專題04 動(dòng)量、功和能--2024年高考物理二模試題分類匯編（北京專用）-試卷下載-教習(xí)網(wǎng)

一、單選題
1．（2024·北京西城·統(tǒng)考二模）2023年，我國“雙曲線二號(hào)”火箭完成垂直起降飛行試驗(yàn)，意味著運(yùn)載火箭的可重復(fù)使用技術(shù)取得了重要突破。試驗(yàn)過程中，火箭持續(xù)向下噴射燃?xì)猥@得豎直向上的推力，若地面測(cè)控系統(tǒng)測(cè)出火箭豎直起降全過程的圖像如圖所示，火箭在時(shí)刻離開地面，在時(shí)刻落回起點(diǎn)。不計(jì)空氣阻力及火箭質(zhì)量的變化，下列說法正確的是（）
A．在時(shí)刻，火箭上升到最高位置
B．在時(shí)間內(nèi)，火箭受到的推力先增大后逐漸減小為零
C．在時(shí)間內(nèi)，火箭動(dòng)能的減少量小于重力勢(shì)能的增加量
D．在時(shí)間內(nèi)，火箭處于失重狀態(tài)
【答案】C
【詳解】A．時(shí)間內(nèi)速度始終為正，說明火箭一直在向上運(yùn)動(dòng)，時(shí)間內(nèi)火箭的速度為0，處于靜止?fàn)顟B(tài)，時(shí)間內(nèi)速度始終為負(fù)，說明火箭一直在向下運(yùn)動(dòng)，故時(shí)刻上升到最高點(diǎn)，故A錯(cuò)誤；
B．v-t圖像的斜率表示加速度，在時(shí)間內(nèi)，火箭加速度先增大后逐漸減小為零，則火箭受到的推力先增大后逐漸減小，在時(shí)刻，火箭受到的推力等于其重力，故B錯(cuò)誤；
C．在時(shí)間內(nèi)，根據(jù)動(dòng)能定理，火箭受到的推力做功與其重力做功之和等于動(dòng)能的變化量，所以火箭動(dòng)能的減少量小于重力勢(shì)能的增加量，故C正確；
D．在時(shí)間內(nèi)，火箭加速度方向先向下后向上，先處于失重狀態(tài)后處于超重狀態(tài)，故D錯(cuò)誤。
故選C。
2．（2024·北京東城·統(tǒng)考二模）如圖所示，在距地面同一高度處將三個(gè)相同的小球以相同的速率分別沿豎直向下、豎直向上、水平向右的方向拋出，不計(jì)空氣阻力，比較這三個(gè)小球從拋出到落地的過程，下列說法正確的是（）
A．重力對(duì)每個(gè)小球做的功都各不相同
B．每個(gè)小球落地時(shí)的速度都各不相同
C．每個(gè)小球在空中的運(yùn)動(dòng)時(shí)間都各不相同
D．每個(gè)小球落地時(shí)重力做功的瞬時(shí)功率都各不相同
【答案】C
【詳解】A．設(shè)下落高度為h，重力做功為
三個(gè)小球下落高度相同，重力對(duì)每個(gè)小球做的功相同，故A錯(cuò)誤；
B．三個(gè)小球從拋出到落地的過程，根據(jù)動(dòng)能定理
可知每個(gè)小球落地時(shí)的速度大小相同，第1個(gè)球、第2個(gè)球落地時(shí)的速度方向豎直向下，第個(gè)球落地時(shí)的速度方向不是豎直向下，故每個(gè)小球落地時(shí)的速度不是各不相同，故B錯(cuò)誤；
C．小球拋出后，加速度都是g，豎直方向都做勻變速直線運(yùn)動(dòng)，第1個(gè)球做豎直下拋運(yùn)動(dòng)，有
第2個(gè)球做豎直上拋運(yùn)動(dòng)，有
第3個(gè)球做平拋運(yùn)動(dòng)，有
可得
故每個(gè)小球在空中的運(yùn)動(dòng)時(shí)間都各不相同，故C正確；
D．小球落地時(shí)重力做功的瞬時(shí)功率
由于
故
故每個(gè)小球落地時(shí)重力做功的瞬時(shí)功率不是各不相同，故D錯(cuò)誤。
故選C。
3．（2024·北京海淀·統(tǒng)考模擬）如圖是采用動(dòng)力學(xué)方法測(cè)量空間站質(zhì)量的原理圖。已知飛船的質(zhì)量為m，其推進(jìn)器工作時(shí)飛船受到的平均推力為F。在飛船與空間站對(duì)接后，推進(jìn)器工作時(shí)間為，測(cè)出飛船和空間站的速度變化為。下列說法正確的是（）
A．空間站的質(zhì)量為B．空間站的質(zhì)量為
C．飛船對(duì)空間站的作用力大小為FD．飛船對(duì)空間站的作用力大小一定為
【答案】B
【詳解】AB．由題知，在飛船與空間站對(duì)接后，推進(jìn)器工作?t時(shí)間內(nèi)，飛船和空間站速度變化為?v，則飛船與空間站的加速度，
聯(lián)立解得
故A錯(cuò)誤，B正確；
CD．設(shè)飛船與空間站間的作用力大小為，對(duì)飛船由牛頓第二定律有
解得
故CD錯(cuò)誤。
故選B。
4．（2024·北京平谷·統(tǒng)考模擬）可忽略大小的一物體在空中發(fā)生爆炸，分裂成三個(gè)速率相同但質(zhì)量不同的物塊1、2、3，如圖所示，它們的質(zhì)量大小關(guān)系是。忽略空氣阻力，則它們落到水平地面上時(shí)速率的大小關(guān)系是（）
A．物塊1 的落地速率最大B．物塊2 的落地速率最大
C．物塊3 的落地速率最大D．三物塊的落地速率相同
【答案】D
【詳解】由動(dòng)能定理可知，三個(gè)物塊的下落高度相等勻?yàn)?，則
由此可知，三物塊的落地速率相同。
故選D。
5．（2024·北京人大附中·?？级＃┪覈啻纬晒κ褂谩袄浒l(fā)射”技術(shù)發(fā)射長(zhǎng)征十一號(hào)系列運(yùn)載火箭。如圖所示，發(fā)射艙內(nèi)的高壓氣體先將火箭豎直向上推出，火箭速度接近零時(shí)再點(diǎn)火飛向太空。從火箭開始運(yùn)動(dòng)到點(diǎn)火的過程中（）
A．火箭的加速度為零時(shí)，動(dòng)能最大
B．高壓氣體釋放的能量全部轉(zhuǎn)化為火箭的動(dòng)能
C．高壓氣體對(duì)火箭推力的沖量等于火箭動(dòng)量的增加量
D．高壓氣體的推力和空氣阻力對(duì)火箭做功之和等于火箭動(dòng)能的增加量
【答案】A
【詳解】A．火箭從發(fā)射艙發(fā)射出來，受豎直向下的重力、豎直向下的空氣阻力和豎直向上的高壓氣體的推力作用，且推力大小不斷減小，剛開始向上的時(shí)候高壓氣體的推力大于向下的重力和空氣阻力之和，故火箭向上做加速度減小的加速運(yùn)動(dòng)，當(dāng)向上的高壓氣體的推力等于向下的重力和空氣阻力之和時(shí)，火箭的加速度為零，速度最大，接著向上的高壓氣體的推力小于向下的重力和空氣阻力之和時(shí)，火箭接著向上做加速度增大的減速運(yùn)動(dòng)，直至速度為零，故當(dāng)火箭的加速度為零時(shí)，速度最大，動(dòng)能最大，故A正確；
B．根據(jù)能量守恒定律，可知高壓氣體釋放的能量轉(zhuǎn)化為火箭的動(dòng)能、火箭的重力勢(shì)能和內(nèi)能，故B錯(cuò)誤；
C．根據(jù)動(dòng)量定理，可知合力沖量等于火箭動(dòng)量的增加量，故C錯(cuò)誤；
D．根據(jù)功能關(guān)系，可知高壓氣體的推力和空氣阻力對(duì)火箭做功之和等于火箭機(jī)械能的增加量，故D錯(cuò)誤。
故選A。
6．（2024·北京人大附中·?？寄M）如圖所示，質(zhì)量為m的物體從豎直輕彈簧的正上方由靜止自由落下，落到彈簧上，將彈簧壓縮。經(jīng)過時(shí)間t，物體下落的高度為h，物體的速度為v。在此過程中，地面對(duì)彈簧支持力的沖量大小為I、做功為W。則有（）
A．I?mgt?mv
B．I?mgt?mv
C．
D．
【答案】B
【詳解】AB．對(duì)物塊由動(dòng)量定理可知
得
由牛頓第三定律可知，彈簧對(duì)物塊的作用力總是大小相等，方向相反，由可知，地面對(duì)彈簧支持力的沖量大小為
故A錯(cuò)誤，B正確；
CD．由于地面對(duì)彈簧支持力的作用點(diǎn)沒有位移，則地面對(duì)彈簧支持力做功為0，故CD錯(cuò)誤。
故選B。
7．（2024·北京人大附中·校考模擬）如圖所示是某筆記本電腦電池上的部分標(biāo)注，該型號(hào)的電池?fù)?jù)說是最強(qiáng)的筆記本電腦電池之一。關(guān)于此電池的下列說法中，正確的是（）
A．該電池充滿電后儲(chǔ)存的能量約
B．該電池充滿電后可供電腦使用10小時(shí)，則平均電流強(qiáng)度約0.1A
C．若某電容器充滿電后，電壓為10.8V，電量為8700mAh，則電容器儲(chǔ)存的能量和該電池充滿電后相同
D．該電池充滿電后，提供的總能量可以使一名質(zhì)量的學(xué)生提升的高度超過“中國尊”（北京最高建筑，高度為）的高度
【答案】D
【詳解】AC．根據(jù)單位換算可知該電池充滿電后儲(chǔ)存的能量約為Wh= J
則某電容器充滿電后，電壓為10.8V，電量為8700mAh，則電容器儲(chǔ)存的能量
和該電池充滿電后不相同，故AC錯(cuò)誤；
B．電池的容量為8700mAh=8.7Ah，根據(jù)電流的定義式可知A
故B錯(cuò)誤；
D．質(zhì)量的學(xué)生提升的高度超過“中國尊”的能量為J

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