江苏省2023年高考物理二模试题知识点分类训练：力学选择题

江苏省2023年高考物理二模试题知识点分类训练：力学选择题

一、单选题

1．（2023·江苏南通·统考二模）人造卫星发射场一般选择靠近赤道的地方，这是由于该处（　　）

A．自转线速度大 B．自转角速度小

C．向心加速度小 D．重力加速度大

2．（2023·江苏南通·统考二模）如图甲，两列沿相反方向传播的横波，形状是半个波长的正弦曲线，上下对称，其振幅和波长都相等。它们在相遇的某一时刻会出现两列波“消失”的现象，如图乙。则（　　）

A．此时质点a向右运动 B．此时质点b向下运动

C．此后质点a、b振动速度相同 D．此后质点a、b振动时间相同

3．（2023·江苏南京·统考二模）如图甲所示，笔记本电脑支架一般有多个卡位用来调节角度，某人将电脑放在该支架上，由卡位4缓慢调至卡位1（如图乙），电脑与支架始终处于相对静止状态，则（　　）

A．电脑受到的支持力变大

B．电脑受到的摩擦力变大

C．支架对电脑的作用力减小

D．电脑受到的支持力与摩擦力两力大小之和等于其重力大小

4．（2023·江苏南京·统考二模）将一个小球从地球竖直上抛，过程中小球受到的阻力与速率成正比，设向上为正方向，小球的速率、位移、动能和机械能分别为、、和，以地面为零势能面，则下列描述小球运动过程的图像可能正确的是（　　）

A． B．

C． D．

5．（2023·江苏南京·统考二模）2023年1月21日，神舟十五号3名航天员在400km高的空间站向祖国人民送上新春祝福，空间站的运行轨道可近似看作圆形轨道I，设地球表面重力加速度为g，地球半径为R，椭圆轨道II为载人飞船运行轨道，两轨道相切与A点，下列说法正确的是（　　）

A．在A点时神舟十五号经过点火加速才能从轨道I进入轨道II

B．飞船在A点的加速度小于空间站在A点的加速度

C．空间站在轨道I上的速度小于

D．轨道I上的神舟十五号飞船想与前方的空间站对接，只需要沿运动方向加速即可

6．（2023·江苏·统考二模）如图，弹性绳一端系于A点，绕过固定在B处的光滑小滑轮，另一端与套在粗糙竖直固定杆M处的小球相连，此时ABM在同一水平线上，弹性绳原长恰好等于AB间距。小球从M点由静止释放，弹性绳始终遵循胡克定律，则（　　）

A．小球下滑过程中受到的摩擦力大小在不断增加

B．小球下滑过程中受到的摩擦力大小在不断减小

C．重力的功率在不断增加

D．小球做变速运动

7．（2023·江苏·统考二模）关于人造卫星的发射和运行，下列说法中不正确的是（　　）

A．发射人造地球卫星时，发射场一般选择在尽可能靠近赤道的地方，是利用了赤道处自转的线速度最大的特点

B．空间站绕地球运行时，宇航员在空间站外面检修时若手中的工具不小心掉落，工具不会落向地面

C．人造地球卫星运行时，根据向心力公式F＝m，如果人造地球卫星的质量不变，当轨道半径增大到2倍时，人造地球卫星需要的向心力减小为原来的

D．人造地球卫星运行时，根据卫星的向心力是地球对它的引力，由公式F=G推断，当轨道半径增大到2倍时，人造地球卫星需要的向心力减小为原来的

8．（2023·江苏南京·统考二模）一列波长大于1m的横波沿x轴负方向传播，处在的质点A和的质点B各自的振动图像如图所示，由此可知（　　）

A．波长等于两米

B．波速为1m/s

C．3s末质点B的振动方向为y轴负方向

D．2s末至3s末A、B两质点振动的平均速度相同

9．（2023·江苏·统考二模）2022年11月1日4时27分，空间站梦天实验舱在发射入轨后，成功对接于天和核心舱前向端口。梦天实验舱，又称为梦天舱，是中国空间站“天宫”的重要组成部分。对接变轨过程简化为如图所示，MN是椭圆轨道Ⅱ的长轴。梦天实验舱从圆轨道Ⅰ先变轨到椭圆轨道Ⅱ，再变轨到圆轨道Ⅲ，并在圆轨道Ⅲ上与运行的天和核心舱实施对接。下列说法正确的是（　　）

A．梦天实验舱在变轨过程中机械能不变

B．可让梦天实验舱先进入圆轨道Ⅲ，然后加速追赶天和核心舱实现对接

C．无论在轨道Ⅱ还是轨道Ⅲ，梦天实验舱在N点的加速度都相同

D．梦天实验舱在椭圆轨道Ⅱ上运行的周期与天和核心舱的运行周期相等

10．（2023·江苏·统考二模）题图为某水上乐园设计的水滑梯结构简图。倾斜滑道与滑板间动摩擦因数为μ，水平滑道与滑板间动摩擦因数为2μ，两滑道平滑连接。若倾斜滑道高度h一定，要确保游客能从倾斜滑道上由静止滑下，并能滑出水平滑道，不计空气阻力，游客（含滑板）可视为质点，下列设计符合要求的是（　　）

A．， B．，

C．， D．，

11．（2023·江苏南京·统考二模）如图所示，倾角为的足够长斜面，现从斜面上O点与斜面成角（），以速度、分别抛出小球P、Q，小球P、Q刚要落在斜面上A、B两点时的速度分别、，设O、A间的距离为，O、B间的距离为，不计空气阻力，当取不同值时下列说法正确的是（　　）

A．一定等于

B．方向与斜面的夹角一定小于方向与斜面的夹角

C．P、Q在空中飞行的时间可能相等

D．可能大于

12．（2023·江苏南通·统考二模）如图所示，小球穿过粗糙的竖直杆，轻质弹性绳的左端与小球相连，右端固定在墙上N点，弹性绳跨过M处的光滑小滑轮，O为竖直杆上的一点，O、M、N在同一水平线上，弹性绳的自然长度和MN间距离相同。小球从O点静止释放，到达最低点P后又继续向上运动，Q为OP中点。绳中弹力始终遵从胡克定律，最大静摩擦力等于滑动摩擦力。则小球（　　）

A．从O运动至P的过程中，受到摩擦力变大

B．第一次运动至Q点时，速度最大

C．从P点返回的过程中，速度最大的位置在Q点上方

D．最终可以停在Q点上方的某一位置

13．（2023·江苏·统考二模）如图所示，在一个开阔、表面平坦的倾斜雪坡上，一个小孩靠推一棵树获得大小为v0的水平初速度，雪坡与小孩之间的动摩擦因数为µ，不计空气阻力，不考虑摩擦力随速度大小的变化，设雪坡足够大，则经过足够长时间，小孩（　　）

A．可能一直做曲线运动

B．可能与初速度方向保持小于90°的角度做加速直线运动

C．若匀速运动，最终速度的表达式里一定包含µ

D．若没有停下则最终速度方向一定与初速度垂直

二、多选题

14．（2023·江苏·统考二模）如图甲，两列沿相反方向传播的横波，形状相当于正弦曲线的一半，上下对称，其波速大小均为v，振幅均为A，波长均为。它们在相遇的某一时刻会出现两列波“消失”的现象，如图乙所示，其中a、b为此时相遇区域的左右端点，O为ab的中点，c为aO的中点。下列说法错误的是（　　）

A．此时a质点具有向上的速度

B．两列波相遇过程中质点O始终静止

C．两列波相遇过程中质点c的总路程是

D．在整个过程中质点c有时间速度向下

参考答案：

1．A

【详解】根据

可知，地球自转时，赤道处的轨道半径最大，所以该处的自转线速度大，有利于人造卫星的发射。

故选A。

2．D

【详解】AB．由图看出，两列波的波峰与波谷叠加，振动减弱，两波的振幅相等，所以如图（乙）所示的时刻两列波“消失”；根据波形平移法判断可知，向右传播的波单独引起a质点的振动方向向下，b质点的振动方向向上，向左传播的波单独引起a质点的振动方向向下，b质点的振动方向向上，根据叠加原理可知，此时a质点的振动方向是向下，b质点的振动方向是向上，故AB错误；

C．根据以上分析可知，a、b振动速度大小相同，方向不同，故C错误；

D．因为两列波的波长相等，波速相同，根据

可知周期相等，所以此后质点a、b振动时间相同，故D正确。

故选D。

3．A

【详解】AB．根据题意，对电脑受力分析，如图所示

电脑始终处于静止状态，故电脑受力平衡。由平衡条件可得，电脑受到的支持力大小为

电脑受到的摩擦力大小

由原卡位1调至卡位4，减小，故增大，减小，故B错误，A正确；

C．散热底座对电脑的作用力的合力，即电脑受到的支持力与摩擦力两力的合力，大小等于电脑的重力，方向竖直向上，始终不变，故C正确；

B．电脑受到的支持力与摩擦力两力大小之和大于其重力大小，故D错误。

故选A。

4．C

【详解】A.小球在上升过程中，由牛顿第二定律得

逐渐减小，则减小，下降过程中有

越来越大，故加速度继续减小，图像趋势正确，但速度为零时，斜率不为零，且加速度为，图像应为平滑曲线，故A错误；

B．图斜率为

在上升过程中斜率变大，下降过程中斜率变小，故B错误；

C．图像斜率为合外力，向上运动过程

变小，向下运动过程中

继续变小，故C正确；

D、向上运动过程比向下过程中任意一个位置，摩擦力要更大，故向上过程中摩擦力做功更多一点，机械能损失要更多一点，故D错误。

故选C。

5．C

【详解】A．载人飞船若要从轨道I进入轨道II，做近心运动，需要在A点减速，故A错误；

B．载人飞船在轨道I上通过A点时受到的万有引力等于在轨道II上运行时通过A时点万有引力，由牛顿第二定律可知，它们的加速度相等，故B错误；

C．根据万有引力提供向心力有

万有引力等于重力有

可知，是围绕地球做圆周运动的最大速度，则空间站在轨道I上的速度小于，故C正确；

D．轨道I上的神舟十五号飞船想与前方的空间站对接，需要加速，而加速后轨道半径会变大，则需要在低轨道上加速才能完成与空间站对接，故D错误。

故选C。

6．D

【详解】AB．设小球质量为m，球与杆间的动摩擦因数μ，向下运动到某位置Q时，如图所示

设，，小球在M点时弹性绳的弹力

F=kx0

在任意位置Q时，弹性绳的弹力为

F1=kx

设BQ与竖直方向的夹角为θ，弹力在水平方向的分量为

是恒量，小球受到的摩擦力

是恒量，故AB错误

D．小球在竖直方向上，根据牛顿第二定律，有

由上分析可知小球所受的摩擦力不变，小球所受重力不变，而弹力在竖直方向的分量不断增大，所以小球的加速不断在减小，如果杆足够长，加速度可能会减小到零，再反向增大，由此可知小球做变速运动，故D正确；

C．由上分析可知，小球在下滑过程中，可能一直做加速运动，也可能做先加速后减速运动，根据重力的功率

可知小球的瞬时功率可能一直增大，也可能先增大后减小，故C错误。

故选D。

7．C

【详解】A．发射人造地球卫星时，发射场一般选择在尽可能靠近赤道的地方，是利用了赤道处自转的线速度最大的特点，故A正确；

B．空间站绕地球运行时，宇航员在空间站外面检修时若手中的工具不小心掉落，工具由于处于完全失重状态不会落向地面，故B正确；

CD．人造地球卫星运行时，如果人造地球卫星的质量不变，当轨道半径增大到2倍时，根据可知人造地球卫星需要的向心力减小为原来的，故C错误，D正确。

本题选错误的，故选C。

8．B

【详解】AB．因为该波沿x轴负方向传播，所以A与B相隔个周期，间距为1m，故波速为1m/s，由振动图像可知周期T=4s，可得波长为4m，故A错误，B正确；

C．由图像可知3s末A、B两质点的位移分别为，，所以3s末质点B的振动方向为y轴正方向，故C错误；

D．由图可知2~3s末,质点A从平衡位置运动到波谷，质点B从波谷运动到平衡位置，两质点的平均速度大小相等但是方向不同，故D错误。

故选B。

9．C

【详解】A．梦天实验舱在变轨过程中都需要加速度做离心运动，有外力对其做正功，机械能变大，故A错误；

B．如果梦天实验舱先进入圆轨道Ⅲ后再加速，梦天实验舱会飞到更高的轨道，无法与和核心舱实现对接，故B错误；

C．无论在轨道Ⅱ还是轨道Ⅲ，梦天实验舱在N点所受的万有引力相等，根据牛顿第二定律可知梦天实验舱在N点的加速度都相同，故C正确；

D．由图可知椭圆轨道Ⅱ的半长轴小于圆轨道Ⅲ的轨道半径，根据开普勒第三定律可知梦天实验舱在椭圆轨道Ⅱ上运行的周期小于天和核心舱的运行周期，故D错误。

故选C。

10．C

【详解】A．要从倾斜滑道滑下，要求

即

即

A错误；

BCD．要从水平滑道滑出，要求

即

带入B、C、D中的数据可知C正确，BD错误。

故选C。

11．A

【详解】将初速度分解在垂直斜面反向和平行斜面方向，垂直斜面方向

平行斜面方向

垂直斜面的加速度

平行斜面的加速度

C．在空中飞行的时间

所以P、Q在空中飞行的时间之比为，故C错误；

D．小球的位移

结合

可得

故D错误；

B．速度与斜面的夹角的正切值

结合

可知方向与斜面的夹角一定等于方向与斜面的夹角，故B错误；

A．结合B选项分析，速度方向相同，垂直斜面和平行斜面的速度之比均为，根据速度的合成可知一定等于，故A正确。

故选A。

12．B

【详解】A．设弹性绳与竖直方向的夹角为，弹性绳的弹力为（为弹性绳与滑轮所在M点及杆上O点构成的直角三角形的斜边长），当小球从O点沿着杆下降的过程中，对小球做受力分析可得受力分析如下图所示

弹性绳的弹力在水平方向的分力大小为

由几何关系可知

始终等于的长度，因此可知弹性绳的弹力在水平方向的分力大小始终不变，而

，

可知小球在竖直杆上滑动的过程中摩擦力始终不变，故A错误；

B．对小球在O点向P点运动的过程中竖直方向上受力分析可得

其中始终等于小球从O点下落的距离设为，则有

重力和摩擦力为恒力，以上等式关系可类比弹簧振子在最大位移处竖直向下做简谐振动时合力的变化，而Q为OP的中点，则可知小球第一次运动至Q点时速度最大，故B正确；

C．从P点返回的过程中，摩擦力向下，竖直方向有

类比小球第一次下降的过程，若合力不变，则小球仍然在上升至Q点时速度达到最大，但实际上在小球第一次从最低点P上升的过程中，竖直向下的力增大了，则小球需要克服阻碍其运动的力而做的功增加了，因此从能量的角度考虑，小球从P点返回的过程中，速度最大的位置一定在Q点的下方，故C错误；

D．由以上分析可知，小球每次下降后再上升的过程中其平衡位置都在下降，由此可知，当小球最终停止时一定停在Q点下方的某一位置处，故D错误。

故选B。

13．D

【详解】ABD．小孩所受的摩擦力方向与速度方向相反，将小孩的速度和所受的摩擦力都沿着水平方向和斜面向下（或向上）方向做正交分解，则小孩在水平方向上做减速运动；如果小孩所受的重力沿斜面的分力大于等于摩擦力，则当水平分速度减小到零时，小孩就只有沿着斜面向下的速度，即开始沿着斜面向下做匀速或加速直线运动，所以只要没有停下来，则不可能一直做曲线运动，其最终速度方向一定与初速度方向垂直，故AB错误、D正确；

C．若匀速运动，则μ=tanθ，即最终速度表达式里可以没有μ，故C错误

故选D。

14．ACD

【详解】A．根据波形平移法可知，在点，向右传播的波单独引起的振动方向向下，向左传播的波单独引起的振动方向向下，故此时a质点具有向下的速度，故A错误；

B．由图乙可知，O点为波峰与波谷叠加，为振动减弱点，所以两列波相遇过程中质点O始终静止，故B正确；

C．刚相遇时，c在平衡位置与波峰之间，之后向上运动；当右边的波到达c点时，c到达波峰；当左边的波离开c点时，c到达波谷；最后两列波离开O点，c尚未到达平衡位置。所以c的路程小于，故C错误；

D．当c从波峰到波谷时，左边的波向右运动了四分之一波长，所以其时间为

故D错误。

本题选错误的，故选ACD。