高二物理（粤教版2019）选择性必修一第一章《动量和动量守恒定律》素养形成性达标训练卷（含解析）

/ 让教学更有效 精品试卷 | 物理学科
第一章 动量和动量守恒定律--素养形成性达标训练卷
(考试时间：75分钟 满分：100分)
注意事项：
1．答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号等填写在答题卡和试卷指定位置上。
2．回答选择题时，选出每小题答案后，用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案标号。回答非选择题时，将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。
3．考试结束后，将本试卷和答题卡一并交回
第Ⅰ卷 选择题
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，1~7题只有一项符合题目要求，每小题4分，8~10题有多项符合题目要求，全部选对得6分，选对但不全的得3分，有选错或不答得0分。）
1．（23-24高一上·四川内江·开学考试）从能量转化的角度来看，下列说法正确的是（　　）
A．电暖气正常工作时，主要是将电能转化为机械能
B．核电站工作时主要将电能转化为核能
C．电动汽车在行驶过程中，发生的能量转化主要是将机械能转化为电能
D．人造卫星展开太阳能电池板，把太阳能转化为电能供给卫星用电器
2．（23-24高一下·黑龙江哈尔滨·阶段练习）对下列情景说法正确的是（　　）
A．图甲子弹打进木块后一起向左运动的过程，子弹和木块构成的系统动量守恒
B．图乙两同学传接篮球的过程，两同学和篮球构成的系统动量守恒
C．图丙绑有磁铁的两小车在光滑水平地面上相向运动的过程，两车构成的系统动量守恒
D．图丁为光滑水平面上的A、B两小车，B静止，A获得一向右的初速度后向右运动，某时刻连接两车的细绳瞬间绷紧，然后带动B车一起运动，该过程两车组成的系统动量不守恒
3．（22-23高二上·浙江杭州·阶段练习）用火箭发射人造地球卫星，以喷气前的火箭为参考系，在极短时间内喷出燃气的质量为m，喷出的燃气相对喷气前火箭的速度为u，喷气后火箭的质量为M。下列关于火箭的描述正确的是（　　）
A．若继续喷出燃气，火箭的速度会减小
B．喷气后，火箭的速度变化量为
C．喷气后，火箭的速度大小一定为
D．为了提高火箭的速度，可以研制新型燃料以减小燃气的喷射速度u
4．（23-24高二上·湖北·期中）2023年10月26日11时14分，搭载神舟十七号载人飞船的长征二号F遥十七运载火箭在酒泉卫星发射中心发射升空。中国空间站将迎来第二个飞行乘组。在第一次太空授课中，我国宇航员王亚平在天宫授课时，利用质量测量仪粗略测出了聂海胜的质量。若聂海胜受到恒力F从静止开始运动，经时间t获得相对飞船的速度v，则聂海胜的质量约为（　　）
A． B． C． D．
5．（22-23高二上·江苏盐城·阶段练习）物体在水平地面上受到与水平方向成θ角的恒力F作用时间t，物体始终静止。则（　　）
A．F的冲量方向水平向右 B．F的冲量大小为Ftcosθ
C．物体所受摩擦力的冲量为0 D．物体所受合力的冲量为0
6．（24-25高二上·吉林·开学考试）如图所示，摩天轮以角速度做匀速圆周运动，吊篮内的游客随摩天轮做半径为R的匀速圆周运动，乘客的质量为m，重力加速度为g，则乘客从最高点到最低点的过程中（　　）
A．重力的冲量大小为 B．重力的冲量大小为
C．重力的冲量大小为 D．重力的冲量大小为
7．（24-25高二上·江西宜春·开学考试）如图为雀尾螳螂虾，它的“铁拳”可由静止状态下在0.01s内以接近72km/h的速度挥出，出拳冲击力度高达600N。若“铁拳”挥出过程中，不考虑其他力的作用，则下列估算正确的是（　　）
A．“铁拳”的质量约为600g B．“铁拳”的加速度大约为1000m/s2
C．“铁拳”的动量约增大了0.6kg m/s D．“铁拳”所受合力的冲量大约为6N s
8．（23-24高二下·福建莆田·期末）如图所示，光滑水平地面上的P、Q两物体质量都为m，P以速度v向右运动，Q静止且左端有一轻弹簧。当P撞上弹簧，弹簧被压缩至最短时（　　）
A．P的动量变为0 B．P、Q的速度相等
C．Q的动量达到最大值 D．P、Q系统总动量仍然为mv
9．（22-23高二下·河南周口·阶段练习）如图所示，光滑水平面上运动的物块A与静止的物块B发生正碰，已知物块A的质量为2m，初速度大小为，物块B的质量为3m，则碰撞后物块A的速度大小可能为（　　）

A．0 B．1m/s C．3m/s D．4m/s
10．（23-24高二下·陕西宝鸡·期末）如图所示，光滑水平面上放置着半径为R、质量为3m的半圆形槽，AB为槽的水平直径。质量为m的小球自左端槽口A点的正上方距离为R处由静止下落，从A点切入槽内。已知重力加速度大小为g，不计一切摩擦，下列说法正确的是（　　）
A．槽向左运动的最大位移为
B．小球在槽中运动的最大速度为
C．小球能从B点离开槽，且上升的最大高度小于R
D．小球和凹槽构成的系统动量不守恒，但水平方向动量守恒
第Ⅱ卷 非选择题
二、非选择题
11．（6分）（23-24高二下·福建福州·期中）某实验小组用如图（a）所示装置通过半径相同的小球1和2的碰撞来验证动量守恒定律。实验时先使小球1从斜槽顶端固定挡板处由静止开始释放，落到位于水平地面的记录纸上，重复上述操作10次。再把小球2放在水平槽上靠近槽末端位置，让小球1仍从斜槽顶端固定挡板处由静止开始释放，小球1和2的碰撞后。分别在记录纸上留下落点痕迹。重复这种操作10次，用最小的圆圈把所有落点圈在里面，圆心即为落点的平均位置，得到如图（b）所示的三个落点Q、P和R。O点为斜槽末端在记录纸上的竖直投影点。
(1)由图（b）信息可知，小球1和2的质量之比近似为 。（填正确答案标号）
A．2∶1 B．3∶1 C．3∶2
(2)由图（b）信息可知，在误差允许范围内，小球1和2碰撞 弹性碰撞。（选填“是”或“不是”）
12．（9分）（23-24高二下·福建福州·期中）某同学利用气垫导轨验证动量守恒定律，装置如图甲所示，两个滑块上固定有宽度相同的挡光片，测得滑块（含挡光片）的质量分别为M、m（M>m）两个光电门G1、G2与数字计时器相连，能测出挡光片通过光电门时的挡光时间。
(1)实验开始应先调节气垫导轨水平。接通气垫导轨装置的电源，调节导轨下面的螺母，轻推滑块M，当M通过光电门G1、G2的时间 ，则导轨水平。
(2)用20分度的游标卡尺测量两挡光片的宽度，示数如图乙所示，则挡光片的宽度d= cm。
(3)将滑块M静置于两光电门之间，将滑行器m置于光电门G1右侧.用手推动m，使m获得水平向左的速度经过光电门G1并与M发生碰撞且被弹回.再次经过光电门G1。光电门G1先后记录的挡光时间为、，光电门G2记录的挡光时间为，在误差允许的范围内，本次实验中若表达式 （用M、m、、、表示）成立，则动量守恒定律成立
13．（8分）（23-24高二上·浙江绍兴·期末）如图所示，一高空作业的工人重为600N，系一条长为的安全带，若工人不慎跌落，在安全带拉伸过程中给工人的缓冲时间，g取10。求：
（1）人从跌落到安全带最长时，重力对人的冲量；
（2）人从跌落到安全带最长的过程中，安全带对人的平均冲力是多大？


14．（13分）（23-24高二下·河南濮阳·阶段练习）如图所示，一个小孩在冰面上进行“滑车”练习，开始小孩站在A车前端与车以共同速度向右做匀速直线运动，在A车正前方有一辆静止的B车，为了避免两车相撞，在A车接近B车时，小孩迅速从A车跳上B车，又立即从B车跳回A车，此时A、B两车恰好不相撞。已知小孩的质量，A车和B车质量均为，若小孩跳离A车与跳离B车时对地速度的大小相等、方向相反，求：
（1）小孩跳回A车后，他和A车的共同速度大小；
（2）小孩跳离A车和B车时对地速度的大小；
（3）小孩跳离A车的过程中对A车冲量的大小。
15.（18分）（23-24高二下·福建福州·期末）据外媒报道，中国最新的洲际弹道导弹东风-51已经研发完成，东风-51采用固体燃料发动机，最多可携带14枚分导式多弹头。假设一枚在空中飞行的东风-51导弹，质量为，飞行到某点时速度的方向水平，大小为，方向如图所示，导弹在该点突然炸裂成两部分，其中质量的一个弹头沿着v的方向飞去，其速度大小为，求
（1）炸裂后另一块质量的弹头的速度；
（2）炸裂后导弹两部分总动能比炸裂前增加了多少。
答案和解析
1．D
【详解】A．电暖气正常工作时，利用电流的热效应将电能转化为内能使周围温度升高，故A错误；
B．核电站工作时主要通过 核反应堆中的核裂变反应释放出热量，将水加热产生蒸汽，然后蒸汽推动 汽轮发电机发电，是将核能转化为电能，故B错误；
C．电动汽车在行驶过程中，将电能转化为机械能，故C错误；
D．人造卫星展开太阳能电池板，将光能转化为电能供给卫星用电器，故D正确。
故选D。
2．C
【详解】A．图甲子弹打进木块后一起向左运动的过程中还受到弹簧弹力的作用，子弹和木块构成的系统动量不守恒，A错误；
B．两同学传接篮球的过程，由于地面摩擦力的作用，两同学和篮球构成的系统动量不守恒，B错误；
C．图丙绑有磁铁的两小车在光滑水平地面上相向运动的过程，合外力为零，系统动量守恒，C正确；
D．图丁中两车组成的系统合外力为零，所以动量守恒，D错误；
故选C。
3．B
【详解】A．火箭向后喷气，火箭对喷出的气体有向后的作用力，喷出的气体反过来对火箭产生一个反作用力，从而使火箭获得了向前的推力，不断喷出气体，则火箭的速度会越来越大，故A错误；
BC．由动量守恒可知
即喷气后，火箭的速度变化量为
因喷气前火箭的速度未知，则不能确定喷气后火箭的速度，选项B正确，C错误；
D．为了提高火箭的速度，可以研制新型燃料以增加燃气的喷射速度u，选项D错误。
故选B。
4．A
【详解】设聂海胜的质量为m，根据动量定理可得
解得
故选A。
【点睛】考察对动量定理的理解。
5．D
【详解】A．F的冲量方向跟F的方向相同，A错误；
B．F的冲量大小为Ft，B错误；
C．物体所受摩擦力的冲量为，摩擦力不为零，摩擦力的冲量就不为零，C错误；
D．物体始终静止，说明物体的合力为零，故合力的冲量为零，D正确。
故选D。
6．C
【详解】乘客从最高点到最低点运动的时间为
因此重力的冲量大小为
故选C。
7．D
【详解】A．“铁拳”挥出过程，根据动量定理可得
代入数据解得
故A错误；
B．“铁拳”的加速度大小为
故B错误；
CD．根据动量定理可得
故C错误，D正确。
故选D。
8．BD
【详解】D．P、Q组成的系统所受的合外力为零，系统动量守恒，初始时总动量为mv。弹簧被压缩到最短时，P、Q系统总动量仍为mv，故D正确；
ABC．P在压缩弹簧的过程中，Q做加速运动，P做减速运动，两者速度相等时，弹簧压缩量最大，然后Q继续加速，P继续减速，所以弹簧压缩最短时，Q的动量未达到最大值。弹簧被压缩到最短时，P、Q的速度相等，根据
可知此时P的动量为，故AC错误，B正确。
故选BD。
9．AB
【详解】若A与物块B碰撞为完全非弹性碰撞，设碰后共同速度为，根据动量守恒可得
解得
若A与物块B碰撞为弹性碰撞，设碰后A的速度为，B的速度为，根据动量守恒和机械能守恒可得
解得
所以碰撞后物块A的速度大小满足
故选AB。
10．AD
【详解】AD．小球和凹槽构成的系统竖直方向受合外力不为零，则动量不守恒，但水平方向受合外力为零，则动量守恒；小球从A点到B点，设凹槽向左移动x，则由水平方向动量守恒可得
可得
x=0.5R
选项AD正确；
B．小球运动到最低点时速度最大，若凹槽不动，则小球到达底端时
解得
因凹槽向左运动，则小球到达底端时的速度小于，选项B错误；
C．因小球和凹槽系统水平方向动量守恒，则小球到达B点时凹槽的水平速度为零，此时小球从B点向上做竖直上抛运动，由能量守恒可知，小球上升的最大高度仍等于R，选项C错误。
故选AD。
11．(1)A；(2)是
【详解】（1）设碰前瞬间小球1的速度为，碰后瞬间小球1、2的速度分别为、，由动量守恒定律得
由平抛运动规律知，两小球竖直方向做自由落体运动，下落高度相同，运动时间相等，则有
可得
则小球1和2的质量之比为
A正确；
故选A。
（2）假设小球1和2碰撞为弹性碰撞，根据机械能守恒可得
且
联立可得
则有
由图（b）可得
因为，所以假设成立，故小球1和2碰撞是弹性碰撞。
12．(1)相等；(2)0.450；(3)
【详解】（1）实验要求滑块做匀速运动，则使得M通过光电门G1、G2的时间相等，则导轨水平。
（2）20分度游标卡尺的精确值为，由图乙可知挡光片的宽度为
（3）根据动量守恒可得
又
，，
联立可得本次实验中若表达式
则动量守恒定律成立。
13．（1）1200N·s，方向竖直向下；（2）1200N
【详解】（1）根据题意，工人由静止下落L的过程中，由可得，工人下落L的过程中的时间为
人从跌落到安全带最长时重力对人的冲量大小为
方向竖直向下。
（2）取向下为正方向，在整个下落过程中，设人从跌落到安全带最长的过程中，安全带的平均冲力为F，对工人由动量定理得
解得
14．（1）；（2）；（3）
【详解】（1）因为、恰好不相撞，则最后具有相同的速度。在人跳的过程中，把人、车、车看成一个系统，该系统所受合外力为零，动量守恒，由动量守恒定律得
代入数据解得
（2）依题意，设该同学跳离车和车时对地的速度大小分别为，则人、车根据动量守恒定律有
解得
（3）根据动量守恒定理，小孩跳离A车的过程有
解得小孩跳离车时，车的速度大小为
根据动量定理，对车的冲量大小等于车动量的变化量大小，即
15．（1），方向与v的方向相反；（2）
【详解】（1）设初速度v的方向为正方向，爆炸前后水平方向动量守恒，则有
其中
解得
可知炸裂后另一块质量的弹头的速度大小为，方向与v的方向相反。
（2）炸裂前导弹的动能为
炸裂后导弹两部分总动能为
则炸裂后导弹两部分总动能比炸裂前增加了
21世纪教育网 www.21cnjy.com 精品试卷·第 2 页 （共 2 页）
21世纪教育网(www.21cnjy.com)