2025年高考物理“力與運動”主題整合試題一、選擇題（共6小題，每題6分）1.質點運動狀態(tài)分析某運動員在百米賽跑中，起跑階段的v-t圖像如圖所示。下列說法正確的是（）A.0-1s內運動員的加速度逐漸增大B.1-3s內運動員的平均速度為8m/sC.3s末運動員的瞬時加速度為2m/s2D.全程中運動員的最大加速度為4m/s2解析：根據(jù)v-t圖像斜率表示加速度，0-1s內斜率逐漸減小，加速度減小，A錯誤；1-3s內位移為圖像與時間軸圍成的面積，計算得20m，平均速度為10m/s，B錯誤；3s末斜率絕對值為2m/s2，C正確；0-0.5s內最大斜率對應加速度4m/s2，D正確。答案：CD2.共點力平衡問題如圖所示，質量為m的勻質球用輕繩懸掛在豎直墻壁上，繩與墻的夾角為θ，已知墻面粗糙。若緩慢增大θ（θ<90°），則下列說法正確的是（）A.繩的拉力逐漸減小B.墻面對球的支持力逐漸增大C.墻面對球的摩擦力逐漸增大D.球受到的合力逐漸增大解析：對球進行受力分析，受重力mg、拉力T、支持力N和靜摩擦力f。豎直方向f=mg，水平方向N=Tsinθ，Tcosθ=mg。θ增大時，cosθ減小，T增大，N=Tsinθ=mgtanθ增大，靜摩擦力始終等于重力，合力始終為零。答案：B3.曲線運動與機械能綜合將質量為m的小球從傾角為α的光滑斜面頂端以初速度v?水平拋出，小球落在斜面上的P點。已知斜面足夠長，重力加速度為g，則下列說法正確的是（）A.小球從拋出到落地所用時間為2v?tanα/gB.P點與拋出點的距離為2v?2tanα/(gcosα)C.小球落到P點時的動能為mv?2(1+4tan2α)D.小球落到P點時速度方向與斜面夾角為θ，滿足tanθ=2tanα解析：水平位移x=v?t，豎直位移y=?gt2，由y/x=tanα得t=2v?tanα/g，A正確；距離s=x/cosα=2v?2tanα/(gcosα)，B正確；落地速度v=√(v?2+(gt)2)=v?√(1+4tan2α)，動能為?mv?2(1+4tan2α)，C錯誤；速度偏角φ滿足tanφ=gt/v?=2tanα，與斜面夾角θ=φ-α，D錯誤。答案：AB4.圓周運動與能量結合如圖所示，半徑為R的光滑圓形軌道固定在豎直面內，質量為m的小球從軌道最低點A以初速度v?沿軌道運動。若小球能通過最高點B，重力加速度為g，則下列說法正確的是（）A.v?的最小值為√(5gR)B.小球通過A點時對軌道的壓力為m(v?2/R-g)C.若v?=√(7gR)，則小球在B點的速度為√(3gR)D.小球從A到B的過程中，重力勢能增加2mgR解析：最高點最小速度v=√(gR)，由機械能守恒?mv?2=?mv2+2mgR，得v?=√(5gR)，A正確；A點壓力N-mg=mv?2/R，N=m(v?2/R+g)，B錯誤；v?=√(7gR)時，v_B=√(v?2-4gR)=√(3gR)，C正確；重力勢能增加ΔE_p=mg·2R=2mgR，D正確。答案：ACD5.萬有引力定律應用2024年12月，我國成功發(fā)射“夸父三號”太陽探測器，其在距離太陽表面高度為h的圓軌道上運行。已知太陽質量為M，半徑為R，引力常量為G，光速為c。下列說法正確的是（）A.探測器的運行周期為2π√((R+h)3/(GM))B.探測器的向心加速度為GM/(R+h)2C.太陽表面的重力加速度為GM/R2D.若探測器要脫離太陽系，其發(fā)射速度應不小于√(2GM/(R+h))解析：由萬有引力提供向心力，GMm/(R+h)2=m(2π/T)2(R+h)=ma，得T=2π√((R+h)3/(GM))，a=GM/(R+h)2，A、B正確；太陽表面重力加速度g=GM/R2，C正確；脫離太陽系的逃逸速度為√(2GM/(R+h))，D正確。答案：ABCD6.電磁復合場中的運動如圖所示，在正交的勻強電場（場強E）和勻強磁場（磁感應強度B）中，一帶電粒子（電荷量q，質量m）沿直線從左向右運動。下列說法正確的是（）A.若粒子帶正電，則電場方向一定豎直向上B.粒子的速度大小一定為E/BC.若粒子速度v>E/B，則粒子將向上偏轉D.若撤去磁場，粒子將做勻加速直線運動解析：粒子做直線運動，電場力與洛倫茲力平衡，qE=qvB，v=E/B，B正確；若粒子帶正電，電場方向可能豎直向上或向下，取決于洛倫茲力方向，A錯誤；v>E/B時，洛倫茲力大于電場力，若電場向上則粒子向上偏轉，C錯誤；撤去磁場后，粒子受電場力做勻加速運動，D正確。答案：BD二、非選擇題（共3小題，共54分）7.力學實驗題（16分）某實驗小組用如圖所示裝置探究加速度與力、質量的關系。（1）實驗中需要平衡摩擦力，具體操作是將長木板不帶滑輪的一端適當墊高，在______（選填“掛”或“不掛”）砝碼盤的情況下，輕推小車，使小車能______。（2）實驗中認為砝碼盤和砝碼的總重力mg等于小車所受的合力F，需滿足的條件是______。（3）某次實驗中，得到一條點跡清晰的紙帶，相鄰計數(shù)點間的時間間隔為0.1s，測得各計數(shù)點到O點的距離如圖所示（單位：cm）。則小車的加速度a=m/s2（結果保留兩位有效數(shù)字）。（4）保持小車質量M不變，改變砝碼質量m，得到多組數(shù)據(jù)，作出a-F圖像。若圖像不過原點，可能的原因是；若圖像為一條過原點的傾斜直線，可得出的結論是______。答案：（1）不掛；勻速下滑（2分）（2）砝碼盤和砝碼的總質量遠小于小車質量（m<<M）（3分）（3）0.40（計算過程：x?-x?=3aT2，(14.50-6.50)×10?2=3a(0.1)2，a=0.40m/s2）（4分）（4）未平衡摩擦力或平衡不足；當質量一定時，加速度與合力成正比（7分）8.動力學綜合題（18分）如圖所示，質量M=2kg的木板靜止在光滑水平面上，木板左端有一質量m=1kg的物塊（可視為質點），物塊與木板間的動摩擦因數(shù)μ=0.2?，F(xiàn)給物塊施加一個水平向右的恒力F=6N，作用t?=2s后撤去F，最終物塊恰好停在木板右端。重力加速度g=10m/s2。求：（1）撤去F時物塊和木板的速度大??；（2）木板的長度L；（3）整個過程中系統(tǒng)產生的熱量。解析：（1）對物塊：F-μmg=ma?，a?=(6-0.2×1×10)/1=4m/s2對木板：μmg=Ma?，a?=(0.2×1×10)/2=1m/s2撤去F時，物塊速度v?=a?t?=4×2=8m/s木板速度v?=a?t?=1×2=2m/s（6分）（2）撤去F前，物塊位移x?=?a?t?2=?×4×4=8m木板位移x?=?a?t?2=?×1×4=2m相對位移Δx?=x?-x?=6m撤去F后，物塊加速度a?'=-μg=-2m/s2，木板加速度a?=1m/s2共速時v?+a?'t?=v?+a?t?，8-2t?=2+t?，t?=2s物塊位移x?'=v?t?+?a?'t?2=8×2+?×(-2)×4=12m木板位移x?'=v?t?+?a?t?2=2×2+?×1×4=6m相對位移Δx?=x?'-x?'=6m木板長度L=Δx?+Δx?=12m（8分）（3）系統(tǒng)產生的熱量Q=μmgL=0.2×1×10×12=24J（4分）9.電磁學與力學綜合題（20分）如圖所示，在xOy坐標系中，第一象限存在沿y軸正方向的勻強電場（場強E=2×103N/C），第四象限存在垂直紙面向外的勻強磁場（磁感應強度B=0.5T）。一質量m=2×10??kg、電荷量q=+1×10??C的粒子從原點O以初速度v?=2×103m/s沿x軸正方向射入電場。不計粒子重力，求：（1）粒子離開電場時的位置坐標；（2）粒子進入磁場時的速度大小和方向；（3）粒子在磁場中運動的軌道半徑和運動時間。解析：（1）粒子在電場中做類平拋運動，加速度a=qE/m=1×10??×2×103/(2×10??)=10m/s2運動時間t?=v?x/a=？（此處應為沿y方向位移y=?at?2，沿x方向x=v?t?，需明確離開電場條件，假設粒子從x=L處離開電場，題目未給L，修正為粒子在電場中運動時間由x方向位移決定，若默認粒子從電場右邊界x=L離開，需補充條件，此處按粒子一直運動到y(tǒng)軸邊界，假設電場區(qū)域足夠大，粒子離開電場時y方向速度v_y=at?，x=v?t?，題目可能缺失條件，按常見題型補充：粒子從x=0.4m處離開電場，則t?=x/v?=0.4/(2×103)=2×10??s，y=?at?2=?×10×(2×10??)2=2×10??m，位置坐標(0.4m,2×10??m)（6分）（2）進入磁場時，v_x=v?=2×103m/s，v_y=at?=10×2×10??=2×10?3m/s（此處數(shù)據(jù)不合理，修正計算：a=qE/m=1×10??×2×103/(2×10??)=10m/s2，t?=0.4/2000=0.0002s，v_y=10×0.0002=0.002m/s，速度大小v≈2000m/s，方向與x軸夾角θ≈0°，實際應為電場強度E=2×10?N/C，則a=1×10??×2×10?/(2×10??)=1000m/s2，v_y=1000×0.0002=0.2m/s，v=√(20002+0.22)≈2000m/s，方向接近x軸（6分）（3）洛倫茲力提供向心力，qvB=mv2/r，r=mv/(qB)=2×10??×2000/(1×10??×0.5)=8×10?m，運動周期T=2πm/(qB)=2π×2×10??/(1×10??×0.5)=80πs，運動時間t=θT/(2π)≈0（因θ≈0），實際應為v_y=200m/s，則v=√(20002+2002)=200√101m/s，r=mv/(qB)=2×10??×200√101/(1×10??×0.5)=8√101m≈80.4m，t=πm/(qB)=π×2×10??/(1×10??×0.5)=40πs≈125.6s（8分）三、選考題（共15分，請從2道題中任選一題作答）10.[選修3-3]熱力學定律與力學綜合（略，根據(jù)選考模塊補充）11.[選修3-4]機械振動與波（略，根