2023年高考物理二輪復習試題（全國通用）力和曲線運動 含解析

專題03力與曲線運動

一、單選題

1.（2022?湖南?寧鄉(xiāng)市教育研究中心模擬預測）如圖所示，某次空中投彈的軍事演習中，戰(zhàn)

斗機以恒定速度沿水平方向飛行，先后釋放兩顆炸彈，分別擊中山坡上的M點和N點。

釋放兩顆炸彈的時間間隔為AL,此過程中飛機飛行的距離為si；擊中M、N的時間間隔

為加2,M、N兩點間水平距離為S2。不計空氣阻力。下列判斷正確的是（）

A.Atj>At2,si>S2B.Ati>At2,si〈S2

C.Atl<At2,S|>S2D.Ati<At2,si<S2

【答案】A

【詳解】釋放的炸彈做平拋運動，若落地點在同一水平面上，落地的時間間隔與釋放的時

間間隔相等，由于N在M點的上方，則擊中M、N的時間間隔

△t2<At|

同理可知，由于炸彈和飛機水平方向的速度相同，時間越小，飛行的距離越小，所以

S1>S2

故A正確，BCD錯誤。

故選Ao

2.（2022?浙江?模擬預測）2020年受“新冠肺炎”的影響，全國人民自愿居家隔離。小豆在

家和爸爸玩“套圈”游戲，第一次扔在小黃人正前M點，不計空氣阻力。第二次扔之前小豆

適當調整方案，則小豆可能仍中的措施是（）

A.小豆在原處，僅增加扔套圈的水平初速度

B.小豆在原處，僅減小水平扔出套圈時的高度

C.小豆沿小黃人與M點連線方向后退，僅增加人和小黃人之間的距離

D.小豆在原處，降低扔套圈的高度和扔套圈的水平初速度

【答案】A

【詳解】ABD.物體做平拋運動滿足

,12

X=%f,h=-gt

解得

[2h

X=Vi7

第一次扔在小黃人正前M點，因此說明其中。為第一次扔圈時小豆和小黃人之間

的距離。當小豆站在原處時，增加水平初速度、拋出高度都能增加“圈”的水平位移，使其

等于與，增加套中的幾率，故A正確，BD錯誤；

C.小豆沿小黃人與M點連線方向后退，僅增加人和小黃人之間的距離，相當于與進一步

增大，而%保持不變，因此不可能套中小黃人，故C錯誤。

故選A。

3.(2022?浙江?模擬預測)目前，世界上產量最大，使用范圍最廣的自由落體炸彈是美軍

MK80系列低阻力炸彈，其特殊的流線型設計使得其下落過程中阻力僅為重力3%。，如圖

是某次美軍從距地面500m的水平飛行某轟炸機上空投該炸彈的照片，下列說法正確的是

()

A.空投的炸彈可以視為自由落體運動

B.空投的炸彈下落過程時間小于10s

C.空投的炸彈在下落過程中僅受重力

D.空投的炸彈在下落過程中機械能不守恒

【答案】D

【詳解】A.空投的炸彈在下落過程仍受阻力作用，故不可以視為自由落體運動，故A錯

誤；

BC.假設空投的炸彈下落過程只受重力作用，則空投的炸彈在豎直方向做自由落體運動，

則有

,12

h=2S

代入數(shù)據(jù)解得

r=10s

而實際上空投的炸彈在下落過程中還受阻力作用，則豎直方向的加速度小于重力加速度,

故下落的時間大于10s,故BC錯誤；

D.由于空投的炸彈在下落過程中受到的阻力會做負功，故空投的炸彈在下落過程中機械

能不守恒，故D正確。

故選Do

4.（2022?重慶?模擬預測）如圖裝置是由粒子加速器和平移器組成，平移器由兩對水平放

置、間距為ZW的相同平行金屬板構成，極板間距離和板長均為L。加速電壓為U。，兩對

極板間偏轉電壓大小相等均為U。，電場方向相反。質量為m,電荷量為+q的粒子無初速

地進入加速電場，被加速器加速后，從平移器下板邊緣水平進入平移器，最終從平移器上

板邊緣水平離開，不計重力。下列說法正確的是（）

L

A.粒子離開加速器時速度％=、恪

B.粒子通過左側平移器時，豎直方向位移x

C.M與2L相等

D.只增加加速電壓，粒子將不能從平移器離開

【答案】B

【詳解】A.根據(jù)

,,?2

qUl）=-mv-

粒子離開加速器時速度為

1Vtn

故A錯誤；

B.粒子平移器電場中的偏轉量為

故B正確；

C.根據(jù)類平拋運動的特點和對稱性，粒子在兩平移器之間做勻速直線運動的軌跡延長線

分別過平行板中點，根據(jù)幾何關系可知

M=L

故C錯誤；

D.由B選項可得

%

2,就

由A選項可知當加速電壓增大時，粒子進入平移器的速度增大，粒子在平移器中豎直方向

偏轉量變小，粒子可以離開平移器，位置比原來靠下，故D錯誤。

故選B。

I”。L.|產。L

5.（2022?遼寧?模擬預測）如圖所示，矩形的四個頂點”、b、c、"為勻強電場中的四個

點，ab=2bc=lm,電場線與矩形所在的平面平行。己知。點電勢為16V,b點電勢為

8V,c點電勢為4V。一帶電粒子從。點以速度%=l（）（）（）m/s射入電場，為與必邊的夾角為

45°,一段時間后粒子經過加邊的中點氣不計粒子的重力，下列判斷正確的是（）

A.d點電勢為14V

B.電場強度的大小為8V/m

C.粒子從。點到e點，其電勢能增大

D.粒子從。點到e點所用的時間為正x10-s

4

【答案】D

【詳解】A.根據(jù)勻強電場中平行等距的兩線段電勢差相等，則有

0,一處,=0/一秋、

解得

心=12V

所以A錯誤;

4

所以B錯誤；

C.粒子從。點到e點，電場力的方向沿場強方向，則電場力做正功，其電勢能減小，所以

C錯誤；

D.粒子從。點到e點，電場力的方向沿場強方向，粒子做類平拋運動，沿de方向粒子做

勻速直線運動，則有

0

—=---s=^-xl0~3s

%10004

所以D正確；

故選D。

6.（2022?浙江?模擬預測）2018年11月珠海航展，國產全向矢量發(fā)動機公開亮相。圖為安

裝了中國國產全向矢量技術發(fā)動機的殲-10B戰(zhàn)機飛出“眼鏡蛇”“落葉飄”等超級機動動作。

圖為某矢量發(fā)動機的模型，。點為發(fā)動機轉軸，A、B為發(fā)動機葉片上的兩點，v表示線速

度，”表示角速度，T表示周期，a表示向心加速度，下列說法正確的是（）

A->vB,TA>TBB.VA<vB,COA=(DB

c.3A<5,aA=aBD.aA>a?,TA=TK

【答案】B

【詳解】同軸轉動，角速度相等，故

而根據(jù)線速度和角速度關系可知

v=cor

因為小>。，所以

%>以

圓周運動周期為

7上

CD

因為角速度相同，所以周期也相同。此外向心加速度

a-afr

因為%>rA<所以

故選B。

7.（2022.浙江?模擬預測）下圖是家庭里常見的廚房水槽，A、B分別是水槽出口上的兩

點，當出水口繞轉軸O轉動，如下圖，v代表線速度，。代表角速度，a代表向心加速

度，T代表周期，則下列說法正確的是（）

A.辦>%,TA>THB.3*>O）B，aA>aBC.vA<vu,aA<aBD.aA>aB,TA=TB

【答案】C

【詳解】當出水口繞轉軸O轉動，A、B的角速度、周期都相等，則

6=5，TA=TB

由v=tyr,又心，所以

由。=o。，rB>rA,所以

故選C?

8.（2022?浙江?模擬預測）今年第10號超強臺風“海神”于2020年9月5日8點在西北太平

洋洋面形成，上午8點10分到12分，形成階段的臺風以幾乎不變的形狀在原地高速旋

轉。圖中O點為臺風眼，0代表角速度，V代表線速度，T代表周期、a代表向心加速度,

下列說法正確的是（）

A.B.aA<aBC.TA<THD.vA>vB

【答案】B

【詳解】A.A、B兩點同軸轉動，角速度相等，即

3a=3B

故A錯誤；

B.根據(jù)

a=<z>2r

%

故B正確；

C.根據(jù)

7=至

CD

Tf

故C錯誤；

D.根據(jù)

v—（or

故D錯誤。

故選Bo

9.（2022?浙江?模擬預測）如圖是某汽車旋轉彈出式的車鑰匙，按下。點，車鑰匙將會以

O點為圓心旋轉彈出，用v表示線速度，。表示角速度，T表示周期，a表示向心加速度,

下列說法正確的是（）

B

A.vA<vBB.（oA>coBC.TA<TBD.aA>aB

【答案】A

【詳解】ABC.在車鑰匙旋轉中，A、B兩點是同軸轉動，因此有

叫=初，TA=TB

由線速度與角速度關系公式丫=。廠，可知

VA<VB

A正確，BC錯誤；

D.在車鑰匙旋轉中，A、B兩點是同軸轉動，因此有叫=/，由向心加速度與角速度關

系公式0可知

%<aB

D錯誤。

故選A。

10.（2022?浙江?模擬預測）2020年9月21日，我國在酒泉衛(wèi)星發(fā)射中心用長征四號乙運

載火箭，成功將海洋二號C衛(wèi)星送入預定軌道做勻速圓周運動。已該衛(wèi)星的軌道半徑為

7400km,則下列說法中正確的是（）

A.可以計算海洋二號C衛(wèi)星的線速度B.可以計算海洋二號C衛(wèi)星的動能

C.可以計算海洋二號C衛(wèi)星的機械能D.可以計算海洋二號C衛(wèi)星的質量

【答案】A

【詳解】A.根據(jù)

GMmmv2

又由于

GM=gR2

整理可得

由于地球表面的重力加速度g,地球半徑R以及衛(wèi)星的軌道半徑r已知，因此可求出衛(wèi)星

的運行的線速度，A正確；

BCD.由于無法求出衛(wèi)星的質量，因此衛(wèi)星的機械能，動能都無法求出，BCD錯誤。

故選Ao

11.（2022?湖北?模擬預測）2022年6月5日，神舟十四號成功對接于天和核心艙徑向端

口，航天員陳冬、劉洋、蔡旭哲依次進入天和核心艙。航天員們在一個月的時間內，有序

開展了載人環(huán)境建立、空間站平臺維護與照料、空間科學實驗等工作。己知天和核心艙距

離地面的高度約為380km,地球半徑為6400km。下列說法正確的是（）

中國航天

A.航天員可以漂浮在空間站中，所以加速度為零

B.天和核心艙在軌運行的線速度小于同步衛(wèi)星的線速度

C.神舟十四號的發(fā)射速度大于7.9km/s

D.天和核心艙繞地球運動的周期約為8h

【答案】C

【詳解】A.根據(jù)題意，航天員可以漂浮在空間站中，萬有引力提供向心力有

GMm

解得

GM

故A錯誤；

B.根據(jù)萬有引力提供向心力有

GMmv2

----------------n?--------

可得

由于天和核心艙在軌運行的軌道半徑小于同步衛(wèi)星的軌道半徑，則天和核心艙在軌運行的

線速度大于同步衛(wèi)星的線速度，故B錯誤；

C.7.9km/s是發(fā)射地球衛(wèi)星的最小速度，則神舟十四號的發(fā)射速度大于7.9km/s,故C正

確；

D.根據(jù)題意可知，天和核心艙繞地球的運動為近地飛行，則飛行速度約為7.9km/s,由公

式T=出可得，天和核心艙繞地球運動的周期約為

V

T?1.5h

故D錯誤。

故選C。

12.（2022?黑龍江?哈爾濱三中模擬預測）一勻強磁場的磁感應強度大小為B,方向垂直于

紙面向外，其邊界如圖中虛線所示，be為半徑為r的半圓，ab、cd與直徑be共線，ab間

的距離等于半圓的半徑。一束質量為m、電荷量為q（q>0）的粒子，在紙面內從a點垂

直于ab射入磁場，這些粒子具有各種速率。不計粒子之間的相互作用。從abed邊界射出

磁場所用時間最短的粒子的速度大小為（）

B.32BqrABqr

A.虹C.D.

mm3m3機

【答案】A

【詳解】粒子做圓周運動的周期為T，則有

qvB=-

R

T2兀R

1=------

v

假設粒子出射的點為e點，粒子做圓周運動的圓心角為。，則粒子運動的時間表示為

且7=也

2兀qB

初速度與四的夾角為a，山幾何關系可知，0=2a,即只要a達到最小值，。取到最小

值，運動時間取到最小值，如圖所示

當次與圓弧相切時，a達到最小值，根據(jù)幾何關系可得

Zeab=30°

ae=-=---x-/-3-r-

tan30°

則帶電粒子做圓周運動的半徑為

1

—ae

R=~^——

cos30°

根據(jù)牛頓第二定律可得

解得

_qBR_qBr

mtn

從abed邊界射出磁場所用時間最短的粒子的速度大小為

丫=幽

m

A正確，BCD錯誤。

故選Ao

二、多選題

13.（2022?河南?模擬預測）如圖所示，AB是圓的直徑，長為Qm,。為圓心。有一勻強

電場（圖中未畫出），電場方向與圓周在同一平面內，從圓周上A點向圓面內各個方向發(fā)

射出動能相同的電子，電子經過O點時和經過C點時動能均為4eV,電子經過B點時動能

為2eV,NCOA=60。，取O點電勢為零，電子電荷量的絕對值為e,不計電子重力，則

（）

A.B點的電勢為2VB.電子從A點射出的初動能為6eV

C.勻強電場的電場強度大小為3V/mD.圓周上電勢最高點的電勢為生巨V

3

【答案】BD

【詳解】A.根據(jù)題意可知，電子經過O點時和經過C點時動能均為4eV,根據(jù)動能定理

-eUOB=2eV-4eV

解得

UOB=2V

取O點電勢為零

UOB=%-VB=-<PB

因此B點電勢為

(PB=-2V

故A錯誤；

B.根據(jù)勻強電場電勢分布特點，可知在任意方向上電勢降落都是均勻的，則

%B=%=2V

得

%=2V

根據(jù)動能定理

解得

%=6eV

故B正確；

C.根據(jù)題意可知，電子經過。點時和經過C點時動能均為4eV,所以O、C兩點電勢相

等，過B點作CO延長線的垂線，則垂線長為

,V3.,3

a=——sin60nm=-m

24

因此勻強電場的電場強度大小為

￡=-^-=-V/m

d3

故C錯誤：

D.圓周上電勢最高點的電勢

m846v

（P=ER=—x——V=V

323

故D正確。

故選BD。

14.（2022.湖南.長沙一中模擬預測）帶電量為-。的球P內含有一彈射裝置，其質量為M

含其內部彈射裝置，一質量為m、不帶電的物體C（可視為質點）置于球P內部的彈射裝

置中。整個裝置處于真空中水平正對放置的平行金屬板A、B之間，A、B間存在豎直方向

的勻強電場，如圖所示，開始時，球P和C恰好靜止在距A板H的位置。某時刻，物體

C相對于金屬板以速度v水平彈出，球P和C同時到達金屬板。若兩球均可視為質點，球

P運動過程中電荷量保持不變且不影響原電場分布，重力加速度為g,下列說法正確的是

（）

A--------------------

P?

A.從小物體C彈出至到達金屬板，球P的電勢能增加

>77V

B.小物體C剛彈出瞬間，球P的速度為大小為丁

M

C.兩金屬板間的距離為空

D.兩金屬板長度至少為L=（"+血>業(yè)nMgH

Mmg

【答案】BD

【詳解】A.依題意，可知當小物體C彈出后，球P將向上做類平拋運動，則電場力做正

功，電勢能減小，故A錯誤；

B.原來球P靜止時，有

QE=^M+m）g

小球彈出時，設P瞬間速率為VI,由動量守恒有

mv=Mv,

得球P的速度為大小為

mv

v.=—

1M

故B正確；

C.物體C彈出后，設經時間t到達下板，設兩板間距為d,對小球豎直方向，由運動學規(guī)

律

d-H=

同理，對P豎直方向

H=—at2

2

M

聯(lián)立以上各式可得

d=2H

in

故C錯誤;

D.小球和球P自彈出到落板，水平位移大小分別為

%=卬，%=卬

則兩金屬板長度至少為

L=x04-

聯(lián)立各式可得

（M4-in）VyJ2mMgH

L—

Mmg

故D正確。

故選BD,

15.（2022?新疆?博樂市高級中學（華中師大一附中博樂分校）模擬預測）雙星的運動是引

力波的來源之一，假設宇宙中有一雙星系統(tǒng)由P、Q兩顆星體組成，這兩顆星繞它們連線

上的某一點在二者之間萬有引力作用下做勻速圓周運動，測得P星的角速度為P、Q

兩顆星之間的距離為L,P,Q兩顆星的軌道半徑之差為△r（P星的質量大于Q星的質

量），引力常量為G,則（）

A.P、Q兩顆星的向心力大小相等

B.P、Q兩顆星的向心加速度大小相等

C.P、Q兩顆星的線速度大小之差為3V

D.P、Q兩顆星的質量之比為與學

L-Ar

【答案】ACD

【詳解】A.P、Q兩顆星的向心力都等于兩者之間的萬有引力，因此P、Q兩星的向心力

大小相等，故A正確；

B.根據(jù)萬有引力提供向心力

可知，因為向心力大小相等，而兩星的質量不相等，因此兩星的向心加速度不相等，故B

錯誤；

C.根據(jù)圓周運動公式

v=cor

可知

^=vp-vQ=co（rp-rQ]=（t）\r

故C正確；

D.對于兩星存在

mpc（rrp=mQarrQ

所以

mp_rp

%Q

又因為%>"%,所以

rr

p>Q

根據(jù)題意

fP-r（）=△廠，rp-vrQ=L

解得

mp_rp_L+Ar

mQrQL-Ar

故D正確。

故選ACDo

16.（2022.青海?模擬預測）如圖所示，acd是半徑為r的半圓，圓心為O,dfli是半徑為2r

的四分之一圓弧，兩圓孤相切于d點，空間有垂直于紙面向外的勻強磁場B。從粒子源a

射出的質量為m的粒子x沿圓弧acd運動，經時間ti與靜置于d點的質量為4m的靶粒子

y發(fā)生正碰，碰撞時間很短，碰撞后結合成一個粒子z,粒子z沿圓弧dfh經過時間t2第一

次到達h點。不計其他作用，則（）

【答案】AC

【詳解】B.粒子碰撞過程滿足動量守恒，可得

mxvt=（，?+my）v2=m.v2

故

匕_（/+嗎）_5

v,mx1

B錯誤；

AC.由洛倫茲力作為向心力可得

v~

qvB=m—

R

解得

碰撞前后動量不變，可知粒子X與z的電荷量與軌跡半徑成反比，半徑之比為1：2,解得

%:/=2:1

根據(jù)左手定則及粒子運動軌跡的偏轉方向可知，X與Z均帶正電，由于Z的電荷量較小，

可知y帶負電，AC正確；

D.粒子的運動周期為

_2兀R27nn

1=----=-------

vqB

軌跡運動時間為

360"

粒子x與z的質量比為1：5,電荷量之比為2：1,可知周期比為1：10,x粒子運動軌跡

對應圓心角為180。（川時;周期），z粒子運動軌跡對應圓心角為90°（用時5周期），聯(lián)立

24

解得

tl:t2=l:5

D錯誤。

故選AC。

三、解答題

17.（2022.遼寧?高考真題）2022年北京冬奧會短道速滑混合團體2（X）0米接力決賽中，我

國短道速滑隊奪得中國隊在本屆冬奧會的首金。

（I）如果把運動員起跑后進入彎道前的過程看作初速度為零的勻加速直線運動，若運動員

加速到速度v=9m/s時，滑過的距離x=15m,求加速度的大小；

（2）如果把運動員在彎道滑行的過程看作軌道為半圓的勻速圓周運動，如圖所示，若甲、

乙兩名運動員同時進入彎道，滑行半徑分別為%=8m、整=9m,滑行速率分別為

%=10m/s、v乙=llm/s,求甲、乙過彎道時的向心加速度大小之比，并通過計算判斷哪

位運動員先出彎道。

H甲

【答案】（1）2.7m/s2;（2）三"，甲

242

【詳解】（1）根據(jù)速度位移公式有

v2=2ax

代入數(shù)據(jù)可得

tz=2.7m/s2

（2）根據(jù)向心加速度的表達式

v2

a=一

R

可得甲、乙的向心加速度之比為

。甲一麗（

-----——y-X-_-

a乙v乙%

甲、乙兩物體做勻速圓周運動，則運動的時間為

TTR

t=----

v

代入數(shù)據(jù)可得甲、乙運動的時間為

4萬97r

、="yS,Zz.=-S

因而<%,所以甲先出彎道。

18.（2022.浙江?高考真題）離子速度分析器截面圖如圖所示。半徑為R的空心轉筒P,可

繞過O點、垂直xOy平面（紙面）的中心軸逆時針勻速轉動（角速度大小可調），其上有

一小孔S。整個轉筒內部存在方向垂直紙面向里的勻強磁場。轉筒下方有一與其共軸的半

圓柱面探測板Q,板Q與y軸交于A點。離子源M能沿著x軸射出質量為m、電荷量為

-q（q>0）,速度大小不同的離子，其中速度大小為vo的離子進入轉筒，經磁場偏轉后恰

好沿y軸負方向離開磁場。落在接地的筒壁或探測板上的離子被吸收且失去所帶電荷，不

計離子的重力和離子間的相互作用。

（1）①求磁感應強度B的大小；

②若速度大小為vo的離子能打在板Q的A處，求轉筒P角速度3的大??；

（2）較長時間后，轉筒P每轉一周有N個離子打在板Q的C處，0C與x軸負方向的夾

角為仇求轉筒轉動一周的時間內，C處受到平均沖力F的大?。?/p>

（3）若轉筒P的角速度小于智，且A處探測到離子，求板Q上能探測到離子的其他&

的值（&為探測點位置和。點連線與x軸負方向的夾角）。

暨手漫M

【答案】⑴①B=，②?！?嗎，…