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2023届北京市高考物理模拟试题知识点分类训练：力学选择题4
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这是一份2023届北京市高考物理模拟试题知识点分类训练：力学选择题4，共32页。试卷主要包含了单选题，多选题等内容，欢迎下载使用。
2023届北京市高考物理模拟试题知识点分类训练：力学选择题4
一、单选题
1．（2023·北京·模拟预测）如图所示，质量为m的手机静置在支架斜面上，斜面与水平面的夹角为q，手机与接触面的动摩擦因数为μ，重力加速度为g。若手机始终静止在支架上，则下列说法正确的是（ ）
A．手机对支架的压力大小为mgcosq，方向垂直于斜面向上
B．手机受到的摩擦力大小为μmgcosq，方向沿斜面向上
C．若使q减小，支架对手机的作用力减小
D．若使q减小，支架对手机的作用力始终不变
2．（2023·北京·模拟预测）图甲是沿x轴正向传播的某简谐横波在某时刻的波形图。图乙是介质中质点P的振动图像。由此可知图甲可能是以下哪个时刻的波形图（ ）
A． B． C． D．
3．（2023·北京·模拟预测）如图，质量分别为、的小球a和b被两根长度不同的细线拴着，在同一水平面内分别以角速度、做匀速圆周运动，则下列等式一定成立的是（ ）
A． B． C． D．
4．（2023·北京·模拟预测）下图是某绳波形成过程的示意图。质点1在外力作用下沿竖直方向做简谐运动，带动质点2，3，4，…各个质点依次上下振动，把振动从绳的左端传到右端，相邻编号的质点间距离为2cm。已知t=0时，质点1开始向上运动；t=0.2s时，质点1到达上方最大位移处，质点5开始向上运动。则（ ）
A．这列波传播的速度大小为0.2m/s
B．t=1.0s时，振动刚好传到质点20
C．t=0.6s时，质点12正在向下运动
D．t=0.6s时，质点9处于上方最大位移处
5．（2023·北京·统考模拟预测）如图所示，自动称米机已在许多大粮店广泛使用，若单位时间从出口流出大米的质量为d，某时刻，盛米的容器中静止那部分大米质量为，还在下落的大米的质量为，落到已静止米堆上之前速度为v，之后静止，则下列说法正确的是（ ）
A．此时静止米堆受到的冲击力为
B．此时称米机读数为
C．由于米流落到容器中时对容器有向下的冲力，故买家不划算
D．当预定米的质量达到要求时，自动装置即刻切断米流，此刻有一些米仍在空中，这些米是多给买者的，故卖家不划算
6．（2023·北京·模拟预测）如图所示，一辆装满石块的货车在平直道路上行驶。货箱中石块B 的质量为m，重力加速度为g，在货车以加速度a加速运动位移x的过程中，下列说法正确的是（ ）
A．石块B所受合力大小为mg
B．石块B所受合力大小为ma
C．周围与石块B接触的物体对它的作用力的合力做功为mgx
D．周围与石块B接触的物体对它的作用力的合力做功为
7．（2023·北京·模拟预测）如图所示，虚线框内存在匀强磁场，磁场方向垂直纸面向里。a、b、c是三个质量和电荷量都相等的带电粒子，它们从PQ边上的中点沿垂直于磁场的方向射入磁场，图中画出了它们在磁场中的运动轨迹。若不计粒子所受重力，则（ ）
A．粒子a带负电，粒子b、c带正电 B．粒子c在磁场中运动的时间最长
C．粒子c在磁场中的加速度最大 D．粒子c在磁场中的动量最大
8．（2023·北京海淀·统考一模）利用引力常量G和下列某一组数据，不能计算出地球质量的是（ ）
A．地球的半径及重力加速度（不考虑地球自转）
B．人造卫星在地面附近绕地球做圆周运动的速度及周期
C．月球绕地球做圆周运动的周期及月球与地球间的距离
D．地球绕太阳做圆周运动的周期及地球与太阳间的距离
9．（2023·北京·模拟预测）如图甲所示，轻杆一端与一小球相连，另一端连在光滑固定轴上，可在竖直平面内自由转动。现使小球在竖直平面内他圆周运动，到达某一位置开始计时，取水平向右为正方向，小球的水平分速度v随时间t的变化关系如图乙所示。不计空气阻力。下列说法中正确的是（ ）
A．t1时刻小球通过最高点，图乙中S1和S2的面积相等
B．t2时刻小球通过最高点，图乙中S1和S2的面积不相等
C．t1时刻，杆中弹力一定最小
D．在小球做一次完整圆周动的过程中，杆中弹力不可能两次为零
10．（2023·北京·模拟预测）如图所示，质量为m的物块在倾角为的斜面上加速下滑，物块与斜面间的动摩擦因数为。下列说法正确的是（ ）
A．斜面对物块的支持力大小为 B．斜面对物块的摩擦力大小为
C．斜面对物块作用力的合力大小为 D．物块所受的合力大小为
11．（2023·北京·模拟预测）我国女子短道速滑队曾在世锦赛上实现女子3000m接力三连冠。观察发现，“接棒”的运动员甲提前站在“交棒”的运动员乙前面，并且开始向前滑行，待乙追上甲时，乙猛推甲一把，使甲获得更大的速度向前冲出。在乙推甲的过程中，忽略运动员与冰面之间在水平方向上的相互作用，则（ ）
A．甲对乙的冲量一定等于乙对甲的冲量
B．甲、乙的动量变化一定大小相等方向相反
C．甲的动能增加量一定等于乙的动能减少量
D．甲与乙的加速度大小相等方向相反
12．（2023·北京·模拟预测）一列沿x轴方向传播的简谐横波，波速为。M、P和Q是介质中三个质点，时刻波形如图所示，此时质点P沿y轴正方向运动。下列说法正确的是（ ）
A．波沿x轴正方向传播
B．波的周期为8s
C．经过2s质点M移动到处
D．质点P和Q的振动步调一致
13．（2023·北京·模拟预测）北京冬奥会于2022年2月4日开幕，在2月8日进行的自由式滑雪女子大跳台比赛中，选手谷爱凌获得了中国在该项目历史上第一块金牌。如图所示为“大跳台”赛道的示意图，由助滑道、起跳台、着陆坡、停止区组成。下列说法正确的是（ ）
A．助滑时运动员下蹲，同时双臂向后紧贴身体，以减小起跳时的速度
B．运动员在助滑道加速下滑时一直处于超重状态
C．运动员在着陆坡落地时，应该让滑雪板的前端先落地
D．着陆时运动员控制身体屈膝下蹲，可以减小平均冲击力
14．（2023·北京·模拟预测）2021年10月16日神舟十三号采用自主快速交会对接模式成功对接于天和核心舱径向端口，与此前已对接的天舟二号、天舟三号货运飞船一起构成四舱（船）组合体。若该组合体绕地球运行轨道近似为圆形，周期为92分钟左右。由此可以判断（ ）
A．该组合体比地球同步卫星运行线速度小
B．该组合体比地球同步卫星向心加速度大
C．该组合体比地球同步卫星运行角速度小
D．该组合体比地球同步卫星运行周期大
15．（2023·北京·模拟预测）如图所示，小球由静止从同一出发点到达相同的终点，发现小球从B轨道滑下用时最短，C轨道次之，A轨道最长，B轨道轨迹被称为最速降线，设计师在设计过山车时大多采用B轨道。若忽略各种阻力，下列说法正确的是（ ）
A．由机械能守恒，小球在三条轨道的终点处速度相同
B．三条轨道中小球沿B轨道滑下过程重力做功的平均功率最大
C．沿C轨道滑下轨道对小球的支持力做功最多
D．B轨道中小球运动的加速度始终大于A轨道中小球运动的加速度
16．（2023·北京·模拟预测）如图所示，一条轻绳跨过定滑轮，绳的两端各系一个小球a和b，用手托住球b，当绳刚好被拉紧时，球b离地面的高度为h，球a静止于地面。已知球a的质量为m，球b的质量为3m，重力加速度为g，定滑轮的质量及轮与轴间的摩擦均不计。若无初速度释放球b，则下列判断正确的是（ ）
A．在球b下落过程中，绳子的拉力大小为
B．在球b下落过程中，球b的机械能减小3mgh
C．在球b下落过程中，球a的机械能增加
D．在球b下落过程中，绳对球a拉力冲量大小为
17．（2023·北京·模拟预测）如图所示，某一斜面的顶端到正下方水平面O点的高度为h，斜面与水平面平滑连接。一小木块从斜面的顶端由静止开始滑下，滑到水平面上的A点停止。已知斜面倾角为，小木块质量为m，小木块与斜面、水平面间的动摩擦因数均为，A、O两点的距离为x。在小木块从斜面顶端滑到A点的过程中，下列说法正确的是（ ）
A．如果h和一定，越大，x越大 B．如果h和一定，越大，x越小
C．摩擦力对木块做功为 D．重力对木块做功为
18．（2023·北京·模拟预测）如图所示，若令x轴和y轴分别表示某个物理量，则图像可以反映某种情况下物理量之间的关系，图线上任一点的切线斜率、图线与x轴围成的面积有时也有相应的物理含义。A为图线上一点，过A点作图线的切线交y轴于M点，过A点作垂线交x轴于N点，切线AM的斜率记为k，图线与x轴围成的阴影面积记为S。下列说法正确的是（ ）
A．对于一段只含有电热元件的电路，若x轴表示电流I，y轴表示电压U，斜率k可以表示电热元件的电阻大小
B．对于某电容器的充电过程，若x轴表示电量q，y轴表示电容器两端电压U，斜率k可以表示电容器的电容大小
C．对于做匀变速曲线运动的物体，若x轴表示运动时间t，y轴表示物体所受合力F，面积S可以表示时间t内的合外力冲量大小
D．对于做圆周运动的物体，若x轴表示半径r，y轴表示角速度ω，面积S可以表示对应半径变化的线速度大小的变化
19．（2023·北京·模拟预测）如图所示，质量为m的等腰直角三角板abc，用轻绳一端系着三角板a点，另一端固定于天花板，在三角板的c点作用水平拉力F，当系统处于平衡状态时，细绳与竖直方向夹角为30°，重力加速度为g。则下列说法正确的是（ ）
A．轻绳拉力大小为
B．外力F大小为
C．若保持外力F的方向不变，使三角板绕O点逆时针缓慢转动，则轻绳的拉力先增大后减小
D．若保持细绳拉力方向不变，使外力F逆时针缓慢转动，则外力F先减小后增大
20．（2023·北京·统考模拟预测）跨过定滑轮的轻绳一端固定在吊板上，另一端拴在一个动滑轮的轴上，跨过动滑轮的轻绳一端固定在吊板上，另一端被吊板上的人拉住，如图所示。已知人的质量为，吊板的质量为，绳、定滑轮、动滑轮的质量以及滑轮的摩擦均可不计。重力加速度为。当人和板一起以加速度向上做加速运动时，人对绳的拉力和人对吊板的压力大小分别为（ ）
A．，
B．，
C．，
D．，
21．（2023·北京·模拟预测）2021年12月9日，中国空间站“天宫课堂”第一课开讲。空间站轨道可简化为高度约400km的圆轨道，认为空间站绕地球做匀速圆周运动。在400km的高空也有非常稀薄的空气，为了维持空间站长期在轨道上做圆周运动，需要连续补充能量。下列说法中正确的是（ ）
A．假设不补充能量，空间站将做离心运动
B．假设不补充能量，系统的机械能将减小
C．实际空间站的运行速度大于第一宇宙速度
D．实际空间站的运行速度大于第二宇宙速度
22．（2023·北京·统考模拟预测）某同学将手中的弹簧笔竖直向下按压在水平桌面上，如图所示，当他突然松手后弹簧笔将竖直向上弹起，其上升过程中的Ek-h图像如图所示，则下列判断正确的是（ ）
A．弹簧原长为h1
B．弹簧最大弹性势能大小为Ekm
C．O到h3之间弹簧的弹力先增加再减小
D．h1到h2之间弹簧笔的弹性势能和动能之和减小
23．（2023·北京·统考模拟预测）下落的雨滴由于受水平风力的影响往往会倾斜匀速下落，假设有一段和风向平行的公路，小明坐在顺风行驶的汽车里，他通过侧面车窗观察到雨滴形成的雨线大约偏向后方30°，如图1所示。小红坐在逆风行驶的汽车里（两车的速率相同），她通过侧面车窗观察到雨滴形成的雨线大约偏向后方60°，如图2所示。则车速与雨滴的水平速度之比约为（ ）
A．1:2 B．2:1 C．3:1 D．3:1
24．（2023·北京海淀·统考一模）如图所示，一颗人造卫星原来在椭圆轨道1绕地球E运行，在P点变轨后进入轨道2做匀速圆周运动，下列说法正确的是（ ）
A．不论在轨道1还是在轨道2运行，卫星在P点的速度都相同
B．不论在轨道1还是在轨道2运行，卫星在P点的加速度都相同
C．卫星在轨道1的任何位置都具有相同加速度
D．卫星在轨道2的任何位置都具有相同动量
25．（2023·北京·模拟预测）如图所示，光滑的水平面上，子弹以速度v0射入木块，最后留在木块中随木块一起匀速运动，子弹所受阻力恒定不变，下列说法正确的是（ ）
A．子弹和木块系统动量守恒，机械能守恒
B．子弹对木块所做的功小于子弹克服木块阻力所做的功
C．子弹减少的动能等于木块增加的动能
D．子弹速度的减少一定等于木块速度的增加
26．（2023·北京·模拟预测）如图所示，水平桌面上的轻质弹簧左端固定，右端与静止在O点的小物块接触而不连接，此时弹簧处于自然状态。现对小物块施加大小恒为F、方向水平向左的推力，当小物块向左运动到A点时撤去该推力，小物块继续向左运动，然后向右运动，最终停在B点。已知：小物块质量为m，与地面间的动摩擦因数为μ，OA距离为l1，OB距离为l2，重力加速度为g，弹簧未超出弹性限度。下列表述不正确的是（ ）
A．在推力作用的过程中，小物块的加速度可能一直变小
B．在推力作用的过程中，小物块的速度可能先变大后变小
C．在物块运动的整个过程中，弹性势能的最大值为
D．在物块运动的整个过程中，小物块克服摩擦力做的功为μmg（2l1+l2）
27．（2023·北京·模拟预测）根据生活经验可知，处于自然状态的水都是往低处流的，当水不再流动时，水面应该处于同一高度．将一桶水绕竖直固定中心轴以恒定的角速度转动，稳定时水面呈凹状，如图所示．这一现象可解释为，以桶为参考系，其中的水除受重力外，还受到一个与转轴垂直的“力”，其方向背离转轴，大小与到轴的垂直距离成正比．水面上的一个小水滴在该力作用下也具有一个对应的“势能”，在重力和该力的共同作用下，水面上相同质量的小水滴最终将具有相同的势能．根据以上信息，下列说法正确的是（ ）
A．该“力”对水面上小水滴做功与路径有关
B．小水滴沿水面向上移动时该“势能”增加
C．水面上的小水滴受到重力和该“力”的合力一定与水滴所在水面垂直
D．小水滴沿水面向上移动时重力势能的增加量大于该“势能”的减少量
28．（2023·北京·模拟预测）航天员王亚平在运行中的“天宫一号”内做了如图所示实验：长为L的细线一端固定，另端系一小球，在最低点给小球一个初速度，小球能在竖直平面内绕定点做匀速圆周运动若将此装置带回地球，仍在最低点给小球相同初速度，则在竖直平面内关于小球的运动情况说法正确的是（ ）
A．小球不可能做匀速圆周运动
B．小球一定能做完整的圆周运动
C．细绳L足够长小球才可能做完整的圆周运动
D．小球通过最高点的速度不一定要大于等于
29．（2023·北京石景山·统考一模）甲、乙两质点以相同的初速度从同一地点沿同一方向同时开始做直线运动，以初速度方向为正方向，其加速度随时间变化的a–t图象如图所示．关于甲、乙在0~t0时间内的运动情况，下列说法正确的是
A．0~t0时间内，甲做减速运动，乙做加速运动
B．0~t0时间内，甲和乙的平均速度相等
C．在t0时刻，甲的速度比乙的速度小
D．在t0时刻，甲和乙之间的间距最大
30．（2023·北京海淀·统考一模）一简谐机械波沿x轴正方向传播，周期为T，波长为．若在x=0处质点的振动图象如图所示，则该波在t=T/2时刻的波形曲线为（ ）
A．
B．
C．
D．
二、多选题
31．（2023·北京·模拟预测）A、B两个物块在光滑的水平地面上发生正碰，碰撞时间极短，两物块运动的图像如图所示，则下列判断正确的是（ ）
A．碰撞后A、B两个物块运动方向相同
B．碰撞前、后A物块的速度大小之比为5：3
C．A、B的质量之比m1：m2=2：3
D．此碰撞为弹性碰撞
32．（2023·北京·统考模拟预测）如图所示，某均匀介质中有两列简谐横波A和B同时沿x轴正方向传播，在t＝0时刻两列波的波谷正好在x＝0处重合，则下列说法正确的是（ ）
A．A、B的周期之比为5：3
B．两列波的传播速度相同
C．t＝0时刻x＝0处质点的振动位移为40cm
D．x＝0处质点的振动始终加强
E．t＝0时刻x轴正半轴上到原点最近的另一波谷重合处的横坐标为x＝15m
33．（2023·北京·统考模拟预测）A、B两颗卫星在同一平面内沿同一方向绕地球做匀速圆周运动，它们之间的距离随时间变化的关系如图所示，不考虑A、B之间的万有引力，已知地球的半径为，万有引力常量为，卫星A的线速度大于卫星B的线速度，则以下说法正确的是（ ）
A．卫星A的发射速度可能大于第二宇宙速度
B．地球的第一宇宙速度为
C．地球的密度为
D．卫星A的加速度大小为
34．（2023·北京·统考模拟预测）在均匀介质中，各质点的平衡位置在同一直线上，相邻两质点的距离均为s，如图甲所示，振动从质点1开始向右传播，质点1开始运动时的速度方向向上，经过时间t，前13个质点第一次形成如图乙所示的波形，关于这列波的周期和波速下列说法正确的是（ ）
A．这列波的周期为 B．这列波的周期为
C．这列波的传播速度 D．这列波的传播速度
参考答案：
1．D
【详解】A．手机对支架的压力大小为mgcosq，方向垂直于斜面向下，选项A错误；
B．手机受到的摩擦力为静摩擦力，大小等于mgsinq，方向沿斜面向上，选项B错误；
CD．支架对手机的作用力与手机的重力等大反向，则若使q减小，支架对手机的作用力不变，选项C错误，D正确。
故选D。
2．D
【详解】从图乙中可以看出，P点t=0时刻是从平衡位置开始向下振动的，而在：时，在波谷处，时刻是从平衡位置向上振动的。t=0.3s时，在波峰处，t=0.4s时在平衡位置向下振动。结合图甲知道，波向右传播，P点正从平衡位置向下振动。所以甲图可能是P点时刻的波形图。
故选D。
3．D
【详解】设细线与竖直方向的夹角为θ，悬点到圆心的距离为h，绳长为，对其中一个小球受力分析，则有
解得
可知对两个小球，g和h相等，则
由上可知，质量约去了，故质量关系无法求出，故选D。
4．D
【详解】A．由题意得，波长和周期分别为
，
波速为
A错误；
B．t=1.0s时，传播距离为
相邻编号的质点间距离为2cm，振动刚好传到质点21，B错误；
C．振动传播到质点12的时间为
t=0.6s时，质点12振动了0.05s，小于四分之一周期，则质点12正在向上运动，C错误；
D．振动传播到质点9的时间为
t=0.6s时，质点9振动了0.2s，等于四分之一周期，说明此时质点9处于上方最大位移处，D正确。
故选D。
5．A
【详解】A．在极短的时间内落到已静止的米堆上的米的质量为
设静止的米堆对质量为的米的作用力大小为F，根据动量定理有
解得
因为，所以
根据牛顿第三定律可知此时静止米堆受到的冲击力为，故A正确；
B．此时称米机的读数为
故B错误；
CD．切断米流后，空中的米全部落到静止的米堆上所用时间为
解得
结合B项分析可知
所以不存在买家或卖家不划算的问题，故CD错误。
故选A。
6．B
【详解】AB．在货车以加速度a沿直线加速运动时，对石块B，由牛顿第二定律可知，石块B所受合力大小为
F合=ma
A错误，B正确；
CD．由题意可知，对石块B受力分析，受重力mg、周围与石块B接触的物体对它的作用力的合力F，如图所示，则有
设周围与石块B接触的物体对它的作用力的合力F与水平方向的夹角为θ，周围与石块B接触的物体对它的作用力的合力做功为
W=Fxcosθ=max
CD错误。
故选B。
7．B
【详解】A．根据左手定则可知，粒子a带正电，粒子b、c带负电，故A错误；
B．带电粒子在磁场中做匀速圆周运动，洛伦兹力提供向心力，根据牛顿第二定律有
且
解得
三个带电粒子的质量和电荷量都相等，故三个粒子在同一磁场中运动的周期相等，粒子c的轨迹对应的圆心角最大，所以粒子c在磁场中运动的时间最长，故B正确；
C．根据牛顿第二定律有
解得
粒子c的轨迹半径最小，速度最小，所以粒子c的加速度最小，故C错误；
D．根据可知，粒子c的动量最小，故D错误。
故选B。
8．D
【详解】A．根据万有引力等于重力
解得
可知利用引力常量G和地球的半径及重力加速度可以计算出地球的质量，A不符合题意；
B．已知人造卫星做圆周运动的速度和周期，根据
可计算出卫星的轨道半径
万有引力提供向心力有
可求出地球质量
利用引力常量G人造卫星在地面附近绕地球做圆周运动的速度及周期可以计算出地球的质量，B不符合题意；
C．已知月球绕地球运动的周期和半径，根据
得地球的质量为
利用引力常量G和月球绕地球做圆周运动的周期及月球与地球间的距离可以计算出地球的质量，C不符合题意。
D．已知地球绕太阳做圆周运动的周期及地球与太阳间的距离，根据
可计算出太阳的质量，但无法计算地球的质量，即利用引力常量G和地球绕太阳做圆周运动的周期及地球与太阳间的距离不能计算出地球的质量，D符合题意；
故选D。
9．A
【详解】AB．过最高点后，水平分速度要增大，经过四分之一圆周后，水平分速度为零，可知从最高点开始经过四分之一圆周，水平分速度先增大后减小，故通过题图可知，图像的t1是最高点，面积S1表示的是从最低点运动到水平直径最左端位置的过程中通过的水平位移，其大小等于轨道半径；S2表示的是从水平直径最左端位置运动到最高点的过程中通过的水平位移，其大小也等于轨道半径，A正确、B错误；
CD．若存在某点高于圆心，低于最高点，巧好重力的分力提供匀速圆周运动的向心力，则杆中的弹力为零，并存在关于过圆心竖直方向对称位置弹力也为零，故t1时刻，杆中弹力不一定最小；在小球做一次完整圆周动的过程中，杆中弹力可能两次为零，CD错误。
故选A。
10．B
【详解】A．对物块受力分析可知，沿垂直斜面方向根据平衡条件，可得支持力为
故A错误；
B．斜面对物块的摩擦力大小为
故B正确；
CD．因物块沿斜面加速下滑，根据牛顿第二定律得
可知
则斜面对物块的作用力为
故CD错误。
故选B。
11．B
【详解】A．甲、乙组成的系统动量守恒，甲对乙的冲量与乙对甲的冲量，大小相等，但是方向相反，A错误；
B．甲、乙组成的系统动量守恒，甲、乙的动量变化大小相等，方向相反，B正确；
C．在推动过程中，甲、乙之间的相互作用力等大反向，但无法确定对地位移的大小关系，因此无法判断做功的关系，即甲的动能增加量不一定等于乙的动能减少量，C错误；
D．甲、乙的质量关系未知，无法判断加速度的大小关系，D错误。
故选B。
12．A
【详解】A．根据题意，由同侧法可得，波沿x轴正方向传播，故A正确；
B．由图可知，该波的波长为，由公式可得，波的周期为
故B错误；
C．质点不随波的传播移动，故C错误；
D．由图可知，质点P和Q的距离为半个波长，则质点P和Q的振动步调相反，故D错误。
故选A。
13．D
【详解】A．助滑道上运动员下蹲，双臂向后紧贴身体，以减小起跳时的空气阻力，增加起跳速度，A错误；
B．运动员在助滑道上加速下滑时，运动员有竖直向下的分加速度，则运动员处于失重状态，B错误；
C．滑雪越过雪坡落地时，摩擦力是向后的，如果用前端落地，由于惯性容易发生摔倒的现象，故C错误；
D．着陆时运动员控制身体屈膝下蹲，延长落地时间，从而减小平均冲击力，D正确。
故选D。
14．B
【详解】根据
可得
同步卫星的周期为24h，则组合体的周期小于同步卫星的周期，可知组合体的轨道半径小于同步卫星的轨道半径；组合体比地球同步卫星运行线速度大；组合体比地球同步卫星向心加速度大；组合体比地球同步卫星运行角速度大；则ACD错误，B正确。
故选B。
15．B
【详解】A．由机械能守恒，小球在三条轨道的终点处速度大小相同，但方向不同，故A错误；
B．小球沿三条轨道下滑到底端时下降高度相同，所以重力做功相同，而小球沿B轨道滑下过程所用时间最短，所以重力做功的平均功率最大，故B正确；
C．小球无论沿哪条轨道下滑，支持力都始终与速度方向垂直，所以支持力做功均为零，故C错误；
D．沿轨道A下滑的小球加速度aA恒定。沿轨道B下滑的小球既具有切向加速度，也具有法向加速度。如图所示，虚线与轨道A平行且与轨道B相切于Q点，则小球从O到Q的运动过程中，其切向加速度始终大于aA，所以运动的合加速度大于aA。小球从Q到P的运动过程中，其切向加速度逐渐减小，且始终小于aA，根据数学知识可知，从Q到P，最速降线的曲率半径逐渐减小，而小球速度逐渐增大，所以法向加速度逐渐增大，在此过程中小球的合加速度不一定大于aA，故D错误。
故选B。
16．C
【详解】A．以a、b研究对象，根据牛顿第二定律
3mg - mg = 4ma
解得
对a球受力分析有
T - mg = ma
解得
A错误；
B．在球b下落过程中，球b的机械能减小量，即拉力做的功
B错误；
C．在球b下落过程中，球a的机械能的增加量，即拉力做的功
C正确；
D．在球b下落过程中，根据
解得
则在球b下落过程中，绳对球a拉力冲量大小为
D错误。
故选C。
17．D
【详解】AB．对小木块运动的整个过程，根据动能定理有
解得
所以x与θ无关，故AB错误；
CD．根据前面分析可知重力对木块做功为
摩擦力对木块做功为
故C错误，D正确。
故选D。
18．C
【详解】A．若x轴表示电子原件两端的电压U，y轴表示流过它的电流I，而
则图像切线的斜率不表示电阻大小，A错误；
B．根据电容的定义式
对于某电容器的充电过程，若x轴表示电量q，y轴表示电容器两端电压U，斜率k不可以表示电容器的电容大小，B错误；
C．对于做匀变速曲线运动的物体，若x轴表示运动时间t，y轴表示物体所受合力F，则合外力冲量为
I = FDt
根据微元法可知，面积S可以表示时间t内的合外力冲量大小，C正确；
D．对于做圆周运动的物体，若x轴表示半径r，y轴表示角速度ω，对应半径变化的线速度大小为
v = ωr
则面积S不可以表示对应半径变化的线速度大小的变化，D错误。
故选C。
19．D
【详解】AB．对三角板进行受力分析，受三力（重力mg、轻绳拉力T、外力F）而平衡，三角板处于平衡状态有
解得
选项AB错误；
C．三角板绕O点逆时针转动过程中，细绳与竖直方向的夹角（设为）增大，由平衡条件可知，轻绳拉力的大小
故T必增大，选项C错误；
D．若保持细绳拉力方向不变，由于三角板处于平衡状态，作出力的示意图如图所示
当外力F逆时针转动时，其大小先减小后增大，选项D正确。
故选D。
20．D
【详解】对人和吊板整体，根据牛顿第二定律有
解得
对人根据牛顿第二定律有
解得
根据牛顿第三定律得人对吊板的压力
故D正确，ABC错误。
故选D。
21．B
【详解】AB．在400km的高空也有非常稀薄的空气，空间站克服空气阻力做功，系统机械能减小，假设不补充能量，空间站的速度减小，则万有引力大于所需向心力，则空间站做近心运动，故A错误B正确；
CD．任何围绕地球做圆周运动的物体，运行速度都小于第一宇宙速度，故CD错误。
故选B。
22．D
【详解】ABC．弹簧笔竖直向上弹起过程，所受重力保持不变，弹簧弹力减小，当二力平衡时，加速度为零，速度达到最大，动能最大。此时弹簧还有一定的形变量，不是原长，所以弹簧最大弹性势能大于Ekm。故ABC错误；
D．运动过程中，对系统来说，只有重力和弹簧弹力做功，所以系统机械能守恒，h1到h2之间弹簧笔的弹性势能和动能之和减小，重力势能增加。故D正确。
故选D。
23．B
【详解】设车速为，风速为，雨滴的竖直速度为，根据题意可知，雨滴的水平速度也为，根据运动的合成与分解有
解得
故选B。
24．B
【详解】B．不论在轨道1还是在轨道2运行，卫星在P点所受万有引力相同，由牛顿第二定律可知，在P点的加速度都相同，B正确；
A．卫星从轨道1变到轨道2，要点火加速，故卫星在轨道1上P点的速度小于卫星在轨道2上P点的速度，A错误；
C．卫星在轨道1上不同位置所受万有引力不同，其加速度不相同，C错误；
D．卫星在轨道2上不同位置速度大小虽然相同，但是方向不同，所以动量不相同，D错误。
故选B。
25．B
【详解】A．水平面光滑，子弹击中木块过程系统所受合外力为零，系统动量守恒，因为存在阻力做功，产热，故机械能减小，故A错误；
B．子弹射入木块的过程中，子弹克服阻力做功等于产生的内能和木块的动能增量之和，子弹对木块所做的功等于木块动能增量，故子弹对木块所做的功小于子弹克服木块阻力所做的功，故B正确；
C．子弹克服阻力做功等于子弹减少的动能大于木块增加的动能，故C错误；
D．子弹速度的减少不一定等于木块速度的增加，因为质量关系不确定，故D错误。
故选B。
26．D
【详解】AB．推力作用的过程中，由于弹簧弹力N越来越大，小物块受到的合力可能一直水平向左，为，合力越来越小，加速度越来越小，一直加速；还可能小物块受到的合力先水平向左，为，做加速度越来越小的加速运动，然后受到的合力水平向右，为，做加速度越来越大的减速运动。故AB正确，不符合题意；
C．设弹性势能最大时小物块距离A点l，对压缩过程，由功能关系
从压缩量最大时到最终停下，由能量守恒
解得
故C正确，不符合题意；
D．在物块运动的整个过程中，小物块克服摩擦力做的功为，故D错误，符合题意。
故选D。
27．C
【详解】A．由于该力做功与重力做功类似，所以该“力“对水面上小水滴做功与路径无关，A错误；
B．由于该“力”与转轴垂直，所以小水滴沿水面向上移动时该力的方向与位移方向夹角小于，该力做正功，该“势能减小”，B错误；
C．以桶为参考系，小水滴处于平衡状态，小水滴受重力，与转轴垂直且背离转轴的力，水面的支持力，由于水面的支持力方向与水面垂直，所以水面上的小水滴受到重力和该“力”的合力一定与水滴所在水面垂直，C正确；
D．由能量守恒可知，小水滴具有的重力势能和该力对应的势能之和不变，小水滴沿水面向上移动时重力势能增加，该势能减小，所以小水滴沿水面向上移动时重力势能的增加量等于该“势能”的减少量，D错误。
故选C。
28．A
【分析】分析在太空中和地面上物体的受力情况，明确在太空中物体处于完全失重状态；而在地面上时物体受到重力的作用，在最高点时需要满足临界条件才能做完整的圆周运动；同时注意明确匀速圆周运运动的性质.
【详解】A、B、把此装置带回地球表面，在最低点给小球相同初速度，小球在运动过程中，只有重力做功，机械能守恒，则动能和重力势能相互转化，速度的大小发生改变，不可能做匀速圆周运动，故A正确，B错误；
C、D、若小球到达最高点的速度，则小球可以做完整的圆周运动，若小于此速度，则不能达到最高点，则不能做完整的圆周运动，故C错误，D错误.
故选A.
【点睛】本题主要考查了机械能守恒定律及绳﹣球模型到达最高点的条件，知道在运行的天宫一号内，物体都处于完全失重状态，给小球一个初速度，小球能做匀速圆周运动，而在地面上时需要考虑重力的作用.
29．D
【详解】0~t0时间内，甲做加速度减小的加速运动，乙做加速度增加的加速运动，选项A错误；两物体的初速度相同，由图像可知，速度的变化量相同，则在t0时刻两物体的速度相同，但是由于甲做加速度减小的加速运动，乙做加速度增加的加速运动，则甲的位移大于乙的位移，可知甲的平均速度大于乙，选项BC错误；在t0时刻，甲和乙速度相同，则甲乙之间的间距最大，选项D正确；故选D.
点睛：此题关键是先搞清a-t图像的物理意义，知道图像的“面积”等于速度的变化量；可借助于v-t图像进行分析.
30．A
【分析】由x=0点处质点的振动图象可知该质点的运动情况，得出时刻的运动性质即可得出符合题意的选项．
【详解】从振动图上可以看出x=0处的质点在t=时刻处于平衡位置，且正在向下振动，波沿x轴正向传播，根据走坡法，四个选项中只有A图符合要求，故A项正确．
【点睛】本题要求学生能正确的分析振动图象和波动图象；难点在于能否由波动图象中得出物体的运动方向．
31．CD
【详解】A．因为图像的斜率表示速度，且斜率的正负表示速度的方向，由图像可知，碰撞后A、B两个物块运动方向相反，故A错误；
B．由图像可得，碰撞前A物块的速度为
碰撞后A物块的速度为
所以碰撞前、后A物块的速度大小之比为5:1，故B错误；
C．同理可得，碰撞前、后B物块的速度分别为
设A、B的质量分别为，，则由动量守恒定律得
解得
m1：m2=2：3
故C正确；
D．因为碰撞前后机械能分别为
即碰撞前后系统机械能守恒，故此碰撞为弹性碰撞，故D正确。
故选CD。
32．BCE
【详解】AB．两列波在同一介质中传播，波速相同，由λ＝vT可知两列波的周期之比为TA∶TB＝λA∶λB＝3∶5，故A错误，B正确；
C．两列波叠加，t＝0时刻x＝0处质点的振动位移为两列波振幅之和，为40cm，故C正确；
D．因为两列波的频率不同，所以两列波的干涉图样不稳定，即x＝0处质点的振动并非始终加强，故D错误；
E．两列波长最简整数比为3：5，3和5的最小公倍数是15，所以t＝0时刻x轴正半轴到原点最近的另一波谷重合处的横坐标为x＝5λA＝15m，故E正确。
故选BCE。
33．BD
【详解】A．人造地球卫星绕地球转动的发射速度应大于等于第一宇宙速度，又小于第二宇宙速度，故卫星A的发射速度不可能大于第二宇宙速度，A错误；
B．设卫星的轨道半径为，卫星的轨道半径为，结合图像有
解得
，
设卫星绕地球做匀速圆周的周期为，则有
解得
设卫星绕地球做匀速圆周的周期为，则有
解得
由图像可知每经过，两卫星再一次相距最近，则有
联立解得
则地球质量为
设地球的第一宇宙速度为，则有
解得
B正确；
C．设地球密度为，则有
解得
C错误；
D．设卫星A的加速度大小为，则有
解得
D正确；
故选BD。
34．BD
【详解】AB．由波形图可知，经过时间t，波已经传到了第17个质点处，即传播了2个波长，则
t=2T
则
选项A错误，B正确；
CD．这列波的传播速度
选项C错误，D正确。
故选BD。
2023届北京市高考物理模拟试题知识点分类训练：力学选择题4
一、单选题
1．（2023·北京·模拟预测）如图所示，质量为m的手机静置在支架斜面上，斜面与水平面的夹角为q，手机与接触面的动摩擦因数为μ，重力加速度为g。若手机始终静止在支架上，则下列说法正确的是（ ）
A．手机对支架的压力大小为mgcosq，方向垂直于斜面向上
B．手机受到的摩擦力大小为μmgcosq，方向沿斜面向上
C．若使q减小，支架对手机的作用力减小
D．若使q减小，支架对手机的作用力始终不变
2．（2023·北京·模拟预测）图甲是沿x轴正向传播的某简谐横波在某时刻的波形图。图乙是介质中质点P的振动图像。由此可知图甲可能是以下哪个时刻的波形图（ ）
A． B． C． D．
3．（2023·北京·模拟预测）如图，质量分别为、的小球a和b被两根长度不同的细线拴着，在同一水平面内分别以角速度、做匀速圆周运动，则下列等式一定成立的是（ ）
A． B． C． D．
4．（2023·北京·模拟预测）下图是某绳波形成过程的示意图。质点1在外力作用下沿竖直方向做简谐运动，带动质点2，3，4，…各个质点依次上下振动，把振动从绳的左端传到右端，相邻编号的质点间距离为2cm。已知t=0时，质点1开始向上运动；t=0.2s时，质点1到达上方最大位移处，质点5开始向上运动。则（ ）
A．这列波传播的速度大小为0.2m/s
B．t=1.0s时，振动刚好传到质点20
C．t=0.6s时，质点12正在向下运动
D．t=0.6s时，质点9处于上方最大位移处
5．（2023·北京·统考模拟预测）如图所示，自动称米机已在许多大粮店广泛使用，若单位时间从出口流出大米的质量为d，某时刻，盛米的容器中静止那部分大米质量为，还在下落的大米的质量为，落到已静止米堆上之前速度为v，之后静止，则下列说法正确的是（ ）
A．此时静止米堆受到的冲击力为
B．此时称米机读数为
C．由于米流落到容器中时对容器有向下的冲力，故买家不划算
D．当预定米的质量达到要求时，自动装置即刻切断米流，此刻有一些米仍在空中，这些米是多给买者的，故卖家不划算
6．（2023·北京·模拟预测）如图所示，一辆装满石块的货车在平直道路上行驶。货箱中石块B 的质量为m，重力加速度为g，在货车以加速度a加速运动位移x的过程中，下列说法正确的是（ ）
A．石块B所受合力大小为mg
B．石块B所受合力大小为ma
C．周围与石块B接触的物体对它的作用力的合力做功为mgx
D．周围与石块B接触的物体对它的作用力的合力做功为
7．（2023·北京·模拟预测）如图所示，虚线框内存在匀强磁场，磁场方向垂直纸面向里。a、b、c是三个质量和电荷量都相等的带电粒子，它们从PQ边上的中点沿垂直于磁场的方向射入磁场，图中画出了它们在磁场中的运动轨迹。若不计粒子所受重力，则（ ）
A．粒子a带负电，粒子b、c带正电 B．粒子c在磁场中运动的时间最长
C．粒子c在磁场中的加速度最大 D．粒子c在磁场中的动量最大
8．（2023·北京海淀·统考一模）利用引力常量G和下列某一组数据，不能计算出地球质量的是（ ）
A．地球的半径及重力加速度（不考虑地球自转）
B．人造卫星在地面附近绕地球做圆周运动的速度及周期
C．月球绕地球做圆周运动的周期及月球与地球间的距离
D．地球绕太阳做圆周运动的周期及地球与太阳间的距离
9．（2023·北京·模拟预测）如图甲所示，轻杆一端与一小球相连，另一端连在光滑固定轴上，可在竖直平面内自由转动。现使小球在竖直平面内他圆周运动，到达某一位置开始计时，取水平向右为正方向，小球的水平分速度v随时间t的变化关系如图乙所示。不计空气阻力。下列说法中正确的是（ ）
A．t1时刻小球通过最高点，图乙中S1和S2的面积相等
B．t2时刻小球通过最高点，图乙中S1和S2的面积不相等
C．t1时刻，杆中弹力一定最小
D．在小球做一次完整圆周动的过程中，杆中弹力不可能两次为零
10．（2023·北京·模拟预测）如图所示，质量为m的物块在倾角为的斜面上加速下滑，物块与斜面间的动摩擦因数为。下列说法正确的是（ ）
A．斜面对物块的支持力大小为 B．斜面对物块的摩擦力大小为
C．斜面对物块作用力的合力大小为 D．物块所受的合力大小为
11．（2023·北京·模拟预测）我国女子短道速滑队曾在世锦赛上实现女子3000m接力三连冠。观察发现，“接棒”的运动员甲提前站在“交棒”的运动员乙前面，并且开始向前滑行，待乙追上甲时，乙猛推甲一把，使甲获得更大的速度向前冲出。在乙推甲的过程中，忽略运动员与冰面之间在水平方向上的相互作用，则（ ）
A．甲对乙的冲量一定等于乙对甲的冲量
B．甲、乙的动量变化一定大小相等方向相反
C．甲的动能增加量一定等于乙的动能减少量
D．甲与乙的加速度大小相等方向相反
12．（2023·北京·模拟预测）一列沿x轴方向传播的简谐横波，波速为。M、P和Q是介质中三个质点，时刻波形如图所示，此时质点P沿y轴正方向运动。下列说法正确的是（ ）
A．波沿x轴正方向传播
B．波的周期为8s
C．经过2s质点M移动到处
D．质点P和Q的振动步调一致
13．（2023·北京·模拟预测）北京冬奥会于2022年2月4日开幕，在2月8日进行的自由式滑雪女子大跳台比赛中，选手谷爱凌获得了中国在该项目历史上第一块金牌。如图所示为“大跳台”赛道的示意图，由助滑道、起跳台、着陆坡、停止区组成。下列说法正确的是（ ）
A．助滑时运动员下蹲，同时双臂向后紧贴身体，以减小起跳时的速度
B．运动员在助滑道加速下滑时一直处于超重状态
C．运动员在着陆坡落地时，应该让滑雪板的前端先落地
D．着陆时运动员控制身体屈膝下蹲，可以减小平均冲击力
14．（2023·北京·模拟预测）2021年10月16日神舟十三号采用自主快速交会对接模式成功对接于天和核心舱径向端口，与此前已对接的天舟二号、天舟三号货运飞船一起构成四舱（船）组合体。若该组合体绕地球运行轨道近似为圆形，周期为92分钟左右。由此可以判断（ ）
A．该组合体比地球同步卫星运行线速度小
B．该组合体比地球同步卫星向心加速度大
C．该组合体比地球同步卫星运行角速度小
D．该组合体比地球同步卫星运行周期大
15．（2023·北京·模拟预测）如图所示，小球由静止从同一出发点到达相同的终点，发现小球从B轨道滑下用时最短，C轨道次之，A轨道最长，B轨道轨迹被称为最速降线，设计师在设计过山车时大多采用B轨道。若忽略各种阻力，下列说法正确的是（ ）
A．由机械能守恒，小球在三条轨道的终点处速度相同
B．三条轨道中小球沿B轨道滑下过程重力做功的平均功率最大
C．沿C轨道滑下轨道对小球的支持力做功最多
D．B轨道中小球运动的加速度始终大于A轨道中小球运动的加速度
16．（2023·北京·模拟预测）如图所示，一条轻绳跨过定滑轮，绳的两端各系一个小球a和b，用手托住球b，当绳刚好被拉紧时，球b离地面的高度为h，球a静止于地面。已知球a的质量为m，球b的质量为3m，重力加速度为g，定滑轮的质量及轮与轴间的摩擦均不计。若无初速度释放球b，则下列判断正确的是（ ）
A．在球b下落过程中，绳子的拉力大小为
B．在球b下落过程中，球b的机械能减小3mgh
C．在球b下落过程中，球a的机械能增加
D．在球b下落过程中，绳对球a拉力冲量大小为
17．（2023·北京·模拟预测）如图所示，某一斜面的顶端到正下方水平面O点的高度为h，斜面与水平面平滑连接。一小木块从斜面的顶端由静止开始滑下，滑到水平面上的A点停止。已知斜面倾角为，小木块质量为m，小木块与斜面、水平面间的动摩擦因数均为，A、O两点的距离为x。在小木块从斜面顶端滑到A点的过程中，下列说法正确的是（ ）
A．如果h和一定，越大，x越大 B．如果h和一定，越大，x越小
C．摩擦力对木块做功为 D．重力对木块做功为
18．（2023·北京·模拟预测）如图所示，若令x轴和y轴分别表示某个物理量，则图像可以反映某种情况下物理量之间的关系，图线上任一点的切线斜率、图线与x轴围成的面积有时也有相应的物理含义。A为图线上一点，过A点作图线的切线交y轴于M点，过A点作垂线交x轴于N点，切线AM的斜率记为k，图线与x轴围成的阴影面积记为S。下列说法正确的是（ ）
A．对于一段只含有电热元件的电路，若x轴表示电流I，y轴表示电压U，斜率k可以表示电热元件的电阻大小
B．对于某电容器的充电过程，若x轴表示电量q，y轴表示电容器两端电压U，斜率k可以表示电容器的电容大小
C．对于做匀变速曲线运动的物体，若x轴表示运动时间t，y轴表示物体所受合力F，面积S可以表示时间t内的合外力冲量大小
D．对于做圆周运动的物体，若x轴表示半径r，y轴表示角速度ω，面积S可以表示对应半径变化的线速度大小的变化
19．（2023·北京·模拟预测）如图所示，质量为m的等腰直角三角板abc，用轻绳一端系着三角板a点，另一端固定于天花板，在三角板的c点作用水平拉力F，当系统处于平衡状态时，细绳与竖直方向夹角为30°，重力加速度为g。则下列说法正确的是（ ）
A．轻绳拉力大小为
B．外力F大小为
C．若保持外力F的方向不变，使三角板绕O点逆时针缓慢转动，则轻绳的拉力先增大后减小
D．若保持细绳拉力方向不变，使外力F逆时针缓慢转动，则外力F先减小后增大
20．（2023·北京·统考模拟预测）跨过定滑轮的轻绳一端固定在吊板上，另一端拴在一个动滑轮的轴上，跨过动滑轮的轻绳一端固定在吊板上，另一端被吊板上的人拉住，如图所示。已知人的质量为，吊板的质量为，绳、定滑轮、动滑轮的质量以及滑轮的摩擦均可不计。重力加速度为。当人和板一起以加速度向上做加速运动时，人对绳的拉力和人对吊板的压力大小分别为（ ）
A．，
B．，
C．，
D．，
21．（2023·北京·模拟预测）2021年12月9日，中国空间站“天宫课堂”第一课开讲。空间站轨道可简化为高度约400km的圆轨道，认为空间站绕地球做匀速圆周运动。在400km的高空也有非常稀薄的空气，为了维持空间站长期在轨道上做圆周运动，需要连续补充能量。下列说法中正确的是（ ）
A．假设不补充能量，空间站将做离心运动
B．假设不补充能量，系统的机械能将减小
C．实际空间站的运行速度大于第一宇宙速度
D．实际空间站的运行速度大于第二宇宙速度
22．（2023·北京·统考模拟预测）某同学将手中的弹簧笔竖直向下按压在水平桌面上，如图所示，当他突然松手后弹簧笔将竖直向上弹起，其上升过程中的Ek-h图像如图所示，则下列判断正确的是（ ）
A．弹簧原长为h1
B．弹簧最大弹性势能大小为Ekm
C．O到h3之间弹簧的弹力先增加再减小
D．h1到h2之间弹簧笔的弹性势能和动能之和减小
23．（2023·北京·统考模拟预测）下落的雨滴由于受水平风力的影响往往会倾斜匀速下落，假设有一段和风向平行的公路，小明坐在顺风行驶的汽车里，他通过侧面车窗观察到雨滴形成的雨线大约偏向后方30°，如图1所示。小红坐在逆风行驶的汽车里（两车的速率相同），她通过侧面车窗观察到雨滴形成的雨线大约偏向后方60°，如图2所示。则车速与雨滴的水平速度之比约为（ ）
A．1:2 B．2:1 C．3:1 D．3:1
24．（2023·北京海淀·统考一模）如图所示，一颗人造卫星原来在椭圆轨道1绕地球E运行，在P点变轨后进入轨道2做匀速圆周运动，下列说法正确的是（ ）
A．不论在轨道1还是在轨道2运行，卫星在P点的速度都相同
B．不论在轨道1还是在轨道2运行，卫星在P点的加速度都相同
C．卫星在轨道1的任何位置都具有相同加速度
D．卫星在轨道2的任何位置都具有相同动量
25．（2023·北京·模拟预测）如图所示，光滑的水平面上，子弹以速度v0射入木块，最后留在木块中随木块一起匀速运动，子弹所受阻力恒定不变，下列说法正确的是（ ）
A．子弹和木块系统动量守恒，机械能守恒
B．子弹对木块所做的功小于子弹克服木块阻力所做的功
C．子弹减少的动能等于木块增加的动能
D．子弹速度的减少一定等于木块速度的增加
26．（2023·北京·模拟预测）如图所示，水平桌面上的轻质弹簧左端固定，右端与静止在O点的小物块接触而不连接，此时弹簧处于自然状态。现对小物块施加大小恒为F、方向水平向左的推力，当小物块向左运动到A点时撤去该推力，小物块继续向左运动，然后向右运动，最终停在B点。已知：小物块质量为m，与地面间的动摩擦因数为μ，OA距离为l1，OB距离为l2，重力加速度为g，弹簧未超出弹性限度。下列表述不正确的是（ ）
A．在推力作用的过程中，小物块的加速度可能一直变小
B．在推力作用的过程中，小物块的速度可能先变大后变小
C．在物块运动的整个过程中，弹性势能的最大值为
D．在物块运动的整个过程中，小物块克服摩擦力做的功为μmg（2l1+l2）
27．（2023·北京·模拟预测）根据生活经验可知，处于自然状态的水都是往低处流的，当水不再流动时，水面应该处于同一高度．将一桶水绕竖直固定中心轴以恒定的角速度转动，稳定时水面呈凹状，如图所示．这一现象可解释为，以桶为参考系，其中的水除受重力外，还受到一个与转轴垂直的“力”，其方向背离转轴，大小与到轴的垂直距离成正比．水面上的一个小水滴在该力作用下也具有一个对应的“势能”，在重力和该力的共同作用下，水面上相同质量的小水滴最终将具有相同的势能．根据以上信息，下列说法正确的是（ ）
A．该“力”对水面上小水滴做功与路径有关
B．小水滴沿水面向上移动时该“势能”增加
C．水面上的小水滴受到重力和该“力”的合力一定与水滴所在水面垂直
D．小水滴沿水面向上移动时重力势能的增加量大于该“势能”的减少量
28．（2023·北京·模拟预测）航天员王亚平在运行中的“天宫一号”内做了如图所示实验：长为L的细线一端固定，另端系一小球，在最低点给小球一个初速度，小球能在竖直平面内绕定点做匀速圆周运动若将此装置带回地球，仍在最低点给小球相同初速度，则在竖直平面内关于小球的运动情况说法正确的是（ ）
A．小球不可能做匀速圆周运动
B．小球一定能做完整的圆周运动
C．细绳L足够长小球才可能做完整的圆周运动
D．小球通过最高点的速度不一定要大于等于
29．（2023·北京石景山·统考一模）甲、乙两质点以相同的初速度从同一地点沿同一方向同时开始做直线运动，以初速度方向为正方向，其加速度随时间变化的a–t图象如图所示．关于甲、乙在0~t0时间内的运动情况，下列说法正确的是
A．0~t0时间内，甲做减速运动，乙做加速运动
B．0~t0时间内，甲和乙的平均速度相等
C．在t0时刻，甲的速度比乙的速度小
D．在t0时刻，甲和乙之间的间距最大
30．（2023·北京海淀·统考一模）一简谐机械波沿x轴正方向传播，周期为T，波长为．若在x=0处质点的振动图象如图所示，则该波在t=T/2时刻的波形曲线为（ ）
A．
B．
C．
D．
二、多选题
31．（2023·北京·模拟预测）A、B两个物块在光滑的水平地面上发生正碰，碰撞时间极短，两物块运动的图像如图所示，则下列判断正确的是（ ）
A．碰撞后A、B两个物块运动方向相同
B．碰撞前、后A物块的速度大小之比为5：3
C．A、B的质量之比m1：m2=2：3
D．此碰撞为弹性碰撞
32．（2023·北京·统考模拟预测）如图所示，某均匀介质中有两列简谐横波A和B同时沿x轴正方向传播，在t＝0时刻两列波的波谷正好在x＝0处重合，则下列说法正确的是（ ）
A．A、B的周期之比为5：3
B．两列波的传播速度相同
C．t＝0时刻x＝0处质点的振动位移为40cm
D．x＝0处质点的振动始终加强
E．t＝0时刻x轴正半轴上到原点最近的另一波谷重合处的横坐标为x＝15m
33．（2023·北京·统考模拟预测）A、B两颗卫星在同一平面内沿同一方向绕地球做匀速圆周运动，它们之间的距离随时间变化的关系如图所示，不考虑A、B之间的万有引力，已知地球的半径为，万有引力常量为，卫星A的线速度大于卫星B的线速度，则以下说法正确的是（ ）
A．卫星A的发射速度可能大于第二宇宙速度
B．地球的第一宇宙速度为
C．地球的密度为
D．卫星A的加速度大小为
34．（2023·北京·统考模拟预测）在均匀介质中，各质点的平衡位置在同一直线上，相邻两质点的距离均为s，如图甲所示，振动从质点1开始向右传播，质点1开始运动时的速度方向向上，经过时间t，前13个质点第一次形成如图乙所示的波形，关于这列波的周期和波速下列说法正确的是（ ）
A．这列波的周期为 B．这列波的周期为
C．这列波的传播速度 D．这列波的传播速度
参考答案：
1．D
【详解】A．手机对支架的压力大小为mgcosq，方向垂直于斜面向下，选项A错误；
B．手机受到的摩擦力为静摩擦力，大小等于mgsinq，方向沿斜面向上，选项B错误；
CD．支架对手机的作用力与手机的重力等大反向，则若使q减小，支架对手机的作用力不变，选项C错误，D正确。
故选D。
2．D
【详解】从图乙中可以看出，P点t=0时刻是从平衡位置开始向下振动的，而在：时，在波谷处，时刻是从平衡位置向上振动的。t=0.3s时，在波峰处，t=0.4s时在平衡位置向下振动。结合图甲知道，波向右传播，P点正从平衡位置向下振动。所以甲图可能是P点时刻的波形图。
故选D。
3．D
【详解】设细线与竖直方向的夹角为θ，悬点到圆心的距离为h，绳长为，对其中一个小球受力分析，则有
解得
可知对两个小球，g和h相等，则
由上可知，质量约去了，故质量关系无法求出，故选D。
4．D
【详解】A．由题意得，波长和周期分别为
，
波速为
A错误；
B．t=1.0s时，传播距离为
相邻编号的质点间距离为2cm，振动刚好传到质点21，B错误；
C．振动传播到质点12的时间为
t=0.6s时，质点12振动了0.05s，小于四分之一周期，则质点12正在向上运动，C错误；
D．振动传播到质点9的时间为
t=0.6s时，质点9振动了0.2s，等于四分之一周期，说明此时质点9处于上方最大位移处，D正确。
故选D。
5．A
【详解】A．在极短的时间内落到已静止的米堆上的米的质量为
设静止的米堆对质量为的米的作用力大小为F，根据动量定理有
解得
因为，所以
根据牛顿第三定律可知此时静止米堆受到的冲击力为，故A正确；
B．此时称米机的读数为
故B错误；
CD．切断米流后，空中的米全部落到静止的米堆上所用时间为
解得
结合B项分析可知
所以不存在买家或卖家不划算的问题，故CD错误。
故选A。
6．B
【详解】AB．在货车以加速度a沿直线加速运动时，对石块B，由牛顿第二定律可知，石块B所受合力大小为
F合=ma
A错误，B正确；
CD．由题意可知，对石块B受力分析，受重力mg、周围与石块B接触的物体对它的作用力的合力F，如图所示，则有
设周围与石块B接触的物体对它的作用力的合力F与水平方向的夹角为θ，周围与石块B接触的物体对它的作用力的合力做功为
W=Fxcosθ=max
CD错误。
故选B。
7．B
【详解】A．根据左手定则可知，粒子a带正电，粒子b、c带负电，故A错误；
B．带电粒子在磁场中做匀速圆周运动，洛伦兹力提供向心力，根据牛顿第二定律有
且
解得
三个带电粒子的质量和电荷量都相等，故三个粒子在同一磁场中运动的周期相等，粒子c的轨迹对应的圆心角最大，所以粒子c在磁场中运动的时间最长，故B正确；
C．根据牛顿第二定律有
解得
粒子c的轨迹半径最小，速度最小，所以粒子c的加速度最小，故C错误；
D．根据可知，粒子c的动量最小，故D错误。
故选B。
8．D
【详解】A．根据万有引力等于重力
解得
可知利用引力常量G和地球的半径及重力加速度可以计算出地球的质量，A不符合题意；
B．已知人造卫星做圆周运动的速度和周期，根据
可计算出卫星的轨道半径
万有引力提供向心力有
可求出地球质量
利用引力常量G人造卫星在地面附近绕地球做圆周运动的速度及周期可以计算出地球的质量，B不符合题意；
C．已知月球绕地球运动的周期和半径，根据
得地球的质量为
利用引力常量G和月球绕地球做圆周运动的周期及月球与地球间的距离可以计算出地球的质量，C不符合题意。
D．已知地球绕太阳做圆周运动的周期及地球与太阳间的距离，根据
可计算出太阳的质量，但无法计算地球的质量，即利用引力常量G和地球绕太阳做圆周运动的周期及地球与太阳间的距离不能计算出地球的质量，D符合题意；
故选D。
9．A
【详解】AB．过最高点后，水平分速度要增大，经过四分之一圆周后，水平分速度为零，可知从最高点开始经过四分之一圆周，水平分速度先增大后减小，故通过题图可知，图像的t1是最高点，面积S1表示的是从最低点运动到水平直径最左端位置的过程中通过的水平位移，其大小等于轨道半径；S2表示的是从水平直径最左端位置运动到最高点的过程中通过的水平位移，其大小也等于轨道半径，A正确、B错误；
CD．若存在某点高于圆心，低于最高点，巧好重力的分力提供匀速圆周运动的向心力，则杆中的弹力为零，并存在关于过圆心竖直方向对称位置弹力也为零，故t1时刻，杆中弹力不一定最小；在小球做一次完整圆周动的过程中，杆中弹力可能两次为零，CD错误。
故选A。
10．B
【详解】A．对物块受力分析可知，沿垂直斜面方向根据平衡条件，可得支持力为
故A错误；
B．斜面对物块的摩擦力大小为
故B正确；
CD．因物块沿斜面加速下滑，根据牛顿第二定律得
可知
则斜面对物块的作用力为
故CD错误。
故选B。
11．B
【详解】A．甲、乙组成的系统动量守恒，甲对乙的冲量与乙对甲的冲量，大小相等，但是方向相反，A错误；
B．甲、乙组成的系统动量守恒，甲、乙的动量变化大小相等，方向相反，B正确；
C．在推动过程中，甲、乙之间的相互作用力等大反向，但无法确定对地位移的大小关系，因此无法判断做功的关系，即甲的动能增加量不一定等于乙的动能减少量，C错误；
D．甲、乙的质量关系未知，无法判断加速度的大小关系，D错误。
故选B。
12．A
【详解】A．根据题意，由同侧法可得，波沿x轴正方向传播，故A正确；
B．由图可知，该波的波长为，由公式可得，波的周期为
故B错误；
C．质点不随波的传播移动，故C错误；
D．由图可知，质点P和Q的距离为半个波长，则质点P和Q的振动步调相反，故D错误。
故选A。
13．D
【详解】A．助滑道上运动员下蹲，双臂向后紧贴身体，以减小起跳时的空气阻力，增加起跳速度，A错误；
B．运动员在助滑道上加速下滑时，运动员有竖直向下的分加速度，则运动员处于失重状态，B错误；
C．滑雪越过雪坡落地时，摩擦力是向后的，如果用前端落地，由于惯性容易发生摔倒的现象，故C错误；
D．着陆时运动员控制身体屈膝下蹲，延长落地时间，从而减小平均冲击力，D正确。
故选D。
14．B
【详解】根据
可得
同步卫星的周期为24h，则组合体的周期小于同步卫星的周期，可知组合体的轨道半径小于同步卫星的轨道半径；组合体比地球同步卫星运行线速度大；组合体比地球同步卫星向心加速度大；组合体比地球同步卫星运行角速度大；则ACD错误，B正确。
故选B。
15．B
【详解】A．由机械能守恒，小球在三条轨道的终点处速度大小相同，但方向不同，故A错误；
B．小球沿三条轨道下滑到底端时下降高度相同，所以重力做功相同，而小球沿B轨道滑下过程所用时间最短，所以重力做功的平均功率最大，故B正确；
C．小球无论沿哪条轨道下滑，支持力都始终与速度方向垂直，所以支持力做功均为零，故C错误；
D．沿轨道A下滑的小球加速度aA恒定。沿轨道B下滑的小球既具有切向加速度，也具有法向加速度。如图所示，虚线与轨道A平行且与轨道B相切于Q点，则小球从O到Q的运动过程中，其切向加速度始终大于aA，所以运动的合加速度大于aA。小球从Q到P的运动过程中，其切向加速度逐渐减小，且始终小于aA，根据数学知识可知，从Q到P，最速降线的曲率半径逐渐减小，而小球速度逐渐增大，所以法向加速度逐渐增大，在此过程中小球的合加速度不一定大于aA，故D错误。
故选B。
16．C
【详解】A．以a、b研究对象，根据牛顿第二定律
3mg - mg = 4ma
解得
对a球受力分析有
T - mg = ma
解得
A错误；
B．在球b下落过程中，球b的机械能减小量，即拉力做的功
B错误；
C．在球b下落过程中，球a的机械能的增加量，即拉力做的功
C正确；
D．在球b下落过程中，根据
解得
则在球b下落过程中，绳对球a拉力冲量大小为
D错误。
故选C。
17．D
【详解】AB．对小木块运动的整个过程，根据动能定理有
解得
所以x与θ无关，故AB错误；
CD．根据前面分析可知重力对木块做功为
摩擦力对木块做功为
故C错误，D正确。
故选D。
18．C
【详解】A．若x轴表示电子原件两端的电压U，y轴表示流过它的电流I，而
则图像切线的斜率不表示电阻大小，A错误；
B．根据电容的定义式
对于某电容器的充电过程，若x轴表示电量q，y轴表示电容器两端电压U，斜率k不可以表示电容器的电容大小，B错误；
C．对于做匀变速曲线运动的物体，若x轴表示运动时间t，y轴表示物体所受合力F，则合外力冲量为
I = FDt
根据微元法可知，面积S可以表示时间t内的合外力冲量大小，C正确；
D．对于做圆周运动的物体，若x轴表示半径r，y轴表示角速度ω，对应半径变化的线速度大小为
v = ωr
则面积S不可以表示对应半径变化的线速度大小的变化，D错误。
故选C。
19．D
【详解】AB．对三角板进行受力分析，受三力（重力mg、轻绳拉力T、外力F）而平衡，三角板处于平衡状态有
解得
选项AB错误；
C．三角板绕O点逆时针转动过程中，细绳与竖直方向的夹角（设为）增大，由平衡条件可知，轻绳拉力的大小
故T必增大，选项C错误；
D．若保持细绳拉力方向不变，由于三角板处于平衡状态，作出力的示意图如图所示
当外力F逆时针转动时，其大小先减小后增大，选项D正确。
故选D。
20．D
【详解】对人和吊板整体，根据牛顿第二定律有
解得
对人根据牛顿第二定律有
解得
根据牛顿第三定律得人对吊板的压力
故D正确，ABC错误。
故选D。
21．B
【详解】AB．在400km的高空也有非常稀薄的空气，空间站克服空气阻力做功，系统机械能减小，假设不补充能量，空间站的速度减小，则万有引力大于所需向心力，则空间站做近心运动，故A错误B正确；
CD．任何围绕地球做圆周运动的物体，运行速度都小于第一宇宙速度，故CD错误。
故选B。
22．D
【详解】ABC．弹簧笔竖直向上弹起过程，所受重力保持不变，弹簧弹力减小，当二力平衡时，加速度为零，速度达到最大，动能最大。此时弹簧还有一定的形变量，不是原长，所以弹簧最大弹性势能大于Ekm。故ABC错误；
D．运动过程中，对系统来说，只有重力和弹簧弹力做功，所以系统机械能守恒，h1到h2之间弹簧笔的弹性势能和动能之和减小，重力势能增加。故D正确。
故选D。
23．B
【详解】设车速为，风速为，雨滴的竖直速度为，根据题意可知，雨滴的水平速度也为，根据运动的合成与分解有
解得
故选B。
24．B
【详解】B．不论在轨道1还是在轨道2运行，卫星在P点所受万有引力相同，由牛顿第二定律可知，在P点的加速度都相同，B正确；
A．卫星从轨道1变到轨道2，要点火加速，故卫星在轨道1上P点的速度小于卫星在轨道2上P点的速度，A错误；
C．卫星在轨道1上不同位置所受万有引力不同，其加速度不相同，C错误；
D．卫星在轨道2上不同位置速度大小虽然相同，但是方向不同，所以动量不相同，D错误。
故选B。
25．B
【详解】A．水平面光滑，子弹击中木块过程系统所受合外力为零，系统动量守恒，因为存在阻力做功，产热，故机械能减小，故A错误；
B．子弹射入木块的过程中，子弹克服阻力做功等于产生的内能和木块的动能增量之和，子弹对木块所做的功等于木块动能增量，故子弹对木块所做的功小于子弹克服木块阻力所做的功，故B正确；
C．子弹克服阻力做功等于子弹减少的动能大于木块增加的动能，故C错误；
D．子弹速度的减少不一定等于木块速度的增加，因为质量关系不确定，故D错误。
故选B。
26．D
【详解】AB．推力作用的过程中，由于弹簧弹力N越来越大，小物块受到的合力可能一直水平向左，为，合力越来越小，加速度越来越小，一直加速；还可能小物块受到的合力先水平向左，为，做加速度越来越小的加速运动，然后受到的合力水平向右，为，做加速度越来越大的减速运动。故AB正确，不符合题意；
C．设弹性势能最大时小物块距离A点l，对压缩过程，由功能关系
从压缩量最大时到最终停下，由能量守恒
解得
故C正确，不符合题意；
D．在物块运动的整个过程中，小物块克服摩擦力做的功为，故D错误，符合题意。
故选D。
27．C
【详解】A．由于该力做功与重力做功类似，所以该“力“对水面上小水滴做功与路径无关，A错误；
B．由于该“力”与转轴垂直，所以小水滴沿水面向上移动时该力的方向与位移方向夹角小于，该力做正功，该“势能减小”，B错误；
C．以桶为参考系，小水滴处于平衡状态，小水滴受重力，与转轴垂直且背离转轴的力，水面的支持力，由于水面的支持力方向与水面垂直，所以水面上的小水滴受到重力和该“力”的合力一定与水滴所在水面垂直，C正确；
D．由能量守恒可知，小水滴具有的重力势能和该力对应的势能之和不变，小水滴沿水面向上移动时重力势能增加，该势能减小，所以小水滴沿水面向上移动时重力势能的增加量等于该“势能”的减少量，D错误。
故选C。
28．A
【分析】分析在太空中和地面上物体的受力情况，明确在太空中物体处于完全失重状态；而在地面上时物体受到重力的作用，在最高点时需要满足临界条件才能做完整的圆周运动；同时注意明确匀速圆周运运动的性质.
【详解】A、B、把此装置带回地球表面，在最低点给小球相同初速度，小球在运动过程中，只有重力做功，机械能守恒，则动能和重力势能相互转化，速度的大小发生改变，不可能做匀速圆周运动，故A正确，B错误；
C、D、若小球到达最高点的速度，则小球可以做完整的圆周运动，若小于此速度，则不能达到最高点，则不能做完整的圆周运动，故C错误，D错误.
故选A.
【点睛】本题主要考查了机械能守恒定律及绳﹣球模型到达最高点的条件，知道在运行的天宫一号内，物体都处于完全失重状态，给小球一个初速度，小球能做匀速圆周运动，而在地面上时需要考虑重力的作用.
29．D
【详解】0~t0时间内，甲做加速度减小的加速运动，乙做加速度增加的加速运动，选项A错误；两物体的初速度相同，由图像可知，速度的变化量相同，则在t0时刻两物体的速度相同，但是由于甲做加速度减小的加速运动，乙做加速度增加的加速运动，则甲的位移大于乙的位移，可知甲的平均速度大于乙，选项BC错误；在t0时刻，甲和乙速度相同，则甲乙之间的间距最大，选项D正确；故选D.
点睛：此题关键是先搞清a-t图像的物理意义，知道图像的“面积”等于速度的变化量；可借助于v-t图像进行分析.
30．A
【分析】由x=0点处质点的振动图象可知该质点的运动情况，得出时刻的运动性质即可得出符合题意的选项．
【详解】从振动图上可以看出x=0处的质点在t=时刻处于平衡位置，且正在向下振动，波沿x轴正向传播，根据走坡法，四个选项中只有A图符合要求，故A项正确．
【点睛】本题要求学生能正确的分析振动图象和波动图象；难点在于能否由波动图象中得出物体的运动方向．
31．CD
【详解】A．因为图像的斜率表示速度，且斜率的正负表示速度的方向，由图像可知，碰撞后A、B两个物块运动方向相反，故A错误；
B．由图像可得，碰撞前A物块的速度为
碰撞后A物块的速度为
所以碰撞前、后A物块的速度大小之比为5:1，故B错误；
C．同理可得，碰撞前、后B物块的速度分别为
设A、B的质量分别为，，则由动量守恒定律得
解得
m1：m2=2：3
故C正确；
D．因为碰撞前后机械能分别为
即碰撞前后系统机械能守恒，故此碰撞为弹性碰撞，故D正确。
故选CD。
32．BCE
【详解】AB．两列波在同一介质中传播，波速相同，由λ＝vT可知两列波的周期之比为TA∶TB＝λA∶λB＝3∶5，故A错误，B正确；
C．两列波叠加，t＝0时刻x＝0处质点的振动位移为两列波振幅之和，为40cm，故C正确；
D．因为两列波的频率不同，所以两列波的干涉图样不稳定，即x＝0处质点的振动并非始终加强，故D错误；
E．两列波长最简整数比为3：5，3和5的最小公倍数是15，所以t＝0时刻x轴正半轴到原点最近的另一波谷重合处的横坐标为x＝5λA＝15m，故E正确。
故选BCE。
33．BD
【详解】A．人造地球卫星绕地球转动的发射速度应大于等于第一宇宙速度，又小于第二宇宙速度，故卫星A的发射速度不可能大于第二宇宙速度，A错误；
B．设卫星的轨道半径为，卫星的轨道半径为，结合图像有
解得
，
设卫星绕地球做匀速圆周的周期为，则有
解得
设卫星绕地球做匀速圆周的周期为，则有
解得
由图像可知每经过，两卫星再一次相距最近，则有
联立解得
则地球质量为
设地球的第一宇宙速度为，则有
解得
B正确；
C．设地球密度为，则有
解得
C错误；
D．设卫星A的加速度大小为，则有
解得
D正确；
故选BD。
34．BD
【详解】AB．由波形图可知，经过时间t，波已经传到了第17个质点处，即传播了2个波长，则
t=2T
则
选项A错误，B正确；
CD．这列波的传播速度
选项C错误，D正确。
故选BD。
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