2022届全国高三物理模拟试题汇编：动量定理

试卷更新日期：2022-07-14 类型：二轮复习

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一、单选题

1. 蹦床是我国的优势运动项目，我国蹦床运动员朱雪莹在东京奥运会上一举夺冠，为祖国争了光。如图所示为朱雪莹比赛时的情景，比赛中某个过程，她自距离水平网面高3.2m处由静止下落，与网作用后，竖直向上弹离水平网面的最大高度为5m，朱雪莹与网面作用过程中所用时间0.7s。不考虑空气阻力，重力加速度取 $10 m / s^{2}$ ，则若朱雪莹质量为60kg，则网面对她的冲量大小为（）

A、 $420 N \cdot s$ B、 $480 N \cdot s$ C、 $1080 N \cdot s$ D、 $1500 N \cdot s$

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2. 相传牛顿年轻时曾坐在苹果树下看书，被树上落下的苹果砸中，这件事启发了牛顿，促使他发现了万有引力定律，假如此事为真，有一颗质量为 $0.3 k g$ 的苹果从树上自由下落 $2.5 m$ ，砸中牛顿后以碰前速度的 $\frac{1}{5}$ 反弹，设相互作用时间为 $0.1 s$ ， $g = 10 m / s^{2}$ 。则相互作用过程苹果对牛顿的平均作用力约为（）

A、 $18 N$ B、 $28 N$ C、 $38 N$ D、 $48 N$

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3. 2022年2月8日，在北京冬奥会自由式滑雪女子大跳台决赛中，我国选手谷爱凌成功夺冠。图甲为滑雪大跳台的滑道示意图，在助滑道与跳台之间用一段弯曲滑道衔接，助滑道与着落坡均可以视为倾斜直道。运动员由起点滑下，从跳台上同一位置沿同一方向飞出后，在空中完成系列动作，最后落至着落坡。运动员离开跳台至落到着落坡阶段的轨迹如图乙所示，不计空气阻力，运动员可视为质点。关于运动员在空中的运动，下列说法正确的是（）

A、离着落坡最远时重力的功率为零 B、在相等的时间内，动量变化量逐渐变大 C、在相等的时间内，动能的变化量逐渐变大 D、落到着落坡时的速度方向与飞出时速度的大小无关

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4. 空旷开阔的机场可能成为一些候鸟迁徙之前的聚集地或者迁徙途中的落脚点，因此飞机起飞和降落的过程中，容易遭遇飞鸟撞击。若飞鸟的质量为 $m$ ，飞鸟的主（肉）体长度为 $L$ ，飞机被飞鸟迎面撞击时的航速为 $v_{0}$ ，认为撞击过程中小鸟做初速度为零的匀加速直线运动，则飞机被飞鸟撞击时受到的平均撞击力的大小为（）

A、 $\frac{m v_{0}^{2}}{2 L}$ B、 $\frac{m v_{0}^{2}}{L}$ C、 $\frac{m v_{0}^{2}}{4 L}$ D、 $\frac{4 m v_{0}^{2}}{L}$

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5. 某人站在一平静湖面上静止的游轮上观光，不慎掉落一质量 $m = 20 g$ 的实心木珠（视为质点），从木珠刚入水到木珠速度减为零的时间为木珠在空中运动时间的一半，不计空气阻力，取重力加速度大小 $g = 10 m / s^{2}$ 。木珠在水中向下运动过程中受到水的平均作用力大小为（）

A、 $0.03 N$ B、 $0.3 N$ C、 $0.006 N$ D、 $0.6 N$

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6. 如图所示静电喷漆示意图，由喷嘴K喷出的油漆，形成带负电的雾状液滴（初速度可忽略不计），经a与K间的电场加速后全部奔向阳极a（被漆零件）并附着在上面。若a与K间的电压为U，电路中的电流强度为I，在时间t内，喷嘴喷出的油漆质量为m，那么在喷漆过程中，油漆对零件表面的压力为（）

A、 $\sqrt{\frac{2 m U I}{t}}$ B、 $\frac{\sqrt{2 m U I}}{t}$ C、 $\sqrt{\frac{2 m U}{I t}}$ D、 $\sqrt{2 m U I t}$

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7. 如图所示劲度系数为k的轻质弹簧一端与质量为m的物体相连，另一端固定在竖直墙壁上，弹簧恰好水平且处于原长，此时弹簧的左端位于O点。水平面光滑，用水平外力F将物体缓慢向右推动距离x（弹簧处于弹性限度内）至A点，现突然撤去外力F，物体通过O点时的速度大小为v，则下列说法正确的是（）

A、外力F的最大值为 $\frac{1}{2}$ kx B、外力F做的功为 $\frac{1}{2}$ mv² C、物体从A点运动至O点的过程中，墙壁对弹簧的弹力产生的冲量为0 D、物体从A点运动至O点的过程中，弹簧对物体的弹力产生的冲量大小为2mv

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8. 国际空间站将在2024年退役，我国的空间站将取代国际空间站的地位，成为很多国家争相合作的对象。空间站运动受到稀薄空气阻力作用，需要离子推进器提供推力以平衡空气阻力，已知离子推进器内部加速电压为 $U$ ，将大量质量为m、电荷量为q的粒子从静止加速后喷射出去，单位时间喷射出去的粒子数为n，则提供的推力为（）

A、 $n \sqrt{U m q}$ B、 $2 n \sqrt{2 U m q}$ C、 $2 n \sqrt{U m q}$ D、 $n \sqrt{2 U m q}$

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9. 汕头市属于台风频发地区，图示为风级（0~12）风速对照表。假设不同风级的风迎面垂直吹向某一广告牌，且吹到广告牌后速度立刻减小为零，则“12级”风对广告牌的最大作用力约为“4级”风对广告牌最小作用力的（）
风级
风速（m/s）
风级
风速（m/s）
0
0~0.2
7
13.9~17.1
1
0.3~1.5
8
17.2~20.7
2
1.6~3.3
9
20.8~24.4
3
3.3~5.4
10
24.5~28.4
4
5.5~7.9
11
28.5~32.6
5
8.0~10.7
12
32.7~36.9
6
10.8~13.8
…….
…….

A、45倍 B、36倍 C、27倍 D、9倍

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二、多选题

10. 如图所示，将质量为m的物块（视为质点）从空中O点以大小为 $v_{0}$ 的初速度水平抛出，恰好沿斜面方向落到倾角为 $θ$ 的固定斜面顶端，然后沿斜面下滑，到达斜面底端时的速度为零。重力加速度大小为g，不计空气阻力。下列说法正确的是（）

A、物块与斜面间的动摩擦因数为 $t a n θ$ B、物块在空中做平抛运动的时间为 $\frac{v_{0} t a n θ}{g}$ C、物块沿斜面下滑的过程中，因摩擦产生的内能为 $\frac{1}{2} m v_{0}^{2}$ D、物块沿斜面下滑的过程中，合力的冲量大小为 $\frac{m v_{0}}{c o s θ}$

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三、综合题

11. 娱乐风洞是一种空中悬浮装置，在一个特定的空间内人工制造和控制气流，游人只要穿上特制的可改变受风面积（游客在垂直风力方向的投影面积）的飞行服跳入飞行区，即可通过改变受风面积来实现向上、向下运动或悬浮。已知一游客质量为60kg，腹部向下时受风面积最大为 $0.7 m^{2}$ ，身体直立时受风面积最小为 $0.2 m^{2}$ ，气流密度为 $1.2 k g / m^{3}$ ，气流速度为30m/s，重力加速度为 $g = 10 m / s$ ，假设气流吹到人身体上后速度近似变为0。求：

(1)、若游客在风洞内悬浮，则受风面积应调整为多大；

(2)、若游客进入风洞先由最大受风面积运动1s后立即改为最小受风面积，求游客距出发点的最远距离为多少。（结果均保留2位有效数字）

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12. 如图甲所示，足够长的、质量M=1kg的木板静止在水平面上，质量m=1kg、大小可以忽略的铁块静止在木板的右端。已知木板与地面间的动摩擦因数μ₁=0.1，设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，取g=10m/s²。现给铁块施加一个水平向左的力F，作出铁块受到的摩擦力f随力F大小变化的图象如图乙所示。木板足够长。

(1)、求铁块与木板间的动摩擦因数；

(2)、不给铁块施加水平力时，铁块与木板相对地面处于静止状态，此时给铁块一个水平向左的大小为6N∙s的瞬时冲量，求铁块相对地面运动的位移。

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13. 将一质量为m的小球从地面以大小为v₁的初速度竖直向上抛出，小球落回抛出点时速度大小为v₂ ，重力加速度为g。

(1)、若小球所受空气阻力f大小恒定，求f的大小；

(2)、若小球所受的空气阻力f与速度大小v成正比，即f=kv（k为未知常数），求小球从抛出到落回抛出点的总时间。

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14. 跳台滑雪是一项具有很强观赏性的运动项目。为了更好地感受跳台滑雪这项运动的魅力，现将其简化为如下的物理模型：光滑滑道由助滑道 $A B$ 、水平起跳区 $B C$ 和倾角为 $θ = 37 °$ 的斜面着陆坡 $C D$ 平滑连接而成。可视为质点的运动员质量 $m = 60 k g$ ，从离 $B C$ 高为 $h = 20 m$ 处由静止出发，滑至C点时水平飞出，落到斜面上的D点。忽略所有阻力，取重力加速度 $g = 10 m / s^{2}$ ， $s i n 37 ° = 0.6$ ， $c o s 37 ° = 0.8$ 。求：

(1)、运动员从C点飞出时的速度大小v；

(2)、运动员从C点运动到D点的时间t；

(3)、运动员从C点运动到D点的动量变化 $Δ p$ 。

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风级	风速（m/s）	风级	风速（m/s）
0	0~0.2	7	13.9~17.1
1	0.3~1.5	8	17.2~20.7
2	1.6~3.3	9	20.8~24.4
3	3.3~5.4	10	24.5~28.4
4	5.5~7.9	11	28.5~32.6
5	8.0~10.7	12	32.7~36.9
6	10.8~13.8	…….	…….