专题01力与运动(4大考点)(上海专用)2026年高考物理二模分类汇编
2026-05-21
|
2份
|
32页
|
22人阅读
|
0人下载
资源信息
| 学段 | 高中 |
| 学科 | 物理 |
| 教材版本 | - |
| 年级 | 高三 |
| 章节 | - |
| 类型 | 题集-试题汇编 |
| 知识点 | 力 |
| 使用场景 | 高考复习-二模 |
| 学年 | 2026-2027 |
| 地区(省份) | 上海市 |
| 地区(市) | - |
| 地区(区县) | - |
| 文件格式 | ZIP |
| 文件大小 | 3.15 MB |
| 发布时间 | 2026-05-21 |
| 更新时间 | 2026-05-21 |
| 作者 | xuekwwuli |
| 品牌系列 | 好题汇编·二模分类汇编 |
| 审核时间 | 2026-05-21 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/57960649.html |
| 价格 | 3.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
|---|
摘要:
**基本信息**
聚焦消防抢险、火箭回收等真实情境,融合力与运动、电磁学等核心知识,注重物理观念与科学思维的综合考查。
**题型特征**
|题型|题量/分值|知识覆盖|命题特色|
|----|-----------|----------|----------|
|选择|约8题|力学(飞盘运动惯性分析)、热学(车胎气体性质)|结合生活场景,考查基础概念辨析|
|非选择|约19题|电磁学(电磁阻尼速降梯)、力学(火箭悬停推力计算)|分层设计,从论证(弹丸动量变化)到综合计算,体现真实问题解决|
内容正文:
专题01 力与运动
消防抢险
消防员战士平时需要刻苦训练,在灾害来临时冲在最前面,保护人民群众的生命财产安全。
1.(2026·上海崇明·二模)如图所示,消防员训练时需要沿着一根竖直的柱子匀速向上攀爬,到达顶端后抱住柱子匀速下滑。不考虑变速过程,则该消防员受到的摩擦力( )
A.向上攀爬时受静摩擦力,方向向上
B.向上攀爬时受滑动摩擦力,方向向下
C.下滑时受静摩擦力,方向向上
D.下滑时受滑动摩擦力,方向向上
2.(2026·上海崇明·二模)某次消防抢险过程中,消防员在水平地面上A点处使用喷水枪对高楼着火点进行喷水灭火。如图中虚线所示为简化后的出水轨迹,可以看作是一段抛物线。水柱刚好能垂直击中竖直墙面上的P点,已知P点离地高度H,不计空气阻力,。
(1)若在A点处喷水枪出水口横截面积为S,喷出水流速度恒为v,水的密度为ρ,水枪每秒喷出水的质量为_____。
(2)计算:若,水流在P点时速度,求A点处水枪喷出水的初速度的大小以及与水平方向的夹角θ的正切值。_____
3.(2026·上海崇明·二模)出警时,消防员需要乘吊篮快速降落H高度到达地面,某同学设计了一个如图所示的电磁阻尼“速降梯”装置。宽度为L的“梯子样”导体框竖直地固定在墙壁上,其中竖直轨道电阻不计。上下均匀分布有n根导电横档,每个横档的电阻均为r,相距为h。吊篮能沿轨道自由滑动,若吊篮和人的总质量为M(人未画出)。吊篮内固定有一个磁感应强度为B的匀强磁场区域随吊篮一起运动,磁场方向垂直纸面向里,磁场区域高度和宽度正好与两横档间空间相同,吊篮与轨道间的摩擦阻力恒为f。
(1)吊篮向下运动过程中,最下一根导体棒上的电流方向_____(选填:“向左”或“向右”)
(2)若竖直距离足够大,吊篮的速度—时间图像大致为_____
A. B. C. D.
(3)计算:若吊篮从静止开始,速度达到v,下降高度为H,求在这个过程中,所有导体棒中产生的热量Q和所用的时间t。_____
【答案】1.AD 2. 4 3. 向右 D ,
【解析】1.AB.消防员匀速向上攀爬时,处于平衡状态,竖直方向受重力和静摩擦力,二力平衡,故静摩擦力方向向上,故A正确B错误;
CD.消防员抱住柱子匀速下滑时,相对于柱子向下运动,受滑动摩擦力,处于平衡状态,竖直方向受重力和滑动摩擦力,二力平衡,故滑动摩擦力方向向上,故C错误D正确;
故选AD。
2.(1)[1]设时间内喷出水的质量为,体积为,则,
故水枪每秒喷出水的质量
(2)[2]水柱刚好能垂直击中竖直墙面上的P点,说明P点为轨迹的最高点,此时竖直分速度为0,水平分速度
将运动逆向看作从P点开始的平抛运动。竖直方向
代入数据解得
A点处竖直分速度。
A点处水枪喷出水的初速度大小
与水平方向夹角的正切值
3.(1)[1]吊篮向下运动,磁场区域随吊篮向下运动。相对于磁场,导体棒(横档)向上运动。由题图及电磁阻尼原理可知,磁场方向垂直纸面向里。根据右手定则,切割的横档中电流方向向左,相当于电源中电流方向,则最下一根导体棒上的电流方向向右。
(2)[2]由于磁场区域高度与横档间距相等,吊篮向下运动过程中,始终有一根横档在磁场中切割磁感线。切割产生的感应电动势
外电路为其余根横档并联,总电阻
感应电流
安培力
由牛顿第二定律
即
随着速度增大,加速度减小,做加速度减小的加速运动,最终匀速。
故选D。
(3)[3]根据能量守恒定律,重力势能减小量等于动能增加量、摩擦生热和焦耳热之和
解得
根据动量定理
其中
代入得
解得
4.(2026·上海金山·二模)自行车。小金同学骑自行车上学,骑行过程中车轮与地面间不打滑。
(1)如图,小金所骑自行车的链轮、飞轮和车轮的半径分别为R1、R2、R3。
①A、B分别为链轮和飞轮边缘上的点,则A、B两点的角速度大小之比为___________。
②若踏板转动的角速度为,则自行车前行的速度大小为___________。
(2)小金用一根细绳将水杯悬挂在自行车车把上,他骑车沿平直公路做匀减速直线运动的过程中,水杯的受力示意图可能是___________。
A. B. C. D.
(3)小金到学校后将自行车停在路边,车轮胎容积保持不变。
①随着环境温度升高,车胎内的气体___________。
A.对外界放热 B.所有分子的运动速率都变大
C.对外界做正功 D.速率大的分子所占比例变大
②环境温度为时,车胎内气体的压强为P,则环境温度为 时,车胎内气体的压强为___________
(4)为了提高傍晚回家骑行的安全性,小金设计了一种“闪烁”装置。如图,车轮金属圈与轮轴之间均匀地连接3根长均为L=0.4m的金属条,每根金属条中间都串接一个阻值的小灯,金属条与金属圈构成闭合回路。车架上固定磁铁,可形成以轮轴为圆心的扇形匀强磁场区域,磁感应强度B=0.4T,方向垂直纸面向外。不计其他电阻。
①(论证)车轮以角速度转动时,证明金属条切割磁感线所产生的感应电动势为_____________。
②磁场区域的圆心角为,车轮转动的角速度为,车轮半径为0.45m。小金在水平路面骑行,假设人对自行车做的功仅用于克服空气阻力和发电阻力。
a、金属条OA进入磁场时,OA中感应电流的方向为___________,为___________A。
b、(计算)无风时小金克服空气阻力的功率为18W。车轮转动一圈,小金需要对自行车做多少功______?
【答案】(1)
(2)B
(3) D
(4) 见解析 O流向A
【详解】(1)[1]链轮与飞轮靠链条传动,边缘线速度大小相等,即
由,得
故
[2]轮与后轮同轴转动,角速度相等,由①得飞轮角速度
自行车前进速度等于后轮边缘线速度,故
(2)自行车向左做匀减速直线运动,加速度向右,因此水杯的合外力向右。水杯受重力、绳子拉力和空气阻力,其中阻力应与运动方向相反,故阻力方向向右;同时合力方向应向右。综上,只有B符合,故选B。
(3)[1]A.温度升高,气体内能增加,由热力学第一定律可知气体吸热,故A错误;
BD.温度升高,分子平均速率增大,速率大的分子所占比例变大,但不是所有分子速率都变大,故B错误,D正确。
C.车胎容积不变,气体体积不变,气体不对外做功,故C错误;
故选D。
[2]气体做等容变化,由查理定律
解得
(4)[1]金属条上不同位置线速度(r为该位置到转轴的距离)
线速度随均匀增大,因此平均速度
感应电动势
得证。
[2]由右手定则,可判断电流方向为从轮轴O流向A;
[3]代入数据得感应电动势
另外两个灯泡并联,总电阻
因此电流
[4]车轮转一圈的时间
克服空气阻力做功
一圈内,共有的角度处于磁场中,通电总时间
发电功率
克服发电阻力做功(焦耳热)
总功
5.(2026·上海浦东·二模)痕迹检验
痕迹检验中会选择不同的材料作为靶材。
(1)有一种靶材材料为碳化硅(SiC),图为其空间点阵结构,则______。
A.SiC是非晶体
B.SiC结构很不稳定
C.破坏SiC结构需要吸收热量
D.C原子在点阵结构中固定不动,故其分子动能为零
(2)如图(a)所示,某次痕迹检验中,靶材静止在光滑水平面上。质量之比的弹丸A、B分别从靶材两侧同时射入,最终停在靶材内。若该过程中靶材始终保持静止,两弹丸在靶材中留下了同一高度的两条水平痕迹,深度分别为xA和xB。两弹丸在靶材中运动的时间分别为tA和tB,运动过程中两弹丸所受阻力大小分别为fA和fB。(两弹丸各自所受阻力大小恒定)
①(论证)通过推理,证明及;
②(计算)求两弹丸入射时的速度大小之比;
③(计算)求痕迹深度之比;
④(作图)如图(b),两根粗线条表示弹丸A在靶材中某两个时刻的动量值。请在图中用粗线条表示出弹丸A在0.5tA的动量值。
(3)弹丸射入靶材前,在空气中飞行时所受阻力大小。其中,k是一个无单位的常数,S和v分别为弹丸的迎风面积和相对空气的速度。物理量X的单位用国际基本单位可表示为______。
【答案】(1)C
(2)①见解析;②;③;④见解析
(3)
【详解】(1)A.SiC具有空间点阵结构,属于晶体,故A错误;
BC.SiC具有空间点阵结构,结构很稳定,破坏SiC结构需要吸收热量,故B错误,C正确;
D.C原子在点阵结构中做热振动,分子动能不为零,故D错误。
故选C。
(2)①两弹丸射入靶材过程中,靶材始终保持静止;以靶材为研究对象,在水平方向上受两弹丸作用力,设大小分别为和,根据共点力平衡条件有
根据牛顿第三定律可得
若和作用时间不相等,则靶材无法始终处于平衡状态,故两弹丸运动时间相等,即。
②两弹丸与靶材构成的系统所受外力的矢量和为零,系统动量守恒;以向右为正方向,根据动量守恒可得
可得
③对于弹丸,从射入靶材到最终停在靶材内,根据动能定理得
由,,,可得
④弹丸A在0.5tA的动量值如图所示
(3)由,可得
其中,则物理量X的单位用国际基本单位可表示为
生活中,人们采用灵活多样的运动方式提高身体素质,这些运动也与物理知识紧密联系在一起。
6.(2026·上海青浦·二模)某人将飞盘抛出后经过一段时间被对方接住。下列说法正确的是( )
A.此过程中,飞盘一定不可以看作质点
B.飞盘在赤道抛出时比在两极抛出时惯性大
C.飞盘对空气的力大于空气对飞盘的力
D.某时刻飞盘加速度的方向与所其受合外力的方向一定相同
7.(2026·上海青浦·二模)贴墙半蹲是一个比较常见的健身动作,如图所示,当人的大腿与竖直墙面的夹角逐渐增大(小于90°)的过程中,不考虑人与墙面的摩擦,则大腿对躯干的作用力F________(此力始终沿大腿方向),地面对人摩擦力f________。(两空均选填“变大”、“变小”、“不变”)
8.(2026·上海青浦·二模)【多选】做“太极球”运动时,健身者手持太极球拍,拍上放一橡胶太极球,舞动球拍,让小球在竖直面内始终不脱离球拍且做匀速圆周运动,下列说法正确的是( )
A.太极球的动能始终保持不变
B.太极球做匀变速曲线运动
C.由经过到达的过程中,球拍对太极球做负功
D.由经过到达的过程中,太极球先处于超重状态后处于失重状态
【答案】6.D 7. 变大 变大 8.AC
【解析】6.A.当研究飞盘的运动轨迹时,飞盘的大小和形状对研究结果的影响可以忽略,此时可以将飞盘看作质点。A错误;
B.惯性是物体的固有属性,唯一决定因素是质量,与物体所处的地理位置(赤道/两极)、运动状态均无关。飞盘的质量不变,惯性大小就不变,B错误;
C.飞盘对空气的力与空气对飞盘的力是一对作用力与反作用力,根据牛顿第三定律,二者大小始终相等、方向相反、作用在两个物体上,C错误;
D.根据牛顿第二定律 ,加速度的方向与合外力的方向始终相同,D正确。
故选D。
7.[1]以躯干为研究对象,进行受力分析,竖直向下的重力(躯干重力),大腿对躯干沿大腿方向的作用力,墙面对躯干水平向右的支持力。根据三力平衡有
增大,减小,则变大。
[2]对整个人进行受力分析,墙面对人支持力
随着夹角增大,变大,根据平衡条件,可知地面对人的静摩擦力也变大。
8.A.动能的表达式为,太极球做匀速圆周运动,即速度大小恒定,质量不变,因此动能始终保持不变。A正确;
B.匀变速曲线运动的定义是:加速度恒定(大小、方向都不变)的曲线运动。匀速圆周运动的加速度是向心加速度,其大小恒定,但方向始终指向圆心,时刻在变化,因此加速度是变化的,属于变加速曲线运动,B错误;
C.根据动能定理:合外力对物体做的功等于物体动能的变化量,即
从A到B到C的过程中,太极球动能不变(),因此合外力做功为0。
从A到C,球的高度下降,重力做正功(),由
可得,即球拍对太极球做负功,C正确;
D.从A到B到C的过程中,向心加速度始终指向圆心O。因此,加速度的竖直分量先向下(失重),后向上(超重)。所以太极球先处于失重状态,后处于超重状态。D错误。
故选AC。
扫描隧道显微镜中,常用绝缘减振平台和磁阻尼减振器互补减振,简化装置如图(a)所示。平台通过三根关于轴对称分布的轻杆悬挂在轻质弹簧的下端,弹簧上端固定在点,三个相同的磁阻尼减振器对称固定在平台下方。磁阻尼减振器的闭合线圈通过绝缘轻杆固定在平台的下表面,辐向磁场由固定在桌面上的磁体产生(桌面、磁体未画出),辐向磁场、线圈均在水平面内,线圈所在处的磁感应强度大小处处相等。已知平台、三个线圈的总质量为,轻杆与竖直方向夹角均为,弹簧的劲度系数为,重力加速度为。
9.(2026·上海虹口·二模)平台静止时,弹簧的伸长量____________,每根轻杆的拉力大小____________。
10.(2026·上海虹口·二模)弹簧的弹力与其形变量的变化关系如图(b)所示,则平台静止时弹簧的弹性势能____________。
11.(2026·上海虹口·二模)使用前测试该装置的振动性能。撤去磁场,施加一个微小扰动,平台立即上下振动,最高、最低点的高度差恒为。当平台由平衡位置向下振动时开始计时,测出平台在时第30次回到平衡位置。则( )
A.振幅
B.频率
C.时,平台向下减速
D.时,平台的加速度向上
E.时,弹簧的弹性势能最小
12.(2026·上海虹口·二模)施加磁场,平台受到外界微小扰动后,在竖直方向做阻尼振动,取竖直向上为正方向,其位移随时间变化的关系如图(c)所示。已知线圈所处位置的磁感应强度大小为,时平台速度大小为,、时刻的振幅分别为、,每个线圈的匝数均为、电阻均为、圆周长均为,忽略空气阻力。求:
(1)时,每个线圈产生感应电流的大小;
(2)在时间内,系统损耗的机械能(计算);
(3)在时间内,弹簧弹力的冲量(计算)。
【答案】9. 10. 11.BCD 12.(1);(2);(3)
【解析】9.[1]对平台、线圈整体受力平衡,由胡克定律有
解得
[2]对平台受力分析,三根轻杆竖直分力之和平衡重力有
解得
10.弹性势能等于F-x图像的面积(克服弹力做功),即
解得
11.A.最高最低点高度差为,振幅
A错误;
B.从平衡位置开始计时,第30次回到平衡位置对应总时间
解得T=0.05s
频率
B正确;
C.,平台仍向下运动向最低点运动,回复力(加速度)向上,因此平台向下减速,C正确;
D.,平台在平衡位置下方,加速度向上,D正确;
E.=T,平台回到平衡位置,此时弹簧处于伸长状态,弹簧弹性势能不是最小,E错误。
故选BCD。
12.(1)辐向磁场中,n匝总电动势
由欧姆定律得
(2)以平衡位置为机械能零点,总机械能满足
t=0时y=0,因此
t1时在最高点,速度为0,y=A1,因此
损耗的机械能
(3)t1、t2时刻平台都在最高点,速度均为0,竖直方向由动量定理(向上为正)有
解得
弹珠机
如图所示为一台竖直放置的弹珠游戏机装置简图,ABCD是边长为2R的正方形面板。向下拉动把手N,弹簧被压缩,质量为m的小弹珠落入卡槽内静止;松手后,小弹珠向上运动,在A点脱离弹簧,经半径为R的圆弧轨道从H点飞出,再与竖直挡板CD发生弹性碰撞(碰撞后速度的竖直分量不变,水平分量反向、大小不变)落到AD边。已知重力加速度为g,不计一切摩擦。
13.(2026·上海闵行·二模)小弹珠在脱离弹簧的过程中,加速度如何变化 ?
A.一直变小 B.先变小后变大 C.一直变大 D.先变大后变小
14.(2026·上海闵行·二模)某次游戏中,若小弹珠恰能到达H点,则其在H点的速度大小为________,从A点射出时的速度大小为________。
15.(2026·上海闵行·二模)某次游戏中,若小弹珠运动到H点时的速度为v,则其与挡板CD碰撞过程中,动量变化量的大小为________,方向为________。
16.(2026·上海闵行·二模)(计算)若要使小弹珠与挡板CD碰撞后,直接落回A点,求小弹珠在最高点H处的速度大小______。
【答案】13.B 14. 15. 水平向右 16.
【解析】13.小弹珠脱离弹簧过程中,受向上的弹力kx和向下的重力mg。初始时弹力大于重力,根据牛顿第二定律有
随弹珠上移,弹簧压缩量x减小,弹力减小,加速度a减小;当弹力小于重力后,有
x继续减小,弹力继续减小,合力增大,加速度a增大。因此加速度先变小后变大。
14.[1]恰能到达H点,则有
解得
[2]小球从A到H上升高度为2R,不计摩擦,根据机械能守恒定律有
解得
15.[1][2]碰撞前水平速度大小为v,方向向左,碰撞后水平速度大小不变,方向反向(向右),竖直分量不变。设水平向右为正方向,动量变化Δp=mv−(−mv)=2mv
因此动量变化量大小为2mv,方向水平向右。
16.弹性碰撞可利用镜像法,碰撞后的运动等价于小弹珠从H直接平抛到A点关于CD的对称点,总竖直下落高度为2R,总水平路程为3R。竖直方向自由下落,有
水平方向匀速,有
解得
我国自主研发的“朱雀三号”运载火箭采用垂直起降,支持陆地及海上平台回收。目前已完成首次飞行试验,既实现了发射入轨,也验证了回收试验过程中的高精度制导控制能力。
17.(2026·上海黄浦·二模)如图为“朱雀三号”降落回收时的照片。在垂直减速降落的过程中,火箭_________。
A.机械能守恒
B.处于失重状态
C.速度方向与加速度方向相同
D.喷出的高速燃气对火箭做负功
18.(2026·上海黄浦·二模)在某次竖直起降试验中,火箭的速度-时间(v-t)图像如图所示,则_______。
A.t1时刻火箭开始降落
B.t1时刻火箭到达最高点
C.t3~t4时间内,火箭的加速度先增大后减小
D.t3~t4时间内,火箭的速度先增大后减小
19.(2026·上海黄浦·二模)“朱雀三号”火箭的总质量约为660吨,用起重机通过4根等长钢索将其竖直悬吊,如图所示。钢索两两一组,上端分别系于同一水平横杆上的A、B两点,下端连接箭体,形成两个互相平行的竖直“∧”字,且每根钢索与竖直方向夹角均为37°。则在匀速吊起火箭的过程中,每根钢索上的拉力大小为________N(保留3位有效数字)。若在吊起过程中,起重机突然加速向上提升火箭,加速度大小为0.5 m/s2,每根钢索能承受的最大拉力为2.50×106 N,则钢索________断裂(选填“会”或“不会”)。
20.(2026·上海黄浦·二模)火箭升空至离地高度h时,地面站竖直向上发射激光束,照射到火箭底部平整的水平金属表面(可等效为平面镜)上,反射光束沿原路投射回水平地面形成光斑。若火箭姿态发生微小倾斜,使底部反射面与水平方向的夹角为θ(单位为rad,当θ很小时:tanθ≈θ),则此时反射光斑与地面站间的水平距离为_________(用h和θ表示);若h=100 m,在=0.1 s内,夹角θ从0均匀增大到0.02 rad,则光斑移动的平均速度为________m/s。
21.(2026·上海黄浦·二模)(计算)在火箭垂直降落回收的最后阶段,可通过调节中间区域的3台反推发动机实现空中悬停,如图所示。已知每台圆形发动机的喷口直径均为d,悬停时喷口处喷出气体的密度均为ρ,3台发动机的总推力大小为F,忽略喷出气体的重力及空气阻力。求喷出气体的速度大小。
【答案】17.D 18.D 19. 2.02×106 不会 20. 2hθ 40 21.
【解析】17.A.火箭垂直降落,速度减小,动能减小,重力势能也减小,则机械能减小,故机械能不守恒,故A错误;
B C.火箭垂直降落时,加速度和速度方向相反,即速度竖直向下,加速度竖直向上,处于超重状态,故B、C错误
D.喷出的高速燃气对火箭的作用力竖直向上,火箭位移竖直向下,故喷出的高速燃气对火箭做负功,故D正确。
故选D。
18.A B.根据图可知,时刻火箭竖直向上速度达到最大,火箭向上减速运动,时刻火箭上升至最高点速度为零,时刻火箭开始下降,故A、B错误;
C.根据图可知,图像斜率大小先减小后增大,则加速度先减小后增大,故C错误;
D.根据图可知,速度的大小先增大后减小为零,故D正确。
故选D。
19.[1]根据受力分析,设每根钢索拉力为,由力的平衡条件有
代入数据解得
[2]加速向上提升火箭,设每根钢索拉力为,由牛顿第二定律有
代入数据解得,则钢索不会断裂。
20.[1]根据光的反射原理,反射光线与竖直方向的夹角为,设反射光斑与地面站间距离为,则有
解得
[2]由运动学知识可知,光斑的移动的平均速度
21.以时间内3台发动机喷出的气体为研究对象,喷出气体的总质量为
根据牛顿第三定律可得返回舱对气体的作用力为
对喷出的气体由动量定理
联立解得
冰壶运动是在水平冰面上进行的体育项目。
22.(2026·上海·质量监控)冰壶的主要成分是由石英等矿物组成的花岗岩。石英属于晶体,它______。
A.有固定的熔点
B.有规则的几何形状
C.物理性质表现为各向同性
23.(2026·上海·质量监控)某次训练时,运动员对质量为的冰壶施加与水平方向夹角为的推力作用,如图所示。冰壶由静止起开始做匀加速运动,运动后撤去,冰壶在冰面上继续滑行后停下。已知冰壶与冰面的动摩擦因数为,取,。
(1)求撤去时冰壶的速度大小及推力的大小。
(2)若冰壶滑行一段时间后以的速度与对方静止的冰壶发生正面碰撞,碰撞后以的速度沿原方向继续滑行。两冰壶质量相等。
①碰撞过程中,对方冰壶所受弹力的冲量大小为______。
②两冰壶的碰撞属于______。
A.弹性碰撞 B.非弹性碰撞
【答案】22.AB 23.(1),;(2)①;②B
【解析】22.石英作为晶体,具有确定的熔点和规则的几何形状,其物理性质表现为各向异性,。
故选AB。
23.(1)撤去F后,冰壶只受滑动摩擦力,加速度大小
设撤去F时速度为v,由运动学公式有
解得
加速阶段,初速度为0,有
对冰壶分析可知,
解得
(2)①两冰壶质量相等,碰撞过程动量守恒,有
对对方冰壶,由动量定理,有
解得
② 碰撞前总动能
碰撞后总动能
动能有损失,因此属于非弹性碰撞。
故选B。
无人机
我国已成为世界民用无人机制造的领跑者,无人机在生产、生活等方面得到广泛应用。
24.(2026·上海普陀·二模)无人机主要通过电磁波实现远距离操控,振荡电路可以产生电磁波。一振荡电路某时刻电容器两极板间电压为,自感线圈L内磁场方向、电容器C内电场方向,如图所示。
(1)若电容器的电容为,则此时刻电容器所带的电荷量为________;
(2)(多选)此时刻________。
A.电容器两极板间的电压正在增大 B.电容器中贮存的电场能正在减小
C.自感线圈中的电流正在增大 D.自感线圈中贮存的磁场能正在减小
25.(2026·上海普陀·二模)无人机在距水平地面高为H的水平面内做速度大小为的匀速直线运动。在时释放质量为m的小球。(重力加速度大小为g)
(1)若不计空气阻力,在、、时刻,小球在空中运动的速度分别为、、,则、、的矢量图示正确的可能是________;
A. B. C.
D. E. F.
(2)若不计空气阻力,小球落地时,其速度方向与水平方向间的夹角________;
(3)若小球在空中运动时,受到方向与运动方向相反、大小恒定的阻力,则在空中运动时,小球的加速度大小将________。
A.保持不变 B.逐渐减小 C.逐渐增大 D.先增大后减小
26.(2026·上海普陀·二模)如图,一质量为3.0kg的无人机对一轿车进行拍摄。无人机以车中心所在的竖直线为轴线,在地面上方的水平面内做半径为4.0m、角速度为的匀速圆周运动。(g取)
(1)空气对无人机的作用力大小为________N(结果保留3位有效数字);
(2)在无人机飞行一周的过程中,空气对无人机作用力的冲量大小为________(结果保留3位有效数字)。
【答案】24. AD 25. C B 26. 40.4 126
【解析】24.[1]根据可得此时刻电容器所带的电荷量为
[2]根据右手螺旋定则可知螺线管中的电流沿逆时针方向,故电容器充电,则电容器两极板间的电压正在增大;磁场能转化为电场能,线圈中的电流减小,自感线圈中贮存的磁场能正在减小,故自感线圈中贮存的磁场能正在增大。
故选AD。
25.[1]小球释放后不计空气阻力,做平抛运动,水平方向上做匀速直线运动,速度为
竖直方向上做自由落体运动,速度为
则速度矢量增量为
故相等时间间隔内,速度增量大小相等,方向竖直向下,故C符合题意。
故选C。
[2]小球竖直方向上做自由落体运动,由运动学公式可得
故
故其速度方向与水平方向间的夹角
[3]由于小球在空中运动时,受到方向与运动方向相反、大小恒定的阻力,故下落过程中重力和空气阻力间的夹角逐渐增大,故重力与阻力的合力大小逐渐减小,根据牛顿第二定律可知加速度大小逐渐减小。
故选B。
26.[1]因为无人机在水平面内做匀速圆周运动,由牛顿第二定律可得
其中
解得空气对无人机的作用力大小为
[2]运动一周时间为
故在无人机飞行一周的过程中,根据动量定理可知
空气对无人机作用力的冲量大小为
27.(2026·上海金山·二模)冰壶运动。冰壶运动是在水平冰面上进行的体育项目。
(1)冰壶的主要成分是由石英等矿物组成的花岗岩。石英属于晶体,它___________。
A.有固定的熔点 B.有规则的几何形状 C.物理性质表现为各向同性
(2)某次训练时,运动员对质量为19.5kg的冰壶施加与水平方向夹角为的推力F作用,如图所示。冰壶由静止开始做匀加速运动,运动12m后撤去F,冰壶在冰面上继续滑行18m后停下。已知冰壶与冰面的动摩擦因数为0.02,取,。
①求撤去F时冰壶的速度大小及推力F的大小______。
②若冰壶滑行一段时间后以0.5m/s的速度与对方静止的冰壶发生正面碰撞,碰撞后以0.1m/s的速度沿原方向继续滑行。两冰壶质量相等。
a、碰撞过程中,对方冰壶所受弹力的冲量大小为___________N·s。
b、两冰壶的碰撞属于___________。
A.弹性碰撞 B.非弹性碰撞
【答案】(1)A
(2) , B
【详解】(1)A.所有晶体(单晶体、多晶体)都有固定熔点,这是晶体区别于非晶体的本质特征,A正确;
BC.只有单晶体才有规则几何外形和各向异性,多晶体不具备这两个特点,BC错误。
故选A。
(2)[1]撤去后,冰壶匀减速滑行,根据牛顿第二定律
设撤去F时冰壶的速度大小为,匀减速至静止的过程中
解得
加速阶段,设加速度为,根据速度位移关系
对冰壶受力分析,竖直方向支持力
根据牛顿第二定律
联立可得
[2]两冰壶质量相等,设入射冰壶初速度为,碰后速度,对方冰壶碰后速度,碰撞过程动量守恒
解得。
研究对方冰壶,应用动量定理
[3] 碰前总动能
碰后总动能
因,碰撞过程中动能有损失,因此属于非弹性碰撞,选B。
1 / 2
学科网(北京)股份有限公司
$
专题01 力与运动
消防抢险
消防员战士平时需要刻苦训练,在灾害来临时冲在最前面,保护人民群众的生命财产安全。
1.(2026·上海崇明·二模)如图所示,消防员训练时需要沿着一根竖直的柱子匀速向上攀爬,到达顶端后抱住柱子匀速下滑。不考虑变速过程,则该消防员受到的摩擦力( )
A.向上攀爬时受静摩擦力,方向向上
B.向上攀爬时受滑动摩擦力,方向向下
C.下滑时受静摩擦力,方向向上
D.下滑时受滑动摩擦力,方向向上
2.(2026·上海崇明·二模)某次消防抢险过程中,消防员在水平地面上A点处使用喷水枪对高楼着火点进行喷水灭火。如图中虚线所示为简化后的出水轨迹,可以看作是一段抛物线。水柱刚好能垂直击中竖直墙面上的P点,已知P点离地高度H,不计空气阻力,。
(1)若在A点处喷水枪出水口横截面积为S,喷出水流速度恒为v,水的密度为ρ,水枪每秒喷出水的质量为_____。
(2)计算:若,水流在P点时速度,求A点处水枪喷出水的初速度的大小以及与水平方向的夹角θ的正切值。_____
3.(2026·上海崇明·二模)出警时,消防员需要乘吊篮快速降落H高度到达地面,某同学设计了一个如图所示的电磁阻尼“速降梯”装置。宽度为L的“梯子样”导体框竖直地固定在墙壁上,其中竖直轨道电阻不计。上下均匀分布有n根导电横档,每个横档的电阻均为r,相距为h。吊篮能沿轨道自由滑动,若吊篮和人的总质量为M(人未画出)。吊篮内固定有一个磁感应强度为B的匀强磁场区域随吊篮一起运动,磁场方向垂直纸面向里,磁场区域高度和宽度正好与两横档间空间相同,吊篮与轨道间的摩擦阻力恒为f。
(1)吊篮向下运动过程中,最下一根导体棒上的电流方向_____(选填:“向左”或“向右”)
(2)若竖直距离足够大,吊篮的速度—时间图像大致为_____
A. B. C. D.
(3)计算:若吊篮从静止开始,速度达到v,下降高度为H,求在这个过程中,所有导体棒中产生的热量Q和所用的时间t。_____
4.(2026·上海金山·二模)自行车。小金同学骑自行车上学,骑行过程中车轮与地面间不打滑。
(1)如图,小金所骑自行车的链轮、飞轮和车轮的半径分别为R1、R2、R3。
①A、B分别为链轮和飞轮边缘上的点,则A、B两点的角速度大小之比为___________。
②若踏板转动的角速度为,则自行车前行的速度大小为___________。
(2)小金用一根细绳将水杯悬挂在自行车车把上,他骑车沿平直公路做匀减速直线运动的过程中,水杯的受力示意图可能是___________。
A. B. C. D.
(3)小金到学校后将自行车停在路边,车轮胎容积保持不变。
①随着环境温度升高,车胎内的气体___________。
A.对外界放热 B.所有分子的运动速率都变大
C.对外界做正功 D.速率大的分子所占比例变大
②环境温度为时,车胎内气体的压强为P,则环境温度为 时,车胎内气体的压强为___________
(4)为了提高傍晚回家骑行的安全性,小金设计了一种“闪烁”装置。如图,车轮金属圈与轮轴之间均匀地连接3根长均为L=0.4m的金属条,每根金属条中间都串接一个阻值的小灯,金属条与金属圈构成闭合回路。车架上固定磁铁,可形成以轮轴为圆心的扇形匀强磁场区域,磁感应强度B=0.4T,方向垂直纸面向外。不计其他电阻。
①(论证)车轮以角速度转动时,证明金属条切割磁感线所产生的感应电动势为_____________。
②磁场区域的圆心角为,车轮转动的角速度为,车轮半径为0.45m。小金在水平路面骑行,假设人对自行车做的功仅用于克服空气阻力和发电阻力。
a、金属条OA进入磁场时,OA中感应电流的方向为___________,为___________A。
b、(计算)无风时小金克服空气阻力的功率为18W。车轮转动一圈,小金需要对自行车做多少功______?
5.(2026·上海浦东·二模)痕迹检验
痕迹检验中会选择不同的材料作为靶材。
(1)有一种靶材材料为碳化硅(SiC),图为其空间点阵结构,则______。
A.SiC是非晶体
B.SiC结构很不稳定
C.破坏SiC结构需要吸收热量
D.C原子在点阵结构中固定不动,故其分子动能为零
(2)如图(a)所示,某次痕迹检验中,靶材静止在光滑水平面上。质量之比的弹丸A、B分别从靶材两侧同时射入,最终停在靶材内。若该过程中靶材始终保持静止,两弹丸在靶材中留下了同一高度的两条水平痕迹,深度分别为xA和xB。两弹丸在靶材中运动的时间分别为tA和tB,运动过程中两弹丸所受阻力大小分别为fA和fB。(两弹丸各自所受阻力大小恒定)
①(论证)通过推理,证明及;
②(计算)求两弹丸入射时的速度大小之比;
③(计算)求痕迹深度之比;
④(作图)如图(b),两根粗线条表示弹丸A在靶材中某两个时刻的动量值。请在图中用粗线条表示出弹丸A在0.5tA的动量值。
(3)弹丸射入靶材前,在空气中飞行时所受阻力大小。其中,k是一个无单位的常数,S和v分别为弹丸的迎风面积和相对空气的速度。物理量X的单位用国际基本单位可表示为______。
生活中,人们采用灵活多样的运动方式提高身体素质,这些运动也与物理知识紧密联系在一起。
6.(2026·上海青浦·二模)某人将飞盘抛出后经过一段时间被对方接住。下列说法正确的是( )
A.此过程中,飞盘一定不可以看作质点
B.飞盘在赤道抛出时比在两极抛出时惯性大
C.飞盘对空气的力大于空气对飞盘的力
D.某时刻飞盘加速度的方向与所其受合外力的方向一定相同
7.(2026·上海青浦·二模)贴墙半蹲是一个比较常见的健身动作,如图所示,当人的大腿与竖直墙面的夹角逐渐增大(小于90°)的过程中,不考虑人与墙面的摩擦,则大腿对躯干的作用力F________(此力始终沿大腿方向),地面对人摩擦力f________。(两空均选填“变大”、“变小”、“不变”)
8.(2026·上海青浦·二模)【多选】做“太极球”运动时,健身者手持太极球拍,拍上放一橡胶太极球,舞动球拍,让小球在竖直面内始终不脱离球拍且做匀速圆周运动,下列说法正确的是( )
A.太极球的动能始终保持不变
B.太极球做匀变速曲线运动
C.由经过到达的过程中,球拍对太极球做负功
D.由经过到达的过程中,太极球先处于超重状态后处于失重状态
扫描隧道显微镜中,常用绝缘减振平台和磁阻尼减振器互补减振,简化装置如图(a)所示。平台通过三根关于轴对称分布的轻杆悬挂在轻质弹簧的下端,弹簧上端固定在点,三个相同的磁阻尼减振器对称固定在平台下方。磁阻尼减振器的闭合线圈通过绝缘轻杆固定在平台的下表面,辐向磁场由固定在桌面上的磁体产生(桌面、磁体未画出),辐向磁场、线圈均在水平面内,线圈所在处的磁感应强度大小处处相等。已知平台、三个线圈的总质量为,轻杆与竖直方向夹角均为,弹簧的劲度系数为,重力加速度为。
9.(2026·上海虹口·二模)平台静止时,弹簧的伸长量____________,每根轻杆的拉力大小____________。
10.(2026·上海虹口·二模)弹簧的弹力与其形变量的变化关系如图(b)所示,则平台静止时弹簧的弹性势能____________。
11.(2026·上海虹口·二模)使用前测试该装置的振动性能。撤去磁场,施加一个微小扰动,平台立即上下振动,最高、最低点的高度差恒为。当平台由平衡位置向下振动时开始计时,测出平台在时第30次回到平衡位置。则( )
A.振幅
B.频率
C.时,平台向下减速
D.时,平台的加速度向上
E.时,弹簧的弹性势能最小
12.(2026·上海虹口·二模)施加磁场,平台受到外界微小扰动后,在竖直方向做阻尼振动,取竖直向上为正方向,其位移随时间变化的关系如图(c)所示。已知线圈所处位置的磁感应强度大小为,时平台速度大小为,、时刻的振幅分别为、,每个线圈的匝数均为、电阻均为、圆周长均为,忽略空气阻力。求:
(1)时,每个线圈产生感应电流的大小;
(2)在时间内,系统损耗的机械能(计算);
(3)在时间内,弹簧弹力的冲量(计算)。
弹珠机
如图所示为一台竖直放置的弹珠游戏机装置简图,ABCD是边长为2R的正方形面板。向下拉动把手N,弹簧被压缩,质量为m的小弹珠落入卡槽内静止;松手后,小弹珠向上运动,在A点脱离弹簧,经半径为R的圆弧轨道从H点飞出,再与竖直挡板CD发生弹性碰撞(碰撞后速度的竖直分量不变,水平分量反向、大小不变)落到AD边。已知重力加速度为g,不计一切摩擦。
13.(2026·上海闵行·二模)小弹珠在脱离弹簧的过程中,加速度如何变化 ?
A.一直变小 B.先变小后变大 C.一直变大 D.先变大后变小
14.(2026·上海闵行·二模)某次游戏中,若小弹珠恰能到达H点,则其在H点的速度大小为________,从A点射出时的速度大小为________。
15.(2026·上海闵行·二模)某次游戏中,若小弹珠运动到H点时的速度为v,则其与挡板CD碰撞过程中,动量变化量的大小为________,方向为________。
16.(2026·上海闵行·二模)(计算)若要使小弹珠与挡板CD碰撞后,直接落回A点,求小弹珠在最高点H处的速度大小______。
我国自主研发的“朱雀三号”运载火箭采用垂直起降,支持陆地及海上平台回收。目前已完成首次飞行试验,既实现了发射入轨,也验证了回收试验过程中的高精度制导控制能力。
17.(2026·上海黄浦·二模)如图为“朱雀三号”降落回收时的照片。在垂直减速降落的过程中,火箭_________。
A.机械能守恒
B.处于失重状态
C.速度方向与加速度方向相同
D.喷出的高速燃气对火箭做负功
18.(2026·上海黄浦·二模)在某次竖直起降试验中,火箭的速度-时间(v-t)图像如图所示,则_______。
A.t1时刻火箭开始降落
B.t1时刻火箭到达最高点
C.t3~t4时间内,火箭的加速度先增大后减小
D.t3~t4时间内,火箭的速度先增大后减小
19.(2026·上海黄浦·二模)“朱雀三号”火箭的总质量约为660吨,用起重机通过4根等长钢索将其竖直悬吊,如图所示。钢索两两一组,上端分别系于同一水平横杆上的A、B两点,下端连接箭体,形成两个互相平行的竖直“∧”字,且每根钢索与竖直方向夹角均为37°。则在匀速吊起火箭的过程中,每根钢索上的拉力大小为________N(保留3位有效数字)。若在吊起过程中,起重机突然加速向上提升火箭,加速度大小为0.5 m/s2,每根钢索能承受的最大拉力为2.50×106 N,则钢索________断裂(选填“会”或“不会”)。
20.(2026·上海黄浦·二模)火箭升空至离地高度h时,地面站竖直向上发射激光束,照射到火箭底部平整的水平金属表面(可等效为平面镜)上,反射光束沿原路投射回水平地面形成光斑。若火箭姿态发生微小倾斜,使底部反射面与水平方向的夹角为θ(单位为rad,当θ很小时:tanθ≈θ),则此时反射光斑与地面站间的水平距离为_________(用h和θ表示);若h=100 m,在=0.1 s内,夹角θ从0均匀增大到0.02 rad,则光斑移动的平均速度为________m/s。
21.(2026·上海黄浦·二模)(计算)在火箭垂直降落回收的最后阶段,可通过调节中间区域的3台反推发动机实现空中悬停,如图所示。已知每台圆形发动机的喷口直径均为d,悬停时喷口处喷出气体的密度均为ρ,3台发动机的总推力大小为F,忽略喷出气体的重力及空气阻力。求喷出气体的速度大小。
冰壶运动是在水平冰面上进行的体育项目。
22.(2026·上海·质量监控)冰壶的主要成分是由石英等矿物组成的花岗岩。石英属于晶体,它______。
A.有固定的熔点
B.有规则的几何形状
C.物理性质表现为各向同性
23.(2026·上海·质量监控)某次训练时,运动员对质量为的冰壶施加与水平方向夹角为的推力作用,如图所示。冰壶由静止起开始做匀加速运动,运动后撤去,冰壶在冰面上继续滑行后停下。已知冰壶与冰面的动摩擦因数为,取,。
(1)求撤去时冰壶的速度大小及推力的大小。
(2)若冰壶滑行一段时间后以的速度与对方静止的冰壶发生正面碰撞,碰撞后以的速度沿原方向继续滑行。两冰壶质量相等。
①碰撞过程中,对方冰壶所受弹力的冲量大小为______。
②两冰壶的碰撞属于______。
A.弹性碰撞 B.非弹性碰撞
无人机
我国已成为世界民用无人机制造的领跑者,无人机在生产、生活等方面得到广泛应用。
24.(2026·上海普陀·二模)无人机主要通过电磁波实现远距离操控,振荡电路可以产生电磁波。一振荡电路某时刻电容器两极板间电压为,自感线圈L内磁场方向、电容器C内电场方向,如图所示。
(1)若电容器的电容为,则此时刻电容器所带的电荷量为________;
(2)(多选)此时刻________。
A.电容器两极板间的电压正在增大 B.电容器中贮存的电场能正在减小
C.自感线圈中的电流正在增大 D.自感线圈中贮存的磁场能正在减小
25.(2026·上海普陀·二模)无人机在距水平地面高为H的水平面内做速度大小为的匀速直线运动。在时释放质量为m的小球。(重力加速度大小为g)
(1)若不计空气阻力,在、、时刻,小球在空中运动的速度分别为、、,则、、的矢量图示正确的可能是________;
A. B. C.
D. E. F.
(2)若不计空气阻力,小球落地时,其速度方向与水平方向间的夹角________;
(3)若小球在空中运动时,受到方向与运动方向相反、大小恒定的阻力,则在空中运动时,小球的加速度大小将________。
A.保持不变 B.逐渐减小 C.逐渐增大 D.先增大后减小
26.(2026·上海普陀·二模)如图,一质量为3.0kg的无人机对一轿车进行拍摄。无人机以车中心所在的竖直线为轴线,在地面上方的水平面内做半径为4.0m、角速度为的匀速圆周运动。(g取)
(1)空气对无人机的作用力大小为________N(结果保留3位有效数字);
(2)在无人机飞行一周的过程中,空气对无人机作用力的冲量大小为________(结果保留3位有效数字)。
27.(2026·上海金山·二模)冰壶运动。冰壶运动是在水平冰面上进行的体育项目。
(1)冰壶的主要成分是由石英等矿物组成的花岗岩。石英属于晶体,它___________。
A.有固定的熔点 B.有规则的几何形状 C.物理性质表现为各向同性
(2)某次训练时,运动员对质量为19.5kg的冰壶施加与水平方向夹角为的推力F作用,如图所示。冰壶由静止开始做匀加速运动,运动12m后撤去F,冰壶在冰面上继续滑行18m后停下。已知冰壶与冰面的动摩擦因数为0.02,取,。
①求撤去F时冰壶的速度大小及推力F的大小______。
②若冰壶滑行一段时间后以0.5m/s的速度与对方静止的冰壶发生正面碰撞,碰撞后以0.1m/s的速度沿原方向继续滑行。两冰壶质量相等。
a、碰撞过程中,对方冰壶所受弹力的冲量大小为___________N·s。
b、两冰壶的碰撞属于___________。
A.弹性碰撞 B.非弹性碰撞
1 / 2
学科网(北京)股份有限公司
$
相关资源
由于学科网是一个信息分享及获取的平台,不确保部分用户上传资料的 来源及知识产权归属。如您发现相关资料侵犯您的合法权益,请联系学科网,我们核实后将及时进行处理。