2025-2026学年高二上学期物理人教版（2019）选择性必修第一册 期中阶段性检测试卷（基础卷）（含解析）

高中物理人教版：选择性必修第一册
期中阶段性检测试卷（基础卷）
考试范围：《动量守恒定律》、《机械振动》 试时间：75分钟 试卷分值：100分
姓名： 班级： 考号： 成绩：
单项选择题（共计7题，每小题4分，共计28分）
1．如果摩擦和空气阻力不能忽略，那么任何物体的机械振动严格地讲都不是简谐运动，因此，振幅、周期和机械能的变化情况是(　　)
A．振幅减小，周期减小，机械能减小
B．振幅减小，周期不变，机械能减小
C．振幅不变，周期减小，机械能减小
D．振幅不变，周期不变，机械能减小
2．关于物体的动量，下列说法中正确的是(　　)
A．不同物体中动量越大，速度一定越大
B．(－8 kg·m/s)的动量大于(＋6 kg·m/s)的动量
C．做匀速运动的物体，其动量一定不变
D．物体的动量越大，动量的改变量一定越大
3.如图所示为一个水平方向的弹簧振子，小球在M、N间做简谐运动，O是平衡位置。关于小球的运动情况，下列描述正确的是(　　)
A.小球经过O点时速度为零
B.小球经过M点与N点时有相同的加速度
C.小球从M点向O点运动的过程中，加速度增大，速度增大
D.小球从O点向N点运动的过程中，加速度增大，速度减小
4．质量m＝0.5 kg的质点由静止开始做匀加速直线运动，动量p随位移x变化的关系式为p＝2(各量均取国际单位制单位)，则此质点(　　)
A．加速度为2 m/s2
B．前2 s内动量增加8 kg·m/s
C．在连续相等时间内，动量的增量越来越大
D．在通过连续相等的位移时，合外力的冲量可能相等
5.如图所示，弹簧振子以O点为平衡位置，在A、B两点之间做简谐运动，取向右为正方向，振子的位移x随时间t的变化如图所示，下列说法正确的是(　　)
A.t＝0.8 s时，振子的速度方向向左
B.t＝0.2 s时，振子在O点右侧6 cm处
C.t＝0.4 s和t＝1.2 s时，振子的加速度相同
D.t＝0.4 s到t＝0.8 s的时间内，振子的速度逐渐减小
6.甲、乙两个物块在光滑水平桌面上沿同一直线运动，甲追上乙，并与乙发生碰撞，碰撞前后甲、乙的速度随时间的变化如图中实线所示。已知甲的质量为1 kg，则碰撞过程两物块损失的机械能为(　　)
A.3 J B.4 J
C.5 J D.6 J
7.如图所示，气球下面有一根长绳，气球和长绳的总质量为m1＝20 kg，长绳的下端刚好和水平面接触。一个质量为m2＝50 kg的人抓住大气球下方的绳，初始静止时人离地面的高度为h＝5 m。如果这个人开始沿长绳向下滑动，当他滑到长绳下端时，他离地面的高度是(可以把人看作质点)(　　)
A.5 m B.3.6 m
C.2.6 m D.8 m
多项选择题（共计3题，每小题5分，选对但不全得3分，错选不得分，共计15分）
8.运动员挥拍将质量为m的网球击出。如果网球被球拍击打前、后瞬间速度的大小分别为v1、v2，v1与v2方向相反，且v2>v1。重力影响可忽略，则此过程中球拍对网球作用力的冲量(　　)
A．大小为m(v2＋v1)
B．大小为m(v2－v1)
C．方向与v1方向相同
D．方向与v2方向相同
9.如图所示，弹簧下端悬挂一钢球，上端固定在天花板上，它们组成一个振动的系统。开始时钢球静止，现用手把钢球向上托起一段距离，然后释放，钢球便上下振动起来，若以竖直向下为正方向，下列说法正确的是(　　)
A.钢球的最低处为平衡位置
B.钢球原来静止时的位置为平衡位置
C.钢球振动到距原静止位置下方3 cm处时位移为3 cm
D.钢球振动到距原静止位置上方2 cm处时位移为2 cm
10.如图所示，弹簧振子在光滑水平杆上的A、B之间做往复运动，下列说法正确的是(　　)
A．弹簧振子运动过程中受重力、支持力和弹簧弹力的作用
B．弹簧振子运动过程中受重力、支持力、弹簧弹力和回复力的作用
C．小球由A向O运动过程中，回复力逐渐增大
D．小球由O向B运动过程中，回复力的方向指向平衡位置
填空题（共计2题，共计15分）
11.(6分)在“用单摆测量重力加速度”实验中。
(1)下列操作正确的是__________。
A．甲图：小球从偏离平衡位置60°开始摆动
B．乙图：细线上端用铁夹子固定
C．丙图：小球到达最高点时作为计时开始与终止的位置
D．丁图：小球自由下垂时测量摆线的长度
(2)某同学通过测量30次全振动的时间来测定单摆的周期T，他在单摆经过平衡位置时按下秒表记为“1”，若同方向再次经过平衡位置时记为“2”，在数到“30”时停止秒表，读出这段时间t，算出周期T＝。其他操作步骤均正确。多次改变摆长时，他均按此方法记录多组数据，并绘制了T2－L图像，则他绘制的图像可能是__________。
(3)按照(2)中的操作，此同学获得的重力加速度将__________。(选填“偏大”“偏小”或“不变”)
12.(9分)为验证动量守恒定律，课外兴趣小组设计了如图所示的实验装置，气垫导轨已经调成水平，两个滑块A、B分别静置在气垫导轨上，在滑块A的右侧以及滑块B的左侧都安装了弹簧片，在滑块A、B的上方安装了宽度相同的遮光片。C、D为固定在气垫导轨上的光电门传感器，与它们相连的计算机可以记录遮光片经过光电门的遮光时间。某同学进行的实验步骤如下：
①测量滑块A、B的质量(含弹簧片及遮光片)，分别记为mA、mB；
②测量滑块A、B上遮光片的宽度，记为d；
③给滑块A一个向右的瞬时冲量，观察滑块A的运动情况及A、B两滑块在相碰后各自的运动情况；
④读取滑块A第一次经过光电门C的时间为t1、滑块B经过光电门D的时间为t2，滑块A第二次经过光电门C的时间为t3。
回答下列问题：
(1)为保证本实验成功，滑块A的质量应________(填“大于”“等于”或“小于”)滑块B的质量；
(2)碰撞后滑块A的速度大小为________；(用题中涉及的物理量符号表示)
(3)若关系式__________________________________成立，则碰撞过程中，滑块A、B组成的系统动量守恒。(用题中涉及的物理量符号表示)
四、解答题（共计3题，共计42分）
13.(12分)如图所示为一强夯机，其夯锤质量为1.2×104 kg，夯锤最大提升高度为20 m，在一次夯实地面的过程中，夯锤从最大提升高度处开始做自由落体运动，与地面的作用时间是0.01 s，则：(g取10 m/s2)
(1)若不考虑夯锤所受重力，在夯锤与地面作用的时间内，地面受到夯锤的平均作用力是多少？
(2)若考虑夯锤所受重力，在夯锤与地面作用的时间内，地面受到夯锤的平均作用力是多少？
14.(12分)如图所示，在水平光滑直导轨上，静止着三个质量均为m＝1 kg的相同小球A、B、C，现让A球以v0＝2 m/s的速度向着B球运动，A、B两球碰撞后粘合在一起，两球继续向右运动并跟C球碰撞，C球的最终速度vC＝1 m/s。求：
(1)A、B两球跟C球相碰前的共同速度大小；
(2)第二次碰撞过程中损失了多少动能；
(3)两次碰撞过程中共损失了多少动能。
15.(18分)如图甲所示，摆球在竖直平面内做简谐运动，通过力传感器测量摆线拉力F，F的大小随时间t变化规律如图乙所示，摆球经过最低点时的速度大小v＝ m/s，忽略空气阻力，取g＝10 m/s2，π2≈g，求：
(1)单摆的摆长l；
(2)摆球的质量m；
(3)摆线拉力的最小值。
高中物理人教版：选择性必修第一册 期中阶段性检测试卷
（基础卷）答案
一、单项选择题（共计7题，每小题4分，共计28分）
题号 1 2 D 4 5 6 7
答案 B B A B A A B
1.　B
解析　如果摩擦和空气阻力不能忽略，则机械能减小，振子到达最大位移处速度为零，即动能为零，则势能等于机械能，由于机械能减小则势能减小，故振幅减小，周期与振幅无关，比如单摆的振动周期T＝2π，只与重力加速度和摆长有关，与振幅以及回复力大小无关，故存在摩擦和空气阻力不影响其周期，即周期不变，故B正确，A、C、D错误。
2.　B
解析　根据动量表达式p＝mv，可知不同物体中动量越大，速度不一定越大，可能是质量大，A错误；动量的正、负表示方向，则(－8 kg·m/s)的动量大于(＋6 kg·m/s)的动量，故B正确；如果物体做匀速圆周运动，速度方向时刻在发生变化，动量发生变化，故C错误；如果物体做匀速直线运动，则动量的改变量为零，则物体的动量越大，动量的改变量不一定越大，故D错误。
3.　D
解析　小球经过O点时速度最大，A错误；小球在M点与N点的加速度大小相等，方向相反，B错误；小球从M点向O点运动的过程中，加速度减小，速度增大，C错误；小球从O点向N点运动的过程中，加速度增大，速度减小，D正确。
4.　B
解析　根据v2＝2ax得v＝，则动量p＝mv＝m，可知p＝0.5×＝2，解得质点的加速度大小为8 m/s2，故A错误；前2 s内质点速度的变化量为Δv＝at＝16 m/s，则前2 s内动量的增量Δp＝mΔv＝8 kg·m/s，故B正确；因为相同时间内速度的变化量相同，则连续相等时间内，动量的增加量一定相等，故C错误；因为相等位移内速度变化量不同，则动量的增加量不等，由I＝Δp可知，在通过连续相等的位移时，合外力的冲量不相等，故D错误。
5.　A
6.　A
解析　设乙物块的质量为m乙，由动量守恒定律得m甲v甲＋m乙v乙＝m甲v甲′＋m乙v乙′，代入图中数据解得m乙＝6 kg，进而可求得碰撞过程中两物块损失的机械能为E损＝m甲v＋m乙v－m甲v甲′2－m乙v乙′2＝3 J，选项A正确。
7.　B
解析　当人滑到长绳下端时，由竖直方向动量守恒得m1h1－m2h2＝0
且h1＋h2＝h 解得h1＝ m，h2＝ m
所以他离地面的高度H＝h1≈3.6 m，故B正确。
二、多项选择题（共计3题，每小题5分，选对但不全得3分，错选不得分，共计15分）
题号 8 9 10
答案 AD BC AD
8.　AD
解析　以v1的方向为正方向，由动量定理得球拍对网球作用力的冲量为I＝－mv2－mv1＝－m(v1＋v2)，则冲量的大小为m(v1＋v2)，方向与v1方向相反，与v2方向相同，选项A、D正确，B、C错误。
9.　BC
解析　钢球的平衡位置为钢球原来静止时的位置，故A错误，B正确；钢球的位移为从平衡位置指向某时刻钢球所在位置的有向线段，由竖直向下为正方向，可知C正确，D错误。
10.　AD
解析　弹簧振子运动过程中受重力、支持力和弹簧弹力的作用，回复力是根据效果命名的力，它是由物体受到的具体的力所提供的，在此情景中弹簧的弹力充当回复力，故A正确，B错误；回复力与位移的大小成正比，由A向O运动过程中位移在减小，故此过程回复力逐渐减小，故C错误；回复力总是指向平衡位置，故D正确。
填空题（共计2题，共计16分）
题号 11
答案 11.　(1)BD　(2)D　(3)偏大 解析　(1)摆线与竖直方向的夹角不超过5°时，才可以认为摆球的运动是简谐运动，故A错误；细线上端应用铁夹子固定，防止松动引起摆长变化，故B正确；当小球运动到最低点时开始计时误差较小，故C错误；实验时应该测量小球自由下垂时摆线的长度，故D正确。 (2)根据T＝2π，得T2＝，可知T2与L成正比，所以D正确，A、B、C错误。 (3)实际的全振动次数为29，按30次计算，则计算得到的周期测量值偏小，根据g＝可知，测得的重力加速度偏大。
题号 12
答案 12.　(1)小于　(2)　(3)＝－ 解析　(1)要使滑块A与滑块B碰撞后反弹，则应该满足mA四、解答题（共计3题，共计41分）
题号 13
答案 13.(1)2.4×107 N，方向竖直向下 (2)2.412×107 N，方向竖直向下 解析　夯锤接触地面前做自由落体运动，末速度为v＝＝20 m/s (2分) 设在夯锤与地面作用的时间内，地面对夯锤的平均作用力大小为F，末速度为0，取竖直向上为正方向。 (1)不考虑夯锤所受重力，由动量定理得 FΔt＝0－m (2分) 解得F＝2.4×107 N (1分) 由牛顿第三定律可知，地面受到夯锤的平均作用力大小， F′＝F＝2.4×107 N，方向竖直向下。(2分) (2)考虑夯锤所受重力，由动量定理得 FΔt－mgΔt＝0－m (2分) 解得F＝2.412×107 N (1分) 由牛顿第三定律可知，地面受到夯锤的平均作用力大小， F′＝F＝2.412×107 N，方向竖直向下。　(2分)　　　
题号 14
答案 14.　(1)1 m/s　(2)0.25 J　(3)1.25 J 解析　(1)A、B相碰满足动量守恒，以v0的方向为正方向，有：mv0＝2mv1 (2分) 得两球跟C球相碰前的速度v1＝1 m/s。 (2分) （2）两球与C球碰撞同样满足动量守恒，以v1的方向为正方向， 有：2mv1＝mvC＋2mv2 (2分) 解得两球碰后的速度v2＝0.5 m/s，(2分) 第二次碰撞损失的动能 ΔEk＝×2mv12－mvC2－×2mv22＝0.25 J。(2分) (3)两次碰撞共损失的动能 ΔEk′＝mv02－×2mv22－mvC2＝1.25 J。(2分)
题号 15
答案 15.　(1)1 m　(2)0.1 kg　(3)0.99 N 解析　(1)由乙图可知单摆周期为T＝2 s (2分) 根据单摆周期公式T＝2π，解得l＝1 m。 (2分) (2)当拉力最大时，即F＝1.02 N (2分) 摆球处在最低点，由牛顿第二定律得F－mg＝m (2分) 解得m＝0.1 kg。 (2分) (3)从最低点到最高点，由动能定理得 －mgl(1－cos θ)＝0－mv2 (2分) 解得cos θ＝0.99 (2分) 在最高点摆线的拉力最小，最小值为 F′＝mgcos θ＝0.99 N。 (2分)