第一章前四节练习 专项训练 -2026-2027学年高二上学期物理人教版选择性必修第一册

2026-2027学年上学期高二物理选择性必修一第一章前四节练习 一、单选题（共55分） 1．（本题5分）质量为0.2kg的小球以6m/s的速度竖直向下落至水平地面上，再以4m/s的速度反向弹回。取竖直向上为正方向，在小球与地面接触的时间内，关于小球动量变化量Δp和合外力对小球做的功W，下列说法正确的是（　　） A．Δp=2kg·m/s　W=2J B．Δp=2kg·m/s　W=－2J C．Δp=0.4kg·m/s　W=－2J D．Δp=－0.4kg·m/s　W=2J 2．（本题5分）人们对手机的依赖性越来越强，有些人喜欢躺着看手机，经常出现手机碰到头部的情况。若手机质量为120g，从离人约20cm的高度无初速度掉落，碰到头部后手机未反弹，头部受到手机的冲击时间约为0.2s，取重力加速度。下列分析正确的是（    ） A．手机接触头部之前的速度约为1m/s B．手机对头部的冲量大小约为0.48N·s C．手机对头部的作用力大小约为1.2N D．手机与头部作用过程中手机动量变化约为0.48kg·m/s 3．（本题5分）“内海湾，坐轮渡，吹海风，赏日落”现在已经是很多游客来汕头必打卡的项目之一。 如图所示，通常在轮船的船舷和码头的岸边一般都固定有橡胶轮胎，轮船驶向码头停靠时与码头发生碰撞，对于这些轮胎的作用，下列说法正确的是（　　） A．减小轮船与码头碰撞过程中所受的冲量 B．减小轮船与码头碰撞过程中动量的变化量 C．减小轮船与码头碰撞时受到的作用力 D．减小轮船与码头碰撞时的作用时间 4．（本题5分）水平推力、分别作用于水平地面上等质量的甲、乙两物体，一段时间后撤去推力，两物体继续运动一段距离后停止，甲、乙两物体的图像分别如图中、所示，图中。在整个运动过程（　　） A．做的功与做的功相等 B．两物体摩擦力做的功不相等 C．的冲量与的冲量大小相等 D．两物体摩擦力的冲量大小相等 5．（本题5分）“水刀”应用高压水流切割技术，相比于激光切割有切割材料范围广，效率高，安全环保等优势．某型号“水刀”工作过程中，将水从细喷嘴高速喷出，直接打在被切割材料表面，从而产生极大压强，实现切割。已知该“水刀”在任意相等时间t内用水量都为，水的密度为，假设高速水流垂直打在材料表面上后，立刻沿材料表面散开，没有反弹，当水对材料垂直于表面方向的压强为P时便可以将该材料切开。则该“水刀”细喷嘴的横截面积至多为（　　） A． B． C． D． 6．（本题5分）如图所示，站在车上的人，用锤子连续敲打小车。初始时，人、车、锤子都静止。假设水平地面光滑，关于这一物理过程，下列说法中正确的是（　　） A．人、车和锤子组成的系统动量不守恒 B．因为人、车和锤子组成的系统合外力不为零，所以机械能不守恒 C．连续敲打可使小车持续向右运动 D．人、车和锤子组成的系统在水平方向上动量不守恒 7．（本题5分）下列四幅图所反映的物理过程中， 系统动量守恒的是（　　） 甲：在光滑水平面上， 子 弹射入木块的过程中 乙： 前断细线， 弹簧恢复原长的过程中 丙：两球匀速下降， 细线断裂后， 它们在水中运动的过程中 丁：木块沿光滑固定斜面 由静止滑下的过程中 A．只有甲、乙 B．只有甲、丙 C．只有丙、丁 D．只有乙、丁 8．（本题5分）如图所示在光滑的水平面上静止放置着一个质量为4m的木板B，它的左端静止着一个质量为2m的物块A，现让A、B一起以水平速度向右运动，与其前方静止的另一个相同的木板C相碰后粘在一起，在两木板相碰后的运动过程中，物块恰好没有滑下木板，且物块A可视为质点，则两木板的最终速度为（　　） A． B． C． D． 9．（本题5分）如图所示将一光滑的半圆槽置于光滑水平面上，槽的左侧有一固定在水平面上的物块。今让一小球自左侧槽口A的正上方从静止开始落下，与圆弧槽相切自A点进入槽内，则以下结论中正确的是（　　） A．小球在半圆槽内由A向B运动做圆周运动，由B向C运动也做圆周运动 B．小球在半圆槽内运动的全过程中，小球与半圆槽在水平方向动量守恒 C．小球自半圆槽的最低点B向C点运动的过程中，小球与半圆槽在水平方向动量守恒 D．小球离开C点以后，将做竖直上抛运动 10．（本题5分）如图所示，用长度为L的轻质细绳悬挂一个质量为M的木块，一个质量为m的子弹自左向右水平射穿此木块，穿透前后子弹的速度分别为和v。子弹穿过木块的时间和空气阻力不计，木块和子弹可以看作质点，以木块初始位置为零势能点，已知重力加速度为g。下列说法正确的是（　　） A．子弹穿透木块过程中，子弹、木块组成的系统动量守恒，机械能守恒 B．子弹刚穿透木块时，木块速度为 C．子弹刚穿透木块时，绳子的拉力为 D．子弹刚穿透木块后，木块能到达的最大高度为 11．（本题5分）如图所示为清洗汽车用的高压水枪。设水枪出水口直径为D，水流以速度v从枪口喷出近距离垂直喷射到车身。所有喷到车身的水流，约有向四周溅散开，溅起时垂直车身向外的速度为，其余的水流撞击车身后无反弹顺车流下。由于水流与车身的作用时间较短，在分析水流对车身的作用力时可忽略水流所受的重力。已知水的密度为，水流对车身的平均冲击力为（　　） A． B． C． D． 二、实验题（共17分） 12．（本题10分）某同学用如图所示的装置验证动量守恒定律。将斜槽轨道固定在水平桌面上，轨道末段水平，右侧端点在水平木板上的垂直投影为O，木板上叠放着白纸和复写纸。实验时先将小球a从斜槽轨道上Q处由静止释放，a从轨道右端水平飞出后落在木板上；重复多次，测出落点的平均位置P与O点的距离，将与a半径相等的小球b置于轨道右侧端点，再将小球a从Q处由静止释放，两球碰撞后均落在木板上；重复多次，分别测出a、b两球落点的平均位置M、N与O点的距离、。 完成下列填空： (1)记a、b两球的质量分别为、，实验中须满足条件______（填“>”或“<”）； (2)如果测得的、、、和在实验误差范围内满足关系式______，则验证了两小球在碰撞中满足动量守恒定律。实验中，用小球落点与O点的距离来代替小球水平飞出时的速度，依据是______。 13．（本题7分）在“验证动量守恒定律”的实验中，某同学用如图甲所示的装置进行了如下的操作： ①先调整斜槽轨道，使其末端的切线水平，在一块平整木板表面先后钉上白纸和复写纸，并将该木板竖直立于靠近槽口处，使小球a从斜槽轨道上某固定点处由静止释放，撞到木板并在白纸上留下痕迹O； ②将木板向右平移适当的距离，再使小球a从原固定点由静止释放，撞在木板上并在白纸上留下痕迹B； ③把半径相同的小球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，和小球b相碰后，两球撞在木板上并在白纸上留下痕迹A和C； ④用刻度尺测量白纸上O点到A、B、C三点的距离分别为y1、y2和y3。 (1)上述实验除需测量白纸上O点到A、B、C三点的距离外，还需要测量的物理量有________。 A．木板向右移动的距离L B．小球a和小球b的质量ma、mb C．A、B两点间的高度差Δh D．小球a和小球b的半径r (2)两小球的质量关系：ma________mb（填“＞”“＜”或“＝”）。 (3)用本实验中所测得的量来验证两小球碰撞过程动量守恒，其表达式为________________________。 三、解答题（共28分） 14．（本题13分）如图所示，游乐场有一种将蹦极运动和大型滑滑梯结合的游乐项目，一位质量的游客系着一条原长的弹性绳，由静止从O点开始下落，弹性绳从开始张紧至最长状态B点所用时间，游客到达B点时弹性绳自动和人体分离，游客顺着滑梯BC来到安全区域，滑梯BC可看作半径为的光滑圆弧，C为圆弧的最低点，将此游客视为质点，不计下落过程中的空气阻力，g取，求： (1)从开始下落至安全带最长状态的过程中，游客受到的重力冲量的大小； (2)从开始张紧至最长状态的过程中，弹性绳所受的平均冲力F 的大小； (3)若游客在滑梯BC上运动的时间，求游客在滑梯上受到的支持力冲量的大小。 15．（本题15分）如图所示，光滑冰面上静止放置一表面光滑的斜面体，斜面体右侧一蹲在滑板上的小孩和其面前的冰块均静止于冰面上。某时刻小孩将冰块以相对冰面4m/s的速度向斜面体推出，冰块平滑地滑上斜面体，在斜面体上上升的最大高度为h（h小于斜面体的高度）。已知小孩与滑板的总质量，冰块的质量，斜面体的质量，小孩与滑板始终无相对运动。取重力加速度大小。求： （1）冰块在斜面体上上升到最大高度时的速度大小； （2）冰块在斜面体上上升的最大高度h； （3）冰块与斜面体分离后斜面体和冰块的速度大小，并判断冰块能否追上小孩。 《2026-2027学年上学期高二物理选择性必修一第一章前四节练习》参考答案 题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 答案 B B C B A A B C C C 题号 11 答案 C 1．B 【详解】取竖直向上为正方向，初速度 （向下），末速度 （向上）。 动量变化量为： 方向竖直向上，故Δp为正值。 根据动能定理，合外力做功等于动能变化： 动能减少，合外力做负功。 故选B。 2．B 【详解】A．手机接触头部之前的速度约为，A错误； B．向上为正，则对手机与头部碰撞过程由动量定理 解得I=0.48N·s 由牛顿第三定律可知，手机对头部的冲量大小约为0.48N·s，B正确； C．手机对头部的作用力大小约为，C错误； D．手机与头部作用过程中手机动量变化约为，D错误。 故选B。 3．C 【详解】轮船驶向码头停靠时与码头发生碰撞，对于这些轮胎的作用，只是增加了轮船与码头碰撞时的作用时间，碰撞过程中的初末速度是不能改变的，所以轮船与码头碰撞过程中的动量的变化量是不变的，根据动量定理，冲量也是不变的，有 解得 可知在动量变化量不变时，时间增加，可以减小轮船与码头碰撞时受到的作用力，起到缓冲的作用。 故选Ｃ。 4．B 【详解】AB．由于，可知撤去外力后，两物体减速时的加速度相同，根据牛顿第二定律可知，由于两物体的质量相等，故两物体受到的摩擦力相等，结合图像可知，甲物体的位移小于乙物体的位移，故摩擦力对甲物体做的功小于对乙物体所做的功；根据动能定理可知，故做的功小于做的功，故A错误，B正确； CD．由题可知，摩擦力对乙物体的作用时间大于对甲物体的作用时间，结合上述分析可知，两物体受到的摩擦力大小相等，根据可知，甲物体摩擦力的冲量小于乙物体摩擦力的冲量；结合动量定理可知 故的冲量大小小于的冲量大小，故CD错误。 故选B。 5．A 【详解】设水的速度为，该“水刀”细喷嘴的横截面积为，任意相等时间t内用水量都为，则有 解得 选取时间内打在材料表面质量为水为研究对象，由动量定理得 其中 解得 根据牛顿第三定律，材料表面受到的压力 水对材料垂直于表面方向的压强为 联立以上式子解得 由题意当水对材料垂直于表面方向的压强为P时便可以将该材料切开，则 解得 选项A正确，BCD错误； 故选A。 6．A 【详解】A．在锤子的连续敲打下，系统竖直方向的合力不等于零，该方向系统的动量不守恒，所以系统的动量不守恒，故A正确； B．系统合外力不为零不是判断机械能守恒的条件，而是由于人消耗体能，体内储存的化学能转化为系统的机械能，因此系统机械能不守恒，故B错误； C．把人、锤子和车子看成一个系统，系统水平方向不受外力，水平方向动量守恒，用锤子连续敲打车的左端，根据水平方向动量守恒可知，系统水平方向的总动量为零，锤子向左运动时，车子向右运动。锤子向右运动时，车子向左运动，所以车左右往复运动，不会持续地向右运动，故C错误； D．当锤子速度方向竖直向下时，水平方向动量为零，系统水平方向不受外力，水平方向动量守恒，故D错误。 故选A。 7．B 【详解】甲：在光滑水平面上，子弹射入木块的过程中，系统所受外力之和为零，系统动量守恒 乙：剪断细线，弹簧恢复原长的过程，墙壁对滑块有作用力，系统所受外力之和不为零，系统动量不守恒 丙：两球匀速下降，木球与铁球的系统所受合力为零，细线断裂后，它们的受力情况不变，系统的合外力仍为零，所以系统的动量守恒 丁：木块下滑过程中，由于木块对斜面的压力，导致斜面始终受挡板作用力，系统动量不守恒 故守恒的有甲、丙 故选B。 8．C 【详解】设两木板碰撞后的速度为，以的方向为正方向，由动量守恒定律得 解得 设物块与木板共同的速度为，由动量守恒定律得 解得 故选C。 9．C 【详解】ABC．小球在半圆槽内由A向B运动时，由于槽的左侧有一固定在水平面上的物块，槽不会向左运动，则小球机械能守恒，从A到B做圆周运动，系统在水平方向上动量不守恒；从B到C运动的过程中，槽向右运动，系统在水平方向上动量守恒，则B到C小球的运动不是圆周运动，故A、B错误，C正确； D．小球自由下落到B点的过程中由机械能守恒可得 从B到C过程中水平方向动量守恒，因此有 因此小球离开C点以后，既有竖直向上的分速度，又有水平分速度，小球做斜上抛运动，故D错误。 故选C。 10．C 【详解】A．子弹穿透木块过程中，由于子弹穿过木块的时间不计，子弹、木块组成的系统满足动量守恒；子弹与木块间有摩擦，一部分机械能转化成内能，故系统不满足机械能守恒，故A错误； B．子弹刚穿透木块过程中，根据系统动量守恒可得 解得子弹刚穿透木块时，木块速度为 故B错误； C．子弹穿透木块时，以木块为对象，根据牛顿第二定律可得 解得绳子的拉力为 故C正确； D．弹刚穿透木块后，若木块上升的最大高度低于天花板，对木块，根据机械能守恒可得 解得 故D错误。 故选C。 11．C 【详解】取水流的速度方向为正方向，假设在一段很短的时间内，喷到车身上水的质量为，则 设水流对车身的平均冲击力大小为,则对质量为的水，根据动量定理有 联立两式，求得 故选C。 12．(1)> (2) 小球离开斜槽末端后做平抛运动，竖直方向高度相同故下落时间相同，水平方向匀速运动直线运动，小球水平飞出时的速度与平抛运动的水平位移成正比。 【详解】（1）为了保证小球碰撞为对心正碰，且碰后不反弹，要求； （2）[1]两球离开斜槽后做平抛运动，由于抛出点的高度相等，它们做平抛运动的时间t相等，碰撞前a球的速度大小 碰撞后a的速度大小 碰撞后b球的速度大小 如果碰撞过程系统动量守恒，则碰撞前后系统动量相等，则 整理得 [2]小球离开斜槽末端后做平抛运动，竖直方向高度相同故下落时间相同，水平方向匀速运动直线运动，小球水平飞出时的速度与平抛运动的水平位移成正比。 13．(1)B (2)> (3)＝＋ 【详解】（1）小球离开斜槽后做平抛运动，水平位移为L，则小球做平抛运动的时间 小球的竖直位移，，解得 根据题意可知，碰撞后小球b的速度最大，则由题意及以上公式可知，小球b下落距离最小，所以落点为A。则碰撞前小球a的水平速度 碰撞后小球a的水平速度 ，小球b的水平速度 如果碰撞过程系统动量守恒，则 ，解得，只需测量的物理量为两小球的质量。 故选B。 （2）为防止碰撞后入射球反弹，入射小球a的质量应大于被碰小球b的质量，故 。 （3）由小问1的解析中可知，用本实验中所测得的量来验证两小球碰撞过程动量守恒，其表达式为。 14．(1) (2)1200N (3) 【详解】（1）游客在弹性绳未绷紧时，做自由落体运动，经历的时间 从开始下落至安全带最长状态的过程中，游客受到的重力冲量I的大小为 （2）从初始位置到弹性绳刚好绷紧瞬间，游客的速度为 从开始张紧至最长状态的过程中，对游客由动量定理可得 则有 解得弹性绳所受的平均冲力大小为 （3）从B到C的过程中，由动能定理可得 解得 从B到C的过程中，动量的变化量为 方向水平向左，重力的冲量为 方向竖直向下，由动量定理可知 则游客在滑梯上受到的支持力冲量的大小 15．（1）；（2）0.6m；（3）斜面体的速度大小为2m/s，冰块的速度大小为2m/s，冰块能追上小孩 【详解】（1）对冰块和斜面体组成的系统，以向左为正方向，设冰块在斜面体上上升到最大高度时的速度为v，根据动量守恒定律有 解得 （2）对冰块和斜面体组成的系统，根据能量守恒定律有 解得 （3）对小孩（含滑板）和冰块组成的系统，以向左为正方向，根据动量守恒定律有 解得 对冰块和斜面体组成的系统，从冰块开始滑上斜面体到与斜面体分离，以向左为正方向，根据动量守恒定律有 根据能量守恒定律有 解得 即冰块与斜面体分离后斜面体的速度大小为2m/s，冰块的速度大小为2m/s，方向水平向右由于冰块的速度比小孩的速度大，且冰块与小孩均向右运动，所以冰块能追上小孩。 - 2 - 1 学科网（北京）股份有限公司 $