2024年高考物理曲线运动模拟真题检测卷（含解析）

2024年高考物理曲线运动模拟真题检测卷
注意事项：
1．本试卷分选择题和非选择题两部分。满分100分，考试时间90分钟。
2．答题前，考生务必将姓名、考生号等个人信息填写在答题卡指定位置。
3．考生作答时，请将答案答在答题卡上。选择题每小题选出答案后，用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑；非选择题请用直径0.5毫米黑色墨水签字笔在答题卡上各题的答题区域内作答。超出答题区域书写的答案无效，在试题卷、草稿纸上作答无效。
一、单项选择题：本题共8小题，每小题3分，共24分，在每小题给出的答案中，只有一个符合题目要求。
1．（2024高考·浙江模拟）如图所示，篮球比赛时某同学罚球过程中，两次投篮时球被抛出的位置相同，第一次篮球水平击中球框A点，第二次篮球水平击中篮板上边缘B点，忽略空气阻力，下列说法正确的是（　　）
A．两次篮球在空中运动的时间相等
B．两次抛出时速度的竖直分量可能相等
C．两次抛出时速度的水平分量可能相等
D．两次抛出时速度的大小可能相等
2．（2024·湖南模拟）实验对检验物理规律至关重要，物理实验的方法多种多样，下列实验用到的方法分析正确的是（　　）
A．用图甲所示装置，探究加速度与力、质量的关系主要用到了理想实验法
B．用图乙所示装置，探究向心力大小的相关因素主要用到了等效法
C．用图丙所示装置，测量重力加速度主要用到了极限法
D．如图丁所示水面上单分子油膜的示意图，测量分子直径主要用了累积测量法和估测法
3．（2024·湖南模拟）智能呼啦圈可以提供全面的数据记录，让人合理管理自己的身材。如图甲，腰带外侧带有轨道，将带有滑轮的短杆穿入轨道，短杆的另一端悬挂一根带有配重的轻绳， 其简化模型如图乙所示。可视为质点的配重质量为0.4kg，轻绳长为0.4m，悬挂点P 到腰带中心点O的距离为 0.26m， 配重随短杆做水平匀速圆周运动，绳子与竖直方向夹角为θ，运动过程中腰带可视为静止，重力加速度g 取 10m/s2， sin=0.6， 下列说法错误的是（ ）
A．若增大转速，腰带受到的合力不变
B．θ随配重角速度增大而增大
C．当θ稳定在时，配重的角速度为 rad/s
D．在配重角速度缓慢增加的过程中，绳子对配重不做功
4．（2024高三下·衡阳模拟） 如图，圆形水平餐桌面上有一个半径为r，可绕中心轴转动的同心圆盘，在圆盘的边缘放置一个质量为m的小物块，物块与圆盘间的动摩擦因数以及与桌面的摩擦因数均为 。现从静止开始缓慢增大圆盘的角速度，物块从圆盘上滑落后，最终恰好停在桌面边缘。若最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度大小为g，圆盘厚度及圆盘与餐桌间的间隙不计，物块可视为质点。则（　　）
A．小物块从圆盘上滑落后，小物块在餐桌上做曲线运动
B．物块随圆盘运动的过程中，圆盘对小物块做功为
C．餐桌面的半径为
D．物块在餐桌面上滑行的过程中，所受摩擦力的冲量大小为
5．（2024高三下·张家界） 如图所示，甲、乙两名滑板运动员在水平U型赛道上比赛，甲、乙先后从赛道边缘上的A点滑出，一段时间后再次滑入赛道，观察发现甲的滞空时间比乙长，运动过程中乙的最小速度比甲的最小速度大。不计空气阻力，可将运动员视为质点，则下列说法正确的是（　　）
A．甲、乙的最大腾空高度相同
B．甲从A点滑出时的初速度一定大于乙的初速度
C．甲、乙从A点滑出时的初速度方向可能相同
D．甲、乙再次滑入赛道的位置可能相同
6．（2024·湖南模拟）如图所示，将半径为R的圆环固定在竖直平面内，O为圆环的圆心，BC为过圆环顶端的一条直径，现将小球以初速度v从B点正上方R处的A点沿水平方向抛出，小球落到圆环上的D点，；若将小球以初速度从A点沿相同的方向抛出时，小球的运动轨迹恰好与圆环相切，，，忽略空气阻力，所有的平抛轨迹与圆环在同一竖直平面内，则为（　　）
A． B． C． D．
7．（2024高考·湖北模拟）如图所示，在网球的网前截击练习中，若练习者在球网正上方距地面处，将球以速度沿垂直球网的方向击出，球刚好落在底线上，已知底线到网的距离为，重力加速度取，将球的运动视作平抛运动，下列表述正确的是（　　）
A．由于没有空气阻力，所以球的速度始终保持不变
B．球从击出至落地所用时间为
C．球从击球点至落地点的位移等于
D．球从击球点至落地点的位移与球的质量是无关的
8．（2022·湖北模拟）学校门口的车牌自动识别系统如图所示，闸杆距地面高为1m，可绕转轴O在竖直面内匀速转动；自动识别区ab到a＇b＇的距离为6.9m。汽车以速度3m/s匀速驶入自动识别区，识别的反应时间为0.3s；若汽车可看成高1.6m的长方体，闸杆转轴O与车左侧面水平距离为0.6m。要使汽车匀速顺利通过，闸杆转动的角速度至少为（　　）
A． B． C． D．
二、多项选择题：本题共4小题，每小题4分，共16分。在每小题给出的答案中有多个符合题目要求，全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分。
9．（2024高考·浙江模拟）下列有关物理知识在实际中的应用，解释正确的是（　　）
A．我们观察近处的飞鸟和远处的飞机时，往往会觉得鸟比飞机飞得快，这是因为鸟相对眼睛的角速度比较大
B．小管同学自己绕制天线线圈，制作一个简易的收音机，若想接收一个频率较高的电台，那么应该增加线圈的匝数
C．人造卫星绕地球运行时由于受地磁场影响，在外壳中形成的涡流是导致轨道半径变小的原因之一
D．空气中的小雨滴呈球形是水的表面张力作用的结果
10．（2023高三上·株洲） 如图，质量为的电动遥控玩具车在竖直面内沿圆周轨道内壁以恒定速率运动，已知圆轨道的半径为，玩具车所受的摩擦阻力为玩具车对轨道压力的倍，重力加速度为，、为圆轨道上同一竖直方向上的两点，不计空气阻力，运动过程中，玩具车（　　）
A．在最低点与最高点对轨道的压力大小之差为6mg
B．通过、两点时对轨道的压力大小之和为
C．由最低点到最高点克服摩擦力做功为
D．由最低点到最高点电动机做功为
11．（2024高三下·南充模拟）如图，在以为轴的范围足够大的匀强磁场中，从轴上A点与所成的角度不超过θ（θ<90°）的各个方向同时发射一束带电粒子（同一方向只有一个粒子），粒子的电荷量、质量都分别为、m，速度大小均为v，磁感应强度为B，不计粒子重力，所有粒子都可看成点电荷且不计粒子间的相互作用。则（　　）
A．这些粒子不会在轴外的不同地方相碰
B．同种电荷不会在轴外的不同地方相碰
C．在图中纸面内向轴上方发射的带负电粒子将在纸面外运动，且都只在轴以上的空间运动
D．如果发射的粒子带同种电荷，当θ非常小时，所有粒子都将经过轴上距A点约为处
12．（2024高三下·衡阳模拟） 如图甲所示，粗糙水平轨道与半径为的竖直光滑、绝缘的半圆轨道在点平滑连接，过半圆轨道圆心的水平界面的下方分布有水平向右范围足够大的匀强电场（场强未知），质量为的带正电小滑块从水平轨道上点由静止释放，运动中由于摩擦起电滑块电荷量会增加，过点后电荷量保持不变，小滑块在段加速度随位移变化图像如图乙所示。已知间距离为，滑块与轨道间动摩擦因数为，重力加速度为。则以下说法正确的是（　　）
A．小滑块运动到点时速度大小为
B．小滑块在圆弧轨道上运动时，过小滑块对半圆轨道压力最大处半径与夹角为
C．小滑块从圆弧轨道最高点离开的同时，保持电场强度大小不变，方向变为水平向左，则从离开到再次回到水平轨道的运动过程中小滑块一直做曲线运动
D．小滑块从圆弧轨道最高点离开的同时，保持电场强度大小不变，方向变为水平向左，则从离开到小滑块再次到达水平轨道时，速度大小为
三、非选择题：本题共5小题，共60分。
13．（2024高三下·张家界） 研究表明转动物体也具有动能，称为转动动能，转动动能属于机械能。某同学使用如图装置来探究“转动动能与角速度的关系”。质量不可忽略的滑轮可绕固定光滑轴自由转动，轻质细绳绕在滑轮的边缘，另一端连接装有遮光片的小球，光电门位于遮光片正下方。每次实验小球距光电门一定高度由静止释放，轻绳与滑轮之间不打滑。实验中测出了小球（含遮光片）的质量m、滑轮直径D、遮光片宽度d和遮光片通过光电门的时间。重力加速度为g，空气阻力可忽略。
（1）用螺旋测微器测出遮光片宽度如图所示，则遮光片宽度d=　 　mm。
（2）若小球下落过程中，小球和滑轮组成的系统机械能守恒。释放小球时遮光片中心与光电门中心的高度差为h，遮光片通过光电门的时间为，则当遮光片通过光电门时滑轮的转动动能　 　。（用题中所给物理量的符号表示）
（3）改变重物释放高度，多次重复上述实验得到表中所列数据。
次数 1 2 3 4
ω（rad/s） 4.0 8.0 11.9 19.7
E（J） 0.0010 0.0040 0.0089 0.024
由此可判断滑轮转动动能E与角速度ω的关系为____。
A． B． C．
14．（2024高三下·长沙模拟） 作为研制新一代飞行器的摇篮，我国JF-22超高速风洞可以创造出高度达几十千米、速度达约三十倍声速的飞行条件。若将一小球从风洞中地面上的A点以初速度竖直向上弹出，小球受到大小恒定的水平风力作用，到达最高点B时的动能为初始点A动能的，小球最后落回到地面上的C点，如图。不计空气阻力，重力加速度为g，求：
（1）小球从弹出到落地所用的时间；
（2）小球运动的加速度大小；
（3）小球在空中的最小速度。
15．（2024高三下·汉阳模拟）如图所示，半径为的光滑四分之一圆弧轨道固定在水平地面上，其右侧与倾角为的轨道平滑连接。若将滑块a置于轨道上的M点，由静止释放后，恰好能运动至圆弧轨道P点；若将滑块a、滑块b分别置于轨道上的M点、N点，同时释放a、b，当a恰好第一次运动至Q点时，b与a相遇并立即发生完全非弹性碰撞（碰擦时间极短）。已知a、b均可视为质点，它们与轨道间的动摩擦因数分别为，，b的质量是a的3倍，重力加速度为，，。求：
（1）M、N两点间的距离d。
（2）a、b刚落到地面时与P点的水平距离s。
16．（2024高考·湖北模拟）如图所示，水平轨道BC的左端与固定的光滑竖直圆轨道相切于B点，右端与一倾角为的光滑斜面轨道在C点平滑连接（即物体经过C点时速度的大小不变），斜面顶端固定一轻质弹簧，一质量为2kg的滑块从圆弧轨道的顶端A由静止释放，经水平轨道后滑上斜面并压缩弹簧，第一次可将弹簧压缩至D点，已知光滑圆轨道的半径，水平轨道BC长为0.4m，其动摩擦因数，光滑斜面轨道上CD长为0.6m，g取，求：
（1）滑块第一次经过圆轨道上B点时对轨道的压力大小；
（2）整个过程中弹簧具有的最大弹性势能；
（3）滑块在水平轨道BC上运动的总时间及滑块几次经过B点。
17．（2024高考·吉林模拟）过山车是一种惊险的游乐工具，其运动轨道可视为如图的物理模型，已知轨道的最高点离地面高为，圆环轨道半径为，过山车质量为，，求：
（1）若不计一切阻力，该车从由静止释放，经过圆形轨道最高点时速度多大？
（2）若考虑阻力的影响，当过山车经过点时对轨道恰好无压力，则在过山车从点运动到点的过程中，克服阻力做的功多大？
答案解析部分
一、单项选择题：本题共8小题，每小题3分，共24分，在每小题给出的答案中，只有一个符合题目要求。
1．D
2．D
3．D
4．D
5．D
6．A
7．D
8．A
二、多项选择题：本题共4小题，每小题4分，共16分。在每小题给出的答案中有多个符合题目要求，全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分。
9．A,C,D
10．B,C
11．B,D
12．A,D
三、非选择题：本题共5小题，共60分。
13．（1）5.800
（2）
（3）C
14．（1）解：竖直方向上，小球只受重力作用，到达最高点B时的时间
根据对称性，从最高点到落地的时间
则小球从弹出到落地所用的时间
（2）解：到达最高点B时的动能与A点的动能之比为9：16，则速度之比为
在最高点竖直方向速度为0，设从A到B需要时间t
小球运动的加速度大小为
联立得
（3）解：小球在重力和风力作用下做类斜抛运动，当小球速度方向与重力和风力的合力方向垂直时，速度最小，方向与合力方向夹角正切值为
最小速度
15．（1）解：仅释放a时，研究a，从M至P过程，根据动能定理有
同时释放a、b时，研究a，从M至Q过程，根据牛顿第二定律有
根据运动学公式有
研究b，从N至Q过程，根据牛顿第二定律有
根据运动学公式有a
由位移关系有
联立以上各式解得
（2）解：a、b刚运动至Q点时，速度分别为
a、b碰撞，根据动量守恒定律得
从Q点至P点，根据动能定理有
从P点至地面.a、b做斜抛运动。
上升至轨迹最高点过程
离地高度
从轨迹最高点至落地过程
从P点至落到水平地面
联立以上各式解得
16．（1）解：滑块从A点到B点，机械能守恒
解得
滑块在B点，由向心力公式有
得
由牛顿第三定律可得：滑块对B点的压力
（2）解：滑块第一次到达D点时，弹簧具有最大的弹性势能。
滑块从A点到D点，设该过程弹簧弹力对滑块做的功为W，由动能定理可得：
解得
（3）解：将滑块在BC段的运动全程看作匀减速直线运动，加速度大小
则滑块在水平轨道BC上运动的总时间
滑块最终停止在水平轨道BC间；
设滑块在BC段运动的总路程为s，从滑块第一次经过B点到最终停下来的全过程，由动能定理可得
解得
结合BC段的长度可知，滑块经过B点5次。
17．（1）解：到的过程中，由机械能守恒可知：，
解得，
在点时由：
解得．
答：当过山车经过圆形轨道最高点时，轨道对车的作用力为．
（2）解：到的过程中，设克服摩擦力做功为，
由动能定理可知：，
又因为山车经过点时对轨道恰好无压力，所以：
由可知：
答：过山车从点运动至点的过程中，克服阻力做的功为．