2021-2022学年海南省儋州市鑫源高级中学高二（下）期中物理试题（解析版）

僧州市鑫源中学2021——2022学年第二学期期中考高二年级

物理科试题

考试时间：90分钟：满分：100分

一、单选题（本题共8小题，每小题3分，共24分。）

1.关于物体的动量下列说法正确的是（）

A.质量越大的物体动量越大

B.做匀速圆周运动的物体，其动量不变

C.物体的动能不变，其动量一定不变

D.物体的动量不变，其动能一定不变

【1题答案】

【答案】D

【解析】

【详解】A.质量与速度的乘积是物体的动量，质量越大的物体动量不一定大，故A错误；

B.做匀速圆周运动的物体，动量大小不变，但方向改变，所以其动量改变，故B错误；

C.物体的动能不变，动量大小不变，但方向可以改变，故C错误；

D.物体的动量不变，则速度不变，其动能一定不变，故D正确。

故选D。

2.物体的质量与速度的乘积叫动量，在国际单位制中动量的单位是（）

A.N•mB.kg•mC.kg•m/sD.kg•m/s2

【2题答案】

【答案】C

【解析】

【详解】由动量表达式。=〃"，质量的国际单位为kg,速度的国际单位为m/s,可知动量的国际单位为

kg-m/s,选项C正确，ABD错误；

故选C。

3.一个质量是0.1kg的钢球，以6m/s的速度水平向右运动，碰到坚硬的墙壁后弹回，沿着同一直线以

6m/s的速度水平向左运动。若以水平向右为正方向，则碰撞前后钢球的动量变化为（）

A.0B.0.6kg-m/sC.-1.2kg-m/sD.1.2kg-m/s

【3题答案】

【答案】C

【解析】

【详解】取水平向右的方向为正方向，碰撞前钢球的速度V=6m/s,碰撞前钢球的动量为

p=mv=OAx6=0.6kg-m/s

碰撞后钢球的速度为M=-6m/s,碰撞后钢球的动量为

“=tnv'=-0.1x6=-0.6kgm/s

碰撞前后钢球的动量变化为

△P=PjP=_0.6kg-m/s-0.6kg-m/s=-1.2kg-m/s

故选Co

4.行驶中的汽车如果发生剧烈碰撞，车内的安全气囊会被弹出并瞬间充满气体。若碰撞后汽车的速度在很

短时间内减小为零，关于安全气囊的作用，下列说法正确的是（）

A.增加了司机受到的撞击力

B.减少了碰撞前后司机动量变化量

C.增加了碰撞前后司机动量的变化量

D.延长了司机的受力时间，减少了司机受到的撞击力

【4题答案】

【答案】D

【解析】

【详解】在碰撞过程中，司机的动量的变化量是一定的，但安全气囊会增加作用的时间，根据动量定理

Ft=

可知,可以减小司机受到的撞击力F,故ABC错误，D正确。

故选D。

5.一个质量为0.45kg的足球以8m/s的速度飞来，运动员把它以12m/s的速度反向踢出。已知运动员与

足球的作用时间为0.2s。下列说法正确的是（）

A.运动员对足球的平均作用力大小为90N

B.运动员对足球的平均作用力大小为45N

C.运动员对足球做的功为36J

D.运动员对足球做的功为3.23J

【5题答案】

【答案】B

【解析】

【详解】AB.根据动量定理得

Ft=wv,-mvt

代入数据解得

F=45N

故A错误，B正确；

CD.根据动能定理得

IIr12-12

W=—mv2--/JiVj

代入数据解得

W=18J

故CD错误.

故选B。

6.一颗子弹水平射入置于光滑水平面上的木块A并留在其中，A、B用一根弹性良好的轻质弹簧连在一

起，如图所示。则在子弹打击木块A及弹簧被压缩的过程中，对子弹、两木块和弹簧组成的系统（）

A.动量守恒，机械能守恒

B.动量不守恒，机械能守恒

C.动量守恒，机械能不守恒

D.无法判定动量、机械能是否守恒

【6题答案】

【答案】C

【解析】

【详解】在子弹打击木块A及弹簧压缩的过程中，对子弹、两木块和弹簧组成的系统，系统所受的合外力

为零，则系统的动量守恒。在此过程中，除弹簧弹力做功外还有摩擦力对系统做功，所以系统机械能不守恒。

选项C正确，ABD错误。

故选Co

7.如图所示，在光滑水平面上质量分别为wu=2kg、mB=4kg,速度的大小分别为UA=5m/s、^B=2m/s的

A、B两小球沿同一直线相向运动，则（）

方A—%%_

，匚Q.....Q巨…有

/////////////////////////////////////

A.它们碰撞前的总动量是18kg・m/s,方向水平向右

B.它们碰撞后的总动量是2kg.m/s,方向水平向右

C.它们碰撞后如A球以k'=lm/s的速度被反向弹回，则B球的速度大小为2m/s

D.它们碰撞后如A球B球粘在一起，则两球共同运动的速度大小为3m/s

【7题答案】

【答案】B

【解析】

【详解】AB.以右为正方向，它们碰撞前的总动量是

p=WAVA-根B%=2kg-m/s

方向水平向右，碰撞过程动量守恒，碰撞后的总动量是2kg•m/s,方向水平向右，故A错误，B正确；

C.如A球以VA'=lm/s的速度被反向弹回，则

〃=一心\以'+/弭％'

解得B球的速度为

vB'=lm/s

故C错误；

D.碰撞后如A球B球粘在一起，则

P=（%+，强）丫

解得

1,

v=-m/s

3

故D错误。

故选Bo

8.新型冠状病毒引发肺炎疫情期间，一些宅在家里久了的朋友有些耐不住寂寞，想要出门逛逛，但是又担

心受到感染，因此绞尽脑汁来自我保护。如图所示，母女俩穿着同款充气“防护服”出来散步，由于两人

初次穿充气服，走起路来有些控制不好平衡，所以两人发生了碰撞。若妈妈的质量为3〃?，女儿的质量为

，"，且以相同的速率v在光滑水平面上发生相向碰撞，碰撞后妈妈静止不动，则这次碰撞属于（）

A.弹性碰撞B.非弹性碰撞

C.完全非弹性碰撞D.条件不足，无法确定

【8题答案】

【答案】A

【解析】

【分析】

【详解】设碰撞后女儿的速度为M,根据动量守恒定律可得

3mv-mv-mV

故碰后女儿的速度为

碰前母女俩的总动能为

碰后母女俩的总动能为

EJ=-mv'2=2mv2

2

由于碰撞前后总动能相等，所以母女俩的碰撞为弹性碰撞

故选A

二、多选题（本小题共5题，每小题4分，共20分。全对得4分，选对但不全对的得2分,

有选错得0分。）

9.如图，水平飞向球棒的垒球被击打后，动量变化量为12.6kg-m/s,则（）

A.球的动能可能不变

B.球的动量大小一定增加12.6kg-m/s

C.球对棒的作用力与棒对球的作用力大小一定相等

D.球受到棒的冲量方向可能与球被击打前的速度方向相同

【9题答案】

【答案】AC

【解析】

【详解】AB.垒球被击打后，可能以与被击打前等大的速度反向打出，所以球的动能可能不变，动量大小

不变，动量大小增量为零，故A正确，B错误；

C.由牛顿第三定律知：球对棒的作用力与棒对球的作用力大小一定相等，故C正确；

D.球受到棒的冲量方向是棒对球弹力的方向，与球被击打前的速度方向相反，故D错误。

故选AC。

10.如图所示，一物体在与水平方向成6角的恒定拉力F作用下沿水平面匀速运动，在时间，内（）

A.物体所受合力的冲量大小为0

B.物体所受支持力的冲量大小为0

C.物体所受拉力F的冲量大小为Frcos6>

D.物体所受摩擦力的冲量大小为Heos。

【10题答案】

【答案】AD

【解析】

【详解】A.沿水平面匀速运动，处于平衡状态，所受合外力为零，根据冲量的定义可知，物体所受合力的

冲量大小为0,A正确；

C.根据冲量的定义

I=Ft

可得，物体所受拉力F的冲量大小为尸t,C错误:

BD.物体受力如图所示

f=Fcos0

N=mg-Fsin0

物体所受支持力的冲量大小为

=Nt=(mg—Fsin0)t

物体所受摩擦力的冲量大小为

/0=ft-Ftcos0

B错误，D正确。

故选AD。

11.在2022北京冬奥会上，中国运动健儿武大靖、范可新、曲春雨、任子威组成的团体在短道速滑项目混

合团体接力决赛中夺得冠军，为中国代表团赢得了北京冬奥会的第一枚金牌。比赛中“接棒”运动员在前

面滑行，“交棒”运动员从后面追上并用力推前方“接棒”运动员完成接力过程。忽略运动员与冰面之间

的摩擦，交接棒过程中两运动员的速度均在同一直线上。下列关于交接棒过程的说法正确的是（）

A.两运动员组成的系统动量守恒

B.两运动员组成的系统机械能守恒

C.两运动员之间相互作用力的总冲量一定等于零

D.两运动员之间相互作用力做的总功一定等于零

[11题答案】

【答案】AC

【解析】

【详解】A.忽略运动员与冰面之间的摩擦，则在交接棒过程中，合外力为零，系统动量守恒，故A正确;

B.“交棒”运动员从后面追上并用力推前方“接棒”运动员，化学能转化为机械能，因此两运动员组成

的系统机械能不守恒，故B错误；

C.系统动量守恒，因此两运动员之间相互作用力的总冲量一定等于零，故C正确；

D.两运动员相互作用时，相对地面的位移一定不相同，因此相互作用力做的总功一定不等于零，故D错

误。

故选ACo

12.下列属于反冲运动的是()

A汽车运动B.直升机运动

C.火箭的运动D.反击式水轮机的运动

【12题答案】

【答案】CD

【解析】

【详解】反冲现象是一个物体或一个整体分裂成两部分，两部分朝相反的方向运动的现象。

A.汽车是利用燃烧燃料获得向前的牵引力从而使汽车前进的，不属于反冲，故A错误；

B.直升机是利用的空气的浮力而使飞机上升的，不属于反冲，B错误；

C.火箭的运动是利用喷气的方式而获得动力，利用了反冲运动，C正确；

D.反击式水轮机是利用了水反冲作用而获得动力，属于反冲运动，D正确。

故选CD。

13.如图所示，质量相等的A、B两个球，原来在光滑水平面上沿同一直线相向做匀速直线运动，A球的

速度是6m/s,B球的速度是-2m/s,之后A、B两球发生了对心碰撞。碰撞后A、B两球的速度可能值为

()

VA%

7R77X77777R77777O777/7S77»向

A.VA-3m/s,VB-lm/s

B.VA-2HVS,VB-2m/s

C.VA-1m/s,VB-3m/s

D.VA--Im/s,VB-7m/s

【13题答案】

【答案】BC

【解析】

【详解】A.碰撞后都向右运动，A球的速度大于B球的速度，不符合实际，A错误;

B.设每个球的质量均为〃?，碰撞前系统总动量

p=mvA+mvB=Am

碰撞前的总动能

mvfnv

Ek—~A+—a-

碰撞后的总动量为

pB=mx2+mx2=4/«

碰撞后的总动能为

1,1,

--

Ekli=—mx2+—mx2=4m<20m

碰撞过程动量守恒且动能不增加，符合实际，B正确；

C.碰撞后的总动量为

Pc=机x1+机x3=4m

碰撞后的总动能为

1,1,

E,,=—mxl+—mx3'=5/n<20m

rKC22

碰撞过程动量守恒且动能不增加，符合实际，C正确；

D.碰撞后的总动能为

^c=-mx(-1)2+—/nx72=25m>20m

2

碰撞过程动能增加，不符合实际，D错误。

故选BCo

三、实验题（本题共2小题，共20分）

14.利用斜槽轨道做“验证动量守恒定律”的实验，实验中小球运动轨迹及落点的情况如图所示。

（1）除了图1中的器材外还需要;

A.秒表B.刻度尺C.天平D.弹簧测力计E.游标卡尺

（2）下列关于实验的一些要求必要的有；

A.两个小球的质量应满足

B.实验中重复多次让A球从斜槽上释放，特别注意让A球从同一位置由静止释放

C.斜槽轨道的末端必须调整水平

D.两个小球的大小必须相同

E.需要测出轨道末端到水平地面的高度

F.必须测量出小球的直径

（3）实验中，直接测定小球碰撞前后的速度是不容易的，但是可以通过仅测量_______,来间接解决这

个问题；

A.小球1开始释放时离桌面的高度h

B.小球2抛出点距地面的高度H

C.两小球做平抛运动的水平位移

D.两小球的质量

（4）若该碰撞过程中动量守恒，则一定有关系式，”AQP=成立（用上述步骤中测量的量表示）；

（5）完成上述实验后，某实验小组对上述装置进行了改造，如图2所示。在水平槽末端与水平地面间放

置一个斜面，斜面的顶点与水平槽等高且无缝连接。使小球1仍从斜槽上A点由静止滚下，重复上述

（2）中相关操作，得到两球落在斜面上的平均落点M'、P，N，用刻度尺测量斜面顶点到、P、

N'三点的距离分别为。、和人则验证两球碰撞过程中动量守恒的表达式（用所测物理量的字

母表示）。

【14题答案】

【答案】①.BC（2）.BCD③.C©.-OP=inAOM+m3-ON⑤.

以”二心7^+g3&

【解析】

【详解】(I)[1]需要使用刻度尺测量A、B两球的水平位移，需要使用天平测量A、B两球的质量，故选

BC。

(2)[2]A.如果两球质量相等，碰撞后A球将静止不动，如果A球质量比B球小，则A球会被弹回，导

致无法测量，所以实验时要使A球质量明显大于B球质量，故A错误；

B.实验中重复多次让A球从斜槽上同一位置由静止释放，以减小偶然误差，故B正确；

C.斜槽轨道的末端必须调整水平，使两球的动量全部在水平方向上，故C正确；

D.两个小球的大小必须相同，保证是对心碰撞，故D正确；

E.实验中不需要测量两球的运动时间，所以不需要测出高度，故E错误；

F.两小球的直径相等即可，不必测量出小球的直径，故F错误。

故选BCD。

(3)[3]因为小球做平抛运动，下落时间相等，故可用水平位移代替平抛的速度，则实验中，直接测定小

球碰撞前后的速度是不容易的，但是可以通过仅测量小球做平抛运动的水平位移，来间接解决这个问题，

故选C。

(4)[4]设落地时间为，，则有

OPOMON

%=丁匕=丁，「丁

而动量守恒的表达式为

所以若两球相碰前后的动量守恒，则有

机A，OP=/«AOM+mBON

(5)[5]碰撞前，町落在图中的P点，设其水平初速度为人，小球町和加2发生碰撞后，叫的落点在图

中点，设其水平初速度为匕'，的落点是图中的N'点，设其水平初速度为七。设斜面与水平面的倾

角为a,由平抛运动规律得

,.1,

l2sma=-gr

/2cosa=vor

解得

2

gl2cosa

vo=

2sina

同理

gl{cos'a

2sina

g/3cos-a

2sina

可见速度正比于JE，所以需要验证两球碰撞过程中动量守恒表达式为

叫“=心"+心&

15.利用气垫导轨做“验证动量守恒定律”的实验

I.实验器材

气垫导轨、数字计时器、、滑块(两个)、重物、弹簧片、细绳、弹性碰撞架、胶布、撞针、

橡皮泥。

II.实验过程

(1)测质量：用天平测出滑块的质量。

(2)安装：正确安装好气垫导轨，如图所示。

(3)实验：接通电源，利用配套的光电计时装置测出两滑块各种情况下碰撞前后的。

(4)改变条件，重复实验：

①改变滑块的;

②改变滑块的初速度大小和方向。

(5)验证：一维碰撞中的o

III.数据处理

Ar

(1)滑块速度的测量：片一，式中Ar为滑块上挡光片的宽度(仪器说明书上给出，也可直接测量)，Z

为数字计时器显示的滑块(挡光片)经过光电门的时间。

(2)验证的表达式:

【15题答案】

【答案】①.天平②.速度③.质量④.动量守恒(§).mvi+mv2=mvt'+mv2

【解析】

【详解】［1］验证动量守恒定律需要测量小车的质量，故需要天平；

(3)［2］接通电源，利用配套的光电计时装置测出两滑块各种情况下碰撞前后的速度；

(4)［3］重复实验，需要改变滑块的质量；

(5)［4］验证动量守恒定律，即一维碰撞中的动量守恒。

(2)［5J验证动量守恒定律的表达式，即《10+机电=%0'+机电'。

四、计算题：(本题共3小题，共36分。把解答写在答题卡答题处，要求写出必要文字说

明、方程。)

16.质量m1=1。侬的小球在光滑水平面上以匕=0.3m/s的速率向右运动，恰遇上质量加2=50kg向左以

V2=04m/s的速率运动的小球，作用时间0.01s：碰撞后小球叫以v；=0.2m/s的速度向左运动，小球

加2恰好静止，求：

(1)求小球网动量变化量？

(2)碰撞时小球加2对叫的平均作用力多大？方向如何？

【16题答案】

【答案】(1)5kg-m/s,方向向左；(2)500N,方向向左

【解析】

【详解】(1)取向右为正，小球町动量变化量

△p=-/«,匕'一町匕=-5kg-m/s

方向向左。

(2)根据动量定理