2025 高考物理三维设计二轮专题跟踪检测第一部分　专题复习　整合突破专题一　力与运动

3/42025高考物理三维设计二轮专题跟踪检测第一部分专题复习整合突破专题一力与运动第1讲力与物体的平衡1.（2024·浙江绍兴二模）如图所示，拖车的缆绳将违章车与拖车拴在一起，使违章车停在倾斜坡道上保持静止状态，缆绳与倾斜坡道平行。下列说法正确的是（）A.缆绳对违章车的拉力等于违章车对缆绳的拉力B.违章车对坡道的作用力的方向一定与坡道垂直 C.坡道与水平面的夹角越小，坡道受到的压力也越小D.违章车只受到重力、支持力、拉力三个力的作用2.（2024·辽宁辽阳二模）一凿子两侧面与中心轴线平行，尖端夹角为θ，当凿子竖直向下插入木板中后，用锤子沿中心轴线竖直向下以力F敲打凿子上侧时，凿子仍静止，侧视图如图所示。若敲打凿子时凿子作用于木板1、2面的弹力大小分别记为F1、F2，忽略凿子受到的重力及摩擦力，下列判断正确的是（）A.F1＝Fsinθ B.F1＝FcosθC.F2＝Ftanθ D.F2＝F3.（2024·浙江杭州期中）如图所示，某款可折叠手机支架，调节支撑杆MN，手机背部支撑平面PQ的倾角θ随之改变，底部支撑平面ab与PQ始终垂直，忽略一切摩擦，当θ缓慢逐渐增大时，下列说法正确的是（）A.手机对支架的作用力始终不变 B.手机对底部支撑平面ab的弹力逐渐变小C.支架对手机的作用力逐渐增大 D.背部支撑平面PQ对手机的弹力逐渐变大4.（2024·重庆九龙坡三模）图甲所示的是家用燃气炉架，其有四个对称分布的爪，若将总质量一定的锅放在炉架上，图乙所示的是侧视图，不计爪与锅之间的摩擦力，若锅是半径为R的球面，正对的两爪间距为d，则（）A.d越大，爪与锅之间的弹力越大 B.d越大，锅受到的合力越大C.R越大，爪与锅之间的弹力越大 D.R越大，锅受到的合力越小5.（2024·安徽池州二模）某兴趣小组研究发现最大静摩擦力的大小也与两物体间的正压力成正比，查阅资料得知其比例系数称为静摩擦因数。如图所示，一只蚂蚁在半球形碗底想要爬出碗内，但它缓慢爬行能达到的最大高度恰好只有碗半径的0.2倍，假设碗内各处的静摩擦因数相同，则蚂蚁与碗之间的静摩擦因数为（）A.0.2 B.0.8C.0.75 D.46.（2024·河北衡水二模）如图所示，完全相同的a、b两小球用轻质细线1、2悬挂在天花板上，现用一水平拉力F作用在b球上，a、b再次静止时，细线1与竖直方向的夹角为α，细线2与竖直方向夹角为θ，则tanθ∶tanα等于（）A.2∶1 B.3∶2C.4∶3 D.5∶37.（2024·湖南衡阳二模）如图所示，OABC为常见的“汽车千斤顶”。当汽车需要换轮胎时，司机将它放在车身底盘和地面之间，只需摇动手柄使螺旋杆OA转动，O、A之间的距离就会逐渐减小，O、C之间的距离就会增大，就能将汽车车身缓缓地顶起来。在千斤顶将汽车顶起来的过程中，下列关于OA、OB之间的弹力的说法正确的是（）A.OA、OB之间的弹力不断变大 B.OA、OB之间的弹力不断变小C.OA之间的弹力变大、OB之间的弹力变小 D.OA之间的弹力变小、OB之间的弹力变大8.（2024·浙江1月选考6题）如图所示，在同一竖直平面内，小球A、B上系有不可伸长的细线a、b、c和d，其中a的上端悬挂于竖直固定的支架上，d跨过左侧定滑轮、c跨过右侧定滑轮分别与相同配重P、Q相连，调节左、右两侧定滑轮高度达到平衡。已知小球A、B和配重P、Q质量均为50g，细线c、d平行且与水平成θ＝30°（不计摩擦，g取10m/s2），则细线a、b的拉力分别为（）A.2N1N B.2N0.5NC.1N1N D.1N0.5N9.（2024·陕西铜川三模）如图所示，送水工人用推车运桶装水，到达目的地后，工人抬起把手，带动板OA转至水平即可将水桶卸下。若桶与接触面之间的摩擦不计，∠AOB为锐角且保持不变，板OA、OB对水桶的压力大小分别为F1、F2，则在OA由竖直缓慢转到水平的过程中（）A.F1、F2都不断增大B.F1不断增大，F2不断减小C.F1不断减小，F2先增大后减小D.F1先增大后减小，F2不断减小10.（2024·黑龙江哈尔滨一模）如图甲所示，直导线P、Q分别被两根等长且平行的绝缘轻绳悬挂于水平轴上，且P固定于水平轴正下方，两组绳长也相同，其截面图如图乙所示，导线P通以垂直于纸面向里的电流；导线Q电流方向未知，平衡时悬挂Q的两根绝缘轻绳与竖直方向夹角均为θ。已知Q的质量为m，重力加速度为g。下列说法正确的是（）A.导线Q中电流方向垂直于纸面向里B.导线P、Q间的安培力大小为2mgsinθC.仅使导线P中电流I缓慢增大且θ不超过90°，导线Q对悬线的拉力大小逐渐增大D.导线P中电流突然消失的瞬间，导线Q受到两绳的拉力大小之和为mgsinθ11.（2024·山东聊城一模）春秋末年，齐国著作《考工记》中记载“马力既竭，辀（zhōu，指车辕）犹能一取焉”，揭示了一些初步的力学原理。如图甲所示，车辕是马车车身上伸出的两根直木，它是驾在马上拉车的把手。图乙为马拉车时的简化模型，车辕前端距车轴的高度H约为1m，马拉车的力可视为沿车辕方向，马车的车轮与地面间的摩擦力大小是其对地面压力的33倍，若想让马拉车在水平面上匀速前进且尽可能省力，则车辕的长度约为（A.2m B.3mC.3m D.2m12.（2024·湖北宜昌预测）在精工实验课上，小明将一重力为G的圆柱形工件放在“V”形金属槽中，如图所示，槽的两侧面与水平面的夹角相同，“V”形槽两侧面间的夹角为90°。小明发现当槽的棱与水平面的夹角为37°时，工件恰好能够匀速下滑，则可知（）A.工件对“V”形槽每个侧面的压力均为0.8GB.工件对“V”形槽每个侧面的压力均为0.4GC.工件与“V”形槽间的动摩擦因数为3D.工件与“V”形槽间的动摩擦因数为328第2讲1.（2024·浙江衢丽湖三地质检）如图所示的是无人机正在喷洒农药的场景，则无人机（含箱内农药）（）A.悬停时重力与浮力平衡B.向下运动时处于失重状态C.喷洒过程中惯性不变D.沿曲线轨迹运动时的加速度一定不为零2.（2024·贵州安顺二模）在2024年春晚杂技《跃龙门》中的一段表演是演员从蹦床上弹起后在空中旋转360°。已知演员离开蹦床时的速度大小为v，在上升过程中就已经完成了旋转动作，重力加速度大小为g，不计空气阻力，下列说法正确的是（）A.演员在上升的过程中处于超重状态B.演员在下落过程中处于超重状态C.演员在空中旋转的时间不超过vD.演员上升的最大高度为v3.（2024·南京盐城一模）某次冰壶训练中，一冰壶以某一初速度在水平冰面上做匀减速直线运动，通过的距离为x时其速度恰好为零，若冰壶通过第一个x6的距离所用的时间为t，则冰壶通过最后x6的距离所用的时间为（A.（5－2）t B.（6－5）tC.（5＋2）t D.（6＋5）t4.（2024·湖南长沙模拟）高铁是我国的一张名片，在某火车站，维护员站在中央高铁站台上，观察到有一列高铁正在减速进站（可视为匀减速直线运动）。维护员发现在列车减速过程中相邻两个相等时间内从他身边经过的车厢节数分别为n1和n2，则n1和n2之比可能是（）eA.2∶1 B.5∶1C.7∶2 D.4∶15.（2024·广东惠州一模）雨滴从高空静止下落过程中，受到的空气阻力满足f＝kv2，k为定值，取竖直向下为正方向，下列表示雨滴速度v和加速度a的图像可能正确的是（）6.（2024·北京西城二模）列车沿平直的道路做匀变速直线运动，在车厢顶部用细线悬挂一个小球，小球相对车厢静止时，细线与竖直方向的夹角为θ。下列说法正确的是（）A.列车加速度的大小为gtanθB.列车加速度的大小为gsinθC.细线拉力的大小为mgsinθD.细线拉力的大小为mgcosθ7.（2024·海南高考5题）商场自动感应门如图所示，人走近时两扇门从静止开始同时分别向左、右平移，经4s恰好完全打开，两扇门移动距离均为2m，若门从静止开始以相同的加速度大小先匀加速运动后匀减速运动，完全打开时速度恰好为0，则加速度的大小为（）A.1.25m/s2 B.1m/s2C.0.5m/s2 D.0.25m/s28.（2024·内蒙古通辽一模）如图所示，轻质细绳OA一端系在小球O上，另一端固定在倾斜天花板上的A点，轻质弹簧OB一端与小球连接，另一端固定在竖直墙上的B点，平衡时细绳OA垂直于天花板，弹簧恰好水平。将细绳OA剪断的瞬间，小球的加速度（）A.竖直向下 B.沿OB方向C.沿AO方向 D.等于09.（2024·山东聊城一模）中国高铁向世界展示了中国速度，和谐号与复兴号高铁相继从沈阳站点由静止出发，沿同一方向做匀加速直线运动。两车运动的速度—时间图像如图所示，下列说法正确的是（）A.复兴号高铁追上和谐号动车前，t＝70s时两车相距最远B.复兴号高铁经过95s加速达到最大速度C.t＝140s时，复兴号高铁追上和谐号动车D.复兴号高铁追上和谐号动车前，两车最远相距4900m10.（多选）（2024·浙江精诚联盟联考）人类从事滑雪活动已有数千年历史，滑雪爱好者可在雪场上轻松、愉快地滑行，饱享滑雪运动的乐趣。一名滑雪爱好者以1m/s的初速度沿山坡匀加速直线滑下，山坡的倾角为30°。若人与滑板的总质量为60kg，受到的总阻力为60N，重力加速度g大小取10m/s2，则（）A.滑雪者加速度的大小为4m/s2B.滑雪者加速度的大小为3m/s2C.3s内滑雪者下滑位移的大小为21mD.3s末人与滑板总重力的瞬时功率为3900W11.（2024·广东汕头一模）如图所示，一足够长的薄木板B静止在水平地面上，某时刻一小物块A（可视为质点）以v0＝6m/s的初速度滑上木板B。已知A的质量m＝1kg，B的质量M＝2kg，A、B之间的动摩擦因数μ1＝0.5，B与水平面间的动摩擦因数μ2＝0.1，取g＝10m/s2，不计空气阻力。求：（1）A刚滑上木板B时A和B的加速度；（2）A在B上相对滑动的最大距离。12.（2024·河南信阳一模）彩虹滑道作为一种旱地滑雪设备，因其多彩绚丽的外形、危险性低且符合新时代环保理念吸引了越来越多的游客。小孩坐在皮艇中被拉上滑道的过程可简化成图示模型。已知皮艇质量M＝5kg，小孩质量m＝30kg，皮艇与滑道之间的动摩擦因数μ1＝0.1，小孩与皮艇之间的动摩擦因数μ2＝0.8，现给皮艇一沿滑道斜向上的恒力F，用时t＝50s将皮艇和小孩拉至顶端，滑道长度L＝250m，重力加速度大小取g＝10m/s2，滑道倾角θ＝37°，sin37°＝0.6，cos37°＝0.8，求：（1）小孩所受摩擦力的大小和方向；（2）拉力F的大小；（3）只给小孩一个沿滑道斜向上的恒定拉力F'，求能将他们拉至顶端且不会相对滑动的F'取值范围。第3讲抛体运动与圆周运动1.（2024·辽宁葫芦岛一模）在广东珠海举行的第十四届中国国际航空航天博览会上，身披七彩祥云的“歼-20”惊艳亮相珠海上空。在起飞一段时间内，“歼-20”水平方向做匀速直线运动，竖直向上运动的v2-h图像如图所示，则地面上观众看到的“歼-20”运动轨迹正确的是（）2.（2024·湖南岳阳预测）阴历正月十五放花灯，称为灯节，或称“元宵节”。这一天，人们将制作好的花灯，点上蜡烛，放入河中漂流，供大家欣赏。若河水各点流速与该点到较近河岸边的距离成正比，现将花灯以一定速度垂直于河岸推出去，假设花灯垂直于河岸的速度不变，则花灯到达对岸的运动路径正确的是（）3.如图所示，某人以不同速度向对面的山坡上水平抛出两个质量不等的石块，分别落到A、B两处。不计空气阻力，则落到B处的石块（）A.初速度大，运动时间短B.初速度大，运动时间长C.初速度小，运动时间短D.初速度小，运动时间长4.A、B两艘快艇在湖面上做匀速圆周运动（如图），在相同时间内，它们通过的路程之比是4∶3，运动方向改变的角度之比是3∶2，则它们（）A.周期大小之比为3∶4 B.向心加速度大小之比为2∶1C.运动半径之比为9∶8 D.线速度大小之比为3∶45.2024年6月7日是全国高考日，如图甲所示的是某地消防车为高考学子们准备的最高礼仪“过水门”，寓意着鲤鱼跃龙门，祝所有考生金榜题名！其中一辆消防车喷出的水柱如图乙所示，A点为喷水口，B点为水柱与A等高点，水柱最高点到地面的距离为h，不计空气阻力，下列说法正确的是（）A.水在空中处于超重状态B.h越大，水在空中运动的时间越短C.不论h为多大，水在空中运动的时间相同D.水从A点运动到B点的时间为A点运动到最高点时间的2倍6.（多选）（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7.有一竖直转轴，转轴上不同高度处的两点分别系有一长为2l和l的细绳，细绳另一端分别系有质量均为m的小球A和B，与A球相连的绳子系得更高，将小球放置在光滑的水平桌面上，使小球随转轴一起转动，现逐渐增大转轴的转速，直到两小球均离开桌面，则下列说法正确的是（）A.B球比A球先离开桌面B.两球同时离开桌面C.将与A球连接的绳子更换为3l长，则A球将后离开桌面D.将与A球连接的绳子更换为3l长，A球两次离开桌面时的转速相同8.为加大生态环保力度，打赢污染防治攻坚战，某工厂坚决落实有关节能减排政策，该工厂水平的排水管道满管径工作，减排前后，落水点距出水口的水平距离分别为x0、x1，则减排前后相同时间内的排水量之比是多少？9.（2024·浙江温州三模）如图所示，将两小沙包a、b以不同的初速度分别从A、B两处先后相差0.5s水平相向抛出，同时落在水平面同一处，且速度方向与竖直方向夹角相等。两小沙包a、b视为质点，并在同一竖直面内运动，不计空气阻力，下列说法正确的是（）A.A处比B处高1.25mB.若将两沙包同时水平抛出，落地前可能会相遇C.若已知B处高度和沙包b的下落时间，可求出A、B的水平距离D.若已知A处高度和沙包a的初速度，可求出A、B的水平距离10.（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A点将球斜向上击出，水平击中墙上B点反弹后又水平飞出，落到C点，BB'竖直，AB'C三点在同一水平面上，B'C垂直于AC。不计空气阻力，球碰撞B点前后的速度大小分别为v1、v2，球在AB、BC两段运动时间分别为t1、t2，则正确的是（）A.v1＝v2 B.v1＜v2C.t1＞t2 D.t1＝t211.（2024·山东烟台三模）跑酷，又称自由奔跑，是一种结合了速度、力量和技巧的极限运动。如图甲所示的是一城墙的入城通道，通道宽度L＝6m，一跑酷爱好者从左墙根由静止开始正对右墙加速运动，加速到M点时斜向上跃起，到达右墙壁P点时，竖直方向的速度恰好为零，P点距离地面高h＝0.8m，然后立即蹬右墙壁，使水平方向的速度变为等大反向，并获得一竖直方向速度，恰好能跃到左墙壁上的Q点，P点与Q点等高，飞跃过程中跑酷爱好者距地面的最大高度为H＝2.05m，重力加速度g取10m/s2，整个过程中跑酷爱好者的姿态可认为保持不变，如图乙所示，则：（1）跑酷爱好者助跑的距离是多少？（2）跑酷爱好者刚离开墙壁时的速度大小是多少？（3）跑酷爱好者刚离开P点时的速度方向与竖直方向夹角的正切值是多少？12.电磁炮灭火消防车（图甲）采用电磁弹射技术投射灭火弹进入高层建筑快速灭火。电容器储存的能量通过电磁感应转化成灭火弹的动能，设置储能电容器的工作电压可获得所需的灭火弹出膛速度。如图乙所示，若电磁炮正对高楼，与高楼之间的水平距离L＝60m，灭火弹出膛速度v0＝50m/s，方向与水平面夹角θ＝53°，不计炮口离地面高度及空气阻力，取重力加速度大小g＝10m/s2，sin53°＝0.8。（1）求灭火弹击中高楼位置距地面的高度H；（2）已知电容器储存的电能E＝12CU2，转化为灭火弹动能的效率η＝15％，灭火弹的质量为3kg，电容C＝2.5×104μF，电容器工作电压U应设置为多少13.如图所示的是跳台滑雪轨道简化模型，AB段光滑曲面为加速滑道，BCD段圆弧滑道为半径r＝16m的姿态调整滑道，左侧与AB段平滑连接，右侧与水平跳台DE连接，EF段为倾角30°的速降斜坡。质量为60kg的滑雪运动员从加速滑道滑下后到达圆弧轨道的最低点C点时的速度大小v1＝20m/s，经过D点时的速度大小为v2＝15m/s，运动员整个运动过程的最高点P恰好在E点的正上方h＝7.2m处，最后落在斜坡上的Q点。已知重力加速度为10m/s2，不计空气阻力，速降斜坡足够长，sin37°＝0.6，cos37°＝0.8，求：（1）运动员在C点时受到圆弧轨道的弹力；（2）水平平台DE的长度；（3）经过P点之后，运动员距斜坡的最远距离（结果用根式表示）。14.单板滑雪U型池比赛是冬奥会比赛项目，其场地可以简化为如图甲所示的模型：U形滑道由两个半径相同的四分之一圆柱面轨道和一个中央的平面直轨道连接而成，轨道倾角为17.2°。某次练习过程中，运动员以vM＝10m/s的速度从轨道边缘上的M点沿轨道的竖直切面ABCD滑出轨道，速度方向与轨道边缘线AD的夹角α＝72.8°，腾空后沿轨道边缘的N点进入轨道。图乙为腾空过程左视图。该运动员可视为质点，不计空气阻力，取重力加速度的大小g＝10m/s2，sin72.8°＝0.96，cos72.8°＝0.30。求：（1）运动员腾空过程中离开AD的距离的最大值d；（2）M、N之间的距离L。第4讲万有引力与宇宙航行1.（多选）经过71年的长途跋涉，编号为12P/Pons-Brooks的彗星（以下简称12P彗星）于2024年4月21日通过近日点。若只考虑12P慧星与太阳的作用力，下列说法正确的是（）A.太阳处在12P彗星椭圆轨道的中心点上B.12P彗星在近日点的速度比在远日点的速度大C.12P彗星轨道半长轴的三次方与它公转周期的二次方的比值是一个定值D.在远离太阳的过程中，12P彗星与太阳的连线在相等的时间内扫过的面积逐渐增大2.（多选）（2024·湖北武汉模拟预测）节气是指二十四个时节和气候，是中国古代订立的一种用来指导农事的补充历法，早在《淮南子》中就有记载。现行二十四节气划分是以地球和太阳的连线每扫过15°定为一个节气，如图所示的是北半球二十四个节气时地球在公转轨道上位置的示意图，其中冬至时地球在近日点附近。根据示意图，下列说法正确的是（）A.芒种时地球公转速度比小满时小 B.芒种到小暑的时间间隔比大雪到小寒的长C.立春时地球公转的加速度与立秋时大小相等 D.春分、夏至、秋分、冬至四个节气刚好将一年的时间分为四等份3.（2024·河北三模）2024年5月3日，嫦娥六号探测器由长征五号遥八运载火箭在中国文昌航天发射场成功发射，自此开启世界首次月球背面采样返回之旅。若将来宇航员在月球（视为质量分布均匀的球体）表面以大小为v0的初速度竖直上抛一物体（视为质点），已知引力常量为G，月球的半径为R、密度为ρ。物体从刚被抛出到刚落回月球表面的时间为（）A.2v03πρGRB.3v0πρGR4.（多选）（2024·湖南高考7题）2024年5月3日，“嫦娥六号”探测器顺利进入地月转移轨道，正式开启月球之旅。相较于“嫦娥四号”和“嫦娥五号”，本次的主要任务是登陆月球背面进行月壤采集，并通过升空器将月壤转移至绕月运行的返回舱，返回舱再通过返回轨道返回地球。设返回舱绕月运行的轨道为圆轨道，半径近似为月球半径。已知月球表面重力加速度约为地球表面的16，月球半径约为地球半径的14。关于返回舱在该绕月轨道上的运动，下列说法正确的是（A.其相对于月球的速度大于地球第一宇宙速度 B.其相对于月球的速度小于地球第一宇宙速度C.其绕月飞行周期约为地球上近地圆轨道卫星周期的23D.其绕月飞行周期约为地球上近地圆轨道卫星周期的325.（2024·广东深圳二模）2024年3月20日，长征八号火箭成功发射，将鹊桥二号直接送入预定地月转移轨道。如图所示，鹊桥二号在进入近月点P、远月点A的月球捕获椭圆轨道，开始绕月球飞行。经过多次轨道控制，鹊桥二号最终进入近月点P和远月点B、周期为24小时的环月椭圆轨道。关于鹊桥二号的说法正确的是（）A.离开火箭时速度大于地球的第三宇宙速度B.在捕获轨道运行的周期大于24小时C.在捕获轨道上经过P点时，需要点火加速，才可能进入环月轨道D.经过A点的加速度比经过B点时大6.（2024·湖北三模）2024年2月29日中国在西昌卫星发射中心成功发射了高轨卫星01星，标志着中国互联网的效率与质量将进一步提升。已知高轨卫星01星与地球中心的连线在时间t内转过的弧度为θ，扫过的面积为S，地球的半径为R，引力常量为G，则（）A.高轨卫星01星可以静止在咸宁的正上方B.地球的质量为2C.地球表面的重力加速度为SD.地球的第一宇宙速度为S7.浩瀚的宇宙中有着无数的未知天体，当宇宙中的天体的质量和密度大到一定程度就可以形成黑洞。根据万有引力知识可得出在黑洞表面，物体的逃逸速度等于光速。已知天体表面的逃逸速度v2和其第一宇宙速度v1的关系为v2＝2v1，万有引力常量G＝6.67×10－11m3/kg·s2，光速c＝3×108m/s。若某黑洞的密度约为2×1019kg/m3，试估算该黑洞半径最小为多少？（