广东省汕头市高考物理三年（2020-2022）模拟题知识点分类汇编-05动量、机械振动与机械波

这是一份广东省汕头市高考物理三年（2020-2022）模拟题知识点分类汇编-05动量、机械振动与机械波，共20页。试卷主要包含了单选题，多选题，填空题，解答题等内容，欢迎下载使用。
广东省汕头市高考物理三年（2020-2022）模拟题知识点分类汇编-05动量、机械振动与机械波 一、单选题1．（2022·广东汕头·统考三模）今年4月16日，载有3名航天员的“神舟13号飞船”经过180天太空之旅终于回家。图示虚线为飞船的“过渡轨道”，实线为在点制动后的返回轨道，由图示可知飞船在“过渡轨道”时（　　）A．运行速度不变 B．动量变化率不变C．沿顺时针方向 D．沿逆时针方向2．（2022·广东汕头·统考三模）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，有一颗质量为的苹果从树上自由下落，砸中牛顿后以碰前速度的反弹，设相互作用时间为，。则相互作用过程苹果对牛顿的平均作用力约为（　　）A． B． C． D．3．（2022·广东汕头·统考二模）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）00~0.2713.9~17.110.3~1.5817.2~20.721.6~3.3920.8~24.433.3~5.41024.5~28.445.5~7.91128.5~32.658.0~10.71232.7~36.9610.8~13.8…….……. A．45倍 B．36倍 C．27倍 D．9倍 二、多选题4．（2020·广东汕头·统考一模）科研人员在太空进行实验，用质量为m的宇宙飞船去对接前方的火箭组，对接后保持匀速运动。然后开动飞船尾部的推进器，使飞船和火箭组共同加速。若推进器开动的时间为Δt，平均推力为F，测出飞船和火箭的速度变化为Δv，下列说法正确的是（　　）A．飞船和火箭组的机械能守恒B．火箭组的质量C．飞船对火箭组的弹力大小为FD．飞船对火箭组的弹力大小为5．（2021·广东汕头·统考二模）某人站在力的传感器（连着计算机）。上完成下蹲、起立动作，计算机屏幕上显示出力的传感器示数F随时间t变化的情况如图所示，g取10m/s2。下列说法正确的是（　　）A．该人下蹲时间约为0.5sB．该人下蹲过程的最大加速度约为6m/s2C．起立过程该人一直处于超重状态D．起立过程传感器对该人支持力的冲量约为500N·s6．（2022·广东汕头·统考二模）科学家常在云室中加入铅板以降低运动粒子的速度。图示为物理学家安德森拍下的正电子在云室中运动的径迹，已知图示云室加垂直纸面方向的匀强磁场，由图可以判定（　　）A．匀强磁场方向向外B．正电子由上而下穿过铅板C．正电子在铅板上、下磁场中运动角速度相同D．正电子在铅板上、下磁场中运动中动量大小相等7．（2022·广东汕头·模拟预测）有两个带有同种电荷的小滑块A和B，质量mA=3mB，带电量qB=3qA，两滑块在光滑水平面上相距一定距离由静止释放，以后的任意时刻它们的（　　）A．加速度大小之比为aA：aB=1：3 B．动量大小之比为pA：pB=3：1C．动能大小之比为EkA：EkB=1：3 D．速度大小之比为vA：vB=3：1 三、填空题8．（2020·广东汕头·统考一模）弹簧振子以O点为平衡位置在B、C两点间做简谐运动，BC相距20cm，某时刻振子处于B点，经过0.5s，振子首次到达C点，则振子的振幅为_______，周期为______，振子在5s内通过的路程为_______ 。9．（2021·广东汕头·统考一模）一列简谐横波沿x轴正向传播，时波的图象如图所示，质点P的平衡位置在处。该波的周期。由此可知。该列波的传播速度为___________。在时间内质点P经过的路程为___________，时质点P的速度方向沿y轴___________方向（选填“负”或“正”）10．（2022·广东汕头·统考三模）如图所示，一根较长的细线一端固定在装置的横梁中心，另一端系上沙漏，装置底部有一可以向前移动的长木板。当沙漏左右摆动时，漏斗中的沙子均匀流出，同时匀速拉动长木板，漏出的沙子在板上形成一条正弦曲线。在曲线上两个位置和，细沙在___________（选填“”或“”）处堆积的沙子较多。由于木板长度有限，如图只得到了摆动两个周期的图样，若要得到三个周期的图样，拉动长木板的速度要___________（选填“快”或“慢”）些。11．（2022·广东汕头·统考二模）带操是一项艺术体操项目。在奥运会上运动员手持带棍，以腕为轴做上下或左右的连续小摆动的动作，使带形成波浪图形（如图甲），某段时间内带的波形可看作一列简谐横波向右传播（如图乙），某一时刻带上质点a、c位于波峰，质点b位于波谷，质点b的速度大小为____________。若该波的频率为2Hz、则波的传播速度为________。 四、解答题12．（2021·广东汕头·统考二模）一列波速为10m/s的简谐横波向x轴负方向传播，在t=0时的波形如图所示，P、Q两质点的平衡位置的坐标分别为（-1m，0）、（-7m，0）。（1）请判断质点P刚开始振动的方向，并求出此列横波的周期T；（2）求质点Q第一次出现波峰的时刻tQ，求出0~tQ这段时间内质点P出现波峰的次数。13．（2021·广东汕头·统考二模）如图所示，一条固定的轨道，其中ab段水平粗糙，bcd段是处于竖直平面内的光滑半圆轨道，bd是竖直的直径、轨道半径为R。可视为质点的物块A和B紧靠在一起，静止于b处。两物块在足够大的内力作用下突然分离，分别向左、右运动。A恰好能运动至d点，然后从d点沿水平方向脱离轨道，并落到水平轨道的e点上（图中未画出），已知重力加速度为g，不计空气阻力。（1）求物块A从d点运动至e点过程的水平位移大小；（2）若物块B恰好运动至e点停下，已知B与水平轨道间的动摩擦因数=0.2，求物块A与B的质量之比。14．（2022·广东汕头·统考三模）某组合装置如图，一个水平圆盘以角速度（单位：）匀速转动，固定在圆盘上的小圆柱离圆心距离为，带动一个T形支架在水平方向左右往复运动。水平桌面上点的左侧光滑，右侧粗糙程度相同。小圆柱每次在最左端时，就在桌面的点和点轻放质量为和的小物件P和Q，此时T形支架的右端恰好与P接触但不粘连。随后圆盘转半圈时物件P恰好运动到点，与物件瞬间粘合成整体。整体运动至点停下的瞬间，下一个整体位于的中点。答案可含。求：（1）物件P从点开始运动的过程，T形支架对其做的功；（2）的距离；（3）的距离。15．（2022·广东汕头·统考二模）如图所示，平台右侧是一个凹槽，凹槽右端连接一个半径的半圆轨道，轨道固定在竖直平面内，为竖直直径。一质量为的滑板放置在凹槽内水平面上，其上表面刚好与平台和点水平等高。开始时滑板静置在紧靠凹槽左端处，此时滑板右端与凹槽右端的距离。一质量也为的小物块；（可视为质点）以的初速度从平台滑上滑板，当物块滑至滑板右端时滑板恰好到达凹槽右端。已知物块与滑板间的动摩擦因数，其余接触面的摩擦均可忽略不计，取重力加速度。（1）求滑板的长度；（2）质量为的另一小物块以相同的初速度同样从平台滑上静止的滑板，与滑板间的动摩擦因数也为，假设滑板碰到凹槽右端时立刻停止运动。要使物块能到达半圆轨道的点，至少为的几倍?16．（2022·广东汕头·模拟预测）如图所示，在足够大的光滑水平面内，一个矩形区域内有水平向右的匀强电场，电场宽度为，电场左侧边界上有一质量为m1（未知）、电荷量为2q的带正电小球a，电场右侧有一质量m2＝m的不带电小球b，两小球的连线与电场线平行，且初始时皆处于静止状态，小球b右侧有一个竖直向下的匀强磁场区域△OPQ，且与电场线垂直，∠O＝30°，∠P＝90°，现释放小球a，经电场加速后与小球b发生弹性碰撞，碰撞瞬间电荷量均分，碰后两小球的速度方向相同，并先后从OP的中点D进入磁场，且在磁场中依次沿着同一条轨迹运动，最后均会垂直OQ离开磁场。已知匀强磁场的磁感应强度大小为B，不计碰后两小球之间的库仑力，两小球均视为质点，求：（1）小球a的质量m1；（2）该匀强电场的电场强度大小。17．（2022·广东汕头·模拟预测）如图所示，一段半径R、圆心角为的光滑圆弧上端点与斜坡平滑连接，下端切线水平，与一倾角为的斜坡连接，质量为m的小球P从斜坡上某位置由静止释放，运动过程中与静止在圆弧末端质量为的小球Q相碰，碰撞时间极短，碰撞过程中系统损失的动能为小球P碰撞前动能的，碰撞后两个小球离开圆弧先后落到斜坡上，它们在空中发生的位移之比为1∶4。两个小球可视为质点，小球P释放前与小球Q的竖直距离，小球P与斜坡间的动摩擦因数，当地重力加速度为g。求：（1）小球P与Q碰撞前瞬间对圆弧轨道的压力；（2）小球Q的质量。18．（2022·广东汕头·统考一模）一列简谐横波沿x方向传播，如图所示，其中实线和虚线分别为和s两时刻的波形图，坐标为m处的质点在时刻运动方向沿y轴负方向。试判断这列波的传播方向；如果周期s，求波速。19．（2022·广东汕头·模拟预测）一列简谐横波沿x方向传播，如图所示，其中实线和虚线分别为t=0和t=0.5 s两时刻的波形图，坐标为x=8 m处的质点在t=0时刻运动方向沿y轴负方向．(1)判断这列波的传播方向；(2)如果T>0.5 s，求波速；(3)如果T<0.5 s，求波速的所有可能值．
参考答案：1．C【详解】CD．飞船从“过渡轨道”到返回轨道做近心运动，可知飞船在“过渡轨道”时沿顺时针方向，故C正确，D错误；AB．由图可知，飞船在“过渡轨道”做匀速圆周运动，速度大小不变，方向时刻改变，向心力的大小不变，方向不断改变，根据可知动量变化率大小不变，方向时刻改变，故AB错误。故选C。2．B【详解】苹果与牛顿碰撞前瞬间的速度大小为设相互作用过程牛顿对苹果的平均作用力大小为F，取竖直向上为正方向，根据动量定理有解得根据牛顿第三定律可知相互作用过程苹果对牛顿的平均作用力大小约为28N。故选B。3．A【详解】设空气的密度为，广告牌的横截面积为，经过时间撞击在广告牌上的空气质量为根据动量定理可得解得根据牛顿第三定律可知，风对广告牌作用力为则“级”风对广告牌的最大作用力与“级”风对广告牌最小作用力的比值为故选A。4．BD【详解】A．飞船和火箭组受推力作用而加速运动，则机械能增加，选项A错误；B．对飞船和火箭组由动量定理可得火箭组的质量选项B正确；CD．对火箭组，由牛顿第二定律选项C错误，D正确。故选BD。5．BD【详解】A．下蹲过程中，初速度为0，末速度也为0，则下蹲过程先加速向下运动后减速向下运动，从图像可知1~2s过程为下蹲过程，则下蹲时间约为1s，所以A错误；B．由图像可知静止时有支持力最小为200N，最大为700N，由牛顿第二定律可得 或联立解得所以该人下蹲过程的最大加速度约为6m/s2，则B正确；C．起立过程，初速度为0，末速度也为0，则起立过程先加速向上运动后减速向上运动，该人先是处于超重状态，后处于失重状态，所以C错误；D．起立过程，根据动量定理可得起立时间约为1s，解得所以D正确；故选BD。6．BC【详解】AB．正电子在匀强磁场中，洛伦兹力提供向心力，则有解得由于正电子经过铅板后速度会减小，可知正电子经过铅板后的轨迹半径减小，从图中可以看出正电子在铅板上方轨迹半径比下方轨迹半径大，故正电子由上而下穿过铅板，由左手定则判断匀强磁场方向向里，A错误，B正确；D．正电子经过铅板后速度会减小，则正电子经过铅板后动量减小，正电子在铅板上、下磁场中运动中动量大小不相等，D错误；C．正电子在磁场中做圆周运动的角速度为可知正电子在铅板上、下磁场中运动角速度相同，C正确；故选BC。7．AC【详解】A．两小滑块所受合力大小相等，由牛顿第二定律可知则aA：aB=1：3故A正确；B．根据动量定理可知，动量大小之比为pA：pB=1：1故B错误；C．由动能与动量间的关系可知，动能大小之比为EkA：EkB=1：3故C正确；D．由可知则速度之比为vA：vB=1：3故D错误。故选AC。8．     0.10     1     2【详解】[1]．由题意可得，振子的振幅为A=10cm=0.1m；[2]．振子从B点经过0.5s首次到达C点，则周期为T=1s；[3]．振子在5s内通过的路程为5×4A=20A=2m.9．               负【详解】[1]由图可知，该简谐横波波长由可得[2]由图可知质点P的振幅为0.1m，故1.2s内（三个周期）质点P运动的路程为[3]由于简谐横波沿x轴正向传播，由图可知t=0时，质点P经过平衡位置沿y轴正方向运动，0.6s等于一个半周期，故0.6s时质点P的速度方向沿y轴负方向。10．          慢【详解】[1]由题图可知，Q点位于最大位移处，P点位于平衡位置，沙漏摆动至Q点左上方最近时速度最小，运动最慢，所以细沙在Q处堆积的沙子较多。[2]若要得到三个周期的图样，需要增加沙漏在木板上方摆动的时间，所以拉动长木板的速度要慢些。11．     0     【详解】[1]由于该时刻质点b位于波谷，故质点b的速度大小为；[2]由乙图可知，波的波长为，则波的传播速度为12．（1）y轴正方向；0.4s；（2）0.9s；两次【详解】（1）此列波沿x负方向传播，可判断x=1处的质点刚开始运动方向沿y轴正方向，因此P刚开始振动的方向沿y轴正方向。其他各点刚开始运动的方向也是一样的。由图可知波长4m，由λ=vT得T=0.4s（2）此列波传到Q点的时间由图知传播距离代入得质点Q向上运动，因此第一次出现波峰在经过质点Q第一次出现波峰的时刻同理可知P第一次出现波峰的时刻为由于知T<t<2T，有一次波峰因此0~t这段时间内质点P出现波峰共两次13．（1）2R；（2）【详解】(1)设物块A与B的质量分别为mA、mB，A经过d点时，有从d点水平抛出，经过时间t落到水平轨道上，有联立解得水平位移大小x=2R(2)A和B分离时动量守恒，得A从b点运动至d点过程，由动能定理可得B从b点运动至e点过程，由动能定理得联立解得A与B的质量之比14．（1）；（2）；（3）【详解】（1）小圆柱的线速度大小为   ①设物件P从A点开始运动的过程中水平圆盘转过的圆心角为，则有   ②物件P的速度等于小圆柱速度在沿AO方向的分量，即   ③根据动能定理有   ④联立①~④式解得   ⑤（2）当水平圆盘转过四分之一圈时，小圆柱的速度在沿AO方向的分量最大，则速度达到最大值v，且之后小圆柱在沿AO方向的分量开始减小，所以此时物件P将与T形支架分离，此后以v做匀速直线运动。水平圆盘的转动周期为   ⑥由题意可知从物件P与T形支架分离到P运动到O点所经历的时间为，这段时间内物件P的位移大小为   ⑦所以AO的距离为   ⑧联立①⑥⑦⑧解得   ⑨（3）设P、Q相碰后整体的速度大小为v0，根据动量守恒定律有   ⑩设PQ整体在段做匀减速运动的加速度大小为a，有   ⑪根据运动的周期性可知，相邻两个PQ整体运动到B点的时间差为T，根据匀减速运动的逆过程可得   ⑫联立①⑩⑪⑫得   ⑬15．（1）；（2）倍【详解】（1）根据牛顿第二定律可得，小物块的加速度大小为滑板的加速度大小为 根据题意可知，从小物块滑上滑板到滑板右端到达凹槽右端过程，小物块一直做匀减速运动，滑板一直做匀加速运动，设运动时间为，对于滑板解得对于小物块解得故滑板的长度为（2）小物块到达半圆轨道最低点时的速度为 设小物块可以到达点，根据机械能守恒定律可得 解得小物块在点速度为 说明小物块到不了点，另一小物块以相同的初速度同样从平台滑上静止的滑板，减速过程的加速度大小与减速过程的加速度大小一样，故为了能使到达点，滑上滑板后，滑板与凹槽右端碰撞前，与必须先达到共速，根据动量守恒可得假设刚好到达点，则有整个过程与滑板因为相对滑动产生的内能为根据能量守恒可得 由以上式子代入数据整理可得 解得或（舍掉）故至少是的倍。16．（1）3m；（2）【详解】（1）设小球a碰前瞬间的速度大小v0，碰后瞬间的速度大小为v1，小球b碰后瞬间的速度大小为v2，两小球碰后电荷量均分，有在磁场中带电粒子的轨迹图，如图所示有几何关系可知，a球和b球在磁场中运动的半径均为有洛伦兹力提供向心力a球b球小球a和小球b发生弹性碰撞，动量守恒和能量守恒解得（2）带电粒子的轨迹图，如图所示有几何关系可知，a球和b球在磁场中运动的半径均为由以上分析洛伦兹力提供向心力可知则小球a在电场中运动，动能定理可知解得17．（1）3mg；（2）0.5m【详解】（1）小球从开始释放到到达Q点由动能定理 在Q点时解得FNQ=3mg（2）两球碰后做平抛运动，则由 可知位移则PQ碰后的速度之比为 两球碰撞时由动量守恒 能量关系解得18．沿x轴正向传播；4m/s【详解】坐标为m处的质点在时刻运动方向沿y轴负方向，根据“同侧法”可知，该波沿x轴正向传播；波速表达式 （n=0、1、2、3……）因可知n只能取0，则波速为v=4m/s19．(1)沿x轴正方向；(2)4 m/s；(3)4(4n+1) m/s(n=1,2,3…)【详解】(1)根据x=8 m处的质点在t=0时刻的运动方向可判定，该简谐横波的传播方向沿x轴正方向．(2)由图知，该波的波长设该简谐横波中质点的振动周期为T(T>0.5s)，根据题目所给信息可得：实线波形到形成虚线波形波传播距离为，经过时间．则所以根据公式可得(3)若，则 (n=1，2，3…)解得 (n=1，2，3…)根据公式可得波速的所有可能值为(n=1，2，3…)．