02動能定理-北京市2023年高考物理模擬題（一模）高頻考點匯

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一.選擇題（共10小題）

1.（2023?海淀區(qū)一模）如圖所示，輕桿的一端固定在通過O點的水平轉軸上，另一端固定

一小球，輕桿繞O點在豎直平面內沿順時針方向做勻速圓周運動，其中A點為最高點、

C點為最低點，B點與O點等高，下列說法正確的是（）

C

A.小球經過A點時，所受桿的作用力一定豎直向下

B.小球經過B點時，所受桿的作用力沿著BO方向

C.從A點到C點的過程，小球重力的功率保持不變

D.從A點到C點的過程，桿對小球的作用力做負功

2.（2023?延慶區(qū)一模）如圖甲所示，物體以一定初速度從傾角a=37°的斜面底端沿斜面

向上運動，上升的最大高度為3.0m。選擇地面為參考平面，上升過程中，物體的機械能

E機隨高度h的變化如圖乙所示。g=10m/s2,sin37°=0.6,cos37°=0.8。則（）

A.物體的質量m=0.67kg

B.物體與斜面間的動摩擦因數四=0.5

C.物體上升過程的加速度大小a=12m/s2

D.物體回到斜面底端時的動能Ek=20J

3.（2023?東城區(qū)一模）如圖甲所示，一物塊以一定的初速度沖上傾角為30。的固定斜面。

物塊在斜面上運動的過程中，其動能Ek與運動路程s的關系如圖乙所示。已知物塊所受

的摩擦力大小恒定，gMX10m/s2o下列說法正確的是（）

A.物塊質量為0.7kg

B.物塊所受摩擦力大小為0.7

C.0?20m過程中，物塊克服摩擦力做功為40J

D.0?10m過程中與10m?20m過程中物塊所受合力之比為3：4

4.（2023?西城區(qū)一模）如圖所示，將拱形橋面近似看作圓弧面，一輛汽車以恒定速率通過

橋面abc,其中a、c兩點高度相同，b點為橋面的最高點。假設整個過程中汽車所受空

氣阻力和摩擦阻力的大小之和保持不變。下列說法正確的是（）

A.在ab段汽車對橋面的壓力大小不變

B.在be段汽車對橋面的壓力逐漸增大

C.在ab段汽車的輸出功率逐漸增大

D.在ab段汽車發(fā)動機做功比be段多

5.（2023?西城區(qū)一模）具有相同質子數和不同中子數的原子稱為同位素。讓氫的三種同位

素原子核（；H、2H和3H）以相同的速度從帶電平行板間的P點沿垂直于電場的方向射

入電場，其中笊核（2H）恰好能離開電場，軌跡如圖所示。不計粒子的重力，則（）

?=>+

A.；H不能離開電場

B.；H在電場中受到的電場力最大

C.3H在電場中運動的時間最短

D.在電場中運動的過程中電場力對;H做功最少

6.（2023?石景山區(qū)一模）如圖所示，在粗細均勻的玻璃管內注滿清水，水中放一個紅蠟做

的小圓柱體N（可視為質點），穩(wěn)定時N在水中勻速上浮?，F將玻璃管軸線與豎直方向y

軸重合，在N上升剛好勻速運動時的位置記為坐標原點O,同時玻璃管沿x軸正方向做

初速度為零的勻加速直線運動。N依次經過平行橫軸的三條水平線上的A、B、C位置，

在OA、AB、BC三個過程中沿y軸方向的距離相等，對應的動能變化量分別為△Eki、

△Ek2、AEk3，動量變化量的大小分別為△pi、△p2>△P3?則下面分析正確的是（)

AP2：Ap3=l:1:1

B.AEki：△Ek2：△Ek3=1：3：5,Api：Ap2：△p3=1：3：5

C.AEki：△Ek2：AEk3=l：1：1,△pi：△p2：△P3=1：1：1

D.△Eki：AEk2：AEk3=l：4：9,△pi：△p2：△p3=l：4:9

（2022?密云區(qū)一模）卡車裝載大型貨物時,常會在車尾搭一塊傾斜木板。如圖所示，工

人用平行于斜面的力將貨物沿斜面從底端勻速推到頂端。已知貨物與木板間的動摩擦因

數不變。下列說法正確的是（）

A.斜面越長,推力越大

B.斜面越短,推力越大

C.斜面越長,工人做功越多

D.斜面越短,工人做功越多

8.（2022?密云區(qū)一模）如圖為洛倫茲力演示儀的結構圖，勵磁線圈產生的勻強磁場方向垂

直紙面向外，電子束由電子槍產生，其速度方向與磁場方向垂直。電子速度大小可通過

電子槍的加速電壓來控制，磁感應強度可通過勵磁線圈的電流來調節(jié)。下列說法正確的

A.僅增大電子槍的加速電壓，電子束徑跡的半徑變小

B.僅增大電子槍的加速電壓，電子做圓周運動的周期變大

C.僅增大勵磁線圈的電流，電子束徑跡的半徑變小

D.同時增大電子槍的加速電壓和勵磁線圈的電流，電子做圓周運動的周期可能不變

9.（2022?東城區(qū)一模）為了節(jié)能，商場的自動扶梯在較長時間無人乘行時會自動停止運行。

有人站上去后，扶梯開始加速，然后勻速運動。如圖所示，下列說法正確的是（）

A.勻速下行過程中，人的動能不變，扶梯對人不做功

B.加速下行過程中，扶梯對人的支持力大于人所受的重力

C.加速下行過程中，人受到的摩擦力方向水平向左

D.加速下行過程中，支持力對人做正功，摩擦力對人做負功

10.（2022?平谷區(qū)一模）如圖所示，若x軸和y軸分別表示時間t和速度v,AB是做直線

運動物體的速度隨時間變化的圖線，梯形OABC的面積可以代表該物體在該段時間內的

位移。對一輛沿平直公路行駛的汽車，下列結論中錯誤的是（）

A.若x軸和y軸分別表示時間t和汽車的加速度a,AB是汽車的加速度隨時間變化的

圖線，那么梯形OABC的面積可以代表汽車的速度變化量

B.若x軸和y軸分別表示汽車的速度v和汽車的牽引EAB是汽車牽引力隨速度變化

的圖線，那么梯形OABC的面積可以代表牽引力的功率

C.若x軸和y軸分別表示時間t和汽車的功率P,AB是汽車的功率隨時間變化的圖線，

那么梯形OABC的面積可以代表汽車牽引力做的功

D.若x軸和y軸分別表示時間t和汽車所受的合外力F,AB是汽車所受合外力隨時間

變化的圖線，那么梯形OABC的面積可以代表汽車的動量變化

二.計算題（共15小題）

11.（2023?延慶區(qū)一模）如圖所示，豎直放置的A、B與水平放置的C、D為兩對正對的平

行金屬板，A、B兩板間電勢差為U,C、D兩板分別帶正電和負電，兩板間場強為E,

C、D兩極板長均為L。一質量為m,電荷量為+q的帶電粒子（不計重力）由靜止開始

經A、B加速后穿過C、D并發(fā)生偏轉，最后打在熒光屏上。求：

（1）粒子離開B板時速度大小v；

（2）粒子剛穿過C、D時的豎直偏轉位移y；

（3）粒子打在熒光屏上時的動能。

HL-------->|C

+++++

12.（2022?密云區(qū)一模）如圖所示，豎直平面內的四分之一圓弧軌道下端與水平桌面相切，

小滑塊A和B分別靜止在圓弧軌道的最高點和最低點?，F將A無初速釋放，A與B碰撞

后結合為一個整體，并沿桌面滑動。已知圓弧軌道光滑，半徑R=0.8m；A和B的質量

均為m=0.1kg,A和B整體與桌面之間的動摩擦因數u=0.2。重力加速度取g=lOm/s?。

求：

（1）與B碰撞前瞬間A對軌道的壓力N的大小；

（2）A與B碰撞過程中系統損失的機械能；

（3）A和B整體在桌面上滑動的距離1。

13.（2022?通州區(qū)一模）如圖1所示，一個圓盤在水平面內轉動，盤面上距圓盤中心r=0.50m

的位置有一個質量m=0.20kg的小物體橢圓圓盤一起做圓周運動（未發(fā)生相對滑動），小

物體與圓盤間的動摩擦因數H=0.2（假設滑動摩擦力等于最大靜摩擦力），取重力加速度

g=10m/s2.

（1）圓盤的角速度3多大時，小物體將開始滑動；

（2）若小物體隨圓盤一起從靜止開始做加速圓周運動（始終未發(fā)生相對滑動）.

a.小物體隨圓盤從靜止開始加速到即將發(fā)生相對滑動的過程中，求摩擦力對小物體所做

的功W；

b.請在圖2（俯視圖）中，畫出小物體在M點處摩擦力的大致方向，并分析說明摩擦力

在小物體做加速圓周運動中所起到的作用.

14.（2022?西城區(qū)一模）冰壺是冬奧會上極具觀賞性的項目之一。比賽中，運動員把冰壺沿

水平冰面投出，讓冰壺在冰面上自由滑行，在不與其他冰壺碰撞的情況下，最終停在遠

處的某個位置。已知冰壺的質量為19kg,初速度為3m/s,最初冰壺和冰面的動摩擦因數

為0.02,g5X10m/s2o

（1）求冰壺滑行過程中加速度的大小a。

（2）求冰壺整個滑行過程中摩擦力做的功W。

（3）按比賽規(guī)則，投擲冰壺運動員的隊友，可以用毛刷在冰壺滑行前方來回摩擦冰面，

減小冰面的動摩擦因數以調節(jié)冰壺的運動。若冰壺速度減為2.4m/s時距離目標位置還需

滑行18m,需要隊友通過在其滑行前方持續(xù)摩擦冰面，將冰壺和冰面的動摩擦因數變?yōu)?/p>

多少？

15.（2022?海淀區(qū)一模）如圖所示，粗糙的水平面AB與光滑的豎直圓軌道BCD在B點相

切，圓軌道BCD的半徑R=0.40m,D是軌道的最高點，一質量m=1.0kg可以看成質點

的物體靜止于水平面上的A點?，F用F=7.0N的水平恒力作用在物體上，使它在水平面

上做勻加速直線運動，當物體到達B點時撤去力F,之后物體沿圓軌道BCD運動，物體

恰好能通過D點。已知物體與水平面間的動摩擦因數n=0.20,取重力加速度g=10m/s2o

求：

（1）物體通過D點時速度VD的大小;

（2）物體剛進入圓軌道B點時所受支持力FN的大小;

（3）A與B之間的距離X。

16.（2022?東城區(qū)一模）北京2022年冬奧會冰壺比賽新增加了混雙項目，運動員用腳蹬固

定的起踏器和冰壺一起前進，在前擲線處使冰壺脫手。冰壺前行過程中，運動員通過刷

地來改變冰壺的速度和運動方向，使其到達理想位置。已知冰壺的質量為m,前擲線到

營壘中心的距離為L,運動員的質量為M。重力加速度為g?

（1）在某次投壺過程中，運動員離開起踏器時他和冰壺的速率為vi，已知運動員和起踏

器相互作用的時間為t,計算此過程中運動員和冰壺在水平方向所受平均作用力的大小F；

（2）某次投壺試驗中，冰壺離開前擲線后沿直線運動（冰面視作水平面，不考慮冰壺的

轉動），冰壺在恒定阻力作用下停在營壘中心。水平方向的阻力等于其重力的k倍。求：

a.冰壺離開前擲線時的速率V2；

b.此過程中冰壺克服阻力做功的平均功率P。

17.（2022?東城區(qū)一模）如圖所示，密封在真空中的兩塊等大、正對的金屬板M、N豎直

平行放置，間距為d。將金屬板M、N與電源相連，兩板間的電壓大小恒為U。MN可看

作平行板電容器，忽略邊緣效應。用一束單色平行光照射金屬板M恰好發(fā)生光電效應。

金屬板M的面積為S,逸出功為W,普朗克常量為h。已知單色平行光均勻照射到整個

金屬板M上，照射到金屬板M上的功率為P,能引起光電效應的概率為中光電子從金

屬板M逸出（不計初速度），經過兩板間電場加速后打到金屬板N上形成穩(wěn)定的光電流,

電子打到板N上可視為完全非彈性碰撞。電子的質量為m,電荷量為e。忽略光電子之

間的相互作用?求：

（1）該單色光的頻率v；

（2）穩(wěn)定時光電流的大小1；

（3）光電子對板N的撞擊力的大小F；

（4）通過計算說明兩金屬板間電子的分布規(guī)律。

ouo{

一十工

18.（2022?天津模擬）首鋼滑雪大跳臺（如圖甲所示）又稱“雪飛天”，是北京2022年冬奧

會自由式滑雪和單板滑雪比賽場地，谷愛凌和蘇翊鳴在此圓夢冠軍。為研究滑雪運動員

的運動情況，建立如圖乙所示的模型。跳臺滑雪運動員從滑道上的A點由靜止滑下，從

跳臺O點沿水平方向飛出。已知O點是斜坡的起點，A點與O點在豎直方向的距離為h,

斜坡的傾角為。，運動員的質量為m。重力加速度為g。不計一切摩擦和空氣阻力。求：

（1）運動員經過跳臺O時的速度大小v；

（2）從離開O點到落在斜坡上，運動員在空中運動的時間t；

（3）從離開。點到落在斜坡上，運動員在空中運動的過程中動量的變化量。

19.（2022?石景山區(qū)一模）示波管的結構如圖甲所示，它由電子槍、偏轉電極和熒光屏組成,

管內抽成真空，兩對偏轉電極XX'、YY'相互垂直。如圖乙所示，熒光屏上有xOy直角

坐標系，坐標原點位于熒光屏的中心，x軸與電極XX，的金屬板垂直，其正方向由X，指

向X,y軸與電極YY，的金屬板垂直，其正方向由Y，指向Y。

電子槍中的金屬絲加熱后可以逸出電子，電子經加速電極間的電場加速后進入偏轉電極

間，兩對偏轉電極分別使電子在兩個相互垂直的方向發(fā)生偏轉，最終打在熒光屏上，產

生一個亮斑。

已知兩對偏轉電極極板都是邊長為1的正方形金屬板，每對電極的兩個極板間距都為d,

加速電極間電壓為Uo,電子的電荷量為e,質量為m。忽略電子剛離開金屬絲時的速度,

不計電子之間相互作用力及電子所受重力的影響。下列各情形中，電子均能打到熒光屏

上。

(1)若兩個偏轉電極都不加電壓時，電子束將沿直線運動，且電子運動的軌跡平行每塊

偏轉極板，最終打在xOy坐標系的坐標原點。求電子到達坐標原點前瞬間速度的大小voo

(2)若在偏轉電極YY，之間加恒定電壓Ui，而偏轉電極XX，之間不加電壓，已知電極

YY，的右端與熒光屏之間的距離為Li。求電子打在熒光屏上的位置坐標。

(3)若電極XX，的右端與熒光屏之間的距離為L2,偏轉電極XX，之間加如圖丙所示的

掃描電壓。當偏轉電壓發(fā)生變化時，可利用下述模型分析：由于被加速后電子的速度較

大，它們都能從偏轉極板右端穿出極板，且時間極短，此過程中可認為偏轉極板間的電

壓不變。

(i)在偏轉電極YY，之間不加電壓時，請說明電子打在熒光屏上，形成亮斑的位置隨時

間變化的關系;

(ii)在偏轉電極YY，之間加電壓［jy=U.兀t時，請在圖丁中定性畫出在熒光屏上

國

看到的圖形。

圖丙掃描電壓--------------------

圖丁

20.(2022?房山區(qū)一模)2022年2月4日，第24屆冬奧會在北京舉行。冰壺是冬奧會比賽

項目之一。如圖所示，運動員把冰壺沿水平冰面投出，讓其在冰面上自由滑行，在不與

其他冰壺碰撞的情況下，最終停在遠處的某個位置。按照比賽規(guī)則，運動員可以用毛刷

摩擦冰而減小冰面的動摩擦因數，調節(jié)冰壺運動。若冰壺和冰面的動摩擦因數為0.02,

運動員以3.4m/s的速度將冰壺投出，g取10m/s2o

(1)畫出冰壺投出后在水平冰面上滑行的受力示意圖；

(2)冰壺能在冰面上滑行的距離；

(3)其隊友在冰壺自由滑行10m后開始在其滑行前方摩擦冰面，冰壺和冰面的動摩擦

因數變?yōu)樵瓉淼?0%,冰壺能多滑行多遠距離。

21.(2022?朝陽區(qū)一模)北京2022年冬奧會，我國選手在單板滑雪U形池比賽中取得了較

好的成績。比賽場地可以簡化為如圖所示的模型：U形滑道由兩個半徑相同的四分之一

圓柱面軌道和中央平面直軌道連接而成，軌道傾角為18°。某次比賽中，質量m=50kg

的運動員自A點以VA=6m/s的速度進入U形池，經過多次騰空跳躍，以VM=10m/s的

速度從軌道邊緣上的M點沿軌道的豎直切面ABCD滑出軌道，速度方向與軌道邊緣線

AD的夾角a=72°,騰空后又沿軌道邊緣的N點進入軌道。運動員可視為質點，不計空

氣阻力。取重力加速度g=10m/s2。sin72°=0.95,cos72°=0.3k

(1)若A、M兩點間的距離l=20m,求運動員從A到M的過程中，除重力外其它力做

的功W。

(2)運動員自M點躍起后，在M到N的過程中做勻變速曲線運動。對于這種較為復雜

的曲線運動，同學們可以類比平拋運動的處理方法，將之分解為兩個方向的直線運動來

處理。求：

a.在運動員從M點運動到N點的過程中，運動員從M點運動到距離AD最遠處所用的時

間t；

b.運動員落回到N點時，速度方向與AD夾角的正切值tan0(結果保留三位有效數字)。

22.(2022?豐臺區(qū)一模)如圖所示，半徑為R的光滑半圓軌道固定在豎直平面內，半圓與

光滑水平地面相切于最低點A。質量為m的小球以初速度vo從A點沖上豎直圓環(huán)，沿

軌道運動到B點飛出，最后落在水平地面上的C點，重力加速度為g,不計空氣阻力。

(1)求小球運動到軌道末端B點時的速度大小v；

(2)求A、C兩點間的距離X；

(3)若半圓形軌道不光滑，小球仍以初速度vo從A點沖上半圓軌道后，恰好能沿軌道

運動到B點飛出，落在水平地面上D點。請你在圖中標出D點的大致位置；并求出小球

落在C點時動能與落在D點時動能的差值AEk。

23.(2022?豐臺區(qū)一模)2021年4月我國空間站天和核心艙成功發(fā)射，核心艙首次使用了

一種全新的推進裝置一一霍爾推力器。其工作原理簡化如下：如圖甲所示，推力器右側

陰極逸出(初速度極小)的一部分電子進入放電室中，放電室內由沿圓柱體軸向的電場

和環(huán)形徑向磁場組成，電子在洛倫茲力和電場力的共同作用下運動，最終大多數電子被

束縛在一定的區(qū)域內，與進入放電室的中性推進劑工質(抗原子)發(fā)生碰撞使其電離；

電離后的敬離子在磁場中的偏轉角度很小，其運動可視為在軸向電場力作用下的直線運

動，飛出放電室后與陰極導出的另一部分電子中和并被高速噴出，霍爾推力器由于反沖

獲得推進動力。設某次核心艙進行姿態(tài)調整，開啟霍爾推力器，電離后的急離子初速度

為0,經電壓為U的電場加速后高速噴出，氤離子所形成的等效電流為1。己知一個敬離

子質量為m,電荷量為q,忽略離子間的相互作用力和電子能量的影響，求：

(1)單位時間內噴出氤離子的數目N；

(2)霍爾推力器獲得的平均推力大小F：

(3)放電室中的電場和磁場很復雜，為簡化研究，將圖甲中磁場和電場在小范圍內看作

勻強磁場和勻強電場，俯視圖如圖乙所示，設磁感應強度為B,電場強度為E。選取從

陰極逸出的某電子為研究對象，初速度可視為0,在小范圍內運動的軌跡如圖，已知電子

質量為me，電荷量為e,忽略電子間，電子與離子間的相互作用力，求電子在沿軸向方

向運動的最大距離Ho

坦電室

推進劑

工質T

-----------?E

XXXX

-----7^---?

陽極電子XX'、xX

軸向電場/-----1----?

徑向磁場陰極XBX'、義X

----------------?

圖甲圖乙

24.（2022?平谷區(qū)一模）飛機從起飛滑跑開始，上升到機場上空安全高度，這一加速運動過

程即為起飛過程。起飛過程分為如下三個階段：飛機從靜止加速到抬前輪速度VI、抬前

輪至以離地迎角a（可看作飛機速度方向與水平方向的夾角）達到起飛離地速度V2、飛

機離地至達到航線速度和高度。設某飛機起飛的機場跑道是水平的，該飛機的質量為m,

重力加速度為g。貝I：

（1）在第一階段中，若飛機沿跑道行駛的距離為Lo,飛機所受的阻力f大小恒定，則飛

機的推力在第一階段中做了多少功？

（2）動量p和沖量I都是矢量，在運用動量定理處理二維問題時，可以在相互垂直的兩

個方向上分別研究。在第二階段中，飛機水平方向合力的沖量和豎直方向合力的沖量分

別是多少？

（3）飛機在第三階段的運動軌跡如圖所示，已知飛機的水平位移為L時，沿豎直方向的

位移為h。若飛機離地后上升過程中飛機水平速度保持不變，豎直向上的升力大小恒定,

不計空氣阻力。從飛離跑道到上升h高的過程中，飛機的升力多大？

25.（2022?延慶區(qū)一模）如圖所示，半徑為R的光滑四分之一圓弧軌道AB與粗糙的水平

軌道BC平滑連接，A點是四分之一圓弧軌道最高點，B點是四分之一圓弧軌道最低點,

現有質量均為m的兩物塊M和N（可看成質點）。物塊N靜止于B點，物塊M從A點

由靜止釋放，兩物塊在B點發(fā)生彈性碰撞，已知水平軌道與物塊之間的動摩擦因數為

重力加速度為g,求：

（1）碰撞前瞬間物塊M受軌道支持力的大?。?/p>

（2）碰撞后物塊N在水平軌道上滑行的最大距離。

三.解答題（共2小題）

26.（2023?朝陽區(qū)一模）如圖所示，豎直平面內半徑R=0.2m的光滑』圓弧軌道固定在水

4

平桌面上，與桌面相切于B點。質量m=0.5kg的小物塊由A點靜止釋放，最后靜止于

桌面上的C點。已知物塊與桌面間的動摩擦因數u=0.5。IXg=10m/s2o求：

（1）物塊在B點時的速度大小VB；

（2）物塊在B點時所受圓弧軌道的支持力大小FN；

（3）B、C兩點間的距離x。

27.（2023?平谷區(qū)一模）一籃球質量m=0.50kg,一運動員將其從距地面高度hi=1.25m處

以水平速度vo扔出，籃球在距離拋出點水平距離x=L0m處落地，落地后第一次彈起的

最大高度h2=0.80m。若運動員使籃球從距地面高度h3=1.3m處由靜止下落，并在開始

下落的同時向下拍球，運動員對球的作用時間t=0.20s,球落地后反彈的過程中運動員不

再觸碰球，球反彈的最大高度h4=1.6m。若該籃球與該區(qū)域內地面碰撞時的恢復系數e

恒定（物體與固定平面碰撞時的恢復系數e指：物體沿垂直接觸面方向上的碰后速度與

碰前速度之比）。為了方便研究，我們可以假設運動員拍球時對球的作用力為恒力，取重

力加速度g=10m/s2,不計空氣阻力。求：

（1）運動員將籃球水平扔出時速度vo的大??；

（2）運動員拍球過程中對籃球所做的功W；

（3）運動員拍球時籃球所受的合外力與籃球自身重力的比值ko

02動能定理-北京市2023年高考物理模擬題（一模）高頻考點匯

-編TPU

參考答案與試題解析

選擇題（共10小題）

1.（2023?海淀區(qū)一模）如圖所示，輕桿的一端固定在通過。點的水平轉軸上，另一端固定

一小球，輕桿繞O點在豎直平面內沿順時針方向做勻速圓周運動，其中A點為最高點、

C點為最低點，B點與O點等高，下列說法正確的是（）

A.小球經過A點時，所受桿的作用力一定豎直向下

B.小球經過B點時，所受桿的作用力沿著BO方向

C.從A點到C點的過程，小球重力的功率保持不變

D.從A點到C點的過程，桿對小球的作用力做負功

【答案】D

2

【解答】解：A.小球經過A點時，合外力提供向心力，當Q=mg，此時小球經過A

r

點速度v=JN，桿對小球無作用力。則當小球速度v〈J區(qū)，則所受桿的作用力豎直

向上；當小球速度v>J最，

則所受桿的作用力豎直向下，故A錯誤；

B.小球經過B點時，合外力提供向心力，小球受重力和桿給的作用力，則小球所受桿的

作用力為右上方。故B錯誤；

C.A點和C點處重力與速度方向垂直，則小球重力的功率為0,B點處重力與速度共線,

故重力功率不為0,則從A點到C點的過程，小球重力的功率先增大再減小。故C錯誤;

D.A到C的過程中，重力做正功，根據動能定理：亞6+'^桿=4￡|<=0,故桿對小球的

作用力做負功。故D正確。

故選：D。

2.(2023?延慶區(qū)一模)如圖甲所示，物體以一定初速度從傾角a=37°的斜面底端沿斜面

向上運動，上升的最大高度為3.0m。選擇地面為參考平面，上升過程中，物體的機械能

E機隨高度h的變化如圖乙所示。g=10m/s2.sin37°=0.6,cos37°=0.8。則()

A.物體的質量m=0.67kg

B.物體與斜面間的動摩擦因數口=0.5

C.物體上升過程的加速度大小a=12m/s2

D.物體回到斜面底端時的動能Ek=20J

【答案】B

【解答】解：A、物體到達最高點H寸，機械能為：E=EP=mgho由圖知：EP=30J,得：

m=—=———kg=1kg,故A錯誤；

gh10X3

B、物體上升過程中，克服摩擦力做功，機械能減少，且減少的機械能等于克服摩擦力做

的功，有△E=-pimgcosa^—,由圖知△E=30J-50J=-20J,h=3m,解得：四=0.5,

sinCL

故B正確；

C、物體上升過程中，由牛頓第二定律得：mgsina+umgcosa=ma,得：a=gsina+ngcosa

=(10X0.6+0.5X10X0.8)m/s2=10m/s2,故C錯誤；

D、由圖象可知，物體上升過程中摩擦力做功為：W=AE=-20J,在整個過程中由動能

定理得：Ek-Eko=2W,則有：Ek=Eko+2W=5OJ+2X(-20J)=10J,故D錯誤。

故選：Bo

3.(2023?東城區(qū)一模)如圖甲所示，一物塊以一定的初速度沖上傾角為30°的固定斜面。

物塊在斜面上運動的過程中，其動能Ek與運動路程s的關系如圖乙所示。已知物塊所受

的摩擦力大小恒定，g10m/s2o下列說法正確的是()

甲

A.物塊質量為0.7kg

B.物塊所受摩擦力大小為0.7

C.0~20m過程中，物塊克服摩擦力做功為40J

D.0?10m過程中與10m?20m過程中物塊所受合力之比為3：4

【答案】A

【解答】解：AB、物塊沿斜面上滑過程，由動能定理得：-mgssin30°-fs=0-Eki

物塊沿斜面下滑過程，由動能定理得：mgssin30°-fs=Ek2-0

代入數據聯立解得：m=0.7kg

f=0.5N

故A正確，B錯誤；

C、0?20m過程中，物塊克服摩擦力做功為Wf=2fs=2X0.5X10J=10J

故C錯誤；

D、0?10m過程中，物塊所受合外力為Fi=mgsin30°+f=0.7X10XAN+0.5N=4N

2

10m?20m過程中物塊所受合力為F2=mgsin30°-f=0.7X10xlN-0.5N=3N

2

合力之比為4：3,故D錯誤。

故選：Ao

4.（2023?西城區(qū)一模）如圖所示，將拱形橋面近似看作圓弧面，一輛汽車以恒定速率通過

橋面abc,其中a、c兩點高度相同，b點為橋面的最高點。假設整個過程中汽車所受空

氣阻力和摩擦阻力的大小之和保持不變。下列說法正確的是（）

A.在ab段汽車對橋面的壓力大小不變

B.在be段汽車對橋面的壓力逐漸增大

C.在ab段汽車的輸出功率逐漸增大

D.在ab段汽車發(fā)動機做功比be段多

【答案】D

【解答】解：AB、汽車以恒定速率通過橋面abc,在ab段、b點、be段的受力分析如題

圖1圖2圖3

設汽車在運動過程中所受的空氣阻力和摩擦力為F,在ab段時支持力與豎直方向的夾角

為8,在be段時，支持力與豎直方向的夾角為a,對ab段、be段，由牛頓第二定律和向

22

心力公式，Wmgeos6-Nj=nr^~,rogcosCL-叫=噎，從a到c的過程中，角。逐漸

減小，角a逐漸增大，由此可知，Ni逐漸增大，N2逐漸減小，故AB錯誤;

C、設在ab段牽引力與水平方向的夾角為0,汽車在ab段時發(fā)動機的功率為Pab=F|v=

（mgsinp+F）v,從a至ijb過程中，夾角。在逐漸減小，因此可知Pab逐漸減小，故C錯

誤;

D、在ab段汽車發(fā)動機要克服阻力和重力做功，由動能定理有：-W克f-W克G+W牽=0

在be段汽車發(fā)動機只克服阻力做功做功：-W&什W，G+W奉=0

整個過程中汽車的動能不變，兩段過程克服阻力做功相同，因此在ab段汽車發(fā)動機做功

比be段多，故D正確。

故選：Do

5.（2023?西城區(qū)一模）具有相同質子數和不同中子數的原子稱為同位素。讓氫的三種同位

素原子核（；11、和;H）以相同的速度從帶電平行板間的P點沿垂直于電場的方向射

入電場，其中氣核（2H）恰好能離開電場，軌跡如圖所示。不計粒子的重力，則（）

Pv

:H

A.不能離開電場

B.；H在電場中受到的電場力最大

C.；H在電場中運動的時間最短

D.在電場中運動的過程中電場力對;H做功最少

【答案】A

【解答】解：A、三種粒子在電場中均做類平拋運動，設金屬板的長度為L,P點距底板

的距離為h,則由平拋運動的相關知識可得卜」?典t2，L=vt

2m

2

聯立解得h3-，分析可知，能否離開電場與比荷有關，笊核恰好能離開電場，

2mv2

則可知產不能離開電場，故A正確；

B、電場力大小為F=Eq,同一電場，E相同，三種粒子所帶電荷量相同，故三種粒子在

電場中所受電場力大小相等，故B錯誤；

C、三種粒子的初速度相同，;H不能離開電場，水平位移最小，由*=,知可知;H在電

場中運動的時間最短，jH和;H都能離開電場，則在電場中運動的時間相同，故C錯誤；

D、電場力做功為W=Eqd,電荷量相同，電場強度相同，分析可知;H、在電場中運

動的豎直位移相等，而;H在電場中運動的豎直位移最小，因此在電場中運動的過程中電

場力對3H做功最少，故D錯誤。

1

故選：Ao

6.（2023?石景山區(qū)一模）如圖所示，在粗細均勻的玻璃管內注滿清水，水中放一個紅蠟做

的小圓柱體N（可視為質點），穩(wěn)定時N在水中勻速上浮?，F將玻璃管軸線與豎直方向y

軸重合，在N上升剛好勻速運動時的位置記為坐標原點O,同時玻璃管沿x軸正方向做

初速度為零的勻加速直線運動。N依次經過平行橫軸的三條水平線上的A、B、C位置，

在OA、AB、BC三個過程中沿y軸方向的距離相等，對應的動能變化量分別為△Eki、

△Ek2、AEk3，動量變化量的大小分別為Api、Ap2、Ap3。則下面分析正確的是（）

B.△Eki：AEk2：AEk3=l：3：5,△pi：Ap2：Ap3=l：3：5

C.AEki：AEk2：△Ek3=l：1：1，Api：△p2：Ap3=l：1：1

D.AEkj：△Ek2：AEk3=l：4：9,Api：Ap2：Ap3=l：4：9

【答案】A

【解答】解：小圓柱體R在OA、AB、BC三個過程中沿y軸方向的高度均相等，則每

個過程的時間相等，x軸方向上，R做初速度為零的勻加速直線運動，則每個過程對應的

水平位移的大小之比為：Axi：AX2：AX3=1：3：5,；

豎直方向上，三個過程中重力勢能變化量相等，水平方向上，速度為：V=A/右，動能

2=:

為：Ek=ymvmax,則三個過程中，動能變化量之比為1：3：5；

根據動量定理可知，合外力的沖量等于動量的變化，R的合外力不變，三個過程的時間

相等，則沖量相等，動量的變化量大小相等，即為：Api：Ap2：Ap3=l：1：1，故A

正確，BCD錯誤。

故選：A。

7.（2022?密云區(qū)一模）卡車裝載大型貨物時，常會在車尾搭一塊傾斜木板。如圖所示，工

人用平行于斜面的力將貨物沿斜面從底端勻速推到頂端。已知貨物與木板間的動摩擦因

數不變。下列說法正確的是（）

A.斜面越長，推力越大

B.斜面越短，推力越大

C.斜面越長，工人做功越多

D.斜面越短，工人做功越多

【答案】C

【解答】解：AB.假設斜面長為L,從底端到頂端高為H。斜面傾角為0,其中高H為定

值，根據受力平衡可得

F=mgsin0+f

f=|imgcosO

聯立可得

F=mg(sin0+|icos0)

令

1._|1

cosa=..，sina=「

可得

F={]+p,2mgsin(0+a)

當

6=90°-a

推力最大值為

Fm=1]+|j,2mg

此時有

u

sin9=—=cosa_1

LVi+ki2

解得

L=H{]+|l2

故AB錯誤；

CD.因為貨物勻速運動，根據動能定理可得

WF-mgH-|imgcos0eL=O

解得

WF=mgH+nmgcos0.L=mgH+nmg->y^2_j^2

可知斜面長度L越大，推力做功越多，故C正確，D錯誤:

故選:Co

8.（2022?密云區(qū)一模）如圖為洛倫茲力演示儀的結構圖，勵磁線圈產生的勻強磁場方向垂

直紙面向外，電子束由電子槍產生，其速度方向與磁場方向垂直。電子速度大小可通過

電子槍的加速電壓來控制，磁感應強度可通過勵磁線圈的電流來調節(jié)。下列說法正確的

A.僅增大電子槍的加速電壓，電子束徑跡的半徑變小

B.僅增大電子槍的加速電壓，電子做圓周運動的周期變大

C.僅增大勵磁線圈的電流，電子束徑跡的半徑變小

D.同時增大電子槍的加速電壓和勵磁線圈的電流，電子做圓周運動的周期可能不變

【答案】C

【解答】解：AB、根據電子所受洛倫茲力的方向結合右手定則判斷勵磁線圈中電流方向

是順時針方向，電子在加速電場中加速，由動能定理有：

電子在勻強磁場中做勻速圓周運動，洛倫茲力充當向心力，有:

evoB=m

又T=2兀工

V

聯立解得：r=三叵，T=2兀m

BVeeB

可知，增大電子槍加速電壓，電子束的軌道半徑變答，周期不變，故AB錯誤；

C、同理可得僅增大勵磁線圈的電流，電流產生的磁場增強，則電子束的軌道半徑變小,

故C正確；

D、同時增大電子槍的加速電壓和勵磁線圈的電流，由T=22E知，電子做圓周運動的

eB

周期變小，故D錯誤。

故選：Co

9.（2022?東城區(qū)一模）為了節(jié)能，商場的自動扶梯在較長時間無人乘行時會自動停止運行.

有人站上去后，扶梯開始加速，然后勻速運動。如圖所示，下列說法正確的是（）

A.勻速下行過程中，人的動能不變，扶梯對人不做功

B.加速下行過程中，扶梯對人的支持力大于人所受的重力

C.加速下行過程中，人受到的摩擦力方向水平向左

D.加速下行過程中，支持力對人做正功，摩擦力對人做負功

【答案】C

【解答】解：A、勻速下行過程中，人的動能不變，重力對人正功，由動能定理得：WG+WF

=0,可得扶梯對人做功WF=-WG，可知扶梯對人做負功，故A錯誤；

B、加速下行過程中，人的加速度沿扶梯向下，有豎直向下的分加速度，人處于失重狀態(tài)，

則扶梯對人的支持力小于人所受的重力，故B錯誤；

C、加速下行過程中，人的加速度沿扶梯向下，有水平向左的分加速度，由牛頓第二定律

知f=max，知人受到的摩擦力方向水平向左，故C正確；

D、加速下行過程中，支持力對人做負功，摩擦力對人做正功，故D錯誤。

故選：Co

10.（2022?平谷區(qū)一模）如圖所示，若x軸和y軸分別表示時間t和速度v,AB是做直線

運動物體的速度隨時間變化的圖線，梯形OABC的面積可以代表該物體在該段時間內的

位移。對一輛沿平直公路行駛的汽車，下列結論中錯誤的是（）

A.若x軸和y軸分別表示時間t和汽車的加速度a,AB是汽車的加速度隨時間變化的

圖線，那么梯形OABC的面積可以代表汽車的速度變化量

B.若x軸和y軸分別表示汽車的速度v和汽車的牽引F,AB是汽車牽引力隨速度變化

的圖線，那么梯形OABC的面積可以代表牽引力的功率

C.若x軸和y軸分別表示時間t和汽車的功率P,AB是汽車的功率隨時間變化的圖線,

那么梯形OABC的面積可以代表汽車牽引力做的功

D.若x軸和y軸分別表示時間t和汽車所受的合外力EAB是汽車所受合外力隨時間

變化的圖線，那么梯形OABC的面積可以代表汽車的動量變化

【答案】B

【解答】解：A、根據Av=aAt可知若x軸和y軸分別表示時間t和汽車的加速度a,

AB是汽車的加速度隨時間變化的圖線，那么梯形OABC的面積可以代表汽車的速度變

化量，故A正確

B、由圖可知若x軸和y軸分別表示汽車的速度v和汽車的牽引E說明牽引力的瞬時

功率不斷增大，梯形OABC的面積沒有物理意義，故B錯誤

C.根據W=pt可知若x軸和y軸分別表示時間t和汽車的功率P,AB是汽車的功率隨

時間變化的圖線，那么梯形OABC的面積可以代表汽車牽引力做的功，故C正確

D.根據I=FAt=Ap可知若x軸和y軸分別表示時間t和汽車所受的合外力EAB是

汽車所受合外力隨時間變化的圖線，那么梯形OABC的面積可以代表汽車的動量變化，

故D正確。

因選錯誤的

故選：B?

二.計算題（共15小題）

11.（2023?延慶區(qū)一模）如圖所示，豎直放置的A、B與水平放置的C、D為兩對正對的平

行金屬板，A、B兩板間電勢差為U,C、D兩板分別帶正電和負電，兩板間場強為E,

C、D兩極板長均為L。一質量為m,電荷量為+q的帶電粒子（不計重力）由靜止開始

經A、B加速后穿過C、D并發(fā)生偏轉，最后打在熒光屏上。求：

（1）粒子離開B板時速度大小v;

（2）粒子剛穿過C、D時的豎直偏轉位移y；

（3）粒子打在熒光屏上時的動能。

【答案】（1）粒子帶正電，粒子離開B板時速度大小v為得

2

（2）粒子剛穿過C、D時的豎直偏轉位移y為蟹

22

(3)粒子打在熒光屏上時的動能為q(U4^/)。

【解答】解：(1)粒子在AB極板間運動只受電場力作用，對粒子在AB間運動應用動

能定理可得：qU=Lmv2

2

變形解得：V=悟

(2)粒子在CD間運動初速度水平，合外力即電場力方向豎直向下，粒子做類平拋運動，

根據類平拋運動規(guī)律，水平方向有：L=vt

沿電場線方向有：y=—at2

2

根據牛頓第二定律得：qE=ma

聯立解得：y=里」。

4U

(3)在加速電場中，加速電場做的功：W=Uq。在偏轉電場中，電場力做的功：W'=

TT2T2

Eqy=ELq。

4U

當打在屏上時根據動能定理有：W+W'=Ek

22

代入數據可得：Ek=q(U4^^」)

QIU4U)

答：(1)粒子帶正電，粒子離開B板時速度大小v為停；

2

(2)粒子剛穿過C、D時的豎直偏轉位移y為書

22

(3)粒子打在熒光屏上時的動能為q(u+^A)。

12.(2022?密云區(qū)一模)如圖所示，豎直平面內的四分之一圓弧軌道下端與水平桌面相切，

小滑塊A和B分別靜止在圓弧軌道的最高點和最低點?，F將A無初速釋放，A與B碰撞

后結合為一個整體，并沿桌面滑動。已知圓弧軌道光滑，半徑R=0.8m；A和B的質量

均為m=0.1kg,A和B整體與桌面之間的動摩擦因數口=0.2。重力加速度取g=lOm/s?。

求：