高中物理高考 专题09 质量检测卷（原卷版）

专题09  动量守恒定律

质量检测卷

第Ⅰ卷(选择题，共48分)

一、选择题(本题共12小题，每小题4分，共48分。在每小题给出的四个选项中，第1～8题只有一项符合题目要求，第9～12题有多项符合题目要求。全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分)

1.(2021·山东莱州一中高三上学期期中)如图所示，甲、乙两人分别站在静止小车的左、右两端，当他俩同时相向行走时，发现小车向右运动，下列说法不正确的是(车与地面之间无摩擦)(　　)

A．乙的速度一定大于甲的速度

B．乙对小车的冲量一定大于甲对小车的冲量

C．乙的动量一定大于甲的动量

D．甲、乙的动量之和一定不为零

2.(2021·北京东城区期末)如图所示，质量为m的足球在离地高h处时速度刚好水平向左，大小为v1，守门员此时用手握拳击球，使球以大小为v2的速度水平向右飞出，手和球作用的时间极短，重力加速度为g，则(　　)

A．击球前后球动量改变量的方向水平向左

B．击球前后球动量改变量的大小是mv2－mv1

C．击球前后球动量改变量的大小是mv2＋mv1

D．球离开手时的机械能不可能是mgh＋mv12

3.(2021·石家庄精英中学高三二调)一炮艇在湖面上匀速行驶，突然从船头和船尾同时向前和向后各发射一发炮弹，设两炮弹的质量相同，相对于地的速率相同，牵引力、阻力均不变，则船的动量和速度的变化情况是(　　)

A．动量不变，速度增大                     B．动量变小，速度不变

C．动量增大，速度增大                     D．动量增大，速度减小

4.(2020·云南昆明市一模)篮球和滑板车是深受青少年喜爱的两项体育活动．某同学抱着一篮球站在滑板车上一起以速度v0沿光滑水平地面运动，某一时刻该同学将篮球抛出，抛出瞬间篮球相对于地面的速度大小为v0，方向与抛出前滑板车的运动方向相反，已知篮球的质量为m，该同学和滑板车质量之和为M.则抛出篮球后瞬间该同学和滑板车的速度大小为(　　)

A.   B.

C．v0   D.

5.(2021·山东淄博市一模)2020年新型冠状病毒主要传播方式为飞沫传播，打喷嚏可以将飞沫喷到十米之外．有关专家研究得出打喷嚏时气流喷出的速度可达40 m/s，假设打一次喷嚏大约喷出50 ml的空气，用时约0.02 s．已知空气的密度为1.3 kg/m3 ，估算打一次喷嚏人受到的平均反冲力为(　　)

A．13 N              B．2.6 N              C．0.68 N              D．0.13 N

6.(2020·浙江金华一中模拟)如图所示，静止在光滑水平面上的木板A，右端有一根轻质弹簧沿水平方向与木板相连，木板质量M＝3 kg.质量m＝1 kg的铁块B以水平速度v0＝4 m/s从木板的左端沿板面向右滑行，压缩弹簧后又被弹回，最后恰好停在木板的左端．在上述过程中弹簧具有的最大弹性势能为(　　)

A．3 J               B．4 J              C．6 J               D．20 J

7. (2021·河南八市重点高中联盟第三次模拟)如图所示，质量m1＝4 kg的小车静止在光滑的水平面上，车长L＝1 m，现有质量m2＝2 kg可视为质点的物块，以水平向右的速度v0＝3 m/s从左端滑上小车．已知物块与车上表面间的动摩擦因数μ＝0.5，取g＝10 m/s2，则物块滑上小车后(　　)

A．滑块和小车组成的系统动量不守恒 B．滑块和小车组成的系统机械能守恒

C．经过一段时间从小车右端滑下  D．整个过程中系统产生的热量为6 J

8.(2021·福建三明高三上学期期末)如图甲所示，一轻弹簧的两端与质量分别为m1、m2的两物块A、B相连接，并静止在光滑水平面上。现使A获得水平向右、大小为3 m/s的瞬时速度，从此刻开始计时，两物块的速度随时间变化的规律如图乙所示，从图象提供的信息可得(　　)

A．在t1和t3时刻两物块达到共同速度1 m/s，且弹簧都处于压缩状态

B．在t1～t2时间内A、B的距离逐渐增大，t2时刻弹簧的弹性势能最大

C．两物块的质量之比为m1∶m2＝2∶1

D．在t2时刻A、B两物块的动能之比为Ek1∶Ek2＝1∶8

9.(2021·辽宁重点协作体模拟)如图所示，质量为m的A球以速度v0在光滑水平面上运动，与原静止的质量为4m的B球碰撞，碰撞后A球以v＝av0的速率弹回，并与挡板P发生弹性碰撞，若要使A球能追上B球再相撞，则a的可能取值为(　　)

A.                B.               C.                D.

10.(2021·甘肃天水高三上学期期末联考)如图所示，木块B与水平面间的摩擦不计，子弹A沿水平方向射入木块并在极短时间内相对于木块静止下来，然后木块压缩弹簧至弹簧最短。将子弹射入木块到刚相对于木块静止的过程称为Ⅰ，此后木块压缩弹簧的过程称为Ⅱ，则(　　)

A．过程Ⅰ中，子弹、弹簧和木块所组成的系统机械能不守恒，动量也不守恒

B．过程Ⅰ中，子弹和木块所组成的系统机械能不守恒，动量守恒

C．过程Ⅱ中，子弹、弹簧和木块所组成的系统机械能守恒，动量也守恒

D．过程Ⅱ中，子弹、弹簧和木块所组成的系统机械能守恒，动量不守恒

11.(2021·浙江象山中学月考)如图所示，质量为3m、半径为R的光滑半圆形槽静置于光滑水平面上，A、C为半圆形槽上对称等高的槽口上两点，B为半圆形槽的最低点．将一可视为质点，质量为m的小球从左侧槽口上A点自由释放，小球沿槽下滑的过程中，不计空气阻力，重力加速度为g，下列说法正确的是(　　)

A．小球和半圆形槽组成的系统机械能守恒、动量守恒

B．小球刚好能够到达半圆形槽右侧槽口上C点

C．半圆形槽速率的最大值为

D．半圆形槽相对于地面位移的最大值为R

12.(2021·四川宜宾市一诊)如图甲所示，在光滑水平面上的两个小球发生正碰．小球的质量分别为m1和m2.图乙为它们碰撞前后的x－t图象．已知m1＝0.1 kg.由此可以判断(　　)

A．碰前m2静止，m1向右运动 B．碰后m2和m1都向右运动

C．m2＝0.3 kg D．碰撞过程中系统损失了0.4 J的机械能

第Ⅱ卷(非选择题，共62分)

二、实验题(本题共2小题，共14分)

13.(2021·石家庄精英中学高三二调)(6分)某同学用如图所示的装置做“验证动量守恒定律”的实验，其操作步骤如下：

A．将操作台调为水平；

B．用细线将滑块A、B连接，滑块A、B紧靠在操作台边缘，使滑块A、B间的弹簧处于压缩状态；

C．剪断细线，滑块A、B均做平抛运动，记录滑块A、B的落地点M、N；

D．用刻度尺测出M、N距操作台边缘的水平距离x1、x2；

E．用刻度尺测出操作台台面距地面的高度h。

(1)上述步骤中，多余的步骤是______，缺少的步骤是____________________。

(2)如果动量守恒，需要满足的关系是______________(用测量量表示)。

14.(2020·湖北荆门市1月调考)某实验小组采用如图所示的实验装置验证动量守恒定律：在长木板上放置甲、乙两辆小车，长木板下垫有小木块用以平衡两小车受到的摩擦力，甲车的前端粘有橡皮泥，后端连着纸带，纸带穿过位于甲车后方的打点计时器的限位孔。某时刻接通打点计时器的电源，推动甲车使之先加速再匀速运动，与原来静止在前方的乙车相碰并粘在一起，然后两车继续做匀速直线运动。已知打点计时器的打点频率为50 Hz。

(1)现得到如图10所示的打点纸带，A为打点计时器打下的第一个点，测得各计数点间的距离分别为AB＝8.40 cm，BC＝10.50 cm，CD＝9.08 cm，DE＝6.95 cm，相邻两个计数点之间还有四个计时点，则应选__________段计算甲车碰前的速度，应选__________段计算甲车和乙车碰后的共同速度。(均选填“AB”“BC”“CD”或“DE”)

(2)用天平测得甲车及橡皮泥的总质量为m1＝0.40 kg，乙车的质量为m2＝0.20 kg，取甲、乙两车及橡皮泥为一个系统，由以上测量结果可求得碰前系统的总动量为________kg·m/s，碰后系统的总动量为________kg·m/s。

三、计算论述题(本题共4小题，共48分。解答时写出必要的文字说明和重要的演算步骤，只写出答案的不得分。有数值计算的题，答案中必须明确写出数值的单位)

15.(2021·江苏常州市一模)（10分）如图15所示，光滑水平面上，小球A、B分别以1.2 m/s、2.0 m/s的速率相向运动，碰撞后B球静止．已知碰撞时间为0.05 s，A、B的质量均为0.2 kg.求：

(1)碰撞后A球的速度大小；

(2)碰撞过程A对B平均作用力的大小．

16.(12分) (2021·福建龙岩高三上学期期末)如图所示，在光滑的水平冰面上放置一个光滑的曲面体，曲面体的右侧与冰面相切，一个坐在冰车上的小孩手扶一球静止在冰面上。已知小孩和冰车的总质量为m1＝40 kg，球的质量为m2＝10 kg，曲面体的质量为m3＝10 kg。某时刻小孩将球以v0＝4 m/s的水平速度向曲面体推出，推出后，球沿曲面体上升(球不会越过曲面体)。求：

(1)推出球后，小孩和冰车的速度大小v1；

(2)球在曲面体上升的最大高度h。

17．（12分）(2021·江苏通州、海门、启东高三上学期期末三县联考)如图甲所示的水平面上，B点左侧光滑、右侧粗糙，静止放置甲、乙两个可视为质点的小球，已知m甲＝2 kg，m乙＝4 kg。乙球与B点右侧水平面的动摩擦因数μ＝0.2。现给甲球一个水平向右的速度v1＝5 m/s，与乙球发生碰撞后被弹回，弹回的速度大小v1′＝1 m/s。

(1)试求发生碰撞后，乙球获得的速度大小；

(2)碰撞后，立即有一水平向右的拉力F作用在乙球上，F随时间变化的规律如图乙所示，试求3 s末乙球的速度大小。

18.（14分）(2021·四川乐山市第一次调查研究)如图所示，在光滑的水平面上有一足够长的质量M＝4 kg的长木板，在长木板右端有一质量m＝1 kg的小物块，长木板与小物块间的动摩擦因数μ＝0.2，开始时长木板与小物块均静止。现用F＝14 N的水平恒力向右拉长木板，经时间t＝1 s撤去水平恒力F，取g＝10 m/s2。求：

(1)小物块在长木板上发生相对滑动时，小物块加速度的大小；

(2)刚撤去F时，小物块离长木板右端的距离；

(3)撒去F后，系统损失的最大机械能ΔE。