江苏省2023年高考物理一模试题知识点分类训练：力学选择题

江苏省2023年高考物理一模试题知识点分类训练：力学选择题

一、单选题

1．（2023·江苏·统考一模）湖面上P、Q两艘小船（均视为质点）相距，一列水波以大小为的波速沿PQ方向传播，在时刻水波恰好到达小船P处，此时小船P由平衡位置开始竖直向上运动，时刻小船P第一次到达最低点。则下列说法正确的是（　　）。

A．水波的周期为

B．水波的波长为

C．水波从小船P传到小船Q的时间为

D．从小船Q起振到小船Q第一次到达最高点的时间为

2．（2023·江苏·统考一模）某同学抓住绳子一端在内做了两种不同频率的简谐运动，其振动图像如图所示.下列说法正确的是（    ）

A．绳端起振方向向下

B．前后两次振动的周期之比为1：2

C．前后两次形成的绳波波速之比为2：1

D．前后两次形成的绳波波长之比为2：1

3．（2023·江苏·统考一模）2021年2月，天问一号火星探测器被火星捕获，经过系列变轨后从“调相轨道”进入“停泊轨道”，为着陆火星做准备。如图所示，阴影部分为探测器在不同轨道上绕火星运行时与火星的连线每秒扫过的面积，下列说法正确的是（　　）

A．图中两阴影部分的面积相等

B．从“调相轨道”进入“停泊轨道”探测器周期变大

C．从“调相轨道”进入“停泊轨道”探测器机械能变小

D．探测器在点的加速度小于在点的加速度

4．（2023·江苏·统考一模）一跳伞运动员从高处跳下，当拿全打开后运动员匀速下降时，伞的中心轴线竖直，该全边共6根伞端，每根伞绳与中心轴线夹角为30°，运动员重力为，每根伞绳承受的拉力为（    ）

A． B． C． D．

5．（2023·江苏·统考一模）一列简谐横波在t=1.0s时的波形图如图甲所示，P是介质中的质点，图乙是质点P的振动图像，已知该波在介质中的传播速度为10m/s，则（　　）

A．该波沿x轴负方向传播

B．再经过0.6s，质点P运动的路程为6m

C．t=1.0s时质点P离开平衡位置的位移

D．质点P的平衡位置坐标为x=5m

6．（2023·江苏·统考一模）如图所示，假设入射光子的动量为p0，光子与静止的电子发生弹性碰撞。碰后光子的动量大小为p1，传播方向与入射方向夹角为α：碰后电子的动量大小为p2，出射方向与光子入射方向夹角为β。已知光速为c，普朗克常量为h，下列说法正确的是（　　）

A．碰前入射光的波长为 B．碰后电子的能量为

C． D．

7．（2023·江苏南通·统考一模）某喷灌机进行农田喷灌的示意图如图所示，喷头出水速度的大小和方向均可调节。设喷头出水速度大小为v，方向与水平地面的夹角为θ，忽略喷头距离地面的高度及空气阻力，则（　　）

A．v越大，喷灌的射程越远

B．θ越大，喷灌的射程越远

C．喷灌射程最远时，水在空中的时间不是最长

D．喷灌射程相同时，水在空中上升的最大高度相同

8．（2023·江苏南通·统考一模）小明在立定跳远时，从起跳至着地的整个过程如图所示。保持起跳速度不变，则（　　）

A．起跳过程屈腿姿态不同，地面对人做的功总为零

B．起跳过程屈腿姿态不同，地面对人的平均作用力大小相同

C．着地过程屈腿姿态不同，地面对人的冲量相同

D．着地过程屈腿姿态不同，人的动量变化率相同

9．（2023·江苏南通·统考一模）2022年11月30日，神舟十五号载人飞船与空间站核心舱成功对接，对接后空间站的运动可看作匀速圆周运动。则对接后空间站运行过程中（　　）

A．角速度不变 B．线速度不变

C．向心加速度不变 D．受到的万有引力不变

10．（2023·江苏·统考一模）2022年11月29日神舟十五号载人飞船发射成功，神舟十五号航天员乘组与神舟十四号航天员乘组将进行在轨轮换，神舟十五号载人飞行任务也将持续约6个月，包括多次出舱任务，中国空间站在距地面高度约为的轨道上绕地球做匀速圆周运动。则下列说法正确的是（　　）

A．神舟十五号飞船的发射速度大于第二宇宙速度

B．航天员在空间站处于完全失重状态，不受地球的重力作用

C．若已知空间站在轨运行周期、环绕速度及引力常量，则可估算出地球的质量

D．出舱时，航天员与连接空间站的安全绳若脱落，航天员会做离心运动飞离空间站

11．（2023·江苏徐州·统考一模）如图所示，一晒衣架静置于水平地面上，水平横杆与四根相同的轻质斜杆垂直，两斜杆间的夹角为θ，当缓慢增大时，每根斜杆受到地面的（　　）

A．支持力增大 B．支持力减小

C．摩擦力增大 D．摩擦力减小

12．（2023·江苏徐州·统考一模）2022年10月9日，我国太阳探测卫星“夸父一号”成功发射，在距离地球表面约720千米低轨道上绕地心视做匀速圆周运动，该卫星始终以相同的角度面对太阳，并保持在晨昏分界线上。与距离地球表面约为36000千米的地球同步卫星相比，“夸父一号”的（　　）

A．轨道平面可能与地球同步卫星轨道平面重合

B．运行线速度比地球同步卫星大

C．运行角速度比地球同步卫星小

D．运行周期比地球同步卫星大

13．（2023·江苏徐州·统考一模）如图所示，倾角为θ的光滑斜面体A放在光滑的水平面上，已知A的质量为2m，高为h，质量为m的细长直杆B，受固定的光滑套管C约束，只能在竖直方向上自由运动。初始时，A在水平推力F作用下处于静止状态，此时B杆下端正好压在A的顶端。现撤去推力F，A、B便开始运动。重力加速度为g，则（　　）

A．推力的大小为

B．运动过程中，A对B不做功

C．A、B组成的系统，水平方向上动量守恒

D．当杆的下端刚滑到斜面底端时，斜面体的速度大小

14．（2023·江苏徐州·统考一模）“战绳”是一种近年流行的健身器材，健身者把两根相同绳子的一端固定在一点，用双手分别握住绳子的另一端，上下抖动绳子使绳子振动起来（图甲）。以手的平衡位置为坐标原点，图乙是健身者右手在抖动绳子过程中某时刻的波形，若右手抖动的频率是0.5Hz，下列说法正确的是（    ）

A．该时刻P点的位移为

B．再经过0. 25s，P点到达平衡位置

C．该时刻Q点的振动方向沿y轴负方向

D．从该时刻开始计时，质点Q的振动方程为

15．（2023·江苏·统考一模）竖直上抛一小球，小球运动过程中受到与速率成正比的空气阻力作用，小球从开始上抛至最高点过程，以向上为正方向，下列关于小球的加速度a、速度b、随小球运动的时间t的变化关系及动能、机械能E随位移x的变化关系中可能正确的是（图中虚线均为图像的切线）（　　）

A． B．

C． D．

16．（2023·江苏·统考一模）如图所示，一台空调外机用轻质三角架固定在竖直外墙上，空调外机的重心恰好在支架水平横梁AO和斜梁BO的连接点O的正上方。现保持连接点O的位置不变，横梁AO仍然水平，把斜梁加长一些后（　　）

A．斜梁受的作用力变大 B．横梁受的作用力变小

C．两个梁受力均变大 D．两个梁受力均不变

参考答案：

1．C

【详解】A．由于在时刻水波恰好到达小船P处，此时小船P由平衡位置开始竖直向上运动，时刻小船P第一次到达最低点，则有

解得

A错误；

B．根据

解得

B错误；

C．根据

解得水波从小船P传到小船Q的时间

C正确；

D．介质中质点的起振方向相同，即小船Q起振方向为由平衡位置开始竖直向上运动，则从小船Q起振到小船Q第一次到达最高点的时间为

D错误。

故选C。

2．D

【详解】A．如图，绳端起振方向向上，A错误；

B．由图可知，前后两次振动的周期之比为2:1，B错误；

C．相同介质波速不变，波速之比为1:1，C错误；

D．根据

可知，波长之比为2:1，D正确。

故选D。

3．C

【详解】A．根据开普勒第二定律可知探测器绕火星运行时在同一轨道上与火星的连线每秒扫过的面积相等，但在不同轨道上与火星的连线每秒扫过的面积不相等，故A错误；

B．根据开普勒第三定律知探测器在停泊轨道上运行周期比在调相轨道上小，故B错误；

C．探测器从“调相轨道”进入“停泊轨道”需在P点减速，做近心运动，机械能减小，故C正确；

D．根据牛顿第二定律

可知P点的加速度比在N点的大，故D错误。

故选C。

4．B

【详解】对运动员受力分析，根据共点力平衡条件有

解得

故选B。

5．D

【详解】A．由乙图可知t=1.0s时 P点振动方向向上，根据上下坡法，波沿x轴正方向传播，A错误；

B．经过1个周期1.2s，质点经过的路程

经过0.5个周期0.6s，经过的路程

以上规律质点在任何位置开始都适用，故再经过0.6s，质点P运动的路程为0.2m，B错误；

C．由图乙可得简谐运动的表达式

当t=1.0s时，解得质点P离开平衡位置的位移为

故C错误；

D．由图乙可知，当时，P点振动到平衡位置，该波沿x轴正方向传播，此时的波形图如下图虚线

所以

解得

又由

所以

故D正确。

故选D。

6．C

【详解】A．根据德布罗意公式可知，碰前入射光的波长为

选项A错误；    

B．设电子的质量为m，则碰后电子的能量为

选项B错误；

CD．沿光子入射方向的动量守恒，根据动量守恒定律可知

选项C正确，D错误。

故选C。

7．C

【详解】AB．初速度可以分解为

，

物体在空中运动的时间为

则水平射程为

所以当v一定时，抛射角为时，射程x最大，最大值为；θ一定时，v越大，射程x最大，故AB错误；

CD．由AB中t与s的表达式可知，当s最大时，t不是最长；水在空中上升的最大高度

知，喷灌射程相同时，水在空中上升的最大高度不一定相同，C正确，D错误。

故选C。

8．A

【详解】A．根据题意，由做功公式可知，由于无论起跳过程屈腿姿态什么样，地面对人的作用力的位移为0，则地面对人做的功总为零，故A正确；

B．起跳过程屈腿姿态不同，则起跳时间不同，由于起跳速度不变，由动量定理可知，地面对人的平均作用力大小不同，故B错误；

CD．由于起跳速度不变，则落地速度也不变，即落地过程中动量的变化量不变，但着地过程屈腿姿态不同，落地时间不同，则人的动量变化率不同，设地面对人的冲量为，由动量定理有

可知，由于不同，则不同，故CD错误。

故选A。

9．A

【详解】根据

依题意对接后空间站的运动可看作匀速圆周运动，则可知对接后空间站运行过程中角速度不变，而线速度、向心加速度、万有引力虽大小不变，但方向在变化。

故选A。

10．C

【详解】A．神舟十五号飞船的发射速度大于第一宇宙速度，小于第二宇宙速度，故A错误；

B．航天员在围绕地球做匀速圆周运动的空间站中会处于完全失重状态，此时并不是说人不受重力的作用，而是宇航员受的重力正好充当向心力，故B错误；

C．空间站在轨运行周期T、环绕速度v及引力常量G，根据

地球的质量

故C正确；

D．出舱时，航天员与连接空间站的安全绳若脱落，所受的万有引力刚好提供向心力，则航天员继续做同轨道的匀速圆周运动而不会做离心运动飞离空间站，故D错误。

故选C。

11．C

【详解】对衣架、横杆、衣服组成的整体受力分析。整体所受重力与地面给的支持力平衡。设整体重力为，则每根斜杆受到地面的支持力

即变化不影响支持力大小。每根斜杆中的力在水平方向为

随着角度缓缓增大则增大，也增大。

故选C。

12．B

【详解】根据常识可知地球同步卫星的轨道一定在赤道的正上方，且环绕半径约为地球半径的倍。

A．“夸父一号”卫星始终以相同的角度面对太阳，并保持在晨昏分界线上，不与地球同步卫星轨道平面重合，故A错误；

B．根据可知

“夸父一号”卫星环绕半径小，则运行线速度比地球同步卫星大，故B正确；

C．根据可知

“夸父一号”卫星环绕半径小，则运行角速度比地球同步卫星大，故C错误；

D．根据可知

“夸父一号”卫星环绕半径小，则运行角速度比地球同步卫星小，故D错误。

故选B。

13．D

【详解】A．静止时A对B只有垂直斜面向上的支持力，C对B有水平向右的作用力，对B受力分析，如图1所示

由平衡条件可知，竖直方向上有

可得

由牛顿第三定律可知，静止时B对A只有垂直斜面向下的压力，大小为

对A受力分析，如图2示，由平衡条件，水平方向上有

故A错误；

B．斜面体对直杆的作用力垂直斜面向上，而直杆的位移方向为竖直向下，所以斜面体对直杆的作用力做负功，故B错误；

C．由于运动过程中直杆B受到光滑套管C的水平作用力，所以杆和斜面体组成的系统水平方向上动量不守恒，故C错误；

D．当在很短时间内光滑直杆下落高度，由几何知识可知，斜面体向右发生的位移大小为，所以光滑直杆与斜面体的速度大小之比为始终为，当杆滑到斜面底端时，设杆的速度大小为，斜面体的速度大小为，由系统机械能守恒有

由速度关系

解得

故D正确。

故选D。

14．B

【详解】ABC．由题可知，振幅，频率，由图可知波的波长为，波向右传播，该时刻P点得振动方向沿y轴负方向，Q点的振动方向沿y轴正方向，故从该时刻开始计时P点的振动方程为

故时P点的位移为

当时P点的位移为

P点到达平衡位置，AC错误，B正确；

D．从该时刻开始计时，质点从平衡位置向上振动，故质点Q的振动方程为

D错误。

故选B。

15．C

【详解】AB．小球上抛过程，减速的加速度大小为

做加速度逐渐减小（最小为g）的减速运动，图像最小值为g，图像斜率的绝对值减小，故AB错误；

C．减小到0，图线的斜率为合外力，斜率的绝对值逐渐减小，最小为mg，故C正确；

D．E一直变小，图线的斜率为阻力，斜率的绝对值减小到0，故D错误。

故选C。

16．B

【详解】以O点为研究对象，受到空调外机的压力、两根支架的作用力，受力如图所示：

由受力图结合几何关系可得

F2=Gtanθ

若把斜梁加长一点，仍保持点O的位置不变，横梁仍然水平，此时θ减小，cosθ增大、tanθ减小，故F1将变小、F2将变小。

故选B。