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专题06 动量守恒定律 光学
4 大考点概览
考点01 动量定理
考点02 动量守恒定律
考点03 光的折射
考点04 全发射
一、单选题
1．（2026·广东·一模）图甲为沉井施工过程示意图，将井体放置在施工处，抓斗挖走井体内泥沙，井体受
自身重力和泥沙阻力的共同作用而竖直下沉。若井体从静止开始下沉到停在底部，加速度a 随时间t 的变
化如图乙，则（ ）
A．
时间内，井体所受合外力逐渐增大
B．
时间内，井体重力的瞬时功率减小
C．
时间内，井体克服阻力做功小于重力做功
D．
时间内，重力和泥沙阻力的冲量大小相等
2．中科院研制的电磁弹射实验装置能构建微重力实验环境，把“太空”搬到地面。实验装置像一个“大
电梯”，原理如图所示，在电磁弹射阶段，电磁弹射系统推动实验舱竖直向 上加速运动至A 位置，撤除
电磁作用。此后，实验舱做竖直上抛运动，到达最高点后返回A 位置，再经历一段减速运动后静止。已知
在上述过程中的某个阶段，忽略阻力，实验舱处于完全失重状态，这一阶段持续的时间为4s，实验舱的质
考点1
功和功率
量为500kg。取重力加速度
，下列说法正确的是（ ）
A．实验舱向下运动的过程始终处于失重状态
B．实验舱运动过程中距离A 位置的最大距离为40m
C．向上弹射阶段，电磁弹射系统对实验舱做功等于1×105J
D．向上弹射阶段，电磁弹射系统对实验舱的冲量大于
3．（2026·广东惠州·一模）如图所示，在第十五届全国运动会开幕式上，机器人手握相同锤子的锤柄，通
过对青铜句鑃（gōu diào）的不同位置进行轻重缓急的敲击，演奏了《彩云追月》。每次敲击完成后，机
器人手会迅速将锤子归位，使锤柄竖直静止，然后开始下一次敲击。下列说法正确的是（ ）
A．每一次敲击过程中，锤子的机械能守恒
B．每次与青铜句鑃作用前后，锤子的动量相同
C．每次锤柄竖直时，锤柄受到机器人手的摩擦力相同
D．敲击时，锤子对青铜句鑃的作用力大于青铜句鑃对锤子的作用力
4．（2026·广东汕头·一模）图所示为乒乓球火箭现象：将乒乓球放在装有水的水杯中，随水杯由静止下落
并与地面发生碰撞后，乒乓球会被弹射到很高的地方。在水杯撞击地面的极短时间内，杯中产生极大的等
效浮力，使乒乓球被加速射出。已知等效浮力给乒乓球的冲量为
，乒乓球质量为
，下落高度为
，当
地重力加速度为
，且
远远小于等效浮力，忽略空气阻力，下列说法正确的是（ ）
A．水杯落地时，乒乓球的速率为
B．脱离水面时，乒乓球的速率为
C．从开始下落到上升至最高点的过程中，乒乓球的动量变化大小为
D．从开始下落到上升至最高点的过程中，乒乓球重力的冲量大小为
5．（2026·广东肇庆·一模）如图所示，某滑雪场的传送带与水平面的夹角为θ，游客利用传送带运送器械。
已知器械质量为m，与传送带间的动摩擦因数为μ，重力加速度为g．在器械随传送带匀速上行的过程中，
下列说法正确的是（ ）
A．器械所受摩擦力的大小为
B．器械受到的摩擦力方向沿传送带向下
C．摩擦力对器械做负功
D．器械所受支持力的冲量为0
二、多选题
6．（2026·广东大湾区·联合考试）如图所示，质量为m 的物体从固定在地面上的粗糙斜面顶端由静止开始
匀加速下滑，斜面倾角为
，长度为s，物体下滑至底部速度大小为v，下列说法中正确的有（ ）
A．物体运动至斜面底部时，重力的瞬时功率为
B．该过程中重力的冲量大小为
C．物体下滑过程中，系统机械能守恒
D．物体下滑过程中，克服摩擦力做功为
7．（2026·广东深圳·一调）如图甲，质量为6kg 的小车静止在光滑水平面上，t＝0 时刻，木块从左端滑上
小车，木块和小车水平方向速度随时间变化的图像如图乙所示，g 取10
。下列说法正确的是（ ）
A．小车的长度为5m
B．小车上表面动摩擦因数为0.5
C．前2s 内产生的热量为15J
D．前2s 内摩擦力对小车的冲量大小为6N·s
8．（2026·广东·一模）如图所示，风洞实验室可以产生与水平方向成
的恒定风力。在风洞中A 点将一
个质量为
的小球以初速度
竖直向上抛出，经过时间
后小球运动到B 点。已知A、B 两点的竖直距
离
，重力加速度为
下列说法正确的有（ ）
A．恒定风力大小为
B．小球到达B 点时的速率为
C．从A 点到B 点的过程，风力对小球的冲量大小为
D．小球到达B 点时，风力的瞬时功率为
9．（2026·广州·一模）如图，某排球运动员练习垫球。每次在同一位置垫球后，排球离开手臂竖直向上运
动，上升h 后又落回原位置。排球的质量为m，上升和下降过程中，空气阻力大小恒为f，重力加速度为
g。
(1)排球从离开手臂到再次落回手臂的过程中，求：
i.排球在空中运动的时间；
ii.空气阻力的冲量大小和方向。
(2)若排球与手臂接触时间为Δt，且接触过程中空气阻力冲量可忽略，求手臂触球过程中，排球对手臂的平
均作用力大小。
10．（2026·湛江·一模）某弹射游戏装置如图所示，由以下部分依次平滑连接而成（竖直和水平轨道互不
影响）：光滑水平轨道
、半径为
的竖直光滑半圆轨道
、半径为
的竖直光滑半圆轨道
、
长度
的水平直轨道
、长度
且以恒定速率
顺时针转动的水平传送带
，以
及足够长的光滑水平轨道
。其中，
点为半圆轨道
的最高点。在光滑水平轨道
上，一轻弹
簧一端固定于墙壁，另一端与质量
的小滑块（可视为质点）接触但不连接。弹簧初始时在
点处于压缩锁定状态，弹性势能
。解除锁定后，小滑块被弹出，恰好能通过
点，之后依次滑经
轨道
和传送带
，最终冲上静置于轨道
上表面光滑的四分之一圆弧形物块
，其质量
，半径
。已知滑块与轨道
及传送带
之间的动摩擦因数均为
，重力
加速度
取
，空气阻力不计。
(1)求半圆轨道
的轨道半径
；
(2)求小滑块第一次向右滑过传送带的过程中，小滑块和传送带因摩擦产生的热量
；
(3)判断小滑块从
点滑上圆弧形物块
后是否能从
点冲出圆弧轨道。
一、单选题
1．（2026·广东梅州·一模）如图甲所示，在一台已调平的气垫导轨上放置了质量分别为
和
两个滑块
、
。气垫导轨两端安装了速度传感器并连接电脑进行数据处理。某次操作过程中记录下速度随时间
变化的图像如图乙所示。下列说法正确的是（ ）
A．两滑块发生的碰撞是非弹性碰撞
B．两滑块碰撞过程中动量不守恒
C．两滑块的质量之比
D．碰撞过程中两滑块所受冲量相同
2．（2026·广东珠海&惠州&深圳·调研）如图，在倾角为
的固定光滑斜面上，有一用绳子拴着的长木板，
木板上站着一只猫。已知猫的质量是木板的质量的2 倍。当绳子突然断开时，猫立即沿着板向上跑，以保
持其相对斜面的位置不变，重力加速度为
，在猫奔跑但没有离开木板的过程中（ ）
考点2
动量守恒定律
A．猫对木板的摩擦力沿斜面向上
B．猫和木板组成的系统动量守恒
C．木板对猫做正功
D．木板的加速度为
3．（2026·广东清远·一模）弹棋是中国古代棋类游戏，晋人徐广《弹棋经》曰，“二人对局，黑白各六枚，
先列棋相当，下呼上击之”。弹射过程简化如下：在水平桌面上放置两个质量、大小、材料都相同的棋子，
其中A 为黑棋、B 为白棋（均可视为质点），将黑棋A 从左侧以某一初速度快速弹出，两棋子发生正碰
（碰撞时间极短），测得两棋子从碰后到停止滑行的距离分别为
、L，下列说法正确的是（ ）
A．两棋子发生的是弹性碰撞
B．碰撞过程中A、B 两棋子所受冲量大小之比为1：2
C．碰后瞬间A、B 两棋子的动量大小之比为1：2
D．碰撞过程损失的机械能与碰撞前瞬间A 棋子的动能之比为1：4
4．（2026·广东省湛江市部分高中·一模）一半径为R 的光滑瓷碗静止在水平桌面上，在球心等高处紧贴着
碗壁无初速度静止释放一个质量相等的小铁球，瓷碗始终在水平桌面上。下列说法正确的是（ ）
A．小球第一次回到初始位置时，瓷碗的路程大小为2R
B．小球第一次下降到瓷碗最低点时，对碗底的压力与受重力大小相等
C．若半径R 足够大，小球在运动过程中可能脱离瓷碗
D．小球相邻两次达到最高点的时间小于
二、多选题
5．（2025·广东深圳·模拟）如图甲所示，光滑水平面上有大小相同的小球A 和B 靠在一起，小球A 与轻绳
组成单摆，小球B 与轻弹簧组成的弹簧振子，刚开始小球A 和B 均处于静止状态。现将小球A 向左拉开一
个较小角度（小于5°）并
时由静止释放，经最低点时与小球B 发生碰撞，碰撞时间可忽略不计，此后
小球B 运动的
图像如图乙所示。以最低点为零势能面，小球A 与B 第一次碰撞后A 球速度恰好为零，
已知小球B 的质量为m，重力加速度为g，不计空气阻力，下列说法正确的有（ ）
A．弹簧振子的周期等于
B．单摆的摆长等于
C．A 球释放的高度为
D．A 球运动的最大速率为
6．（2026·深圳&多校·一模）如图甲所示，曲面为四分之一圆弧、质量为M 的滑块静止在光滑水平地面上，
一光滑小球以某一速度水平冲上滑块的圆弧面，且没有从滑块上端冲出去，若测得在水平方向上小球与滑
块的速度大小分别为v1、v2，根据测量数据在坐标轴画出一条直线，图像如图乙所示，重力加速度为g，不
考虑任何阻力，则下列说法不正确的是（ ）
A．小球的质量为
B．小球运动到最高点时的速度为
C．小球能够上升的最大高度为
D．若a < b，小球在与圆弧滑块分离后向左做平抛运动
三、多选题
7．（2026·广东梅州·一模）全自动快递分拣机器人系统在分拣处将包裹放在静止机器人的水平托盘上后，
机器人可将包裹自动送至指定投递口停住，然后翻转托盘使托盘倾角缓慢增大，直至包裹滑下，如图甲所
示。分拣机器人A 把质量为
的包裹从分拣处运至相距
的投递口处，
投递完包裹后返回分
拣处途中由于发生故障自动切断电源之后以
的速度与静止的机器人
发生弹性碰撞，如图乙所示。
已知
、
质量均为
，机器人运行允许的最大加速度
，运行最大速度
。机器
人运行过程中受到阻力为重力的
倍。包裹与水平托盘的动摩擦因数为
，包裹受的最大静摩擦
力近似等于滑动摩擦力，重力加速度
取
。求：
(1)在投递口处包裹刚开始下滑时托盘倾角
的大小；
(2)A 从分拣处运行至投递口所需的最短时间；
(3)B 碰后滑行的最大距离。
8．（2026·广东·一模）如图为货物“绿色”传输的示意图。工人将货物甲从倾斜轨道AB 的顶端静止释放，
货物甲无机械能损失地滑上静止在水平面上的节能反弹车，货物甲运动到反弹车的最右端时恰好与反弹车
共速，此时反弹车与吸能反弹装置碰撞，货物甲滑上水平工作台，并与静止在C 点的货物乙发生弹性正碰，
碰撞后货物乙最终停在D 点，而反弹车经碰撞后反弹，恰好能返回B 点。已知轨道AB 的距离
、
倾角
，反弹车右端与反弹装置的距离
，工作台C、D 间的距离
，货物与轨道
AB、工作台的动摩擦因数
，反弹车与地面的摩擦力为反弹车对地面压力的0.1 倍，货物甲、乙是可
以看成质点的相同货物，不计空气阻力，重力加速度
取
，
，
，求：
(1)货物甲在B 点的速度大小；
(2)反弹车与吸能反弹装置碰撞后的动能与碰撞前的动能比值
；
(3)货物甲的质量与反弹车的质量比值
。
19．（2026·广东珠海&惠州&深圳·调研）如图所示，与水平方向成
角的足够长绝缘固定斜面底端
点固定一块与斜面垂直的挡板，整个空间存在平行斜面向下的匀强电场，场强大小
。斜面上一个
质量为
的不带电绝缘滑块静止在距离斜面底端
的
点，滑块与斜面间的动摩擦因数
。
将一个质量为
带电量为
的光滑小球从斜面
点上方
处的
点由静止释放，小球向下运动，与滑块发
生弹性碰撞，碰撞时间极短，碰撞过程中无电荷转移。滑块碰挡板后立刻静止在挡板处。已知重力加速度
为
，
，
，滑块与小球均视为质点。求：
(1)若
，求小球与滑块发生第一次碰撞后两者的速度；
(2)若
，求小球与滑块发生第二次碰撞前（滑块未碰挡板）小球与滑块之间的最大距离；
(3)试分析小球与滑块在第一次碰撞与第二次碰撞之间的运动过程中，小球电势能的变化量。
一、单选题
1．（2026·广东深圳·一调）如下图所示，一束由红、蓝色光组成的复合光，以入射角θ 从侧面射入均匀透
明的长方体玻璃砖，在玻璃内色散成a、b 两束，在玻璃砖上表面刚好没有光线射出。已知红光的折射率
小于蓝光的折射率，则（ ）
A．b 为红色光束
B．全反射临界角
C．玻璃对红光的折射率
D．若缓慢增大θ，蓝光先从上表面射出
2．（2026·广州·一模）如图是一束太阳光射向球形雨滴表面后发生折射的示意图，其中a、b 是两种单色
光。不考虑光在雨滴内的反射，下列说法正确的是（ ）
A．雨滴对a 光的折射率小于对b 光的折射率
B．a 光的光子能量大于b 光的光子能量
C．a 光和b 光在雨滴中传播速度相同
D．a 光和b 光在雨滴中的波长相同
3．（2026·广东·一模）如图所示为一束太阳光从空气射到六棱柱玻璃横截面时的光路图，图中标出了折射
出的红色光和紫色光。下列说法正确的是（ ）
考点3
光的折射
A．逐渐增大太阳光的入射角，红色光首先发生全反射
B．在六棱柱玻璃中，红色光的速度比紫色光的速度大
C．红色光和紫色光从玻璃射入空气后，频率都变大
D．用同一装置做双缝干涉实验，红色光的条纹间距比紫色光的条纹间距小
4．（2025·广东茂名·一模）负折射率材料近年备受关注，如图甲所示，当光从空气射入负折射率材料时，
折射角小于入射角，折射光线和入射光线分布在法线的同侧。如图乙所示，若一束入射光线从空气中以一
定夹角倾斜射入一负折射率材料，则出射光线最接近图乙中的（ ）
A．1
B．2
C．3
D．4
5．（2026·广东省湛江市部分高中·一模）玉璧象征着古人“天圆地方”的朴素宇宙观。实验小组以密度均
匀的同心圆玉璧为实验材料，探究其折射率与相关角度的定量关系，实验过程得到右图所示的示意图，其
中极细光束自空气从O 点入射，轨迹恰好与半径为3R 的内圆相切，并从P 点出射。下列说法正确的是（
）
A．增大入射角θ，光可能在O 点发生全反射
B．换用波长更大的光进行实验，光在玉璧中的传播时间一定小于
C．减小入射角θ，光在传播过程中不可能发生全反射
D．从P 点出射的光的光强与从O 点入射的光的光强一定相等
6．（2025·广东惠州·二调）巴西科学家莫泽将漂白剂滴入装满水的透明水瓶里，制成可用于白天室内照明
的莫泽灯，原理图如图（a）。为方便研究，将水瓶简化成高、直径为
的圆柱体，如图（b）所示，
、
、
、
为通过中轴线纵截面图的四个顶点，有一束红光从
点射入，若经瓶身侧边
折射后从
中
点射出。已知红光与
边的夹角为
，光在空气中的速度为，忽略塑料瓶对光的折射。下列说法正确的
是（ ）
A．红光通过瓶子的时间为
B．由题目条件可以求出瓶内溶液对红光的折射率
C．根据对称性，红光射出水瓶时与
的夹角为
D．若仅将红光换成紫光，可能在AB 边发生全反射
二、多选题
7．（2026·广东梅州·一模）霓是大气中经常跟虹同时出现的一种光学现象，由太阳光经过水珠的折射和反
射形成。如图所示为其简化示意图，自然光（白光）进入水珠后被散射为各种色光，其中
、
是两种不
同频率的单色光，下列说法正确的是（ ）
A．霓是由光线经过2 次折射和1 次全反射形成
B．
光的频率小于
光的频率
C．遇到障碍物时，
光更容易产生明显的衍射现象
D．若
光能使某金属发生光电效应，则
光也能使该金属发生光电效应
8．（2025·广东江门·一模）如图是半径为
的均质透明水晶球的一个截面圆，O 为圆心，
是截面圆的
直径。单色细光束从
点平行于直径
射入水晶球，恰好从
点射出，已知
与直径
的夹角为
，
光在真空中的传播速度为，下列说法正确的是（ ）
A．光在
处入射角为
B．水晶球的折射率为
C．光在水晶球中的传播速率为
D．光在水晶球中的传播时间为
9．（2026·湛江·一模）某科研团队正在研发一种基于圆柱形光纤的高精度激光传感器。如图所示，该传感
器核心部件为一横截面半径为
的玻璃半圆柱体（
为圆心），用于引导和聚焦激光束。一束激光从空气
射向玻璃半圆柱体，其左侧入射点
处的光线垂直于直径
方向。光线在玻璃内经
面一次反射后，从
半圆柱体的最高点
射出，出射方向与
成
角，且与
共线。已知激光在真空中的速度为，不考
虑
面的透射光线。求：
(1)该玻璃半圆柱体对激光的折射率
；
(2)激光从
点射入到从
点射出，在玻璃半圆柱体中运动的时间。
一、单选题
1．（2025·广东广州·一模）潜水员在潜水时偶然会观察到上方坑洞里存在着明亮的“反光”，这是因为坑
考点4
功能关系
洞里存在空气，光在水面发生了全反射。如图，a 处光源发出沿ab 方向的光在b 点恰好发生全反射，被c
处的潜水员观察到。若水的折射率为n，光线与水面的夹角为θ，则（ ）
A．
B．
C．
D．
2．（2025·广东·联考）甲、乙两种单色光分别经同一单缝得到的衍射图样如图甲、乙所示。图丙中有一半
圆玻璃砖，O 是圆心，MN 是法线，PQ 是足够长的光屏。甲光以入射角i 由玻璃砖内部射向O 点，折射角
为r。下列说法正确的是（ ）
A．甲光在玻璃砖中的折射率为
B．乙光的频率小于甲光的频率
C．乙光以入射角i 入射时，PQ 上可能接收不到乙光
D．若绕O 点逆时针旋转玻璃砖，PQ 上一定能接收到甲光
3．（2025·广东省大湾区·10 月联合模拟）某同学利用半圆形玻璃砖进行实验，两单色光I 和Ⅱ分别沿半径
方向由空气射入半圆形玻璃砖，出射光合成一束复色光c，已知两光与法线间的夹角分别为
和
，其
出射光都是由圆心O 点沿
方向射出，下列说法正确的是（ ）
A．Ⅱ光与I 光在玻璃砖中的传播时间之比为
B．Ⅱ光与I 光在玻璃砖中的折射率之比为
C．Ⅱ光与I 光在玻璃砖中传播速度大小的比为
D．Ⅱ光与I 光由该玻璃砖射向真空发生全反射时的临界角之比为
4．（2026·广东·一模）断层成像是重要的医学成像方法。如图，光源发出的光，被分光器分成甲、乙两束
光。甲经过参考臂反射，乙经过样品某一深度反射，两束反射光在分光器下表面发生叠加后，射入探测器，
测出其光强变化，即可构建断层图像。两束反射光叠加发生的是（ ）
A．干涉现象
B．衍射现象
C．偏振现象
D．色散现象
5．（2025·广东汕头·一模）如图，渔民弯腰捕鱼时，发现湖面上有一片圆形浮萍，眼睛在
点处恰好通过
浮萍边缘
点看到湖底
点处有一条鱼。
点离水面高度为
，离
点水平距离为
，湖水
深度
。鱼受到惊吓后躲在浮萍中心的正下方湖底处，渔民无论在湖面上哪个角度都没有发现鱼的
踪影，已知湖水的折射率
。求：
(1)B 距离
点的水平距离
；
(2)浮萍的最小半径
。
