高考物理二輪復(fù)習(xí)三力與教學(xué)案

專題三力與曲線運動

考情分析

202020202020

力與曲線運T14(2)：圓周運動T2：平拋運動

T2：斜拋運動

動T7：曲線運動的條件判斷T5：圓周運動和功的問題

T7：天體運動

萬有引力與

T3：天體運動T13(3)：萬有引力定T6：天體運動

航天

律的應(yīng)用

命題解讀

本專題考點分為兩大板塊，一個是曲線運動，包括運動的合成與分解、兩大曲線運動(平拋運動和圓周運

動)，另一個是萬有引力定律及應(yīng)用，皆屬于高頻考點。從三年命題情況看，命題特點為：

(1)注重基礎(chǔ)知識。如以天體運動、航天技術(shù)相關(guān)內(nèi)容出題、以對拋體運動的分析等出題，考查學(xué)生的理

解能力。難度較小。

(2)注重方法與綜合。如以萬有引力定律與電學(xué)知識綜合、從力的角度分析帶電粒子的曲線運動、拋體運

動與圓周運動綜合等考查學(xué)生的推理能力、分析綜合能力。難度屬于中等。

整體難度中等，命題指數(shù)★★★★★,復(fù)習(xí)目標是達B必會。

課前演練I一輪復(fù)習(xí)險收明確補漏方向

1.(2020?江蘇省南通中學(xué)摸底)如圖1所示，繩子的一端固定在0點，另一端拴一重物在光滑水平面上做

勻速圓周運動，下列說法正確的是()

圖1

A.轉(zhuǎn)速相同時，繩短的容易斷

B.周期相同時，繩短的容易斷

C.線速度大小相等時，繩短的容易斷

D.線速度大小相等時，繩長的容易斷

解析轉(zhuǎn)速相同時，根據(jù)F=m32r=mr(2nn)2可知，繩越長，所需的向心力越大，則繩越容易斷，故A

項錯誤；周期相同時，則角速度相同，根據(jù)F=mr32知，繩越長，所需的向心力越大，則越容易斷，故B

項錯誤；線速度相等，根據(jù)F=n1T知，繩越短，向心力越大，則繩越短越容易斷，故C項正確，D項錯

誤。

答案C

2.（2020?南通市如東縣、徐州市豐縣聯(lián)考）如圖2所示的實驗裝置中，小球A、B完全相同。用小錘輕擊

彈性金屬片，A球沿水平方向拋出，同時B球被松開，自由下落，實驗中兩球同時落地。圖2中虛線1、2

代表離地高度不同的兩個水平面，下列說法正確的是（）

，,，，，，，，

圖2

A.A球從面1到面2的速度變化等于B球從面1到面2的速度變化

B.A球從面1到面2的速度變化等于B球從面1到面2的速率變化

C.A球從面1到面2的速度變化大于B球從面1到面2的速率變化

D.A球從面1到面2的動能變化大于B球從面1到面2的動能變化

解析球A做平拋運動，豎直方向為自由落體運動，故A球從面1到面2的速度變化等于B球從面1到面

2的速度變化，選項A正確，B、C錯誤；由動能定理知，A球從面1到面2的動能變化等于B球從面1到

面2的動能變化，選項D錯誤。

答案A

3.（多選）（2020?江蘇單科）如圖3所示，兩質(zhì)量相等的衛(wèi)星A、B繞地球做勻速圓周運動，用R、T、Ek、S

分別表示衛(wèi)星的軌道半徑、周期、動能、與地心連線在單位時間內(nèi)掃過的面積。下列說法中正確的有

（）

地球

A.T*>TBB.EkA>EkB

C.SA=SB

解析已知不同高度處的衛(wèi)星繞地球做圓周運動，RA>RB.根據(jù)？=k知，TA>TB,選項A、D正確；由G-

=哈知，運動速率v=\作,由RA>RB,得VAVVB,則EkAVEkB,選項B錯誤；根據(jù)開普勒第二定律知,

同一衛(wèi)星繞地球做圓周運動，與地心連線在單位時間內(nèi)掃過的面積相等，對于不同衛(wèi)星，&不一定等于

SB,選項C錯誤。

答案AD

4.(2020?南師大附中、淮陰、天一、海門四校聯(lián)考)如圖4所示，豎直平面內(nèi)光滑圓軌道外側(cè)，一小球

以某一水平速度V。從最高點A出發(fā)沿圓軌道運動，至B點時脫離軌道，最終落在水平面上的C點，不計空

氣阻力。下列說法中正確的是()

圖4

A.在A點時，小球?qū)A軌道壓力等于其重力

B.在B點時，小球的加速度方向指向圓心

C.A到B過程中，小球水平方向的加速度先增大后減小

D.A到C過程中，小球的機械能不守恒

2

解析在A點時，合力提供向心力，mg-FN=n^,則FKmg,A項錯誤；在B點時，小球與圓軌道直接接

觸但無力的作用，此時只受重力作用，加速度大小為g,方向豎直向下，B項錯誤；A到B過程中，小球

受重力mg、彈力“兩個力的作用，設(shè)彈力與水平方向的夾角為a,小球水平方向的加速度為a水平，則有

FNCOSa=ma水平，其中a由90°逐漸減小，R也逐漸減小到零，則水平方向的加速度a水平先增大后減

小，C項正確；A到C的過程中只有重力做功，所以小球的機械能守恒，D項錯誤。

答案C

|考點突破|熱點.高效突破.提升應(yīng)試技能

考向U運動的合成與分解

1.物體做曲線運動的條件及特點

(1)條件：F合與V的方向不在同一直線上。

(2)特點：①F合恒定：做勻變速曲線運動；

②F臺不恒定：做非勻變速曲線運動；

③做曲線運動的物體受的合力總是指向曲線的凹側(cè)。

2.解決運動合成和分解的一般思路

(1)明確合運動或分運動的運動性質(zhì)。

(2)明確是在哪兩個方向上的合成或分解。

(3)找出各個方向上已知的物理量(速度、位移、加速度)。

（4）運用力與速度的關(guān)系或矢量的運算法則進行分析求解。

［例1］（2020?江蘇南通中學(xué)期中）一小船在靜水中的速度為3m/s,它在一條河寬150m、水流速度為

4m/s的河流中渡河，則該小船（）

A.能到達正對岸

B.渡河的時間可能少于50s

C.以最短時間渡河時，它沿水流方向的位移大小為200m

D.以最短位移渡河時，位移大小為150m

解析因為船在靜水中的速度小于河水的流速，由平行四邊形定則求合速度不可能垂直河岸，小船不可

能垂直河岸到達正對岸，故A項錯誤；當(dāng)船在靜水中的速度垂直河岸渡河時時間最短，最短時間

=50s,故B項錯誤；船以最短時間50s渡河時沿河岸的位移x=VsL?=450m=200m,故C項正確；

V4

如圖所示，由三角形的相似得最短位移為s=-d=.150m=200m,故D項錯誤。

VcJ

答案c

方法技巧

“三模型、兩方案”解決小船渡河問題

.渡河時間最短,船頭垂直河岸時

三模波河位移最小的精況）

［渡河位移最?。╝*qk的情況）

正交分解（沿河岸、垂直于河岸）

兩方案卜—

矢量三角影（常用于分析最值）

【變式1］（多選）（2020?江蘇省啟東中學(xué)月考）在雜技表演中，猴子由靜止開始沿豎直桿向上做加速度

為a的勻加速運動，同時人頂著直桿以速度V。水平勻速移動，經(jīng)過時間t,猴子沿桿向上移動的高度為

h,人頂桿沿水平地面移動的距離為x,如圖5所示。關(guān)于猴子的運動情況，下列說法正確的是（）

圖5

A.相對地面的運動軌跡為直線

B.相對地面做勻加速曲線運動

C.t時刻猴子對地的速度大小為vo+at

D.t時間內(nèi)猴子對地的位移大小為后A?

解析猴子在水平方向上做勻速直線運動，在豎直方向上做初速度為0的勻加速直線運動，根據(jù)運動的

合成，知合速度與合加速度不在同一條直線上，所以猴子運動的軌跡為曲線，故A項錯誤；猴子在水平

方向上的加速度為0,在豎直方向上有恒定的加速度，根據(jù)運動的合成知，猴子做曲線運動的加速度不

變，做勻變速曲線運動，故B項正確；t時刻猴子在水平方向上的速度為v。，在豎直方向上的分速度為

at,所以合速度v=#v：+（at）2,故C項錯誤；在t時間內(nèi)猴子在水平方向和豎直方向上的位移分別為

x和h,根據(jù)運動的合成知，合位移s=<KM，故D項正確。

答案BD

3

平

拋

運

動

1類

平

運

拋

動

>問

題

求

的

解

法

方

【例2］（多選）（2020?江蘇省儀征中學(xué)初考）乒乓球在我國有廣泛的群眾基礎(chǔ)，并有“國球”的美譽，

里約奧運會乒乓球男子單打決賽，馬龍戰(zhàn)勝衛(wèi)冕冠軍張繼科奪得冠軍，成為世界上第五個實現(xiàn)大滿貫的

男子選手?，F(xiàn)討論乒乓球發(fā)球問題：已知球臺長L、網(wǎng)高h,若球在球臺邊緣0點正上方某高度處，以一

定的垂直于球網(wǎng)的水平速度發(fā)出，如圖6所示，球恰好在最高點時剛好越過球網(wǎng)。假設(shè)乒乓球反彈前后

水平分速度不變，豎直分速度大小不變、方向相反，且不考慮乒乓球的旋轉(zhuǎn)和空氣阻力。則根據(jù)以上信

息可以求出（設(shè)重力加速度為g）（）

1P,,一一

L*

圖6

A.球的初速度大小

B.發(fā)球時的高度

C.球從發(fā)出到第一次落在球臺上的時間

D.球從發(fā)出到被對方運動員接住的時間

解析球從發(fā)出到達Pl點，做平拋運動，根據(jù)運動的對稱性知，發(fā)球的高度等于h,根據(jù)h=<gt?得，球

L

發(fā)出到第一次落到球臺的時間七='停，球的初速度v°=；=Ky需，故A、B、C項正確；由于對方運動

員接球的位置未知，無法求出球從發(fā)出到被對方運動員接住的時間，故D項錯誤。

答案ABC

【變式2］（2020?江蘇省七校聯(lián)考）如圖7所示，將籃球從同一位置斜向上拋出，其中有兩次籃球垂直

撞在豎直墻上，不計空氣阻力，則下列說法正確的是（）

圖7

A.從拋出到撞墻，第二次球在空中運動的時間較短

B.籃球兩次撞墻的速度可能相等

C.籃球兩次拋出時速度的豎直分量可能相等

D.拋出時的動能，第一次一定比第二次大

解析將籃球的運動反向處理，即為平拋運動，第二次下落的高度較小，所以運動時間較短，故A項正

確；水平射程相等，由x=v°t知第二次水平分速度較大，即籃球第二次撞墻的速度較大，故B項錯誤；

由v,=gt可知，第二次拋出時速度的豎直分量較小，故C項錯誤；根據(jù)速度的合成可知，不能確定拋出

時的速度大小，動能大小不能確定，故D項錯誤。

答案A

考向3圓周運動問題的分析與計算

“一、二、三、四”求解圓周運動問題

【例3】（多選）（2020?無錫一模）如圖8所示，粗糙水平圓盤上，質(zhì)量相等的A、B兩物塊疊放在一起,

隨圓盤一起做勻速圓周運動。設(shè)物體間最大靜摩擦力與滑動摩擦力相等，則下列說法正確的是（）

A.B的向心力是A的2倍

B.盤對B的摩擦力是B對A的摩擦力的2倍

C.A有沿半徑向外滑動的趨勢，B有沿半徑向內(nèi)滑動的趨勢

D.增大圓盤轉(zhuǎn)速，發(fā)現(xiàn)A、B一起相對圓盤滑動，則A、B之間的動摩擦因數(shù)打大于B與盤之間的動摩擦

因數(shù)UB

解析根據(jù)Fn=m32r知，A、B向心力大小相等，A項錯誤；A的向心力由B對A的靜摩擦力提供，B的向

心力由指向圓心的圓盤對B的靜摩擦力和背離圓心的A對B的靜摩擦力提供，B項正確；A、B若要滑動，

都是有沿半徑向外滑動的趨勢，C項錯誤；A、B一起相對圓盤滑動，說明A、B間未達到最大靜摩擦力，

而圓盤和B之間已經(jīng)達到最大靜摩擦力，D項正確。

答案BD

【變式3］（2020?江蘇省七校聯(lián)考）兩根長度不同的細線下面分別懸掛著小球，細線上端固定在同一點，

若兩個小球以相同的角速度，繞共同的豎直軸在水平面內(nèi)做勻速圓周運動，則兩個小球在運動過程中的

相對位置關(guān)系示意圖正確的是（）

解析如圖所示小球做勻速圓周運動，有mgtan9=m<o2Lsin9,整理得Leos。=號是常量，即兩球

3

1.抓住“兩類模型”是解決問題的突破點

（1）模型1——水平面內(nèi)的圓周運動，一般由牛頓運動定律列方程求解。

（2）模型2一—豎直面內(nèi)的圓周運動（繩球模型和桿球模型），通過最高點和最低點的速度常利用動能定理

（或機械能守恒）來建立聯(lián)系，然后結(jié)合牛頓第二定律進行動力學(xué)分析求解。

2.豎直平面內(nèi)圓周運動的兩種臨界問題

(1)繩一球模型：小球能通過最高點的條件是V》，尿。

(2)桿一球模型：小球能通過最高點的條件是v，0。

3.對于平拋或類平拋運動與圓周運動組合的問題，應(yīng)用合成與分解的思想分析這兩種運動轉(zhuǎn)折點的速度

是解題的關(guān)鍵。

[例4](2020?南通模擬)如圖9所示，半徑為R=1m內(nèi)徑很小的粗糙半圓管豎直放置，一直徑略小于

9RO

半圓管內(nèi)徑、質(zhì)量為m=lkg的小球，在水平恒力F=FN的作用下由靜止沿光滑水平面從A點運動到

17

B點，A、B兩點間的距離x=wm,當(dāng)小球運動到B點時撤去外力F,小球經(jīng)半圓管道運動到最高點C,

□

此時球?qū)ν廛壍膲毫=2.6mg,然后垂直打在傾角為0=45°的斜面上D處(取g=10m/s與。求：

圖9

(1)小球在B點時的速度的大小；

(2)小球在C點時的速度的大?。?/p>

(3)小球由B到C的過程中克服摩擦力做的功；

(4)D點距地面的高度。

解析(1)小球從A到B過程，由動能定理得

12

Fx=^mvB

解得VB=10m/so

2

(2)在C點，由牛頓第二定律得mg+FK=m^

又據(jù)題有FN=2.6mg

解得vc=6m/so

⑶由B到C的過程，由動能定理得

1212

-mg?2R—Wf=^mvc-TTOVB

解得克服摩擦力做的功Wf=12Jo

(4)設(shè)小球從C點做平拋運動垂直打在斜面上D點經(jīng)歷的時間為t,D點距地面的高度為h,則在豎直方向

上有

2R—h=1gt2

由小球垂直打在斜面上可知一=tan45°

Vc

聯(lián)立解得h=0.2

答案(1)10m/s(2)6m/s(3)12J(4)0.2m

【變式4](2020?江蘇南通市如東縣、徐州市豐縣聯(lián)考)如圖10所示，在傾角0=30°的光滑斜面上,

長為L的細線一端固定，另一端連接質(zhì)量為m的小球，小球在斜面上做圓周運動，A、B分別是圓弧的最

高點和最低點，若小球在A、B點做圓周運動的最小速度分別為正、VB,重力加速度為g,貝!1()

圖10

A.v*=0B.vA=^/gL

=1\/10gL

C.VBD.VB=，3gL

解析小球恰好能在斜面上做完整的圓周運動，則小球通過A點時細線的拉力為零，根據(jù)圓周運動和牛

頓第二定律有mgsina=辛，解得VA="gLsin6；小球從A點運動到B點，根據(jù)機械能守恒定律有與式

a=1mvL解得VB=*\/5gLsin。二力/lOgL,選項C正確。

+mg?2Lsin

答案C考向3天體運動問題的分析與計算

1.兩條思路

(1)動力學(xué)思路。將天體(或衛(wèi)星)的運動看作勻速圓周運動，萬有引力提供向心力，即G粵=ma=』=

rr

24元2

m<or=nAi^-r?這是解題的主線索。

(2)對于天體表面的物體，在忽略自轉(zhuǎn)時，有G^=mg或GM=gR"R、g分別是天體的半徑、天體表面的重

力加速度)，公式GM=gR?稱為“黃金代換式”，這是解題的副線索。

2.“三角等式”關(guān)系

「，減小

3減小

nr增大時

丁增大

、"減小

3.兩種衛(wèi)星

(1)近地衛(wèi)星：在地球表面附近運行，h-0,運行速度=7.9km/s,稱為第一宇宙速度,

此衛(wèi)星的運行周期丁=2頁丫；=85mine

（2）同步衛(wèi)星：繞地心做勻速圓周運動的周期等于地球的自轉(zhuǎn)周期，同步衛(wèi)星都在赤道上空相同的高度

上。

4.兩個難點

（1）雙星模型

①雙星做勻速圓周運動所需向心力由雙星間的萬有引力提供。

②雙星運動的周期（角速度）一定相等。

本\我4乂2-4^八皿1111222IT口n?。1112THl]

③基本關(guān)系式：G-r=micon=m2wr,ri+r2=L,即一=—,ri=r=-T-L

rm22n皿十m2皿十叱2o

（2）衛(wèi)星變軌問題

衛(wèi)星變軌時半徑的變化，根據(jù)萬有引力和所需向心力的大小關(guān)系判斷；航天器在不同圓形軌道上運行時

機械能不同，軌道半徑越大，機械能越大；航天器經(jīng)過不同軌道相交的同一點時加速度相等，衛(wèi)星追及

應(yīng)從低軌道加速或從高軌道減速。

【例5】（2020?江蘇省泰州中學(xué)模擬）關(guān)于繞地運行的人造地球衛(wèi)星，下列說法正確的是（）

A.衛(wèi)星離地球越遠，線速度越大

B.衛(wèi)星運行的瞬時速度可以大于7.9km/s

C.同一圓軌道上運行的兩顆衛(wèi)星，向心力大小一定相等

D.地球同步衛(wèi)星可以經(jīng)過兩極上空

解析根據(jù)萬有引力提供向心力G與解得v=\但由此可知距離地球越遠，線速度越小，故A項

錯誤；由v=\作可知，近地衛(wèi)星的軌道半徑近似等于地球半徑，此時速度等于7.9km/s,當(dāng)衛(wèi)星在近

地軌道加速會做離心運動，而做橢圓軌道運動，故衛(wèi)星做橢圓軌道運動經(jīng)過近地點時的速度大于7.9

km/s,故B項正確；衛(wèi)星在軌道上的向心力為尸向=6詈，可知當(dāng)兩顆衛(wèi)星質(zhì)量不等時，向心力大小也不相

等，故C項錯誤；地球同步衛(wèi)星的軌道平面與赤道平面重合，故同步衛(wèi)星不可能經(jīng)過地球兩極上空，故D

項錯誤。

答案B

【變式5]（2020?江蘇啟東中學(xué)月考）一顆衛(wèi)星繞地球沿橢圓軌道運動，A、B是衛(wèi)星運動的遠地點和近

地點。下列說法正確的是（）

圖11

A.衛(wèi)星在A點的角速度大于B點的角速度

B.衛(wèi)星在A點的加速度小于B點的加速度

C.衛(wèi)星由A運動到B過程中動能減小，勢能增加

D.衛(wèi)星由A運動到B過程中引力做正功，機械能增大

解析近地點的速度較大，可知B點線速度大于A點的線速度，根據(jù)知，衛(wèi)星在A點的角速度小于

B點的角速度，故A項錯誤；根據(jù)牛頓第二定律得a=￡=粵，可知衛(wèi)星在A點的加速度小于B點的加速

mr

度，故B項正確；衛(wèi)星沿橢圓軌道運動，從A到B,萬有引力做正功，動能增加，勢能減小，機械能守

恒，故C、D項錯誤。

答案B

課后作業(yè)I精選模擬演絳保B沖A必做

一、單項選擇題

1.（2020?江蘇省如皋市教學(xué)質(zhì)量調(diào)研）若以固定點為起點畫出若干矢量，分別代表質(zhì)點在不同時刻的速

度，這些矢量的末端所形成的軌跡被定義為“速矢端跡”，則以下說法中不正確的是（）

A.勻速直線運動的速矢端跡是點

B.勻加速直線運動的速矢端跡是射線

C.勻速圓周運動的速矢端跡是圓

D.平拋運動的速矢端跡是拋物線

解析勻速直線運動的速度不變，即速度大小和方向都不變，根據(jù)“速矢端跡”的定義，作出其“速矢

端跡”應(yīng)是一個點，故A項正確；勻加速直線運動的加速度保持不變，速度隨時間均勻增大，畫出其

“速矢端跡”為射線，故B項正確；勻速圓周運動的速度大小保持不變，速度方向繞圓心勻速旋轉(zhuǎn)，其

“速矢端跡”為圓，故C項正確；平拋運動的加速度是重力加速度，加速度保持不變，速度隨時間均勻

增大，畫出其“速矢端跡”為射線，故D項錯誤；此題選擇不正確的選項，故選D。

答案D

2.（2020?江蘇省泰州中學(xué)高三摸底）如圖1所示，人在岸上用輕繩拉船，若人勻速拉繩，則船將做

（）

圖1

A.勻速運動B.勻加速運動

C.變加速運動D.減速運動

解析由題意可知，人勻速拉船，根據(jù)運動的合成與分解，如圖所示，VI是人拉船的速度，V2是船行駛的

速度，設(shè)繩子與水平方向的夾角為0,則有V|=V2cose,隨著e增大，由于VI不變，所以V2增大，且

非均勻增大，故C項正確，A、B、D項錯誤。

答案C

3.2020年10月19日，“神舟十一號”載人飛船與“天宮二號”空間實驗室成功實現(xiàn)自動交會對接。兩

名航天員景海鵬和陳冬成功從“神舟十一號”飛船進入“天宮二號”實驗艙。已知“神州十一號"飛船

的運行周期為T,距地球表面的高度為h,地球半徑為R,引力常量為G,“神州十一號”飛船的運行軌道

可視為圓軌道，貝!1()

A.飛船的質(zhì)量為m=

4.*UI*3

OjrD

B.飛船飛行的速度大小為丫=「廠

C.地球的質(zhì)量為

h

D.地球表面的重力加速度為g=4"'；g):

解析飛船繞地球的運動為勻速圓周運動，根據(jù)G(R+h),解得地球質(zhì)量為乂=

k"K獸-rnj、\1/

：,選項A、C錯誤；飛船繞地球的運行半徑為(R+h),故飛船飛行的速度大小為v=

*234*B.

2K(R+h)Mg、，4JI(R+h)3：11rl士、*GM?4n2(R+h)

,選項B錯誤；根據(jù)M=和地球表面重力加速度g=曖可得g=R2T2，

選項D正確。

答案D

4.(2020?江蘇漣水中學(xué)高三檢測)如圖2所示，為自行車的傳動機構(gòu)，行駛時與地面不打滑。a、c為與

車軸等高的輪胎上的兩點，d為輪胎與地面的接觸點，b為輪胎上的最高點。行駛過程中()

旦

d

圖2

A.c處角速度最大

B.a處速度方向豎直向下

C.b處向心加速度指向d

D.a、b、c、d四處速度大小相等

解析共軸轉(zhuǎn)動角速度相等，故A項錯誤；以圓心為轉(zhuǎn)軸，a處速度方向豎直向下，車輪轉(zhuǎn)動的同時，隨

著車一起向前運動，故合速度不是豎直向下，故B項錯誤；以圓心為轉(zhuǎn)軸，b點繞軸轉(zhuǎn)動的同時水平勻速

前進，而b處向心加速度一定指向圓心，故也指向d,故C正確；以圓心為轉(zhuǎn)軸，a、b、c、d四點繞圓心

轉(zhuǎn)動的同時還要一起向前運動，由于繞軸轉(zhuǎn)動的分速度方向不同，故各個點的線速度方向不同，其合速

度大小不同，故D項錯誤。

答案C

5.（2020?江蘇徐州、宿遷、連云港、淮安四市模擬）電視綜藝節(jié)目《加油向未來》中有一個橄欖球空中

擊劍游戲：寶劍從空中B點自由下落，同時橄欖球從A點以速度V。沿AB方向拋出，恰好在空中C點擊中

劍尖，不計空氣阻力。關(guān)于橄欖球，下列說法正確的是（）

8,1

，I

圖3

A.在空中運動的加速度大于寶劍下落的加速度

B.若以大于V。的速度沿原方向拋出，一定能在C點上方擊中劍尖

C.若以小于V。的速度沿原方向拋出，一定能在C點下方擊中劍尖

D.無論以多大速度沿原方向拋出，都能擊中劍尖

解析由于橄欖球和劍在空中只受重力作用，故加速度均為g,選項A錯誤；若要擊中劍尖，需滿足水平

—|gt2=vtsin9,若以大于Vo的速度沿原方向拋

方向：x=votcos9>豎直方向：H=zgt2+votsin9o

出，此時t變小，相遇時劍下落的高度減小，則一定能在C點上方擊中劍尖，選項B正確；若以小于Vo

的速度沿原方向拋出，若速度過小，則橄欖球可能不能運動到劍的正下方就落地了，故不一定能在C點

下方擊中劍尖，選項C、D錯誤。

答案B

6.（2020?江蘇省泰興中學(xué)階段檢測）如圖4所示，豎直面內(nèi)的光滑圓軌道處于固定狀態(tài)，一輕彈簧一端

連接在圓軌道圓心的光滑轉(zhuǎn)軸上，另一端與圓軌道上的小球相連，小球的質(zhì)量為1kg,當(dāng)小球以2m/s

的速度通過圓軌道的最低點時，球?qū)壍赖膲毫?0N,軌道的半徑r=0.5m,重力加速度g=10m/s?,

則小球要能通過圓軌道的最高點，小球在最高點的速度至少為（）

圖4

A.1m/sB.2m/s

C.3m/sD.4m/s

解析設(shè)小球在軌道最低點時所受軌道支持力為Fi、彈簧彈力大小為R,則Fi—mg-R=4,求得FN=2

N,可判斷出彈簧處于壓縮狀態(tài)，小球以最小速度通過最高點時，球?qū)壍赖膲毫偤脼榱悖瑒tmg—F?=

彳，求得V2=2m/s,B項正確。

答案B

二、多項選擇題

7.（2020?蘇北四市三模）2020年1月20日，美國天文學(xué)家MichaelBrown推測：太陽系有第九個大行星，

其質(zhì)量約為地球質(zhì)量的10倍，直徑約為地球直徑的4倍，到太陽的平均距離約為地球到太陽平均距離的

600倍，萬有引力常量G已知。下列說法正確的有（）

A.該行星繞太陽運轉(zhuǎn)的周期在1?2萬年之間

B.由題中所給的條件可以估算出太陽的密度

C.該行星表面的重力加速度小于地球表面的重力加速度

D.該行星的第一宇宙速度大于地球的第一宇宙速度

解析根據(jù)卓得出T=/^,則乖而，得出T九=14697年，A項正確；太

陽的半徑無法求解，所以算不出太陽的密度，B項錯誤；根據(jù)卓=mg，得普C項

正確；根據(jù)得第一宇宙速度v=y^,'舟＞1,D項正確。

答案ACD

8.（2020?江蘇省儀征中學(xué)期初考）有關(guān)圓周運動的基本模型，下列說法正確的是（）

圖5

A.如圖5a,汽車通過拱橋的最高點處于超重狀態(tài)

B.如圖5b所示是一圓錐擺，增大8,若保持圓錐的高不變，則圓錐擺的角速度不變

C.如圖5c,同一小球在光滑而固定的圓錐筒內(nèi)的A、B位置先后分別做勻速圓周運動，則在A、B兩位置

小球的角速度及所受筒壁的支持力大小相等

D.火車轉(zhuǎn)彎超過規(guī)定速度行駛時，外軌對火車輪緣會有擠壓作用

2

mv

解析汽車在最高點mg—&=一知&Vmg,故處于失重狀態(tài)，故A項錯誤；如圖b所示是一圓錐擺，重

r

力和拉力的合力F=mgtan6=mw2r；r=Lsin8,知3故增大9?但保持圓錐

的高不變，角速度不變，故B項正確；根據(jù)受力分析知兩球受力情況相同，即向心力相同，由F=m32r

知r不同，角速度不同，故C項錯誤；火車轉(zhuǎn)彎超過規(guī)定速度行駛時，重力和支持力的合力不足以提供向

心力，則外軌對火車輪緣會有擠壓作用，故D項正確。

答案BD

9.（2020?江蘇泰興中學(xué)高三檢測）如圖6所示，三個小球從同一高度處的0點分別以水平初速度q、vz、

V3拋出，落在水平面上的位置分別是A、B、C,0'是0在水平面上的射影點，且O'A：O,B：0,C=

1：3：5o若不計空氣阻力，則下列說法正確的是（）

圖6

A.vi：vz：V3=1：3：5

B.三個小球下落的時間相同

C.三個小球落地的速度相同

D.三個小球落地的動能相同

解析三個小球的高度相等，根據(jù)11=上/知，平拋運動的時間相等，水平位移之比為1：3：5,根據(jù)x

=v°t得，初速度之比為1：3：5,故A、B項正確；小球落地時的豎直方向上的分速度相等，落地時的速

度v=4布新，初速度不等，則落地的速度不等，落地的動能也不相同，故C、D項錯誤。

答案AB

10.（2020?江蘇泰州模擬）“水流星”是一種常見的雜技項目，該運動可以簡化為輕繩一端系著小球在

豎直平面內(nèi)的圓周運動模型。已知繩長為1,重力加速度為g,貝11（）

P

二

…工二N

Q"。

圖7

A.小球運動到最低點Q時，處于失重狀態(tài)

B.小球初速度v。越大，則在P、Q兩點繩對小球的拉力差越大

c.當(dāng)v<)>q而時，小球一定能通過最高點p

D.當(dāng)VoV&l時，細繩始終處于繃緊狀態(tài)

解析當(dāng)小球運動到最低點Q時，加速度方向豎直向上，所以處于超重狀態(tài)，故A選項錯誤；設(shè)Q點拉力

22-J-J

為Fi,P點拉力為F2,有F2+mg=m^,Fi—mg=竿，由動能定理有mg?21=理環(huán)一N鬲，所以Fi—F2=6mg

21]

2

與vo無關(guān)，故B選項錯誤；小球恰好經(jīng)過P點時有mg=E，mg,21=^mv?—^mv,則v0=y/5gl,當(dāng)v0>

廊時小球一定能通過最高點P,故C選項正確；當(dāng)voV&l時，小球到不了N,所以處于擺動情形，細

繩始終繃緊，故D選項正確。

答案CD

三、計算題

11.(2020?江蘇泰興中學(xué)檢測)如圖8所示，水平放置的圓盤上，在其邊緣C點固定一個小桶，桶的高度

不計，圓盤半徑為R=1m,在圓盤直徑CD的正上方，與CD平行放置一條水平滑道AB,滑道右端B與圓

盤圓心0在同一豎直線上，且B點距離圓盤圓心的豎直高度h=L25m,在滑道左端靜止放置質(zhì)量為m=

0.4kg的物塊(可視為質(zhì)點)，物塊與滑道間的動摩擦因數(shù)為口=0.2,現(xiàn)用力F=4N的水平作用力拉動

物塊，同時圓盤從圖示位置，以角速度a=2“rad/s繞通過圓心0的豎直軸勻速轉(zhuǎn)動，拉力作用在物塊

一段時間后撤掉，最終物塊由B點水平拋出，恰好落入圓盤邊緣的小桶內(nèi)。重力加速度取10m/s。。

mF

一?少

AB-

圖8

(1)若拉力作用時間為0.5s,求所需滑道的長度;

(2)求拉力作用的最短時間。

解析⑴物塊平拋h=ggt2,t=、/g=o.5s

R

物塊離開滑道時的速度v=-=2m/s

由牛頓第二定律F—umg=mai

得拉動物塊的加速度期=8m/s2

撤去外力后一umg=ma2

解得a2=-2m/s2

物塊加速獲得速度vi=aiti=4m/s

則滑道長為L=xi+x2=]a￡+—￥=4m

，2a2

9JT

(2)盤轉(zhuǎn)過一周時物塊落入，拉力作用時間最短；盤轉(zhuǎn)過一圈的時間T=『=ls,物塊在滑道運動時先

3

加速后減速

v=aiti+a2t2

物塊滑行時間、拋出在空中時間與圓盤周期關(guān)系

由上面兩式聯(lián)立得ti=O.3s.

答案(1)4m(2)0.3s

12.(2020?江蘇無錫模擬)某興趣小組參照伽利略時期演示平拋運動的方法制作了如圖9所示的實驗裝

置。圖中水平放置的底板上豎直地固定有M板和N板。M板上部有一半徑為R的]圓弧形的粗糙軌道，P為

最高點，Q為最低點，Q點處的切線水平，距底板高為LN板上固定有三個圓環(huán)。將質(zhì)量為m的小球從P

處靜止釋放，小球運動至Q飛出后無阻礙地通過各圓環(huán)中心，落到底板上距Q水平距離為L處。不考慮空

氣阻力，重力加速度為g。求：

圖9

(1)小球從P處靜止釋放至落到底板上的過程中小球所受重力做的功;

(2)小球運動到Q點時的速度大??；

(3)距Q水平距離為:的圓環(huán)中心到底板的高度。

解析(1)根據(jù)重力做功表達式WG=mgh=mg(H+R)

2H

(2)小球從Q拋出后運動的時間t=

g

水平位移L=VQt

聯(lián)立得小球到達Q點的速度VQ=-=L

(3)小球運動到距Q水平距離為「的位置時的時間

,_L_t

t=菰=亍

此過程中小球下降的高度h=；gt，2,

聯(lián)立以上各式可得h=%,

圓環(huán)中心到底板的高度為H—；H=、H。

答案(l)mg(H+R)(2)L、信(3)1H

高考理綜物理模擬試卷

注意事項：

1.答題前，考生先將自己的姓名、準考證號填寫清楚，將條形碼準確粘貼在考生信息條形碼粘貼區(qū)。

2.選擇題必須使用2B鉛筆填涂；非選擇題必須使用0.5毫米黑色字跡的簽字筆書寫，字體工整、筆跡清

楚。

3.請按照題號順序在各題目的答題區(qū)域內(nèi)作答，超出答題區(qū)域書寫的答案無效；在草稿紙、試題卷上答

題無效。

4.保持卡面清潔，不要折疊，不要弄破、弄皺，不準使用涂改液、修正帶、刮紙刀。

一、單項選擇題

1.司機駕駛汽車在平直公路上勻速行駛，突然遇到緊急情況剎車直到停止運動，從司機發(fā)現(xiàn)情況到停止

運動這段時間內(nèi)汽車三-Z的圖象如圖所示，下列說法正確的是（）

t

A.從司機發(fā)現(xiàn)情況開始至汽車停止所用時間為5s

B.汽車剎車過程的加速度大小為2.Om/s2

C.汽車剎車過程的加速度大小為4.Om/s

D.從司機發(fā)現(xiàn)情況開始至剎車停止，汽車的總位移為30m

2.2019年1月3日嫦娥四號月球探測器成功軟著陸在月球背面的南極一艾特肯盆地馮卡門撞擊坑，成為

人類歷史上第一個在月球背面成功實施軟著陸的人類探測器。如圖所示，在繞月桶圓軌道上，已關(guān)閉動力

的探月衛(wèi)星儀在月球引力作用下向月球靠近，并在B處衛(wèi)星軌道變軌進人半徑為、周期為T的環(huán)月圓軌道

運行。已知引力常量為G,下列說法正確的是

A.圖中探月衛(wèi)星飛向B處的過程中動能越來越小

B.圖中探月衛(wèi)星飛到B處時應(yīng)減速才能進入圓形軌道

C.由題中條件可計算出探月衛(wèi)星受到月球引力大小

D.由題中條件可計算月球的密度

3.在斜面頂端，將甲、乙兩個小球分別以v和二的速度平行紙面水平向右拋出，兩球都落到該斜面上。則

在該過程中，下列說法正確的是

A.甲、乙兩小球運動的時間之比為4：1

B.甲、乙兩小球發(fā)生位移的大小之比為2：1

C.落在斜面上時，甲、乙兩小球速度的大小之比為2：1

D.落在斜面上時，甲、乙兩小球速度方向與水平方向間夾角的正切值之比為2：1

4.靜電計是在驗電器的基礎(chǔ)上制成的，用其指針張角的大小來定性顯示其金屬球與外殼之間的電勢差大

小.如圖所示，A、B是平行板電容器的兩個金屬板，G為靜電計.開始時開關(guān)S閉合，靜電計指針張開一

定角度，為了使指針張開的角度增大些，下列采取的措施可行的是（）

A.斷開開關(guān)S后，將A、B兩極板分開些

B.保持開關(guān)S閉合，將A、B兩極板分開些

C.保持開關(guān)S閉合，將A、B兩極板靠近些

D.保持開關(guān)S閉合，將變阻器滑動觸頭向右移動

5.20.如圖所示，勻強電場中有一個以。為圓心、半徑為R的圓，電場方向與圓所在平面平行，A、0兩

點電勢差為U,一帶正電的粒子在該電場中運動，經(jīng)A、B兩點時速度方向沿圓的切線，速度大小均為v。,

粒子重力不計

A.粒子在A、B間是做圓周運動

B.粒子從A到B的運動過程中，動能先增大后減小

U_

C.勻強電場的電場強度E=K

D.圓周上電勢最高的點與0點的電勢差為應(yīng)U

1

6.質(zhì)量為400kg的賽車在平直賽道上以恒定功率加速，受到的阻力不變，其加速度a和速度的倒數(shù)、的

關(guān)系如圖所示，則賽車在加速的過程中（）

-4'v

A,速度隨時間均勻增大

B.加速度隨時間均勻增大

C.輸出功率為160kW

D.所受阻力大小為160N

二、多項選擇題

7.下列說法正確的有

A.溫度、壓力、電磁作用可以改變液晶的光學(xué)性質(zhì)

B大氣中PM2.5顆粒的運動就是分子的熱運動

C.空氣的相對濕度定義為空氣中所含水蒸氣壓強與同溫度水的飽和蒸氣壓的比值

D.用手捏面包，面包體積會縮小，說明分子之間有間隙

E.用力拉鐵棒的兩端，鐵棒沒有斷，這是分子間存在吸引力的宏觀表現(xiàn)

8.火箭是靠火箭發(fā)動機噴射工質(zhì)（工作介質(zhì)）產(chǎn)生的反作用力向前推進的飛行器。它自身攜帶全部推進

劑，不依賴外界工質(zhì)產(chǎn)生推力，可以在稠密大氣層內(nèi)，也可以在稠密大氣層外飛行。一枚火箭升空后沿著

直線離開某個星球的表面，星球很大，表面可視為水平面，如圖所示。若不計星球的自轉(zhuǎn)，不計空氣阻力,

則以下軌跡（圖中虛線）可能正確的是：

9.電磁軌道炮原理如圖所示。炮彈(可視為長方形導(dǎo)體)與兩固定平行軌道保持良好接觸且可在平行于

軌道方向上自由移動。開始時炮彈在導(dǎo)軌的一端，通以電流后炮彈會被磁力加速，最后從位于導(dǎo)軌另一端

的出口高速射出。設(shè)兩導(dǎo)軌之間的距離為d,導(dǎo)軌長為L,炮彈質(zhì)量為叫導(dǎo)軌上電流I的方向如圖中箭

頭所示。已知軌道的電流可在炮彈處形成垂直于軌道面的磁場(可視為勻強磁場)，磁感應(yīng)強度的大小與

I成正比。忽略摩擦力與重力的影響?，F(xiàn)欲使炮彈的出射速度增加至原來的2倍，理論上可采用的方法是

()

?心?

A.只將軌道長度L變?yōu)樵瓉淼?倍

B.只將電流I增加至原來的2倍

C.只將炮彈質(zhì)量m減至原來的一半

D.將炮彈質(zhì)量m減至原來的一半，軌道長度L變?yōu)樵瓉淼?倍，其它量不變

10.如圖所示電路，ab間接最大電壓恒定為120V的正弦交流電，理想變壓器原、副的匝數(shù)之比為3：1。

電阻r與電阻R阻值之比為1：3,和r并聯(lián)的D為理想二極管，則下列判斷正確的是

A.加在R上的電壓有效值為25V

B.加在R上的電壓有效值為5而V

C.如果只增大正弦交流電的最大電壓，R中電流有效值可能減小

D.如果只增加原線圈的匝數(shù)，R消耗的功率將變小

三、實驗題

11.一靜止的氨核場Rn發(fā)生a衰變轉(zhuǎn)變成缽核駕Po,已知放出的a粒子的質(zhì)量為m,速度為v。。假設(shè)

氨核發(fā)生衰變時，釋放的能量全部轉(zhuǎn)化為a粒子和缽核的動能。

(1)試寫出氨核衰變的核反應(yīng)方程。

(2)求出氫核發(fā)生衰變時的質(zhì)量虧損。(已知光在真空中的速度為c)

12.如圖所示，虛線是一列簡諧橫波在t=0時刻的波形，實線是這列波在t=ls時刻的波形。

(1)若波沿x軸正方向傳播，則從t=ls時刻開始，x=3m處的質(zhì)點第一次回到平衡位置需要的時間最

長為多少？

(2)若波速大小為75m/s,則波的傳播方向如何？

四、解答題

13.如圖，一端封閉、粗細均勻的U形玻璃管開口向上豎直放置，管內(nèi)用水銀將一段氣體封閉在管中。當(dāng)

溫度為280K時，被封閉的氣柱長L=22cm,兩邊水銀柱高度差h=16cm,大氣壓強p：=76cmHg。

(1)為使左端水銀面下降3cm,封閉氣體溫度應(yīng)變?yōu)槎嗌伲?/p>

(2)封閉氣體的溫度重新回到280K后，為使封閉氣柱長度變?yōu)?0cm,需向開口端注入的水銀柱長度為

多少？

14.如圖所示，平行粗糙導(dǎo)軌固定在絕緣水平桌面上，間距L=0.2m，導(dǎo)軌左端接有R=1C的電阻，質(zhì)量為

m=0.1kg的粗糙導(dǎo)棒ab靜置于導(dǎo)軌上,導(dǎo)棒及導(dǎo)軌的電阻忽略不計.整個裝置處于磁感應(yīng)強度B=0.5T的勻

強磁場中,磁場方向垂直導(dǎo)軌向下.現(xiàn)外力F作用在導(dǎo)棒ab上使之一開始做勻加速運動,且外力F隨時間變

化關(guān)系如圖所示,重力加速度g=10m/s2,試求解以下問題：

尸N

圖1圖2

(1)比較導(dǎo)棒a、b兩點電勢的高低；

⑵前10s導(dǎo)棒ab的加速度；

(3)若整個過程中通過R的電荷量為65C,則導(dǎo)體棒ab運動的總時間是多少？

【參考答案】

一、單項選擇題

題號123456

答案CBCADC

二、多項選擇題

7.ACE

8.ABC

9.BD

10.AD

三、實驗題

11.(D*Rn-2；：Po+；He.；(2)△W

218?

2

12.①'s②波向右傳播

四、解答題

13