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《备战2020年高考》专题08动量-19年高考真题和模拟题分项汇编物

发布时间:2019-09-03 03:19 来源:未知 编辑:admin

  《备战2020年高考》专题08动量-2019年高考真题和模拟题分项汇编物理(解析版)_高考_高中教育_教育专区。专题 08 动量 1.(2019·江苏卷)质量为M的小孩站在质量为m的滑板上,小孩和滑板均处于静止状态,忽略滑板与地面 间的摩擦.小孩沿水平方向跃离滑板,离开滑板时的速度大小为v,此时滑板的速度大

  专题 08 动量 1.(2019·江苏卷)质量为M的小孩站在质量为m的滑板上,小孩和滑板均处于静止状态,忽略滑板与地面 间的摩擦.小孩沿水平方向跃离滑板,离开滑板时的速度大小为v,此时滑板的速度大小为_________。 A. m v M B. M v m C. m v m? M D. M v m? M 【答案】B 【解析】设滑板的速度为 u ,小孩和滑板动量守恒得: 0 ? mu ? Mv ,解得: u ? M v ,故 B 正确。 m 2.(2019·新课标全国Ⅰ卷)最近,我国为“长征九号”研制的大推力新型火箭发动机联试成功,这标志着我 国重型运载火箭的研发取得突破性进展。若某次实验中该发动机向后喷射的气体速度约为3 km/s,产生 的推力约为4.8×106 N,则它在1 s时间内喷射的气体质量约为 A.1.6×102 kg B.1.6×103 kg C.1.6×105 kg D.1.6×106 kg 【答案】B 【解析】设该发动机在 t s 时间内,喷射出的气体质量为 m ,根据动量定理, Ft ? mv ,可知, 在 1s 内喷射出的气体质量 m0 ? m t ? F v ? 4.8 ?106 3000 kg ? 1.6?103 kg ,故本题选 B。 3.(2019·陕西省西安市高三第三次质量检测)如图所示,间距为 L 、电阻不计的足够长平行光滑金属导轨 水平放置,导轨左端有一阻值为 R 的电阻,一质量为 m 、电阻也为 R 的金属棒横跨在导轨上,棒与导 轨接触良好。整个装置处于竖直向上、磁感应强度为 B 的匀强磁场中,金属棒以初速度 v0 沿导轨向右运 动,在金属棒整个运动过程中,下列说法正确的是 A.金属棒 b 端电势比 a 端高 B.金属棒 ab 克服安培力做的功等于电阻 R 上产生的焦耳热 C.金属棒 ab 运动 的位移为 mv0R B 2 L2 D.金属棒 ab 运动的位移为 2mv0 R B2 L2 【答案】D 【解析】由右手定则可知,金属棒 ab 上电流的方向是 b ? a ,说明 b 端电势比 a 端低,A 错误;由能 1 量守恒知金属棒 ab 克服安培力做的功等于电阻 R 和金属棒上产生的焦耳热,B 错误;由动量定理 ?BIL?t ? 0 ? mv0 ,整个过程中感应电荷量 I ?t ? E 2R ?t ,又 E ? ?? ?t ? BLx ?x ,联立得 I ?t ? BLx 2R , 故金属棒的位移 x ? 2mv0 R B 2 L2 ,C 错误,D 正确。 4.(2019·安徽省阜阳市第三中学模拟)2019 年阜阳三中科学晚会中,科技制作社团表演了“震撼动量球” 实验。为感受碰撞过程中的力,在互动环节,表演者将球抛向观众,假设质量约为 3 kg 的超大气球以 2 m/s 速度竖直下落到手面,某观众双手上推,使气球以原速度大小竖直向上反弹,作用时间为 0.2 s。忽 略气球所受浮力及空气阻力,g=10 m/s2。则观众双手受的压力共计 A.30 N 【答案】C B.60 N C.90 N D.120 N 【解析】取竖直向下为正方向,对大气球由动量定理有: (mg ? F) ? ?t ? mv? ? mv ,代入数据解得: F ? 90 N ,故 C 正确。 5.(2019·山西省晋城市高三下学期第三次模拟)太空中的尘埃对飞船的碰撞会阻碍飞船的飞行,质量为 M 的飞船飞入太空尘埃密集区域时,需要开动引擎提供大小为 F 的平均推力才能维持飞船以恒定速度 v 匀 速飞行。已知尘埃与飞船碰撞后将完全黏附在飞船上,则在太空尘埃密集区域单位时间内黏附在飞船上 尘埃的质量为 A. M ? F v 【答案】D B. F ? M v C. M ? F v D. F v 【解析】设单位时间内黏附在飞船上尘埃的质量为 m。以单位时间内黏附在飞船上的尘埃为研究对象, 根据动量定理有:Ft=mv–0,其中 t=1 s,可得: m ? F ,D 正确。 v 6.(2019·福建省泉州市第五中学高三考前适应性考试)如图,橡皮条一端固定在 O? 点,另一端系着中心 有孔的小球,小球穿在固定的水平杆上,杆上 O 点在 O? 点正下方,橡皮条的自由长度等于 OO? 。将小 球拉至 A 点后无初速释放,小球开始运动,由于球与杆之间有摩擦,球向右运动的最远处为杆上 B 点。 在小球从 A 向 B 运动的过程中 2 A.在 O 点,小球的加速度为零 B.在 A、O 之间的某点,小球的动能最大 C.在 O、B 之间的某点,小球的动量最大 D.小球和橡皮条系统的机械能先减小后增大 【答案】B 【解析】在小球从 A 向 B 运动的过程中,受到重力、杆对小球的支持力、橡皮条对小球的拉力和杆对小 球的摩擦力,小球沿杆先做加速直线运动,再做减速直线运动;在 O 点橡皮条对小球无拉力,小球的合 力等于杆对小球的摩擦力,所以小球的加速度不为零;在 A 、O 之间的某点,橡皮条对小球的拉力的水 平方向的分力等于杆对小球的摩擦力,合力为等于零,小球的速度最大,小球的动能最大,根据动量定 义可知小球的动量最大;由于杆对小球的摩擦力做负功,所以小球和橡皮条系统的机械能一直减小,故 选项 B 正确,A、C、D 错误。 7.(2019·湖南省长沙市雅礼中学高三下学期一模)一质量为 m1 的物体以 v0 的初速度与另一质量为 m2 的 静止物体发生碰撞,其中 m2=km1,k1。碰撞可分为完全弹性碰撞、完全非弹性碰撞以及非弹性碰撞。 碰撞后两物体速度分别为 v1 和 v2。假设碰撞在一维上进行,且一个物体不可能穿过另一个物体。物体 1 撞后与碰撞前速度之比 r ? v1 的取值范围是 v0 A. 1? k ? r ? 1 1? k C. 0 ? r ? 2 1? k 【答案】B B. 1? k ? r ? 1 1? k 1? k D. 1 ? r ? 2 1? k 1? k 【解析】若发生弹性碰撞,则由动量守恒:m1v0=m1v1+m2v2;由能量关系: 1 2 m1v02 ? 1 2 m1v12 ? 1 2 m2v22 , 解得 v1 ? m1 ? m2 m1 ? m2 v0 ,则 v1 v0 ? 1?k 1? k ;若发生完全非弹性碰撞,则由动量守恒:m1v0=(m1+m2)v,解得 v1 ? v2 ? m1v0 m1 ? m2 ,则。 v1 v0 ?1 1? k 。故 1? k 1? k 1 ≤r≤ 1? k ,B 正确。 8.(2019·广东省汕尾市高三教学质量监测)将小球以初速度 v0 竖直向上抛出,所受空气阻力与速度大小 3 成正比,速度–时间图象如图所示。下落过程中小球一直加速,t2 时刻落回抛出点,下列说法正确的是 A.小球运动过程中加速度逐渐变小 B. t1 时刻小球加速度为零 C.小球上升过程和下降过程平均速度相等 D.小球从抛出到落回抛出点阻力的冲量为零 【答案】AD 【解析】由图知:小球的速度大小先减小后增大,而加速度一直减小,故 A 正确 ;根据 v–t 图象的斜 率等于加速度,t1 时刻图象切线,故 B 错误。由于空气阻力的存在, 小球的机械能不断减少,所以上升和下落经过同一点时上升的速度大于下落的速度,所以上升过程的平 均速度大于下落过程的平均速度,故 C 错误。球从抛出到落回抛出点阻力的冲量由图给条件可以确定其 值,故 D 正确。 9.(2019·辽宁省沈阳市高三三模)如图甲所示,物块 A、B 间拴接一个压缩后被锁定的轻弹簧,整个系统 静止放在光滑水平地面上,其中 A 物块最初与左侧固定的挡板相接触,B 物块质量为 4 kg。现解除对弹 簧的锁定,在 A 离开挡板后,B 物块的 v–t 图如图乙所示,则可知 A.物块 A 的质量为 4 kg B.运动过程中物块 A 的最大速度为 vm=4 m/s C.在物块 A 离开挡板前,系统动量守恒、机械能守恒 D.在物块 A 离开挡板后弹簧的最大弹性势能为 6 J 【答案】BD 【解析】A、弹簧伸长最长时弹力最大,B 的加速度最大,此时 A 和 B 共速,由图知,AB 共同速度为: v 共=2 m/s,A 刚离开墙时 B 的速度为:v0=3 m/s。在 A 离开挡板后,取向右为正方向,由动量守恒定律, 4 有: mBv0 ? (mA ? mB )v共 ,解得 mA=2 kg;故 A 错误。B、当弹簧第一次恢复原长时 A 的速度最大,由 mBv0 ? mAvA ? mBvB , 1 2 mB v02 ? 1 2 mAvA2 ? 1 2 mB vB2 ,解得 A 的最大速度 vA=4 m/s,故 B 正确。C、在 A 离 开挡板前,由于挡板对 A 有作用力,A、B 系统所受合外力不为零,所以系统动量不守恒;故 C 错误。 D、分析 A 离开挡板后 A、B 的运动过程,并结合图象数据可知,弹簧伸长到最长时 A、B 的共同速度为 v 共=2m/s,根据机械能守恒定律和动量守恒定律,有: mBv0 ? (mA ? mB )v共 , EP ? 1 2 mBv02 ? 1 2 (mA ? mB )v共2 ;联立解得弹簧的最大弹性势能 Ep=6J,故 D 正确。故选 BD。 10.(2019·湖南省怀化市高三模拟)如图所示,一平台到地面的高度为 h=0.45 m,质量为 M=0.3 kg 的木 块放在平台的右端,木块与不台间的动摩擦因数为 ? =0.2。地面上有一质量为 m=0.1 kg 的玩具青蛙距 不台右侧的水不距离为 x =1.2 m,旋紧发条后释放,让玩具青蛙斜向上跳起,当玩具青蛙到达木块的 位置时速度恰好沿水不方向,玩具青蛙立即抱住木块并和木块一起滑行。巳知木块和玩具青蛙均可视 为质点,玩具青蛙抱住木块过程时间极短,不计空气阻力,重力加速度 g=10 m/s2,则下列说法正确的 是 A.玩具青蛙在空中运动的时间为 0.3 s B.玩具青蛙在不台上运动的时间为 2 s C.玩具青蛙起跳时的速度大小为 3 m/s D.木块开始滑动时的速度大小为 1 m/s 【答案】AD 【解析】由 h ? 1 2 gt12 得玩具青蛙在空中运动的时间为 t1 ? 0.3 s ,A 项正确;玩具青蛙离开地面时的水 x 平速度和竖直速度分别为 xx ? t1 ? 4 m/s , vy ? gt1 ? 3 m / s ,玩具青蛙起跳时的速度大小为 v0 ? vx2 ? v 2 y ? 5 m / s ,C 项错误;由动量守恒定律得 mvx ? (M ? m)v ,解得木块开始滑动时的速度 大小为 v ? 1 m/s ,D 项正确;由动量定理得: ??(M ? m)gt2 ? 0 ? (M ? m)v ,解得玩具青蛙在平台 上运动的时间为 t2 ? 0.5 s ,B 项错误。 5 11.(2019·山东省淄博市高三三模)如图所示,左侧接有定值电阻 R 的光滑导轨处于垂直导轨平面向上的 匀强磁场中,磁感应强度为 B,导轨间距为 d。一质量为 m、阻值为 r 的金属棒在水平拉力 F 作用下由 静止开始运动,速度与位移始终满足 v ? kx ,棒与导轨接触良好,则在金属棒移动的过程中 A.通过 R 的电量与 x2 成正比 B.金属棒的动量对时间的变化率增大 C.拉力的冲量为 B2d 2 x ? kmx R?r D.电阻 R 上产生的焦耳热为 QR ? kRB2d 2 x 2(R ? r) 【答案】BC 【解析】通过 R 的电量 q ? It ? ?? R总 = Bdx R?r ? x ,可知选项 A 错误;设物体再 t1 时刻的速度为 v1,t2 ? ? 时刻的速度为 v2,因此有 v1 ? kx1 , v2 ? kx2 ,两式相减有 v2 ? v1 ? k x2 ? x1 ,等式两边同时除时间 则有 v2 ? v1 ? k ? x2 ? x1 ? ,即 a ?kv ,由 v=kx 可知导体棒的位移增大则速度增大,因此加速度也增大, t2 ? t1 t2 ? t1 棒做加速度增大的加速运动,合力增大,动量对时间的变化率即为合力,则金属棒的动量对时间的变 化率增大,故 B 正确;根据动量定理 I 冲–BIdt=mv,其中 q=It= Bdx ,v=kx,联立解得拉力的冲量为 R?r I冲 ? B2d 2x R?r ? kmx ,故 C 正确;根据功能关系可知 E 电=W 安, F安 ? BId ? B2d 2v R?r ? B2d 2kx R?r ? x, 1 B2d 2kx2 所以W安 ? 2 F安x ? 2?r ? R? ,根据功能关系可得电阻 R 上产生的焦耳热为 QR ? R R? r E电 ? kRB2d 2 x2 2?R ? r?2 ,故 D 错误。 12.(2019·天津市和平区高三三模)质量 m ? 0.1 kg 的小球以 v0 ? 10 m / s 的初速度沿水平方向抛出,小球 距离地面的高度是 h ? 5 m ( g ? 10 m / s2 ),下面说法正确的是 6 A.小球落地时速度大小是10 2m / s B.小球在落地时重力的瞬时功率为10 2W C.小球在空中运动过程中,任意相等时间内小球动能变化相等 D.小球在空中运动过程中,任意相等时间内小球动量变化相等 【答案】AD 【解析】A、根据 h ? 1 gt2 ,解得: t ? 2h ? 2?5 ? 1 s ,则小球落地时竖直方向的速度 2 g 10 vy ? gt ?10?1 ?10 m/s2 ,则小球落地时速度大小 v ? v02 ? vy2 ? 102 ?102 ? 10 2m/s ,故 A 正确; B、小球在落地时重力的瞬时功率 PG ? mgvy ? 0.1?10 ?10 ? 10W ,故 B 错误;C、由动能定理可得: mgh ? ?Ek ,由于物体在竖直方向上是自由落体运动,物体下落的速度越来越大,所以在相同的时间 内物体下降的高度也是越来越大,重力做的功越来越多,动能的变化量也是越来越大,故 C 错误;D、 由动量定理可得: mg?t ? m?v ,小球在空中运动过程中,任意相等时间内小球动量变化相等,故 D 正确。 13.(2019·湖北省武昌实验中学高三模拟)高楼高空抛物是非常危险的事。设质量为 M=1 kg 的小球从 20 m 楼上做自由落体运动落到地面,与水泥地面接触时间为 0.01 s,那么小球对地面的冲击力是小球重力的 倍数大约是 A.10 倍 B.20 倍 C.200 倍 D.2 000 倍 【答案】C 【解析】小球下落过程,由动能定理得: Mgh ? 1 Mv2 ? 0 ,解得: 2 v ? 2gh ? 2?10?20 m/s ? 20 m/s ,方向:竖直向下;以向下为正方向,由动量定理得: (Mg ? F )t ? 0 ? Mv2 ,解得: F ? 2 010 N ,由于 G ? 10 N ,故 C 正确。 14.(2019·山东省济南市高三第三次模拟)竖直放置的轻弹簧下端固定在地上,上端与质量为 m 的钢板连 接,钢板处于静止状态。一个质量也为 m 的物块从钢板正上方 h 处的 P 点自由落下,打在钢板上并与 钢板一起向下运动 x0 后到达最低点 Q。下列说法正确的是 7 A.物块与钢板碰后的速度为 2gh B.物块与钢板碰后的速度为 2gh 2 C.从 P 到 Q 的过程中,弹性势能的增加量为 mg (2 x0 ? h) 2 D.从 P 到 Q 的过程中,弹性势能的增加量为 mg(2x0+h) 【答案】BC 【解析】物体下落 h,由机械能守恒:mgh= 1 2 mv12;物体与钢板碰撞,则动量守恒: mv1 ? 2mv2 ,解得 v2 ? 1 2 v1 ? 2gh 2 ,选项 A 错误,B 正确;从碰撞到 Q 点,由能量关系可知:1 2 ? 2mv22 ? 2mgx0 ? EP , 则弹性势能的增加量为 EP ? mg(2x0 ? h) 2 ,选项 C 正确,D 错误。 8

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