2022届全国高三物理模拟试题汇编：反冲碰撞爆炸及答案

这是一份2022届全国高三物理模拟试题汇编：反冲碰撞爆炸及答案，共8页。试卷主要包含了单选题，多选题，综合题等内容，欢迎下载使用。
  反冲碰撞爆炸一、单选题1．新华社西昌3月10日电“芯级箭体直径9.5米级、近地轨道运载能力50吨至140吨、奔月转移轨道运载能力15吨至50吨、奔火（火星）转移轨道运载能力12吨至44吨……”这是我国重型运载火箭长征九号研制中的一系列指标，已取得阶段性成果，预计将于2030年前后实现首飞。火箭点火升空，燃料连续燃烧的燃气以很大的速度从火箭喷口喷出，火箭获得推力。下列观点正确的是（　　）   A．喷出的燃气对周围空气的挤压力就是火箭获得的推力B．因为喷出的燃气挤压空气，所以空气对燃气的反作用力就是火箭获得的推力C．燃气被喷出瞬间，火箭对燃气的作用力就是火箭获得的推力D．燃气被喷出瞬间，燃气对火箭的反作用力就是火箭获得的推力2．如图所示，某中学航天兴趣小组的同学将静置在地面上的质量为 M （含水）的自制“水火箭”释放升空，在极短的时间内，质量为 的水以相对地面为 的速度竖直向下喷出。已知重力加速度为 ，空气阻力不计，下列说法正确的是（　　） A．火箭的推力来源于火箭外的空气对它的反作用力B．水喷出的过程中，火箭和水机械能守恒C．火箭获得的最大速度为 D．火箭上升的最大高度为 二、多选题3．如图所示，光滑的水平地面上，质量为m的小球A正以速度v向右运动。与前面大小相同质量为 的B球相碰，则碰后A、B两球总动能可能为（　　） 
 A． B． C． D．4．在光滑的水平面上，让小球A以初动量p冲过来和静止的小球B发生一维碰撞，已知小球B的质量是小球A的两倍。则碰后小球B的动量可能为（　　）   A． B． C． D．三、综合题5．2020年11月24日4时30分，中国在中国文昌航天发射场，用长征五号遥五运载火箭成功发射探月工程嫦娥五号探测器，顺利将探测器送入预定轨道。标志着我国月球探测新旅程的开始，飞行136个小时后总质量为m的嫦娥五号以速度v高速到达月球附近P点时，发动机点火使探测器顺利变轨，被月球捕获进入半径为r的环月轨道，已知月球的质量为M，引力常量为G。求（1）嫦娥五号探测器发动机在P点应沿什么方向将气体喷出？   （2）嫦娥五号探测器发动机在P点应将质量为Δm的气体以多大的对月速度喷出？   6．如图所示，可视为质点的小球A、B在同一竖直线上间距，小球B距地面的高度，两小球在外力的作用下处于静止状态。现同时由静止释放小球A、B，小球B与地面发生碰撞后反弹，之后小球A与B发生碰撞。已知小球A的质量，小球B的质量，重力加速度，所有的碰撞均无机械能损失，不计碰撞时间。求：（1）从释放小球A、B到两球第一次相撞所经过的时间；（2）小球A第一次上升到最大高度时到地面的距离。7．如图所示，半径为R＝5m的光滑弧形轨道PQ固定，轨道与水平面相切于Q点，水平面的右侧放置一质量为mC＝0.5kg、半径为r＝2m的光滑弧形槽C，弧形槽与水平面相切于N点，且弧所对应的圆心角为60°，在QN间的O点放置一质量为mB＝2.5kg的物体B，QO＝2.5m、ON＝1.75m，将一质量为mA＝0.5kg的物体A由P点的正上方h＝3.2m高度由静止释放，沿弧形轨道的切线方向进入水平面，经过一段时间与物体B发生弹性正碰，然后物体B进入弧形槽。已知物体A、物体B与QN段的动摩擦因数分别为μ1＝0.4、μ2＝0.2，重力加速度g取10m/s2，忽略弧形槽C与水平面间的摩擦。求：（1）物体A第一次通过弧形轨道最低点Q时对轨道的压力大小；（2）物体A、B碰后各自的速度；（3）通过计算分析物体B能否从弧形槽C的右侧离开，若能，求出离开时的速度；若不能，求出上升的最大高度，并求出整个过程中弧形槽获得的最大速度。8．某冰壶队为了迎接冬奥会，积极开展训练。某次训练中使用的红色冰壶A和蓝色冰壶B的质量均为20kg，初始时两冰壶之间的距离s=7.5m，运动员以v0=2m/s的初速度将红色冰壶A水平掷出后，与静止的蓝色冰壶B碰撞，碰后红色冰壶A的速度大小变为vA=0.2m/s，方向不变，碰撞时间极短。已知两冰壶与冰面间的动摩擦因数均为μ=0.02，重力加速度g=10m/s2。求：（1）红色冰壶A从开始运动到停下所需的时间；（2）两冰壶碰撞过程中损失的机械能。9．如图所示，半径为R的光滑四分之一圆弧轨道AB与粗糙的水平轨道BC平滑连接，A点是四分之一圆弧轨道最高点，B点是四分之一圆弧轨道最低点，现有质量均为m的两物块M和N（可看成质点）。物块N静止于B点，物块M从A点由静止释放，两物块在B点发生弹性碰撞，已知水平轨道与物块之间的动摩擦因数为μ，重力加速度为g，求：（1）碰撞前瞬间物块M受轨道支持力的大小；（2）碰撞后物块N在水平轨道上滑行的最大距离。10．如图所示，竖直平面内有一固定绝缘轨道ABCDP，由半径r＝0.5m的圆弧轨道CDP和与之相切于C点的水平轨道ABC组成，圆弧轨道的直径DP与竖直半径OC间的夹角θ＝37°，A、B两点间的距离d＝0.2m。质量m1＝0.05kg的不带电绝缘滑块静止在A点，质量m2＝0.1kg、电荷量q＝1×10﹣5C的带正电小球静止在B点，小球的右侧空间存在水平向右的匀强电场。现用大小F＝4.5N、方向水平向右的恒力推滑块，滑块到达B点前瞬间撤去该恒力，滑块与小球发生弹性正碰，碰后小球沿轨道运动，到达P点时恰好和轨道无挤压且所受合力指向圆心。小球和滑块均视为质点，碰撞过程中小球的电荷量不变，不计一切摩擦。取g＝10m/s2，sin37°＝0.6，cos37°＝0.8.（1）求撤去该恒力瞬间滑块的速度大小v以及匀强电场的电场强度大小E；   （2）求小球到达P点时的速度大小vP和B、C两点间的距离x；   （3）若小球从P点飞出后落到水平轨道上的Q点（图中未画出）后不再反弹，求Q、C两点间的距离L。  
答案解析部分1．【答案】D2．【答案】D3．【答案】A,C4．【答案】B,C5．【答案】（1）解：探测器发动机在P点应制动减速，所以应沿探测器运动方向喷出气体。  （2）解：在P点由动量守恒定律得 探测器进入半径为r的环月轨道有 解得 6．【答案】（1）解：小球B落地时，A、B两球的速度大小由得从释放两小球到小球B第一次落地所用的时间小球B反弹后，相对小球A做匀速运动（方法二：小球B反弹后第一次与小球A碰前小球B所经过的位移大小小球B反弹后第一次与小球A碰前小球A所经过的位移大小则联立解得）从释放小球A、B到两球第一次相撞所经过的时间（2）解：两球相撞前瞬间的速度两球相碰时距地面的高度两球碰撞时动量守恒，取竖直向上为正方向解得小球A第一次碰后上升的最大高度小球A第一次上升到最大高度时到地面的距离7．【答案】（1）解：根据动能定理可知在Q点根据牛顿第二定律解得F=21.4N根据牛顿第三定律可知，物体A第一次通过弧形轨道最低点Q时对轨道的压力大小为21.4N。（2）解：AO过程应用动能定理可知解得根据A与B发生弹性正碰可知解得vA'＝﹣8m/s负号表示方向向左vB＝4m/s（3）解：ON过程对物体B应用动能定理解得vB'=3m/s物体B与C发生碰撞，设它们达到共同水平速度为vBC，根据水平方向动量守恒mBvB'＝（mB+mC）vBC解得vBC=2.5m/s根据此过程BC组成的系统机械能守恒，可知当二者达到共同速度时，B物体上升的高度为hB，根据机械能守恒解得hB=0.075m根据斜槽C的最高点高度hC=r﹣rcos60°=1m故可知物体B未能从弧形槽C的右侧离开，物体B上升的最大高度为0.075m，整个过程中弧形槽获得的最大速度为2.5m/s8．【答案】（1）解：红色冰壶A以v0=2m/s的初速度开始运动后，加速度大小由牛顿第二定律为方向向左，冰壶A做减速运动，设在与B碰撞时速度为v1，则有所用时间为与冰壶B碰撞后，以速度大小变为vA=0.2m/s，方向不变，做减速运动直到停下，所用时间红色冰壶A从开始运动到停下所需的时间为t=t1+t2=5s+1s=6s（2）解：两冰壶碰撞满足动量守恒，则有mv1=mvA+m vB解得vB=v1−vA=1 m/s −0.2 m/s=0.8m/s两冰壶碰撞中损失的机械能9．【答案】（1）解：设物块M从A点运动到B点时速度为v0，由机械能守恒定律可得设M在A点所受的支持力为FN，则有解得FN=3mg（2）解：两物块在B点发生弹性碰撞，有解得根据动能定理，有解得10．【答案】（1）解：对滑块从A点运动到B点的过程，根据动能定理有：Fd＝ m1v2，   代入数据解得：v＝6m/s小球到达P点时，受力如图所示，由平衡条件得：qE＝m2gtanθ，解得：E＝7.5×104N/C。（2）解：小球所受重力与电场力的合力大小为：G等＝ ①小球到达P点时，由牛顿第二定律有：G等＝m2 ②联立①②，代入数据得：vP＝2.5m/s滑块与小球发生弹性正碰，设碰后滑块、小球的速度大小分别为v1、v2，以向右方向为正方向，由动量守恒定律得：m1v＝m1v1+m2v2 ③由能量守恒得： ④联立③④，代入数据得：v1＝﹣2m/s（“﹣”表示v1的方向水平向左），v2＝4m/s小球碰后运动到P点的过程，由动能定理有：qE（x﹣rsinθ）﹣m2g（r+rcosθ）＝ ⑤代入数据得：x＝0.85m（3）解：小球从P点飞出水平方向做匀减速运动，有：L﹣rsinθ＝vPcosθt﹣ ⑥竖直方向做匀加速运动，有：r+rcosθ＝vPsinθt+ gt2⑦联立⑥⑦代入数据得：L＝0.5625m