2018-2022高考物理真題按知識點分類匯編11-動量定理（含解析）

五年2018-2022高考物理真題按知識點分類匯編11-動量定

理（含解析）

一、單選題

1.（2022.山東.統(tǒng)考高考真題）我國多次成功使用“冷發(fā)射”技術發(fā)射長征十一號系列運

載火箭。如圖所示，發(fā)射倉內的高壓氣體先將火箭豎直向上推出，火箭速度接近零時再

點火飛向太空。從火箭開始運動到點火的過程中（）

A.火箭的加速度為零時，動能最大

B.高壓氣體釋放的能量全部轉化為火箭的動能

C.高壓氣體對火箭推力的沖量等于火箭動量的增加量

D.高壓氣體的推力和空氣阻力對火箭做功之和等于火箭動能的增加量

2.（2022.湖北.高考真題）一質點做曲線運動，在前一段時間內速度大小由v增大到2次

在隨后的一段時間內速度大小由2V增大到前后兩段時間內，合外力對質點做功分

別為W/和牝，合外力的沖量大小分別為//和5下列關系式一定成立的是（）

A.叱=3叱，12<3/,B.叱=3叱，/2>/,

C.叱=7嵋，/2<3/,D.嗎=7叱，/2>/,

3.（2022.重慶.高考真題）在測試汽車的安全氣囊對駕乘人員頭部防護作用的實驗中，

某小組得到了假人頭部所受安全氣囊的作用力隨時間變化的曲線（如圖）。從碰撞開始

到碰撞結束過程中，若假人頭部只受到安全氣囊的作用，則由曲線可知，假人頭部（）

IF/N

O〃ms

A.速度的變化量等于曲線與橫軸圍成的面積B.動量大小先增大后減小

C.動能變化正比于曲線與橫軸圍成的面積D.加速度大小先增大后減小

4.（2022?北京?高考真題）“雪如意”是我國首座國際標準跳臺滑雪場地。跳臺滑雪運動

中，裁判員主要根據(jù)運動員在空中的飛行距離和動作姿態(tài)評分。運動員在進行跳臺滑雪

時大致經過四個階段：①助滑階段，運動員兩腿盡量深蹲，順著助滑道的傾斜面下滑；

②起跳階段，當進入起跳區(qū)時，運動員兩腿猛蹬滑道快速伸直，同時上體向前伸展；③

飛行階段，在空中運動員保持身體與雪板基本平行、兩臂伸直貼放于身體兩側的姿態(tài)；

④著陸階段，運動員落地時兩腿屈膝，兩臂左右平伸。下列說法正確的是（）

A.助滑階段，運動員深蹲是為了減小與滑道之間的摩擦力

B.起跳階段，運動員猛蹬滑道主要是為了增加向上的速度

C.飛行階段，運動員所采取的姿態(tài)是為了增加水平方向速度

D.著陸階段，運動員兩腿屈膝是為了減少與地面的作用時間

5.（2022.江蘇?高考真題）上海光源通過電子-光子散射使光子能量增加，光子能量增加

后（）

A.頻率減小B.波長減小C.動量減小D.速度減小

6.（2021.湖南.高考真題）物體的運動狀態(tài)可用位置x和動量。描述，稱為相，對應P-x

圖像中的一個點。物體運動狀態(tài)的變化可用P-x圖像中的一條曲線來描述，稱為相軌

跡。假如一質點沿x軸正方向做初速度為零的勻加速直線運動，則對應的相軌跡可能是

試卷第2頁，共18頁

7.（2021.重慶?高考真題）質量相同的甲、乙兩小球（視為質點）以不同的初速度豎直

上拋，某時刻兩球發(fā)生正碰。圖中實線和虛線分別表示甲、乙兩球位置隨時間變化的曲

線，其中虛線關于/=%左右對稱，實線兩個頂點的縱坐標相同，若小球運動中除碰撞外

僅受重力，則（）

A.f=0時刻，甲的速率大于乙的速率

B.碰撞前后瞬間，乙的動量不變

C.碰撞前后瞬間，甲的動能不變

D.碰撞后甲的機械能大于乙的機械能

8.（2021?北京.高考真題）如圖所示，圓盤在水平面內以角速度。繞中心軸勻速轉動，

圓盤上距軸廠處的P點有一質量為的小物體隨圓盤一起轉動。某時刻圓盤突然停止轉

動，小物體由P點滑至圓盤上的某點停止。下列說法正確的是（）

A.圓盤停止轉動前，小物體所受摩擦力的方向沿運動軌跡切線方向

B.圓盤停止轉動前，小物體運動一圈所受摩擦力的沖量大小為2機0r

C.圓盤停止轉動后，小物體沿圓盤半徑方向運動

D.圓盤停止轉動后，小物體整個滑動過程所受摩擦力的沖量大小為

9.（2021?湖北?統(tǒng)考高考真題）抗日戰(zhàn)爭時期，我軍繳獲不少敵軍武器武裝自己，其中

某輕機槍子彈彈頭質量約8g,出膛速度大小約750m/s。某戰(zhàn)士在使用該機槍連續(xù)射擊

1分鐘的過程中，機槍所受子彈的平均反沖力大小約12N,則機槍在這1分鐘內射出子

彈的數(shù)量約為（）

A.40B.80C.120D.160

10.（2021?福建?統(tǒng)考高考真題）福建屬于臺風頻發(fā)地區(qū)，各類戶外設施建設都要考慮臺

風影響。已知10級臺風的風速范圍為24.5m/s~28.4m/s,16級臺風的風速范圍為

51.0m/s~56.0m/so若臺風迎面垂直吹向一固定的交通標志牌，則16級臺風對該交通

標志牌的作用力大小約為10級臺風的（）

A.2倍B.4倍C.8倍D.16倍

11.（2020.全國.統(tǒng)考高考真題）行駛中的汽車如果發(fā)生劇烈碰撞，車內的安全氣囊會被

彈出并瞬間充滿氣體。若碰撞后汽車的速度在很短時間內減小為零，關于安全氣囊在此

過程中的作用，下列說法正確的是（）

A.增加了司機單位面積的受力大小

B.減少了碰撞前后司機動量的變化量

C.將司機的動能全部轉換成汽車的動能

D.延長了司機的受力時間并增大了司機的受力面積

12.（2020?海南?統(tǒng)考高考真題）太空探測器常裝配離子發(fā)動機，其基本原理是將被電離

的原子從發(fā)動機尾部高速噴出，從而為探測器提供推力，若某探測器質量為490kg,離

子以30km/s的速率（遠大于探測器的飛行速率）向后噴出，流量為3.0x10-3g/s,則探

測器獲得的平均推力大小為（）

A.1.47NB.0.147NC.0.09ND.0.009N

13.（2018?全國?高考真題）高空墜物極易對行人造成傷害.若一個50g的雞蛋從一居

民樓的25層墜下，與地面的撞擊時間約為2ms,則該雞蛋對地面產生的沖擊力約為（）

A.IONB.102NC.103ND.104N

14.（2019?全國?高考真題）最近，我國為“長征九號”研制的大推力新型火箭發(fā)動機聯(lián)試

成功，這標志著我國重型運載火箭的研發(fā)取得突破性進展.若某次實驗中該發(fā)動機向后

噴射的氣體速度約為3km/s,產生的推力約為4.8x106N,則它在1s時間內噴射的氣體

質量約為

A.1.6xl02kgB.1.6x1034C.1.6xl05kgD.1.6xl06kg

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15.（2018.全國.高考真題）高鐵列車在啟動階段的運動可看作初速度為零的勻加速直線

運動.在啟動階段，列車的動能（）

A.與它所經歷的時間成正比

B.與它的位移成正比

C.與它的速度成正比

D.與它的動量成正比

16.（2019?浙江?高考真題）20世紀人類最偉大的創(chuàng)舉之一是開拓了太空的全新領域.現(xiàn)

有一艘遠離星球在太空中直線飛行的宇宙飛船，為了測量自身質量，啟動推進器，測出

飛船在短時間加內速度的改變?yōu)?丫，和飛船受到的推力F（其它星球對它的引力可忽

略）.飛船在某次航行中，當它飛近一個孤立的星球時，飛船能以速度v,在離星球的

較高軌道上繞星球做周期為T的勻速圓周運動.已知星球的半徑為R,引力常量用G表

示.則宇宙飛船和星球的質量分別是（）

二、多選題

17.（2022?全國?統(tǒng)考高考真題）質量為1kg的物塊在水平力廠的作用下由靜止開始在水

平地面上做直線運動，尸與時間，的關系如圖所示。已知物塊與地面間的動摩擦因數(shù)為

0.2,重力加速度大小取g=10m/s2。則（）

I*t/s

024

-4

A.4s時物塊的動能為零

B.6s時物塊回到初始位置

C.3s時物塊的動量為12kg?m/s

D.0~6s時間內F對物塊所做的功為40J

18.（2022?湖南?統(tǒng)考高考真題）神舟十三號返回艙進入大氣層一段時間后，逐一打開引

導傘、減速傘、主傘，最后啟動反沖裝置，實現(xiàn)軟著陸。某興趣小組研究了減速傘打開

后返回艙的運動情況，將其運動簡化為豎直方向的直線運動，其VT圖像如圖所示。設

該過程中，重力加速度不變，返回艙質量不變，下列說法正確的是（）

A.在0~彳時間內，返回艙重力的功率隨時間減小

B.在0~4時間內，返回艙的加速度不變

C.在彳~弓時間內，返回艙的動量隨時間減小

D.在4時間內，返回艙的機械能不變

19.（2022?重慶?高考真題）一物塊在傾角為45。的固定斜面上受到方向與斜面平行、大

小與摩擦力相等的拉力作用，由靜止開始沿斜面向下做勻變速直線運動，物塊與斜面間

的動摩擦因數(shù)處處相同。若拉力沿斜面向下時，物塊滑到底端的過程中重力和摩擦力對

物塊做功隨時間的變化分別如圖曲線①、②所示，則（）

A.物塊與斜面間的動摩擦因數(shù)為立

3

B.當拉力沿斜面向上，重力做功為9J時，物塊動能為3J

C.當拉力分別沿斜面向上和向下時，物塊的加速度大小之比為1:3

D.當拉力分別沿斜面向上和向下時，物塊滑到底端時的動量大小之比為1：0

20.（2021?全國?高考真題）水平桌面上，一質量為根的物體在水平恒力尸拉動下從靜

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止開始運動，物體通過的路程等于S。時，速度的大小為％,此時撤去F,物體繼續(xù)滑行

2so的路程后停止運動，重力加速度大小為g,則（）

A.在此過程中F所做的功為g〃猶

B.在此過中F的沖量大小等于|"叫

C.物體與桌面間的動摩擦因數(shù)等于其

4s°g

D.F的大小等于物體所受滑動摩擦力大小的2倍

21.（2021?天津?高考真題）一沖九霄，問鼎蒼穹。2021年4月29日，長征五號B遙二

運載火箭搭載空間站天和核心艙發(fā)射升空，標志著我國空間站建造進入全面實施階段。

下列關于火箭的描述正確的是（）

A.增加單位時間的燃氣噴射量可以增大火箭的推力

B.增大燃氣相對于火箭的噴射速度可以增大火箭的推力

C.當燃氣噴出火箭噴口的速度相對于地面為零時火箭就不再加速

D.火箭發(fā)射時獲得的推力來自于噴出的燃氣與發(fā)射臺之間的相互作用

22.（2020?海南?高考真題）如圖，足夠長的間距d=lm的平行光滑金屬導軌MMPQ

固定在水平面內，導軌間存在一個寬度L=lm的勻強磁場區(qū)域，磁感應強度大小為

B=0.5T,方向如圖所示.一根質量砥=01kg,阻值R=0.50的金屬棒a以初速度

%=4m/s從左端開始沿導軌滑動，穿過磁場區(qū)域后，與另一根質量外=02kg,阻值

R=0.5。的原來靜置在導軌上的金屬棒6發(fā)生彈性碰撞，兩金屬棒始終與導軌垂直且接

觸良好，導軌電阻不計，則（）

N

右

Q

A.金屬棒a第一次穿過磁場時做勻減速直線運動

B.金屬棒?第一次穿過磁場時回路中有逆時針方向的感應電流

C.金屬棒。第一次穿過磁場區(qū)域的過程中，金屬棒人上產生的焦耳熱為0.25J

D.金屬棒a最終停在距磁場左邊界0.8m處

三、實驗題

23.（2021.江蘇?高考真題）小明利用如圖1所示的實驗裝置驗證動量定理。將遮光條安

裝在滑塊上，用天平測出遮光條和滑塊的總質量〃=200.0g,槽碼和掛鉤的總質量

/?=50.0go實驗時，將滑塊系在繞過定滑輪懸掛有槽碼的細線上?；瑝K由靜止釋放，

數(shù)字計時器記錄下遮光條通過光電門1和2的遮光時間紂和加2，以及這兩次開始遮光

的時間間隔加，用游標卡尺測出遮光條寬度，計算出滑塊經過兩光電門速度的變化量

（1）游標卡尺測量遮光條寬度如圖2所示，其寬度”=mm?

（2）打開氣泵，帶氣流穩(wěn)定后調節(jié)氣墊導軌，直至看到導軌上的滑塊能在短時間內保

持靜止，其目的是:

（3）多次改變光電門2的位置進行測量，得到&和Au的數(shù)據(jù)如下表請根據(jù)表中數(shù)據(jù),

在方格紙上作出Au-4圖線o

試卷第8頁，共18頁

Ar/s0.7210.7900.8540.9130.968

1.381.521.641.751.86

（4）查得當?shù)氐闹亓铀俣萭=9.80m//,根據(jù)動量定理，圖線斜率的理論值

為m/s2;

（5）實驗結果發(fā)現(xiàn)，圖線斜率的實驗值總小于理論值，產生這一誤差的兩個可能原因

時O

A.選用的槽碼質量偏小

B.細線與氣墊導軌不完全平行

C.每次釋放滑塊的位置不同

D.實驗中4的測量值偏大

24.（2020?全國?高考真題）某同學用如圖所示的實驗裝置驗證動量定理，所用器材包括:

氣墊導軌、滑塊（上方安裝有寬度為d的遮光片）、兩個與計算機相連接的光電門、秩

碼盤和祛碼等。

（1）開動氣泵，調節(jié)氣墊導軌，輕推滑塊，當滑塊上的遮光片經過兩個光電門的遮光

時間時，可認為氣墊導軌水平；

（2）用天平測祛碼與祛碼盤的總質量，如、滑塊（含遮光片）的質量，“2；

（3）用細線跨過輕質定滑輪將滑塊與祛碼盤連接，并讓細線水平拉動滑塊；

（4）令滑塊在祛碼和祛碼盤的拉動下從左邊開始運動，和計算機連接的光電門能測量

出遮光片經過4、8兩處的光電門的遮光時間△〃、加2及遮光片從4運動到8所用的時

間02；

（5）在遮光片隨滑塊從A運動到3的過程中，如果將祛碼和祛碼盤所受重力視為滑塊

所受拉力，拉力沖量的大小/=，滑塊動量改變量的大小加=;（用題

中給出的物理量及重力加速度g表示）

（6）某次測量得到的一組數(shù)據(jù)為：rf=1.000cm,mi-1.50x102kg,/??2=0.400kg,

△r/=3.900xl02s,A/2=1.270X10-2S,02=1.50s,取g=9.80m/s2。計算可得上N-s,

Ap=kg-m-s-,；（結果均保留3位有效數(shù)字）

（7）定義85含卜00%,本次實驗於%（保留1位有效數(shù)字）.

四、解答題

25.（2022?湖南?統(tǒng)考高考真題）如圖（a）,質量為，”的籃球從離地以高度處由靜止下

落，與地面發(fā)生一次非彈性碰撞后反彈至離地6的最高處。設籃球在運動過程中所受空

氣阻力的大小是籃球所受重力的幾倍（尤為常數(shù)且o<x<34）,且籃球每次與地面

碰撞的碰后速率與碰前速率之比相同，重力加速度大小為g。

（1）求籃球與地面碰撞的碰后速率與碰前速率之比；

（2）若籃球反彈至最高處〃時，運動員對籃球施加一個向下的壓力F,使得籃球與地

面碰撞一次后恰好反彈至〃的高度處，力下隨高度y的變化如圖（b）所示，其中瓦已

知，求為的大小:

（3）籃球從，高度處由靜止下落后，每次反彈至最高點時，運動員拍擊一次籃球（拍

擊時間極短），瞬間給其一個豎直向下、大小相等的沖量/,經過N次拍擊后籃球恰好

反彈至，高度處，求沖量/的大小。

26.（2022?浙江?統(tǒng)考高考真題）離子速度分析器截面圖如圖所示。半徑為R的空心轉

筒P,可繞過。點、垂直X。），平面（紙面）的中心軸逆時針勻速轉動（角速度大小可調）,

其上有一小孔5。整個轉筒內部存在方向垂直紙面向里的勻強磁場。轉筒下方有一與其

共軸的半圓柱面探測板。，板。與y軸交于A點。離子源M能沿著x軸射出質量為，小

電荷量為-q（q>0）、速度大小不同的離子，其中速度大小為％的離子進入轉筒，經

磁場偏轉后恰好沿y軸負方向離開磁場。落在接地的筒壁或探測板上的離子被吸收且失

試卷第10頁，共18頁

去所帶電荷，不計離子的重力和離子間的相互作用。

(1)①求磁感應強度8的大小;

②若速度大小為血的離子能打在板。的A處，求轉筒P角速度3的大??；

(2)較長時間后，轉筒戶每轉一周有N個離子打在板。的C處，0C與x軸負方向的

夾角為仇求轉筒轉動一周的時間內，C處受到平均沖力F的大小;

(3)若轉筒P的角速度小于等，且A處探測到離子，求板。上能探測到離子的其他

夕的值為探測點位置和。點連線與x軸負方向的夾角)。

適于型M

27.(2022?浙江?高考真題)艦載機電磁彈射是現(xiàn)在航母最先進的彈射技術，我國在這一

領域已達到世界先進水平。某興趣小組開展電磁彈射系統(tǒng)的設計研究，如圖1所示，用

于推動模型飛機的動子(圖中未畫出)與線圈絕緣并固定，線圈帶動動子，可在水平導

軌上無摩擦滑動。線圈位于導軌間的輻向磁場中，其所在處的磁感應強度大小均為瓦

開關S與1接通，恒流源與線圈連接，動子從靜止開始推動飛機加速，飛機達到起飛速

度時與動子脫離；此時S擲向2接通定值電阻Ro,同時施加回撤力F,在尸和磁場力作

用下，動子恰好返回初始位置停下。若動子從靜止開始至返回過程的內圖如圖2所示,

在。至右時間內F=(800—10u)N,時撤去F。已知起飛速度v/=80m/s,f/=1.5s,線圈

匝數(shù)"=100匝，每匝周長/=lm,飛機的質量M=10kg,動子和線圈的總質量,w=5kg,

&=9.5C,B=0.1T,不計空氣阻力和飛機起飛對動子運動速度的影響，求

(1)恒流源的電流/;

(2)線圈電阻R：

(3)時刻。

28.（2022?北京?高考真題）體育課上，甲同學在距離地面高九=2.5m處將排球擊出,

球的初速度沿水平方向，大小為%=8.（）m/s；乙同學在離地區(qū)=0.7m處將排球墊起,

墊起前后球的速度大小相等，方向相反。己知排球質量，"=0.3kg,取重力加速度

g=10m/s2o不計空氣阻力。求：

（1）排球被墊起前在水平方向飛行的距離x；

（2）排球被墊起前瞬間的速度大小v及方向；

（3）排球與乙同學作用過程中所受沖量的大小

29.（2021?浙江?統(tǒng)考高考真題）如圖所示，豎直平面內由傾角a=60。的斜面軌道A3、

半徑均為R的半圓形細圓管軌道BCDE和圓周細圓管軌道EFG構成一游戲裝置固定于

地面，8、E兩處軌道平滑連接，軌道所在平面與豎直墻面垂直。軌道出口處G和圓心

02的連線，以及。2、E、。/和8等四點連成的直線與水平線間的夾角均為由30。，G點

與豎直墻面的距離d=GR?，F(xiàn)將質量為m的小球從斜面的某高度h處靜止釋放。小球

只有與豎直墻面間的碰撞可視為彈性碰撞，不計小球大小和所受阻力。

（1）若釋放處高度自加，當小球第一次運動到圓管最低點C時，求速度大小分及在此過

程中所受合力的沖量的大小和方向；

（2）求小球在圓管內與圓心0/點等高的。點所受彈力FN與h的關系式；

（3）若小球釋放后能從原路返回到出發(fā)點，高度6應該滿足什么條件？

試卷第12頁，共18頁

A

-

0

2.西A

B

30.（2021.山東?高考真題）海鷗捕到外殼堅硬的鳥蛤（貝類動物）后，有時會飛到空中

將它丟下，利用地面的沖擊打碎硬殼。一只海鷗叼著質量機=。/kg的鳥蛤，在"=20m

的高度、以％=15m/s的水平速度飛行時，松開嘴巴讓鳥蛤落到水平地面上。取重力加

速度g=10m/s2,忽略空氣阻力。

（1）若鳥蛤與地面的碰撞時間&=0.005s,彈起速度可忽略，求碰撞過程中鳥蛤受到

的平均作用力大小長（碰撞過程中不計重力）

（2）在海鷗飛行方向正下方的地面上，有一與地面平齊、長度L=6m的巖石，以巖石

左端為坐標原點，建立如圖所示坐標系。若海鷗水平飛行的高度仍為20m,速度大小在

15m/s~l7mzs之間，為保證鳥蛤一定能落到巖石上，求釋放鳥蛤位置的x坐標范圍.

yi

（?!<,>!X

L

31.（2021?浙江?高考真題）如圖甲所示，空間站上某種離子推進器由離子源、間距為“

的中間有小孔的兩平行金屬板M、N和邊長為L的立方體構成，其后端面P為噴口。以

金屬板N的中心O為坐標原點，垂直立方體側面和金屬板建立x、y和z坐標軸。M、

N板之間存在場強為E、方向沿z軸正方向的勻強電場；立方體內存在磁場，其磁感應

強度沿z方向的分量始終為零，沿x和y方向的分量紇和紇隨時間周期性變化規(guī)律如

圖乙所示，圖中均可調。流離子（Xe”）束從離子源小孔S射出，沿z方向勻速運動到

M板，經電場加速進入磁場區(qū)域，最后從端面尸射出，測得離子經電場加速后在金屬

板N中心點。處相對推進器的速度為四。已知單個離子的質量為〃?、電荷量為2e,忽

略離子間的相互作用，且射出的離子總質量遠小于推進器的質量。

（1）求離子從小孔S射出時相對推進器的速度大小試；

（2）不考慮在磁場突變時運動的離子，調節(jié)穌的值，使得從小孔S射出的離子均能從

噴口后端面P射出，求為的取值范圍；

（3）設離子在磁場中的運動時間遠小于磁場變化周期T,單位時間從端面尸射出的離

子數(shù)為“，且B產畫幺。求圖乙中時刻離子束對推進器作用力沿z軸方向的分力。

5eL

32.（2021.重慶.高考真題）我國規(guī)定摩托車、電動自行車騎乘人員必須依法佩戴具有緩

沖作用的安全頭盔。小明對某輕質頭盔的安全性能進行了模擬實驗檢測。某次，他在頭

盔中裝入質量為5.0kg的物體（物體與頭盔密切接觸），使其從1.80m的高處自由落下（如

圖），并與水平地面發(fā)生碰撞，頭盔厚度被擠壓了0.03m時，物體的速度減小到零。擠

壓過程不計物體重力，且視為勻減速直線運動，不考慮物體和地面的形變，忽略空氣阻

力，重力加速度g取lOm/s?。求:

（1）頭盔接觸地面前瞬間的速度大小；

（2）物體做勻減速直線運動的時間；

（3）物體在勻減速直線運動過程中所受平均作用力的大小。

33.（2020?全國?統(tǒng)考高考真題）如圖，相距L=11.5m的兩平臺位于同一水平面內，二

者之間用傳送帶相接。傳送帶向右勻速運動，其速度的大小v可以由驅動系統(tǒng)根據(jù)需要

試卷第14頁，共18頁

設定。質量機=10kg的載物箱(可視為質點)，以初速度收=5.0m/s自左側平臺滑上傳

送帶。載物箱與傳送帶間的動摩擦因數(shù)〃=0.10,重力加速度取g=10m/s2。

(1)若舊4.0m/s,求載物箱通過傳送帶所需的時間；

(2)求載物箱到達右側平臺時所能達到的最大速度和最小速度；

(3)若尸6.0m/s,載物箱滑上傳送帶后，傳送帶速度突然變?yōu)榱恪Ｇ筝d物箱從左

側平臺向右側平臺運動的過程中，傳送帶對它的沖量。

34.(2020?浙江?統(tǒng)考高考真題)某種離子診斷測量簡化裝置如圖所示。豎直平面內存在

邊界為矩形EFGH、方向垂直紙面向外、磁感應強度大小為B的勻強磁場，探測板CO

平行于用水平放置，能沿豎直方向緩慢移動且接地。氏c三束寬度不計-、間距相等

的離子束中的離子均以相同速度持續(xù)從邊界E”水平射入磁場，人束中的離子在磁場中

沿半徑為R的四分之一圓弧運動后從下邊界形豎直向下射出，并打在探測板的右邊緣

。點。已知每束每秒射入磁場的離子數(shù)均為M離子束間的距離均為0.6R,探測板

的寬度為0.5R,離子質量均為機、電荷量均為q,不計重力及離子間的相互作用。

(1)求離子速度v的大小及c束中的離子射出磁場邊界"7時與”點的距離s；

(2)求探測到三束離子時探測板與邊界的的最大距離LmM.

(3)若打到探測板上的離子被全部吸收，求離子束對探測板的平均作用力的豎直分量F

與板到用距離心的關系。

----------------------尸

BI

b****|

H'-------------------------'G

C-------D

35.(2018.北京?高考真題)2022年將在我國舉辦第二十四屆冬奧會，跳臺滑雪是其中

最具觀賞性的項目之一。某滑道示意圖如下，長直助滑道A8與彎曲滑道BC平滑銜接,

滑道BC高〃=10m,C是半徑R=20m圓弧的最低點，質量m=60kg的運動員從A處由靜

止開始勻加速下滑，加速度“=4.5m/s2,到達B點時速度vB=30m/so取重力加速度g=10

m/s2o

(1)求長直助滑道AB的長度L；

(2)求運動員在AB段所受合外力的沖量的/大?。?/p>

(3)若不計BC段的阻力，畫出運動員經過C點時的受力圖，并求其所受支持力尸N的大

小。

36.(2018?天津?高考真題)真空管道超高速列車的動力系統(tǒng)是一種將電能直接轉換成平

動動能的裝置.圖1是某種動力系統(tǒng)的簡化模型，圖中粗實線表示固定在水平面上間距

為/的兩條平行光滑金屬導軌，電阻忽略不計，曲和cd是兩根與導軌垂直，長度均為/,

電阻均為R的金屬棒，通過絕緣材料固定在列車底部，并與導軌良好接觸，其間距也為

/1列車的總質量為，列車啟動前，ab、cd處于磁感應強度為B的勻強磁場中，磁場

方向垂直于導軌平面向下，如圖1所示，為使列車啟動，需在M、N間連接電動勢為E

的直流電源，電源內阻及導線電阻忽略不計，列車啟動后電源自動關閉.

(1)要使列車向右運行，啟動時圖1中M、N哪個接電源正極，并簡要說明理由;

(2)求剛接通電源時列車加速度〃的大小;

(3)列車減速時，需在前方設置如圖2所示的一系列磁感應強度為8的勻強磁場區(qū)域,

磁場寬度和相鄰磁場間距均大于/.若某時刻列車的速度為％，此時外、cd均在無磁場

區(qū)域，試討論：要使列車停下來，前方至少需要多少塊這樣的有界磁場？

37.(2018?江蘇?高考真題)如圖所示，懸掛于豎直彈簧下端的小球質量為優(yōu),運動速度

的大小為v,方向向下.經過時間f,小球的速度大小為V,方向變?yōu)橄蛏?忽略空氣阻

力，重力加速度為g,求該運動過程中，小球所受彈簧彈力沖量的大小.

試卷第16頁，共18頁

(//

V

38.(2018?全國?高考真題)如圖，在豎直平面內，一半徑為R的光滑圓弧軌道ABC和

水平軌道以在A點相切。8c為圓弧軌道的直徑。。為圓心，OA和OB之間的夾角為a,

sina=1,一質量為，力的小球沿水平軌道向右運動，經A點沿圓弧軌道通過C點，落

至水平軌道；在整個過程中，除受到重力及軌道作用力外，小球還一直受到一水平恒力

的作用，已知小球在C點所受合力的方向指向圓心，且此時小球對軌道的壓力恰好為零。

重力加速度大小為g。求：

(I)水平恒力的大小和小球到達C點時速度的大小：

(2)小球到達A點時動量的大?。?/p>

(3)小球從C點落至水平軌道所用的時間。

39.(2019.北京.高考真題)雨滴落到地面的速度通常僅為幾米每秒，這與雨滴下落過程

中受到空氣阻力有關。雨滴間無相互作用且雨滴質量不變，重力加速度為g。

(1)質量為的雨滴由靜止開始，下落高度/?時速度為“，求這一過程中克服空氣阻力所

做的功W;

(2)將雨滴看作半徑為r的球體，設其豎直落向地面的過程中所受空氣阻力戶&凸“其中

v是雨滴的速度，％是比例系數(shù)；

&設雨滴的密度為P，推導雨滴下落趨近的最大速度與半徑r的關系式；

員示意圖中畫出了半徑為〃、/2(r/>r2)的雨滴在空氣中無初速下落的一f圖線，其中

對應半徑為〃的雨滴(選填①、②)；若不計空氣阻力，請在圖中畫出雨滴無初速

下落的V—/圖線。

(3)由于大量氣體分子在各方向運動的幾率相等，其對靜止雨滴的作用力為零。將雨滴簡

化為垂直于運動方向面積為S的圓盤，證明：圓盤以速度v下落時受到的空氣阻力

(提示：設單位體積內空氣分子數(shù)為〃，空氣分子質量為“

V

40.（2019?全國?高考真題）一質量為，“=2000kg的汽車以某一速度在平直公路上勻速

行駛.行駛過程中，司機忽然發(fā)現(xiàn)前方100m處有一警示牌.立即剎車.剎車過程中,

汽車所受阻力大小隨時間變化可簡化為圖（a）中的圖線.圖（a）中，時間段為從

司機發(fā)現(xiàn)警示牌到采取措施的反應時間（這段時間內汽車所受阻力已忽略，汽車仍保持

勻速行駛），〃=0.8s；力~/2時間段為剎車系統(tǒng)的啟動時間，f2=1.3s；從f2時刻開始汽車

的剎車系統(tǒng)穩(wěn)定工作，直至汽車停止，已知從四時刻開始，汽車第1s內的位移為24m,

第4s內的位移為1m.

（1）在圖（b）中定性畫出從司機發(fā)現(xiàn)警示牌到剎車系統(tǒng)穩(wěn)定工作后汽車運動的四圖

線；

（2）求f2時刻汽車的速度大小及此后的加速度大小；

（3）求剎車前汽車勻速行駛時的速度大小及?！?時間內汽車克服阻力做的功；司機發(fā)

現(xiàn)警示牌到汽車停止，汽車行駛的距離約為多少（以。72時間段始末速度的算術平均值

替代這段時間內汽車的平均速度）？

圖(a)圖(b)

試卷第18頁，共18頁

參考答案：

I.A

【詳解】A.火箭從發(fā)射倉發(fā)射出來，受豎直向下的重力、豎直向下的空氣阻力和豎直向上

的高壓氣體的推力作用，且推力大小不斷減小，剛開始向上的時候高壓氣體的推力大于向下

的重力和空氣阻力之和，故火箭向上做加速度減小的加速運動，當向上的高壓氣體的推力等

于向下的重力和空氣阻力之和時，火箭的加速度為零，速度最大，接著向上的高壓氣體的推

力小于向下的重力和空氣阻力之和時，火箭接著向上做加速度增大的減速運動，直至速度為

零，故當火箭的加速度為零時，速度最大，動能最大，故A正確；

B.根據(jù)能量守恒定律，可知高壓氣體釋放的能量轉化為火箭的動能、火箭的重力勢能和內

能，故B錯誤；

C.根據(jù)動量定理，可知合力沖量等于火箭動量的增加量，故C錯誤；

D.根據(jù)功能關系，可知高壓氣體的推力和空氣阻力對火箭做功之和等于火箭機械能的增加

量，故D錯誤。

故選A。

2.D

【詳解】根據(jù)動能定理可知

...11232

叱=5?7(2丫)--mv=~'nv"

1,1,21,

W,=—/n(5v)2——m(2v)'=—mv'

222

可得

%=7叱

由于速度是矢量，具有方向，當初、末速度方向相同時，動量變化量最小，方向相反時，動

量變化量最大，因此沖量的大小范圍是

mv</,<3mv

3mv</,<Imv

比較可得

一定成立。

答案第1頁，共35頁

故選D。

3.D

【詳解】AB.由題知假人的頭部只受到安全氣囊的作用，則FT圖像的面積即合外力的沖

量，再根據(jù)動量定理可知尸一f圖像的面積也是動量的變化量，且圖線一直在f軸的上方，由

于頭部有初動量，由圖可知，動量變化越來越大，則動量的大小一直減小到再合假人頭靜止，

動量變化最大，AB錯誤；

C.根據(jù)動量與動能的關系有線=上，而F-f圖像的面積是動量的變化量，則動能的變化

2m

量與曲線與橫軸圍成的面積不成正比，C錯誤；

D.由題知假人的頭部只受到安全氣囊的作用，則根據(jù)牛頓定律可知a^F,即假人頭部的

加速度先增大后減小，D正確.

故選D。

4.B

【詳解】A.助滑階段，運動員深蹲是為了減小與空氣之間的摩擦力，A錯誤；

B.起跳階段，運動員猛蹬滑道主要是通過增大滑道對人的作用力，根據(jù)動量定理可知，在

相同時間內，為了增加向上的速度，B正確；

C.飛行階段，運動員所采取的姿態(tài)是為了減小水平方向的阻力，從而減小水平方向的加速

度，C錯誤；

D.著陸階段，運動員兩腿屈膝下蹲可以延長落地時間，根據(jù)動量定理可知，可以減少身體

受到的平均沖擊力，D錯誤。

故選Bo

5.B

【詳解】AB.根據(jù)E=/?〃可知光子的能量增加后，光子的頻率增加，又根據(jù)

V

可知光子波長減小，故A錯誤，B正確；

CD.根據(jù)

h

p=一

2

可知光子的動量增加；又因為光子質量不變，根據(jù)P=可知光子速度增加，故C錯誤，D

錯誤。

故選B。

答案第2頁，共35頁

6.D

【詳解】質點沿x軸正方向做初速度為零的勻加速直線運動，則有

V2=2ax

而動量為

p=mv

聯(lián)立可得

￡

p=2ax=m>/2a-x2

動量。關于x為辱函數(shù)，且x>0,故正確的相軌跡圖像為D。

故選D。

7.C

【詳解】A.根據(jù)位移圖像斜率表示速度可知，f=0時刻，甲的速率小于乙的速率，故A錯

誤；

BC.根據(jù)甲乙兩球位移圖像可知，碰撞前后瞬間，兩球交換速度，方向反向。根據(jù)題述，

虛線（乙的位移圖像）關于/="左右對稱，所以碰撞前后瞬間，乙的動量大小不變，方向

變化，甲的動能不變，故B錯誤C正確；

D.根據(jù)題述，實線兩個頂點的縱坐標相同，可知碰撞后甲的機械能與乙的機械能相等，故

D錯誤。

故選C。

8.D

【詳解】A.圓盤停止轉動前，小物體隨圓盤一起轉動，小物體所受摩擦力提供向心力，方

向沿半徑方向，故A錯誤；

B.圓盤停止轉動前，小物體所受摩擦力

f=tnraT

根據(jù)動量定理得，小物體運動一圈所受摩擦力的沖量為

I-mv-mv-0

大小為0,故B錯誤；

C.圓盤停止轉動后，小物體沿切線方向運動，故C錯誤；

D.圓盤停止轉動后，根據(jù)動量定理可知，小物體整個滑動過程所受摩擦力的沖量為

/'=A/?=0-mv=-mra>

答案第3頁，共35頁

大小為機or,故D正確。

故選D。

9.C

【分析】本題考查動量定理。

【詳解】設1分鐘內射出的子彈數(shù)量為%則對這〃顆子彈由動量定理得

Ft=nmv^

代入數(shù)據(jù)解得

〃=120

故選C。

10.B

【詳解】設空氣的密度為0,風迎面垂直吹向一固定的交通標志牌的橫截面積為S,在時間

加的空氣質量為

Am=pSv-Ar

假定臺風迎面垂直吹向一固定的交通標志牌的末速度變?yōu)榱?，對風山動量定理有

-F-A/=O-AZ72V

可得

F=pSv2

10級臺風的風速匕“25m/s,16級臺風的風速BR50m/s,則有

故選Bo

11.D

【詳解】A.因安全氣囊充氣后，受力面積增大，故減小了司機單位面積的受力大小，故A

錯誤；

B.有無安全氣囊司機初動量和末動量均相同，所以動量的改變量也相同，故B錯誤；

C.因有安全氣囊的存在，司機和安全氣囊接觸后會有一部分動能轉化為氣體的內能，不能

全部轉化成汽車的動能，故C錯誤；

D.因為安全氣囊充氣后面積增大，司機的受力面積也增大，在司機擠壓氣囊作用過程中由

于氣囊的緩沖故增加了作用時間，故D正確。

答案第4頁，共35頁

故選Do

12.C

【詳解】對離子，根據(jù)動量定理有

=A/77V

而

A?J=3.0X10-3X10_3A/

解得F=0.09N,故探測器獲得的平均推力大小為0.09N,故選C。

13.C

【詳解】試題分析：本題是一道估算題，所以大致要知道一層樓的高度約為3m,可以利用

動能定理或者機械能守恒求落地時的速度，并利用動量定理求力的大小.

設雞蛋落地瞬間的速度為v,每層樓的高度大約是3m,

由動能定理可知：mgh=^mv2,

解得：v=7^=J2xl0x3x25=10>&/s

落地時受到自身的重力和地面的支持力，規(guī)定向上為正，

由動量定理可知：（N-mg）f=0-（-〃M，解得：NxlOOON,

根據(jù)牛頓第三定律可知雞蛋對地面產生的沖擊力約為103N,故C正確

故選C

點睛：利用動能定理求出落地時的速度，然后借助于動量定理求出地面的接觸力

14.B

【詳解】設該發(fā)動機在fs時間內，噴射出的氣體質量為m，根據(jù)動量定理，F(xiàn)f=mv,可知,

在1s內噴射出的氣體質量"7。=：=5=曝3依=1.6x103版，故本題選B.

15.B

【詳解】AC.根據(jù)初速度為零勻變速直線運動規(guī)律可知，在啟動階段，列車的速度與時間

成正比，即

v=at

由動能公式

12122

E.=—mv=—nurt

k22

可知列車動能與速度的二次方成正比，與時間的二次方成正比，AC錯誤；

答案第5頁，共35頁

B.由

v2=lax

1

E.=-mv

k2

可知列車動能與位移x成正比，B正確；

D.由動量公式

p=mv

可知列車動能

E口.=—1mv、"=

k2

即與列車的動量二次方成正比，D錯誤。

故選B。

16.D

【分析】根據(jù)動量定理求解飛船質量；根據(jù)牛頓第二定律與萬有引力定律求解星球質量;

【詳解】直線推進時，根據(jù)動量定理可得

FAr=/nAv

解得飛船的質量為

FM

m=-----

Av

繞孤立星球運動時，根據(jù)公式

Mmv~■>

G=m—

r

解得

V3T

M=——

2兀G

故選D。

【點睛】本題需要注意的是飛船在繞孤立星球運動時，軌道不是星球的半徑，切記切記。

17.AD

【詳解】物塊與地面間的摩擦力為

f=p/mg=2N

AC.對物塊從()?3s內由動量定理可知

[F-f)t}=mv3

即

答案第6頁，共35頁

(4-2)x3=1xv3

得

匕=6m/s

3s時物塊的動量為

p=mv3=6kg?m/s

設3s后經過時間t物塊的速度減為0,由動量定理可得

一(尸+/)/=O-7HV3

即

-(4+2)/=0-1X6

解得

r=ls

所以物塊在4s時速度減為0,則此時物塊的動能也為0,故A正確，C錯誤;

B.0~3s物塊發(fā)生的位移為制，由動能定理可得

1,

{F-f)x,=-mv3

即

(4-2)%=^xlx62

得

x}=9m

3s?4s過程中，對物塊由動能定理可得

-(F+/)X2=0-}叫

即

1

-(4+2)%=0--xlx6~9

得

x2=3m

4s?6s物塊開始反向運動，物塊的加速度大小為

F-f個，2

a=-------=2m/s~

m

答案第7頁，共35頁

發(fā)生的位移為

2

=^-x2x2m=4m<xl+x2

即6s時物塊沒有回到初始位置，故B錯誤;

D.物塊在6s時的速度大小為

v6=2x2m/s=4m/s

0~6s拉力所做的功為

W=(4x9-4x3+4x4)J=40J

故D正確。

故選AD。

18.AC

【詳解】A.重力的功率為

P=mgv

由圖可知在時間內，返回艙的速度隨時間減小，故重力的功率隨時間減小，故A正確:

B.根據(jù)修圖像的斜率表示加速度可知在0~0時間內返回艙的加速度減小，故B錯誤；

C.在072時間內由圖像可知返回艙的速度減小，故可知動量隨時間減小。故C正確；

D.在時間內，由圖像可知返回艙的速度不變，則動能不變，但由于返回艙高度下降,

重力勢能減小，故機械能減小，故D錯誤。

故選AC。

19.BC

【詳解】A.對物