2023届福建省高考物理模拟（三模）试题知识点分类训练：力学选择题含答案.pdf

试卷第 1 页，共 6 页 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 福建省福建省 20232023 年高考物理模拟（三模）试题知识点分类训练：年高考物理模拟（三模）试题知识点分类训练：力学选择题力学选择题 一、单选题一、单选题 1（2023福建福州统考三模）有一种瓜子破壳器如图甲所示，将瓜子放入两圆柱体所夹的凹槽之间，按压瓜子即可破开瓜子壳。破壳器截面如图乙所示，瓜子的剖面可视作顶角为的扇形，将其竖直放入两完全相同的水平等高圆柱体 A、B 之间，并用竖直向下的恒力 F按压瓜子且保持静止，若此时瓜子壳未破开，忽略瓜子自重，不计摩擦，则（）A若仅减小 A、B 距离，圆柱体 A 对瓜子的压力变大 B若仅减小 A、B 距离，圆柱体 A 对瓜子的压力变小 C若 A、B 距离不变，顶角越大，圆柱体 A 对瓜子的压力越大 D若 A、B 距离不变，顶角越大，圆柱体 A 对瓜子的压力越小 2（2023福建福州统考三模）一架无人机在同一水平面内运动，初始时悬停于空中，开始运动后在 5s 内向西沿直线飞行了 40m，之后经过 5s 向北沿直线飞行 30m 后再次悬停。无人机的运动轨迹俯视图如图所示，则无人机在整个运动过程中（）A平均速度大小为 5m/s B平均速度大小为 7m/s C平均速率为 5m/s D平均速率为 8m/s 3（2023福建福州统考三模）某工地小型升降电梯的原理图如图所示，轿厢 A、对重试卷第 2 页，共 6 页 B 跨过轻质定滑轮通过足够长轻质缆绳连接，电机通过轻质缆绳拉动对重，使轿厢由静止开始向上运动，运动过程中 A 未接触滑轮、B 未落地。已知A、B质量分别为600kgM=、400kgm=，电机输出功率恒为3kWP=，不考虑空气阻力与摩擦阻力，重力加速度 g取210m/s，则当轿厢速度为1m/s时，A、B 之间轻质缆绳的拉力大小为（）A5400N B6000N C6600N D7000N 4（2023福建漳州统考三模）2022 年 8 月 16 日，在国际军事比赛“苏沃洛夫突击”单车赛中，中国车组夺冠。在比赛中，一辆坦克在 t0 时刻开始做初速度为 1m/s 的加速直线运动，其 a-t图像如图所示，则（）A36s 内坦克做匀减速运动 B03s 内坦克的平均速度为 2m/s C06s 内坦克的位移为 9m D6s 末坦克的速度大小为 10m/s 5（2023福建漳州统考三模）如图为明代出版的天工开物中记录的“牛转翻车”，该设备利用畜力转动不同半径齿轮来改变水车的转速，从而将水运送到高处。图中 a、b 分别为两个齿轮边缘上的点，齿轮半径之比为:4:3abrr=；a、c 在同一齿轮上且 a、c到转轴的距离之比为:2:1acrr=，则在齿轮转动过程中（）试卷第 3 页，共 6 页 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 Aa、b 的角速度相等 Bb 的线速度比 c 的线速度小 Cb、c的周期之比为 34 Da、b 的向心加速度大小之比为 43 6（2023福建泉州统考三模）据新闻报道，泉州某老师先后光脚参加了两百多场马拉松赛事。他在 2022 年 11 月 27 日比赛中，用了 5 小时 16 分钟跑完 42.195 公里的全马，在该次比赛中（）A该老师不能看成质点 B5 小时 16 分钟指的是时刻 C该老师的位移是 42.195 公里 D可以求出该老师的平均速率 二、多选题二、多选题 7（2023福建福州统考三模）如图甲所示，质量为m的物块 A 与竖直放置的轻弹簧上端连接，弹簧下端固定在地面上。0=t时，物块 A 处于静止状态，物块 B 从 A 正上方一定高度处自由落下，与 A 发生碰撞后一起向下运动（碰撞时间极短，且未粘连），到达最低点后又向上运动。已知 B 运动的vt图像如图乙所示，其中10 t的图线为直线，不计空气阻力，则（）试卷第 4 页，共 6 页 A物块 B 的质量为m B2=tt时，弹簧的弹性势能最大 C21538ttt+=时，B 速度为零 D2154ttt=时，A、B 开始分离 8（2023福建福州统考三模）某研究小组研发了一款弹跳机器人，总质量仅为 30g，其结构如图所示，流线型头部内的微型电机先将碳纤维细条制成的弹性结构压缩，之后弹性势能迅速释放，在约为 10ms 的时间内将机器人由静止加速到 28m/s，此时机器人恰好离开地面，接着沿竖直方向上升，离地最大高度为 33m，当地重力加速度为29.8m/s，则（）A微型电机工作时，消耗的电能全部转化为弹性结构储存的弹性势能 B机器人在 10ms 的加速时间内平均加速度大小约为22800m/s C弹跳机器人在空中上升时加速度大小大于29.8m/s D弹跳机器人在空中上升的过程中机械能守恒 9（2023福建漳州统考三模）如图，在静止的小车内用两根不可伸长的轻绳 OP和 OQ系住一顶质量为 m 的小球，绳 OQ与水平面成 53，绳 OP成水平状态。现让小车水平向右做匀加速直线运动，两绳均处于伸直状态。已知重力加速度大小为 g，取 sin530.8，cos530.6，则小球在上述状态加速时（）A重力的功率比静止时大 BOP 绳的拉力大小可能为零 C加速度大小不可能大于3g4 DOQ绳的拉力比静止时大 10（2023福建漳州统考三模）厦门大学天文学系顾为民教授团队利用我国郭守敬望远镜积累的海量恒星光谱，发现了一个处于宁静态的中子星与红矮星组成的双星系统，质量比约为 2:1，同时绕它们连线上某点 O 做匀速圆周运动，研究成果于 2022 年 9 月 22试卷第 5 页，共 6 页 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 日发表在自然天文期刊上。则此中子星绕 O 点运动的（）A角速度大于红矮星的角速度 B轨道半径小于红矮星的轨道半径 C向心力大小约为红矮星的 2 倍 D线速度小于红矮星的线速度 11（2023福建泉州统考三模）“儿童散学归来早，忙趁东风放纸鸢”。一小孩站在水平地面上放风筝，慢慢地释放拉线，风筝越飞越高，先后经过同一竖直面的ab、两点，如图所示，若风筝在ab、两点时，拉线的张力大小相等，风筝的重力不能忽略，小孩受到的风力不计，则风筝在b点时（）A小孩受到地面的支持力比在 a点时的大 B小孩受到地面的摩擦力比在 a 点时的小 C风筝受到的风力方向与在 a点时的相同 D风筝受到的风力比在 a点时的大 12（2023福建泉州统考三模）如图，峰鸟可以通过快速拍打翅膀，使自己悬停在一朵花的前面。假设蜂鸟两翅膀扇动空气的总面积为 S，翅膀扇动对空气的作用力效果与翅膀用速度v平推空气的效果相同。已知空气密度为，重力加速度大小为 g，则（）A单位时间内翅膀拍动空气的质量为S v B单位时间内翅膀拍动空气的质量为2S v C蜂鸟的质量为2S vg 试卷第 6 页，共 6 页 D蜂鸟的质量为3S vg 13（2023福建泉州统考三模）如图甲所示，水平绝缘传送带正在输送一闭合正方形金属线框，在输送中让线框随传送带通过一固定的匀强磁场区域，磁场方向竖直向下，磁场边界 MN、PQ 与传送带运动方向垂直，其间距为2d。已知传送带以恒定速度0v运动，线框质量为m，边长为d，线框与传送带间的动摩擦因数为，且在传送带上始终保持线框左、右两边平行于磁场边界，线框右边进入磁场到线框右边离开磁场过程中，其速度v随时间t变化的图像如图乙所示，重力加速度大小为g，则（）A线框进出磁场过程中感应电流方向相同 B线框穿过磁场过程中受到的摩擦力方向不变 C整个线框刚好离开磁场时的速度为204vgd D整个线框穿过磁场过程中安培力对线框做的功为4 mgd 14（2023福建泉州统考三模）国产科幻大片流浪地球 2中的“太空电梯”给观众带来了强烈的视觉震。如图所示，“太空电梯”由地面基站、缆绳、箱体、同步轨道上的空间站和配重组成，缆绳相对地面静止，箱体可以沿缆绳将人和货物从地面运送到空间站。下列说法正确的是（）A地面基站可以建设在青藏高原上 B配重的线速度小于同步空间站的线速度 C箱体在上升过程中受到地球的引力越来越小 D若同步空间站和配重间的缆绳断开，配重将做离心运动 答案第 1 页，共 9 页 参考答案：参考答案：1D【详解】AB瓜子处于平衡状态，若仅减小 A、B 距离，A、B 对瓜子的弹力方向不变，则大小也不变，AB 错误；CD若 A、B 距离不变，顶角越大，则 A、B 对瓜子弹力的夹角减小，合力不变，则两弹力减小，C 错误，D 正确。故选 D。2A【详解】连接飞机初末位置，如图 可得飞机位移为 223040 m50mx=+=则平均速度为 15m/sxvt=总 路程为 s=30m+40m=70m 则平均速率为 17m/ssvt=总 故选 A。3C【详解】当轿厢速度为1m/s时，电动机的牵引力为 3000N3000N1PFv=以轿厢 A 为对象，根据牛顿第二定律可得 TMgMa=答案第 2 页，共 9 页 以对重 B 为对象，根据牛顿第二定律可得 FmgTma+=联立解得 A、B 之间轻质缆绳的拉力大小为 6600NT=故选 C。4D【详解】A由图可知，36s 坦克做加速度减小的加速运动，A 错误；B03 s 内坦克做匀加速点线运动，加速度大小为 2m/s2，则位移大小 21+12m20 x=v tat=平均速度 4m/sxvt=故 B 错误；C06s 内坦克一直做加速直线运动，位移一定大于 12m，C 错误；D根据 a-t图像中图线与 t轴包围图形的面积表示速度的变化量可得，6s 末坦克的速度大小()6011m/s236 m/s10m/s2vvv=+=+=故 D 正确。故选 D。5C【详解】A由题图可知 a，b 分别为两个齿轮边缘上的点，线速度大小相等，即abvv=，根据vr=可知半径不同，故角速度不相等，故 A 错误：B a点和c点在同一齿轮，角速度相等，即ac=，因a、c两点到转轴的距离之比:2:1acrr=，由vr=得:2:1acvv=又abvv=，则:2:1bcvv=故 B 错误；答案第 3 页，共 9 页 C由2T=得，b，c 的周期之比为 1111:3:4aabbcbcbTTrr=故 C 正确；D由2var=得，a，b 的向心加速度大小之比为:3:4abbaaarr=故 D 错误。故选 C。6D【详解】A相对于全场马拉松比赛，老师的形状大小可以忽略不计，可以看成质点，A 错误；B5 小时 16 分钟为指的是时间，B 错误；C42.195 公里为老师的运动轨迹的长度，是路程，C 错误；D知道老师的运动路程和时间，可以求出该老师的平均速率，D 正确。故选 D。7AC【详解】A碰撞时间极短，可认为碰撞过程满足动量守恒，则有 1B 1B()2vm vmm=+解得 Bmm=故 A 正确；B当Bv为零时，弹簧压缩量最短，弹簧的弹性势能最大，故 B 错误；C B与A一起运动过程属于简谐振动，故图乙中B物体的速度时间图线为正余弦函数关系，设振动周期为T，由数学知识可得 12sinvvtT=1112sin2vvtT=解得 答案第 4 页，共 9 页 1112tT=则有 213124123ttTTT=故 B 速度为零时刻为 24Ttt=联立解得 21538ttt+=故 C 正确；D根据 212125446ttttTt=可得 2125311464612ttTTTttT=+=+=可知此时 B 的速度为 1B1121111sinsin1262vTvvvT=可知此时 A、B 刚好回到碰撞时的位置，此时弹簧仍处于压缩状态，A、B 并未分离，故 D错误。故选 AC。8BC【详解】A微型电机工作时有内阻，则消耗的部分电能会转化为焦耳热，故 A 错误；B由题意可求加速阶段加速度为 2128000m/svat=故 B 正确；CD设上升过程中加速大小为 a2，则有 2a2h=v02 解得 a211.88m/s29.8m/s2 加速度大于重力加速度，则可知空气存在阻力，上升过程中需要克服空气阻力做功，则机械 答案第 5 页，共 9 页 能不守恒，故 C 正确，D 错误。故选 BC。9BC【详解】A小球加速度时重力与速度方向垂直，重力的功率为零，静止时重力的功率也为零，A 错误；B对小球进行受力分析，如图 根据牛顿第二定律有 sin53=Fmg cos53TFFma=联立解得 54Fmg=3()4TFmga=由于两绳均处于伸直状态 0TF，304ag BC 正确；D由前两个选项解析，可知 OQ 绳的拉力恒等于54mg，与加速度无关，即加速时和静止时 OQ 绳的拉力相等，D 错误。故选 BC。10BD【详解】A双星系统中，由于两星在相同时间内转过的角度相等，则双星系统的角速度相等，即中子星绕 O 点运动的角速度等于红矮星的角速度，A 错误；B根据 答案第 6 页，共 9 页 212112m mGmrL=，212222m mGmrL=解得 1221mrmr=即星体质量越大，轨道半径越小，根据题意中子星质量大，可知，中子星绕 O点运动的轨道半径小于红矮星的轨道半径，B 正确；C双星系统中，有星体之间的万有引力提供向心力，可知，中子星绕 O点运动的向心力大小等于红矮星的向心力大小，C 错误；D根据 vr=根据上述，双星系统角速度相等，中子星的轨道半径小一些，则中子星绕 O点运动的线速度小于红矮星的线速度，D 正确。故选 BD。11BD【详解】AB根据题意，对小孩受力分析，受重力、地面的摩擦力、地面的支持力和绳子的拉力，如图所示 由几何关系有 cosfF=NsinFFG+=风筝在b点时，拉力F的大小不变，与水平面夹角变大，可知，f变小，NF变小，即小孩受到地面的支持力比在 a点时的小，受到地面的摩擦力比在 a点时的小，故 A 错误，B 正确；CD根据题意，在ab、两点分别对风筝受力分析，由共点力平衡的特点可知，风筝受到风力与绳子拉力和风筝重力的合力等大反向，如图所示 答案第 7 页，共 9 页 由平行四边形法则可知，风筝受到的风力方向与在 a 点时的不同，由于绳子的拉力和风筝的重力大小不变，在b时两个力间夹角小，则合力大，即风筝受到的风力比在 a点时的大，故C 错误，D 正确。故选 BD。12AC【详解】AB设扇动一次的时间为 t，拍动空气的总质量为 mSvt=单位时间内翅膀拍动空气的质量为 mSvt=A 正确，B 错误；CD翅膀用速度v平推空气，使空气的速度变为 0，根据动量定理 Ft=mv 则翅膀对空气的作用力大小，即等于空气对翅膀的作用力大小为 2FvFS=由平衡关系得 FMg=蜂鸟的质量为 2S vMg=C 正确，D 错误。故选 AC。13BD【详解】A由楞次定律可知线框进入磁场过程中感应电流方向为逆时针（俯视），出磁场过程中感应电流方向为顺时针（俯视），故 A 错误；答案第 8 页，共 9 页 B滑动摩擦力方向与相对运动方向相反，由 v-t图可知线框右边进入磁场到右边恰离开磁场过程中速度小于传送带速度，所受滑动摩擦力方向水平向右，线框出磁场过程与进入磁场过程中初速度相同、受力情况相同，所以运动情况相同，即出磁场过程中速度由0v一直减小至1v，所以出磁场过程中所受滑动摩擦力方向水平向右，故线框穿过磁场过程中受到的摩擦力方向不变。故 B 正确；C由 B 项分析知线框刚好离开磁场时的速度为1v，线框恰完全进入磁场至右边恰出磁场过程中线框做匀加速直线运动，有 22012vvgd=解得 2102vvgd=故 C 错误；D线框穿过磁场的整个过程中初末速度为0v、1v，整个过程中摩檫力不变，所以由动能定理可得 221011322Wmgdmvmv+=安 解得 4Wmgd=安 故 D 正确。故选 BD。14CD【详解】A由题意可知缆绳相对地面静止，则整个同步轨道一定在赤道正上方，所以地面基站不可能在青藏高原上。故 A 错误；B根据“太空电梯”结构可知 vr=配重和同步空间站的角速度相同，空间站的环绕半径小于配重的环绕半径，所以配重的线速度大于同步空间站的线速度。故 B 错误；C箱体在上升过程中受到地球的引力 2MmFGr=答案第 9 页，共 9 页 万有引力随着箱体与地球距离的增加而减小，故 C 正确；D根据题意可知，空间站做匀速圆周运动，若缆绳断开，配重与地球之间的万有引力 2222MmMmFGGmrmrrr=配空配空 即万有引力小于配重做圆周运动的向心力，故配重会做离心运动。故 D 正确。故选 CD。