高考物理模拟试题知识点分类训练：力学选择题（含答案详解）

高考物理模拟试题知识点分类训练：力学选择题

一、单选题

1．（2023·福建泉州·统考二模）如图甲，德化石牛山索道全长7168米、高度差1088米，是亚洲第二长索道，乘坐索道缆车可饱览石牛山的美景。如图乙，缆车水平底板上放一个小行李，若缆车随倾斜直缆绳匀速上行，则小行李（　　）

A．受到底板的摩擦力方向水平向右

B．受到底板的支持力大于小行李的重力

C．受到底板作用力的方向竖直向上

D．受到底板作用力的方向沿缆绳斜向上

2．（2023·福建泉州·统考二模）急动度是描述加速度随时间变化快慢的物理量，即，它可以用来反映乘客乘坐交通工具时的舒适程度，当交通工具的急动度为零时乘客感觉最舒适。图示为某汽车从静止开始启动一小段时间内的急动度随时间变化的规律。下列说法正确的是（　　）

A．时刻汽车的加速度为零

B．时间内汽车的加速度逐渐减小

C．时间内汽车的加速度均匀增大

D．时间内汽车的平均加速度小于时间内汽车的平均加速度

3．（2023·福建莆田·统考二模）某同学利用手机导航从城港大桥出发步行前往木兰陂进行研学活动，路线如图所示。已知该同学从起点步行到终点的路程为3.2km，用时40min，起点到终点的直线距离为2.6km，则从起点步行到终点的过程中（　　）

A．该同学的位移大小为3.2km

B．该同学的平均速率约为1.3m/s

C．该同学的平均速度大小约为1.3m/s

D．若以该同学为参考系，木兰陂是静止的

4．（2023·福建莆田·统考二模）如图，“人字梯”是日常生活中常见的一种登高工具，使用时四根梯杆与地面间的夹角总保持相等。现有一个人站在“人字梯”的最高处，当梯杆与地面间的夹角变大时，则（　　）

A．“人字梯”对地面的压力增大 B．“人字梯”对地面的压力减小

C．地面对每根梯杆的作用力增大 D．地面对每根梯杆的作用力减小

5．（2023·福建福州·统考二模）在无风天气里，毽子受到的空气阻力大小与其下落的速度大小成正比。一毽子从高处由静止竖直下落至地面过程中，位移大小为x、速度大小为v、加速度大小为a，重力势能为EP、动能为Ek、下落时间为t。取地面为零势能面，则下列图像正确的是（　　）

A． B．

C． D．

6．（2023·福建福州·统考二模）福州地铁5号线一期工程从荆溪厚屿站至螺洲古镇站已开通，运行线路如图，线路长约22.4km，单程运行时间约40分钟，列车最高运行时速为80km/h。关于福州地铁5号线，下列说法正确的是（　　）

A．线路长约22.4km，指的是地铁运行的位移

B．全程运行过程中，列车不能视为质点

C．80km/h指的是平均速度大小

D．列车运行的平均速率约为33.6km/h

7．（2023·福建厦门·统考二模）鼓浪屿原名“圆沙洲”，因岛西南有一海蚀岩洞受浪潮冲击时声如擂鼓，故自明朝起雅化为今称的“鼓浪屿”，现为中国第52项世界遗产项目。某次涨潮中，海浪以5m/s的速度垂直撞击到一平直礁石上，之后沿礁石两侧流走，已知礁石受冲击的面积为2m2，海水的密度为1.05×103kg/m3，则海浪对礁石的冲击力约为（　　）

A．1.05×104N B．5.25×104N

C．7.88×104N D．2.63×105N

8．（2023·福建厦门·统考二模）如图甲所示，一光滑斜面固定在水平地面上，其底端固定一轻质弹簧，将质量为m的物块从斜面顶端由静止释放，物块运动到最低点的过程中，其加速度随位移变化的规律如图乙所示，则（　　）

A．弹簧的劲度系数为

B．x3-x2＝x2-x1

C．物块的最大动能为ma1（x1+x2）

D．弹簧的最大弹性势能为ma1（x3-x1）

9．（2023·福建福州·统考二模）如图，某次小明同学在家中对着竖直墙壁打乒乓球，将球从A点斜向上击出，球垂直在墙上的O点后，反向弹回正好落在A点正下方的B点。忽略球的旋转及空气阻力，则下列说法中正确的是（　　）

A．球在上升阶段和下降阶段的加速度不同

B．球从A点到O点的运动时间等于从O点到B点的运动时间

C．球刚离开A点时的水平速度大小大于刚到达B点时的水平速度大小

D．球刚离开A点时的速度大小一定大于刚到达B点时的速度大小

10．（2023·福建莆田·统考二模）风能是一种清洁的可再生能源。如图所示，风力发电机是一种将风能转化为电能的装置，其主要部件包括风轮机、齿轮箱、发电机等、某两台风力发电机的风轮叶片长度之比为2：3，转化效率相等，若均保持风正面吹向叶片，在相同风力环境下，这两台风力发电机的输出电功率之比为（　　）

A．3：2 B．2：3 C．4：9 D．8：27

二、多选题

11．（2023·福建泉州·统考二模）一列简谐横波沿轴负方向传播，时刻波的图像如图所示，质点的平衡位置在处。已知该波的周期为。下列说法正确的是（　　）

A．时质点P位于波峰

B．在内波传播的距离为

C．在内质点P通过的路程为

D．质点P的振动方程为

12．（2023·福建龙岩·统考二模）如图甲所示，为一列沿x轴方向传播的简谐横波在时刻的波形图。图乙表示该波传播的介质中处的质点a从时起的振动图像。下列说法正确的是（　　）

A．波传播的速度为20m/s

B．波沿x轴正方向传播

C．时，质点a的位移沿y轴正方向

D．时，处的质点b的加速度沿y轴负方向

13．（2023·福建厦门·统考二模）如图所示，小明从羽毛球筒中取出最后一个羽毛球时，一手拿着球，另一只手迅速拍打筒的上端边缘，使筒获得向下的初速度并与手发生相对运动，筒内的羽毛球就可以从上端出来。已知球筒质量为M＝90g（不含球的质量），球筒与手之间的滑动摩擦力为f1＝2.6N，羽毛球质量为m＝5g，球头离筒的上端距离为d＝9.0cm，球与筒之间的滑动摩擦力为f2＝0.1N，重力加速度g=10m/s2，空气阻力忽略不计，当球筒获得一个初速度后（　　）

A．羽毛球的加速度大小为10m/s2

B．羽毛球的加速度大小为30m/s2

C．若羽毛球头部能从上端筒口出来，则筒获得的初速度至少为

D．若羽毛球头部能从上端筒口出来，则筒获得的初速度至少为3m/s

14．（2023·福建莆田·统考二模）2022年6月22日，中国“天行一号”试验卫星在酒泉发射成功，该卫星主要用于开展空间环境探测等试验。该卫星运行轨道可视为离地面高度约为285km的圆形轨道，则该卫星在轨道上正常运行时（　　）

A．卫星中的仪器处于超重状态

B．卫星的线速度比第一宇宙速度小

C．卫星的周期比地球同步卫星的周期大

D．卫星的加速度比地球同步卫星的加速度大

15．（2023·福建厦门·统考二模）在国产科幻电影《流浪地球2》中，太空电梯是其重要的科幻元素，其结构主要由地面基座、缆绳、空间站、平衡锤、运载仓组成，如图所示，地面基座为所有缆绳的起始段，主要起到固定作用，空间站位于距离地表36000km的地球静止同步卫星轨道，并在距离地表90000km的尾端设置了平衡锤，空间站、平衡锤、地面基座之间由若干碳纳米缆绳垂直连接，运载仓可沿缆绳上下运动。已知空间站、平衡锤与地球自转保持同步，则（　　）

A．地面基座可以建在厦门市

B．运载仓沿缆绳向上运动时，其合力方向不沿缆绳方向

C．平衡锤做圆周运动所需的向心力等于地球对其万有引力

D．若空间站与平衡锤间的缆绳断裂，空间站最终会坠落到地面

16．（2023·福建泉州·统考二模）2022年11月1日，梦天实验舱成功对接天宫空间站，至此我国空间站一期建设基本完成。如图为梦天实验舱正在接近天宫空间站的对接情景，假设对接后组合体的轨道近似看成圆形，已知组合体运行周期为，其轨道半径与地球半径的比值为，引力常量为。下列说法正确的是（　　）

A．图示时刻天宫空间站的运行速度小于

B．图示时刻天宫空间站的加速度大于

C．组合体的运行速度为

D．地球的平均密度为

参考答案：

1．C

【详解】若缆车随倾斜直缆绳匀速上行，则小行李也做匀速直线运动，所以行李受竖直向下的重力和竖直向上的支持力，不受底板的摩擦力。

故选C。

2．C

【详解】A．在图像中，图线与轴围成的面积表示加速度的变化量，面积不是0，则时刻汽车的加速度不为零。故A错误；

B．时间内图线与横轴围成的面积逐渐增大，则汽车的加速度逐渐增大。故B错误；

C．时间内急动度不变，根据，可知单位时间内的加速度变化量恒定不变，即加速度均匀增大。故C正确；

D．由题意可知，时刻汽车加速度一直在增加，时刻处加速度取得最大值，故时间内汽车的平均加速度大于时间内汽车的平均加速度。故D错误。

故选C。

3．B

【详解】A．该同学的位移大小为2.6km，A错误；

B．该同学的平均速率约为

B正确；

C．该同学的平均速度大小约为

C错误；

D．该同学为参考系，木兰陂是运动的，D错误。

故选B。

4．D

【详解】AB．以人和“人字梯”为整体，整体的重力保持不变，可知“人字梯”对地面的压力保持不变，故AB错误；

CD．设地面对每根梯杆的支持力为，摩擦力为，梯杆与地面间的夹角为，则有

可得

当梯杆与地面间的夹角变大时，由于地面对每根梯杆的支持力保持不变，可知摩擦力减小，根据

可知地面对每根梯杆的作用力减小，故C错误，D正确。

故选D。

5．B

【详解】A．毽子下落过程中，受空气阻力逐渐变大，则加速度逐渐减小，最后加速度可能减小为零，即速度先增大后不变，则x-t图像的斜率先增加后不变，选项A错误；

B．根据牛顿第二定律

则

则选项B正确；

C．重力势能

则Ep-x为线性关系，选项C错误；

D．动能

因加速度随时间逐渐减小（非线性），则动能与时间一定不是线性关系，选项D错误。

故选B。

6．D

【详解】A．线路长约22.4km，指的是地铁运行的路程，选项A错误；

B．全程运行过程中，当研究列车运行速度时，列车能视为质点，选项B错误；

C．80km/h指的是瞬时速度大小，选项C错误；

D．列车运行的平均速率约为

选项D正确。

故选D。

7．B

【详解】设时间内与墙壁碰撞的水的质量为

取水的运动方向为正方向，在碰撞过程中，对时间内的水，在水平方向根据动量定理有

联立解得

根据牛顿第三定律可知海浪对礁石的冲击力约为。

故选B。

8．C

【详解】A．设斜面倾角为

当位移为x2时，处于平衡状态

弹簧的劲度系数为

故A错误；

B．从初始位置到x2的过程中动能改变量等于从x2到x3过程中动能改变量。从初始位置到x2的过程中动能改变量

从x2到x3过程中动能改变量

可见

x3-x2≠x2-x1

故B错误；

C．当位移为x2时，动能最大，最大动能为

②

联立①②得

=ma1（x1+x2）

故C正确；

D．根据能量守恒，弹簧的最大弹性势能为

故D错误。

故选C。

9．C

【详解】A．球在上升阶段和下降阶段的加速度均为g，相同，选项A错误；

B．将球从A到O点的逆过程看做是平抛运动，则根据

则球从A点到O点的运动时间小于从O点到B点的运动时间，选项B错误；

C．因反弹后的水平位移等于反弹之前的水平位移，根据

可知，反弹之前的水平速度大于反弹后的水平速度，球刚离开A点时的水平速度大小大于刚到达B点时的水平速度大小，选项C正确；

D．根据

可知，球在离开A点的竖直速度小于刚到达B点时的竖直速度，则球刚离开A点时的速度大小不一定大于刚到达B点时的速度大小，选项D错误。

故选C。

10．C

【详解】设空气密度为，风速为，风轮叶片长度为，则时间内流向风轮机的风能为

又

联立可得

设转化效率为，则风力发电机的输出电功率为

可知这两台风力发电机的输出电功率之比为

故选C。

11．CD

【详解】A．简谐波沿x轴负方向传播，t=0时刻P点向下振动，

时质点P位于波谷，故A错误；

B．波速

在0～3s内波传播的距离为

故B错误；

C．0～3s，P点运动的时间为，因此运动的路程为

故C正确；

D．根据

开始P点向下振动，因此P的振动方程为

故D正确。

故选CD。

12．AD

【详解】A．由图甲可知，该波的波长为，由图乙可知，该波的周期为，由公式可得，波传播的速度为

故A正确；

B．由图乙可知，处的质点在时，沿y轴正方向运动，结合图甲可知，该波沿x轴负方向传播，故B错误；

CD．根据题意可知，时，即图甲中质点振动了

则质点振动到波谷，位移沿y轴负方向，质点b振动到波峰，加速度沿y轴负方向，故C错误，D正确。

故选AD。

13．BD

【详解】AB．依题意，对羽毛球受力分析，由于羽毛球相对于筒向上运动，受到筒对它竖直向下的摩擦力作用，根据牛顿第二定律可得

求得羽毛球的加速度为

羽毛球向下做匀加速直线运动，故A错误，B正确；

CD．对筒受力分析，根据牛顿第二定律有

求得

负号表示筒的加速度方向竖直向上，说明筒向下做匀减速直线运动，若敲打一次后，羽毛球头部能从上端筒口出来，则当羽毛球到达筒口时，二者速度相等，此时筒获得的初速度为最小，有

联立，代入相关数据求得

故C错误，D正确。

故选BD。

14．BD

【详解】A．卫星中的仪器处于失重状态，故A错误；

B．地球第一宇宙速度是卫星在地球表面轨道绕地球做匀速圆周运动的线速度，根据万有引力提供向心力可得

解得

可知卫星的线速度比第一宇宙速度小，故B正确；

C．卫星绕地球做匀速圆周运动，根据万有引力提供向心力可得

解得

卫星的轨道半径小于同步卫星的轨道半径，则卫星的周期比地球同步卫星的周期小，故C错误；

D．卫星绕地球做匀速圆周运动，根据万有引力提供向心力可得

解得

卫星的轨道半径小于同步卫星的轨道半径，则卫星的加速度比地球同步卫星的加速度大，故D正确。

故选BD。

15．BD

【详解】A．地球静止同步卫星轨道在赤道上方，地面基座必须建在赤道上，故A错误；

B．运载仓沿缆绳向上运动时，整个装置也在转动，其合力方向不沿缆绳方向，故B正确；

C．平衡锤受缆绳的拉力作用，做圆周运动所需的向心力大于地球对其万有引力，故C错误；

D．若空间站与平衡锤间的缆绳断裂，空间站下方运载仓的拉力作用下，最终会坠落到地面，故D正确。

故选BD。

16．AD

【详解】A．根据环绕模型中

整理得

是第一宇宙速度，也是近地卫星的环绕速度。根据上述公式可知，天宫空间站的环绕半径比近地卫星的环绕半径大，天宫空间站的运行速度小于。故A正确；

B．根据公式

整理得

天宫空间站的环绕半径比地球半径大，则加速度小于地球表面加速度。故B错误；

C．设地球半径为，根据圆周运动特征

故C错误；

D．根据

整理得

根据密度公式可知

故D正确。

故选AD。