高考物理总复习《动量和动量守恒》专项测试卷含答案

第第页高考物理总复习《动量和动量守恒》专项测试卷含答案学校:___________班级：___________姓名：___________考号：___________1.(广东韶关市检测)科技发展，造福民众。近两年推出的“智能防摔马甲”是一款专门为老年人研发的科技产品。该装置的原理是通过马甲内的传感器和微处理器精准识别穿戴者的运动姿态，在其失衡瞬间迅速打开安全气囊进行主动保护，能有效地避免摔倒带来的伤害。在穿戴者着地的过程中，安全气囊可以()A．减小穿戴者动量的变化量B．减小穿戴者动量的变化率C．增大穿戴者所受合力的冲量D．减小穿戴者所受合力的冲量2.(湖南省名校联盟4月联考)如图，棱长为a、大小形状相同的立方体木块和铁块，质量为m的木块在上、质量为M的铁块在下，正对用极短细绳连接，悬浮在平静的池中某处，木块上表面距离水面的竖直距离为h。当细绳断裂后，木块与铁块均在竖直方向上运动，木块刚浮出水面时，铁块恰好同时到达池底。仅考虑浮力，不计其他阻力，则池深为()A.eq\f(M＋m,M)h B.eq\f(M＋m,m)(h＋2a)C.eq\f(M＋m,M)(h＋2a) D.eq\f(M＋m,M)h＋2a3.(多选)(江西师大附中三模)如图所示，木块静止在光滑的水平面上，子弹A、B分别从木块左、右两侧同时水平射入木块，且均停在木块内，木块始终保持静止。下列说法正确的是()A．摩擦力对两子弹的冲量大小一定相等B．摩擦力对两子弹做的功一定相等C．子弹与木块组成的系统动量守恒D．子弹与木块组成的系统机械能守恒4.(多选)(辽宁大连市金州高级中学三模)如图所示，甲和他的冰车总质量M＝30kg，甲在冰车上推着质量m＝15kg的小木箱一起以速度v0＝2m/s向右滑行。乙和他的冰车总质量也为M＝30kg，乙和他的冰车以同样大小的速度v0迎面而来。为了避免相撞，甲将小木箱以速度v沿冰面推出，木箱滑到乙处时乙迅速把它抓住。若不计冰面的摩擦力，则小木箱的速度v可能为()A．4m/sB．5m/sC．6m/sD．7m/s5.(多选)(湖南常德市检测)等离子体推进器的原理结构如图所示，首先由电子枪产生高速电子流，经过碰撞，电子将等离子体发生器内的惰性气体电离，形成等离子体，最后等离子体中的正离子经过静电加速层加速后高速飞出，从而对等离子体推进器产生作用力。假设正离子的质量为m，电荷量为q，经电压为U的静电加速层加速后形成电流为I的离子束，忽略离子进入静电加速层的初速度，不计离子重力和离子间的相互作用力，下列说法正确的是()A．等离子体推进器是将化学能转化为机械能的装置B．离子由静电加速层喷出时的速度大小为eq\r(\f(qU,2m))C．单位时间内，由静电加速层喷出的离子数为eq\f(I,q)D．等离子体推进器产生的推力大小为Ieq\r(\f(2mU,q))6.(湖南邵阳市二模)“引力弹弓效应”是指在太空运动的探测器，借助行星的引力来改变自己的速度。如图所示，以太阳为参考系，设行星运动的速度为u，探测器的初速度大小为v0，在图示情况下，探测器在远离行星后速度大小为vt。探测器和行星虽然没有发生直接的碰撞，但是在行星的运动方向上，其运动规律可以与两个质量不同的钢球在同一条直线上发生的弹性碰撞规律作类比。那么下列判断中正确的是()A．vt＝2u B．vt＝v0＋2uC．vt＝2v0＋u D．vt＝v0＋u7．(江苏南京市检测)如图甲所示，物块A、B的质量分别为2kg、3kg，用轻弹簧拴接，放在光滑的水平地面上，物块B右侧与竖直墙壁接触但不粘连。物块C从t＝0时以一定速度向右运动，在t＝4s时与物块A相碰，并立即与物块A粘在一起不再分开，物块C的v－t图像如图乙所示，下列说法中正确的是()A．物块C的质量为2kgB．物块B离开墙壁前，弹簧的最大弹性势能为40.5JC．4～12s的时间内，弹簧对物块A的冲量大小为12N·sD．物块B离开墙壁后的最大速度大小为3m/s参考答案1.(广东韶关市检测)科技发展，造福民众。近两年推出的“智能防摔马甲”是一款专门为老年人研发的科技产品。该装置的原理是通过马甲内的传感器和微处理器精准识别穿戴者的运动姿态，在其失衡瞬间迅速打开安全气囊进行主动保护，能有效地避免摔倒带来的伤害。在穿戴者着地的过程中，安全气囊可以()A．减小穿戴者动量的变化量B．减小穿戴者动量的变化率C．增大穿戴者所受合力的冲量D．减小穿戴者所受合力的冲量答案B解析依题意，根据动量定理FΔt＝Δp，可得F＝eq\f(Δp,Δt)，可知安全气囊的作用是延长了人与地面的接触时间Δt，从而减小人所受到的合外力，即减小穿戴者动量的变化率eq\f(Δp,Δt)，而穿戴者动量的变化量Δp和穿戴者所受合力的冲量FΔt均未发生变化，故选B。2.(湖南省名校教研联盟4月联考)如图，棱长为a、大小形状相同的立方体木块和铁块，质量为m的木块在上、质量为M的铁块在下，正对用极短细绳连接，悬浮在平静的池中某处，木块上表面距离水面的竖直距离为h。当细绳断裂后，木块与铁块均在竖直方向上运动，木块刚浮出水面时，铁块恰好同时到达池底。仅考虑浮力，不计其他阻力，则池深为()A.eq\f(M＋m,M)h B.eq\f(M＋m,m)(h＋2a)C.eq\f(M＋m,M)(h＋2a) D.eq\f(M＋m,M)h＋2a答案D解析设铁块竖直下降的位移为d，对木块与铁块系统，系统合外力为零，由人船模型可得0＝mh－Md，池深H＝h＋d＋2a，解得H＝eq\f(M＋m,M)h＋2a，D正确。3.(多选)(江西师大附中三模)如图所示，木块静止在光滑的水平面上，子弹A、B分别从木块左、右两侧同时水平射入木块，且均停在木块内，木块始终保持静止。下列说法正确的是()A．摩擦力对两子弹的冲量大小一定相等B．摩擦力对两子弹做的功一定相等C．子弹与木块组成的系统动量守恒D．子弹与木块组成的系统机械能守恒答案AC解析木块在光滑的水平面上始终保持静止，由动量定理可知两子弹对木块的摩擦力的冲量大小相等，方向相反；由牛顿第三定律可知子弹对木块的摩擦力与木块对子弹的摩擦力大小相等，所以摩擦力对两子弹的冲量大小一定相等，故A正确；以子弹A、B和木块组成的系统为研究对象，系统所受的合外力为零，则系统的动量守恒，取水平向右为正方向，由动量守恒定律得mAvA－mBvB＝0，得mAvA＝mBvB，对子弹由动能定理得Wf＝0－Ek，又Ek＝eq\f(p2,2m)，可知摩擦力对两子弹做的功Wf＝－eq\f(p2,2m)，由于两子弹的质量不一定相等，故摩擦力对两子弹做的功不一定相等，故B错误，C正确；子弹与木块间有摩擦力，会产生热，所以子弹与木块组成的系统机械能不守恒，故D错误。4．(多选)(辽宁大连市金州高级中学三模)如图所示，甲和他的冰车总质量M＝30kg，甲在冰车上推着质量m＝15kg的小木箱一起以速度v0＝2m/s向右滑行。乙和他的冰车总质量也为M＝30kg，乙和他的冰车以同样大小的速度v0迎面而来。为了避免相撞，甲将小木箱以速度v沿冰面推出，木箱滑到乙处时乙迅速把它抓住。若不计冰面的摩擦力，则小木箱的速度v可能为()A．4m/s B．5m/sC．6m/s D．7m/s答案CD解析取甲的初速度方向为正方向，对于甲、冰车和箱子根据动量守恒定律得(M＋m)v0＝Mv1＋mv对于乙、冰车和箱子根据动量守恒得定律得mv－Mv0＝(M＋m)v2当甲、乙恰好不相碰，则v1＝v2，联立解得v＝5.2m/s，若要避免碰撞，则需要满足v≥5.2m/s，故选C、D。5.(多选)(湖南常德市检测)等离子体推进器的原理结构如图所示，首先由电子枪产生高速电子流，经过碰撞，电子将等离子体发生器内的惰性气体电离，形成等离子体，最后等离子体中的正离子经过静电加速层加速后高速飞出，从而对等离子体推进器产生作用力。假设正离子的质量为m，电荷量为q，经电压为U的静电加速层加速后形成电流为I的离子束，忽略离子进入静电加速层的初速度，不计离子重力和离子间的相互作用力，下列说法正确的是()A．等离子体推进器是将化学能转化为机械能的装置B．离子由静电加速层喷出时的速度大小为eq\r(\f(qU,2m))C．单位时间内，由静电加速层喷出的离子数为eq\f(I,q)D．等离子体推进器产生的推力大小为Ieq\r(\f(2mU,q))答案CD解析等离子体推进器可将静电加速层中的电能转化为机械能，A错误；根据动能定理有qU＝eq\f(1,2)mv2，离子由静电加速层喷出时的速度大小为v＝eq\r(\f(2qU,m))，B错误；若n表示单位时间内由静电加速层喷出的离子数，根据电流的定义有I＝nq，单位时间内，由静电加速层喷出的离子数为n＝eq\f(I,q)，C正确；Δt时间内喷出离子的动量为Δp＝nΔtmv，根据动量定理有FΔt＝Δp，则F＝nmv＝Ieq\r(\f(2mU,q))，D正确。6．(湖南邵阳市二模)“引力弹弓效应”是指在太空运动的探测器，借助行星的引力来改变自己的速度。如图所示，以太阳为参考系，设行星运动的速度为u，探测器的初速度大小为v0，在图示情况下，探测器在远离行星后速度大小为vt。探测器和行星虽然没有发生直接的碰撞，但是在行星的运动方向上，其运动规律可以与两个质量不同的钢球在同一条直线上发生的弹性碰撞规律作类比。那么下列判断中正确的是()A．vt＝2u B．vt＝v0＋2uC．vt＝2v0＋u D．vt＝v0＋u答案B解析根据动量守恒定律－mv0＋Mu＝mvt＋Mu1根据能量守恒定律有eq\f(1,2)mv02＋eq\f(1,2)Mu2＝eq\f(1,2)mvt2＋eq\f(1,2)Mu12解得vt＝eq\f(Mv0＋2u,M＋m)－eq\f(mv0,M＋m)又因为m≪M解得vt＝v0＋2u，故选B。7．(江苏南京市检测)如图甲所示，物块A、B的质量分别为2kg、3kg，用轻弹簧拴接，放在光滑的水平地面上，物块B右侧与竖直墙壁接触但不粘连。物块C从t＝0时以一定速度向右运动，在t＝4s时与物块A相碰，并立即与物块A粘在一起不再分开，物块C的v－t图像如图乙所示，下列说法中正确的是()A．物块C的质量为2kgB．物块B离开墙壁前，弹簧的最大弹性势能为40.5JC．4～12s的时间内，弹簧对物块A的冲量大小为12N·sD．物块B离开墙壁后的最大速度大小为3m/s答案D解析A、C碰撞过程中动量守恒，有mCvC＝(mC＋mA)v，其中vC＝9m/s、v＝3m/s，解得mC＝1kg，故A错误；物块