2025全国版高考物理一轮基础知识练--阶段过关检测（五） 动量守恒定律（含答案）

中小学教育资源及组卷应用平台
2026全国版高考物理一轮
阶段过关检测（五） 动量守恒定律
时间:75分钟　满分100分
一、单项选择题：本题共7小题，每小题4分，共28分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。
1.(2023海淀二模)如图所示,圆盘可在水平面内绕通过O点的竖直轴转动(俯视图),圆盘上距轴r处有一质量为m的物块(可视为质点)。某时刻起,圆盘开始绕轴转动,经过一段时间,其角速度从0增大至ω。已知物块与圆盘之间的动摩擦因数为μ,重力加速度为g,该过程中物块始终相对圆盘静止,下列说法正确的是(　　)
A.物块所受摩擦力的方向始终指向O点
B.物块所受摩擦力的大小始终为μmg
C.物块所受摩擦力的冲量大小为mωr
D.物块所受摩擦力做的功为0
2.(2024湛江期末)光滑水平地面上的物体A沿直线运动时与物体B发生正碰,其位移-时间图像如图所示。由图可知,物体A、B的质量之比为 (　　)
A.1∶6　　　　　　　　B.1∶4
C.1∶3　　　　　　　　D.1∶2
3.(2023东北师大附中一模)“独竹漂”是一项独特的黔北民间绝技。独竹漂高手们脚踩一根楠竹,漂行水上如履平地。在平静的湖面上,一位女子脚踩竹竿抵达岸边,此时女子静立于竹竿A点,一位摄影爱好者使用连拍模式拍下了该女子在竹竿上行走过程的系列照片,并从中选取了两张进行对比,对其进行简化。经过测量发现,甲、乙图中A、B两点的水平间距约为1 cm,乙图中竹竿右端距离河岸约为1.8 cm。女子在照片上身高约为1.6 cm。已知竹竿的质量约为25 kg,若不计水的阻力,则该女子的质量约为 (　　)
A.45 kg　　　　B.50 kg　　　　C.55 kg　　　　D.60 kg
4.(2024皖南八校联考)如图所示,在水平面上放置一个右侧面半径为R的圆弧凹槽,凹槽的质量为m,凹槽A点切线水平,B点为最高点。一个质量也为m的小球以速度v0从A点冲上凹槽,重力加速度为g,不计一切摩擦。下列说法正确的是 (　　)
A.小球在凹槽内运动的过程中,小球与凹槽的总动量守恒,且小球离开凹槽后做平抛运动
B.若v0=,小球恰好可到达凹槽的B点且离开凹槽后做自由落体运动
C.若v0=,小球最后一次离开凹槽的位置一定是A点,且离开凹槽后做自由落体运动
D.若v0=,小球最后一次离开凹槽的位置一定是B点,且离开凹槽后做竖直上抛运动
5.(2024湖南衡阳八中开学考试)娱乐风洞是一种空中悬浮装置,该装置通过人工制造和控制气流,把游客“吹”起来,让游客体验“腾云驾雾”的感觉。如图所示,悬浮在风洞正上方的游客质量为m,受风的有效面积为S,气流速度为v0。已知重力加速度为g,气流吹到游客身体后速度近似变为0,则气流的平均密度约为 (　　)
A.　　　　B.　　　　C.　　　　D.
6.(2024江苏苏州期末)如图所示,5个小球B、C、D、E、F并排放置在光滑的水平面上,其中4个球B、C、D、E质量均为m1,A球、F球质量均为m2,A球以速度v0向B球运动,之后所有的碰撞均为弹性碰撞,碰撞结束后 (　　)
A.若m1=m2,最终将有2个小球运动
B.若m1C.若m1>m2,最终将有3个小球运动
D.无论m1、m2大小关系怎样,最终6个小球都会运动
7.(2024福建福州质检)如图甲所示,光滑水平地面上有A、B两个物块,质量分别为2 kg、6 kg,B的左端拴接着一劲度系数为 N/m的水平轻质弹簧,它们的中心在同一水平线上。A以速度v0向静止的B运动,从A接触弹簧开始计时至A与弹簧脱离的过程中,弹簧长度l与时间t的关系如图乙所示,弹簧始终处在弹性限度内。已知弹簧的弹性势能Ep=kx2(x为弹簧的形变量),则 (　　)
　
A.在0～2t0时间内B先加速后减速
B.整个过程中,A、B构成的系统机械能守恒
C.v0=2 m/s
D.在t0时刻A的速度最小
二、多项选择题：本题共3小题，每小题6分，共18分。在每小题给出的四个选项中，有两个或者两个以上选项符合题目要求。全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。
8.(2024湖南长沙适应性考试)如图所示,质量为3m的木块静止放置在光滑水平面上,质量为m的子弹(可视为质点)以初速度v0水平向右射入木块,水平射出木块时的速度变为,已知木块的长度为L,设子弹在木块中受到的阻力恒为f。子弹在木块中运动的时间为 (　　)
A.　　　　B.　　　　C.　　　　D.
9.(2024九省联考河南)如图(a)所示,“L”形木板Q静止于粗糙水平地面上,质量为1 kg的滑块P以6 m/s的初速度滑上木板,t=2 s时与木板相撞并粘在一起。两者运动的v-t图像如图(b)所示。重力加速度大小g取10 m/s2,则 (　　)
　　
A.Q的质量为1 kg
B.地面与木板之间的动摩擦因数为0.1
C.由于碰撞系统损失的机械能为1.0 J
D.t=5.8 s时木板速度恰好为0
10.(2024九省联考安徽)如图所示,实线是实验小组某次研究平抛运动得到的实际轨迹,虚线是相同初始条件下平抛运动的理论轨迹。分析后得知这种差异是空气阻力影响的结果。实验中,小球的质量为m,水平初速度为v0,初始时小球离地面高度为h。已知小球落地时的速度大小为v,方向与水平面成θ角,小球在运动过程中受到的空气阻力大小与速率成正比,比例系数为k,重力加速度为g。下列说法正确的是 (　　)
A.小球落地前瞬间重力的功率为mgv
B.小球下落的时间为
C.小球下落过程中的水平位移大小为
D.小球下落过程中空气阻力所做的功为m(v2-)-mgh
三、非选择题：本题共4小题，共54分。
11.（10分）(2024昌平二模)甲、乙两同学分别用不同的方案做“验证动量守恒定律”实验。
(1)甲同学用如图1所示的装置研究小球在斜槽末端碰撞时动量是否守恒。O点是小球抛出点在地面上的投影,实验时先让质量为m1的入射小球多次从斜槽上位置S由静止释放,通过白纸和复写纸找到其平均落地点的位置P,测出平抛射程OP(称为第一次操作)。然后,把半径相同质量为m2的被碰小球静置于斜槽末端,仍将入射小球从斜槽上位置S由静止释放,与被碰小球发生正碰,并多次重复该操作,两小球平均落地点位置分别为M、N,测出OM、ON(称为第二次操作)。在实验误差允许范围内，若满足关系式m1|OP|=m1|OM|+m2|ON|,则可以认为两球碰撞前后的动量守恒。
①下列关于本实验条件的叙述,正确的是 。(选填选项前的字母)
A.同一组实验中,入射小球必须从同一位置由静止释放
B.入射小球的质量必须大于被碰小球的质量
C.斜槽倾斜部分必须光滑
D.斜槽末端必须水平
②若第二次操作时,入射小球从斜槽上静止释放的位置低于S,其他操作都正确的情况下,实验结果为m1|OP| m1|OM|+m2|ON|(选填“>”“<”或“=”)。
(2)乙同学用如图2所示实验装置进行实验,两个带有等宽遮光条的滑块A、B间放置轻质弹簧,挤压两个滑块使弹簧压缩,并用一根细线将两个滑块固定,将其置于气垫导轨上。接通充气开关,烧断细线,A、B由静止向相反方向运动。利用光电计时器可记录下两遮光条通过光电门C、D的时间分别为t1、t2。A、B的质量分别为m1、m2。
①在实验操作正确的前提下,若满足_____与_______近似相等(用所测物理量的字母表示),则可以认为两滑块被弹簧弹开前后动量守恒。
②本实验需要(选填“需要”或者“不需要”)调节气垫导轨水平,判断气垫导轨水平的依据是 。
12.（12分）(2024人大附中一模)火箭是根据反冲原理制成的航天工具。在火箭点火升空的过程中,火箭受到的推力远大于其自身重力,为便于计算,在分析过程中可忽略重力的影响。
(1)如图1所示,为获取推力,火箭在单位时间内将质量为m的燃料以相对于火箭为u的速度竖直向下喷出,已知燃料高速喷出时的速度变化量远大于火箭速度的变化量。求火箭受到的推力F的大小。
(2)火箭与其所载燃料的初始质量为M0,在t=0时刻,火箭由静止出发,测得其加速度的倒数随时间t的变化是一条如图2所示的直线,已知该直线的纵截距为b,并经过点Q,其坐标为Q(t1,c)。求火箭在单位时间内喷出燃料的质量m与燃料喷出时相对于火箭的速度u。
(3)若某火箭由静止起飞,其加速度a随时间t的变化图像如图3所示,在t2=120 s时,其质量为1×104 kg,求此时推力对火箭做功的瞬时功率(保留两位有效数字)。
　　　
13.（14分）(2024河南焦作一模)如图所示,某商家为了吸引顾客而设计了一个趣味游戏,游戏轨道由一个水平直轨道ABC和一半径为R的竖直半圆光滑轨道CDE组成,水平直轨道AB段光滑,BC段粗糙。在半圆轨道圆心O左侧同一水平线上且距离O点2R处固定一个小网兜P,将原长小于AB段长度的轻弹簧水平置于AB段上,左端固定在竖直挡板上,物块1静置于B处。游戏者用物块2向左压缩弹簧到某一位置由静止释放,若物块2与物块1发生弹性碰撞,物块1从半圆轨道最高点E飞出并落入网兜P内获一等奖,在DE圆弧段脱离轨道(不包括E点)获二等奖,能够进入半圆轨道内获三等奖,其他情况都不能获奖。已知物块1的质量m=0.2 kg,物块2的质量m0=0.4 kg,R=0.8 m,BC=2R,两物块与粗糙水平直轨道间的动摩擦因数均为μ=0.5,重力加速度g取10 m/s2。两物块均可视为质点。求:
(1)获一等奖时,物块1在E点对轨道的压力大小;
(2)获二等奖时,物块1碰后的速度大小范围(结果可保留根号);
(3)获三等奖时,弹簧弹性势能的最小值。
14.（18分）(2024湖南师大附中一模)如图,右侧带有挡板的平板小车静止在光滑水平面上,左端紧靠平台且与平台等高,小车的上表面分成两段,左段长L=0.1 m,右段L'足够长,平台边缘正上方用长H=10 m的轻绳悬挂质量为m的物块A,悬点正下方静置一质量为m0的物块B,且m(1)求A刚滑上小车时的速度大小;
(2)求A与小车第一次达到共速时的速度大小及A到小车左端的距离;
(3)物块A与左侧挡板的碰撞为弹性碰撞,求物块A与左侧挡板碰撞次数及物块A最终相对小车静止时与左侧挡板间的距离。
阶段过关检测（五） 动量守恒定律
1.C　2.A　3.A　4.C　5.B　6.C　7.C　8.BC　9.AC　10.BCD
11.(1)①ABD ②> (2)① ②需要 接通充气开关,如果滑块能在气垫导轨上静止或者做匀速直线运动或滑块经过光电门C、D的时间相同则表示气垫导轨水平
解析　②如果第二次操作时,入射小球从斜槽上开始滚下时的位置比原先低一些,在其他操作都正确的情况下,则第二次操作入射小球碰撞前的动量小于第一次操作入射小球在斜槽末端时的动量,故碰前系统总动量大于碰后系统总动量。
(2)①两滑块组成的系统动量守恒,弹开前动量为零,故弹开后仍满足m1v1=m2v2,即m1=m2,所以=,只要该式成立,则可以认为两滑块被弹簧弹开前后动量守恒。
12.(1)mu　(2)　　(3)2.2×107 kW
13.(1)2 N　(2)4 m/s14.(1)10 m/s　(2)5 m/s　4.22 m　(3)4次　4 mm
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)