双休伴学9 力学单元滚动-【优学精研】2027年高考物理一轮总复习双休伴学（提升版）

**基本信息** 精选2025-2026年各地模拟及高考真题，覆盖力学核心知识点，通过天问三号火星探测、郑州摩天轮等真实情境，考查物理观念与科学思维，适配一轮复习巩固提升。 **题型特征** |题型|题量/分值|知识覆盖|命题特色| |----|-----------|----------|----------| |单选|7题/42分|机械波性质、受力分析、运动学公式、天体运动、动量定理|基础概念辨析，结合生活现象（夹玻璃球）与科技情境| |多选|2题/18分|波动图像、弹簧系统能量|综合应用波动规律与能量守恒，考查科学推理| |非选|3题/40分|实验（加速度与力关系）、多过程运动、动量能量综合|注重实验操作规范，设计机器人运动、物块碰撞等复杂情境，贴近高考命题趋势|

　力学单元滚动 一、单选选择题：本题共7个小题，每小题6分，共42分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。 1.（2025·北京海淀区三模）下列有关机械波的说法中正确的是（　　） A.我们能够听到墙外的声音是声波发生干涉的结果 B.超声波的波长比人耳能听到的声波波长大得多 C.医院中的“B超”是利用次声波的反射来检查身体有无异常 D.波在传播“振动”这种运动形式的同时，也将波源的能量传递出去 解析：D　能听到墙外的声音是因声波发生衍射（绕过障碍物），而非干涉，故A错误；超声波频率高于可听声波，波速相同时，由公式v＝λf，可知其波长更短，故B错误；医院中的“B超”是利用超声波（而非次声波）的反射来获取人体内部组织的信息，从而检查身体有无异常，故C错误；波在传播“振动”这种运动形式的同时，也将波源的能量传递出去，故D正确。 2.（2026·福建泉州一模）一同学在夹玻璃球游戏中，用两根筷子夹住光滑玻璃球保持静止，左侧筷子竖直，如图所示。左、右两侧筷子对玻璃球的弹力大小分别为F1、F2，玻璃球重力大小为G。下列说法正确的是（　　） A.F1＜F2 B.F1＝F2 C.F2＝G D.F2＜G 解析：A　对玻璃球受力分析，如图所示 设两根筷子之间的夹角为θ，则根据平衡条件可得F2cos θ＝F1，F2sin θ＝G，所以F2＞F1，F2＞G，故选A。 3.（2026·安徽芜湖联考）如图所示（俯视图），t＝0时刻兔子在水平面上的O点以v0＝4 m/s速度垂直OA做匀速直线运动，OA距离L＝50 m，狼在水平面上从A点做初速度为零的匀加速直线运动，其加速度大小为a＝ m/s2，方向与AO的夹角为45°。若狼恰好捉兔成功，则狼从A点起跑的时刻为（　　） A.t＝0.5 s B.t＝2.5 s C.t＝4.5 s D.t＝6.5 s 解析：B　若狼恰好捉兔成功，根据几何关系可知兔的位移为x1＝L＝50 m＝v0t1，解得t1＝12.5 s，狼的位移为x2＝＝50 m＝a，解得t2＝10 s，所以狼从A点起跑的时刻为t＝t1－t2＝2.5 s，故选B。 4.（2025·广东湛江二模）我国计划在2030年前后实施火星采样返回任务。天问三号探测器将奔赴火星，先在近火轨道做匀速圆周运动，之后择机着陆火星，采集样品后从火星发射起飞，携带样品返回地球。已知火星质量约为地球质量的，火星半径约为地球半径的，忽略地球和火星的自转，地球表面重力加速度为g，引力常量为G。以下说法正确的是（　　） A.“天问三号”的发射速度需要大于第三宇宙速度 B.火星表面的重力加速度大于地球表面的重力加速度 C.“天问三号”在近火轨道运行时相对于火星的速度小于地球第一宇宙速度 D.“天问三号”在近火轨道上的周期约为地球上近地轨道卫星周期的 解析：C　天问三号仍然在太阳系内，所以发射速度要小于第三宇宙速度，故A错误；忽略星球自转，由万有引力产生重力有G＝mg，解得g＝，代入数据解得g火∶g地＝2∶5，故B错误；根据牛顿第二定律有G＝m，解得v＝，代入数据＝，故C正确；根据牛顿第二定律有G＝mR，解得T＝2π，代入数据解得＝，故D错误。 5.（2026·云南玉溪期末）将质量为m的小球竖直向上抛出，以向下为正方向，小球速度v随时间t变化的图像如图所示，若0～t1时间内图像的斜率为k1，t1～t2时间内图像的斜率为k2，假设小球运动过程中所受空气阻力大小恒定，则小球所受空气阻力的大小为（　　） A.m（k1＋k2） B.m（k1－k2） C.m（k1－k2） D.m（k1＋k2） 解析：B　图像的斜率大小等于加速度大小，可知上升阶段的加速度为k1，下降阶段的加速度大小k2，根据牛顿第二定律，则上升阶段有mg＋f＝ma1＝k1m，下降阶段有mg－f＝ma2＝k2m，联立解得f＝m（k1－k2），故选B。 6.（2026·河南郑州期末）如图是被誉为郑州之眼的摩天轮，其球形座舱绕中心轴在竖直面内做匀速圆周运动，线速度大小约为0.3 m/s。某质量为60 kg的乘客随座舱转动半圈的过程（　　） A.乘客的动量不变 B.乘客动量的变化率不变 C.乘客重力的冲量为零 D.乘客所受合力的冲量大小约为36 N·s 解析：D　乘客的动量变化，动量变化量为Δp＝－mv－mv＝－36 kg·m/s，A错误；根据动量定理有FΔt＝Δp，解得F＝，乘客动量的变化率大小不变，方向变化，始终指向圆心，B错误；乘客重力的冲量为I＝mgt，乘客重力的冲量不等于0，C错误；根据动量定理，乘客所受合力的冲量约为I合＝－mv－mv＝－36 N·s，乘客所受合力的冲量大小约为36 N·s，D正确。 7.（2025·浙江卷6月T6）如图所示，两根相同的橡皮绳，一端连接质量为m的物块，另一端固定在水平桌面上的A、B两点。物块处于AB连线的中点C时，橡皮绳为原长。现将物块沿AB中垂线水平拉至桌面上的O点静止释放。已知CO距离为L，物块与桌面间的动摩擦因数为μ，橡皮绳始终处于弹性限度内，不计空气阻力，则释放后（　　） A.物块做简谐运动 B.物块只受到重力、橡皮绳弹力和摩擦力的作用 C.若∠AOB＝90°时每根橡皮绳的弹力为F，则物块所受合力大小为F D.若物块第一次到达C点的速度为v0，此过程中橡皮绳对物块做的功W＝m＋μmgL 解析：D　物块在水平桌面上运动，受到重力、桌面的支持力、橡皮绳的弹力以及摩擦力的作用；而运动方向受橡皮绳的弹力和摩擦力作用，其合力不满足简谐运动的回复力特点（F＝－kx），因摩擦力是恒力，不随位移按比例变化，所以物块不做简谐运动，故A、B错误；若∠AOB＝90°时每根橡皮绳的弹力为F，两根橡皮绳弹力的合力F弹合＝＝F，物块还受到摩擦力为f＝μN＝μmg，则物块所受合力为F合＝F－μmg，故C错误；若物块第一次到达C点的速度为v0，物块从O点运动到C点，由动能定理可知W－μmgL＝m－0，解得橡皮绳对物块做的功为W＝m＋μmgL，故D正确。 二、多项选择题：本题共2个小题，每小题9分，共18分。在每小题给出的四个选项中，有多项符合题目要求。全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。 8.（2026·广东广州期中）如图a所示，一列简谐横波以速度v沿x轴正方向传播，在波的传播方向上有P、Q两点，PQ＝10.5 m。P、Q两处质点的振动图像分别如图b中实线和虚线所示。波速v可能是（　　） A.v＝1.5 m/s B.v＝2.1 m/s C.v＝3.5 m/s D.v＝10.5 m/s 解析：AC　根据题图b可得T＝4 s，因为简谐横波以速度v沿x轴正方向传播，则nλ＋λ＝10.5 m，则波速为v＝＝ m/s＝ m/s（n＝0，1，2…），当n＝0时，v＝3.5 m/s；当n＝1时，v＝1.5 m/s，故选A、C。 9.（2026·河北石家庄联考）如图所示，轻弹簧一端固定在O点，另一端与一质量为m的小球相连，小球套在固定的竖直光滑杆上，P点到O点的距离为L，OP与杆垂直，杆上M、N两点与O点的距离均为2L。已知弹簧原长为L，重力加速度为g。现让小球从M处由静止释放，下列说法正确的是（　　） A.小球从M运动到N的过程中，有三个位置小球的加速度为g B.小球从M运动到P的过程中，小球的机械能先减小后增大 C.小球从M运动到P的过程中，小球的动能增加量等于弹簧弹性势能的减少量 D.小球通过N点时速率为2 解析：AD　OM＝ON＝2L，OP＝L，弹簧的原长为L，所以小球在MP之间某个位置时，弹簧处于原长，弹簧弹力为0，小球受到的合力等于重力，同理小球在PN之间某个位置时，弹簧处于原长，弹簧弹力为0，小球受到的合力等于重力，当小球经过P点时小球竖直方向上受到的合力等于重力，则小球从M运动到N的过程中，有三个位置小球的加速度为g，故A正确；小球从M运动到P的过程中，弹簧先对小球做正功后做负功，则小球从M运动到P的过程中，小球的机械能先增大后减小，故B错误；由能量守恒可知，小球从M运动到P的过程中，动能的增加量等于弹簧弹性势能的减少量加小球重力势能的减小量，故C错误；小球在M、N两个位置时，弹簧的长度相等，所以弹簧的弹性势能相等，在整个过程中小球的重力势能全部转化为动能，有mg×2L＝mv2，解得v＝2，故D正确。 三、非选择题：本题共3小题，共40分。 10.（10分）（2025·广西高考12题）在用如图甲的装置做“探究加速度与力、质量的关系”实验中： （1）探究小车加速度与小车所受拉力的关系时，需保持小车（含加速度传感器，下同）质量不变，这种实验方法是　　　　　　　　。 （2）实验时，调节定滑轮高度，使连接小车的细绳与轨道平面保持　　　　。 （3）由该装置分别探究M、N两车加速度a和所受拉力F的关系，获得a-F图像如图乙，通过图乙分析实验是否需要补偿阻力（即平衡阻力）。如果需要，说明如何操作；如果不需要，说明理由　　　　　　 　　　　　　　。 （4）悬挂重物让M、N两车从静止释放经过相同位移的时间比为n，两车均未到达轨道末端，则两车加速度之比aM∶aN＝　　　　。 答案：（1）控制变量法　（2）平行　（3）需要　撤去细绳连接的力传感器和重物，将木板左端用垫块垫起适当高度，使小车能沿木板匀速下滑 （4）1∶n2 解析：（1）在研究两个物理量间的关系时，保持其他量不变，所使用的方法为控制变量法； （2）为了使细绳拉力为小车所受的合外力，需要让连接小车的细绳与轨道平面保持平行； （3）力传感器上显示的示数为细绳的拉力，要以该拉力作为小车所受的合外力，需要补偿小车所受的阻力，具体操作为撤去细绳连接的力传感器和重物，将木板左端用垫块垫起适当高度，使小车能沿木板匀速下滑； （4）根据初速度为零的匀加速直线运动的位移与时间公式x＝at2可知，aM＝aN，又tM∶tN＝n，解得aM∶aN＝1∶n2。 11.（14分）（2026·山东济宁期末）机器人某次在平台上运送货物时，从A处由静止出发沿两段互相垂直的直线路径AB、BC运动到C处停下。已知机器人最大运行速率vm＝3 m/s，加速或减速运动时的加速度大小均为a＝2 m/s2，A到B的时间tAB＝3.5 s，BC距离xBC＝4.5 m，机器人途经B处时的速率为零，忽略机器人在B处的转向时间。要求机器人最短时间内到达C处，运动过程中机器人可视为质点。求： （1）AB间的距离xAB； （2）机器人从A处运动到C处的平均速度大小（结果保留两位小数）。 答案：（1）6 m　（2）1.15 m/s 解析：（1）设机器人从A到B过程中，加速到vm所需时间为t1，减速所用时间为t2， 则t1＝t2＝＝1.5 s 机器人从A运动到B的过程，加速、减速运动的位移分别为x1、x2， 则x1＝x2＝t1＝2.25 m 匀速运动的位移x3＝vm（tAB－t1－t2）＝1.5 m AB间的距离xAB＝x1＋x2＋x3＝6 m。 （2）机器人从B运动要最短时间到达C点，需先加速到vm，再减带到0，不经历匀速过程。 机器人从B运动到C的时间tBC＝t1＋t2＝3 s 机器人从A运动到C的位移大小xAC＝＝7.5 m 从A运动到C的平均速度大小＝ 解得＝1.15 m/s。 12.（16分）（2025·河南高考14题）如图，在一段水平光滑直道上每间隔l1＝3 m铺设有宽度为l2＝2.4 m的防滑带。在最左端防滑带的左边缘静止有质量为m1＝2 kg的小物块P，另一质量为m2＝4 kg的小物块Q以v0＝7 m/s的速度向右运动并与P发生正碰，且碰撞时间极短。已知碰撞后瞬间P的速度大小为v＝7 m/s，P、Q 与防滑带间的动摩擦因数均为μ＝0.5，重力加速度大小g＝10 m/s2。求： （1）该碰撞过程中损失的机械能； （2）P从开始运动到静止经历的时间。 答案：（1）24.5 J　（2）5 s 解析：（1）P、Q碰撞过程，由动量守恒定律有 m2v0＝m1v＋m2vQ 解得P、Q碰撞后瞬间Q的速度大小为vQ＝3.5 m/s 该碰撞过程中损失的机械能为 ΔE＝m2－＝24.5 J。 （2）碰撞后瞬间由于P的速度大于Q的速度，则之后两小物块不会再次相碰。P在防滑带上运动，由牛顿第二定律可知加速度大小为a＝μg＝5 m/s2 若P仅在防滑带上运动，则其从开始运动到静止的过程有 v2＝2ax 解得该过程的位移为x＝4.9 m 则P最终静止在第3个防滑带上 P在第一个防滑带上的运动，由位移与速度公式有－v2＝－2al2 P在第二个防滑带上的运动，由位移与速度公式有－＝－2al2 解得P离开第一个、第二个防滑带瞬间的速度大小分别为 v1＝5 m/s、v2＝1 m/s 则P从开始运动到静止经历的时间为 t＝＋＋＝5 s。 6 / 6 学科网（北京）股份有限公司 $