2025年高二物理上學期“守恒思想”專項測試（動量、能量）一、單項選擇題（每題4分，共20分）關于動量守恒定律，下列說法正確的是（）A.系統(tǒng)動量守恒時，機械能一定守恒B.系統(tǒng)所受合外力為零時，系統(tǒng)動量一定守恒C.兩個物體碰撞過程中，若動能不守恒，則動量一定不守恒D.只要系統(tǒng)內存在摩擦力，動量就不可能守恒質量為m的小球以速度v與靜止的質量為M的木塊發(fā)生彈性碰撞，碰撞后小球的速度大小為（）A.(m-M)v/(m+M)B.(M-m)v/(m+M)C.2mv/(m+M)D.2Mv/(m+M)如圖所示，光滑水平面上有A、B兩物體，質量分別為m1和m2，中間用輕質彈簧連接?，F(xiàn)用水平力F推A，使系統(tǒng)處于靜止狀態(tài)。撤去外力F瞬間，A、B兩物體的加速度大小之比aA:aB為（）A.m1:m2B.m2:m1C.1:1D.無法確定質量為2kg的物體從距地面3m高處自由下落，與地面碰撞后反彈上升的最大高度為2m，碰撞過程中物體動量的變化量大小為（g取10m/s2，不計空氣阻力）（）A.2kg·m/sB.4kg·m/sC.10kg·m/sD.20kg·m/s下列過程中機械能守恒的是（）A.物體沿粗糙斜面勻速下滑B.起重機將貨物勻速吊起C.物體做平拋運動（不計空氣阻力）D.子彈射入木塊并留在木塊中二、多項選擇題（每題5分，共20分，選對但不全得3分，有錯選得0分）關于動量和動能，下列說法正確的是（）A.物體的動量發(fā)生變化，動能一定變化B.物體的動能發(fā)生變化，動量一定變化C.物體的動量大小不變，動能一定不變D.物體的動能不變，動量大小一定不變如圖所示，在光滑水平面上，質量為m的小球A以速度v0與靜止的質量為2m的小球B發(fā)生正碰，碰撞后A球的速度大小為v0/3，方向與原方向相反，則（）A.碰撞后B球的速度大小為2v0/3B.碰撞過程中A球動量的變化量大小為4mv0/3C.碰撞過程中系統(tǒng)損失的動能為mv02/3D.該碰撞為彈性碰撞質量為M的木塊靜止在光滑水平面上，一顆質量為m的子彈以速度v0射入木塊并留在其中。下列說法正確的是（）A.子彈和木塊組成的系統(tǒng)動量守恒B.子彈和木塊組成的系統(tǒng)機械能守恒C.木塊獲得的動能為m2v02/2(M+m)D.子彈克服阻力做的功等于系統(tǒng)損失的機械能物體在運動過程中，下列說法正確的是（）A.若物體的動量守恒，則其動能一定守恒B.若物體的動能守恒，則其動量一定守恒C.若合外力對物體做功為零，則其動能一定守恒D.若合外力對物體的沖量為零，則其動量一定守恒三、實驗題（共16分）某同學用如圖所示裝置驗證動量守恒定律。實驗步驟如下：①將斜槽固定在水平桌面上，調整末端切線水平；②讓小球A從斜槽上某一高度由靜止釋放，落在水平地面上的記錄紙上，重復多次，確定落點的平均位置P；③將小球B放在斜槽末端的支柱上，讓小球A從同一高度由靜止釋放，與小球B碰撞后，A、B分別落在記錄紙上，重復多次，確定落點的平均位置M、N；④用刻度尺測量各落點到斜槽末端的水平距離OM、OP、ON；⑤用天平測量小球A、B的質量mA、mB。（1）實驗中需要滿足的條件是（）（4分）A.斜槽必須光滑B.斜槽末端切線必須水平C.小球A的質量必須大于小球B的質量D.每次釋放小球A的位置必須相同（2）若動量守恒，則需要驗證的關系式為________________________（用測量量表示）。（4分）（3）若實驗中發(fā)現(xiàn)mA·OM+mB·ON>mA·OP，則可能的原因是________________________。（4分）（4）若小球A的質量為20g，小球B的質量為10g，OP=60cm，OM=20cm，ON=80cm，則碰撞前系統(tǒng)的總動量大小為________kg·m/s，碰撞后系統(tǒng)的總動量大小為________kg·m/s（重力加速度g取10m/s2，計算結果保留兩位有效數(shù)字）。（4分）四、計算題（共44分）（10分）質量為1kg的物體靜止在光滑水平面上，受到一個水平向右的恒力F=2N作用，經(jīng)過2s后，力F的方向突然變?yōu)樗较蜃?，大小不變，再?jīng)過2s后，物體的速度大小和方向如何？這4s內物體的位移大小是多少？（12分）如圖所示，質量為m=2kg的小球從半徑R=0.5m的光滑半圓軌道的最高點A由靜止釋放，滑至最低點B時與質量為M=3kg的靜止木塊發(fā)生彈性碰撞，木塊與水平地面間的動摩擦因數(shù)μ=0.2，重力加速度g取10m/s2。求：（1）小球滑至最低點B時的速度大小；（2）碰撞后木塊滑行的距離。（12分）質量為M=3kg的小車靜止在光滑水平面上，車的右端固定一輕質彈簧，彈簧的另一端與質量為m=1kg的物塊相連，物塊靜止在小車上的A點，A點到小車左端的距離為L=1m，物塊與小車間的動摩擦因數(shù)μ=0.2。現(xiàn)給物塊一個水平向左的初速度v0=4m/s，重力加速度g取10m/s2。求：（1）物塊向左運動的最大距離；（2）彈簧的最大彈性勢能；（3）物塊最終停在小車上的位置。（10分）如圖所示，光滑水平面上有A、B兩輛小車，質量分別為mA=2kg，mB=1kg，兩車之間用輕質彈簧相連。開始時彈簧處于壓縮狀態(tài)，用細線將兩車拴住，此時彈簧的彈性勢能Ep=6J。燒斷細線后，兩車在彈簧彈力作用下運動。求：（1）兩車分離時的速度大小vA、vB；（2）兩車分離過程中彈簧對B車的沖量大小。參考答案及評分標準一、單項選擇題B2.A3.B4.D5.C二、多項選擇題BD7.AB8.AC9.CD三、實驗題10.（1）BCD（4分）（2）mA·OP=mA·OM+mB·ON（4分）（3）斜槽末端切線不水平（或小球A釋放位置偏高）（4分）（4）0.024（2分），0.024（2分）四、計算題11.（10分）解：物體在前2s內做勻加速直線運動，加速度a1=F/m=2m/s22s末的速度v1=a1t1=4m/s，方向向右前2s內的位移x1=1/2a1t12=4m后2s內物體做勻減速直線運動，加速度a2=-F/m=-2m/s24s末的速度v2=v1+a2t2=0后2s內的位移x2=v1t2+1/2a2t22=4m所以4s末物體的速度為0，這4s內物體的位移大小x=x1+x2=8m12.（12分）解：（1）小球從A到B的過程中機械能守恒，有mg·2R=1/2mvB2解得vB=√(4gR)=√(4×10×0.5)=√20=2√5m/s≈4.47m/s（2）小球與木塊發(fā)生彈性碰撞，動量守恒，機械能守恒mvB=mvB'+Mv1/2mvB2=1/2mvB'2+1/2Mv2解得v=2mvB/(m+M)=2×2×2√5/(2+3)=8√5/5m/s≈3.58m/s木塊滑行過程中，由動能定理得-μMgs=0-1/2Mv2解得s=v2/(2μg)=(64×5/25)/(2×0.2×10)=64/20=3.2m13.（12分）解：（1）物塊向左運動過程中，由動能定理得-μmgx1=0-1/2mv02解得x1=v02/(2μg)=16/(2×0.2×10)=4m（2）物塊與小車組成的系統(tǒng)動量守恒，當兩者速度相等時，彈簧彈性勢能最大mv0=(M+m)v共解得v共=mv0/(M+m)=1×4/(3+1)=1m/s由能量守恒定律得1/2mv02=1/2(M+m)v共2+μmgL+Ep解得Ep=1/2×1×16-1/2×4×1-0.2×1×10×1=8-2-2=4J（3）設物塊最終停在小車上距A點右側x處，由動量守恒定律得mv0=(M+m)v'共解得v'共=1m/s（與（2）中相同）由能量守恒定律得1/2mv02=1/2(M+m)v'共2+μmg(L+x)解得x=Ep/(μmg)=4/(0.2×1×10)=2m所以物塊最終停在小車上距A點右側2m處，即距小車左端L+x=3m處14.（10分）解：（1）兩車分離過程中，動量守恒，機械能守恒0=mAvA+mBvBEp=1/2mAvA2+1/2mBvB2解得vA=√(2EpM)/(m(M+m))=√(2×6×1)/(2×(2+1))=√(12/6)=√2m/s≈1.41m/svB=√(2Epm)/(M(M+m))=√(2×6×2)/(1×(2+1))=√(24/3)=√8=2√2m/s≈2.83m/s（2）對B車，由動量定理得I=mBvB=1×2√2≈2.8N·s命題說明本試卷以動量守恒和能量守恒為核心，全面考查學生對守恒思想的理解和應用能力。試卷結構分為單項選擇題、多項選擇題、實驗題和計算題四個部分，總分100分，考試時間90分鐘。在知識點分布上，動量守恒定律的理解和應用占40%，能量守恒定律的理解和應用占30%，動量和能量的綜合應用占30%。試題難度分為容易題、中等題和難題，比例約為3:5:2，適合高二學生上學期的學習水平。在能力考查方面，注重考查學生的理解能力、推理能力、分析綜合能力和實驗能力。選擇題主要考查對基本概念和規(guī)律的理解，實驗題考查實驗操作和數(shù)據(jù)處理能力，計算題則重點考查綜合運用知識解決實際