2024年高考物理二轮专题复习：动量定理

更新时间：2024-02-26 浏览次数：30 类型：二轮复习

一、选择题

1. (2023高二上·朝阳期末) 为了解释地球的磁性，19世纪安培假设：地球的磁场是由绕过地心的轴的环形电流I引起的。在下列四个图中，正确表示安培假设中环形电流方向的是（）

A . B . C . D .

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2. (2023高二上·长沙月考) 如图甲所示是用来加速带电粒子的回旋加速器的示意图，其核心部分是两个D形金属盒。在加速带电粒子时，两金属盒置于匀强磁场中，两盒分别与高频电源相连。带电粒子在磁场中运动的动能 $\text{[math]}$ 随时间 $\text{[math]}$ 的变化规律如图乙所示，忽略带电粒子在电场中的加速时间，则下列判断错误的是（　　）

A . 在 $\text{[math]}$ 图中应有 $\text{[math]}$ B . 高频电源的变化周期应该等于 $\text{[math]}$ C . 粒子加速次数越多，粒子最大动能不一定越大 D . 要想粒子获得的最大动能增大，可增加D形盒的半径

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3. (2023高二上·佛山) 相同磁铁的同名磁极之间的磁场分布与等量同种电荷之间电场分布相似。如图所示，两个相同的条形磁铁的 $\text{[math]}$ 极正对放置，两条虚线分别是两磁极中心的连线及其垂直平分线，它们的交点是 $\text{[math]}$ 点， $\text{[math]}$ 、 $\text{[math]}$ 两点和 $\text{[math]}$ 、 $\text{[math]}$ 两点分别相对于 $\text{[math]}$ 点对称。关于两磁极间的磁场说法正确的是（）

A . 从 $\text{[math]}$ 到 $\text{[math]}$ ，连线上各点的磁感应强度逐渐减小 B . $\text{[math]}$ 点的磁感应强度与 $\text{[math]}$ 点的磁感应强度相同 C . 在 $\text{[math]}$ 连线上， $\text{[math]}$ 点的磁感应强度最小 D . 小磁针在 $\text{[math]}$ 点和 $\text{[math]}$ 点时， $\text{[math]}$ 极的指向相同

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4. (2021·辽宁模拟) 如图所示。一束单色光从介质1射入介质2，在介质1、2中的波长分别为 $\text{[math]}$ ₁、 $\text{[math]}$ ₂ ，频率分别为 $\text{[math]}$ ₁、 $\text{[math]}$ ₂ ，则（）

A . $\text{[math]}$ ₁< $\text{[math]}$ ₂ B . $\text{[math]}$ ₁> $\text{[math]}$ ₂ C . $\text{[math]}$ ₁< $\text{[math]}$ ₂ D . $\text{[math]}$ ₁> $\text{[math]}$ ₂

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5. (2017高一下·水富期末) 如图所示，光滑半球形容器固定在水平面上，O为球心，一质量为m的小滑块，在水平力F的作用下静止P点．设滑块所受支持力为F_N ． OP与水平方向的夹角为θ．下列关系正确的是（）

A . F= $\text{[math]}$ B . F=mgtanθ C . F_N= $\text{[math]}$ D . F_N=mgtanθ

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6. (2021高三上·福州期中) 如图所示，飞机场运输行李的倾斜传送带保持恒定的速率向上运行，将行李箱无初速度地放在传送带底端，当传送带将它送入飞机货舱前行李箱已做匀速运动。假设行李箱与传送带之间的动摩擦因数为μ，传送带与水平面的夹角θ，已知滑动摩擦力近似等于最大静摩擦力，下列说法正确的是（）

A . 要实现这一目的前提是μ<tanθ B . 做匀速运动时，行李箱与传送带之间的摩擦力为零 C . 全过程传送带对行李箱的摩擦力方向沿传送带向上 D . 若增加传送带速度足够大，可以无限缩短传送的时间

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7. (2019高一下·利津月考) 河水速度与河岸平行，大小v保持不变，小船相对静水的速度为v₀ ．一小船从A点出发，船头与河岸的夹角始终保持不变，如图所示，B为A的正对岸，河宽为d，则（）

A . 小船不可能到达B点 B . 小船渡河时间一定等于d/v₀ C . 小船一定做匀速直线运动 D . 小船到达对岸的速度一定大于v₀

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8. (2022·全国甲卷) 空间存在着匀强磁场和匀强电场，磁场的方向垂直于纸面（ $\text{[math]}$ 平面）向里，电场的方向沿y轴正方向。一带正电的粒子在电场和磁场的作用下，从坐标原点O由静止开始运动。下列四幅图中，可能正确描述该粒子运动轨迹的是（）

A . B . C . D .

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二、多项选择题

9. 如图所示，两根电阻不计的光滑金属导轨平行放置在倾角为θ的斜面上，导轨间距为L，导轨下端接有电阻R，斜面处在竖直向上的匀强磁场中，电阻可忽略不计的金属棒ab质量为m，受到沿斜面向上且与金属棒垂直的恒力F的作用，金属棒沿导轨以速度v匀速下滑，则它在下滑h高度的过程中，以下说法正确的是（）

A . 金属棒受到的安培力的功率为P= $\text{[math]}$ B . 作用在金属棒上各力的合力做功为零 C . 重力做功等于金属棒克服恒力F做功 D . 金属棒克服安培力做的功等于电阻R上产生的焦耳热

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10. (2024高三上·宝安期末) 某同学通过理想变压器把电压 $\text{[math]}$ 的交变电流降压后，给一个标有“20V、1A”的灯泡供电，变压器原、副线圈的匝数比为 $\text{[math]}$ 。为使灯泡正常工作，可以在原线圈串联一个电阻 $\text{[math]}$ 或在副线圈串联一个电阻 $\text{[math]}$ （图中未画出），则下列说法正确的有（）

A . $\text{[math]}$ B . $\text{[math]}$ C . $\text{[math]}$ 消耗的电功率大于 $\text{[math]}$ D . 该交变电流方向每秒钟改变100次

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11. (2023高二上·怀仁月考) 如图所示，水平光滑导轨间距分别为 $\text{[math]}$ ，宽、窄导轨区域磁感应强度分别为 $\text{[math]}$ 、 $\text{[math]}$ 两导杆质量分别为 $\text{[math]}$ 、杆 $\text{[math]}$ 右端通过一条轻绳受质量为 $\text{[math]}$ 的重物牵连．并由静止开始运动．设回路中总电阻为 $\text{[math]}$ ．假设各导轨无限长．则下列说法正确的是（）

A . 杆 $\text{[math]}$ 做加速度减小的加速运动，杆 $\text{[math]}$ 做加速度减小的减速运动 B . $\text{[math]}$ 产生的电动势与杆 $\text{[math]}$ 产生的电动势之比为二者速度之比 $\text{[math]}$ C . 杆 $\text{[math]}$ 和杆 $\text{[math]}$ 经足够长时间后的加速度之比为 $\text{[math]}$ D . 若开始到某时刻过程生热为 $\text{[math]}$ ，此时两杆的速度分别为 $\text{[math]}$ 和 $\text{[math]}$ ，则重物机械能损失量为 $\text{[math]}$

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12. (2023高二上·怀仁月考) 如图所示，在直线边界 $\text{[math]}$ 的右侧分布着范围足够大、方向垂直于纸面向里的匀强磁场，在磁场中到 $\text{[math]}$ 的距离为 $\text{[math]}$ 的 $\text{[math]}$ 点有一放射源，放射源能沿纸面内向各个方向不断地放射出质量为 $\text{[math]}$ 、电荷量为 $\text{[math]}$ 、速率为 $\text{[math]}$ 的带正电荷的粒子．已知磁场的磁感应强度大小为 $\text{[math]}$ ，不计粒子的重力及粒子间的相互作用，则（）

A . 粒子从 $\text{[math]}$ 边界上射出的范围的长度为 $\text{[math]}$ B . 如果磁场的磁感应强度增大为原来的2倍，粒子从 $\text{[math]}$ 边界上射出范围的长度也变为原来的2倍 C . 如果磁场的磁感应强度减小，粒子从 $\text{[math]}$ 边界上射出范围也减小 D . 同一时刻放射出的粒子到达 $\text{[math]}$ 边界的时间差最大为 $\text{[math]}$

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13. (2024高二上·承德期末) 一列沿x轴方向传播的简谐横波在 $\text{[math]}$ 时刻的波形如图所示，波上有两质点P、Q，P质点的平衡位置坐标为 $\text{[math]}$ ， Q质点的平衡位置坐标为 $\text{[math]}$ ，质点P的振动频率为 $\text{[math]}$ ，则下列说法正确的是（）

A . 如果此时质点Q正在向y轴负方向振动，这列波的传播方向为x轴正方向，波速为 $\text{[math]}$ B . 该波能很容易绕过尺寸为 $\text{[math]}$ 的障碍物继续传播 C . 如果该波沿x轴正方向传播，在 $\text{[math]}$ 时质点Q到达波峰 D . 无论该波向哪个方向传播，平衡位置位于 $\text{[math]}$ 的质点与Q质点的位移始终相同

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14. (2023高二下·黔西期末) 如图，司机驾车在平直的城市道路上以43.2km/h的速度匀速行驶，发现有行人正在通过前方人行横道，为礼让行人，必须使该车在停车线前停止，已知该车刹车后匀减速时加速度大小为6m/s²、下列说法正确的是（　　）

A . 刹车制动后，汽车需要2s停下来 B . 刹车时汽车离停车线的距离至少为12m C . 若司机的反应时间为0.2s，发现行人时汽车离停车线的距离应不小于14.4m D . 若司机的反应时间为0.4s，发现行人时汽车离停车线的距离应不小于28.8m

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三、非选择题

15. 如图所示，一个质量为m、带负电荷粒子电荷量为q、不计重力的带电粒子从x轴上的P点以速度v沿与x轴成 $\text{[math]}$ 的方向射入第一象限内的匀强磁场中，并恰好垂直于y轴射出第一象限。已知 $\text{[math]}$ ，求：
1. （1）匀强磁场的磁感应强度B的大小；
2. （2）带电粒子穿过第一象限所用的时间。
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16. (2023高一上·海安期末) 如图所示，解放军战士在水平地面上拉着轮胎进行负荷训练，运动过程中保持绳子与水平面间的夹角恒为θ，轮胎质量为m，重力加速度为g。
1. （1）若地面对轮胎的阻力大小为f，当轮胎做匀速直线运动时，求绳中的拉力T；
2. （2）若训练的过程中，为确保轮胎不飞离地面，求绳中拉力的最大值T_m；
3. （3）若地面与轮胎间的动摩擦因数为μ，战士以（2）中的最大拉力由静止拉动轮胎，经过时间t后松开绳子，求轮胎停止运动前通过的总路程 s。
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17. (2019·江苏) 如图所示，匀强磁场的磁感应强度大小为B．磁场中的水平绝缘薄板与磁场的左、右边界分别垂直相交于M、N，MN=L，粒子打到板上时会被反弹（碰撞时间极短），反弹前后水平分速度不变，竖直分速度大小不变、方向相反．质量为m、电荷量为-q的粒子速度一定，可以从左边界的不同位置水平射入磁场，在磁场中做圆周运动的半径为d，且d<L，粒子重力不计，电荷量保持不变。
1. （1）求粒子运动速度的大小v；
2. （2）欲使粒子从磁场右边界射出，求入射点到M的最大距离d_m；
3. （3）从P点射入的粒子最终从Q点射出磁场，PM=d，QN= $\text{[math]}$ ，求粒子从P到Q的运动时间t．
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18. (2022·漳州模拟) 如图，足够长的光滑固定水平直杆上套有一可自由滑动的物块B，B的质量为m，杆上在物块B的左侧有一固定挡板C，B的下端通过一根轻绳连接一小球A，绳长为L，A的质量也为m。先将小球拉至与悬点等高的位置时，细绳伸直但没有形变，B与挡板接触。现由静止释放小球A。重力加速度大小为g。求：
1. （1）小球A向右摆动的最大速度；
2. （2）物块B运动过程中的最大速度；
3. （3）小球A向右摆起相对于最低点所能上升的最大高度。
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19. (2024高三上·盐城期末) 如图所示，竖直平面内有四个相同的足够长的矩形区域、高度均为 $\text{[math]}$ ，区域Ⅰ中存在竖直向下的匀强电场，区域Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ中存在垂直于纸面向里的匀强磁场、其磁感应强度大小之比为 $\text{[math]}$ ，区域Ⅳ下边界放置一块水平挡板，可吸收打到板上的粒子。零时刻，在纸面内从 $\text{[math]}$ 点向各个方向 $\text{[math]}$ 范围 $\text{[math]}$ 均匀发射带电量为 $\text{[math]}$ 、质量为 $\text{[math]}$ 、初速度为 $\text{[math]}$ 的带正电粒子，其中水平向右射出的粒子第一次进入区域Ⅱ时速度方向与水平方向成 $\text{[math]}$ ，且刚好经过区域Ⅱ的下边界。粒子重力以及粒子间的相互作用不计。求：
1. （1）电场强度大小 $\text{[math]}$ ；
2. （2）水平向右射出的粒子经过区域 $\text{[math]}$ 下边界的时刻 $\text{[math]}$ ；
3. （3）打在挡板上的粒子数占射出总粒子数的比例 $\text{[math]}$ 。
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20. (2020高三上·南充期中) 如图所示，ABCD是一块玻璃的截面，其中ABC是半径为R的圆弧面，圆心是O，ADC是平面，轴O₁O₂垂直于ADC且过AC的中点D。从P点射向圆心O的一条单色光线射到圆弧面经玻璃折射后射到O₁O₂轴上Q点，已知PO与O₁O₂轴夹角为30°，从玻璃射出的光线与O₁O₂轴夹角为45°，Q、O间的距离为d。 $\text{[math]}$ ，光在真空中传播速度为c。求：
1. （1）玻璃的折射率；
2. （2）这种单色光通过玻璃的时间。
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21. (2024高二上·江苏期末) 如图所示，轻质弹簧一端固定在墙壁上的 $\text{[math]}$ 点，另一端自由伸长到 $\text{[math]}$ 点， $\text{[math]}$ 之间、 $\text{[math]}$ 右侧的水平面光滑， $\text{[math]}$ 之间的距离 $\text{[math]}$ ，在其上表面铺上一种特殊材料，该材料动摩擦因数从 $\text{[math]}$ 向 $\text{[math]}$ 随距离均匀变化如右图所示。质量 $\text{[math]}$ 的足够高光滑曲面在 $\text{[math]}$ 处与水平面平滑连接。 $\text{[math]}$ 的小物块开始时静置于水平面上的 $\text{[math]}$ 点。现给小物块一个水平向右的初速度 $\text{[math]}$ ，重力加速度 $\text{[math]}$ 取 $\text{[math]}$ 。求：
1. （1）小物块在曲面上上升的最大高度；
2. （2）小物块返回 $\text{[math]}$ 点时小物块和曲面的速度大小；
3. （3）弹簧被压缩获得的最大弹性势能。
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