2024年高考物理试题和模拟题专项训练：曲线运动（学生卷）

复习材料

专题04曲线运动

2024

高考真题

1.（2024年辽宁卷考题）2.“指尖转球”是花式篮球表演中常见的技巧。如图，当篮球在指尖上绕轴转

动时，球面上只。两点做圆周运动的（）

A.半径相等B.线速度大小相等

C.向心加速度大小相等D.角速度大小相等

2.（2024年湖北考题）3.如图所示，有五片荷叶伸出荷塘水面，一只青蛙要从高处荷叶跳到低处荷叶上。

设低处荷叶以氏c、d和青蛙在同一竖直平面内，a、6高度相同，c、/高度相同，a、6分别在c、4正上

方。将青蛙的跳跃视为平抛运动，若以最小的初速度完成跳跃，则它应跳到（）

A.荷叶aB.荷叶6C.荷叶cD.荷叶d

3.（2024年江苏卷考题）4.喷泉a、6形成如图所示的形状，不计空气阻力，则喷泉a、6的（)

A.加速度相同B.初速度相同

C.最高点的速度相同D.在空中的时间相同

复习材料

4.（2024年江苏卷考题）10.如图所示，细绳穿过竖直的管子拴住一个小球，让小球在/高度处作水平

面内的匀速圆周运动，现用力将细绳缓慢下拉，使小球在方高度处作水平面内的匀速圆周运动，不计一切

摩擦，贝I（）

I

A.线速度外＞用B.角速度3.＜叫

C.向心加速度as＜aBD.向心力£＞风

5.（2024年广东卷考题）5.如图所示，在细绳的拉动下，半径为r的卷轴可绕其固定的中心点。在水

平面内转动。卷轴上沿半径方向固定着长度为，的细管，管底在。点。细管内有一根原长为,、劲度系数

2

为4的轻质弹簧，弹簧底端固定在管底，顶端连接质量为以可视为质点的插销。当以速度-匀速拉动细绳

时，插销做匀速圆周运动。若/过大，插销会卡进固定的端盖。使卷轴转动停止。忽略摩擦力，弹簧在弹

6.（2024年江西卷考题）8.一条河流某处存在高度差，小鱼从低处向上跃出水面，冲到高处.如图所

示，以小鱼跃出水面处为坐标原点，£轴沿水平方向，建立坐标系，小鱼的初速度为1,末速度/沿x轴正

方向.在此过程中，小鱼可视为质点且只受重力作用。关于小鱼的水平位置X、竖直位置外水平方向分速

度匕和竖直方向分速度V〉与时间［的关系，下列图像可能正确的是（）

复习材料

7.（2024浙江1月考题）8.如图所示，小明取山泉水时发现水平细水管到水平地面的距离为水桶高的两

倍，在地面上平移水桶，水恰好从桶口中心无阻挡地落到桶底边沿儿已知桶高为力，直径为〃则水离开

出水口的速度大小为（）

细水管

A

A.—[iB.—c.（拒+1）。国D.（V2+l）£）Ji

4V/z4V2A2\2h\2h

8.（2024年安徽卷考题）7.在某地区的干旱季节，人们常用水泵从深水井中抽水灌溉农田，简化模型

如图所示。水井中的水面距离水平地面的高度为"出水口距水平地面的高度为力，与落地点的水平距离约

为乙假设抽水过程中〃保持不变，水泵输出能量的7倍转化为水被抽到出水口处增加的机械能。己知水的

密度为夕，水管内径的横截面积为S,重力加速度大小为g,不计空气阻力。则水泵的输出功率约为（）

复习材料

A.那叫人J]B.屈!H+J

2r/hI2hJ2r/h1

pgSly/2gh（I2]PgSl廊[口小心、

C.----------riH---D.----------riH---

2r/hI2hJ2r/h14/z?

9.（2024年山东卷考题）12.如图所示，工程队向峡谷对岸平台抛射重物，初速度%大小为20m/s,

与水平方向的夹角为30°,抛出点户和落点。的连线与水平方向夹角为30°,重力加速度大小取10m/s2,

忽略空气阻力。重物在此运动过程中，下列说法正确的是（）

A.运动时间为2瓜B.落地速度与水平方向夹角为60°

C.重物离PQ连线的最远距离为10mD.轨迹最高点与落点的高度差为45m

10.（2024年江西卷考题）14.雪地转椅是一种游乐项目，其中心传动装置带动转椅在雪地上滑动。如

图（a）、（b）所示，传动装置有一高度可调的水平圆盘，可绕通过中心。点的竖直轴匀速转动。圆盘边缘/

处固定连接一轻绳，轻绳另一端夕连接转椅（视为质点）。转椅运动稳定后，其角速度与圆盘角速度相等。

转椅与雪地之间的动摩擦因数为〃，重力加速度为g,不计空气阻力。

（1）在图（a）中，若圆盘在水平雪地上以角速度。1匀速转动，转椅运动稳定后在水平雪地上绕。点

做半径为4的匀速圆周运动。求48与03之间夹角a的正切值。

（2）将圆盘升高，如图（b）所示。圆盘匀速转动，转椅运动稳定后在水平雪地上绕O点做半径为々

的匀速圆周运动，绳子与竖直方向的夹角为9,绳子在水平雪地上的投影与的夹角为"。求此时

圆盘的角速度七。

图（a）圆盘在水平雪地

复习材料

11.（2024年辽宁卷考题）14.如图，高度/z=0.8m的水平桌面上放置两个相同物块A、B,质量

mA=mB=0.1kgoA、B间夹一压缩量Ax=0.1m的轻弹簧，弹簧与A、B不栓接。同时由静止释放A、B,

弹簧恢复原长时A恰好从桌面左端沿水平方向飞出，水平射程4=04m；B脱离弹簧后沿桌面滑行一段距

离=0.25m后停止。A、B均视为质点，取重力加速度g=lOm/s?。求：

（1）脱离弹簧时A、B的速度大小以和无；

（2）物块与桌面间的动摩擦因数〃；

（3）整个过程中，弹簧释放的弹性势能酝,。

ABB

；।

/口小

A/I

V

A

复习材料

2024

高考模拟题

一、单选题

1.（2024•浙江•二模）随着“第十四届全国冬季运动会”的开展，各类冰雪运动绽放出冬日激情，

下列说法正确的是（）

A.评委给花样滑冰选手评分时可以将运动员看作质点

B.滑雪比赛中运动员做空中技巧时，处于失重状态

C.冰壶比赛中刷冰不会影响压力大小，则滑动摩擦力不变

D.短道速滑转弯时是运动员重力的分力充当向心力

2.（2021•福建厦门•三模）2021年4月6日，爱国华侨领袖陈嘉庚先生创立的厦门大学迎来了百年

校庆。当晚，百架无人机在夜空中排列出“厦门大学100周年校庆”的字样。若分别以水平向右、竖直向

上为x、了的正方向，某架参演的无人机在x、y方向的v-f图像分别如图甲、乙所示，则。〜与时间内，该

无人机的运行轨迹为（）

3.（2024•重庆•三模）如图所示，网球比赛中，运动员甲某次在8点直线救球倒地后，运动员乙将球

从距水平地面上。点高度为A的A点水平击出，落点为C。乙击球瞬间，甲同时起身沿直线3c奔跑，恰好

在球落地时赶到C点。已知BD=d,BC=l,网球和运动员甲均可视为质点，忽略空气阻力,

则甲此次奔跑的平均加速度大小与当地重力加速度大小之比为（）

复习材料

「山2+/2DdJ+广

n2d

A'~hD.~j~L•------------------

hhl

4.（2024高三•全国•专题练习）如图所示，一塔式起重机正在工作，吊车P沿吊臂向〃端水平匀速

移动，吊车P和位于其正下方的重物Q通过钢绳连接，且保持相对静止。忽略重物Q受到的阻力和钢绳的

质量，吊车p到达某位置时突然停止运动，关于此后Q的运动过程（不超过9线），下列说法正确的是（）

P

□

□

Q

A.运动到最高点时，重物Q受到的拉力大于自身的重力

B.运动到最高点时，绳子最容易断

C.从最低点向上运动的过程中，线速度大小变化得越来越快

D.从最低点向上运动的过程中，线速度方向变化得越来越快

5.（2024•北京通州•一模）如图所示，某物理兴趣小组设计了验证“向心力与线速度大小关系”的

实验装置。测得小钢球的直径为4细线长为乙当地的重力加速度为g。小钢球悬挂静止不动时，恰好位

于光电门中央，力的传感器示数为耳。现将小钢球拉到适当高度处且细线拉直，由静止释放小钢球，光电

门记录小钢球遮光时间t,力的传感器示数最大值为耳，由此可知（)

A.与

小钢球经过光电门时的速度为《

B.

C.小钢球经过光电门时所需向心力为F

D.在误差允许的范围内，本实验需要验证小钢球经过光电门时所受合力和所需向心力相等，即

F^d2

,2

L+Vgt

6.（2024•辽宁大连•二模）2028年奥运会新增壁球运动项目。如图所示，运动员从4点将球斜向上

复习材料

击出，水平击中墙上6点反弹后又水平飞出，落到。点，2q竖直，/8C三点在同一水平面上，"C垂直

于不计空气阻力，球碰撞6点前后的速度大小分别为匕、马，球在力反以两段运动时间分别为％、%，

则正确的是（）

7.（2024•湖南•三模）进入冬季后，北方的冰雪运动吸引了许多南方游客。如图为雪地转转游戏，

人乘坐雪圈（人和雪圈总质量为50kg,大小忽略不计）绕轴以2rad/s的角速度在水平雪地上匀速转动，已

知水平杆长为2m,离地高为2m,绳长为4m,且绳与水平杆垂直。则雪圈（含人）（）

A.所受的合外力不变B.所受绳子的拉力指向圆周运动的圆心

C.线速度大小为8m/sD.所需向心力大小为400N

8.（2024•河北保定•二模）在第19届杭州亚运会女子排球决赛中，中国女排以3：0战胜日本女排,

以六战全胜且一局未失的战绩成功卫冕。如图所示，排球场的宽为4长为24球网高为日，发球员在底

4

线中点正上方的。点将排球水平击出，排球恰好擦着网落在对方场地边线上的£点，EO=g，不计空气阻

力，重力加速度大小为g,下列说法正确的是（）

9dd

A.。点距地面的高度为航B.排球做平抛运动的时间为

g

复习材料

C.排球击出时的速度大小为痴D.排球着地时的速度大小为2而'

9.（2023•浙江绍兴•二模）如图所示是杂技团一门水平放置的大炮，左前方地面上有一直径为50m

的圆形靶区，炮口/在靶区边缘瓦点正上方7.2m处且正对靶心正上方C点。物为靶区的一条水平直径,4方。切

五点在同一竖直平面内，现保持炮口位置不变，炮管以炮口为圆心水平旋转，所发射玩具炮弹的速率恒为

25m/so不计炮管口径的大小及炮弹的大小、空气阻力，下列说法正确的是（)

CA

靶区”彳大炮

7.2m

D

OB

50m

A.正对靶心水平射出时炮弹会落到靶心处

B.炮管与/C方向平行的位置开始水平转动角度等于30。时，炮弹将落在靶区外

C.炮管与4c方向平行的位置开始水平转动角度小于53。时，炮弹一定会落在靶区内

D.炮管水平转动角度越大，射出去的炮弹单位时间内速度的变化量越大

10.（2024•陕西•二模）在2023年世界飞镖锦标赛总决赛中，范格文以3:0战胜威廉姆斯获得总冠军。

若先后两次飞镖的抛出点在同一竖直线上的4万两点，将飞镖沿水平方向抛出后，飞镖均扎在靶心处，两

飞镖的轨迹如图乙中曲线1、2所示，飞镖扎在靶上瞬间的速度与水平方向的夹角分别为&、尸。已知/反

6。的竖直高度相同，飞镖可视为质点，空气阻力忽略不计。则下列说法正确的是（）

A1

B

2

\尸彳o

C

甲乙

A.先后两次飞镖在空中的运动时间之比为2:1

B.先后两次飞镖抛出时的初速度大小之比为1:&

C.a=2/3

D.sina=2sin)3

11.（2024•辽宁辽阳•二模）如图甲所示，客家人口中的“风车”也叫“谷扇”，是农民常用来精选

谷物的农具。在同一风力作用下，精谷和瘪谷（空壳）都从洞口水平飞出，结果精谷和瘪谷落地点不同,

自然分开，简化装置如图乙所示。谷粒从洞口飞出后均做平抛运动，落在初点的谷粒速度方向和竖直方向

复习材料

的夹角为4,从洞口飞出时的速度大小为匕；落在N点的谷粒速度方向和竖直方向的夹角为2,从洞口飞

出时的速度大小为V2。下列分析正确的是（）

MN

甲乙

tanO%tan4_V1

A.N处是瘪谷xB.N处是精谷:

tan02v2tan02v2

tan0,V.tan0.v,

C.N处是瘪谷逮D.N处是精谷福

12.（2024高三•河北•学业考试）雨天野外骑车时，自行车的轮胎上常会黏附一些泥巴。如图所示,

将后轮撑起，用手以周期7匀速摇脚踏板，后轮上一块质量为R的泥巴（可视为质点），在随着后轮轮胎边

缘转动到最低位置/时，恰好飞出。已知大齿轮的边缘半径为为,大齿轮、小齿轮、后轮轮胎的边缘半径之

比为3：1：7,重力加速度为g,不计空气阻力，则（）

A.泥巴离开后轮前做匀速圆周运动，受到的合力不变

B.泥巴离开后轮前的线速度大小为零

C.泥巴从/点飞出前瞬间受到轮胎的作用力大小为机g+84学

D.后轮轮胎边缘一点与大齿轮边缘一点的向心加速度大小之比为7：3

13.（2022•山东青岛•三模）如图所示，相同的物块a、右用沿半径方向的细线相连放置在水平圆盘

上.当圆盘绕转轴转动时，物块a、b始终相对圆盘静止.下列关于物块a所受的摩擦力随圆盘角速度的平

方（。今的变化关系正确的是（）

复习材料

ab

口ELI

、多项选择题

14.（2024•福建厦门•三模）将扁平的石子向水面快速抛出，石子可能会在水面上一跳一跳地飞向远

方，俗称“打水漂”。石子接触水面时速度方向与水面的夹角越小，从水面跳起产生的“水漂”效果越明显。

将一石子水平抛出，不计石子在空中飞行时的空气阻力，为了观察到明显的“水漂”效果，则应（）

A.适当增加出手的高度B.适当减小出手的高度

C.适当增加出手的速度D.适当减小出手的速度

15.（2024高三•河北•学业考试）如图为墨家创制的斜面引重车，在这辆前低后高的板车后端装一个

滑轮，绕过滑轮的细绳索一端系在后轮轴上，另一端系在低处的重物上，当车前进时，绳索在后轮轴上缠

绕，重物被牵引而沿车板上升。已知车板的倾角为6=37。，车子前进的速度为右前轮、后轮、后轮轴边

A.前轮与后轮的角速度之比为1:3B.重物的水平速度大小为石v

119

C.重物的竖直速度大小为一VD.重物的实际速度大小为二v

复习材料

16.（2024•江西•一模）陶瓷是中华瑰宝，是中华文明的重要名片。在陶瓷制作过程中有一道工序叫

利坯，如图（a）所示，将陶瓷粗坯固定在绕竖直轴转动的水平转台上，用刀旋削，使坯体厚度适当，表里

光洁。对应的简化模型如图（b）所示，粗坯的对称轴与转台转轴。0'重合。当转台转速恒定时，关于粗坯

上户、。两质点，下列说法正确的是（）

图（a）图（b）

A.尸的角速度大小比0的大B.尸的线速度大小比0的大

C.尸的向心加速度大小比0的大D.同一时刻尸所受合力的方向与0的相同

17.（2023•广东广州•二模）如图为某种秋千椅的示意图，“口”形轻质锅制支架Q44Q固定在竖直

面内，44沿水平方向，四根等长轻质硬杆通过光滑钱链a、a悬挂长方形匀质椅板4Gqg，竖直面内

的UC/z为等边三角形，并绕Q、沿图中线来回摆动。已知重力加速度为g，椅板的质量为

加，则椅板摆动到最低点时（）

A.片、G两点角速度相等B.与、两点线速度相同

c.受到的拉力等于;〃zgD.24受到的拉力大于;加g

18.（2024•江西•一模）如图甲所示为驼峰过山车通过轨道最低点的示意图.已知驼峰过山车通过轨

道最低点时整体运动速度方向水平向左，大小为力，通过的轨道是半径为A的圆弧；过山车是一个半径为r

的转盘，转盘边缘上通过两个相互垂直的直径上有四个质量相等的小孩儿&aD,某时刻直径与轨道

圆弧的切线平行，转盘以。的角速度逆时针转动（俯视）如图乙所示是转盘放大示意图。已知火？r,转盘

与水平面平行，圆弧轨道处于竖直平面.下列说法正确的是（）

复习材料

D

A.A,6小孩相对转盘轴心的速度相同

B.四个小孩相对地面的加速度大小均为件］+（苏厂『

C.转盘对四个小孩的作用力大小均为“加8卜+仙后了

D./、6两小孩相对地面的速度大小均为旧兀斤'

19.（2023•浙江温州•二模）如图甲所示，光电编码器由码盘和光电检测装置组成，电动机转动时,

码盘与电动机旋转轴同速旋转，发光二极管发出的光经凸透镜转化为平行光，若通过码盘镂空的明道照在

光敏管上，信号端输出高电位，反之输出低电位，两个光敏管分布在同一半径上。根据输出两路信号可以

测量电动机的转速和判断旋转方向。从左往右看，内、外都均匀分布20个明道的码盘如图乙所示，电动机

转动时两信号的图像如图丙所示，则（）

A.从左往右看，电动机顺时针转动B.从左往右看，电动机逆时针转动

C.电动机转动的转速为50r/sD.电动机转动的转速为125r/s

三、解答题

20.（2024•福建漳州•三模）水车是我国劳动人民利用水能的一项重要发明。如图为某景观水车模型,

从槽口水平流出的水，垂直落在与水平面成30。角的水轮叶面上，轮叶在水流不断冲击下转动，稳定时轮叶

边缘线速度与水流冲击的速度大小近似相等。已知槽口到冲击点4所在的水平面距离〃=L5R,水车轮轴到

轮叶边缘的距离为凡忽略空气阻力，重力加速度为g。求：

（1）水从槽口落到水轮叶面的时间t；

（2）槽口处水流的初速度大小％;

（3）轮叶边缘上质量为7的钉子，随水车匀速转动时的向心力大小凡

复习材料

21.（2024高三下•全国•专题练习）如图甲所示为公园中旋转“喷泉”喷出水后，水滴下落击打水面

形成层层涟漪的美观景象。设旋转“喷泉”的转轴为。。'，多根长度均为r的水管均处于喷泉水面，一端

固定在转轴顶端。点，另一端均有一喷嘴，每个喷嘴完全相同都在水管末端且与水平面成相同的倾角8=53。,

25

如图乙所示。若旋转“喷泉”的角速度0=_rad/s,水管长度r=0.6m,水以相对于喷嘴的速率v=5m/s喷

12

出，不计水管的粗细、喷嘴的长度及空气阻力，已知重力加速度g取lOm/s:sin53°=0.8,cos53°=0.6o

求：

（1）“喷泉”中的水从喷嘴喷出至落到喷泉水面的时间t；

（2）“喷泉”中的水落到喷泉水面形成的圆的半径A（结果可保留根号）。