2023年北京市各區(qū)(海淀朝陽(yáng)豐臺(tái)東西城等)高三下物理高考一模匯編4 曲線運(yùn)動(dòng)含詳解

專題04曲線運(yùn)動(dòng)

一、單選題

1.（2023?北京朝陽(yáng)?統(tǒng)考一模）如圖所示，可視為質(zhì)點(diǎn)的小球用輕質(zhì)細(xì)繩懸掛于8點(diǎn)，使小球在水平面內(nèi)做勻速圓周

運(yùn)動(dòng)?，F(xiàn)僅增加繩長(zhǎng)，保持軌跡圓的圓心。到懸點(diǎn)8的高度不變，小球仍在水平面內(nèi)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)。增加繩長(zhǎng)前

后小球運(yùn)動(dòng)的角速度、加速度以及所受細(xì)繩的拉力大小分別為外、1、月和傷、生、鳥(niǎo)。則（）

B.

A.例=CO2ax>a2CG=FlD.F1>F2

2.（2023?北京海淀八模（一））某農(nóng)場(chǎng)安裝有一種自動(dòng)燒水裝置如圖所示，在農(nóng)田中央裝有豎直細(xì)水管，其上端水

平噴水嘴的高度為力、重力加速度為g,轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度為①=、旦,噴水嘴水平長(zhǎng)度為d,出水速度可調(diào)節(jié)，其調(diào)

節(jié)范圍滿足數(shù)∕≤%≤Jiyt7,忽略空氣阻分。則這種自動(dòng)澆水裝置能灌溉農(nóng)田的面積為（

/7~7777~777V∕∕7~7~Γ777TTTTT7~7~Γ7~7~Γ77

A.（6+2?χ∕Σ）4d

B.（10+2√6>-J2

C.（16+2√6+2√2）Λ-?J2

D.S=（4+2√6-2√2）Λ-?J2

3.（2023?北京海淀八模（三））下落的雨滴由于受水平風(fēng)力的影響往往會(huì)傾斜勻速下落，假設(shè)有一段和風(fēng)向平行的

公路，小明坐在順風(fēng)行駛的汽車?yán)?，他通過(guò)側(cè)面車窗觀察到雨滴形成的雨線大約偏向后方30°,如圖1所示。小

紅坐在逆風(fēng)行駛的汽車?yán)铮▋绍嚨乃俾氏嗤ㄟ^(guò)側(cè)面車窗觀察到雨滴形成的雨線大約偏向后方60°,如圖2

車速方向車速方向

所示。則車速與雨滴的水平速度之比約為（

4.（2023?北京海淀八模（三））如圖所示，豎直墻MN、PQ間距為/,豎直線OA到兩邊墻面等距。從離地高度一

定的。點(diǎn)垂直墻面以初速度%水平拋出一個(gè)小球，小球與墻上8點(diǎn)、C點(diǎn)各發(fā)生一次彈性碰撞后恰好落在地面上

的A點(diǎn)。設(shè)B點(diǎn)距地面高度為4,C點(diǎn)距地面高度為力2,所有摩擦和阻力均不計(jì)。下列說(shuō)法正確的是（）

VjMOP

NA

A.九：Zz2=8:5

B.hl?h2=15:7

C.僅將間距/加倍而仍在兩墻中央O點(diǎn)平拋，小球不會(huì)落在A點(diǎn)

D.僅將初速度%增為〃％（"為正整數(shù)），小球可能落在N或。點(diǎn)

5.（2023?北京西城?統(tǒng)考一模）跳臺(tái)滑雪主要分為4個(gè)階段，助滑階段、起跳階段、飛行階段和落地階段.在飛行

階段，運(yùn)動(dòng)員會(huì)采取一種身體向前傾，同時(shí)滑雪板向前分開(kāi)呈“V”字型的經(jīng)典姿勢(shì)，如圖所示.這種姿勢(shì)能夠加

大運(yùn)動(dòng)員與下方空氣接觸的面積，并且還可以讓身體和雪板與水平方向呈最為理想的夾角，就像飛機(jī)起飛一樣，

從而獲得較大的空氣托舉力.關(guān)于運(yùn)動(dòng)員在飛行階段采用“V”字型姿勢(shì)，下列說(shuō)法正確的是（）

A.可以增加水平方向的飛行速度

B.可以增加豎直方向的加速度C.可以增加運(yùn)動(dòng)員的機(jī)械能

D.可以獲得更長(zhǎng)的飛行時(shí)間

6.（2023?北京海淀?統(tǒng)考一模）只利用下列選項(xiàng)中器材，不能測(cè)量出當(dāng)?shù)刂亓铀俣鹊氖牵ǎ?/p>

A.1根長(zhǎng)度已知的直桿、1個(gè)質(zhì)量未知的小物塊、1塊停表

B.1根長(zhǎng)度已知的輕繩、2個(gè)質(zhì)量已知的小物塊、1個(gè)滑輪、1個(gè)鐵架臺(tái)

c.1個(gè)發(fā)射初速度已知的拋射器、1個(gè)質(zhì)量未知的拋射物、1把直尺

D.1個(gè)質(zhì)量已知的小物塊、1根長(zhǎng)度未知的輕繩、1把直尺、1塊停表

7.（2023?北京石景山?統(tǒng)考一模）一個(gè)地球儀繞與其“赤道面”垂直的“地軸”勻速轉(zhuǎn)動(dòng)的示意圖如圖所示。P點(diǎn)、

和。點(diǎn)位于同一條“經(jīng)線”上、。點(diǎn)和M點(diǎn)位于“赤道”上，。為球心。下列說(shuō)法正確的是（）

^軸

y5轉(zhuǎn)動(dòng)方向

A.P、Q的線速度大小相等

B.P、M的角速度大小相等

C.P、。的向心加速度大小相等

D.P、M的向心加速度方向均指向。

8.（2023?北京四中??？家荒＃┰诮煌ㄊ鹿手校瑴y(cè)定碰撞瞬間汽車的速度對(duì)于事故責(zé)任的認(rèn)定具有重要的作用，《中

國(guó)汽車駕駛員》雜志曾給出一個(gè)估算碰撞瞬間車輛速度的公式：V=同卮式中"是被水平拋出的散

落在事故現(xiàn)場(chǎng)路面上的兩物體A、B沿公路方向上的水平距離，九、為分別是散落物A、B在車上時(shí)的離地高度。

只要用米尺測(cè)量出事故現(xiàn)場(chǎng)的△￡、九、為三個(gè)量，根據(jù)上述公式就能夠估算出碰撞瞬間車輛的速度，則下列敘述

正確的是（）

A.A、B落地時(shí)間相同

B.A、B落地時(shí)間差與車輛速度成反比

C.A、B落地時(shí)間差與車輛速度成正比D.A、B落地時(shí)間差和車輛碰撞瞬間速度的乘積等于ΔL

專題04曲線運(yùn)動(dòng)

一、單選題

1.（2023?北京朝陽(yáng)?統(tǒng)考一模）如圖所示，可視為質(zhì)點(diǎn)的小球用輕質(zhì)細(xì)繩懸掛于8點(diǎn)，使小球在水平面內(nèi)做勻速圓周

運(yùn)動(dòng)?，F(xiàn)僅增加繩長(zhǎng)，保持軌跡圓的圓心。到懸點(diǎn)8的高度不變，小球仍在水平面內(nèi)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)。增加繩長(zhǎng)前

后小球運(yùn)動(dòng)的角速度、加速度以及所受細(xì)繩的拉力大小分別為外、1、月和傷、生、鳥(niǎo)。則（）

A.例=CO2C.Fx=F2D.Fi>F2

【答案】A

【詳解】設(shè)繩子豎直方向的夾角為6,由分析可知，繩子和重力的合力提供向心力，即

mgtanθ=mω^R=ma

設(shè)軌跡圓的圓心。到懸點(diǎn)B的高度為h,則R=Λtanθ

解得

ω=

a=gtanθ

由力的合成可知E=

COS，

繩子越長(zhǎng)，與豎直方向的夾角越大，所以

ax<a2

CDλ=CO2

故選Ao

2.（2023?北京海淀八模（一））某農(nóng)場(chǎng)安裝有一種自動(dòng)燒水裝置如圖所示，在農(nóng)田中央裝有豎直細(xì)水管，其上端水

平噴水嘴的高度為從重力加速度為g,轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度為。F噴水嘴水平長(zhǎng)度為“出水速度可調(diào)節(jié)，其調(diào)

節(jié)范圍滿足數(shù)忽略空氣阻分。則這種自動(dòng)澆水裝置能灌溉農(nóng)田的面積為（）

C.(16+2√6+2√2)Λ??J2

D.S=(4+2√6-2√2)Λ-?J2

【答案】D

1,

【詳解】水自由下落所用時(shí)間為A=

解得，=

沿管方向的速度介于

ωd<v0<y[3ωd

垂直于管方向的速度為匕

根據(jù)％=%J則平拋水平位移

沿管方向平拋距離為0d≤x≤√6J

沿管方向的總位移為√2tZ+d<x'<√6√+d

垂直于管方向的距離為加"

則旋轉(zhuǎn)圓的半徑介于J限d+dj+限dj≤r≤^(√6<∕+J)2+(√2J)2

即√5+2√2J<r<√9+2√6r/

根據(jù)S=πrλ這種自動(dòng)澆水裝置能灌溉農(nóng)田的面積為S=乃口9+2必/丫-乃(歷

解得S=(4+2卡-2√∑)ι?d?

故選D,,

3.(2023?北京海淀八模(三))下落的雨滴由于受水平風(fēng)力的影響往往會(huì)傾斜勻速下落，假設(shè)有一段和風(fēng)向平行的

公路，小明坐在順風(fēng)行駛的汽車?yán)铮ㄟ^(guò)側(cè)面車窗觀察到雨滴形成的雨線大約偏向后方30°,如圖1所示。小

紅坐在逆風(fēng)行駛的汽車?yán)?兩車的速率相同)，她通過(guò)側(cè)面車窗觀察到雨滴形成的雨線大約偏向后方60°,如圖2

所示。則車速與雨滴的水平速度之比約為（)

車速方向車速方向

?！荌^^I

卜"M』

圖1圖2

A.1:2B.2:1C.3:1D.3:1

【答案】B

【詳解】設(shè)車速為W,風(fēng)速為2,雨滴的豎直速度為匕，根據(jù)題意可知，雨滴的水平速度也為力，根據(jù)運(yùn)動(dòng)的合

成與分解有

tan30°=±」

V3

tan60o=VL"?

匕

解得IL=2:1

V2

故選Bo

4.（2023?北京海淀八模（三））如圖所示，豎直墻MN、PQ間距為/,豎直線OA到兩邊墻面等距。從離地高度一

定的O點(diǎn)垂直墻面以初速度%水平拋出一個(gè)小球，小球與墻上β點(diǎn)、C點(diǎn)各發(fā)生一次彈性碰撞后恰好落在地面上

的A點(diǎn)。設(shè)B點(diǎn)距地面高度為4,C點(diǎn)距地面高度為為，所有摩擦和阻力均不計(jì)。下列說(shuō)法正確的是（）

A.A1.h2=8:5B.九："=15:7

C.僅將間距/加倍而仍在兩墻中央。點(diǎn)平拋，小球不會(huì)落在A點(diǎn)

D.僅將初速度%增為〃%5為正整數(shù)），小球可能落在N或Q點(diǎn)

【答案】B

【詳解】AB.由于豎直線到兩邊墻面距離均為《，小球與墻面發(fā)生彈性碰撞，無(wú)能量損失，小球在運(yùn)動(dòng)過(guò)程

2

中，豎直方向?yàn)樽杂陕潴w，水平方向勻速運(yùn)動(dòng)，運(yùn)動(dòng)到夙C及A水平方向的路程之比為1：3：4,所用時(shí)間之比

為1：3：4,。到8、C4的豎直距離分別為必、力、為，由勻變速運(yùn)動(dòng)規(guī)律得

%：%：%=1：9：16

%

h

2=y3-y2

故

"：4=15:7

故A錯(cuò)誤，B正確；

C.由于OA間高度不變，小球落到地面時(shí)間不變，僅將間距/加倍而仍在兩墻中央O點(diǎn)平拋，小球?qū)⑴c前面碰撞

一次后落在A點(diǎn)，故C錯(cuò)誤；

D.僅將初速度%增為“%（〃為正整數(shù)），小球從拋出到落地在水平方向通過(guò)路程為

5=2/7/

根據(jù)對(duì)稱性，小球一定落在A點(diǎn)，故D錯(cuò)誤。

故選B。

5.（2023?北京西城?統(tǒng)考一模）跳臺(tái)滑雪主要分為4個(gè)階段，助滑階段、起跳階段、飛行階段和落地階段.在飛行

階段，運(yùn)動(dòng)員會(huì)采取一種身體向前傾，同時(shí)滑雪板向前分開(kāi)呈“V”字型的經(jīng)典姿勢(shì)，如圖所示.這種姿勢(shì)能夠加

大運(yùn)動(dòng)員與下方空氣接觸的面積，并且還可以讓身體和雪板與水平方向呈最為理想的夾角，就像飛機(jī)起飛一樣，

從而獲得較大的空氣托舉力.關(guān)于運(yùn)動(dòng)員在飛行階段采用“V”字型姿勢(shì)，下列說(shuō)法正確的是（）

A.可以增加水平方向的飛行速度

B.可以增加豎直方向的加速度C.可以增加運(yùn)動(dòng)員的機(jī)械能

D.可以獲得更長(zhǎng)的飛行時(shí)間

【答案】D

【詳解】運(yùn)動(dòng)員在飛行階段采用“V”字型姿勢(shì)是為了增加身體與下方空氣的接觸面積，從而增加空氣對(duì)身體的

“托舉力”，根據(jù)牛頓第二定律可知，運(yùn)動(dòng)員在豎直方向做加速運(yùn)動(dòng)的加速度將減小，從而增加了在空中飛行的

時(shí)間。

故選D。

6.（2023?北京海淀?統(tǒng)考一模）只利用下列選項(xiàng)中器材，不能測(cè)量出當(dāng)?shù)刂亓铀俣鹊氖牵ǎ?/p>

A.1根長(zhǎng)度已知的直桿、1個(gè)質(zhì)量未知的小物塊、1塊停表

B.1根長(zhǎng)度已知的輕繩、2個(gè)質(zhì)量已知的小物塊、1個(gè)滑輪、1個(gè)鐵架臺(tái)

C.1個(gè)發(fā)射初速度已知的拋射器、1個(gè)質(zhì)量未知的拋射物、1把直尺

D.1個(gè)質(zhì)量已知的小物塊、1根長(zhǎng)度未知的輕繩、1把直尺、1塊停表

【答案】B

【詳解】AD.利用長(zhǎng)度已知的直桿測(cè)得小物塊下落的高度，或者利用直尺測(cè)得輕繩長(zhǎng)度，則可知小球下落的高度,

根據(jù)停表測(cè)得時(shí)間，則由

可測(cè)得重力加速度，故AD正確；

B.根據(jù)選項(xiàng)器材無(wú)法測(cè)得重力加速度，故B錯(cuò)誤；

C.利用直尺測(cè)得拋射器的高度，水平發(fā)射拋射物，根據(jù)直尺測(cè)得拋射物的水平距離，根據(jù)

h=-gt^,x=vt

可測(cè)得重力加速度，故C正確；

本題選擇錯(cuò)誤選項(xiàng)，故選B。

7.（2023?北京石景山?統(tǒng)考一模）一個(gè)地球儀繞與其“赤道面”垂直的“地軸”勻速轉(zhuǎn)動(dòng)的示意圖如圖所示。P點(diǎn)

和。點(diǎn)位于同一條“經(jīng)線”上、。點(diǎn)和仞點(diǎn)位于“赤道”上，。為球心。下列說(shuō)法正確的是（）

地軸

y5轉(zhuǎn)動(dòng)方向

。的線速度大小相等

B.P、M的角速度大小相等

C.P、。的向心加速度大小相等

D.P、M的向心加速度方向均指向O

【答案】B

【詳解】B.由于同軸轉(zhuǎn)動(dòng)的物體的角速度相等，可知RQ、M的角速度均相等，B正確;

A.圖中球面上各點(diǎn)圓周運(yùn)動(dòng)的半徑為各點(diǎn)到地軸的垂直距離，因此有R∕><R°

根據(jù)V=COR

結(jié)合上述可知Vp<%

A錯(cuò)誤;

C.根據(jù)α=fy2∕?

結(jié)合上述可知

C錯(cuò)誤；

D.根據(jù)上述可知，例的向心加速度方向指向O,P的向心加速度方向指向P到地軸垂線的垂足，D錯(cuò)誤。

故選B。

8.（2023?北京四中??？家荒＃┰诮煌ㄊ鹿手?，測(cè)定碰撞瞬間汽車的速度對(duì)于事故責(zé)任的認(rèn)定具有重要的作用，《中