2023届上海市高考物理模拟试题知识点分类训练【高考二轮复习】：力学选择题（中档题）

2023届上海市高考物理模拟试题知识点分类训练【高考二轮复习】：力学选择题（中档题）

一、单选题

1．（2023·上海宝山·统考一模）小张同学对宇宙演化方面的知识感兴趣，最近阅读了“宇宙膨胀学说”，这种学说认为万有引力常量G在缓慢地减小。根据这一观点，在遥远的将来太阳系中地球的公转情况与现在相比（　　）

A．公转半径较大 B．公转角速度较大

C．公转速率较大 D．公转加速度较大

2．（2023·上海宝山·统考一模）将单摆置于下列各物理情景中，其中单摆的周期不发生变化的是（　　）

A．单摆处于加速下降的升降机中

B．单摆处于减速下降的升降机中

C．摆球带正电，且处于竖直向下的匀强电场中

D．摆球带正电，且悬点处也有带正电的小球

3．（2023·上海·一模）甲乙两车同时同地同向运动,两车的v-t图像如图所示。其中质量m=7.5t的甲车以恒定功率P=50kW启动,最后匀速运动(设阻力恒定)。乙车做初速为0的匀加速运动,以下说法错误的是（　　）

A．20s末两车相遇 B．30s末两车相遇

C．当乙车在追上甲车前,甲车已经达到最大速度 D．甲车运动中所受阻力为5×N

4．（2023·上海·一模）地震引起的海啸会给人们带来巨大的损失。某中学的部分学生组成了一个课题小组，对海啸的威力进行了模拟研究，他们设计了如下的模型：如图甲所示，在水平地面上放置一个质量为m=4kg的物体，让其在随位移均匀减小的水平推力（模拟海啸）作用下运动，推力F随位移x变化的图象如图乙所示，已知物体与地面之间的动摩擦因数为μ=0.5，重力加速度g取10m/s2，则（　　）

A．运动过程中物体的最大加速度为15m/s2

B．在距出发点3.0m位置时物体的速度达到最大

C．整个过程中推力对物体做功180J

D．物体在水平地面上运动的最大位移是10m

5．（2023·上海·一模）质量为2kg的物体，放在动摩擦因数为μ=0.1的水平面上，在水平拉力F的作用下，由静止开始运动，拉力做的功W和物体发生的位移x之间的关系如图所示，g取10m/s2，下列说法中正确的是（　　）

A．此物体在OA段做匀加速直线运动，且此过程中拉力的最大功率为6W

B．此物体在OA段做匀速直线运动，且此过程中拉力的最大功率为6W

C．此物体在AB段做匀加速直线运动，且此过程中拉力的最大功率为6W

D．此物体在AB段做匀速直线运动，且此过程中拉力的功率恒为6W

6．（2023·上海·一模）在轻绳的两端各拴一个小球，一个人用手拿着绳子上端的小球，站在三层楼的阳台上，释放小球，使小球自由下落，两小球相继落地的时间差为Δt，如果人站在四层楼的阳台上，用同样的方法释放小球，让小球自由下落，则两小球相继落地的时间差将（　　）

A．不变 B．变小 C．变大 D．无法确定

7．（2023·上海·模拟预测）从地面竖直向上抛出一物体，以地面为重力势能零势面，上升过程中，该物体的机械能E总和重力势能Ep随离开地面的高度h的变化如图所示，g取10m/s2。由图中数据可得（　　）

A．抛出时，物体的速率为20m/s

B．上升经过h=2m时，物体的动能为80J

C．下降经过h=2m时，物体的动能为60J

D．从抛出至落回地面的过程中，物体的动能减少40J

8．（2023·上海静安·统考一模）如图（a）为某老师在新冠疫情期间上网课时使用的支架，支架上夹有手机。支架调整为图（b）状态后，它对手机的作用力（　　）

A．大小、方向均发生了变化

B．大小不变，方向发生变化

C．方向不变，大小发生变化

D．大小、方向均未发生变化

9．（2023·上海·一模）智能手机的普及使“低头族”应运而生．低头时，颈椎受到的压力会增大(当人体直立时，颈椎所承受的压力等于头部的重量)．现将人体头颈部简化为如图所示的模型：重心在头部的P点，在可绕O转动的颈椎OP(轻杆)的支持力和沿PQ方向肌肉拉力的作用下处于静止．当低头时，若颈椎与竖直方向的夹角为45°，PQ与竖直方向的夹角为53°，此时颈椎受到的压力与直立时颈椎受到压力的比值为(sin53°=0.8，cos53°=0.6)

A．4 B．5 C．5 D．4

10．（2023·上海·一模）如图所示，甲、已两人在冰面上“拔河”．两人中间位置处有一分界线，约定先使对方过分界线者为赢．若绳子质量不计，冰面可看成光滑，则下列说法正确的是

A．甲对绳的拉力与绳对甲的拉力是一对平衡力

B．甲对绳的拉力与乙对绳的拉力是作用力与反作用力

C．若甲的质量比乙大，则甲能赢得“拔河”比赛的胜利

D．若乙对绳的速度比甲快，则乙能赢得“拔河”比赛的胜利

11．（2023·上海·一模）如图所示，一物块开始时静止在粗糙的倾角为θ的固定斜面上．从某时刻开始，物块受到一方向不变、大小从零均匀增大、与斜面平行的拉力作用．假设物块与斜面间的最大静摩擦力等于滑动摩擦力．以f表示物块所受摩擦力的大小，F表示拉力的大小．能正确描述f与F之间的关系的图象可能是（　　）

A． B． C． D．

12．（2023·上海·一模）如图所示，家用吊扇对悬挂点有拉力作用，正常转动时吊扇对悬挂点的拉力与它不转动时相比(　　)

A．变大

B．变小

C．不变

D．无法判断

13．（2023·上海·模拟预测）一物体在恒力F作用下沿该力方向做初速为零的匀加速直线运动，经时间t，位移为 s，速度变为v。这段时间内F做功的平均功率为（　　）

A．Fs B．Fv C． D．Fvt

14．（2023·上海·模拟预测）如图，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与天和核心舱完成对接。它在圆轨道I和III上运行时的速率分别为、，周期分别为、，加速度分别为、，机械能分别为、。则（    ）

A． B．

C． D．

参考答案：

1．A

【详解】A．根据“宇宙膨胀说”，宇宙是由一个大爆炸的火球开始形成的，大爆炸后各星球即以不同的速度向外运动，这种学说认为地球离太阳的距离逐渐增加，即公转半径逐渐增大，故A正确；

BCD．研究地球绕太阳做匀速圆周运动，根据万有引力提供向心力，有

解得

即随着万有引力常量G在缓慢地减小和公转半径逐渐增大，地球公转时角速度减小，线速度减小，加速度减小，故BCD错误。

故选A。

2．D

【详解】A．由

可知，将单摆处于加速下降的升降机中，单摆处于失重状态，等效重力加速度变小，周期将变大，A项错误；

B．单摆处于减速下降的升降机中，单摆处于超重状态，等效重力加速度变大，周期将变小，B项错误；

C．摆球带正电，且处于竖直向下的匀强电场中，等效重力加速度变大，周期将变小，C项错误；

D．摆球带正电，且悬点处也有带正电的小球，静电力沿着摆绳的方向，单摆的周期不变，D项正确；

故选D。

3．A

【详解】D．对甲车,当甲车速度最大时,牵引力等于阻力,则

F== =5×N

D正确；

A B C．设乙车追上甲车的时间为t,对乙车

x=a=×

由图可知,当乙车追上甲车时,甲车已经达到最大速度,并且以最大速度做匀速运动,对甲车根据动能定理有

Pt-·x=

联立以上方程式可以得到

t=30s

B、C正确, A错误。

故选A。

4．D

【详解】A．由牛顿第二定律有

可得当推力F=100N时，物体加速度最大，为20m/s2，A错误；

B．由题图乙可得推力F随位移x变化的关系为

F=100-25x（N）

物体速度最大时，加速度为零，有

解得

x=3.2m

即在距出发点3.2m位置时物体的速度达到最大，B错误；

C．由F-x图象中图线与坐标轴所围的“面积”表示功可知，推力对物体做功为

C错误；

D．由动能定理有

代入数据得

即物体在水平面上运动的最大位移是10m，D正确。

故选D。

5．D

【详解】AB．运动过程中物体受到的滑动摩擦力大小为

根据功的定义式可知拉力做功为

故可知图像的斜率表示拉力F的大小，在OA段拉力

做匀加速直线运动，当x=3m时速度最大，根据速度位移公式可得

根据牛顿第二定律可得

联立可得

所以此过程中最大功率为

故AB错误；

CD．在AB段

所以物体做匀速直线运动，拉力的功率恒定不变，为

故C错误，D正确。

故选D。

6．B

【详解】设两球分别为球a和球b，落地时两球的速度分别为v、v。无论是从3层还是4层阳台上自由下落，两小球落地时，两球的距离差始终为绳长，则人站在4层阳台上放手后，a球在b球落地瞬间的瞬时速度及之后a球下落绳长距离内的平均速度均比在3层阳台释放时大，而位移相同，则时间差变小，B正确。

故选B。

7．C

【详解】A．由题意可知，时，，由

可得

抛出时，，，则

由

可得

故A错误；

B．由图可知，上升经过h=2m时，，，因此

故B错误；

C．由图可知，物体每运动1m，物体的机械能就损失，当物体下降经过h=2m时，物体运动的路程为6m，因此减少的机械能为

设物体的初始机械能为，由题意知，此时的重力势能为，因此此时的动能为

故C正确；

D．从抛出至落回地面的过程中物体运动的路程为8m，在地面时物体的重力势能为零，因此物体的动能减少量即为物体机械能的减少量，减少量为

故D错误。

故选C。

8．D

【详解】由图可知，手机受竖直方向的重力和手机支架的作用力（支持力和静摩擦力），变化前手机处于静止状态，受力平衡，故手机支架对手机的作用力方向为竖直向上，大小等于重力大小。变化后手机仍处于静止状态，则手机作用力大小、方向均未发生变化，故ABC错误，D正确。

故选D。

9．D

【分析】

【详解】对头部进行受力分析，设颈椎对头部的支持力为F，肌肉拉力为F，如图示，根据平衡条件：

在水平方向有：FN=F

在竖直方向有：FN=mg+F

联立解得：FN=4mg，即颈椎受到的压力也为4mg，而直立时颈椎受到压力为mg，所以此时颈椎受到的压力与直立时颈椎受到压力的比值为4，故A、B、C错误，D正确．

故选D

10．C

【详解】A．甲对绳的拉力与绳对甲的拉力是作用力与反作用力，故选项A错误．

B．甲对绳的拉力与乙对绳的拉力作用在同一物体上，不是作用力与反作用力，故选项B错误．

C．设绳子的张力为F，则甲、乙两人受到绳子的拉力大小相等，均为F，若m甲>m乙，则由得，a甲<a乙，由得在相等时间内甲的位移小，因开始时甲、乙距分界线的距离相等，则乙会过分界线，所以甲能赢得“拔河”比赛的胜利，故选项C正确．

D．收绳速度与“拔河”比赛胜负无关，故选项D错误．

11．B

【详解】因为物块开始时静止在粗糙的倾角为θ的固定斜面上，所以f=mgsin θ，方向沿斜面向上，也说明fm=μmgcos θ≥mgsin θ；当受到力F后，摩擦力f=mgsin θ－F，F大小从零均匀增大，当F=mgsin θ时，f=0，当F＞mgsin θ时，f反向增大，当F=mgsin θ＋fm时，物块将要开始向上滑动，此后摩擦力不变，故B正确，ACD错误．

12．B

【详解】因为风扇在竖直方向是静止的，所以合力为零，在风扇不转时，，在风扇转动时，风扇对空气有一个向下的力，根据作用力与反作用力，空气对风扇有一个向上的力，，因为是不变的，因此，在转动时会变小，所以正确选项为B．

13．C

【详解】根据平均功率定义式

故选C。

14．C

【详解】A．由万有引力提供向心力，根据可得线速度

可知轨道半径小的运行速度大，即，故A错误；

B．由万有引力提供向心力，根据可得周期

可知轨道半径小的周期小，即，故B错误；

C．由万有引力提供向心力结合牛顿第二定律有

可得加速度

可知轨道半径小的加速度大，即，故C正确；

D．实验舱两次从低轨道变轨到高轨道时都需要加速，机械能增加，即，故D错误。

故选C。