《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》

6.(2025江苏泰州开学考)如图所示,高铁列车上方输电线呈水平折线形架设,横向固定在车厢上方的受电弓与输电线紧密接触。当高铁列车以大小为$v$的速度向前匀速运动时,受电弓与输电线交点的移动速度大小为$v_1$,受电弓受到输电线的摩擦力为$f$,则 (B)


A.$v_1＜v$
B.$v_1＞v$
C.$f$方向平行输电线
D.$f$方向平行受电弓

答案：
6.B 高铁列车以大小为v的速度向前匀速运动，由于受电弓与输电线紧密接触，输电线呈折线形状，可以将交点的运动看作是两个分运动的合运动：一个分运动是随着高铁列车一起向前的匀速直线运动，速度大小为v；另一个分运动是沿着受电弓方向的运动（因为交点会在输电线上移动），如图所示，根据运动的合成与分解，合速度$v_1$是上述两个分速度的矢量和，由平行四边形定则可知$v_1＞v$，A错误，B正确。滑动摩擦力的方向与相对运动方向相反，以输电线为参考系，受电弓相对输电线的实际运动方向是向前运动和沿输电线方向运动的合运动方向，而滑动摩擦力的方向与此方向相反，C、D错误。

7.(2024江苏扬州中学期末)如图所示为某校学生跑操的示意图,跑操队伍宽$d=3 m$,某时刻队伍前排刚到达出口的$B$端,正在$A$点的体育老师准备从队伍前沿直线匀速横穿到达对面出口$BC$,且不影响跑操队伍,已知学生跑操的速度大小为$v=2 m/s$,出口$BC$宽度$L=4 m$,$D$为$BC$的中点,则以下说法正确的是 (B)


A.体育老师只能沿直线$AC$到达出口
B.体育老师可能沿直线$AD$到达出口
C.体育老师的速度大小一定为$1.5 m/s$
D.体育老师到达对面出口所用的时间可能大于$2 s$

答案： 7.B 由题可知，体育老师需在跑操队伍前方且不影响跑操队伍，所以将体育老师的速度沿平行于BC方向和垂直于BC方向分解，在平行于BC方向，体育老师的速度$v_2$不小于学生跑操的速度，即$v_2\geq2m/s$；跑操队伍到达出口C端所用的时间$t=\frac{L}{v}=2s$，所以体育老师到达对面出口所用的时间不能大于2s，D错误。体育老师在垂直于BC方向的速度$v_1\geq\frac{d}{t}=1.5m/s$，所以体育老师的速度大小$v_0=\sqrt{v_1^2+v_2^2}\geq2.5m/s$；当体育老师平行于BC方向的速度为2m/s，垂直于BC方向的速度为3m/s时，可以沿直线AD到达出口，故B正确，A、C错误。

8. 创新题| 新情境 (2025安徽合肥第六中学期中)如图所示,运动员在平直的赛道上沿直线进行骑马射箭训练。已知马的速度恒为$v_0=12 m/s$,靶心到赛道的垂直距离为$d=48 m$,垂足为$O$点。若运动员在$A$点将箭倾斜向上射出恰好能击中靶心,且射出时箭的水平速度大小为v_1=16 m/s(以运动员为参考系),方向垂直赛道。若靶心与射箭点在同一水平面,忽略空气阻力,重力加速度大小$g=10 m/s^2$,则 (B)


A.箭在水平面上的投影轨迹为抛物线
B.$A$点到靶心的水平距离 赛道为$60 m$
C.箭从射出到击中靶心的时间为$4 s$
D.以运动员为参考系,箭从$A$点射出的初速度大小为16 \text{ m/s

答案：
8.B 由题意可知，射出的箭只受重力作用，在竖直方向做竖直上抛运动，在水平方向做匀速直线运动，故箭在水平面上的投影轨迹为直线，故A错误；要想使在A点射出的箭击中靶心，如图所示，由几何关系可得$\frac{OA}{d}=\frac{v_0}{v_1}$，解得$OA=36m$，故A点到靶心的水平距离为$x=\sqrt{48^2+36^2}m=60m$，故B正确；箭从射出到击中靶心的时间为$t=\frac{d}{v_1}=3s$（点拨：合运动与分运动具有同时性），故C错误；以运动员为参考系，箭在A点射出时，水平方向的分速度为$v_1=16m/s$，而在竖直方向上做竖直上抛运动，有竖直向上的速度分量$v_y$，故箭从A点射出时的初速度大小$v=\sqrt{v_1^2+v_y^2}＞16m/s$，故D错误。

9.如图所示,在一端封闭的光滑细玻璃管中注满清水,水中放一个红蜡做成的小圆柱体$R$($R$可视为质点)。将玻璃管的开口端用胶塞塞紧后竖直倒置且与$y$轴重合,$R$从坐标原点$O$以速度$v_0=10 \text{ cm/s$匀速上浮的同时,水平向右移动玻璃管,用$y$表示$R$竖直方向的位移,用$x$表示$R$随玻璃管通过的水平位移,$t=0$时刻$R$位于坐标原点,描出$R$的运动轨迹如图乙所示。下列说法正确的是 (B)


A.$R$做变加速曲线运动
B.$R$的加速度大小为$5 × 10^{-2} m/s^2$
C.$R$所受合外力的方向沿图线的切线方向
D.$2 s$时$R$的速度大小为$20 \text{ cm/s$

答案： 9.B 蜡块在玻璃管中以$v_0=10cm/s$的速度匀速上浮，由题图乙可知，从t=0时刻起，每1s内玻璃管通过的水平位移依次是2.5cm、7.5cm、12.5cm、17.5cm，连续相等时间内的位移差$\Delta x=5×10^{-2}m$，为一定值，可知玻璃管水平向右匀加速平移，则R做匀加速曲线运动，加速度大小为$a=\frac{\Delta x}{T^2}=5×10^{-2}m/s^2$，B正确；做曲线运动的物体所受合外力指向轨迹内侧，C错误；2s时R水平方向的速度为$v_x=\frac{22.5cm - 2.5cm}{2T}=10cm/s$，则2s时R的速度大小为$v=\sqrt{v_0^2+v_x^2}=10\sqrt{2}cm/s$，D错误。