考點(diǎn)3 曲線運(yùn)動(dòng)-五年（2020-2024年）高考物理真題專項(xiàng)分類匯編

五年（2020-2024）高考真題專項(xiàng)分類匯編PAGEPAGE21考點(diǎn)3曲線運(yùn)動(dòng)—五年（2020—2024年）高考物理真題專項(xiàng)分類匯編一、單選題1．[2024年湖北高考真題]如圖所示，有五片荷葉伸出荷塘水面，一只青蛙要從高處荷葉跳到低處荷葉上，設(shè)低處荷葉和青蛙在同一豎直平面內(nèi)，高度相同，高度相同，分別在正上方。將青蛙的跳躍視為平拋運(yùn)動(dòng)，若以最小的初速度完成跳躍，則它應(yīng)跳到()A.荷葉a B.荷葉b C.荷葉c D.荷葉d2．[2024年江蘇高考真題]陶瓷是以粘土為主要原料以及各種天然礦物經(jīng)過粉碎混煉、成型和煅燒制得的材料以及各種制品。如圖所示是生產(chǎn)陶磁的簡(jiǎn)化工作臺(tái)，當(dāng)陶磁勻速轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，臺(tái)面面上掉有陶屑，陶屑與桌面間的動(dòng)摩因數(shù)處處相同（臺(tái)面夠大），則()A.離軸越遠(yuǎn)的陶屑質(zhì)量越大 B.離軸越近的陶屑質(zhì)量越小C.只有平臺(tái)邊緣有陶屑 D.離軸最遠(yuǎn)的陶屑距離不會(huì)超過某一值3．[2024年浙江高考真題]如圖所示，不可伸長(zhǎng)的光滑細(xì)線穿過質(zhì)量為0.1kg的小鐵球，兩端A、B懸掛在傾角為的固定斜桿上，間距為1.5m。小球平衡時(shí)，A端細(xì)線與桿垂直；當(dāng)小球受到垂直紙面方向的擾動(dòng)做微小擺動(dòng)時(shí)，等效于懸掛點(diǎn)位于小球重垂線與AB交點(diǎn)的單擺，重力加速度，則()A.擺角變小，周期變大 B.小球擺動(dòng)周期約為2sC.小球平衡時(shí)，A端拉力為N D.小球平衡時(shí)，A端拉力小于B端拉力4．[2024年安徽高考真題]在某地區(qū)的干旱季節(jié)，人們常用水泵從深水井中抽水灌溉農(nóng)田，簡(jiǎn)化模型如圖所示。水井中的水面距離水平地面的高度為H。出水口距水平地面的高度為h，與落地點(diǎn)的水平距離約為l。假設(shè)抽水過程中H保持不變，水泵輸出能量的η倍轉(zhuǎn)化為水被抽到出水口處增加的機(jī)械能。已知水的密度為ρ，水管內(nèi)徑的橫截面積為S，重力加速度大小為g，不計(jì)空氣阻力。則水泵的輸出功率約為()A. B.C. D.5．[2023年浙江高考真題]鉛球被水平推出后的運(yùn)動(dòng)過程中，不計(jì)空氣阻力，下列關(guān)于鉛球在空中運(yùn)動(dòng)時(shí)的加速度大小a、速度大小v、動(dòng)能和機(jī)械能E隨運(yùn)動(dòng)時(shí)間t的變化關(guān)系中，正確的是()A. B.C. D.6．[2022年廣東高考真題]圖是滑雪道的示意圖。可視為質(zhì)點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)員從斜坡上的M點(diǎn)由靜止自由滑下，經(jīng)過水平段后飛入空中，在Q點(diǎn)落地。不計(jì)運(yùn)動(dòng)員經(jīng)過N點(diǎn)的機(jī)械能損失，不計(jì)摩擦力和空氣阻力，下列能表示該過程運(yùn)動(dòng)員速度大小v或加速度大小a隨時(shí)間t變化的圖像是()A. B.C. D.二、實(shí)驗(yàn)題7．[2024年海南高考真題]（1）水平圓盤上緊貼邊緣放置一密度均勻的小圓柱體，如圖（a）所示，圖（b）為俯視圖，測(cè)得圓盤直徑，圓柱體質(zhì)量，圓盤繞過盤心的豎直軸勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)小圓柱體相對(duì)圓盤靜止。為了研究小圓柱體做勻速圓周運(yùn)動(dòng)時(shí)所需要的向心力情況，某同學(xué)設(shè)計(jì)了如下實(shí)驗(yàn)步驟：①用秒表測(cè)圓盤轉(zhuǎn)動(dòng)10周所用的時(shí)間，則圓盤轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度_______（π取3.14）②用游標(biāo)卡尺測(cè)量小圓柱體不同位置的直徑，某次測(cè)量的示數(shù)如圖（c）所示，該讀數(shù)___________mm，多次測(cè)量后，得到平均值恰好與d相等。③寫出小圓柱體所需向心力表達(dá)式_________（用表示），其大小為_________N（保留2位有效數(shù)字）（2）為驗(yàn)證兩個(gè)互成角度的力的合成規(guī)律，某組同學(xué)用兩個(gè)彈簧測(cè)力計(jì)、橡皮條、輕質(zhì)小圓環(huán)、木板、刻度尺、白紙、鉛筆、細(xì)線和圖釘?shù)绕鞑?，按照如下?shí)驗(yàn)步驟完成實(shí)驗(yàn)：（Ⅰ）用圖釘將白紙固定在水平木板上；（Ⅱ）如圖（d）（e）所示，橡皮條的一端固定在木板上的G點(diǎn)，另一端連接輕質(zhì)小圓環(huán)，將兩細(xì)線系在小圓環(huán)上，細(xì)線另一端系在彈簧測(cè)力計(jì)上，用兩個(gè)彈簧測(cè)力計(jì)共同拉動(dòng)小圓環(huán)到某位置，并標(biāo)記圓環(huán)的圓心位置為O點(diǎn)，拉力和的方向分別過和點(diǎn)，大小分別為；拉力和，改用一個(gè)彈簧測(cè)力計(jì)拉動(dòng)小圓環(huán)，使其圓心到O點(diǎn)，在拉力F的方向上標(biāo)記點(diǎn)，拉力的大小為請(qǐng)完成下列問題：①在圖（e）中按照給定的標(biāo)度畫出和F的圖示，然后按平行四邊形定則畫出的合力；②比較F和，寫出可能產(chǎn)生誤差的兩點(diǎn)原因__________________；__________________。三、多選題8．[2024年甘肅高考真題]電動(dòng)小車在水平面內(nèi)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，下列說法正確的是()A.小車的動(dòng)能不變 B.小車的動(dòng)量守恒C.小車的加速度不變 D.小車所受的合外力一定指向圓心9．[2024年江蘇高考真題]如圖所示，輕繩的一端拴一個(gè)蜂鳴器，另一端穿過豎直管握在手中。蜂鳴器在水平面內(nèi)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，緩慢下拉繩子，使蜂鳴器升高到水平面內(nèi)繼續(xù)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)。不計(jì)空氣阻力和摩擦力，與升高前相比，蜂鳴器()A.角速度不變 B.線速度減小C.向心加速度增大 D.所受拉力大小不變10．[2022年山東高考真題]如圖所示，某同學(xué)將離地1.25m的網(wǎng)球以13m/s的速度斜向上擊出，擊球點(diǎn)到豎直墻壁的距離4.8m.當(dāng)網(wǎng)球豎直分速度為零時(shí)，擊中墻壁上離地高度為8.45m的P點(diǎn).網(wǎng)球與墻壁碰撞后，垂直墻面速度分量大小變?yōu)榕銮暗?.75倍，平行墻面的速度分量不變.重力加速度g取，網(wǎng)球碰墻后的速度大小v和著地點(diǎn)到墻壁的距離d分別為()A. B. C. D.11．[2023年廣東高考真題]人們用滑道從高處向低處運(yùn)送貨物。如圖所示，可看作質(zhì)點(diǎn)的貨物從圓弧滑道頂端P點(diǎn)靜止釋放，沿滑道運(yùn)動(dòng)到圓弧末端Q點(diǎn)時(shí)速度大小為6m/s。已知貨物質(zhì)量為20kg，滑道高度h為4m，且過Q點(diǎn)的切線水平，重力加速度取。關(guān)于貨物從P點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到Q點(diǎn)的過程，下列說法正確的有()A.重力做的功為360JB.克服阻力做的功為440JC.經(jīng)過Q點(diǎn)時(shí)向心加速度大小為D.經(jīng)過Q點(diǎn)時(shí)對(duì)軌道的壓力大小為380N四、計(jì)算題12．[2024年北京高考真題]如圖所示，水平放置的排水管滿口排水，管口的橫截面積為S，管口離水池水面的高度為h，水在水池中的落點(diǎn)與管口的水平距離為d。假定水在空中做平拋運(yùn)動(dòng)，已知重力加速度為g，h遠(yuǎn)大于管口內(nèi)徑。求：（1）水從管口到水面的運(yùn)動(dòng)時(shí)間t；（2）水從管口排出時(shí)的速度大??；（3）管口單位時(shí)間內(nèi)流出水的體積Q。13．[2024年廣西高考真題]某興趣小組為研究非摩擦形式的阻力設(shè)計(jì)了如圖甲的模型。模型由大齒輪、小齒輪、鏈條、阻力裝置K及絕緣圓盤等組成。K由固定在絕緣圓盤上兩個(gè)完全相同的環(huán)狀扇形線圈、組成。小齒輪與絕緣圓盤固定于同一轉(zhuǎn)軸上，轉(zhuǎn)軸軸線位于磁場(chǎng)邊界處，方向與磁場(chǎng)方向平行，勻強(qiáng)磁場(chǎng)磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B，方向垂直紙面向里，與K所在平面垂直。大、小齒輪半徑比為n，通過鏈條連接。K的結(jié)構(gòu)參數(shù)見圖乙，其中，每個(gè)線圈的圓心角為，圓心在轉(zhuǎn)軸軸線上，電阻為R。不計(jì)摩擦，忽略磁場(chǎng)邊界處的磁場(chǎng)，若大齒輪以ω的角速度保持勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，以線圈的ab邊某次進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)為計(jì)時(shí)起點(diǎn)，求K轉(zhuǎn)動(dòng)一周。（1）不同時(shí)間線圈受到的安培力大小；（2）流過線圈的電流有效值；（3）裝置K消耗的平均電功率。14．[2023年江蘇高考真題]“轉(zhuǎn)碟”是傳統(tǒng)的雜技項(xiàng)目.如圖所示，質(zhì)量為m的發(fā)光物體放在半徑為r的碟子邊緣，雜技演員用桿頂住碟子中心，使發(fā)光物體隨碟子一起在水平面內(nèi)繞A點(diǎn)做勻速圓周運(yùn)動(dòng).當(dāng)角速度為時(shí)，碟子邊緣看似一個(gè)光環(huán).求此時(shí)發(fā)光物體的速度大小和受到的靜摩擦力大小f.15．[2022年重慶高考真題]小明設(shè)計(jì)了一個(gè)青蛙捉飛蟲的游戲，游戲中蛙和蟲都在豎直平面內(nèi)運(yùn)動(dòng)。蟲可以從水平x軸上任意位置處由靜止開始做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，每次運(yùn)動(dòng)的加速度大小恒為（g為重力加速度），方向均與x軸負(fù)方向成斜向上（x軸向右為正）。蛙位于y軸上M點(diǎn)處，，能以不同速率向右或向左水平跳出，蛙運(yùn)動(dòng)過程中僅受重力作用。蛙和蟲均視為質(zhì)點(diǎn)，(取)（1）若蟲飛出一段時(shí)間后，蛙以其最大跳出速率向右水平跳出，在的高度捉住蟲時(shí)，蛙與蟲的水平位移大小之比為，求蛙的最大跳出速率。（2）若蛙跳出的速率不大于（1）問中的最大跳出速率，蛙跳出時(shí)刻不早于蟲飛出時(shí)刻，蟲能被捉住，求蟲在x軸上飛出的位置范圍。（3）若蟲從某位置飛出后，蛙可選擇在某時(shí)刻以某速率跳出，捉住蟲時(shí)蛙與蟲的運(yùn)動(dòng)時(shí)間之比為；蛙也可選擇在另一時(shí)刻以同一速率跳出，捉住蟲時(shí)蛙與蟲的運(yùn)動(dòng)時(shí)間之比為。求滿足上述條件的蟲飛出的所有可能位置及蛙對(duì)應(yīng)的跳出速率。16．[2022年浙江高考真題]如圖所示，處于豎直平面內(nèi)的一探究裝置，由傾角的光滑直軌道AB、圓心為的半圓形光滑軌道BCD、圓心為的半圓形光滑細(xì)圓管軌道DEF、傾角也為37°的粗糙直軌道FG組成，和F為軌道間的相切點(diǎn)，彈性板垂直軌道固定在G點(diǎn)（與B點(diǎn)等高），和F點(diǎn)處于同一直線上。已知可視為質(zhì)點(diǎn)的滑塊質(zhì)量，軌道BCD和DEF的半徑，軌道AB長(zhǎng)度，滑塊與軌道FG間的動(dòng)摩擦因數(shù)?；瑝K與彈性板作用后，以等大速度彈回，，?；瑝K開始時(shí)均從軌道AB上某點(diǎn)靜止釋放。（1）若釋放點(diǎn)距B點(diǎn)的長(zhǎng)度，求滑塊到最低點(diǎn)C時(shí)軌道對(duì)其支持力的大??；（2）設(shè)釋放點(diǎn)距B點(diǎn)的長(zhǎng)度為，求滑塊第1次經(jīng)F點(diǎn)時(shí)的速度v與之間的關(guān)系式；（3）若滑塊最終靜止在軌道FG的中點(diǎn)，求釋放點(diǎn)距B點(diǎn)長(zhǎng)度的值。（1）如果把運(yùn)動(dòng)員起跑后進(jìn)入彎道前的過程看作初速度為零的勻加速直線運(yùn)動(dòng)，若運(yùn)動(dòng)員加速到速度時(shí)，滑過的距離，求加速度的大??；（2）如果把運(yùn)動(dòng)員在彎道滑行的過程看作軌道為半圓的勻速圓周運(yùn)動(dòng)，如圖所示，若甲、乙兩名運(yùn)動(dòng)員同時(shí)進(jìn)入彎道，滑行半徑分別為，滑行速率分別為，求甲、乙過彎道時(shí)的向心加速度大小之比，并通過計(jì)算判斷哪位運(yùn)動(dòng)員先出彎道。

——★參考答案★——1．答案：C解析：2．答案：D解析：ABC.與臺(tái)面相對(duì)靜止的陶屑做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，靜摩擦力提供向心力，當(dāng)靜摩擦力為最大靜摩擦力時(shí)，根據(jù)牛頓第二定律可得

解得

因與臺(tái)面相對(duì)靜止的這些陶屑的角速度相同，由此可知能與臺(tái)面相對(duì)靜止的陶屑離軸的距離與陶屑質(zhì)量無關(guān)，只要在臺(tái)面上不發(fā)生相對(duì)滑動(dòng)的位置都有陶屑。故ABC錯(cuò)誤；

D.離軸最遠(yuǎn)的陶屑其受到的靜摩擦力為最大靜摩擦力，由前述分析可知最大的運(yùn)動(dòng)半徑為

μ與ω均一定，故R為定值，即離軸最遠(yuǎn)的陶屑距離不超過某一值R。故D正確。

故選D。3．答案：B解析：A.根據(jù)單擺的周期公式可知周期與擺角無關(guān)，故A錯(cuò)誤；CD.同一根繩中，A端拉力等于B端拉力，平衡時(shí)對(duì)小球受力分析如圖可得解得故CD錯(cuò)誤；B.根據(jù)幾何知識(shí)可知擺長(zhǎng)為故周期為故B正確。故選B。4．答案：B解析：設(shè)水從出水口射出的初速度為，取t時(shí)間內(nèi)的水為研究對(duì)象，該部分水的質(zhì)量為根據(jù)平拋運(yùn)動(dòng)規(guī)律解得根據(jù)功能關(guān)系得聯(lián)立解得水泵的輸出功率為故選B。5．答案：D解析：由題意可知，鉛球被水平推出后做平拋運(yùn)動(dòng)，加速度a即為重力加速度，故a不變，A錯(cuò)誤；設(shè)鉛球初速度大小為，由平拋運(yùn)動(dòng)規(guī)律以及速度的合成可知，v與t的關(guān)系為，不是一次函數(shù)關(guān)系，B錯(cuò)誤；由動(dòng)能可知，與t是二次函數(shù)關(guān)系，C錯(cuò)誤；鉛球在空中運(yùn)動(dòng)時(shí)只受重力，機(jī)械能守恒，D正確.6．答案：C解析：本題考查勻變速直線運(yùn)動(dòng)、勻速直線運(yùn)動(dòng)與平拋運(yùn)動(dòng)的速度與加速度。不計(jì)摩擦力和空氣阻力，運(yùn)動(dòng)員在階段做初速度為零、加速度為的勻加速直線運(yùn)動(dòng)；在階段做勻速直線運(yùn)動(dòng)；在階段做平拋運(yùn)動(dòng)，加速度為，平拋運(yùn)動(dòng)中，v與t不再是線性關(guān)系，C項(xiàng)正確。7．答案：（1）1；16.2；；（2）①；②沒有做到彈簧秤、細(xì)繩、橡皮條都與木板平行；讀數(shù)時(shí)沒有正視彈簧測(cè)力計(jì)解析：（1）圓盤轉(zhuǎn)動(dòng)10周所用的時(shí)間，則圓盤轉(zhuǎn)動(dòng)的周期為根據(jù)角速度與周期的關(guān)系有根據(jù)游標(biāo)卡尺的讀數(shù)規(guī)則有小圓柱體做圓周運(yùn)動(dòng)的半徑為則小圓柱體所需向心力表達(dá)式代入數(shù)據(jù)有（2）①按照給定的標(biāo)度畫出和F的圖示，然后按平行四邊形定則畫出的合力，如下圖所示②F和不完全重合的誤差可能是：沒有做到彈簧秤、細(xì)繩、橡皮條都與木板平行；讀數(shù)時(shí)沒有正視彈簧測(cè)力計(jì)。8．答案：AD解析：A.做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的物體速度大小不變，故動(dòng)能不變，故A正確；B.做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的物體速度方向時(shí)刻在改變，故動(dòng)量不守恒，故B錯(cuò)誤；C.做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的物體加速度大小不變，方向時(shí)刻在改變，故C錯(cuò)誤；D.做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的物體所受的合外力一定指向圓心，故D正確。故選AD。9．答案：BC解析：設(shè)繩子與豎直方向夾角為θ，繩子長(zhǎng)度為l，小球所在平面距離頂點(diǎn)的豎直高度為h，對(duì)小球分析有

整理有

，，

A.由于

小球從A處到達(dá)B處，l減小，θ增大，則無法判斷的關(guān)系，故A錯(cuò)誤；

B.由于

其中

聯(lián)立有

由題意可知，小球從A處到達(dá)B處，h減小，則，故B正確；

CD.由于

整理有

由題意可知，其角度θ變大，所以小球所受向心力變大，即，向心加速度大小也變大，即，故C正確、D錯(cuò)誤。

故選BC。10．答案：BD解析：網(wǎng)球的運(yùn)動(dòng)過程如圖所示，設(shè)網(wǎng)球的豎直分速度為，則有，則網(wǎng)球的水平分速度，網(wǎng)球從被擊出到與墻壁碰撞經(jīng)歷的時(shí)間為，網(wǎng)球的擊出點(diǎn)到碰墻點(diǎn)的投影間的距離，網(wǎng)球在碰到墻壁時(shí)的速度大小為，速度方向與墻壁間的夾角滿足，網(wǎng)球碰到墻壁前瞬間平行于墻壁的分速度，垂直墻壁的速度，網(wǎng)球碰到墻壁后的速度大小，A錯(cuò)誤，B正確.網(wǎng)球碰到墻壁后沿墻壁方向的速度與垂直墻壁方向的速度相等，則合速度方向與墻壁間的夾角，網(wǎng)球著地所用時(shí)間，網(wǎng)球著地過程的軌跡在水平面的投影長(zhǎng)度，則網(wǎng)球著地點(diǎn)到墻壁的距離，C錯(cuò)誤，D正確.11．答案：BCD解析：重力做的功，A錯(cuò)動(dòng)能定理：，B對(duì)在Q點(diǎn)12．答案：（1）（2）（3）解析：（1）水在空中做平拋運(yùn)動(dòng)，由平拋運(yùn)動(dòng)規(guī)律得，豎直方向解得水從管口到水面的運(yùn)動(dòng)時(shí)間（2）由平拋運(yùn)動(dòng)規(guī)律得，水平方向解得水從管口排出時(shí)的速度大?。?）管口單位時(shí)間內(nèi)流出水的體積13．答案：（1）見解析；（2）；（3）解析：（1）由題意知大齒輪以ω的角速度保持勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，大小齒輪線速度相等，則，可得小齒輪轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度為轉(zhuǎn)動(dòng)周期為以線圈的ab邊某次進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)為計(jì)時(shí)起點(diǎn)，到cd邊進(jìn)入磁場(chǎng)，經(jīng)歷的時(shí)間為這段時(shí)間內(nèi)線圈產(chǎn)生的電動(dòng)勢(shì)為電流為受到的安培力大小當(dāng)ab邊和cd邊均進(jìn)入磁場(chǎng)后到ab邊離開磁場(chǎng)，經(jīng)歷的時(shí)間為由于線圈磁通量不變，無感應(yīng)電流，安培力大小為0；當(dāng)線圈ab邊離開磁場(chǎng)到cd邊離開磁場(chǎng)，經(jīng)歷的時(shí)間為此時(shí)的安培力大小由前面分析可知方向與進(jìn)入時(shí)相反；當(dāng)線圈cd邊離開磁場(chǎng)到ab邊進(jìn)入磁場(chǎng)，經(jīng)歷的時(shí)間為同理可知安培力為0。（2）根據(jù)（1）可知設(shè)流過線圈的電流有效值為I，則根據(jù)有效值定義有其中