​​​​​​ 学科网（北京）股份有限公司 $