2025年高考物理 人教版必修第2冊第5章　1含答案

2025年高考物理人教版必修第2冊第5章1含答案第一章1課后知能作業(yè)基礎(chǔ)鞏固練1．2022年2月5日，中國短道速滑隊以一場驚心動魄的勝利斬獲北京冬奧會中國首金，為中國代表團(tuán)在北京冬奧會實現(xiàn)了開門紅。運(yùn)動員在賽道上的軌跡是曲線，關(guān)于曲線運(yùn)動，下列說法正確的是()A．物體速度大小和方向一定時刻改變B．物體所受合力可能為零C．物體一定受到變力的作用D．物體的加速度可能是恒定的解析：做曲線運(yùn)動的物體速度方向一定時刻改變，但是速度大小不一定改變，選項A錯誤；做曲線運(yùn)動的物體的加速度不為零，則所受合力不為零，選項B錯誤；做曲線運(yùn)動的物體可能受到恒力的作用，加速度可能是恒定的，選項C錯誤，D正確。故選D。2．關(guān)于曲線運(yùn)動，下列說法正確的是()A．速度變化的運(yùn)動必定是曲線運(yùn)動B．做曲線運(yùn)動的物體速度必定變化C．加速度恒定的運(yùn)動不可能是曲線運(yùn)動D．加速度變化的運(yùn)動必定是曲線運(yùn)動解析：速度變化的運(yùn)動不一定是曲線運(yùn)動，例如勻加速直線運(yùn)動，故A錯誤；做曲線運(yùn)動的物體速度方向時刻改變，速度必定變化，故B正確；加速度恒定的運(yùn)動可能是曲線運(yùn)動，故C錯誤；若物體的加速度方向與速度方向在同一直線上，物體做直線運(yùn)動，故加速度變化的運(yùn)動不一定是曲線運(yùn)動，故D錯誤。故選B。3．一輛汽車在水平公路上轉(zhuǎn)彎，沿曲線由P向Q行駛，速度逐漸增加，下圖中分別畫出了汽車轉(zhuǎn)彎時所受合力F的四種方向，你認(rèn)為正確的是()解析：汽車沿曲線轉(zhuǎn)彎，所受合力指向軌跡的凹側(cè)，又因為汽車速度增加，所以合力方向與速度方向夾角為銳角，故B正確。故選B。4．在珠海航展上，殲擊機(jī)進(jìn)行了空中表演，其軌跡是曲線，如圖所示，下列說法正確的是()A．殲擊機(jī)的速度可能保持不變B．殲擊機(jī)的加速度不可能為零C．殲擊機(jī)所受合力方向與它的速度方向可能在一條直線上D．殲擊機(jī)在空中不再受重力作用解析：因為殲擊機(jī)做曲線運(yùn)動，所以速度方向始終在變，故A錯誤；因為做曲線運(yùn)動的條件是合外力與速度不共線，即加速度一定不為零，故殲擊機(jī)的加速度不可能為零，故B正確，C錯誤；殲擊機(jī)在空中受重力作用，故D錯誤。故選B。5．某足球比賽過程中的一張情境示意圖如圖所示，下列說法正確的是()A．足球在空中運(yùn)動時只受重力B．足球在被踢出去之后的運(yùn)動過程中，初速度與所受合力在同一條直線上C．研究足球旋轉(zhuǎn)情況時不可以把足球看成質(zhì)點D．足球在被踢出去之后的運(yùn)動過程中，所受合力的方向指向運(yùn)動軌跡的右側(cè)(外側(cè))解析：研究足球旋轉(zhuǎn)情況時，足球的形狀大小不能忽略不計，不能把足球看成質(zhì)點，故C正確；足球被踢出去之后，受到重力和空氣的作用力，其運(yùn)動軌跡是一條曲線，其初速度與所受合力不在同一條直線上，故A、B錯誤；足球做曲線運(yùn)動時，其所受合力的方向指向運(yùn)動軌跡的內(nèi)側(cè)，故D錯誤。故選C。6．如圖所示為質(zhì)點做勻變速曲線運(yùn)動軌跡的示意圖，且質(zhì)點運(yùn)動到D點時速度方向與加速度方向恰好互相垂直，則質(zhì)點從A點運(yùn)動到E點的過程中，下列說法中正確的是()A．質(zhì)點經(jīng)過C點的速率比D點的大B．質(zhì)點經(jīng)過A點時的加速度方向與速度方向的夾角小于90°C．質(zhì)點經(jīng)過D點時的加速度比B點的大D．質(zhì)點從B到E的過程中加速度方向與速度方向的夾角先增大后減小解析：由題意，質(zhì)點運(yùn)動到D點時速度方向與加速度方向恰好互相垂直，速度沿D點軌跡的切線方向，則知加速度斜向左上方，合外力也斜向左上方，質(zhì)點做勻變速曲線運(yùn)動，合外力恒定不變，質(zhì)點由C到D過程中，合外力方向與速度方向夾角大于90°，C點的速率比D點的速率大，故A正確；質(zhì)點經(jīng)過A點時的加速度方向斜向左上，速度方向為該點切線方向即右下，可知二者夾角大于90°，故B錯誤；質(zhì)點做勻變速曲線運(yùn)動，則加速度不變，所以質(zhì)點經(jīng)過D點時的加速度與B點相同，故C錯誤；由圖可知，質(zhì)點從B到E的過程中速度方向由斜向右下逐漸變?yōu)樾毕蛴疑?，即加速度方向與速度方向的夾角一直減小，故D錯誤。故選A。能力提升練7．錢學(xué)森彈道，即“助推—滑翔”彈道，是中國著名科學(xué)家錢學(xué)森于20世紀(jì)40年代提出的一種新型導(dǎo)彈彈道的設(shè)想。如圖是導(dǎo)彈的飛行軌跡，導(dǎo)彈的速度v與所受合外力F的關(guān)系可能正確的是()A．圖中A點 B．圖中B點C．圖中C點 D．圖中D點解析：做曲線運(yùn)動的物體的速度方向沿軌跡的切線方向，所受的合外力指向軌跡的凹側(cè)，由圖可知導(dǎo)彈運(yùn)行軌道D點的速度v和所受合外力F關(guān)系正確。故選D。8．賽車在經(jīng)過彎道時，均采取減速入彎、加速出彎的駕駛方式。如圖所示，為兩賽車過彎時的情境，賽車運(yùn)動方向均為從上至下。虛線表示賽車減速、加速的轉(zhuǎn)換點。關(guān)于這兩臺賽車在此時所受到的合力，下列示意圖正確的是()解析：賽車做曲線運(yùn)動，則合力方向指向軌跡的凹向，速度沿軌跡的切線方向；到達(dá)虛線位置之前減速，則合力方向與速度方向夾角為鈍角；越過虛線位置之后加速，則合力方向與速度方向夾角為銳角；故圖A是正確的。故選A。9．如圖所示的曲線為一質(zhì)點在恒定合外力作用下運(yùn)動的一段軌跡，質(zhì)點由A到B的時間與質(zhì)點由B到C的時間相等，已知曲線AB段長度大于BC段長度。則下列判斷正確的是()A．該質(zhì)點做非勻變速運(yùn)動B．該質(zhì)點在這段時間內(nèi)做加速運(yùn)動C．兩段時間內(nèi)該質(zhì)點的速度變化量相等D．兩段時間內(nèi)該質(zhì)點的速度變化量不等解析：質(zhì)點在恒定合外力作用下運(yùn)動加速度恒定，故是勻變速運(yùn)動，故A錯誤；由于AB弧長大于BC弧長，質(zhì)點由A到B的時間與質(zhì)點由B到C的時間相等，故是減速運(yùn)動，故B錯誤；質(zhì)點在恒定合外力作用下運(yùn)動，根據(jù)牛頓第二定律，加速度恒定，是勻變速運(yùn)動，故相同時間內(nèi)速度矢量的改變量一定相同，故C正確，D錯誤。故選C。10．某質(zhì)點做勻變速曲線運(yùn)動，在某時刻速度大小為v，經(jīng)過時間t速度大小變?yōu)?v，若再經(jīng)時間t，則關(guān)于此時其速度大小的推理正確的是()A．可能為3v B．可能為4vC．可能為5v D．可能為6v解析：某質(zhì)點做勻變速曲線運(yùn)動，在某時刻速度大小為v，經(jīng)過時間t速度大小變?yōu)?v，速度大小在增大，則根據(jù)矢量定則，經(jīng)時間t其速度變化量2v－v<Δv<v＋2v即v<Δv<3v則再經(jīng)時間t，其速度大小v1，同理得2v＋v<v1<2v＋3v即3v<v1<5v可能為4v，故選B。11．(多選)物體受到幾個外力的作用而做勻速直線運(yùn)動，如果撤去其中的一個力而保持其余的力的大小方向都不變，則物體可能做()A．勻速直線運(yùn)動 B．勻加速直線運(yùn)動C．勻變速曲線運(yùn)動 D．勻速圓周運(yùn)動解析：物體原來處于平衡狀態(tài)，撤去一個力后，其余的力的合力與撤去的力等值、反向、共線，合力是恒力，處于非平衡狀態(tài)，不可能做勻速直線運(yùn)動，故A錯誤；若合力與速度同向，物體做勻加速直線運(yùn)動，故B正確；若物體所受的合力與初速度不共線，則物體做勻變速曲線運(yùn)動，故C正確；物體受恒力作用，如果物體受合力和物體速度同線則物體做勻變速直線運(yùn)動，如果物體受合力和物體速度不同線，則物體運(yùn)動速度方向和物體受合力方向之間的夾角會越來越小，物體不會做圓周運(yùn)動，故D錯誤。故選BC。12．(多選)在光滑的水平面上有一質(zhì)量為2kg的物體，在幾個共點力的作用下做勻速直線運(yùn)動。保持其他力不變的情況下，將與物體運(yùn)動方向相反，大小2N的一個力突然水平順時針轉(zhuǎn)過90°，則關(guān)于物體此后運(yùn)動情況的敘述中正確的是()A．物體做加速度大小為eq\r(2)m/s2的勻變速曲線運(yùn)動B．物體做加速度大小為1m/s2的勻變速曲線運(yùn)動C．1s后把這個力突然水平逆時針轉(zhuǎn)過90°，則物體此后又做勻速直線運(yùn)動D．1s后把這個力突然水平逆時針轉(zhuǎn)過90°，則物體此后仍做勻變速曲線運(yùn)動解析：將與物體運(yùn)動方向相反，大小2N的一個力突然水平順時針轉(zhuǎn)過90°，此時物體受的合力大小變?yōu)镕＝2eq\r(2)N，加速度大小為a＝eq\f(F,m)＝eq\r(2)m/s2，此時合外力方向與速度方向不共線，則物體做勻變速曲線運(yùn)動，選項A正確，B錯誤；1s后把這個力突然水平逆時針轉(zhuǎn)過90°，則物體受力又達(dá)到平衡，則此后又做勻速直線運(yùn)動，選項C正確，D錯誤。故選AC。第一章2課后知能作業(yè)基礎(chǔ)鞏固練1．有一只小青蛙要穿過一條寬為3m的小河到對岸尋找食物。已知兩側(cè)河岸平行，河水流動的速度為v＝3m/s，小青蛙沒有采用跳躍方式，而是采用游泳方式過河。小青蛙在靜止水面上最大的游動速度為5m/s，下列說法正確的是()A．若小青蛙以最短時間渡河，到達(dá)河對岸時在出發(fā)點的下游3m處B．若小青蛙以最短時間渡河，其到達(dá)對岸的最短的運(yùn)動時間為0.6sC．若小青蛙以最短時間渡河，小青蛙在水中運(yùn)動的軌跡是一條曲線D．小青蛙不管如何渡河，都不能垂直游到河對岸解析：根據(jù)題意可知，當(dāng)青蛙垂直河岸游動時，過河時間最短，最短時間為：tmin＝eq\f(d,v青蛙)＝0.6s，到達(dá)河對岸時在出發(fā)點的下游位置為：x＝v水tmin＝1.8m，故A錯誤，B正確；若青蛙以最短時間渡河，青蛙保持勻速運(yùn)動，水流也是以恒定速度流動，則青蛙做勻速直線運(yùn)動，青蛙在水中運(yùn)動的軌跡是一條直線，故C錯誤；由于水流速度小于青蛙相對于水的運(yùn)動速度，則青蛙可以垂直游到河對岸，故D錯誤。故選B。2．如圖所示，一塊橡皮用細(xì)線懸掛于O點，用鉛筆靠著線的左側(cè)水平向右勻速移動，運(yùn)動中始終保持懸線豎直，以橡皮初始位置為坐標(biāo)原點，則橡皮運(yùn)動的軌跡可能為()解析：橡皮參與了水平向右和豎直向上的分運(yùn)動，如圖所示，兩個方向的分運(yùn)動都是勻速直線運(yùn)動，vx和vy恒定，則v合恒定，則橡皮做勻速直線運(yùn)動，故A正確，B、C、D錯誤。故選A。3．如圖所示，紙面內(nèi)有兩個完全相同的等腰直角三角形。若兩三角形同時沿底邊所在的水平直線分別向左和向右勻速運(yùn)動，速率均為v，則在兩三角板完全分開之前，腰上交點O的速度大小為()A．v B．eq\f(\r(2),2)vC．eq\r(2)v D．2v解析：設(shè)等腰直角三角形的直角邊長為L，從重疊到剛好完全分開所需時間為t＝eq\f(\f(\r(2),2)L,v)＝eq\f(\r(2)L,2v)，這段時間內(nèi)腰上的交點O從頂部動到底部，位移為x＝eq\f(\r(2),2)L，則其速度大小為v0＝eq\f(x,t)＝v，故B、C、D錯誤，A正確。故選A。4．在雨中，當(dāng)雨滴垂直落在傘面上時，傘下的人不易被雨淋著，若雨滴在空中以1.6m/s的速度豎直下落，而打著傘的人以1.2m/s的速度向前行走，已知tan37°＝0.75，則傘下的人不易被雨淋著的打傘方式為()解析：在水平方向上，雨滴的速度為零，人的速度為1.2m/s，方向向左，則雨滴相對于人在水平方向上的速度為1.2m/s，方向向右；在豎直方向上，雨滴的速度為1.6m/s，人的速度為零，則雨滴相對于人在豎直方向上的速度為1.6m/s，方向向下；根據(jù)矢量合成法則可知，雨相對于人的速度與豎直方向的夾角為tanθ＝eq\f(1.2,1.6)＝0.75，解得θ＝37°，故B正確，A、C、D錯誤。故選B。5.2023年2月6日，土耳其發(fā)生兩次7.8級地震，多地建筑被夷為平地，震感遍及亞歐非多地，中國第一時間派出多支救援隊參與救援工作。救援過程中，有救援人員利用懸停的無人機(jī)，由靜止釋放急救包。急救包在下落過程中受到水平風(fēng)力的影響，不計空氣阻力，下列說法正確的是()A．風(fēng)力越大，急救包下落時間越長B．風(fēng)力越大，急救包下落時間越短C．急救包著地速度大小與風(fēng)力大小無關(guān)D．急救包下落時間與風(fēng)力大小無關(guān)解析：救災(zāi)物資同時參加兩個分運(yùn)動，即水平方向受到水平風(fēng)力的影響，做加速運(yùn)動，豎直方向做自由落體運(yùn)動，由于豎直分運(yùn)動不受水平分運(yùn)動的干擾，所以下落的時間與風(fēng)速無關(guān)，故A、B錯誤，D正確；物資落地速度由水平分速度和豎直分速度合成，水平速度由風(fēng)速決定，故風(fēng)速越大，合速度越大，即著地速度越大，故C錯誤。故選D。6．河水的流速與離河岸的距離的變化關(guān)系如圖甲所示，船在靜水中的速度與時間的關(guān)系如圖乙所示，河寬為300m，若要使船以最短時間渡河，則()A．船渡河的最短時間是150秒B．船在行駛過程中，船頭始終與河岸垂直C．船在河水中航行的軌跡是一條直線D．船在河水中的最大速度是4米/秒解析：當(dāng)靜水速度與河岸垂直，即船頭始終與河岸垂直時，渡河時間最短。分運(yùn)動與合運(yùn)動具有等時性，則t＝eq\f(d,v靜)＝eq\f(300,3)s＝100s，故A錯誤，B正確；船在垂直于河岸方向上是勻速直線運(yùn)動，在沿河岸方向是變速運(yùn)動，所以合運(yùn)動的軌跡是曲線，不是直線，故C錯誤；當(dāng)水流速最大時，合速度最大，最大速度v＝eq\r(v\o\al(2,水)＋v\o\al(2,靜))＝eq\r(42＋32)m/s＝5m/s，故D錯誤。故選B。能力提升練7．有一條兩岸平直、河水均勻流動，流速恒為v的大河，一條小船渡河，去程時船頭指向始終與河岸垂直，回程時行駛路線與河岸垂直，小船在靜水中的速度大小為eq\f(2v,\r(3))，回程與去程所用時間之比為()A．3∶2 B．2∶1C．3∶1 D．2eq\r(3)∶1解析：設(shè)河寬為d，則去程所用的時間t1＝eq\f(d,\f(2v,\r(3)))＝eq\f(\r(3)d,2v)；回程時的合速度v′＝eq\r(\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(2v,\r(3))))2－v2)＝eq\f(v,\r(3))，回程的時間為t2＝eq\f(d,\f(v,\r(3)))＝eq\f(\r(3)d,v)；故回程與去程所用時間之比為t2∶t1＝2∶1，選項B正確。故選B。8．如圖所示，汽車用跨過定滑輪的輕繩提升物塊A。汽車勻速向右運(yùn)動，在物塊A到達(dá)滑輪之前，關(guān)于物塊A，下列說法正確的是()A．將豎直向上做勻速運(yùn)動B．將處于超重狀態(tài)C．將處于失重狀態(tài)D．將豎直向上先加速后減速解析：設(shè)汽車向右運(yùn)動的速度為v，繩子與水平方向的夾角為α，物塊上升的速度為v′，則vcosα＝v′，汽車勻速向右運(yùn)動，α減小，v′增大，物塊向上加速運(yùn)動，A、D錯誤；物塊加速度向上，處于超重狀態(tài)，B正確，C錯誤。故選B。9.如圖所示，懸線一端固定在天花板上的O點，另一端穿過一張CD光盤的中央小孔后拴著一個橡膠球，橡膠球靜止時，豎直懸線剛好挨著水平桌面的邊沿。現(xiàn)將CD光盤按在桌面上，并沿桌面邊緣以速度v勻速移動，移動過程中，CD光盤中央小孔始終緊挨桌面邊線，當(dāng)懸線與豎直方向的夾角為θ時，小球上升的速度大小為()A．vsinθ B．vcosθC．vtanθ D．eq\f(v,tanθ)解析：由題意可知，懸線與光盤交點參與兩個運(yùn)動，一是沿著懸線方向的運(yùn)動，二是垂直懸線方向的運(yùn)動，則合運(yùn)動的速度大小為v，由數(shù)學(xué)三角函數(shù)關(guān)系，則有v線＝vsinθ；而懸線速度的大小，即為小球上升的速度大小，故A正確。故選A。10．如圖所示，開始時A、B間的細(xì)繩呈水平狀態(tài)，現(xiàn)由計算機(jī)控制物體A的運(yùn)動，使其恰好以速度v沿豎直桿勻速下滑，經(jīng)細(xì)繩通過定滑輪拉動物體B在水平面上運(yùn)動，則下列v－t圖像中，最接近物體B運(yùn)動情況的是()解析：將與物體A相連的繩端速度v分解為沿繩伸長方向的速度v1和垂直于繩方向的速度v2，則物體B的速度vB＝v1＝vsinθ，在t＝0時刻θ＝0°，vB＝0，C項錯誤；之后隨θ增大，sinθ增大，B的速度增大，但開始時θ變化快，速度增加得快，圖線的斜率大，隨θ增大，速度增加變慢，若繩和桿足夠長，則物體B的速度趨近于A的速度，只有A項正確。故選A。11.(多選)如圖所示，有一個沿水平方向做勻速直線運(yùn)動的半徑為R的半圓柱體，半圓柱面上擱著一個只能沿豎直方向運(yùn)動的豎直桿，在豎直桿未達(dá)到半圓柱體的最高點之前()A．半圓柱體向右勻速運(yùn)動時，豎直桿向上做勻減速直線運(yùn)動B．半圓柱體向右勻速運(yùn)動時，豎直桿向上做減速直線運(yùn)動