2024年高考物理牛顿运动定律模拟真题检测卷
注意事项：
1．本试卷分选择题和非选择题两部分。满分100分，考试时间90分钟。
2．答题前，考生务必将姓名、考生号等个人信息填写在答题卡指定位置。
3．考生作答时，请将答案答在答题卡上。选择题每小题选出答案后，用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑；非选择题请用直径0.5毫米黑色墨水签字笔在答题卡上各题的答题区域内作答。超出答题区域书写的答案无效，在试题卷、草稿纸上作答无效。
一、单项选择题：本题共8小题，每小题3分，共24分，在每小题给出的答案中，只有一个符合题目要求。
1．（2024高三·浙江模拟）功率的单位是瓦特，若用国际单位制的基本单位来表示瓦特，正确的是（ ）
A． B． C． D．
2．（2024高三下·江门模拟） 跳伞运动员由高空沿竖直方向落下，时刻开启降落伞，时刻开始做匀速直线运动直到时刻落地，速度传感器记录此过程中运动员的图像如图所示，下列关于跳伞运动员及降落伞的说法正确的是（ ）
A．时间内，他们处于超重状态
B．时间内，他们受到的空气阻力逐渐增大
C．时刻，他们所受重力的功率最大
D．时间内，他们的机械能守恒
3．（2024高三下·深圳模拟） 如图所示，整个空间存在一水平向右的匀强电场和垂直纸面向外的匀强磁场，光滑绝缘斜面固定在水平面上。一带正电滑块从斜面顶端由静止下滑，下滑过程中始终没有离开斜面，下滑过程中滑块的位移x、受到的洛伦兹力力、加速度a与机械能等物理量的大小随时间变化的图线可能正确的是（ ）
A． B．
C． D．
4．（2024·广东模拟）某同学设计了一货物输送装置，将一个质量为M载物平台架在两根完全相同、半径为r，轴线在同一水平面内的平行长圆柱上。已知平台与两圆柱间的动摩擦因数均为，平台的重心与两柱等距，在载物平台上放上质量为m的物体时也保持物体的重心与两柱等距，两圆柱以角速度绕轴线作相反方向的转动，重力加速度大小为g。现沿平行于轴线的方向施加一恒力F，使载物平台从静止开始运动，物体与平台总保持相对静止。下列说法正确的是（ ）
A．物体和平台开始运动时加速度大小为
B．物体和平台做匀加速运动
C．物体受到平台的摩擦力逐渐增大
D．只有当时平台才能开始运动
5．（2024高三下·顺德模拟） 2023年10月31日，神舟十六号载人飞船返回舱在东风着陆场成功着陆．当返回舱距离地面时，返回舱的速度为，此时返回舱底部的4台反推火箭点火工作，使返回舱触地前瞬间速度降至，实现软着陆．若该过程飞船始终竖直向下做匀减速运动，返回舱的质量变化和受到的空气阻力均忽略不计．返回舱的总质量为，g取，则4台反推火箭点火工作时提供的推力大小为（ ）
A． B． C． D．
6．（2024高三下·中山模拟）电磁炮是利用电磁发射技术制成的一种先进武器。如图所示是导轨式电磁炮的原理结构示意图。一对足够长的光滑水平金属加速导轨、与可控电源相连，、导轨的间距为且电阻不计，在导轨间有竖直向上的匀强磁场，磁感应强度为。装有“电磁炮”弹体的导体棒垂直放在导轨、上，且始终与导轨接触良好，导体棒含弹体的总质量为。在某次试验发射时，若接通电源瞬间为导体棒提供的电流为，不计空气阻力，则( )
A．若要导体棒向右加速，则电流需从端流向端
B．在接通电源瞬间，导体棒的加速度为
C．若电源输出电压恒定，则导体棒可做匀加速直线运动
D．若电源输出电压恒定，则导体棒所受的安培力将随着速度的增大而增大
7．（2024高三下·成都模拟） 如图甲所示，质量为m的同学在一次体育课上练习原地垂直起跳。在第一阶段，脚没有离地，所受地面支持力大小F随时间t变化的关系如图乙所示。经过一定时间，重心上升h1，获得速度v。在第二阶段，脚离开地面，人躯干形态基本保持不变，重心又上升了h2，到达最高点。重力加速度为g，不计空气阻力，则下列说法正确的是（ ）
A．该同学在t1 t2时间段处于超重状态，在t2 t3时间段处于失重状态
B．在第一阶段地面支持力对该同学做的功为
C．在第一阶段地面支持力对该同学的冲量为mv
D．在第一和第二阶段该同学机械能共增加了
8．（2024高三·绵阳模拟） 如图所示，在光滑绝缘水平面上，固定有电荷量分别为和的点电荷、，间距为。在、延长线上距离为的位置，自由释放另一电荷量为的点电荷，释放瞬间加速度为；将、接触静电平衡后放回原处，再从相同位置自由释放，释放瞬间加速度为。则（ ）
A．、的方向均水平向右 B．、的方向均水平向左
C．与大小之比等于 D．与大小之比等于
二、多项选择题：本题共4小题，每小题4分，共16分。在每小题给出的答案中有多个符合题目要求，全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分。
9．（2024高三下·深圳模拟） 节能电梯在无人时缓慢运行或静止不动，有人上电梯后，电梯先加速后匀速运行。一乘客坐电梯下楼，始终与电梯保持相对静止，如图所示，则（ ）
A．加速时乘客所受的摩擦力方向水平向左
B．加速时乘客处于失重状态
C．下楼过程中电梯对乘客作用力大于乘客对电梯的作用力
D．下楼过程中乘客受到的摩擦力始终做负功
10．（2024高三下·广东模拟）“蹦极”被称为“勇敢者的游戏”。将一根自然长度为OA的弹性轻绳一端系在人身上，另一端固定在跳台边缘。人从跳台由静止下落开始计时，下落过程中速度随时间的变化如图所示，图中 tA、tB、tC 三个时刻分别对应 A、B、C 三个点，tB时刻是图像最高点，不计空气阻力。下列说法正确的是（ ）
A．重力加速度大小为
B．人从A点运动到B点这一过程中，人的重力势能转化为动能
C．人在下落过程中，弹性绳对人先做正功再做负功
D．人从A点运动到C点这一过程中，人的机械能一直减少
11．（2024高三下·江门模拟） 如图所示，O、A、B为一粗糙绝缘水平面上的三点，不计空气阻力，一电荷量为的点电荷固定在O点，现有一质量为m、电荷量为的小金属块（可视为质点），从A点以速度向右运动，最后停止在B点，已知小金属块与水平面间的动摩擦因数为，A、B间距离为L，静电力常量为k，重力加速度为g，则下列说法正确的是（ ）
A．该过程中小金属块的电势能增大
B．A、B两点间的电势差为
C．若在A处库仑力大于摩擦力，则小金属块速度最大时距O点的距离为
D．若在A处库仑力小于摩擦力，则小金属块由A向B运动过程的平均速度大于
12．（2024·兴义模拟）我国风洞技术世界领先。如图所示，在模拟风洞管中的光滑斜面上，一个小物块受到沿斜面方向的恒定风力作用，沿斜面加速向上运动，则从物块接触弹簧至到达最高点的过程中( )
A．物块的速度先增大后减小
B．物块加速度一直减小到零
C．弹簧弹性势能先增大后减小
D．物块和弹簧组成的系统机械能一直增大
三、非选择题：本题共5小题，共60分。
13．（2024高三下·中山模拟）如图甲所示是用轻杆、小球和硬纸板等制作的一个简易加速度计，可粗略测量运动物体的加速度．在轻杆上端装上转轴，固定于竖直纸板上的点，轻杆下端固定一小球，杆可在竖直平面内自由转动．将此装置固定于运动物体上，当物体向右加速减速运动时，杆便向左向右摆动．为了制作加速度计的刻度盘，某同学进行了如下操作：
（1）为了测量当地的重力加速度，该同学让重锤做自由落体运动，利用打点计时器打出的纸带如图乙所示，相邻两个计数点间的时间间隔为，根据该纸带测得的重力加速度 结果保留三位有效数字．
（2）测量出当地重力加速度后，还应测量的物理量是____填入所选物理量前的字母；
A．小球的质量 B．轻杆的长度
C．小球的直径 D．轻杆与竖直方向的夹角
（3）写出加速度与被测物理量之间的关系式 用被测物理量的字母表示．
14．（2024·广东模拟）高速公路上一些司机在超车道上低速行驶是造成交通事故的重要原因之一，某次两车在一条平直的高速公路上追尾，事故认定为前车在超车道上低速行驶，后车因制动距离不足，以28m/s的速度追尾前车。假设两车发生正碰，碰撞时间极短，两车碰后钩挂在一起，在水平方向视为仅在滑动摩擦力的作用下做匀减速直线运动，两车均视为质点。如图为事故现场俯视图。已知后车质量M＝2000kg，前车质量m＝1500kg，两车与路面间的动摩擦因数均为μ＝0.5，重力加速度g取，根据图中给出的数据，求：
（1）两车碰后瞬间的速度大小和前车碰撞前瞬间的速度大小；
（2）两车碰撞过程中损失的机械能。
15．（2024高三下·顺德模拟） 台球是深受大众喜爱娱乐健身活动。如图，运动员采用“点杆”击球法（当球杆杆头接触母球的瞬间，迅速将杆抽回，母球离杆后与目标球发生对心正碰，视为弹性碰撞）击打母球，使得目标球被碰撞后经CD边反弹进入球洞A，这种进球方式被称为“翻袋”进球法。已知两球质量均为，且可视为质点，球间距离为，目标球与CD挡壁间虚线距离为，目标球被CD挡壁反弹后向A球洞运动方向与AC挡壁间夹角为，，球与桌面间阻力为重力的，球与挡壁碰撞过程中损失的动能，重力加速度。
（1）求母球在桌面做直线运动时的加速度大小；
（2）若某次击打后母球获得的初速度为，且杆头与母球的接触时间为，求母球受到杆头的平均冲击力大小；
（3）若击打后母球获得速度，求目标球被碰撞后的速度大小；
（4）若能到达球洞上方且速率小于的球均可进洞，为使目标球能进洞，求母球初速度需要满足的条件。（计算结果都可以用根号表示）
16．（2024高三下·河池模拟）如图所示，一足够长倾斜角的斜面顶端放置一长木板，木板上表面的某处放置一小滑块可看成质点，已知和的质量分别为和，木板顶端与滑块相距为的地方固定一光滑小球可看成质点，已知小球的质量为，与之间的动摩擦因数，与斜面间动摩擦因数，假设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度，将固定的光滑小球由静止释放，与会发生弹性碰撞，求：
（1）小球与滑块碰后瞬间各自的速度分别多大；
（2）要使小球再次碰到滑块之前未能滑出下端，则木板至少多长；
（3）和共速时，滑块与小球相距多远。
17．（2024高三下·江门模拟） 如图是工人传输货物的示意图，工人甲把质量货物从倾斜轨道的顶端A点由静止释放，货物从轨道的底端B点（B点处有一段长度不计的小圆弧）滑上放置在水平地面上的长木板。长木板的右端到达反弹装置左端C点的瞬间，货物刚好运动到长木板的最右端且与长木板达到共速，此时工人乙控制机械抓手迅速把货物抓起放到存货区，长木板进入反弹装置，反弹后长木板的最左端返回B点时恰好静止。已知倾斜轨道AB的长度，倾斜轨道AB与水平方向的夹角为，BC段的长度，长木板的长度，货物与倾斜轨道以及长木板间的动摩擦因数，长木板与地面的动摩擦因数，重力加速度，取，求：
（1）货物到达B点时的速度多大；
（2）长木板的右端刚到C点时货物的速度多大；
（3）长木板在反弹过程中损失的能量与长木板刚接触反弹装置时的能量比值。
答案解析部分
一、单项选择题：本题共8小题，每小题3分，共24分，在每小题给出的答案中，只有一个符合题目要求。
1．B
2．C
3．B
4．A
5．D
6．B
7．D
8．C
二、多项选择题：本题共4小题，每小题4分，共16分。在每小题给出的答案中有多个符合题目要求，全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分。
9．A,B
10．A,D
11．C,D
12．A,D
三、非选择题：本题共5小题，共60分。
13．（1）9.75
（2）D
（3）
14．（1）设两车碰后瞬间的速度大小为，根据题意可知两车碰后一起做匀减速直线运动，加速度大小为
根据运动学公式可得
解得
设碰撞前瞬间，后车速度为，前车速度为，根据动量守恒可得
代入数据解得前车碰撞前瞬间的速度大小为
（2）两车碰撞过程中损失的机械能为
代入数据解得
15．（1）由牛顿第二定律可得
根据题意可知
解得
（2）杆头击打母球，对母球由动量定理可得
代入数据解得
（3）母球与目标球碰撞前，做匀减速直线运动，由动能定理可得
母球与目标球碰撞前后，根据动量守恒和机械能守恒可得
联立解得目标球被碰撞后的速度大小为
（4）母球与目标球碰撞前，做匀减速直线运动，由动能定理可得
母球与目标球碰撞前后，根据动量守恒和机械能守恒可得
目标球前进到CD挡壁，做匀减速直线运动，由动能定理可得
目标球与CD挡壁碰撞，根据题意有
即
目标球运动到A球洞过程，由动能定理可得
又满足
联立解得
16．（1）对碰前，由机械能守恒定律：
解得
对碰过程由动量守恒定律和能量守恒定律：
联立知，，即的速度大小为，方向沿斜面向上
，即的速度大小为，方向沿斜面向下；
（2）碰后，对滑块，由牛顿第二定律：
解得
对长木板，由牛顿第二定律：
设经时间，与达共同速度，则有
因，共速后与一起匀减速下滑
共速前，与的位移分别为和。则
相对滑动的距离代入数据解得
所以木板的长度至少为；
（3）运动过程的图像如下图所示：
经过计算可知时，、、三者共速。
由图面积可得、间相对位移为
即可得、共速时，、相距。
17．（1）依题意，货物由A运动到B过程，根据动能定理，可得
解得
（2）依题意，货物在长木板上做匀减速直线运动，由牛顿第二定律，可得
根据匀变速直线运动规律，有
解得
（3）长木板与货物向右运动过程，有
根据匀变速直线运动规律，有
联立，解得
长木板刚接触反弹装置时的能量为
长木板在反弹过程中损失的能量可表示为
则长木板在反弹过程中损失的能量与长木板刚接触反弹装置时的能量比值
