曲线运动——2022年高考物理真题模拟试题专项解析.pdf

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1、（4）曲 线 运 动 2022年 高 考 物 理 真 题 模 拟 试 题 专 项 汇 编 1.【2022年 全 国 甲 卷】北 京 2022年 冬 奥 会 首 钢 滑 雪 大 跳 台 局 部 示 意 图 如 图 所 示。运 动 员 从。处 由 静 止 自 由 滑 下，到 匕 处 起 跳，c点 为 以 6之 间 的 最 低 点，。、c 两 处 的 高 度 差 为 儿 要 求 运 动 员 经 过 c 点 时 对 滑 雪 板 的 压 力 不 大 于 自 身 所 受 重 力 的 人 倍，运 动 过 程 中 将 运 动 员 视 为 质 点 并 忽 略 所 有 阻 力,则 c点 处 这 一 段 圆 弧 雪

2、 道 的 半 径 不 应 小 于（）7777777777777777777777772.【2022年 全 国 乙 卷】固 定 于 竖 直 平 面 内 的 光 滑 大 圆 环 上 套 有 一 个 小 环，小 环 从 大 圆 环 顶 端 尸 点 由 静 止 开 始 自 由 下 滑，在 下 滑 过 程 中，小 环 的 速 率 正 比 于（）C.它 到 P 点 的 距 离 D.它 与 P 点 的 连 线 扫 过 的 面 积 3.【2022年 全 国 乙 卷】一 种 可 用 于 卫 星 上 的 带 电 粒 子 探 测 装 置，由 两 个 同 轴 的 半 圆 柱 形 带 电 导 体 极 板（半 径 分 别

3、 为 R 和 R+4）和 探 测 器 组 成，其 横 截 面 如 图（a）所 示，点。为 圆 心。在 截 面 内，极 板 间 各 点 的 电 场 强 度 大 小 与 其 到。点 的 距 离 成 反 比，方 向 指 向。点。4 个 带 正 电 的 同 种 粒 子 从 极 板 间 通 过，到 达 探 测 器。不 计 重 力。粒 子 1、2 做 圆 周 运 动，圆 的 圆 心 为 0、半 径 分 别 为 小 4（R 4 4 R+“；粒 子 3 从 距。点 4 的 位 置 入 射 并 从 距。点 4 的 位 置 出 射；粒 子 4 从 距。点 4 的 位 置 入 射 并 从 距。点 4 的 位 置 出

4、 射，轨 迹 如 图（b）中 虚 线 所 示。则（）图(a)图(b)A.粒 子 3 入 射 时 的 动 能 比 它 出 射 时 的 大B.粒 子 4 入 射 时 的 动 能 比 它 出 射 时 的 大 C.粒 子 1入 射 时 的 动 能 小 于 粒 子 2 入 射 时 的 动 能 D.粒 子 1入 射 时 的 动 能 大 于 粒 子 3 入 射 时 的 动 能 4.【2022年 湖 南 卷】2022年 北 京 冬 奥 会 跳 台 滑 雪 空 中 技 巧 比 赛 场 地 边，有 一 根 系 有 飘 带 的 风 力 指 示 杆，教 练 员 根 据 飘 带 的 形 态 提 示 运 动 员 现 场

5、风 力 的 情 况。若 飘 带 可 视 为 粗 细 一 致 的 匀 质 长 绳，其 所 处 范 围 内 风 速 水 平 向 右、大 小 恒 定 且 不 随 高 度 改 变。当 飘 带 稳 定 时，飘 带 实 际 形 态 最 接 近 的 是（）5.【2022年 湖 南 卷】如 图，间 距 L=l m 的 U 形 金 属 导 轨，一 端 接 有 0.1 C 的 定 值 电 阻 R,固 定 在 高=0.8 m的 绝 缘 水 平 桌 面 上。质 量 均 为 0.1 k g的 匀 质 导 体 棒 a 和 匕 静 止 在 导 轨 上，两 导 体 棒 与 导 轨 接 触 良 好 且 始 终 与 导 轨 垂

6、直，接 入 电 路 的 阻 值 均 为 0 j。，与 导 轨 间 的 动 摩 擦 因 数 均 为 0（设 最 大 静 摩 擦 力 等 于 滑 动 摩 擦 力），导 体 棒 距 离 导 轨 最 右 端 1.74 m。整 个 空 间 存 在 竖 直 向 下 的 匀 强 磁 场（图 中 未 画 出），磁 感 应 强 度 大 小 为 0.1 T。用 F=0.5 N沿 导 轨 水 平 向 右 的 恒 力 拉 导 体 棒 小 当 导 体 棒。运 动 到 导 轨 最 右 端 时，导 体 棒。刚 要 滑 动，撤 去 F,导 体 棒 a 离 开 导 轨 后 落 到 水 平 地 面 上。重 力 加 速 度 取 l

7、 O m/s?,不 计 空 气 阻 力，不 计 其 他 电 阻，下 列 说 法 正 确 的 是（）A.导 体 棒 a 离 开 导 轨 至 落 地 过 程 中，水 平 位 移 为 0.6 mB.导 体 棒 a 离 开 导 轨 至 落 地 前，其 感 应 电 动 势 不 变 C.导 体 棒。在 导 轨 上 运 动 的 过 程 中，导 体 棒 人 有 向 右 运 动 的 趋 势 D.导 体 棒 a 在 导 轨 上 运 动 的 过 程 中，通 过 电 阻 R 的 电 荷 量 为 0.58 C6.【2022年 山 东 卷】无 人 配 送 小 车 某 次 性 能 测 试 路 径 如 图 所 示，半 径 为

8、 3 m 的 半 圆 弧 8 C与 长 8 m的 直 线 路 径 4 3 相 切 于 3 点，与 半 径 为 4 m 的 半 圆 弧 8 相 切 于 C 点。小 车 以 最 大 速 度 从 A点 驶 入 路 径，到 适 当 位 置 调 整 速 率 运 动 到 B点，然 后 保 持 速 率 不 变 依 次 经 过 8 C和 8。为 保 证 安 全，小 车 速 率 最 大 为 4 m/s,在 他 C 段 的 加 速 度 最 大 为 2 m/s2,CD段 的 加 速 度 最 大 为 1 m/s?。小 车 视 为 质 点，小 车 从 A到。所 需 最 短 时 间 f及 在 河 段 做 匀 速 直 线

9、运 动 的 最 长 距 离/为（）ATC J=2+之 遥+=5.5 m D J=2+#+（遥+4）、s,/=5.5mI 12 6 J 12 27.【2022年 山 东 卷】如 图 所 示，某 同 学 将 离 地 1.25 m 的 网 球 以 13 m/s的 速 度 斜 向 上 击 出，击 球 点 到 竖 直 墙 壁 的 距 离 4.8 m。当 网 球 竖 直 分 速 度 为 零 时，击 中 墙 壁 上 离 地 高 度 为 8.45 m 的 尸 点。网 球 与 墙 壁 碰 撞 后，垂 直 墙 面 速 度 分 量 大 小 变 为 碰 前 的 0.75倍，平 行 墙 面 的 速 度 分 量 不 变。

10、重 力 加 速 度 g 取 1 0 m/s 2,网 球 碰 墙 后 的 速 度 大 小 口 和 着 地 点 到 墙 壁 的 距 离 d 分 别 为（）A.v=5 m/s B.v=3应 m/s C.d=3.6m D.4=3.9m8.2 0 2 2年 广 东 卷】图 是 滑 雪 道 的 示 意 图。可 视 为 质 点 的 运 动 员 从 斜 坡 上 的 M 点 由 静 止 自 由 滑 下,经 过 水 平 N P段 后 飞 入 空 中，在。点 落 地。不 计 运 动 员 经 过 N 点 的 机 械 能 损 失，不 计 摩 擦 力 和 空 气 阻 力，下 列 能 表 示 该 过 程 运 动 员 速 度

11、 大 小 v或 加 速 度 大 小。随 时 间/变 化 的 图 像 是（）a Q 八 c.OD.o9.【2022年 广 东 卷】如 图 所 示，在 竖 直 平 面 内，截 面 为 三 角 形 的 小 积 木 悬 挂 在 离 地 足 够 高 处，一 玩 具 枪 的 枪 口 与 小 积 木 上 P 点 等 高 且 相 距 为 心 当 玩 具 子 弹 以 水 平 速 度”从 枪 口 向 P 点 射 出 时，小 积 木 恰 好 由 静 止 释 放，子 弹 从 射 出 至 击 中 积 木 所 用 时 间 为 人 不 计 空 气 阻 力。下 列 关 于 子 弹 的 说 法 正 确 的 是（）A.将 击 中

12、 P 点，大 于 B.将 击 中 P 点，等 于 人 V VC.将 击 中 尸 点 上 方，f大 于 内 D.将 击 中 P 点 下 方，等 于 人 V V10.【2022年 浙 江 卷】下 列 说 法 正 确 的 是（）A.链 球 做 匀 速 圆 周 运 动 过 程 中 加 速 度 不 变 B.足 球 下 落 过 程 中 惯 性 不 随 速 度 增 大 而 增 大 C.乒 乓 球 被 击 打 过 程 中 受 到 的 作 用 力 大 小 不 变 D.篮 球 飞 行 过 程 中 受 到 空 气 阻 力 的 方 向 与 速 度 方 向 无 关 1 1.【2022年 浙 江 卷】如 图 为 某 一

13、径 向 电 场 示 意 图，电 场 强 度 大 小 可 表 示 为 E=,a为 常 量。比 荷 相 r同 的 两 粒 子 在 半 径，不 同 的 圆 轨 道 运 动。不 考 虑 粒 子 间 的 相 互 作 用 及 重 力，则（）A.轨 道 半 径 r 小 的 粒 子 角 速 度 一 定 小 C.粒 子 的 速 度 大 小 与 轨 道 半 径/一 定 无 关 B.电 荷 量 大 的 粒 子 的 动 能 一 定 大 D.当 加 垂 直 纸 面 磁 场 时，粒 子 一 定 做 离 心 运 动1 2.【2022年 河 北 卷】如 图，广 场 水 平 地 面 上 同 种 盆 栽 紧 密 排 列 在 以。

14、为 圆 心、8 和&为 半 径 的 同 心 圆 上，圆 心 处 装 有 竖 直 细 水 管，其 上 端 水 平 喷 水 嘴 的 高 度、出 水 速 度 及 转 动 的 角 速 度 均 可 调 节，以 保 障 喷 出 的 水 全 部 落 入 相 应 的 花 盆 中。依 次 给 内 圈 和 外 圈 上 的 盆 栽 浇 水 时，喷 水 嘴 的 高 度、出 水 速 度 及 转 动 的 角 速 度 分 别 用 九、用、叼 和 为、为、色 表 示。花 盆 大 小 相 同，半 径 远 小 于 同 心 圆 半 径，出 水 口 截 面 积 保 持 不 变，忽 略 喷 水 嘴 水 平 长 度 和 空 气 阻 力。

15、下 列 说 法 正 确 的 是（）A.若 九=为，则 匕：=&：NB.若 巧=%，则 九：4=用：后 C.若 例=g,v,=v2,喷 水 嘴 各 转 动 一 周，则 落 入 每 个 花 盆 的 水 量 相 同 D.若=色，喷 水 嘴 各 转 动 一 周 且 落 入 每 个 花 盆 的 水 量 相 同，则 例=。2答 案 以 及 解 析 1.答 案：D解 析：运 动 员 由 运 动 到。的 过 程 中，设 到 c 点 时 的 速 度 为 V,由 机 械 能 守 恒 定 律 有 仅 助=g 机 2 0卜 设 c 点 处 这 一 段 圆 弧 雪 道 的 最 小 半 径 为 R,则 在 经 过 c 点

16、 时，有 h n g-m g u m t,解 得 尺=总。R k-项 正 确。2.答 案：C解 析：小 环 从 大 圆 环 顶 端 P 点 由 静 止 开 始 自 由 下 滑，其 机 械 能 守 恒，下 落/?高 度 过 程 中，有 mgh=mv2,解 得 丫=回，选 项 B 错 误；设 小 环 位 置 与 P 点 连 线 所 对 的 圆 心 角 为 仇 小 环 下 滑 过 程 滑 过 的 弧 长 5=7?6,而 力=R（l-c o s芯），所 以 选 项 A 错 误；小 环 位 置 到 P 点 的 距 离 n n f）L=2 R s in-,h=R 0-cos 0）,1-cos 6=2sin

17、2-,g|I/z=2/?sin2-=,代 入 丫=/5 可 知 v与 乙 成 2 2 2 2/?正 比，即 小 环 的 速 率 与 小 环 到 P 点 的 距 离 成 正 比，选 项 C 正 确；小 环 位 置 与 P 点 连 线 扫 过 的 面 积A=-R10-R1sme,分 析 知 与 v不 成 正 比，选 项 D错 误。2 23.答 案：BD解 析：在 截 面 内，极 板 间 各 点 的 电 场 强 度 大 小 与 其 到。点 的 距 离 成 反 比，则 有 Er=A,带 正 电 的 同 种 粒 子 1、2在 均 匀 辐 向 电 场 中 做 匀 速 圆 周 运 动，则 有 二,韭 2=”

18、型，可 得 4ri3的；=等=誓,即 粒 子 1、2入 射 时 的 动 能 相 等，故 C错 误；粒 子 3从 距。点 的 位 置 入 射 并 从 距。点 4的 位 置 出 射，做 向 心 运 动，电 场 力 做 正 功，则 粒 子 3入 射 时 的 动 能 比 它 出 射 时 的 小，故 A 错 误；粒 子 4 从 距 0 点，；的 位 置 入 射 并 从 距。点 4 的 位 置 出 射，做 离 心 运 动，电 场 力 做 负 功,则 粒 子 4入 射 时 的 动 能 比 它 出 射 时 的 大，故 B正 确；粒 子 3入 射 后 的 一 小 段 时 间 做 向 心 运 动，有 qE2?空，

19、可 得 机（华=!机 片，则 粒 子 1入 射 时 的 动 能 大 于 粒 子 3入 射 时 的 动 能，故 D正 r22 2 2确。4.答 案：A解 析：本 题 考 查 共 点 力 的 平 衡。将 飘 带 视 为 两 个 质 量 相 等 的 小 球，每 个 小 球 受 到 的 分 力 大 小 相 等,方 向 水 平 向 右。如 图，对 下 边 的 小 球 有 ta n/=，将 两 个 小 球 作 为 整 体 有 ta n c=M=,则 G 2G Ga=/3,所 以 飘 带 将 是 一 根 直 线，A项 正 确。5.答 案：BD解 析：本 题 考 查 电 磁 感 应 与 力 学 的 综 合 以

20、 及 平 抛 运 动 知 识 的 应 用。导 体 棒 刚 好 运 动 到 导 轨 最 右 端 时，设 导 体 棒 b 中 的 电 流 为/,由 题 意 可 知，BILimg,解 得/=鬻,根 据 串、并 联 电 路 的 规 BL律 可 知，导 体 棒 b与 定 值 电 阻 R并 联，再 与 导 体 棒。串 联，因 此 R,=+R=1.5 R,又 根 据 法 工 D D,E拉 第 电 磁 感 应 定 律 可 知，/总=有 BLv所 以 通 过 导 体 棒 匕 中 的 电 流/=g x/总=:x 黑 2 2 1.5A联 立 以 上 各 式 解 得 罪=3m/s根 据 平 抛 运 动 的 知 识，导

21、 体 棒。离 开 导 轨 至 落 地 过 程 中，水平 位 移 乂=、1=1.213 项 错 误；导 体 棒。离 开 导 轨 至 落 地 前，导 体 棒 切 割 磁 感 线 的 速 度 始 终 为 v,其 感 应 电 动 势 始 终 为 E=BLv,B项 正 确；根 据 右 手 定 则 和 左 手 定 则 可 知，导 体 棒”在 导 轨 上 运 动 的 过 程 中，导 体 棒 b 受 到 的 安 培 力 水 平 向 左，导 体 棒 方 有 向 左 运 动 的 趋 势，C 项 错 误；导 体 棒 a在 导 轨 上 运 动 的 过 程 中，通 过 导 体 棒。的 电 荷 量 为 4=/总=第，=黑

22、，根 据 分 流 规 律，通 过 电 1.5/?1.5/?阻 R 的 电 荷 量 为 3 4BLs 0.1T x 1 m x 1.74 m3x0.1Q=0.58C,D 项 正 确。6.答 案：B解 析：本 题 考 查 向 心 加 速 度 公 式 和 匀 变 速 直 线 运 动 的 公 式。由 4=且 可 得，8 C段 的 最 大 速 率 vIm=x/6 m/s,由%=上 可 得，CD段 的 最 大 速 率 岭 m=2 m/s,逐 m/s 2 m/s,故 小 车 在 3C)r2段 运 动 时 的 最 大 速 率 v=2 m/s,由-2冰=声 一 吟 可 得，小 车 在 钻 段 减 速 运 动 的

23、 距 离 y2-y2 42-22 Vm V 4 2X=T;=c c m=3 m,减 速 运 动 的 时 间 f|=-=-T s=l s,则 小 车 在 AB段 匀 速 运 动 2a,2 x 2 q 2的 最 长 距 离/=8 m-3 m=5 m,匀 速 运 动 的 时 间 芍=：s,在 3C段 运 动 的 时 间 的 迷=s,故 从 A至 的 最 短 时 间，=4+t2+A=f g+7 s,B 项 正 确。v 2 4 2 J7.答 案：BD解 析：本 题 考 查 斜 抛 运 动 和 运 动 的 合 成 与 分 解。网 球 在 竖 直 方 向 做 竖 直 上 抛 运 动，到 最 高 点 的 竖

24、直 分 速 度 为 零，由 逆 向 思 维 法 可 求 出 小 球 上 升 到 最 高 点 的 时 间 楞=”8.43 1.25)=2 s,小 球 抛 出 时 的 竖 直 分 速 度 vv=1 2 m/s,根 据 平 行 四 边 形 定 则 得%水 平=而 匚 透 m/s=5 m/s,将 网 球 的 水 平 速 度 分 解 为 与 墙 面 平 行 的 分 速 度 和 与 墙 面 垂 直 的 分 速 度，网 球 在 垂 直 墙 面 方 向 上 做 匀 速 直 线 运 动，vx 4 8t=-=m/s=4 m/s,网 球 在 平 行 于 墙 面 方 向 上 也 做 匀 速 直 线 运 动，由 平 行

25、 t 1.2四 边 形 定 则 可 知，v平 行=短 平 一 片=3 m/s,反 弹 后，垂 直 墙 面 的 速 度 分 量 变 为 4 m/sx 0.7 5=3 m/s,反 弹 后 网 球 速 度 大 小 为 仔 万 m/s=3&m/s,B项 正 确；反 弹 后 网 球 落 到 地 面 的 时 间 乙=杵=后 鬻 s=1.3 s,小 球 在 垂 直 墙 面 方 向 上 的 分 速 度 为 3 m/s,故 着 地 点 到 墙 壁 的 距 离”=3x1.3m=3.9 m,D项 正 确。8.答 案：C解 析：本 题 考 查 匀 变 速 直 线 运 动、匀 速 直 线 运 动 与 平 抛 运 动 的

26、 速 度 与 加 速 度。不 计 摩 擦 力 和 空 气 阻 力，运 动 员 在 阶 段 做 初 速 度 为 零、加 速 度 为“;且 丽!，的 匀 加 速 直 线 运 动；在 N P 阶 段 做 匀 速 直 线 动；在 尸。阶 段 做 平 抛 运 动，加 速 度 为。=8，平 抛 运 动 中，V与 r不 再 是 线 性 关 系，C 项 正 确。9.答 案：B解 析：本 题 考 查 平 抛 运 动 规 律、自 由 落 体 运 动。由 题 意 可 知，当 玩 具 子 弹 以 水 平 速 度 v从 枪 口 向 尸 点 射 出 时，小 积 木 恰 好 由 静 止 释 放，P 点 做 自 由 落 体

27、运 动，子 弹 在 竖 直 方 向 上 做 自 由 落 体 运 动，二 者 在 竖 直 方 向 上 保 持 相 对 静 止，所 以 子 弹 将 击 中 P 点；子 弹 在 水 平 方 向 上 做 匀 速 直 线 运 动，故 击 中 的 时 间，=工，B 项 正 确。V10.答 案：B解 析：本 题 考 查 圆 周 运 动 的 加 速 度、惯 性、空 气 阻 力 的 方 向 等。链 球 做 匀 速 圆 周 运 动 过 程 中 加 速 度 方 向 始 终 指 向 圆 心，大 小 不 变，方 向 变 化，A 项 错 误；足 球 下 落 过 程 中，足 球 的 质 量 没 有 变 化，物 体 的 惯

28、性 只 与 质 量 有 关，所 以 惯 性 不 随 速 度 增 大 而 增 大，B 项 正 确；乒 乓 球 被 击 打 过 程 中 受 到 的 作 用 力 大 小 与 乒 乓 球 的 形 变 有 关，C 项 错 误；篮 球 飞 行 过 程 中 受 到 空 气 阻 力 的 方 向 与 速 度 方 向 相 反,D 项 错 误。11.答 案：BC解 析：本 题 考 查 带 电 粒 子 在 径 向 电 场 中 的 运 动。由 题 意 可 知，比 荷 相 同 的 两 粒 子 在 半 径 r不 同 的 圆 2轨 道 运 动。设 粒 子 质 量 为 相，电 荷 量 为 4,则 根 据 牛 顿 第 二 定 律

29、 有 4后=丝 二 代 入 E=g,可 得 r rv=恒,运 动 的 角 速 度。=上=4 修，所 以 轨 道 半 径 r小 的 粒 子 角 速 度 大，A 项 错 误；粒 子 的 动 V m r r m能 线 切 2 所 以 电 荷 量 大 的 粒 子 的 动 能 一 定 大，B 项 正 确；由 丫=旧 可 知，粒 子 的 速 度 大 小 与 轨 道 半 径，一 定 无 关，C 项 正 确；当 加 垂 直 纸 面 磁 场 时，但 磁 场 方 向 未 知。若 粒 子 受 到 的 洛 伦 兹 力 与 电 场 力 相 同，做 近 心 运 动；若 粒 子 受 到 的 洛 伦 兹 力 与 电 场 力 相 反，做 离 心 运 动，D 项 错 误。12.答 案：BD