2022年高考物理動量綜合測試一（后附答案）

2022年高考物理動量綜合測試一（后附答案）

第一部分選擇題（共40分）

一.本題共10小題，每小題4分，共40分.在每小題給出的四個選項中，有的小題只有一個

選項正確，有的小題有多個選項正確。全部選對的得4分，選對但不全的得2分，有選

錯的或不答的得0分.

1.質(zhì)量為2kg的小車以2m/s的速度沿光滑的水平面向右運動，若將質(zhì)量為2kg的砂袋以3m/s

的速度迎面扔上小車，則砂袋與小車一起運動的速度的大小和方向是

A.2.6m/s,向右B.2.6m/s,向左C.0.5m/s,向左D.0.8m/s,向右

2.在光滑水平面上，兩球沿球心連線以相等速率相向而行，并發(fā)生碰撞，下列現(xiàn)象可能的是

A.若兩球質(zhì)量相同，碰后以某一相等速率互相分開

B.若兩球質(zhì)量相同，碰后以某一相等速率同向而行

C.若兩球質(zhì)量不同，碰后以某一相等速率互相分開

D.若兩球質(zhì)量不同，碰后以某一相等速率同向而行

3.在空間某一點以大小相等的速度分別豎直上拋、豎直下拋、水平拋出質(zhì)量相等的小球，不

計空氣阻力，經(jīng)過t秒（設(shè)小球均未落地）

A.做上拋運動的小球動量變化最大

B.三個小球動量變化大小相等

C.做平拋運動的小球動量變化最小

D.三個小球動量變化相等

4.如圖所示,a、b、c三個相同的小球,a從光滑斜面頂端由靜止開始自由下滑，同時6、。從

同一高度分別開始自由下落和平拋.下列說法正確的有以&

A.它們同時到達同一水平面\

B.重力對它們的沖量相同II\

C.它們的末動能相同

D.它們動量變化的大小相同

5.向空中發(fā)射一物體，不計空氣阻力，當此物體的速度恰好沿水平方向時，物體炸裂成a、

b兩塊，若質(zhì)量較大的a塊的速度方向仍沿原來的方向，則

A.b的速度方向一定與原來速度方向相同

B.在炸裂過程中，a、b受到的爆炸力的沖量一定相同

C.從炸裂到落地這段時間里，a飛行的水平距離一定比b的大

D.a、b一定同時到達水平地面

6.如圖所示，A、8兩物體的質(zhì)量比,孫：nB=3：2,它們原來靜止在平板車C上，A、8間有

一根被壓縮了的彈簧，小B與長平板車的上表面間動摩擦因數(shù)相同，地面光滑.當彈簧突

然釋放后，則有

C

A.A、B系統(tǒng)動量守恒B.A、B、C系統(tǒng)動量守恒

C.小車向左運動D.小車向右運動

7.如圖所示,一根輕彈簧下端固定,豎立在水平面上.其正上方A位置有一只小球.小球從靜

止開始下落,在8位置接觸彈簧的上端,在C位置小球所受彈力大小等于重力,在〃位置小

球速度減小到零,小球下降階段下列說法中正確的是?

A.在8位置小球動能最大”

B.在C位置小球動能最大售二

c.從力一c位置小球重力勢能的減少大于小球動能的增加/方〃

D.從/一〃位置小球重力勢能的減少等于彈簧彈性勢能的增加

8.如圖所示，兩帶電金屬球在絕緣的光滑水平桌面上沿同一直線相向運動，A球帶電為-q,

B球帶電為+2%下列說法中正確的是

F+2?

A.相碰前兩球的運動過程中，兩球的總動量守恒

B.相碰前兩球的總動量隨兩球的距離逐漸減小而增大

C.相碰分離后的兩球的總動量不等于相碰前兩球的總動量，因為兩球相碰前作用力為引力,

而相碰后的作用力為斥力

D.相碰分離后任一瞬時兩球的總動量等于碰前兩球的總動量，因為兩球組成的系統(tǒng)合外力

為零

9.如圖所示的裝置中,木塊B與水平桌面間的接觸是光滑的,子彈A沿水平方向射入木塊后留

在木塊內(nèi)，將彈簧壓縮到最短.將子彈、木塊和彈簧合在一起作為研究對象（系統(tǒng)），則此系

統(tǒng)從子彈開始射入木塊到彈簧壓縮到最短的整個過程中

A.動量守恒，機械能守恒

B.動量不守恒,機械能不守恒

C.動量守恒,機械能不守恒

D.動量不守恒，機械能守恒

10.如圖所示,質(zhì)量為m的子彈以速度u。水平擊穿放在光滑水平地面上的木塊。木塊長為L,

質(zhì)量為M,木塊對子彈的阻力恒定不變，子彈穿過木塊后木塊獲得動能為Ek,若僅木塊或

子彈的質(zhì)量發(fā)生變化，但子彈仍能穿過木塊，則

A.M不變，m變小，則木塊獲得的動能一定變大產(chǎn)一/-片

M不變，m變小，則木塊獲得的動能可能變大

可不變，M變小，則木塊獲得的動能一定變大

巾不變，M變小，則木塊獲得的動能可能變大

第二部分非選擇題（共110分）

二,本題共8小題，共110分.按題目要求作答.解答題應(yīng)寫出必要的文字說明、方程式和

重要演算步驟.只寫出最后答案的不能得分.有數(shù)值計算的題，答案中必須明確寫出數(shù)

值和單位.

11.（10分）圖為“碰撞中的動量守恒”實驗裝置示意圖。

（1）入射小球1與被碰小球2直徑相同，均為d,它們的質(zhì)量相比較，應(yīng)是加____m2.

（2）為了保證小球做平拋運動，必須調(diào)整斜槽使________________________。

（3）繼續(xù)實驗步驟為：\\

\\

A.在地面上依次鋪白紙和復寫紙。\、

B.確定重錘對應(yīng)點0。/「_______

C.不放球2,讓球1從斜槽滑下，確定它落地點位置P。/-------=）

D.把球2放在立柱上，讓球1從斜槽滑下，與球2正碰

后，確定球1和球2落地點位置M和N。

E.用刻度尺量出0M、OP、0N的長度。

F.看-t"?是否相等，以驗證動量守恒。

上述步驟有幾步不完善或有錯誤，請指出并寫出相應(yīng)的正確步驟。

12.（10分）右圖是用來驗證動量守恒的實驗裝置，彈性球1用細線懸掛于。點，。點

下方桌子的邊沿有一豎直立柱.實驗時，將球1拉到A

點，并使之靜止，同時把球2放在立柱上.釋放球1,

當它擺到懸點正下方時與球2發(fā)生對心碰撞.碰后球1

向左最遠可擺到8點，球2落到水平地面上的C點.測

出有關(guān)數(shù)據(jù)即可驗證1、2兩球碰撞時動量守恒.現(xiàn)已

測出A點離水平桌面的距離為a.B點離水平桌面的距

離為6,C點與桌子邊沿間的水平距離為c.此外，還需

要測量的量是、、和.根據(jù)測量的數(shù)據(jù),

該實驗中動量守恒的表達式為.

13.（13分）如圖所示，光滑水平面上靜止放著長L=l.6m,質(zhì)量為M=3kg的木塊（厚度不計），

一個質(zhì)量為m=lkg的小物體放在木板的最右端，m和M之間的動摩擦因數(shù)u=0.1,今對

木板施加一水平向右的拉力F,（g取lOm/s?）

（1）為使小物體不掉下去，F(xiàn)不能超過多少？//）////////////////777>

（2）如果拉力F=10N恒定不變，求小物體所能獲得的最大動能？

（3）如果拉力F=10N,要使小物體從木板上掉下去，拉力F作用的時間至少為多少？

14.（13分）如圖所示，甲車質(zhì)量為班=2kg,靜止在光滑水平面上，上表面光滑，右端

放一個質(zhì)量為機=的小物體.乙車質(zhì)量為m2=4%g，以嗎=5/〃/s的速度向左運

動，與甲車碰撞后，甲車獲得匕=8m/s的速度，物體滑到乙車上.若乙車足夠長，

上表面與物體的動摩擦因數(shù)為〃=0.2,求：

（1）甲、乙兩車碰后瞬間，乙車的速度；

（2）物體在乙車表面上滑行多長時間相對乙車靜止？（取g=10根//）

77777777777777777777777777777777/

15.（15分）設(shè)質(zhì)量為，〃的子彈以初速度vo射向靜止在光滑水平面上的質(zhì)量為何的木塊，

并留在木塊中不再射出，子彈鉆入木塊深度為小求木塊對子彈的平均阻力的大小和該

過程中木塊前進的距離。

16.（15分）如圖所示，光滑水平面上，質(zhì)量為2m的小球B連接著輕質(zhì)彈簧，處于靜止;

質(zhì)量為m的小球A以初速度V。向右勻速運動，接著

逐漸壓縮彈簧并使B運動，過一段時間，A與彈簧

分離，設(shè)小球A、B與彈簧相互作用過程中無機械

能損失，彈簧始終處于彈性限度以內(nèi)

（1）求當彈簧被壓縮到最短時，彈簧的彈性勢能E.

（2）若開始時在小球B的右側(cè)某位置固定一塊擋板（圖中未畫出），在小球A與彈簧分離

前使小球B與擋板發(fā)生正撞，并在碰后立刻將擋板撤走.設(shè)小球B與固定擋板的碰撞時

間極短，碰后小球B的速度大小不變、但方向相反。設(shè)此后彈簧彈性勢能的最大值為耳"，

試求可"可能值的范圍.

17.（17分）質(zhì)量為材的小車4左端固定一根輕彈簧，車靜止在光滑水平面上，一質(zhì)量為勿

的小物塊8從右端以速度V。沖上小車并壓縮彈簧，然后又被彈回，回到車的右端時剛好

與車保持相對靜止.

（1）求這過程彈簧的最大彈性勢能與和全過程系統(tǒng)摩擦生熱0各為多少？

（2）簡述8相對于車向右返回過程中小車的速度變化情況.

Vo

18.（17分）如圖所示，光滑的水平軌道接一個半徑為R的光滑半圓軌道，在水平軌道上有

2002個質(zhì)量相同的小球.除第1號小球外，其他小球均靜止.第1號小球以初速度小碰撞第2

號小球，在碰撞過程中損失初動能的」一；第2號小球碰撞第3號小球，在碰撞過程中損

2002

失第2號小球初動能的」一；第3號小球又碰撞第4號小球，依次碰撞下去，每次碰撞均

2002

損失前一小球初動能的」一，最后，第2002號小球恰能沿半圓軌道達到最高點.試求第1

2002

號小球的初速度V0.

參考答案

12345678910

CADBDDDBCBCDADBAC

11.(1)>(2)其末端切線水平(3)D選項中，球1應(yīng)從與C項相同高度滑下；P、M、

N點應(yīng)該是多次實驗落地點的平均位置。F項中，應(yīng)看---------"?I"=是

否相等。

12.球1和球2的質(zhì)量㈣和山2，立柱的高力，桌面離地面的高H,如J2g(a_〃)=〃"

J2g3一〃)+相2c

13.解析：(1)F=(M+m)a

limg=ma

F=P(M+m)g=0.IX(3+1)X10N=4N

(2)小物體的加速度

q=&&=閹=0.1xl0=lm/.v2

m

木板的加速度

F—fjmg10-0.1x1x10.,2

a-.=------—=---------------------=3m/s

-M3

由La,/--ar=L

2221

解得物體滑過木板所用時間t=JiNs

物體離開木板時的速度匕=a/=JI石機/s

1,

Eki=—mv[=0.8J

(3)若要F作用時間最短，則物體離開木板時與木板速度相同。設(shè)F作用的最短時間為

t?物體在木板上滑行的時間為t,物體離開木板時與木板的速度為V

a

貝(ju=a}t—t4=\^\=4v2—

由動量守恒定律:+MV2=(m+M)v

代入有/i+9f]=4f得f=2.5f]

由位移關(guān)系乜上ZQ-)=L+L6

222

解得fx.=1.6

將t=2.5r,代入得乙=0.8s

14.解析：(1)乙車與甲車碰撞過程中，小物體仍保持靜止，甲、乙組成的系統(tǒng)動量守恒,

m2Vo=m-,v2+mlv1

-—?v-m.v.4x5-2x8,,-,?八一

乙車速度為%二二-n9———=-----------=\m/s,方向仍向左

m24

(2)小物體m在乙上滑至兩者有共同速度的過程中動量守恒：m2v2=(m+/n2)V

有v=a_=Bl=(HWs,

m+m21+4

對小物體m是作勻加速直線運動，應(yīng)用牛頓第二定律得a=Hg

又有t=V/a=Vijug=0.4s

15.解析：子彈和木塊最后共同運動，相當于完全非彈性碰撞。

從動量的角度看，子彈射入木塊過程中系統(tǒng)動量守恒：

mv0=+根)v

從能量的角度看，該過程系統(tǒng)損失的動能全部轉(zhuǎn)化為系統(tǒng)的內(nèi)能。設(shè)平均阻力大小為力

設(shè)子彈、木塊的位移大小分別為61、S2，

如圖所示，有幾何關(guān)系Sl-S2=".....(1)

對子彈據(jù)動能定理：f.Sl=Lm^-Lmv2……(2)

2

對木塊據(jù)動能定理：f-s2=-Mv……(3)

(2)、(3)相減得：f-d=—mv)-—(M+in)v2=―rv^......(4)

2(22(zAf+ni)

(4)式的物理意義是：fd恰好等于系統(tǒng)動能的損失；根據(jù)能量守恒定律，系統(tǒng)動能的

損失應(yīng)該等于系統(tǒng)內(nèi)能的增加；可見/M=Q,即兩物體由于相對運動而摩擦產(chǎn)生的

熱(機械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能)，等于摩擦力大小與兩物體相對滑動的路程的乘積(由于摩擦

力是耗散力，摩擦生熱跟路徑有關(guān)，所以這里應(yīng)該用路程，而不是用位移)。

由上式不難求得平均阻力的大小：

2(M+m)d

至于木塊前進的距離S2,可以由以上(3)、(4)相比得出：SL—^—d

*-M+m

或從牛頓運動定律和運動學公式出發(fā)，也可以得出同樣的結(jié)論。由于子彈和木塊都

在恒力作用下做勻變速運動，位移與平均速度成正比：

s2+d_(v0+v)/2_v()+vd_v?_M+m_m

----------------------------------------------------,———=---------------,s2=----------------a

s2v/2vs2vmM4-tn

16.解析：(1)當A球與彈簧接觸以后，在彈力作用下減速運動，而B球在彈力作用下加速

運動，彈簧勢能增加，當A、B速度相同時，彈簧的勢能最大.

設(shè)A、B的共同速度為v,彈簧的最大勢能為E,則A、B系統(tǒng)動量守恒，有〃“。=(m+2m)V

121c212

—mv0=—(m+2m)v+EE=—mv0

由機械能守恒22聯(lián)立兩式得3

(2)設(shè)B球與擋板碰撞前瞬間的速度為VB,此時A的速度為VA

系統(tǒng)動量守恒利°='加A+2MB

B與擋板碰后，以V,向左運動，壓縮彈簧，當A、B速度相同(設(shè)為vQ時，彈簧

勢能最大

121c2V0

有砂._2，〃0=3,加共-/nv0=-x3^+￡?,得j=「一

當彈簧恢復原長時與小球B擋板相碰，V,有最大值外有

根%=mvA+2加唳,“

2

-mvl--mv'1+-mv'l解得v'=3°

2.UZ12DinDBilml

2

0<<—v（）

即VB的取值范圍為3

當V尸?時Em有最大值為Em尸？就

也—mvl

當vB=3時，Em有最小值為Em2=27

17.解析：（1）全過程系統(tǒng)動量守恒，小物塊在車左端和回到車右端兩個時刻，系統(tǒng)的速度

是相同的，都滿足：諦V;第二階段初、末系統(tǒng)動能相同，說明小物塊從車左端返

回車右端過程中彈性勢能的減小恰好等于系統(tǒng)內(nèi)能的增加，即彈簧的最大彈性勢能E恰

好等于返回過程的摩擦生熱，而往、返兩個過程中摩擦生熱是相同的，所以氐是全過程

摩擦生熱Q的一半.又因為全過程系統(tǒng)的動能損失應(yīng)該等于系統(tǒng)因摩擦而增加的內(nèi)能，

所以

而3=乎J曾1Q=平工

2（M+tn）4（M+rn\2（M+w?）、、、'、/、、、、、、、/、

\'