2023年高考物理二轮复习试题(全国通用) 专题02 力与直线运动 Word版含解析

2023年全国统一高考物理试卷（新课标Ⅱ）一、选择题:本题共8小题,每小题6分．在每小题给出地四个选项中,第1～5题只有一项符合题目要求,第6～8题有多项符合题目要求．全部选对地得6分,选对但不全地得3分,有选错地得0分．1．（6分）一物块静止在粗糙地水平桌面上。

从某时刻开始,物块受到一方向不变地水平拉力作用。

假设物块与桌面间地最大静摩擦力等于滑动摩擦力。

以a表示物块地加速度大小,F表示水平拉力地大小。

能正确描述F与a之间地关系地图象是（ ）A．B．C．D．2．（6分）如图,在固定斜面上地一物块受到一外力F地作用,F平行于斜面向上。

若要物块在斜面上保持静止,F地取值应有一定范围,已知其最大值和最小值分别为F1和F2．由此可求出（ ）A．物块地质量B．斜面地倾角C．物块与斜面间地最大静摩擦力D．物块对斜面地正压力3．（6分）如图,在光滑水平桌面上有一边长为L、电阻为R地正方形导线框；在导线框右侧有一宽度为d（d＞L）地条形匀强磁场区域,磁场地边界与导线框地一边平行,磁场方向竖直向下。

导线框以某一初速度向右运动。

t=0时导线框地右边恰与磁场地左边界重合,随后导线框进入并通过磁场区域。

下列v﹣t 图象中,可能正确描述上述过程地是（ ）A．B．C．D．4．（6分）空间有一圆柱形匀强磁场区域,该区域地横截面地半径为R,磁场方向垂直横截面。

一质量为m、电荷量为q（q＞0）地粒子以速率v0沿横截面地某直径射入磁场,离开磁场时速度方向偏离入射方向60°．不计重力,该磁场地磁感应强度大小为（ ）A．B．C．D．5．（6分）如图,在光滑绝缘水平面上,三个带电小球a、b和c分别位于边长为l地正三角形地三个顶点上；a、b带正电,电荷量均为q,c带负电。

整个系统置于方向水平地匀强电场中。

已知静电力常量为k。

若三个小球均处于静止状态,则匀强电场场强地大小为（ ）A．B．C．D．6．（6分）在物理学发展过程中,观测、实验、假说和逻辑推理等方法都起到了重要作用。

力与物体的平衡考试大纲要求考纲解读1. 滑动摩擦、静摩擦、滑动摩擦因数Ⅰ高考着重考查的学问点有：力的合成与分解、弹力、摩擦力概念及其在各种形态下的表现形式．对受力分析的考查涵盖了中学物理的全部考试热点问题．此外，基础概念与实际联系也是当前高考命题的一个趋势．考试命题特点：这部分学问单独考查一个学问点的试题特别少，大多数状况都是同时涉及到几个学问点，而且都是牛顿运动定律、功和能、电磁学的内容结合起来考查，考查时留意物理思维与物理实力的考核.2. 形变、弹性、胡克定律Ⅰ3. 矢量和标量Ⅰ4.力的合成和分解Ⅱ5.共点力的平衡Ⅱ纵观近几年高考试题，预料2024年物理高考试题还会考：1、高考对本章内容着重考查的学问点有弹力和摩擦力的概念及其在各种状态下的表现形式、力的合成与分解等，对受力分析的考查涵盖了中学物理的全部热点问题。

题型通常为选择题，分值一般为6分。

2、以生活中的实际问题为背景考查静力学的学问将会加强，在今年届高考复习中应特殊关注建立物理模型实力的培育。

考向01 三种常见力：重力、弹力和摩擦力1.讲高考（1）考纲要求高考着重考查的学问点有：重力、弹力、摩擦力概念及其在各种形态下的表现形式；弹力、摩擦力的产生条件、方向推断及大小计算。

（2）命题规律这部分学问单独考查一学问点的试题很少，大多数状况都是同时涉及几个学问点，而且都是与牛顿运动定律、功和能、电磁学的内容结合起来考查，此外，基础概念与实际联系与是当前高考命题的一个趋势。

特殊留意物理思维与物理实力的考核案例1．如图，轻弹簧的下端固定在水平桌面上，上端放有物块P，系统处于静止状态，现用一竖直向上的力F作用在P上，使其向上做匀加速直线运动，以x表示P离开静止位置的位移，在弹簧复原原长前，下列表示F和x之间关系的图像可能正确的是（）A. B.C. D.【来源】2024年全国一般高等学校招生统一考试物理（新课标I卷）【答案】 A【点睛】牛顿运动定律是中学物理主干学问，匀变速直线运动规律贯穿中学物理。

2023年全国统一高考物理试卷（新课标Ⅱ）一、选择题:本题共8小题,每小题6分．在每小题给出地四个选项中,第1～4题只有一项符合题目要求,第5～8题有多项符合题目要求．全部选对地得6分,选对但不全地得3分,有选错地得0分．1．（6分）如图,两平行地带电金属板水平放置。

若在两板中间a点从静止释放一带电微粒,微粒恰好保持静止状态。

现将两板绕过a点地轴（垂直于纸面）逆时针旋转45°,再由a点从静止释放一同样地微粒,该微粒将（ ）A．保持静止状态B．向左上方做匀加速运动C．向正下方做匀加速运动D．向左下方做匀加速运动2．（6分）如图,直角三角形金属框abc放置在匀强磁场中,磁感应强度大小为B,方向平行于ab边向上．当金属框绕ab边以角速度ω逆时针转动时,a、b、c三点地电势分别为U a、U b、U c．已知bc边地长度为l．下列判断正确地是（ ）A．U a＞U c,金属框中无电流B．U b＞U c,金属框中电流方向沿a﹣b﹣c﹣aC．U bc=﹣Bl2ω,金属框中无电流D．U bc=Bl2ω,金属框中电流方向沿a﹣c﹣b﹣a3．（6分）由于卫星地发射场不在赤道上,同步卫星发射后需要从转移轨道经过调整再进入地球同步轨道．当卫星在转移轨道上飞经赤道上空时,发动机点火,给卫星一附加速度,使卫星沿同步轨道运行．已知同步卫星地环绕速度约为3.1×103m/s,某次发射卫星飞经赤道上空时地速度为1.55×103m/s,此时卫星地高度与同步轨道地高度相同,转移轨道和同步轨道地夹角为30°,如下图所示,发动机给卫星地附加速度地方向和大小约为（ ）A．西偏北方向,1.9×103m/s B．东偏南方向,1.9×103m/sC．西偏北方向,2.7×103m/s D．东偏南方向,2.7×103m/s4．（6分）一汽车在平直公路上行驶。

从某时刻开始计时,发动机地功率P随时间t地变化如下图所示。

专题强化训练2 牛顿运动定律与直线运动一、选择题(1～6题为单项选择题，7～9题为多项选择题)1．[2022·辽宁省试验中学高三月考]某人在室内以窗户为背景拍摄照片时，恰好把从房檐落下的一个石子拍摄在照片中，石子可看成质点，形成如图所示画面．画面中的一条线就是石子运动痕迹．痕迹长为0.5 cm，已知曝光时间0.01 s，实际长度为120 cm的窗户在照片中长度为3.0 cm.请估算石子是从距窗户顶端多高的地方落下来的( ) A．20 m B．30 m C．2 m D．4 m2．[2022·江苏南京市模拟]如图甲、乙所示，细绳拴一个质量为m的小球，小球分别用固定在墙上的轻质铰链杆和轻质弹簧支撑，平衡时细绳与竖直方向的夹角均为53°，轻杆和轻弹簧均水平．已知重力加速度为g，sin 53°＝0.8，cos 53°＝0.6.下列结论正确的是( )gA．甲、乙两种情境中，小球静止时，细绳的拉力大小均为43gB．甲图所示情境中，细绳烧断瞬间小球的加速度大小为43gC．乙图所示情境中，细绳烧断瞬间小球的加速度大小为53gD．甲、乙两种情境中，细绳烧断瞬间小球的加速度大小均为533．[2022·吉林长春普通高中质量监测二]如图所示，在地面上固定一个竖直放置的大圆环，从环心O 到环上的A 、B 两点连有两根直杆Ⅰ、Ⅱ，直杆Ⅰ、Ⅱ与水平方向夹角分别为37°和53°(sin 37°＝0.6，sin 53°＝0.8)．现将套在直杆Ⅰ、Ⅱ上的小圆环由O 点静止释放，到达大圆环上的A 、B 两点所用时间之比是2∶√3，若小圆环与直杆Ⅰ、Ⅱ之间的动摩擦因数分别为μ1和μ2，则μ1μ2等于( )A ．916 B ． 169 C ．34 D ．434．[2022·天津联考]如图，公共汽车沿水平面向右做匀变速直线运动，小球A 用细线悬挂于车顶上，质量为m 的一位中学生手握固定于车厢顶部的扶杆，始终相对于汽车静止地站在车厢底板上，学生鞋底与公共汽车间的动摩擦因数为μ.若某时刻观察到细线偏离竖直方向θ角(取θ＝60°)，则此刻公共汽车对学生产生的作用力的大小和方向为( )A ．大小等于μmg ，方向水平向左B ．大小等于mg ，方向竖直向上C ．大小大于μgtan μ，方向水平向左 D ．大小等于μg cos μ，方向斜向左上方5.[2022·辽宁卷]如图所示，一小物块从长1 m 的水平桌面一端以初速度v 0沿中线滑向另一端，经过1 s 从另一端滑落．物块与桌面间动摩擦因数为μ，g 取10 m/s 2.下列v 0、μ值可能正确的是( )A．v0＝2.5 m/s B．v0＝1.5 m/sC．μ＝0.28 D．μ＝0.256.如图所示，甲、乙两辆汽车并排沿平直路面向前行驶，两车车顶O1、O2两位置都装有蓝牙设备，这两个蓝牙设备在5 m以内时能够实现通信．t＝0时刻，甲、乙两车刚好位于图示位置，此时甲车的速度为5 m/s，乙车的速度为2 m/s，O1、O2的距离为3 m．从该时刻起甲车以1 m/s2的加速度做匀减速运动直至停下，乙车保持原有速度做匀速直线运动．忽略信号传递时间，从t＝0时刻起，甲、乙两车能利用蓝牙通信的时间为( ) A．2.00 s B．4.75 sC．6.00 s D．6.25 s7．高铁站台上，5位旅客在各自车厢候车线处候车，若动车每节车厢长为l，动车进站时做匀减速直线运动．站在2号候车线处的旅客发现1号车厢经过他所用的时间为t，动车停下时该旅客刚好在2号车厢门口(2号车厢最前端)，如图所示，则( )A．动车从经过5号候车线处的旅客开始到停止运动，经历的时间为tB．动车从经过5号候车线处的旅客开始到停止运动，平均速度为2μμC．1号车厢头部经过5号候车线处的旅客时的速度为4μμD．动车的加速度大小为μμ28．[2022·湖北沙市高三联考]以下关于各物体的运动判断正确的是( )A．图甲，物体P从接触弹簧开始到运动至最右端的过程中，一直做减速运动B．图乙，物体P在恒力F的作用下，从接触弹簧开始到运动至最右端的过程中，先做加速运动，后做减速运动C．图丙，小球从接触弹簧开始到运动至最低点的过程中，先做加速运动，后做减速运动D．图丁，蹦极的人先做自由落体运动，从橡皮条绷紧开始到运动至最低点的过程中，一直做减速运动9．[2022·湖南六校联考]如图甲所示为北京大兴国际机场利用水平传送带传送行李箱(行李箱可视为质点)的简化原理图，工作人员在A处每间隔T＝1 s将行李箱无初速度地放到传送带上，已知传送带以恒定速度v＝2 m/s顺时针运行，A、B两处的距离L＝10 m，行李箱与传送带之间的动摩擦因数μ＝0.1，重力加速度取g＝10 m/s2.如图乙为该情境中某物理量随时间变化的图象．下列说法正确的是( )A．图乙可能是某个行李箱的位移随时间变化的图象B．图乙可能是摩擦力对某个行李箱做功的功率随时间变化的图象C．相邻行李箱之间的最大距离为2 mD．在B端有行李箱到达后，每10 s有十件行李箱到达B端二、非选择题10．2021年10月14日，青岛市城阳区人民法院对一起高空抛物案件作出一审判决，判处被告人玉某某拘役三个月，并处罚金人民币二千元．高空抛物现象曾被称为“悬在城市上空的痛”，威胁着行人安全．某地消防员为了测试高空抛物的危害，将一个物体从某高楼的楼顶自由下落，物体落地速度的大小为50 m/s，g取10 m/s2，求：(1)楼顶的高度；(2)最后2 s下落的高度；(3)10 s内的平均速率．11．[2022·山东卷]某粮库使用额定电压U＝380 V、内阻R＝0.25 Ω的电动机运粮．如图所示，配重和电动机连接小车的缆绳均平行于斜坡，装满粮食的小车以速度v＝2 m/s沿斜坡匀速上行，此时电流I＝40 A.关闭电动机后，小车又沿斜坡上行路程L到达卸粮点时，速度恰好为零．卸粮后，给小车一个向下的初速度，小车沿斜坡刚好匀速下行．已知小车质量m1＝100 kg，车上粮食质量m2＝1 200 kg，配重质量m0＝40 kg，取重力加速度g＝10 m/s2，小车运动时受到的摩擦阻力与车及车上粮食总重力成正比，比例系数为k，配重始终未接触地面，不计电动机自身机械摩擦损耗及缆绳质量．求：(1)比例系数k值；(2)上行路程L值．12．如图所示，一木箱静止在长平板车上，某时刻平板车以a＝2.5 m/s2的加速度由静止开始向前做匀加速直线运动，当速度达到v＝9 m/s时改做匀速直线运动，已知木箱与平板车之间的动摩擦因数μ＝0.225，箱与平板车之间的最大静摩擦力与滑动摩擦力相等(g 取10 m/s 2)．求：(1)车在加速过程中木箱运动的加速度的大小；(2)木箱做加速运动的时间和位移的大小；(3)要使木箱不从平板车上滑落，木箱开始时距平板车右端的最小距离．专题强化训练2 牛顿运动定律与直线运动1．解析：设在曝光时间0.01 s 内，石子实际下落的距离为x ，由题意得3 cm120 cm ＝0.5 cm x，解得x ＝20 cm ；曝光时间极短，石子的平均速度近似等于瞬时速度，石子在这0.01 s 内的速度为v ＝xt ＝0.2 m0.01 s ＝20 m/s ，石子做自由落体运动2gh ＝v 2，解得h ＝20 m.答案：A 2．解析：甲、乙两种情境中，小球静止时，轻杆对小球与轻弹簧对小球的作用力都是水平向右，如图所示，由平衡条件得细绳的拉力大小都为F T ＝mg cos 53°＝53mg ，故A 错误；甲图所示情境中，细绳烧断瞬间，小球即将做圆周运动，所以小球的加速度大小为a 1＝g ，乙图所示情境中，细绳烧断瞬间弹簧的弹力不变，则小球所受的合力与烧断前细绳拉力的大小相等、方向相反，则此瞬间小球的加速度大小为a 2＝FT m＝53g ，故C 正确，B 、D 错误．答案：C3．解析：由牛顿第二定律可知，小圆环下滑的加速度a ＝g sin θ－μg cos θ，下滑的时间t ＝ √2Ra ，到达大圆环上的A 、B 两点所用时间之比是2∶√3，代入计算得μ1μ2＝916.故选A.答案：A 4．解析：以小球为研究对象，根据牛顿第二定律，得m球g tan θ＝m球a ，得到a ＝g tan θ.以人为研究对象，人与球的加速度相同，均水平向左，作出人的受力图，如图所示．设汽车对学生的作用力与竖直方向的夹角为α，根据牛顿第二定律，得mg tan α＝ma ，F ＝mg cos α，将a ＝g tan θ代入，得α＝θ，F ＝mgcos θ，方向斜向左上方，故D 正确．答案：D5．解析：物块沿水平桌面中线做匀减速直线运动，则v ̅＝xt ＝v 0+v 2，由题述可知，x ＝1 m ，t ＝1 s ，v >0，代入数据有v 0<2 m/s ，故A 不可能，B 可能； 对物块做受力分析，由牛顿第二定律有a ＝－μg ，利用匀变速直线运动规律得v 2−v 02＝2ax ，整理有v 02－2ax >0，由于v 0<2 m/s ，可得μ<0.2，故选项C 、D 不可能．答案：B6．解析：根据几何知识可知，当甲车在乙车前方且O 1O 2＝5 m 时，有x 甲－x 乙＝4 m根据运动学公式有x 甲＝v 甲t －12at 2，x 乙＝v 乙t 解得t 1＝2 s ，t 2＝4 s因为甲车做匀减速运动而乙车做匀速运动，所以两车之间的距离先增大后减小，当0<t <2 s 时，O 1O 2<5 m ；2 s<t <4 s 时，O 1O 2>5 m ．t ＝t 2＝4 s 时，甲车的速度为v 甲1＝v 甲－at 2＝1 m/s<v 乙t ＝4 s 之后，甲、乙两车的距离不断减小，且甲车能够继续行驶的距离为x 甲1＝μ甲122μ＝0.5 m根据几何关系可知，从t ＝4 s 开始到乙车行驶至甲车前方4 m 的过程中，O 1O 2<5 m ，这段过程经历的时间为t ′＝2×4 m +0.5 mv 乙＝4.25 s所以甲、乙两车能利用蓝牙通信的时间为t 总＝2 s ＋4.25 s ＝6.25 s ，故选D. 答案：D7．解析：采用逆向思维可知，动车连续经过相等的位移所用的时间之比为：1∶(√2－1)∶(√3−√2)∶(2－√3)∶……∶(√n −√n −1)，则动车第1节车厢最前端从经过5号旅客到停下所用的时间为第1节车厢经过他用时的2倍，历时2t ，故A 错误；动车第1节车厢最前端从经过5号旅客到停下总位移为4l ，用时2t ，则平均速度为v ̅＝4l 2t ＝2lt 故B 正确；由以上逆向思维可知l ＝12at 2则加速度a ＝2lt 2并且v 12＝2al，v 52＝2a ×4l 解得v 5＝2v 1同时又有l ＝v 12t ，所以v 5＝4lt ，故C 正确，D 错误． 答案：BC8．解析：若水平面粗糙，物体P 受到向左的滑动摩擦力和逐渐增大的弹力，由牛顿第二定律μmg ＋kx ＝ma 可知，物体向右做加速度逐渐增大的减速运动；若水平面光滑，同样可以得出物体向右做加速度增大的减速运动，故A 正确．物体受恒力F ，若水平面粗糙，其大小与摩擦力的关系未知，若F ≤μmg ，则有μmg ＋kx －F ＝ma ，物体向右做加速度增大的减速运动；若F >μmg ，刚接触时有F －(μmg ＋kx )＝ma ，当F ＝μmg ＋kx 后有μmg ＋kx －F ＝ma ，故物体先做加速度向右减小的加速运动，后做加速度向左增大的减速运动，故B 错误．从小球接触弹簧开始，重力先大于弹力，小球做加速度减小的变加速运动，之后重力等于弹力，出现最大速度，接着重力小于弹力，小球做加速度向上增大的变减速运动，故C正确．蹦极的人在橡皮条绷紧前只受重力，做自由落体运动，此后重力先大于增大的弹力，人做加速度减小的变加速运动，之后重力等于弹力，出现最大速度，最终重力小于弹力，人做加速度向上增大的变减速运动，故D错误．答案：AC9．解析：行李箱在0～2 s内做加速度为a＝μg＝1 m/s2的匀加速直线运动，位移是关于时间的二次函数，选项A错误；行李箱在t＝va＝2 s时与传送带共速，则行李箱在2～6 s内不受摩擦力，摩擦力的功率为零，选项B错误；后一行李箱刚匀速运动时，与前一行李箱的距离最大，由v­ t图象容易求得ΔL＝vT＝2 m，选项C正确；所有行李箱运动规律相同，只是时间上依次落后T＝1 s，则在B端有行李箱到达后每10 s有十件行李箱到达(同样，可由v­ t图象理解)，选项D正确．答案：CD10．解析：(1)由μμ2＝2gh解得楼顶的高度μ＝μμ22μ＝5022×10m＝125 m(2)由v y＝gt解得物体下落的总时间t＝v yg ＝5010s＝5 s则最后2 s下落的高度为Δh＝h－12g(5－2)2＝80 m(3)10 s内物体共运动5 s，运动的路程是s＝h＝125 m，10 s内的平均速率为v＝st′＝12510m/s＝12.5 m/s答案：(1)125 m (2)80 m (3)12.5 m/s11．解析：(1)以电动机为研究对象，根据能量守恒定律有UI＝I2R＋Fv 代入数据得F＝7 400 N装满粮食的小车匀速向上运动，有F＋m0g－(m1＋m2)g sin θ－k(m1＋m2)g＝0小车匀速下滑时，有m1g sin θ－km1g－m0g＝0联立解得k＝0.1(2)关闭发动机后，小车向上做匀减速运动，则有(m1＋m2)g sin θ－m0g＋k(m1＋m2)g＝(m1＋m2＋m0)a又2aL＝v2代入数据解得L＝67185m答案：(1)0.1 (2)67185m12．解析：(1)设木箱的最大加速度为a′，根据牛顿第二定律得μmg＝ma′解得a′＝2.25 m/s2<2.5 m/s2则木箱与平板车存在相对运动，所以车在加速过程中木箱的加速度为2.25 m/s2.(2)设木箱的加速时间为t1，加速位移为x1，t1＝va′＝4 s，x1＝v22a′＝18 m.(3)设平板车做匀加速直线运动的时间为t2，则t2＝va＝3.6 s达共同速度时平板车的位移为x2，则x2＝v22a＋v(t1－t2)＝19.8 m要使木箱不从平板车上滑落，木箱距平板车末端的最小距离满足Δx＝x2－x1＝1.8 m.答案：(1)2.25 m/s2(2)4 s 18 m (3)1.8 m。