2021年北京重点校高一（下）期中物理试卷试题汇编：动量

1/12021北京重点校高一（下）期中物理汇编动量一、单选题1．（2021·北京·人大附中高一期中）在纳米技术中需要移动或修补原子，必须使在不停地做热运动（速率约几百米每秒）的原子几乎静止下来且能在一个小的空间区域内停留一段时间，为此已发明了“激光制冷”技术，若把原子和入射光分别类比为一辆小车和一个小球，则“激光制冷”与下述的力学模型很类似．一辆质量为m的小车（一侧固定一轻弹簧），如图所示以速度v0水平向右运动，一个动量大小为p的小球水平向左射入小车并压缩弹簧至最短，接着被锁定一段时间△T，再解除锁定使小球以大小相同的动量p水平向右弹出，紧接着不断重复上述过程，最终小车停下来．设地面和车厢均为光滑，除锁定时间△T外，不计小球在小车上运动和弹簧压缩、伸长的时间．从小球第一次入射开始到小车停止运动所经历的时间为（）A．•△T B．•△T C．•△T D．•△T2．（2021·北京·101中学高一期中）如图甲所示，两小球a、b在足够长的光滑水平面上发生正碰。小球a、b质量分别为m1和m2，且。取水平向右为正方向，两小球碰撞前后位移随时间变化的x-t图象如图乙所示。下列说法正确的是（）A．碰撞前球a做加速运动，球b做匀速运动 B．碰撞后球a做减速运动，球b做加速运动C．碰撞前后两小球的机械能总量减小 D．碰撞前后两小球的机械能总量不变3．（2021·北京·人大附中高一期中）在同一竖直平面内，3个完全相同的小钢球（1号、2号、3号）悬挂于同一高度；静止时小球恰能接触且悬线平行，如图所示。在下列实验中，悬线始终保持绷紧状态，碰撞均为对心正碰。以下分析正确的是（）A．将1号移至高度释放，碰撞后，观察到2号静止、3号摆至高度。若2号换成质量不同的小钢球，重复上述实验，3号仍能摆至高度B．将1、2号一起移至高度释放，碰撞后，观察到1号静止，2、3号一起摆至高度，释放后整个过程机械能和动量都守恒C．将右侧涂胶的1号移至高度释放，1、2号碰撞后粘在一起，根据机械能守恒，3号仍能摆至高度D．将1号和右侧涂胶的2号一起移至高度释放，碰撞后，2、3号粘在一起向右运动，未能摆至高度，释放后整个过程机械能和动量都不守恒4．（2021·北京·101中学高一期中）某市在冬季常见最大风力为9级（风速约20m/s到24m/s）。如图所示的该市某品牌抗风卷帘门面积为S，单位面积所能承受的最大压力为F。设空气密度为ρ，空气吹到卷帘门上速度立刻减为零，则此卷帘门能承受的垂直方向最大风速v等于（）A． B． C． D．5．（2021·北京·人大附中高一期中）如图所示，为研究平抛运动的实验装置，金属小球A、B完全相同。用小锤轻击弹性金属片，A球沿水平方向抛出，同时B球被松开自由下落。图中虚线1、2代表离地高度不同的两个水平面，则下列说法正确的是（）A．两球同时经过水平面1，且速率相同B．两球同时经过水平面1，且重力做功的瞬时功率相同C．两球从水平面1到2的过程，B球动量变化量比A球大D．两球从水平面1到2的过程，A球动能变化量比B球大6．（2021·北京·101中学高一期中）如图所示，光滑水平面上有两辆小车，用细线（未画出）相连，中间有一个被压缩的轻弹簧（与两小车未连接），小车处于静止状态，烧断细线后，由于弹力的作用两小车分别向左、右运动。已知两小车的质量之比为m1∶m2＝2∶1，下列说法正确的是（）A．弹簧弹开后左右两小车的速度大小之比为1∶2B．弹簧弹开后左右两小车的动量大小之比为1∶2C．弹簧弹开过程左右两小车受到的冲量大小之比为2∶1D．弹簧弹开过程弹力对左右两小车做功之比为1∶47．（2021·北京·人大附中高一期中）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，关于安全气囊在此过程中的作用，下列说法正确的是（）A．增加了司机单位面积的受力大小B．减少了碰撞前后司机动量的变化量C．将司机的动能全部转换成汽车的动能D．延长了司机的受力时间并增大了司机的受力面积8．（2021·北京·人大附中高一期中）下列物理量中，负号表示相应物理量方向的是（）A．功B．重力势能C．动量D．电量9．（2021·北京·人大附中高一期中）如图所示，静止在光滑水平面上的两辆小车用细线相连，中间有一个压缩了的轻弹簧（与小车不栓接）。烧断细线后（）A．两车同时开始运动B．在弹簧第一次恢复原长前，两车的动能减少C．在弹簧第一次恢复原长前，两车的移动的距离之比增大D．在弹簧第一次恢复原长的整个过程中，两车动量的变化相同10．（2021·北京·101中学高一期中）如图所示，学生练习用头颠球。某一次足球从静止开始下落20cm，被竖直顶起，离开头部后上升的最大高度仍为20cm。已知足球与头部的作用时间为0.1s，足球的质量为0.4kg，重力加速度g取10m/s2，不计空气阻力。下列说法正确的是（）A．头部对足球的平均作用力为足球重力的8倍B．下落到与头部刚接触时，足球动量大小为1.6kg·m/sC．与头部作用过程中，足球动量变化量大小为1.6kg·m/sD．从最高点下落至重新回到最高点的过程中，足球重力的冲量为0二、多选题11．（2021·北京·人大附中高一期中）蹦极是一项刺激的极限运动，如图，运动员将一端固定的弹性长绳绑在腰或踝关节处，从几十米高处跳下（忽略空气阻力）。在某次蹦极中质量为60kg的运动员在弹性绳绷紧后又经过2s人的速度减为零，假设弹性绳长为45m，下列说法正确的是（重力加速度为g=10m/s2）（）A．绳子在绷紧后2s内的平均作用力大小为1500NB．运动员在弹性绳绷紧后动量的改变量等于弹性绳的作用力的冲量C．运动员整个运动过程中重力冲量小于弹性绳作用力的冲量D．运动员整个运动过程中重力冲量与弹性绳作用力的冲量大小相等12．（2021·北京·人大附中高一期中）将一物体从地面以某一初速度竖直向上抛出，取竖直向下为矢量的正方向，不计空气阻力。物体的动量p的大小、动量的变化量随时间变化的图像及物体的动量变化率随离地高度h变化的图像正确的是（）A． B．C． D．13．（2021·北京·101中学高一期中）如图甲所示，长木板A放在光滑的水平面上，质量为m=2kg的另一物体B以水平速度v0=2m/s滑上原来静止的长木板A的表面。由于A、B间存在摩擦，A、B速度随时间变化情况如图乙所示，则下列说法正确的是（）A．木板获得的动能为2J B．系统损失的机械能为2JC．木板A的最小长度为1m D．A、B间的动摩擦因数为0.214．（2021·北京·101中学高一期中）应用物理知识分析生活中的常见现象，可以使物理学习更加有趣和深入。例如人原地起跳时，总是身体弯曲，略下蹲，再猛然蹬地，身体打开，同时获得向上的初速度，双脚离开地面。从开始蹬地到双脚离开地面的整个过程中，下列分析正确的是（）A．地面对人的支持力始终等于重力 B．地面对人的支持力的冲量大于重力的冲量C．人原地起跳过程中获得的动能来自于地面 D．人原地起跳过程中获得的动能来自于人做功三、解答题15．（2021·北京·人大附中高一期中）守恒定律是自然界中某种物理量的值恒定不变的规律，它为我们解决许多实际问题提供了依据。在物理学中这样的守恒定律有很多，例如：电荷守恒定律、质量守恒定律、能量守恒定律等等。（1）在实际生活中经常看到这种现象：适当调整开关，可以看到从水龙头中流出的水柱稳定且粗细不均匀，而是呈现上粗下细的形态，如图所示，说明水柱呈现此形态的原因。（可认为水不可压缩）（2）如图所示，足够大的水平桌面上一盛有水的圆柱形大容器，水的深度为H。水面的面积为，在容器侧面液面下方h处接有一根水平的短细管，细管内的横截面积为，水能够从细管中喷出，重力加速度为g。本题中认为水不可压缩，而且没有粘滞性。a．液面下方h处的细管中的水流速度；（用、、h、g表示）b．若在液面下方不同的h处接水平短细管，会发现水从细管喷出后飞行的水平距离x不同，求最大的水平距离及对应的h值；c．通过构建适当的模型分析说明：在有水从细管管口稳定流出时（如a中情形）堵住管口所需的力，比堵住管口后维持堵住管口所需的力大。（需要用到题目中又没有给的物理要求给出说明）16．（2021·北京·101中学高一期中）如图所示，一质量m=1kg的小物块放在水平地面上A点，A点与竖直墙面的距离为2m，物块与地面间的动摩擦因数μ=0.8。若小物块从A点以v0=9m/s的初速度向正对墙面方向运动，在与墙壁碰撞后以v，=6m/s的速度反弹。小物块可视为质点，g取10m/s2。（1）求小物块在地面上运动时的加速度大小a；（2）求小物块与墙壁碰撞前的速度大小v；（3）若碰撞时间为t=0.1s，求碰撞过程中墙与物块间平均作用力的大小F。17．（2021·北京·人大附中高一期中）如图所示，竖直平面内的四分之一圆弧轨道半径为R，下端与水平桌面相切，小球A从圆弧轨道顶端无初速滑下，与静止在圆弧轨道底端的小球B相碰，A与B碰撞后结合为一个整体，在水平桌面上滑动。已知圆弧轨道光滑，A和B的质量相等，A、B与桌面之间的动摩擦因数为，重力加速度为g，A、B均可视为质点。求：（1）碰撞前瞬间A的速度大小v；（2）碰撞后瞬间A和B整体的速度大小v；（3）A和B整体在水平桌面上滑行的最远距离l。

参考答案1．D【分析】小球第二次入射和弹出的过程小球和小车所组成的系统动量守恒．由动量守恒定律得出小球被弹出时小车的速度，运用归纳法分析得出小球重复入射和弹出的次数n．即求出从小球第一次入射开始到小车停止运动所经历的时间．【详解】小球第二次入射和弹出的过程，及以后重复进行的过程中，小球和小车所组成的系统动量守恒．规定向右为正方向，由动量守恒定律，得：mv1-P=m；m=mv2+P；则有：；同理可推得：vn=v0-n；要使小车停下来，即vn=0，小球重复入射和弹出的次数为：n=，故从小球第一次入射开始到小车停止运动所经历的时间为t=n△T=•△T．故选D．2．D【详解】A．由x-t（位移时间）图象的斜率得到，碰前b球的位移不随时间而变化，处于静止。a球的加速度大小为做匀速运动，选项A错误；B．同理由图示图象可知，碰后b球和a球均做匀速运动，其速度分别为选项B错误；CD．根据动量守恒定律得代入解得碰撞过程中系统损失的机械能为代入解得△E=0所以碰撞过程机械能守恒，选项C错误，D正确。故选D。3．D【详解】A．1号球与质量不同的2号球相碰撞后，1号球速度不为零，则2号球获得的动能小于1号球撞2号球前瞬间的动能，所以2号球与3号球相碰撞后，3号球获得的动能也小于1号球撞2号球前瞬间的动能，则3号不可能摆至高度，故A错误；B．1、2号球释放后，三小球之间的碰撞为弹性碰撞，且三小球组成的系统只有重力做功，所以系统的机械能守恒，但整个过程中，系统所受合外力不为零，所以系统动量不守恒，故B错误；C．1、2号碰撞后粘在一起，为完全非弹性碰撞，碰撞过程有机械能损失，所以1、2号球再与3号球相碰后，3号球获得的动能不足以使其摆至高度，故C错误；D．碰撞后，2、3号粘在一起，为完全非弹性碰撞，碰撞过程有机械能损失，且整个过程中，系统所受合外力不为零，所以系统的机械能和动量都不守恒，故D正确。故选D。4．A【详解】设t时间内吹到卷帘门上的空气质量为m，则有根据动量定理有得故选A。5．B【详解】AB.两球在竖直方向上均做自由落体运动，因为两球下落位置相同，所以同时经过水平面1。两球经过水平面1时在竖直方向的速度相同，但A球还具有水平分速度，所以两球速率不同。又因为重力做功的瞬时功率等于重力与小球竖直方向分速度之积，所以经过水平面1时，重力做功的瞬时功率相同，故A错误，B正确；CD．两球从水平面1到2的过程，所受合外力相同，在合外力方向运动的位移相同，运动时间也相同，根据动量定理可知两球动量变化量相同，根据动能定理可知两球动能变化量也相同，故C、D错误。故选B。6．A【详解】A．两小车及弹簧系统所受合力为零，动量守恒，以水平向右为正方向，根据动量守恒定律得解得故A正确；B．由动量守恒定律知，弹簧弹开后左右两小车的动量大小相等，故B错误；C．弹簧弹开过程中，左右两小车受到的弹力大小相等，作用时间相同，由知，左右两小车受到的冲量大小之比为1∶1，C错误；D．由动能定理得，弹簧弹开过程弹力对左右两小车做功之比为故D错误。故选A。7．D【详解】A．因安全气囊充气后，受力面积增大，故减小了司机单位面积的受力大小，故A错误；B．有无安全气囊司机初动量和末动量均相同，所以动量的改变量也相同，故B错误；C．因有安全气囊的存在，司机和安全气囊接触后会有一部分动能转化为气体的内能，不能全部转化成汽车的动能，故C错误；D．因为安全气囊充气后面积增大，司机的受力面积也增大，在司机挤压气囊作用过程中由于气囊的缓冲故增加了作用时间，故D正确。故选D。8．C【详解】A．功是标量，负号表示阻力功，不代表方向，选项A错误；B．重力势能是标量，其负号不表示方向，表示物体所在的位置是在零势能面的下方，故B错误；C．动量是矢量，负号表示动量的方向，选项C正确；D．电荷量是标量，故负号不表示方向，只是用来明确自然界中正负两种电荷，故D错误。故选C。9．A【详解】A．烧断细线后，两车同时开始运动，选项A正确；B．在弹簧第一次恢复原长前，两车的动能一直增加，选项B错误；C．在弹簧第一次恢复原长前，两车组成的系统动量守恒，则平均动量也守恒，即即可得即两车的移动的距离之比不变，选项C错误；D．在弹簧第一次恢复原长的整个过程中，两车动量的变化大小相等，方向相反，选项D错误。故选A。10．C【详解】A．足球从静止开始下落h=20cm后，其速度满足解得v=2m/s头部与足球作用过程有解得头部对足球的平均作用力故A错误；B．下落到与头部刚接触时，足球动量大小为故B错误；C．与头部作用过程中，足球动量变化量大小为Δp=2mv=1.6kg·m/s故C正确；D．从最高点下落至重新回到最高点的过程中，足球重力的冲量等于重力与时间的乘积，则可知足球重力的冲量不为0，故D错误。故选C。11．AD【详解】A．根据运动学规律可得弹性绳绷紧瞬间运动员的速度大小为设绳子在绷紧后2s内的平均作用力大小为F，取竖直向上为正方向，根据动量定理有解得F=1500N故A正确；B．根据动量定理可知，运动员在弹性绳绷紧后动量的改变量等于弹性绳的作用力与运动员所受重力的合力的冲量，故B错误；CD．由于运动员的初、末动量都为零，所以整个运动过程中重力的冲量与弹性绳作用力的冲量大小相等、方向相反，故C错误，D正确。故选AD。12．BC【详解】A．取竖直向下为矢量的正方向，则当物体竖直上抛时，动量为负值且逐渐减小，然后向下（正向）增加，选项A错误；B．根据动量定理则图像是过原点的直线，选项B正确；CD．因为可知图像是平行横轴的直线，选项C正确，D错误。故选BC。13．BC【详解】A．由图示图像可知，木板获得的速度为，A和B组成的系统动量守恒，以B的初速度方向为正方向，由动量守恒定律得解得木板A的质量为，木板获得的动能为故A错误；B．系统损失的机械能代入数据解得故B正确；C．由图得到0~1s内B的位移为A的位移为木板A的最小长度为故C正确；D．由图示图像可知，B的加速度负号表示加速度的方向，由牛顿第二定律得解得故D错误。故选BC。14．BD【详解】A．蹬地加速过程，人有向上的加速度，地面对人的支持力大于重力，故A错误；B．因为人获得了向上的初速度，根据可知地面对人的支持力的冲量大于重力的冲量，故B正确；CD．人原地起跳过程中支持力作用点没有位移，支持力不做