2024高考物理试题分类汇编-必修一

2024高考物理试题分类汇编

必修一部分

一、匀变速直线运动

1.（2024新课标1理综）21.甲、乙两车在平直马路上同向行

驶，其v-f图像如图所示。已知两车在r=3s时并排行驶，则

A.在t=ls时，甲车在乙车后

B.在t=0时，甲车在乙车前7.5m

C.两车另一次并排行驶的时刻是Z=2s

D.甲、乙两车两次并排行驶的位置之间沿马路方向的距离

为40m

【答案】BD

【解析】甲、乙都沿正方向运动。f=3s时并排行驶，np=30m/s,v乙=25m/s,由v-f图可知:

0~3s内位移与=gx3x30m=45m,如=gx3x(10+25)m=52.5m.故f=0时，甲乙相距

&=吆一漏=7.5m,即甲在乙前方7.5m,B正确。0~ls内，^=^xlxl0m=5m,

=^xlx（10+15）m=12.5m,Ax,=坛'一碣=7.5m,说明甲、乙初相遇。A、C错误。乙两

次相遇地点之间的距离为x-x^-=45m-5m=40m,所以D正确；

【考点】v-f图的解读和位移的计算、追击相遇问题。

［难点】依据位移推断两车在不同时刻的位置关系。

2.（2024新课标2理综）19.两实心小球甲和乙由同一种材料制成，甲球质量大于乙球质

量.两球在空气中由静止下落，假设它们运动时受到的阻力与球的半径成正比，与球的速率

无关.若它们下落相同的距离，则

A.甲球用的时间比乙球长；*

B.甲球末速度的大小大于乙球末速度的大小

C.甲球加速度的大小小于乙球加速度的大小

D.甲球克服阻力做的功大于乙球克服阻力做的功

【答案】BD\//!♦/

【解析】设/=破，则受力分析得与=mg-/'又」=栈、*,.

If,7

4%

m=—兀R3-p,

3

__k呻

得“一？4^2.由%＞/、/=夕乙可知心〉。乙,C错误；v-t图像如

图，可知甲、乙位移相同，则》＞丫乙B正确；而＜/乙A错误；由功的定义可知叫服

海=/，捻>f乙,则%克服>唯克服D正确o

【考点】牛顿其次定律、速度图像、功。

3.（2024全国3理综）一质点做速度渐渐增大的匀加速直线运动，在时间间隔t内位移为s,

动能变为原来的9倍。该质点的加速度为（A）

s3s453s

A.—B.—z-C.—D.-z-

ritrr

4.（2024江苏物理）5.小球从肯定高度处由静止下落，与地面碰撞后回到原高度再次下落,

重复上述运动，取小球的落地点为原点建立坐标系，竖直向上为正方向，下列速度v和位置

x的关系图象中，能描述该过程的是（A）

5.（2024上海物理）14.物体做匀加速直线运动，相继经过两端距离为16m的路程，第一段

用时4s,其次段用时2s,则物体的加速度是（B）

2,,4,,8,,16,,

A.-m/sB.—m/s~C.—m/sD.—m/s"

3399

二、相互作用

1.（2024新课标1理综）19.如图，一光滑的轻滑轮用细绳OO,悬挂于。点；另一细绳跨

过滑轮，其一端悬挂物块。，另一端系一位于水平粗糙桌面上的物块从外力尸向右上方拉

b,整个系统处于静止状态。若厂方向不变，大小在肯定范围内变更，物块6仍始终保持静

止，则、决'、'

A.绳的张力也在肯定范围内变更

B.物块6所受到的支持力也在肯定范围内变更,

c.连接。和b的绳的张力也在肯定范围内变更由______

D.物块b与桌面间的摩擦力也在肯定范围内变更

【答案】BD1

【解析】由题意，在F保持方向不变，大小发生变更的过程中，物体。、b均保持静止，各

绳角度保持不变；选。受力分析得，绳的拉力

T=m“g,所以物体。受到绳的拉力保持不变。由滑

轮性质，滑轮两侧绳的拉力相等，所以b受到绳的拉

力大小、方向均保持不变，C选项错误；。、b受到

绳的拉力大小方向均不变，所以的张力不变，A

选项错误；对匕进行受力分析，并将各力沿水平方向

和竖直方向分解，如图所示。由受力平衡得：

Tx+f=Fx,Fy+N+Ty^mhgoT和吗.g始终不变，

当尸大小在肯定范围内变更时；支持力在肯定范围内

变更，B选项正确；摩擦力也在肯定范围内发生变更，D选项正确。

【考点】考查动态平衡分析、力的正交分解和力的平衡方程。

2.（2024新课标2理综）14.质量为机的物体用轻绳AB悬挂于天花板上.用水平向左的

力厂缓慢拉动绳的中点。，如图所示。用T表示绳段拉力的大小，在。点向左移动的

过程中

A.尸渐渐变大，T渐渐变大

B.尸渐渐变大，T渐渐变小

C.尸渐渐变小，T渐渐变大

D.尸渐渐变小，T渐渐变小

【答案】A

【解析】动态平衡问题，尸与T的变更状况如图：

可得：尸-FT•尸'个

【考点】物体平衡

3.（2024新课标3理综）17.如图，两个轻环a和b套在位于竖直面内的一段固定圆弧上:

一细线穿过两轻环，其两端各系一质量为机的小球。在。和6之间的细线上悬挂一小物块。

平衡时，万间的距离恰好等于圆弧的半径。不计全部摩擦。小物块的质量为（C）

mA/3

A.—B.----TYIC.rnD.2m

22

4.（2024海南物理）2.如图，在水平桌面上放置一斜面体P,两长方体物块。和6叠放在尸

的斜面上，整个系统处于静止状态。若将。和6、6与尸、尸与桌面之间摩擦力的大小分别

用力、力和力表示。贝U（C）

A-fi=0,于#0,屏0

B.力声0,方=0,力=0

，、，，，，，，，，，，，，，，：，，

C.力邦，/：0,力=0

D.力知,岸0,力邦

5.（2024江苏物理）1.一轻质弹簧原长为8cm,在4N的拉力作用下伸长了2cm,弹簧未

超出弹性限度。则该弹簧的劲度系数为（D）

A.40m/NB.40N/mC.200m/ND.200N/m

三、牛顿运动定律

1.（2024新课标1理综）18.一质点做匀速直线运动，现对其施加一恒力，且原来作用在

质点上的力不发生变更，则

A.质点速度的方向总是与该恒力的方向相同

B.质点速度的方向不行能总是与该恒力的方向垂直

C.质点加速度的方向总是与该恒力的方向相同

D.质点单位时间内速率的变更量总是不变

【答案】BC

【解析】质点一起先做匀速直线运动，处于平衡状态，施加恒力后，则该质点的合外力为该恒

力。若该恒力方向与质点原运动方向不共线，则质点做曲线运动，质点速度方向时刻与恒力方

向不同，A错误；若歹的方向某一时刻与质点运动方向垂直，之后质点作曲线运动，力与运动

方向夹角会发生变更，例如平抛运动，B正确；由牛顿其次定律可知，质点加速度方向与其所

受合外力方向相同，C正确；依据加速度的定义，相等时间内速度变更量相同，速率变更量不

肯定相同，D错误。

【考点】牛顿运动定律；力和运动的关系；加速度的定义。

【易错点】B选项易错误地以“匀速圆周运动”作为反例来推翻结论

2.（2024海南物理）5.沿固定斜面下滑的物体受到与斜面平行向上的拉力F的作用，其下

滑的速度-时间图线如图所示。己知物体与斜面之间的动摩擦因数为常数，在0~5s,5~10s,

1075s内E的大小分别为西、三和八，则（A）

A.F\<F2B.尸2>/3

C.Fi>FiD.FI=F3

3.（2024江苏物理）9.如图所示，一只猫在桌边猛地将桌布从鱼缸下拉出，鱼缸最终没有

滑出桌面。若鱼缸、桌布、桌面两两之间的动摩擦因数均相等,

则在上述过程中（BD）

A.桌布对鱼缸摩擦力的方向向左

B.鱼缸在桌布上的滑动时间和在桌面上的相等

C.若猫增大拉力，鱼缸受到的摩擦力将增大

D.若猫减小拉力，鱼缸有可能滑出桌面

4.（2024四川理综）10.（17分）避险车道是避开恶性交通事故的重要设施，由制动坡床和

防撞设施等组成，如图竖直平面内，制动坡床视为与水平面夹角为e

、避险车道

的斜面。一辆长12m的载有货物的货车因刹车失灵从干道驶入制动坡

前方500m

床，当车速为23m/s时，车尾位于制动坡床的底端，货物起先在车厢内

向车头滑动，当货物在车厢内滑动了4m时，车头距制动坡床顶端38m,再过一段时间，

货车停止。已知货车质量是货物质量.

的4倍。货物与车厢间的动摩擦因数会一

为0.4；货车在制动坡床上运动受到一2型号■咏」畜部物

的坡床阻力大小为货车和货物总重制动坡床

的0.44倍。货物与货车分别视为小滑

块和平板，取cos6=l,sin生0.1,g=10m/s2o求：

（1）货物在车厢内滑动时加速度的大小和方向；

（2）制动坡床的长度。

【解析】（1）解：设货物质量为机，受到货车支持力大小为车对货物摩擦力大小为工，

受力分析如图

4________

货物与货车间滑动摩擦因数为从，货物减速时加速度大小为％,依据牛顿其次定

律得

mg・cose=N、

①

mg•sin0+fx=max

②

fi=同｛

③

联立方程①②③，代入数据得

tZj=5m/s2

方向沿坡面对下

（2）解：设货物对车压力大小为N；,对车摩擦力大小为工'，依据牛顿第三定律

N；=N,

⑤

⑥

车质量为4/w,受到坡面支持力大小为N2,坡面对车阻力大小为力，受力分析如

图

车减速时加速度大小为4,依据牛顿其次定律得

N2=N；+4mgcos0

®

f2+4mgsin0——4ma2

⑧

由题意得

f2=0.44x5mg

联立⑤⑥⑦⑧⑨代入数据得

a,=5.5m/s2

方向沿坡面对下

设货车和货物共同的初速度大小为%,货物相对货车滑动4m用时f,货物相对地

面位移大小为玉，货车相对地面位移大小为%2,依据运动学公式有

=vt1at2

玉o~~\

⑪

12

=VQI---%，

⑫

x{-x2=4m

联立⑪⑫⑬，代入数据得

x2=48m

⑭

车长为£,货物相对车滑动4m时车头距顶端£/,坡长为S

S=L+x2+L'

⑮

代入数据，解之得

S=98m

答：（1）货物在车厢内滑动时加速度的大小为q=5m/s2,方向沿斜面对下

（2）制动坡床的长度为S=98m

1.（2024上海物理）31.（12分）风洞是探讨空气动力学的试验设备。如图，将刚性杆水平

固定在风洞内距地面高度H=3.2m处，杆上套一质量〃z=3kg,可沿杆滑动的小球。将小球所

受的风力调整为尸=15N,方向水平向左。小球以速度vo=8m/s向右离开杆端，假设小球所受

风力不变，取g=10m/s2。求:

⑴小球落地所需时间和离开杆端的水平距离;

(2)小球落地时的动能。

(3)小球离开杆端后经过多少时间动能为78J?

31.解:

(1)小球在竖直方向做自由落体运动，运动时间为

小球在水平方向做匀减速运动，加速度

a=—=5m/s2

m

水平位移5=vot-；。产=4.8m

(2)由动能定理&-%=呼dFs

，&=120J

(3)小球离开杆后经过时间t的水平位移

12

s=vot--at

22

由动能定理4-^mv0=mgl^gtFs

以弓=78J和%=8m/s代入得

125产-80什12=0

解得Zi=0.4s,f2=0.24s

1.(2024新课标1理综)25.(18分)如图，一轻弹簧原长为2R,其一端固定在倾角为37。

的固定直轨道AC的底端A处，另一端位于直轨道上B处，弹簧处于自然状态，直轨道与

一半径为&R的光滑圆弧轨道相切于C点，AC=7R,A、B、C、D均在同一竖直面内。质

6

量为m的小物块P自C点由静止起先下滑，最低到达E点(未画出)，随后P沿轨道被弹

回，最高点到达F点，AF=4R,已知P与直轨道间的动摩擦因数〃=；,重力加速度大小

为g.(取sin37°=0.6,cos37°=0.8)

(1)求P第一次运动到B点时速度的大小。

(2)求P运动到E点时弹簧的弹性势能。

(3)变更物块P的质量，将尸推至E点，从静止起先

释放。已知尸自圆弧轨道的最高点D处水平飞出后，恰好

7

通过G点。G点在C点左下方，与C点水平相距一R、竖

2

直相距R,求P运动到D点时速度的大小和变更后P的质

量。

A

【答案】(1)2屈(2)(3)

【解析】(1)选P为探讨对象，受力分析如图：

设尸加速度为。，其垂直于斜面方向受力平衡：Gcos0=N

沿斜面方向，由牛顿其次定律得：Gsin0-f=ma

2

且/二〃N,可得：a=gsind-jugcos0=—g

对CB段过程，由V：_%2=2as

代入数据得B点速度：以=24后

(2)尸从。点动身，最终静止在尸，分析整段过程；

由。到厂，重力势能变更量：AEp=-mg-3Rsin0①

削减的重力势能全部转化为内能。

设E点、离B点、的距离为xR,从。到尸，产热：

Q=]umgcos0(7R+2xR)②

由|0|=|AE],联立①、②解得：x=i;

探讨P从C点运动到E点过程

重力做功：WG=mgsin3(5R+xR)

摩擦力做功：Wf=-pmgcos0(5R+xR)

动能变更量：△笈=0J

由动能定理：

%+叼+吗单=八七

代入得：%=-巨警

由AE弹=一叱单,到E点时弹性势能片单为空等o

21

(3)其几何关系如图可知：|OQ|=§R,|CQ|=jR

由几何关系可得，G点在。左下方，竖直高度差为水平距离为3R。

2

设尸从。点抛出时速度为%,到G点时间为f

其水平位移:3R=vQt

竖直位移：1=gg产

解得：3^0

°5

探讨P从E点到。点过程，设P此时质量为m,,此过程中：

351

,,

重力做功：WG'=-mg(-R+6Rsm0)=--mgR①

摩擦力做功:Wf'=-jLim'g-6Rcos0=——m'gR②

弹力做功：*=-AE^=—mgR③

1Q

动能变更量：AEJ=—m'H-。J=—m'gR④

k2010

由动能定理：WG'+Wf'+W^'=AEk'⑤

将①②③④代入⑤，可得：

m,=1­m

3

【考点】物体平衡、牛顿运动定律、功和能、动能定理、能量守恒定律。

(2024上海物理)16.风速仪结构如图(a)所示。光源发出的光经光纤传输，被探测器接收，

当风轮旋转时，通过齿轮带动凸轮圆回旋转，当圆盘上的凸轮经过透镜系统时间被拦住。己

知风轮叶片转动半径为r,每转动n圈带动凸轮圆盘转动一圈。若某段时间△，内探测器接

收到的光强随时间变更关系如图(b)所示，则该时间段内风轮叶片(B)

(A)转速渐渐减小，平均速率为竺竺

(B)转速渐渐减小，平均速率为吧!

△t

(C)转速渐渐增大，平均速率为空竺

△t

(D)转速渐渐增大，平均速率为——图(a)

△t

四、力学试验(一)

1.(2024新课标1理综)22.(5分)某同学用图(a)所示的试验

装置验证机械能守恒定律，其中打点计时器的电源为沟通电源，

可以运用的频率有20Hz、30Hz和40Hz,打出纸带的一部分如图

(b)所示。

该同学在试验中没有记录沟通电的频率f,须要用试验数据和

其他条件进行推算。

(1)若从打出的纸带可判定重物匀加速下落，利用/和图(b)

中给出的物理量可以写出：在打点计时器打出B点时，重物下落的速度大小为,

打出C点时重物下落的速度大小为,重物下落的加速度的大小为.

(2)已测得si=8.89cm,$2=9.50cm,53=10.10cm；当重力加速度大小为9.80m/s2,试验

中重物受到的平均阻力大小约为其重力的1%。由此推算出/为Hz.

【答案】⑴工(E+S2),工(S2+S3),-SJ;(2)40

【解析】⑴由于重物匀加速下落，A、5、。各相邻点之间时间间隔相同，因此5点应是从

A运动到。的过程的中间时刻，由匀变速直线运动的推论可得：5点的速度Vg等于AC段的

平均速度，即vB=以土邑

2t

由于故VB=g(W+S2)

同理可得力=£(邑+S3)

匀加速直线运动的加速度4=生

攵⑸+S3）—（瓦+S2）］r2

----------i----------=q@-sJ

故。=①

⑵重物下落的过程中，由牛顿其次定律可得：mg-F^=ma②

由已知条件7^K=0.0Img③

由②③得a=0.99g

代入①得：a=((S「SJ,代入数据得了B40HZ

【考点】利用运动学公式和推论处理纸带问题。

2.(2024新课标3理综)23.(10分)

某物理课外小组利用图(a)中的装置探究物体加速度与其所受合外

力之间的关系。图中，置于试验台上的长木板水平放置，其右端固定一轻亡止尸=

滑轮：轻绳跨过滑轮，一段与放在木板上的小滑车相连，另一端可悬挂钩长篇.

码。本试验中可用的钩码共有N=5个，每个质量均为0.010kg。试验步骤

图(a)

如下：

(1)将5个钩码全部放入小车中，在长木板左下方垫上适当厚度的小物块，使小车(和

钩码)可以在木板上匀速下滑。

(2)将"(依次取w=l,2,3,4,5)个钩码挂在轻绳右端，其余N-w各钩码仍留在小车内；

用手按住小车并使轻绳与木板平行。释放小车，同时用传感器记录小车在时刻f相对于其起

始位置的位移s,绘制si图像，经数据处理后可得到相应的加速度小学科.网

(3)对应于不同的n的a值见下表。n=2时的s-t图像如图(b)所示：由图(b)求出此

时小车的加速度(保留2位有效数字)，将结果填入下表。

n12345

a/m.s-20.200.580.781.00

（4）利用表中的数据在图（c）中补齐数据点，并作出a-n图像。从图像可以看出：当

物体质量肯定是=时，物体的加速度与其所受的合外力成正比。

图（b）图（c）

（5）利用a-n图像求得小车（空载）的质量为kg（保留2位有效数字，重力加

速度取g=9.8m-s-2）。

（6）若以“保持木板水平”来代替步骤（1）,下列说法正确的是（填入正确选

项前的标号）

A.a-n图线不再是直线

B.af图线仍是直线，但该直线不过原点

C.a-w图线仍是直线，但该直线的斜率变大

23.（10分）

（3）（2分）

（4）a-n图线如图（3分）

（5）0.45kg（3分）

（6）BC（2分）

3.（2024浙江理综）21.某同学在“探究弹力和弹簧伸长的关系”的试验中，测得图

中弹簧OC的劲度系数为500N/m.如图1所示，用弹簧OC和弹簧秤a、b做“探究求合力

的方法”试验.在保持弹簧伸长LOOcm不变的条件下：

（1）若弹簧秤。、。间夹角为90°,弹簧秤a的读数是N（图2中所示），则弹簧

秤b的读数可能为N.

（2）若弹簧秤a、b间夹角大于90°,保持弹簧秤a与弹簧OC的夹角不变，减小弹簧秤

b与弹簧OC的夹角，则弹簧秤a的读数、弹簧秤b的读数（填“变大”“变

小”或“不变”）.

21.［答案］⑴3.00〜3.023.9〜4.1（有效数不作要求）⑵变大变大

［解析］（1）由图可知弹簧秤。的读数是尸i=3.00N；因合力为F=fcc=500X0.01N=5N,

两分力夹角为90°,则另一个分力为歹2=后二语=4.0N.

（2）若弹簧秤a、b间夹角大于90。，保持弹簧秤。与弹簧。C的夹角不变，减小弹簧秤

6与弹簧OC夹角，依据力的平行四边形法则可知，弹簧秤。的读数变大，弹簧秤b的读数

变大.

4.（2024天津理综）（2）某同学利用图示装置探讨小车的匀变速直线运动。

①试验中，必要的措施是O

A.细线必需与长木板平行

B.先接通电源再释放小车

C.小车的质量远大于钩码的质量

D.平衡小车与长木板间的摩擦力

②他试验时将打点计时器接到频率为50Hz的沟通电源上，得到一条纸带，打出

的部分计数点如图所示（每相邻两个计数点间还有4个点，图中未画出）。51=3.59

cm,52=4.41cm,53=5.19cm,54=5.97cm,55=6.78cm,56=7.64cm,则小车的加速

度折m/s2（要求充分利用