高考物理真题选编：动量（解析版）.pdf

高考物理真题选编（解析版）动量一、单选题1.（2022.天津.高考真题）如图所示，边长为“的正方形铝框平放在光滑绝缘水平桌面上，桌面上有边界平行、宽为。且足够长的匀强磁场区域，磁场方向垂直于桌面，铝框依靠惯性滑过磁场区域，滑行过程中铝框平面始终与磁场垂直且一边与磁场边界平行，已知。匕，在滑入和滑出磁场区域的两个过程中（）aX X X：I I II J II:IX X X;bA.铝框所用时间相同 B.铝框上产生的热量相同C.铝框中的电流方向相同 D.安培力对铝框的冲量相同【答案】D【详解】A.铝框进入和离开磁场过程，磁通量变化，都会产生感应电流，受向左安培力而减速，完全在磁场中运动时磁通量不变做匀速运动；可知离开磁场过程的平均速度小于进入磁场过程的平均速度，所以离开磁场过程的时间大于进入磁场过程的时间，A错误；C.由楞次定律可知，铝框进入磁场过程磁通量增加，感应电流为逆时针方向；离开磁场过程磁通量减小，感应电流为顺时针方向，c 错误；D.铝框进入和离开磁场过程安培力对铝框的冲量为/安=-BlaNt又q7A E a A/Ar=Z =-Ar=Ba2R R&t RR得.B2a)3FD 正确;B.铝框进入和离开磁场过程，铝框均做减速运动，可知铝框进入磁场过程的速度一直大于铝框离开磁场过程的速度，根据安 R R可知铝框进入磁场过程受到的安培力一直大于铝框离开磁场过程受到的安培力，故铝框进入磁场过程克服安培力做的功大于铝框离开磁场过程克服安培力做的功，即铝框进入磁场过程产生的热量大于铝框离开磁场过程产生的热量，B 错误。故选D2.（2022重庆高考真题）在测试汽车的安全气囊对驾乘人员头部防护作用的实验中,某小组得到了假人头部所受安全气囊的作用力随时间变化的曲线（如图）。从碰撞开始到碰撞结束过程中，若假人头部只受到安全气囊的作用，则由曲线可知，假人头部（）A.速度的变化量等于曲线与横轴围成的面积B.动量大小先增大后减小C.动能变化正比于曲线与横轴围成的面积 D.加速度大小先增大后减小【答案】D【详解】A B.由题知假人的头部只受到安全气囊的作用，则 Fr 图像的面积即合外力的冲量，再根据动量定理可知Ef 图像的面积也是动量的变化量，且图线一宜在r轴的上方，由于头部有初动量，由图可知，动量变化越来越大，则动量的大小一直减小到再合假人头静止，动量变化最大，A B错误；试卷第2 页，共 30页c.根据动量与动能的关系有4=,而Ff图像的面积是动量的变化量，则动能的2m变化量与曲线与横轴围成的面积不成正比，c错误；D.由题知假人的头部只受到安全气囊的作用，则根据牛顿定律可知8尸，即假人头部的加速度先增大后减小，D正确。故选D。3.（2022北京高考真题）“雪如意”是我国首座国际标准跳台滑雪场地。跳台滑雪运动中，裁判员主要根据运动员在空中的飞行距离和动作姿态评分。运动员在进行跳台滑雪时大致经过四个阶段：助滑阶段，运动员两腿尽量深蹲，顺着助滑道的倾斜面下滑；起跳阶段，当进入起跳区时，运动员两腿猛蹬滑道快速伸直，同时上体向前伸展；飞行阶段，在空中运动员保持身体与雪板基本平行、两臂伸直贴放于身体两侧的姿态；着陆阶段，运动员落地时两腿屈膝，两臂左右平伸。下列说法正确的是（）A.助滑阶段，运动员深蹲是为了减小与滑道之间的摩擦力B.起跳阶段，运动员猛蹬滑道主要是为了增加向上的速度C.飞行阶段，运动员所采取的姿态是为了增加水平方向速度D.着陆阶段，运动员两腿屈膝是为了减少与地面的作用时间【答案】B【详解】A.助滑阶段，运动员深蹲是为了减小与空气之间的摩擦力，A错误;B.起跳阶段，运动员猛蹬滑道主要是通过增大滑道对人的作用力，根据动量定理可知,在相同时间内，为了增加向上的速度，B正确；C.飞行阶段，运动员所采取的姿态是为了减小水平方向的阻力，从而减小水平方向的加速度，C错误；D.着陆阶段，运动员两腿屈膝下蹲可以延长落地时间，根据动量定理可知，可以减少身体受到的平均冲击力，D错误。故选B。4.（2022北京 高考真题）质量为叫和，巧的两个物体在光滑水平面上正碰，其位置坐标x随时间f变化的图像如图所示 下列说法正确的是（）A.碰撞前吗的速率大于町的速率 B.碰撞后外的速率大于叫的速率C.碰撞后吗的动量大于町的动量 D.碰撞后，叫的动能小于町的动能【答案】C【详解】A.X T图像的斜率表示物体的速度，根据图像可知町碰前的速度大小为4，,，%=im/s=4m/s机2碰前速度为0,A错误；B.两物体正碰后，班 碰后的速度大小为V,=-4-m/，s =2cm/，s1 3-1相2碰后的速度大小为8-4v,=-m/s=2m/s2 3-1碰后两物体的速率相等，B错误;试卷第4页，共30页C.两小球碰撞过程中满足动量守恒定律，即=-7 V j+6 2 彩解得两物体质量的关系为7%=3叫根 据 动 量 的 表 达 式7 V可知碰后”4 的动量大于町的动量，C 正确；D.根 据 动 能 的 表 达 式 线 可 知 碰 后 性 的 动 能 大 于 期 的 动 能，D 错误。故选C。5.（2022 江苏 高考真题）上海光源通过电子-光子散射使光子能量增加，光子能量增加后（）A.频率减小 B.波长减小 C.动量减小 D.速度减小【答案】B【详解】A B.根据七=和可知光子的能量增加后，光子的频率增加，又根据V可知光子波长减小，故 A 错误，B 正确；C D.根据hP-2可知光子的动量增加；又因为光子质量不变，根据=根口可知光子速度增加，故 C 错误，D 错误。故选Bo6.（2022 海南高考真题）在冰上接力比赛时，甲推乙的作用力是E，乙对甲的作用力是 B，则这两个力（)A.大小相等，方向相反B.大小相等，方向相同C.月的冲量大于工的冲量 D.耳的冲量小于鸟的冲量【答案】A【详解】根据题意可知K 和 尸 2是相互作用力，根据牛顿第三定律可知F、和F2等大反向、具有同时性；根据冲量定义式/=用可知6 和 G 的冲量大小相等，方向相反。故选Ao7.(2022湖北统考高考真题)一质点做曲线运动，在前一段时间内速度大小由v 增大到 2%在随后的一段时间内速度大小由2y增大到5口。前后两段时间内，合外力对质点做功分别为W/和牝,合外力的冲量大小分别为/和 以 下列关系式一定成立的是()A.叱=3叱，12 /,C.叱=7叱，/2/,【答案】D【详解】根据动能定理可知W=/n(2v)2-m v2=mv222 2W-,=w(5v)2-w(2v)2=-mv22 2 2可得W2=lWt由于速度是矢量，具有方向，当初、末速度方向相同时，动量变化量最小，方向相反时，动量变化量最大，因此冲量的大小范围是mv/,3/?v3/nv I2 1 2mv=叫 +/77V3联立解得设中子和氮核碰撞后中子速度为，由动量守恒定律和能量守恒定律可得m v0=1 4 机彩+m vg mv1=；1 4 机；mv联立解得2f%可得K =%匕碰撞后氢核的动量为PH=mv,=mv0氮核的动量为2 8?%PN-14 加 彩 一 5可得PN PH碰撞后氢核的动能为二 1 ，1 2E.=mv：=mvnK 2 J 2 氮核的动能为门 1 1zl.2 2 8/n v()不 2 2 2 2 5可得%E%故 B 正确，ACD错误。故选B。试卷第8 页，共 30页9.（2022.山东.统考高考真题）我国多次成功使用“冷发射”技术发射长征十一号系列运载火箭。如图所示，发射仓内的高压气体先将火箭竖直向上推出，火箭速度接近零时再点火飞向太空。从火箭开始运动到点火的过程中（）A.火箭的加速度为零时，动能最大B.高压气体释放的能量全部转化为火箭的动能C.高压气体对火箭推力的冲量等于火箭动量的增加量D.高压气体的推力和空气阻力对火箭做功之和等于火箭动能的增加量【答案】A【详解】A.火箭从发射仓发射出来，受竖直向下的重力、竖直向下的空气阻力和竖直向上的高压气体的推力作用，且推力大小不断减小，刚开始向上的时候高压气体的推力大于向下的重力和空气阻力之和，故火箭向上做加速度减小的加速运动，当向上的高压气体的推力等于向下的重力和空气阻力之和时，火箭的加速度为零，速度最大，接着向上的高压气体的推力小于向下的重力和空气阻力之和时，火箭接着向上做加速度增大的减速运动，直至速度为零，故当火箭的加速度为零时，速度最大，动能最大，故 A 正确；B.根据能量守恒定律，可知高压气体释放的能量转化为火箭的动能、火箭的重力势能和内能，故 B 错误；C.根据动量定理，可知合力冲量等于火箭动量的增加量，故 C 错误：D.根据功能关系，可知高压气体的推力和空气阻力对火箭做功之和等于火箭机械能的增加量，故 D 错误。故选Ao10.（2021重庆高考真题）质量相同的甲、乙两小球（视为质点）以不同的初速度竖直上抛，某时刻两球发生正碰。图中实线和虚线分别表示甲、乙两球位置随时间变化的曲线，其中虚线关于/=彳左右对称，实线两个顶点的纵坐标相同，若小球运动中除碰撞外仅受重力，则（）A.，=0时刻，甲的速率大于乙的速率B.碰撞前后瞬间，乙的动量不变C.碰撞前后瞬间，甲的动能不变D.碰撞后甲的机械能大于乙的机械能【答案】C【详解】A.根据位移图像斜率表示速度可知，f=0时刻，甲的速率小于乙的速率，故A 错误；B C.根据甲乙两球位移图像可知，碰撞前后瞬间，两球交换速度，方向反向。根据题述，虚线（乙的位移图像）关于f 左右对称，所以碰撞前后瞬间，乙的动量大小不变，方向变化，甲的动能不变，故 B 错误C 正确；D.根据题述，实线两个顶点的纵坐标相同，可知碰撞后甲的机械能与乙的机械能相等，故 D 错误。故选Co试卷第10页，共 30页11.（2021.福建 统考高考真题）福建属于台风频发地区，各类户外设施建设都要考虑台风影响。已知10级台风的风速范围为24.5m/s28.4m/s,16级台风的风速范围为51.0m/s56.0m/So若台风迎面垂直吹向一固定的交通标志牌，则 16级台风对该交通标志牌的作用力大小约为10级台风的（）A.2 倍 B.4 倍 C.8 倍 D.16 倍【答案】B【详解】设空气的密度为Q，风迎面垂直吹向一固定的交通标志牌的横截面积为S,在时间，的空气质量为Am=pSv-t假定台风迎面垂直吹向一固定的交通标志牌的末速度变为零，对风由动量定理有-F-AZ=0-A/M V可得F=pSv210级台风的风速匕=ZSm/s,16级台风的风速匕a50m/s,则有故选B。12.（2021 湖北统考高考真题）抗日战争时期，我军缴获不少敌军武器武装自己，其中某轻机枪子弹弹头质量约8 g,出膛速度大小约750 m/s。某战士在使用该机枪连续射击1 分钟的过程中，机枪所受子弹的平均反冲力大小约1 2 N,则机枪在这1分钟内射出子弹的数量约为（）A.40 B.80 C.120 D.160【答案】C【分析】本题考查动量定理.【详解】设 1分钟内射出的子弹数量为，则对这 颗子弹由动量定理得Ft=nmv代入数据解得n=20故选C。13.（2021 北京 高考真题）如图所示，圆盘在水平面内以角速度。绕中心轴匀速转动,圆盘上距轴r 处的P 点有一质量为m的小物体随圆盘一起转动。某时刻圆盘突然停止转动，小物体由尸点滑至圆盘上的某点停止。下列说法正确的是（）A.圆盘停止转动前,小物体所受摩擦力的方向沿运动轨迹切线方向B.圆盘停止转动前,小物体运动一圈所受摩擦力的冲量大小为2worC.圆盘停止转动后,小物体沿圆盘半径方向运动D.圆盘停止转动后,小物体整个滑动过程所受摩擦力的冲量大小为，【答案】D【详解】A.圆盘停止转动前，小物体随圆盘一起转动，小物体所受摩擦力提供向心力,方向沿半径方向，故 A 错误;B.圆盘停止转动前，小物体所受摩擦力f =nirar根据动量定理得，小物体运动一圈所受摩擦力的冲量为I=mv-mv=0大小为0,故 B 错误;试卷第12页，共 30页C.圆盘停止转动后，小物体沿切线方向运动，故 c 错误；D.圆盘停止转动后，根据动量定理可知，小物体整个滑动过程所受摩擦力的冲量为=M =O-mv=-mrco大小为机5,故 D 正确。故选D。14.（2021.全国高考真题）如图，光滑水平地面上有一小车，一轻弹簧的一端与车厢的挡板相连，另一端与滑块相连，滑块与车厢的水平底板间有摩擦。用力向右推动车厢使弹簧压缩，撤去推力时滑块在车厢底板上有相对滑动。在地面参考系（可视为惯性系）中，从撤去推力开始，小车、弹簧和滑块组成的系统（）0000000口77777777/777777777777777777777777ZA.动量守恒，机械能守恒B.动量守恒，机械能不守恒C.动量不守恒，机械能守恒D.动量不守恒，机械能不守恒【答案】B【详解】因为滑块与车厢水平底板间有摩擦，且撤去推力后滑块在车厢底板上有相对滑动，即摩擦力做功，而水平地面是光滑的；以小车、弹簧和滑块组成的系统，根据动量守恒和机械能守恒的条件可知撤去推力后该系统动量守恒，机械能不守恒。故选Bo15.（2021 湖南高考真题）物体的运动状态可用位置x 和动量。描述，称为相，对应P-x图像中的一个点。物体运动状态的变化可用。-x 图像中的一条曲线来描述，称为相轨迹。假如一质点沿x 轴正方向做初速度为零的匀加速直线运动，则对应的相轨迹可能是()【答案】D【详解】质点沿x 轴正方向做初速度为零的匀加速直线运动，则有v2=2ax而动量为p=mv联立可得_ 2p=12ax=my/2a-动量P 关于x 为基函数，且x 0,故正确的相轨迹图像为D。故选D。16.（2021.浙江统考高考真题）在爆炸实验基地有一发射塔，发射塔正下方的水平地面上安装有声音记录仪。爆炸物自发射塔竖直向上发射，上升到空中最高点时炸裂成质量之比为2:1、初速度均沿水平方向的两个碎块。遥控器引爆瞬开始计时，在 5 s末和6s末先后记录到从空气中传来的碎块撞击地面的响声。已知声音在空气中的传播速度为试卷第14页，共 30页340m/s,忽略空气阻力。下列说法正确的是()A.两碎块的位移大小之比为1:2 B.爆炸物的爆炸点离地面高度为80mC.爆炸后质量大的碎块的初速度为68m/s D.爆炸后两碎块落地点之间的水平距离为 340m【答案】B【详解】A.爆炸时，水平方向，根据动量守恒定律可知码匕一牡丹=0因两块碎块落地时间相等，则班西m2x2=0则工1 _ 1“加12则两碎块的水平位移之比为1:2,而从爆炸开始抛出到落地的位移之比不等于1:2,选项A错误；B.设两碎片落地时间均为f,由题意可知(5-Qv _ 1(6-r)上 2解得t=4s爆炸物的爆炸点离地面高度为1 ,1 ,h=g f=xl0 x4m=80m2 2选 项B正确；C D.爆炸后质量大的碎块的水平位移X1=（5-4）x 340m=340m质量小的碎块的水平位移x2=（6-4）x 340m=680m爆炸后两碎块落地点之间的水平距离为340m+680m=1020m质量大的碎块的初速度为vl0=m/s=85m/s选项CD错误。故选B。二、多选题17.（2023浙江高考真题）下列说法正确的是（）A.利用电容传感器可制成麦克风B.物体受合外力越大，则动量变化越快C.利用红外传感器可制成商场的自动门D.牛顿运动定律不适用，则动量守恒定律也不适用【答案】ABC【详解】A.声音使振动膜片振动，改变两极板间距离，使声音信号转换成电信号，则可以利用电容传感器可制成麦克风，故 A 正确；B.由动量定理有Fy=Ap可得试卷第16页，共 30页包=反t a可知，物体受合外力越大，则动量变化越快，故 B 正确：C.人体可以向外界释放红外线，感应装置接收到红外线后，可以开门，则可以利用红外传感器可制成商场的自动门，故 c 正确；D.牛顿运动定律只适用于宏观低速问题，不适用于微观高速问题。而动量守恒定律既适用于低速宏观问题，也适用于高速微观问题，故 D 错误。故选ABC18.（2022 福建高考真题）我国霍尔推进器技术世界领先，其简化的工作原理如图所示。放电通道两端电极间存在一加速电场，该区域内有一与电场近似垂直的约束磁场（未画出）用于提高工作物质被电离的比例。工作时，工作物质猷气进入放电通道后被电离为敬离子，再经电场加速喷出，形成推力。某次测试中，放气被电离的比例为95%,澈离子喷射速度为1.6xl0m/s,推进器产生的推力为80mN。已知颔离子的比荷为7.3xl05C/k g；计算时，取抵离子的初速度为零，忽略磁场对离子的作用力及粒子之间的相互作用，则（）放 电 通 道”阳极 阴极A.敬离子的加速电压约为175VB.流离子的加速电压约为700VC.颔离子向外喷射形成的电流约为37AD.每秒进入放电通道的敬气质量约为5.3xl0Ykg【答案】AD【详解】A B.流离子经电场加速，根据动能定理有可得加速电压为qU=；疗-0v2U=-175V2(2)m故 A 正确，B 错误;D.在加时间内，有质量为加的简离子以速度v喷射而出，形成电流为/,由动量定理可得F Z=Amu 0进入放电通道的流气质量为人 被电离的比例为，则有联立解得2=,5.3 x 1 0%t r）v故 D 正确；C.在加 时间内，有电荷量为AQ的掠离子喷射出，则有联立解得故 C 错误。故选ADo19.（2022.重庆.高考真题）一物块在倾角为45。的固定斜面上受到方向与斜面平行、大小与摩擦力相等的拉力作用，由静止开始沿斜面向下做匀变速直线运动，物块与斜面间的动摩擦因数处处相同。若拉力沿斜面向下时，物块滑到底端的过程中重力和摩擦力对试卷第18页，共 30页物块做功随时间的变化分别如图曲线、所示，则（）A.物块与斜面间的动摩擦因数为变3B.当拉力沿斜面向上，重力做功为9 J时，物块动能为3JC.当拉力分别沿斜面向上和向下时，物块的加速度大小之比为1 :3D.当拉力分别沿斜面向上和向下时，物块滑到底端时的动量大小之比为1：血【答案】BC【详解】A.对物体受力分析可知，平行于斜面向下的拉力大小等于滑动摩擦力，有F=f =zg cos 45由牛顿第二定律可知，物体下滑的加速度为4=gsin45=孝 g则拉力沿斜面向下时，物块滑到底端的过程中重力和摩擦力对物块做功为WG sin45=r2W=-ping-cos 45 x a1t2=一/一一代入数据联立解得I/=-3故 A 错误；C.当拉力沿斜面向上，由牛顿第二定律有mg sin 45 F-f =ma2解得6R A。无a2=-g-2fjgcos45=g2o则拉力分别沿斜面向上和向下时，物块的加速度大小之比为&=La 3故 C 正确；B.当拉力沿斜面向上，重力做功为WG2=/gsin45-x合力做功为则其比值为3-1=gg交2也6则重力做功为9 J时，物块的动能即合外力做功为3 J,故 C 正确；D.当拉力分别沿斜面向上和向下时、物块滑到底端时的动量大小为P=inv=m/2ax则动量的大小之比为P H=1限 加 飞故 D 错误.故选BC试卷第20页，共 30页20.（2022 湖南统考高考真题）神舟十三号返回舱进入大气层一段时间后，逐一打开引导伞、减速伞、主伞，最后启动反冲装置，实现软着陆。某兴趣小组研究了减速伞打开后返回舱的运动情况，将其运动简化为竖直方向的直线运动，其 V T 图像如图所示。设该过程中，重力加速度不变，返回舱质量不变，下列说法正确的是（）A.在0 乙 时间内，返回舱重力的功率随时间减小B.在0 彳时间内，返回舱的加速度不变C.在a 弓时间内，返回舱的动量随时间减小D.在 时 间 内，返回舱的机械能不变【答案】AC【详解】A.重力的功率为P=mgv由图可知在0 7/时间内，返回舱的速度随时间减小，故重力的功率随时间减小，故 A正确；B.根据图像的斜率表示加速度可知在0 7/时间内返回舱的加速度减小，故 B 错误；C.在72时间内由图像可知返回舱的速度减小，故可知动量随时间减小。故 C 正确;D.在 Z2P时间内，由图像可知返回舱的速度不变，则动能不变，但由于返回舱高度下降，重力势能减小，故机械能减小，故 D 错误。故选AC。21.（2022全国统考高考真题）质量为1kg的物块在水平力产的作用下由静止开始在水平地面上做直线运动，F 与时间f 的关系如图所示。已知物块与地面间的动摩擦因数为0.2,重力加速度大小取g=10m/s2。则（）FN40-4I*t/s24A.4s时物块的动能为零B.6s时物块回到初始位置C.3s时物块的动量为12kg-m/sD.0 6s时间内产对物块所做的功为40J【答案】AD【详解】物块与地面间的摩擦力为/=7g=2NA C.对物块从0 3 s 内由动量定理可知 F-f）ti=mv3即（4-2）x 3=1 x v3得匕=6m/s3 s时物块的动量为p=mv3=6kg m/s试卷第22 页，共 30页设3 s后经过时间t物块的速度减为0,由动量定理可得-(F +f)t =0-m v3即-(4 +2)r =0-l x 6解得t=I s所以物块在4 s时速度减为0,则此时物块的动能也为0,故A正确，C错误;B.0 3 s物块发生的位移为x/,由动能定理可得(尸-/)为 欣即1,(4-2)X|=x l x 6 得X)=9 m3 s 4 s过程中，对物块由动能定理可得1,-F +f)x2=0-m v-即-(4 +2)x?0 x l x 6 得x2=3 m4 s 6 s物块开始反向运动，物块的加速度大小为a=2m/s2m发生的位移为玉=g x 2 x 2,m=4m tnBc.B 运动后，弹簧的最大形变量等于XD.5,S2=S3【答案】ABD【详解】A.由于在0 时间内，物体B 静止，则对B 受力分析有F&=F则墙对B 的冲量大小等于弹簧对B 的冲量大小，而弹簧既作用于B 也作用于A,则可将研究对象转为A,撤去F 后 A 只受弹力作用，则根据动量定理有l=mAVo(方向向右)则墙对B 的冲量与弹簧对A 的冲量大小相等、方向相同，A 正确；B.由“一工图可知。后弹簧被拉伸，在 f2时刻弹簧的拉伸量达到最大，根据牛顿第二定律有由图可知则mBmAB 正确；C.由图可得，时刻B 开始运动，此时A 速度为四,之后AB动量守恒，AB和弹簧整个系统能量守恒，则mAvo=mAvA+mAvB可得AB整体的动能不等于0,即弹簧的弹性势能会转化为A B 系统的动能，弹簧的形变量小于x,C 错误；D.由。一f 图可知“后 B 脱离墙壁，且弹簧被拉伸，在 时 间 内 AB组成的系统动量守恒，且在时刻弹簧的拉伸量达到最大，A、B 共速，由af 图像的面积为口,在/2时刻A B的速度分别为vA=St-S2,vB=S3A、B 共速，则S 1 S?=S3D 正确。故选ABD。试卷第30页，共 30页