《2025年5年高考3年模拟高中物理必修第二册人教版江苏专版》

1. (2025 黑龙江辽蒙,6) 如图,趣味运动会的“聚力建高塔”活动中,两段长度相等的细绳一端系在同一塔块上$^①$,两名同学分别握住绳的另一端,保持手在同一水平面以相同速率$v$相向运动。为使塔块沿竖直方向匀速下落,则$v$ （B）


A.一直减小
B.一直增大
C.先减小后增大
D.先增大后减小

答案：
1.B
模型建构。
两同学手握住绳一端，绳的另一端与塔块连接，可构建绳关联模型，手沿绳方向的分速度等于塔块沿绳方向的分速度，
某一时刻设绳与竖直方向的夹角为$\theta$，将手的速度$v$分解为沿绳方向的分速度$v_{绳}$和垂直于绳方向的分速度，将塔块的速度$v_{0}$分解为其中一根绳方向的分速度和垂直于这根绳方向的分速度，手与塔块沿绳方向的分速度相等，则有$v_{绳}=v\sin\theta=v_{0}\cos\theta$，联立可得$v=\frac{v_{0}}{\tan\theta}$。由题意知$v_{0}$是定值，塔块下落，$\theta$减小，$v$增大，B正确。

2. (2025 湖南,2) 如图,物块以某一初速度滑上足够长的固定斜面,物块的水平位移、竖直位移、水平速度、竖直速度分别用$x、y、v_x、v_y$表示,物块向上运动过程中,下列图像可能正确的是 （C）

答案：
2.C
模型建构。
物块以某一初速度沿光滑斜面上滑，将物块的初速度、加速度沿水平方向与竖直方向分解，构建两个方向的匀变速直线运动模型，
根据题意可知，物块沿斜面向上做匀减速直线运动，设斜面倾角为$\theta$，物块初速度为$v_{0}$，加速度大小为$a$，物块在水平方向上做匀减速直线运动，初速度为$v_{0x}=v_{0}\cos\theta$，加速度大小为$a_{x}=a\cos\theta$，则有$v_{x}^{2}-v_{0x}^{2}=-2a_{x}x$，整理可得$v_{x}=\sqrt{(v_{0}\cos\theta)^{2}-2a\cos\theta· x}$，可知，$v_{x}-x$图像为抛物线的一部分，A、B错误；物块在竖直方向上做匀减速直线运动，初速度为$v_{0y}=v_{0}\sin\theta$，加速度大小为$a_{y}=a\sin\theta$，则有$v_{y}^{2}-v_{0y}^{2}=-2a_{y}y$，整理可得$v_{y}=\sqrt{(v_{0}\sin\theta)^{2}-2a\sin\theta· y}$，可知，$v_{y}-y$图像为抛物线的一部分，C正确，D错误。
小题速解
物块沿光滑斜面做匀减速直线运动，速度随时间均匀变化，速度与位移关系则不是线性关系，故可快速判断A、B、D错误，C正确。根据$v^{2}-v_{0}^{2}=2ax$可知速度的二次方与位移成线性关系，速度与位移不是一次函数关系。

3. (2023 浙江 1 月选考,5) 如图所示,在考虑空气阻力的情况下,一小球从$O$点抛出沿轨迹$OPQ$运动,其中$P$是最高点。若空气阻力大小与瞬时速度大小成正比,则小球在竖直方向运动的加速度大小 （A）


A.$O$点最大
B.$P$点最大
C.$Q$点最大
D.整个运动过程保持不变

答案： 3.A 根据题意可知，小石子运动过程中所受的空气阻力$f=kv$（$k$是比例系数）。设小石子运动到某点时的速度方向与竖直方向的夹角为$\theta$，由牛顿第二定律得，上升过程中，在竖直方向有$mg+kv\cos\theta=ma$，$v$减小、$\theta$增大，故加速度减小；下落过程中，在竖直方向有$mg-kv\cos\theta=ma$，$v$增大、$\theta$减小，故加速度减小。综上可知，小石子竖直方向分运动的加速度在$O$点时最大，A正确，B、C、D错误。
速解
在竖直方向上，全过程受竖直向下的重力，上升过程阻力方向向下，下降过程阻力方向向上，故上升过程的加速度大于下降过程的加速度，因为空气阻力大小与瞬时速度大小成正比，小石子在$O$点速度最大，所受阻力最大，加速度最大，A正确。

4. (2025 云南,3) 如图所示,某同学将两颗鸟食从$O$点水平抛出,两只小鸟分别在图中的$M$点和$N$点同时接到鸟食。鸟食的运动视为平抛运动,两运动轨迹在同一竖直平面内,则 （D）


A.两颗鸟食同时抛出
B.在$N$点接到的鸟食后抛出
C.两颗鸟食平抛的初速度相同
D.在$M$点接到的鸟食平抛的初速度较大

答案：
4.D 鸟食的运动可视为平抛运动，则在竖直方向有$h=\frac{1}{2}gt^{2}$，由于$h_{M}＜h_{N}$，则$t_{M}＜t_{N}$，要同时接到鸟食，则在$N$点接到的鸟食先抛出，A、B错误；在水平方向有$x=v_{0}t$，
过$M$点作一水平面，可看出在相同高度处，在$M$点接到的鸟食的水平位移大，则在$M$点接到的鸟食平抛的初速度较大，C错误，D正确。
一题多解
对于C、D项，根据$x=v_{0}t$，$y=\frac{1}{2}gt^{2}$，解得$y=\frac{gx^{2}}{2v_{0}^{2}}$。如果初速度相等，则两轨迹应重合，C错误；因$y=\frac{gx^{2}}{2v_{0}^{2}}$，当水平位移相等时，由图可知$y_{N}＞y_{M}$，$y$越大，初速度$v_{0}$越小，则在$M$点接到的鸟食平抛的初速度较大，D正确。

5. (2024 浙江 1 月选考,8) 如图所示,小明取山泉水时发现水平细水管到水桶地面的距离为水桶高的两倍,在地面上平移水桶,水恰好从桶口中心无阻挡地落到桶底边沿$A$。已知桶高为$h$,直径为$D$,重力加速度为$g$,则水离开出水口的速度大小为 （C）


A.$\dfrac{D}{4}\sqrt{\dfrac{g}{h}}$
B.$\dfrac{D}{2}\sqrt{\dfrac{g}{2h}}$
C.$\dfrac{(\sqrt{2}+1)D}{2}\sqrt{\dfrac{g}{2h}}$
D.$(\sqrt{2}+1)D\sqrt{\dfrac{g}{2h}}$

答案：
5.C

细水管$v_{0}$
$x=v_{0}t$
$h=\frac{1}{2}gt^{2}$
$\to x=v_{0}\sqrt{\frac{2h}{g}}$
$h+\frac{h}{2}=v_{0}t_{2}$
$x=2v_{0}\sqrt{\frac{h}{g}}$
$\frac{h}{2}=\frac{1}{2}gt_{1}^{2}$
$\to v_{0}=\frac{\sqrt{2}+1}{2}\sqrt{\frac{g}{2h}}D$
选项C正确

6. (2023 新课标,24) 将扁平的石子向水面快速抛出,石子可能会在水面上一跳一跳地飞向远方,俗称“打水漂”。要使石子能“打水漂”,石子接触水面时的速度方向与水面的夹角不能大于$\theta^①$。为了观察到“打水漂”,一同学将一石子从距水面高度为$h$处水平抛出,抛出速度的最小值为多少? (不计石子在空中飞行时的空气阻力,重力加速度大小为$g$)
①关键点拨 即满足$\dfrac{v_y}{v_0}\leq \tan\theta$。

答案：
6.答案 $\frac{\sqrt{2gh}}{\tan\theta}$
模型建构。
建构平抛运动模型，
水平方向：$v_{x}=v_{0}$
竖直方向：$v_{y}=\sqrt{2gh}$
$v$一定时，$\alpha$最大，则$v_{0}$最小
石子在空中做平抛运动，由平抛运动规律，竖直方向有$v_{y}^{2}=2gh$，要产生“水漂”效果，石子接触水面时速度方向与水面的夹角不能大于$\theta$，设抛出速度的最小值为$v_{0}$，则$\tan\theta=\frac{v_{y}}{v_{0}}$，联立可得$v_{0}=\frac{\sqrt{2gh}}{\tan\theta}$