2020-2021年新教材高中物理第一章动量守恒定律单元检测含解析新人教版选择性必修第一册

第章

学质标检本卷分第Ⅰ(选择题和第Ⅱ(选择)两部分。满分分，时间90分。第Ⅰ卷选题共40分一、选择题共10小，每小题4分，共40分在每小题给出的四个选项中，第～6小题只有一个选项符合题目要求，第7～10小有多个选项符合题目要求，全部选对的得4分，选不全的得2分有选错或不答的得)1.1998年6月18日华学富康轿车成功地进行了中国轿车史上的第一次碰撞安全性实验，成为“中华第一撞”，从此，我国汽车整体安全性碰撞实验开始与国际接轨，在碰撞过程中，关于安全气囊的保护作用认识正确的(C)A．安全气囊的作用减小了驾驶的动量变化B．安全气囊减小了驾驶员受到击力的冲量C．安全气囊主要是减小了驾驶的动量变化率D．安全气囊延长了撞击力的作时间，从而使得动量变化更大解析：碰撞过程中，人的动量的变化量是一定的，而用安全气囊后增加了作用的时间，根据动量定理Ft知，可以减小驾驶员受到的冲击力，即是减小了驾驶员的动量变化率，故选C。2．(2020·吉林省实验中学高二学期期如图所示，小车AB放在滑水平面上A端固定一个轻弹簧B端粘有油泥AB总质为，质量为m的块放在车上，细绳连接于小车的A端并使弹簧压缩，开时AB和C静止，当突然烧断细绳时C被放，C离弹簧向端去，并跟B端泥在一起，忽略一切摩擦，以下说法正确的(D)A．弹簧伸长过程中C向运动，同时AB也右运动B．C与B碰，与AB的速之比为∶C．C与油粘在一起后AB继向右运动D．C与油粘在一起后AB立停止运动解析：车、物块和弹簧组成的系统动量守恒，开始总动量为零，当弹簧伸长的过程中，C向运动，则小车向左运动，A错；规定向右为正方向，在C与B碰，根据动量守恒-1-

得－＝0计得出∶＝∶故B错因为小车物块和弹簧组成的系动量守恒，c开始总动量为零，当C与粘在一起时，总动量仍然为零，则小车停止运动，故C错，D对3．(2020·黑龙江实验中学高三学期月某物体的－图如图所示，下列说法正确的是C)A～和t～t，合力做功和冲量都相同B．～和t～合外力做功和冲量都相同C～和t～t，合力做功和冲量都相同D～和t～t，合力做功和冲量都相同11解析：～内能的变化量为mv，量变化量为；～内能变化量为mv22

，动量变化量为－mv，据动能定理可知这两段时间内合外力做功相等；而根据动量定理得知：11合外力的冲量不同故A错～内动能变化量为－＝22

动量变化量为0－mv11＝－，～内能变化量为0－mv＝－，量变化量为－(mv＝。知动能22变化量相同，而动量变化量不同，所以合外力做功相等，合外力的冲量不同，故B错；t和～内能变化量为0动量变化量为0根据两个定理得知合外力的功和冲量都相同，故C正确由上分析得知0～t和t动能变化量不同，动量变化量相同，故误。4．人的质量mkg，船的质＝240，若船用缆绳固定，船离岸1.5m时人可以跃上岸。若撤去缆绳，如图所示，人要安全跃上岸，船离岸至多(不计水的阻力，两次人消耗的能量相等)(C)A．1.5mC．1.34m

B．1.2mD．1.1m解析：用缆绳固定时，设人起跳的速度为v，则x＝v。111撤去缆绳量守恒＝－Mv人消耗的能量相等能变mv＝mv＋，222-2-

222222解得＝故＝＝

MvM＋Mx≈1.34m，C正确。M＋m5．(2021·河南省洛阳市高二下期期)速水流切割是一种高科技工艺加工技术，为完成飞机制造中的高难度加工特制了一台高速水流切割机器人，该机器人的喷嘴横截面积为10m，嘴射出的水流速度为10，水的密度为1×10kg/m，水流射到工件上后速度立即变为零。则该高速水流在工件上产生的压力大小(B)A000NC．10N

B．100ND．1N解析：位时间内喷到工件上的水的体积为＝故质量为：＝＝ρSvt设水的初速度方向为正方向，则由动量定理可得：Ft－mvmv解得：＝－＝＝－100Nt工件受到的冲击压力为N，向沿水流的方向，故选B。6．(2020·河南省郑州市原联盟三3月线上测)如图所示，光滑地面上有P两个固定挡板A是挡板连线的等分点有一质量为的静止小球P挡的右侧有一质量为的大小球以速度v向运动。小球与小球、小球与挡板间的碰撞均没有机械能损失，两小球均可视为质点。已知两小球之间的第二次碰撞恰好发生在B点，则两小球的质量之比m∶不能为C)A∶1C∶5

B．1D．1解析：碰后球1的度方向与原来的方向相同，可知球的速度小于2球的速度，两球在B点相遇，是球2反弹后在点遇，有＝3vt，即：＝3根据动量守恒得，111mv＝v＋，根据机械能守恒得：m＝m＋，联解得＝3m若碰撞后球1的速度方向与原来的方向相反，与挡板碰后反弹在B追上球2，则有vv，即：＝1113，根据动量守恒得：m＝－v＋mv，据械能守恒得：m＋＋mv，联立222得：m＝7；若撞后球1的速方向与原来的方向相反，与挡板碰后反弹、球2与挡碰后反弹在B点相遇，则有v＝，即：＝，据动量守恒得mv＝mv＋v根-3-

222222111机械能守恒得v＝vm为1∶5，选C。

，联立解得：＝3；综上所述，两小球的质量之比不可能7．在2017年6月全球航天探索大会上，我国公布了“可重复使用运载火箭”的概念方案。方案之一为“降落伞方案”：当火箭和有效载荷分离后，火箭变轨进入返回地球大气层的返回轨道，并加速下落至低空轨道，然后采用降落伞减速，接近地面时打开气囊，让火箭安全着陆。对该方案设计的物理过程，下列说法正确的BC)A．火箭和有效载荷分离过程中系统的总机械能守恒B．从返回轨道下落至低空轨道火箭的重力加速度增大C．从返回轨道至低空轨道，火处于失重状态D．打开气囊是为了减小地面对箭的冲量解析：箭和有效载荷分离过程中使用了引爆装置，该系统的总机械能不守恒，故A错Mm误；从返回轨道下落至低空轨道，由＝得＝，火箭的重力加速度增大，故B正确；r火箭变轨进入返回地球大气层的返回轨道，并加速下落至低空轨道，火箭处于失重状态，正确；由动量定理可知，打开气囊可以减小受到地面的冲击力，而不是减小地面对火箭的冲量，故错。8．如图所示，质量为M的小车置于光滑的水平上，车的上表面粗糙，有一质量为m的木块以初速度水地滑至车的上表面，若车足够长，下列说法正确的(AD)mA．木块的最终速度为＋B．由于车表面粗糙，小车和木所组成的系统动量不守恒C．车表面越粗糙，木块减少的量越多D．小车获得的冲量与车表面的糙程度无关解析：以小车和木块组成的系统研究对象所受合外力为零，因此系统动量守恒，由于摩擦力的作用，速度减小，速增大，最后、以同速度运动。有mv＝(＋)′，-4-

22m解得v′＝。故A正确B误；木块减少的动量－′车面粗糙程无关。故CM＋0错误；小车获冲量等于mv′，与车面粗糙程度无关，故D正。9．(2020·福建省厦门外国语学高二下学期期)如图甲所示，一轻弹簧的两端与质量分别为m和m的物块、B相连接，并静止在光滑的水平面上。现使B瞬获得水平向右的速度3m/s以此刻为计时起点，两物块的速度随时间变化的规律如图乙所示，从图像信息可(BD)A．在、t时两物块达到共同速度1m/s，弹簧都处于伸长态B．从到刻弹簧由压缩状态恢复到原长C．两物体的质量之比为m∶＝1∶2D．在时刻动能之比为E∶∶1解析：点表示速度相同，由A速度图像知时正在加速，说明弹簧被拉伸时刻正在减速，说明弹簧被压缩，故选项误时刻正在速，说明弹簧被压缩时A的速度为零，说明弹簧处于长，故选项B正确；对0到t过使用动量守恒定律得3mv＝(m＋)×1故m∶＝2∶1，故选项C错；由动能结合时各自速度知动能之比为8∶1，选项D正确10．警正在调查发生在无信号的十字路口的一起汽车相撞事故。根据两位司机的描述得知，发生撞车时汽车A正沿西大道向正东行驶，汽车B正南北大道向正北行驶。相撞后两车立即熄火并在极短的时间内叉接在一起后并排沿直线在水平路面上滑动，最终一起停在路口东北角的路灯柱旁，交警根据事故现场情况画出了如图所示的事故报告图。通过观察地面上留下的碰撞痕迹，交警判定撞车的地点为该事故报告图中点并测量出相关的数据标注在图中，又判断出两辆车的质量大致相同。为简化问题，将两车均视为质点，且它们组成的系统在碰撞的过程中动量守恒，根据图中测量数据可知下列说法中正确的(BC)-5-

A．发生碰撞时汽车A的率较大B．发生碰撞时汽车B的率较大C．发生碰撞时速率较大的汽车速率较小的汽车的速率之比约为12∶5D．发生碰撞时速率较大的汽车速率较小的汽车的速率之比约为23∶5解析：设两辆车质量均为m相撞之前速度分别为v、，相撞后向北的速度为v，向东B的速度为v，则北方向上动量守恒＝2；西方向上动守恒mv＝2。由图可知：Av∶v＝6∶2.5＝12∶5，即：＝12，可知、C正确。B第Ⅱ卷非择题共60分二、填空题2小题共14分。答案直接填在横线)11分(2021·浙江省宁波市实中学高二下学期检某小组在做“寻求碰撞中的不变量”实验时，采用了如图1所的实验装置，小车甲、乙的碰撞端分别装上撞针与橡皮泥。现进行以下操作：把打点计时器固定在光滑水平轨道左侧将纸带一端穿过打点计时器，另一端连在小车甲的后面；打开打点计时器，轻推一下小车甲，使其获得一定速度后与静止的小车乙碰撞粘连成一体；关闭打点计时器，取下纸带，进行相关探究。在某次实验中得到的纸带部分如图2所(图中的直尺为毫米刻度。(1)请判断小车甲是与图示纸带_右端__(“左端”或“右端”)相连接？并说明理由。(2)若测量出小车甲的质量为524.4，小车乙的质量为510.0g，则在这次碰撞中小车甲对小车乙的冲量为_0.10_kg·m/s__(留两位有效数)。解析：(1)甲乙碰后粘在一起速度减小，相等时间内的间隔减小，由于纸带右侧速度大，为碰前速度，所以小车甲是与图示纸带的右侧相连。19.75－15.75(2)碰后共同速度：×10m/s＝0.200m/s10×0.02碰后乙的动量：＝＝0.5100×0.200kg·m/s＝0.102kg·m/skg·m/s由动量定理可得小车甲对小车乙的冲量Ip－0＝kg·m/s。12分如，用“碰撞实验”可以验证动量守恒定律，即研究两个小球在轨道水平部分碰撞前后的动量关系。-6-

222222(1)实验中，直接测定小球碰撞后的速度是不容易的，但是可以通过仅测__C__(填项前的序号，接地解决这个问题A．小球开始释放的高度hB．小球抛出点距地面的高度HC．小球做平抛运动的水平位移(2)用天平测量两个小球的质量m图O点小球抛出点在水平地面上的垂直投影，实验时，先让入射球多从斜轨上S置静止释放；然后，把被碰小球静于轨道水平部分的末端，再将入射小球斜轨上位静止释放，与小m相撞，并多次重复，分别找到小球的平均落点、、，并测量出平均水平位移OM、、。(3)若球相碰前后的动量守恒，其表达式可表示为×＝×＋×__[用2)中测量的量表示]；碰撞是弹性碰撞。那么还应满足的表达式为__×＝m×＋m×ON__[(2)中测量的量表示]。解析：(1)在实验中，通过落高度不变情况下水平射程来体现速度，故选C。(3)若两球相碰前后的动量守恒则mv＝＋，＝，OMtONv，代111入得：＝＋；若碰撞是弹性碰撞，满足能量守恒：m＝mv＋mvm×OP＝×＋×

，代入得：三、论述、计算题(本题共4小题，共46分。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤，只写出最后答案不能得分，有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单13．(10分(2019·山东省临朐验中学高二下学期检)如图所示，人站在滑板A上以＝3m/s速度沿光滑水平面向右运动。当靠近前方的横杆时人相对滑板竖直向上起跳越过横杆A从横下方通过，静止的滑板B发生撞并粘在一起，之后人落到B上与滑板一起运动。已知人、滑板A和滑B的量分别为m＝70kg、m＝10kg和＝20，求：(1)A、B碰撞程中，A对B的冲的大小和方向；(2)人最终与滑板的共同速度的小。-7-

222222222222答案：(1)20N·s水平向右(2)2.4m/s解析：(1)A、B碰撞程中，由动量守恒有v＝(m＋)v代入数据解得v＝1m/sA由动量定理得，对B的量I＝＝20N·s方向水平向右。(2)对人、、B组成系统进行全过程分析，由动量守恒有(＋)＝(＋＋mAA代入数据解得v＝2.4m/s14．(11分(2020·天津一中高下学期模块检光滑的水平面上，用轻质弹簧相连的质量均为kg的A两块以6m/s的共同速度向右运动，弹簧处于原长，质量为1kg的物体C静在前方，如图所示B生弹性碰撞，求：(1)碰后物块C的速大小；(2)在以后的运动中，弹簧的最弹性势能为多少？答案：m/s(2)8J解析：(1)B、C碰撞间，动量守恒：mv＝v＋，BC发生的是弹性碰撞：111m＝mv＋，BBC联立解得：＝8m/s，v＝2m/s，B(2)在以后的运动中，当A、B的度相等时，弹簧压缩最短，弹性势能最大，对A、B系111统水平方向不受外力动量守恒mv＋v＝(＋)v′，根据机械能守恒得：＋m＝BAB(＋)v＋，立解得：BE＝8J。15．(12分如所示，质量为＝3kg的小车A以v＝4m/s的度沿光滑水平面匀速运动，小车左端固定的支架通过不可伸长的轻绳悬挂质量为m＝1kg的球B(可作质，小球距离车面＝0.8。某一时刻，小车与静止在水平面上的质量为m＝1kg的块C发碰撞并粘连在一起(碰撞时间可略)，时轻绳突然断裂。此后，小球刚好落入小车右端固定的沙桶中小的尺寸可忽)不计空气阻力，重力加速度取g＝10。：(1)绳未断前小球距沙桶的水平离Δ；-8-

BB(2)小车的最终速度的大小；(3)整个系统损失的机械能Δ。答案：m(2)3.2m/s(3)14.4解析：(1)A与C的碰撞动量守恒：v＋)v，C得：vm/s1设小球下落时间为，则＝