《2025年高中总复习优化设计高中物理》

1.（2023全国甲卷）一同学将铅球水平推出，不计空气阻力和转动的影响，铅球在平抛运动过程中（ ）
A. 机械能一直增加
B. 加速度保持不变
C. 速度大小保持不变
D. 被推出后瞬间动能最大

答案： B　解析铅球被水平推出后,只有重力对铅球做功,铅球的机械能守恒，选项A错误;不计铅球受到的空气阻力，铅球只受重力,加速度等于重力加速度，平抛运动过程中重力加速度保持不变，选项B正确;铅球被水平推出后机械能守恒,铅球在平抛运动过程中铅球的重力势能减小,动能增大，速度大小增大，选项C、D 错误。

2.（2024江苏无锡模拟）某人在河谷边以一定初速度水平抛出一小石块，抛出的小石块可以落在抛出点左侧的任何位置，其简化模型如图所示，下列说法正确的是（ ）

A. 初速度越大，小石块落地时间越长
B. 初速度越大，小石块落地时间越短
C. 以不同的初速度水平抛出，小石块落地速度与水平方向的夹角可能相同
D. 初速度越大，小石块落地速度与水平方向的夹角越小

答案： C　解析落地时间长短与小石块竖直方向上的位移有关,由于落点不确定,落地时间长短无法确定，故A、B错误;根据平抛运动速度方向夹角α和位移方向夹角θ的关系tanα=2tanθ可知,当小球落在抛出点所在斜面时,落地速度与水平方向的夹角相同,与水平初速度无关，故C正确，D错误。

3. 跳台滑雪是一项勇敢者的运动，某运动员从跳台A处沿水平方向飞出，在斜面AB上的B处着陆，斜面AB与水平方向夹角为30°且足够长，不计空气阻力，下列说法正确的是（ ）

A. 运动员在空中相同时间内的速度变化相同
B. 运动员在斜面上的落点到A点的距离与初速度成正比
C. 运动员落在B处的速度与水平方向夹角为60°
D. 运动员的质量越大，落点离A越远

答案： A　解析运动员在空中只受重力,加速度恒定，相同时间内的速度变化相同,A正确;利用平抛规律有x=v₀t,h=1/2gt²,tan30°=h/x,落点到A的距离s=h/sin30°,得t=2√3v₀/3g,s=4v₀²/3g,所以运动员在斜面上的落点到A点的距离与初速度的二次方成正比，故B错误;落在B处的速度与水平方向夹角的正切值是2tan30°,C错误;根据平抛运动规律可知,平抛运动与质量无关，所以落点与质量无关,D错误。

4.（多选）A、D分别是斜面的顶端和底端，B、C是斜面上的两个点，l_AB = l_BC = l_CD，E点在D点的正上方，与A等高。从E点以一定的水平速度抛出质量相等的两个小球，球1落在B点，球2落在C点，关于球1和球2从抛出到落在斜面上的运动过程中，下列说法正确的是（ ）

A. 球1和球2运动的时间之比为2：1
B. 球1和球2动能增加量之比为1：2
C. 球1和球2抛出时初速度之比为2√2：1
D. 球1和球2运动时的加速度之比为1：2

答案： BC　解析因为l_AC = 2l_AB,则E、C的高度差是E、B高度差的2倍,根据h=1/2gt²得t=√(2h/g),解得运动的时间比为1:√2,故A错误;根据动能定理得,mgh=ΔE_k,知球1和球2动能增加量之比为1:2,故B正确;球1在水平方向上的位移是球2在水平方向上位移的2倍,结合x=v₀t,解得初速度之比为2√2:1,故C正确;平抛运动的加速度为g,两球的加速度相同，故D错误。

5.（多选）（2022山东卷）如图所示，某同学将离地1.25 m的网球以13 m/s的速度斜向上击出，击球点到竖直墙壁的距离为4.8 m。当网球竖直分速度为零时，击中墙壁上离地高度为8.45 m的P点。网球与墙壁碰撞后，垂直墙面速度分量大小变为碰前的0.75倍，平行墙面的速度分量不变。重力加速度g取10 m/s²，网球碰墙后的速度大小v和着地点到墙壁的距离d分别为（ ）

A. v = 5 m/s
B. v = 3√2 m/s
C. d = 3.6 m
D. d = 3.9 m

答案： BD　解析因为网球竖直分速度为零时击中墙壁,所以碰后网球做平抛运动，碰前逆向看网球也做平抛运动。
碰前,击球点处v_竖直 = √(2g(H - h)) = √(2×10×(8.45 - 1.25)) m/s = 12 m/s
因击球速度v_击 = 13 m/s,则v_水平 = √(v_击² - v_竖直²) = √(13² - 12²) m/s = 5 m/s
从击球点到P点网球运动时间t_前 = v_竖直/g = 12/10 s = 1.2 s
碰前垂直墙面的速度分量v_水平⊥ = x_水平⊥/t_前 = 4.8/1.2 m/s = 4 m/s
平行墙面的速度分量v_水平// = √(v_水平² - v_水平⊥²) = √(5² - 4²) m/s = 3 m/s
碰后垂直墙面的速度分量v_水平⊥后 = 0.75v_水平⊥ = 0.75×4 m/s = 3 m/s
碰后的速度大小v = √(v_水平⊥后² + v_水平//²) = √(3² + 3²) m/s = 3√2 m/s
碰后落地时间t_后 = √(2H/g) = √(2×8.45/10) s = 1.3 s
距离d = v_水平⊥后t_后 = 3×1.3 m = 3.9 m
选项B、D正确。

6.（2023浙江绍兴联考）某农场安装的一种自动浇水装置可以简化为如图所示的模型。农田中央O点处装有高度为h的竖直细水管，其上端安装有长度为l的水平喷水嘴。水平喷水嘴可以绕轴转动，角速度为ω = √(g / 2h)，出水速度v_0可调节，其调节范围满足ωl≤v_0≤2ωl，重力加速度大小为g，忽略空气阻力。则下列说法正确的是（ ）

A. 自动浇水装置能灌溉到的农田离O点最近距离为2l
B. 自动浇水装置能灌溉到的农田离O点最远距离为√10l
C. 自动浇水装置能灌溉到的农田面积为4πl²
D. 自动浇水装置能灌溉到的农田面积为6πl²

答案： B　解析水在空中做平抛运动，竖直方向有h=1/2gt²,解得t=√(2h/g),水被喷出时，水平方向同时具有两个速度，沿径向向外的出水速度v₀，垂直径向的水平速度v₁ = ωl，则水平方向的两个位移分别为x₀ = v₀t，x₁ = v₁t = ωlt = √(g/2h)·l·√(2h/g) = l，其中x₀的范围满足ωlt = l≤x₀≤2ωlt = 2l，根据几何关系可知，自动浇水装置能灌溉到的农田离O点最近距离为x_min = √((l + l)² + l²) = √5l，自动浇水装置能灌溉到的农田离O点最远距离为x_max = √((2l + l)² + l²) = √10l，故A错误，B正确;自动浇水装置能灌溉到的农田面积为S = πx_max² - πx_min² = π(√10l)² - π(√5l)² = 5πl²，故C、D错误。