曲线运动-2022年高考物理真题模拟试题专项解析

（4）曲线运动——2022年高考物理真题模拟试题专项汇编

1.【2022年全国甲卷】北京2022年冬奥会首钢滑雪大跳台局部示意图如图所示。运动员从。处由

静止自由滑下，到匕处起跳，c点为以6之间的最低点，。、c两处的高度差为儿要求运动员经过

c点时对滑雪板的压力不大于自身所受重力的人倍，运动过程中将运动员视为质点并忽略所有阻力,

则c点处这一段圆弧雪道的半径不应小于（）

777777777777777777777777

2.【2022年全国乙卷】固定于竖直平面内的光滑大圆环上套有一个小环，小环从大圆环顶端尸点

由静止开始自由下滑，在下滑过程中，小环的速率正比于（）

C.它到P点的距离D.它与P点的连线扫过的面积

3.【2022年全国乙卷】一种可用于卫星上的带电粒子探测装置，由两个同轴的半圆柱形带电导体极

板（半径分别为R和R+4）和探测器组成，其横截面如图（a）所示，点。为圆心。在截面内，

极板间各点的电场强度大小与其到。点的距离成反比，方向指向。点。4个带正电的同种粒子从

极板间通过，到达探测器。不计重力。粒子1、2做圆周运动，圆的圆心为0、半径分别为

小4（R<4<4<R+“；粒子3从距。点4的位置入射并从距。点4的位置出射；粒子4从距。

点4的位置入射并从距。点4的位置出射，轨迹如图（b）中虚线所示。则（）

图(a)

图(b)

A.粒子3入射时的动能比它出射时的大

B.粒子4入射时的动能比它出射时的大

C.粒子1入射时的动能小于粒子2入射时的动能

D.粒子1入射时的动能大于粒子3入射时的动能

4.【2022年湖南卷】2022年北京冬奥会跳台滑雪空中技巧比赛场地边，有一根系有飘带的风力指

示杆，教练员根据飘带的形态提示运动员现场风力的情况。若飘带可视为粗细一致的匀质长绳，

其所处范围内风速水平向右、大小恒定且不随高度改变。当飘带稳定时，飘带实际形态最接近的

是（）

5.【2022年湖南卷】如图，间距L=lm的U形金属导轨，一端接有0.1C的定值电阻R,固定在

高"=0.8m的绝缘水平桌面上。质量均为0.1kg的匀质导体棒a和匕静止在导轨上，两导体棒与导

轨接触良好且始终与导轨垂直，接入电路的阻值均为0j。，与导轨间的动摩擦因数均为0」（设

最大静摩擦力等于滑动摩擦力），导体棒〃距离导轨最右端1.74m。整个空间存在竖直向下的匀强

磁场（图中未画出），磁感应强度大小为0.1T。用F=0.5N沿导轨水平向右的恒力拉导体棒小

当导体棒。运动到导轨最右端时，导体棒。刚要滑动，撤去F,导体棒a离开导轨后落到水平地面

上。重力加速度取lOm/s?,不计空气阻力，不计其他电阻，下列说法正确的是（）

A.导体棒a离开导轨至落地过程中，水平位移为0.6m

B.导体棒a离开导轨至落地前，其感应电动势不变

C.导体棒。在导轨上运动的过程中，导体棒人有向右运动的趋势

D.导体棒a在导轨上运动的过程中，通过电阻R的电荷量为0.58C

6.【2022年山东卷】无人配送小车某次性能测试路径如图所示，半径为3m的半圆弧8C与长8m

的直线路径43相切于3点，与半径为4m的半圆弧8相切于C点。小车以最大速度从A点驶入

路径，到适当位置调整速率运动到B点，然后保持速率不变依次经过8C和8。为保证安全，小

车速率最大为4m/s,在他C段的加速度最大为2m/s2,CD段的加速度最大为1m/s?。小车视

为质点，小车从A到。所需最短时间f及在河段做匀速直线运动的最长距离/为（）

AT

CJ=2+之遥+=5.5mDJ=2+』#+（遥+4）、s,/=5.5m

I126J122

7.【2022年山东卷】如图所示，某同学将离地1.25m的网球以13m/s的速度斜向上击出，击球点

到竖直墙壁的距离4.8m。当网球竖直分速度为零时，击中墙壁上离地高度为8.45m的尸点。网球

与墙壁碰撞后，垂直墙面速度分量大小变为碰前的0.75倍，平行墙面的速度分量不变。重力加速

度g取10m/s2,网球碰墙后的速度大小口和着地点到墙壁的距离d分别为（）

A.v=5m/sB.v=3应m/sC.d=3.6mD.4=3.9m

8.[2022年广东卷】图是滑雪道的示意图。可视为质点的运动员从斜坡上的M点由静止自由滑下,

经过水平NP段后飞入空中，在。点落地。不计运动员经过N点的机械能损失，不计摩擦力和空

气阻力，下列能表示该过程运动员速度大小v或加速度大小。随时间/变化的图像是（）

aQ八

c.D.

Oo

9.【2022年广东卷】如图所示，在竖直平面内，截面为三角形的小积木悬挂在离地足够高处，一玩

具枪的枪口与小积木上P点等高且相距为心当玩具子弹以水平速度”从枪口向P点射出时，小积

木恰好由静止释放，子弹从射出至击中积木所用时间为人不计空气阻力。下列关于子弹的说法正

确的是（）

A.将击中P点，，大于'B.将击中P点，，等于人

VV

C.将击中尸点上方，f大于内D.将击中P点下方，「等于人

VV

10.【2022年浙江卷】下列说法正确的是（）

A.链球做匀速圆周运动过程中加速度不变

B.足球下落过程中惯性不随速度增大而增大

C.乒乓球被击打过程中受到的作用力大小不变

D.篮球飞行过程中受到空气阻力的方向与速度方向无关

11.【2022年浙江卷】如图为某一径向电场示意图，电场强度大小可表示为E=@,a为常量。比荷相

r

同的两粒子在半径，•不同的圆轨道运动。不考虑粒子间的相互作用及重力，则（）

A.轨道半径r小的粒子角速度一定小B.电荷量大的粒子的动能一定大

C.粒子的速度大小与轨道半径/•一定无关D.当加垂直纸面磁场时，粒子一定做离心运动

12.【2022年河北卷】如图，广场水平地面上同种盆栽紧密排列在以。为圆心、8和&为半径的

同心圆上，圆心处装有竖直细水管，其上端水平喷水嘴的高度、出水速度及转动的角速度均可调

节，以保障喷出的水全部落入相应的花盆中。依次给内圈和外圈上的盆栽浇水时，喷水嘴的高度、

出水速度及转动的角速度分别用九、用、叼和为、为、色表示。花盆大小相同，半径远小于同心

圆半径，出水口截面积保持不变，忽略喷水嘴水平长度和空气阻力。下列说法正确的是（）

A.若九=为，则匕：％=&：N

B.若巧=%，则九：4=用：后

C.若例=g,v,=v2,喷水嘴各转动一周，则落入每个花盆的水量相同

D.若％=色，喷水嘴各转动一周且落入每个花盆的水量相同，则例=。2

答案以及解析

1.答案：D

解析：运动员由〃运动到。的过程中，设到c点时的速度为V,由机械能守恒定律有仅助=g机

20卜

设c点处这一段圆弧雪道的最小半径为R,则在经过c点时，有hng-mgumt,解得尺=总。

Rk-\

项正确。

2.答案：C

解析：小环从大圆环顶端P点由静止开始自由下滑，其机械能守恒，下落/?高度过程中，有

2

mgh=^mv,解得丫=回，选项B错误；设小环位置与P点连线所对的圆心角为仇小环下滑

过程滑过的弧长5=7?6,而力=R（l-cos芯），所以选项A错误；小环位置到P点的距离

nnf）

L=2Rsin-,h=R0-cos0）,1-cos6»=2sin2-,g|I/z=2/?sin2-=—,代入丫=^/5^可知v与乙成

2222/?

正比，即小环的速率与小环到P点的距离成正比，选项C正确；小环位置与P点连线扫过的面积

A=-R10--R1sme,分析知与v不成正比，选项D错误。

22

3.答案：BD

解析：在截面内，极板间各点的电场强度大小与其到。点的距离成反比，则有Er=A,带正电的

同种粒子1、2在均匀辐向电场中做匀速圆周运动，则有二,韭2=”型，可得

4ri

3的；=等=誓,即粒子1、2入射时的动能相等，故C错误；粒子3从距。点々的位置入射

并从距。点4的位置出射，做向心运动，电场力做正功，则粒子3入射时的动能比它出射时的小，

故A错误；粒子4从距0点，；的位置入射并从距。点4的位置出射，做离心运动，电场力做负功,

则粒子4入射时的动能比它出射时的大，故B正确；粒子3入射后的一小段时间做向心运动，有

qE2>〃?空，可得《机（〈华=!机片，则粒子1入射时的动能大于粒子3入射时的动能，故D正

r2222

确。

4.答案：A

解析：本题考查共点力的平衡。将飘带视为两个质量相等的小球，每个小球受到的分力大小相等,

方向水平向右。如图，对下边的小球有tan/=《，将两个小球作为整体有tanc=M=£,则

G2GG

a=/3,所以飘带将是一根直线，A项正确。

5.答案：BD

解析：本题考查电磁感应与力学的综合以及平抛运动知识的应用。导体棒〃刚好运动到导轨最右端

时，设导体棒b中的电流为/,由题意可知，BIL—img,解得/=鬻,根据串、并联电路的规

BL

律可知，导体棒b与定值电阻R并联，再与导体棒。串联，因此R,=—『+R=1.5R,又根据法

工D।D

,EBLv

拉第电磁感应定律可知，/总=有所以通过导体棒匕中的电流/=gx/总=:x黑联立

221.5A

以上各式‘解得"罪=3m/s根据平抛运动的知识，导体棒。离开导轨至落地过程中，水

平位移乂=、1=1.2«13项错误；导体棒。离开导轨至落地前，导体棒切割磁感线的速度始终为

v,其感应电动势始终为E=BLv,B项正确；根据右手定则和左手定则可知，导体棒”在导轨上运

动的过程中，导体棒b受到的安培力水平向左，导体棒方有向左运动的趋势，C项错误；导体棒a

在导轨上运动的过程中，通过导体棒。的电荷量为4=/总=第，=黑，根据分流规律，通过电

1.5/?1.5/?

BLs0.1Tx1mx1.74m

阻R的电荷量为34=0.58C,D项正确。

3x0.1Q

6.答案：B

解析：本题考查向心加速度公式和匀变速直线运动的公式。由4=且可得，8C段的最大速率

vIm=x/6m/s,由%=上可得，CD段的最大速率岭m=2m/s,逐m/s>2m/s,故小车在3C£)

r2

段运动时的最大速率v=2m/s,由-2冰=声一吟可得，小车在钻段减速运动的距离

y2-y242-22V—V4—2

X=T;=ccm=3m,减速运动的时间f|=-m------=-T—s=ls,则小车在AB段匀速运动

2a,2x2q2

的最长距离/=8m-3m=5m,匀速运动的时间芍='=：s,在3C£>段运动的时间

的迷==s,故从A至的最短时间，=4+t2+A=fg+7]s,B项正确。

v2<42J

7.答案：BD

解析：本题考查斜抛运动和运动的合成与分解。网球在竖直方向做竖直上抛运动，到最高点的竖

直分速度为零，由逆向思维法可求出小球上升到最高点的时间"楞=『”8.431.25)§=]2s,

小球抛出时的竖直分速度vv=^=12m/s,根据平行四边形定则得%水平=而匚透m/s=5m/s,

将网球的水平速度分解为与墙面平行的分速度和与墙面垂直的分速度，网球在垂直墙面方向上做

x48

匀速直线运动，vt=-=^m/s=4m/s,网球在平行于墙面方向上也做匀速直线运动，由平行

t1.2

四边形定则可知，v平行="短平一片=3m/s,反弹后，垂直墙面的速度分量变为

4m/sx0.75=3m/s,反弹后网球速度大小为仔万m/s=3&m/s,B项正确；反弹后网球落

到地面的时间乙=杵=后鬻s=1.3s,小球在垂直墙面方向上的分速度为3m/s,故着地点到

墙壁的距离”=3x1.3m=3.9m,D项正确。

8.答案：C

解析：本题考查匀变速直线运动、匀速直线运动与平抛运动的速度与加速度。不计摩擦力和空气

阻力，运动员在阶段做初速度为零、加速度为“;且丽!!，的匀加速直线运动；在NP阶段做匀

速直线动；在尸。阶段做平抛运动，加速度为。=8，平抛运动中，V与r不再是线性关系，C项正

确。

9.答案：B

解析：本题考查平抛运动规律、自由落体运动。由题意可知，当玩具子弹以水平速度v从枪口向尸

点射出时，小积木恰好由静止释放，P点做自由落体运动，子