2022屆高三物理練習(xí)-冬奧會(huì)熱點(diǎn)

2022屆高三物理專題練習(xí)—冬奧會(huì)熱點(diǎn)

一、單選題

1.在2022年2月5日北京冬奧會(huì)上，我國(guó)選手范可新、曲春雨、張雨婷、武大靖、任子威

一起奪得短道速滑混合團(tuán)體接力奧運(yùn)冠軍！為中國(guó)體育代表團(tuán)拿到本屆冬奧會(huì)首枚金牌，這

也是短道速滑項(xiàng)目歷史上第一枚男女混合接力奧運(yùn)金牌。短道速滑比賽中運(yùn)動(dòng)員的最后沖刺

階段如圖所示，設(shè)甲、乙兩運(yùn)動(dòng)員在水平冰面上恰好同時(shí)到達(dá)虛線P。，然后分別沿半徑為

77和r2（廠2>〃）的滑道做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，運(yùn)動(dòng)半個(gè)圓周后勻加速?zèng)_向終點(diǎn)線。假設(shè)甲、乙兩

運(yùn)動(dòng)員質(zhì)量相等，他們做圓周運(yùn)動(dòng)時(shí)所受向心力大小相等，直線沖刺時(shí)的加速度大小也相

等?下列判斷中正確的是（）

A.在做圓周運(yùn)動(dòng)時(shí)，甲先完成半圓周運(yùn)動(dòng)

B.在做圓周運(yùn)動(dòng)時(shí)，乙先完成半圓周運(yùn)動(dòng)

C.在直線加速階段，甲、乙所用的時(shí)間相等

D.在沖刺時(shí)，甲、乙到達(dá)終點(diǎn)線時(shí)的速度相等

2.2022冬奧會(huì)開幕進(jìn)入倒計(jì)時(shí)，北京也將成為第一個(gè)舉辦過(guò)夏季奧林匹克運(yùn)動(dòng)會(huì)和冬季奧

林匹克運(yùn)動(dòng)會(huì)以及亞洲運(yùn)動(dòng)會(huì)三項(xiàng)國(guó)際賽事的城市，奧運(yùn)直播當(dāng)然就成為人們關(guān)注的焦點(diǎn)！

北京冬奧會(huì)山地轉(zhuǎn)播中心位于北京2022年冬奧會(huì)張家口賽區(qū)的核心區(qū)，包括轉(zhuǎn)播中心本體建

筑和電視演播室兩大部分。山地轉(zhuǎn)播中心面積約1.2萬(wàn)平米，內(nèi)設(shè)四個(gè)轉(zhuǎn)播技術(shù)分隔區(qū)；電

視演播室建筑面積約8000平方米，分上、中、下三層，設(shè)有10個(gè)電視演播間。下列關(guān)于電

磁波的說(shuō)法錯(cuò)誤的是（）

A.電磁波在真空中的傳播速度是c=3xl08m/s2

B.電磁波不能傳播能量

C.無(wú)線電波、紅外線、可見光、紫外線、X射線、Y射線均屬于電磁波

D.麥克斯韋預(yù)言了電磁波的存在

3.中國(guó)運(yùn)動(dòng)員谷愛凌在北京冬奧會(huì)中獲得“自由式滑雪女子U型場(chǎng)地技巧”金牌。圖示為U

型場(chǎng)地技巧比賽示意圖，不計(jì)空氣阻力且把其視為質(zhì)點(diǎn)，則谷愛凌在空中運(yùn)動(dòng)過(guò)程（)

A.可能處于超重狀態(tài)

B,速度、加速度均可能為零

C.速度改變量的方向總是豎直向下

D.只要有速度，重力的功率就不可能為零

4.北京冬奧會(huì)于2022年2月4日開幕，在2月8日進(jìn)行的自由式滑雪女子大跳臺(tái)比賽中,

中國(guó)選手谷愛凌獲得了該項(xiàng)目歷史上第一塊金牌。下圖為“大跳臺(tái)''賽道的示意圖，由助滑

道、起跳區(qū)、著陸坡、終點(diǎn)線、停止區(qū)組成。下列說(shuō)法正確的是（）

大跳臺(tái)

A.助滑道上運(yùn)動(dòng)員下蹲，雙臂向后緊貼身體，以減小起跳時(shí)的速度

B.運(yùn)動(dòng)員在助滑道上加速下滑時(shí)，運(yùn)動(dòng)員處于超重狀態(tài)

C.所有運(yùn)動(dòng)員在著陸坡落地時(shí)，他們的速度方向一定相同

D.著陸時(shí)運(yùn)動(dòng)員控制身體屈膝下蹲，是為了減小平均沖擊力

5.2022年2月15日，蘇翊鳴獲得北京冬奧會(huì)單板滑雪男子大跳臺(tái)冠軍，比賽時(shí)運(yùn)動(dòng)員從超

過(guò)40m的助滑區(qū)出發(fā)至起跳臺(tái)依靠慣性躍向空中，做出一套空中動(dòng)作后在著陸坡落地。某同

學(xué)用小球代替運(yùn)動(dòng)員用軟件模擬了運(yùn)動(dòng)員自起跳臺(tái)處躍向空中到落回著陸坡的過(guò)程，如圖所

示，小球每相鄰兩個(gè)位置對(duì)應(yīng)的時(shí)間間隔相等。若將運(yùn)動(dòng)員視為質(zhì)點(diǎn)，不計(jì)空氣阻力，下列

說(shuō)法正確的是（）

A.運(yùn)動(dòng)員在最高點(diǎn)的速度為0

B.運(yùn)動(dòng)員躍起后在相等時(shí)間內(nèi)速度的變化量不同

C.運(yùn)動(dòng)員從躍起到上升到最高點(diǎn)和從最高點(diǎn)落回著陸坡所用時(shí)間相等

D.運(yùn)動(dòng)員落回著陸坡時(shí)的速度大于運(yùn)動(dòng)員自起跳臺(tái)處躍向空中時(shí)的速度

6.北京冬奧會(huì)開幕當(dāng)天，正在執(zhí)行我國(guó)首個(gè)行星際探索任務(wù)的“天問(wèn)一號(hào)''探測(cè)器，與五星紅

旗、北京冬奧會(huì)和冬殘奧會(huì)會(huì)徽的同框照片傳回地球，送上了一份“最高”的冬奧禮物。我國(guó)

“天問(wèn)一號(hào)”火星探測(cè)器于2020年7月首先發(fā)射進(jìn)入地球軌道，然后擇機(jī)進(jìn)入霍曼轉(zhuǎn)移軌道，

經(jīng)過(guò)259天的太空旅行，成功到達(dá)火星并被火星捕獲，現(xiàn)正在火星地面上進(jìn)行各項(xiàng)研究探測(cè)

活動(dòng)。如圖所示是天問(wèn)一號(hào)發(fā)射軌跡示意圖，已知火星的公轉(zhuǎn)周期為1.8年，下列說(shuō)法正確

的是（）

A.從火星與地球相距最近至下一次相距最近所需時(shí)間約為2.25年

B.“天問(wèn)一號(hào)”在地球軌道上的發(fā)射速度大于7.9km/s小于11.2km/s

C.“天問(wèn)一號(hào)”在地球軌道上需要減速才能進(jìn)入霍曼轉(zhuǎn)移軌道

D.“天問(wèn)一號(hào)”選擇在海南文昌發(fā)射場(chǎng)發(fā)射，是為了避免地球自轉(zhuǎn)線速度的影響

7.2022年2月20日，第24屆冬季奧林匹克運(yùn)動(dòng)會(huì)閉幕，北京冬奧會(huì)成為歷史上首屆100%

使用光伏風(fēng)電等綠色電能的奧運(yùn)會(huì)。利用風(fēng)能發(fā)電的某旋轉(zhuǎn)電樞式發(fā)電機(jī)產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)

為2200sin100兀/（V）,若葉片帶動(dòng)發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)速增加到原來(lái)的2倍，其他條件不變，則

感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)與為（）

A.02=440必in200磯V)B.e2=22072sin2(X)7tr(V)

C.e2=440V2sin507t/（V）D.e?=2200sin50m（V）

8.自由式滑雪大跳臺(tái)作為北京冬奧會(huì)新增項(xiàng)目備受期待，滑道由助滑道、起跳臺(tái)、著陸坡停

止坡組成。如圖所示，運(yùn)動(dòng)員使用雙板進(jìn)行滑行，下列說(shuō)法正確的是（）

A.助滑時(shí)運(yùn)動(dòng)員兩腿盡量深蹲是為了降低重心增大重力

B.起跳后運(yùn)動(dòng)員在完成空中動(dòng)作時(shí)運(yùn)動(dòng)員可看作質(zhì)點(diǎn)

C.著陸時(shí)運(yùn)動(dòng)員控制身體屈膝下蹲，可以減小沖擊力

D.滑行時(shí)運(yùn)動(dòng)員張開手臂是為了減小空氣阻力

二、多選題

9.2022年2月5日下午，北京冬奧會(huì)跳臺(tái)滑雪項(xiàng)目比賽在位于張家口的國(guó)家跳臺(tái)滑雪中心

舉行，國(guó)家跳臺(tái)滑雪中心是中國(guó)首座跳臺(tái)滑雪場(chǎng)館，主體建筑靈感來(lái)自于中國(guó)傳統(tǒng)飾物“如

意“，因此被形象地稱作“雪如意如圖所示，現(xiàn)有甲乙兩名運(yùn)動(dòng)員（均視為質(zhì)點(diǎn)）從跳臺(tái)a

處先后沿水平方向向左飛出，其速度大小之比為廓：〃=2:1,不計(jì)空氣阻力，則甲乙兩名運(yùn)

動(dòng)員從飛出至落到斜坡（可視為斜面）上的過(guò)程中，下列說(shuō)法正確的是（）

A.他們飛行時(shí)間之比為廂：f乙=2：1

B.他們飛行的水平位移之比為利：9=4:1

C.他們落到坡面上的瞬時(shí)速度方向平行

D.他們落到坡面上的瞬時(shí)速度大小之比為《:吃=4:1

10.冬奧會(huì)上有一種女子單板滑雪U形池項(xiàng)目，如圖所示為U形池模型，池內(nèi)各處粗糙程度

相同，其中a、c為U形池兩側(cè)邊緣，且在同一水平面，匕為U形池最低點(diǎn)。某運(yùn)動(dòng)員從4

點(diǎn)上方〃高的。點(diǎn)自由下落由左側(cè)切線進(jìn)入池中，從右側(cè)切線飛出后上升至最高位置d點(diǎn)

B.運(yùn)動(dòng)員從d返回經(jīng)匕恰好到達(dá)〃點(diǎn)

C.運(yùn)動(dòng)員從d返回經(jīng)b-?定能越過(guò)。點(diǎn)再上升一定高度

D.運(yùn)動(dòng)員第一次過(guò)b點(diǎn)對(duì)軌道的壓力大于第二次過(guò)b點(diǎn)對(duì)軌道的壓力

11.2022年北京冬奧會(huì)期間，跳臺(tái)滑雪項(xiàng)目深受觀眾喜愛。圖甲為賽道示意圖，比賽時(shí)運(yùn)動(dòng)

員由傾角為〃的跳臺(tái)頂部水平飛出，下落在傾斜賽道上。圖乙是某個(gè)運(yùn)動(dòng)員以不同初速度由

跳臺(tái)飛出后，在空中的運(yùn)動(dòng)時(shí)間f和對(duì)應(yīng)的初速度v的關(guān)系圖像，可以忽略空氣阻力的影

響，重力加速度g=l（）m/s2,則下列判斷正確的是（）

r/s

A.若運(yùn)動(dòng)員以10m/s的初速度飛離跳臺(tái)，則他落地時(shí)速度與水平方向的夾角為45。

B.運(yùn)動(dòng)員落地時(shí)重力的瞬時(shí)功率與他飛離跳臺(tái)的初速度丫成正比

C.運(yùn)動(dòng)員在空中的下落高度與他飛離跳臺(tái)的初速度v成正比

D.該運(yùn)動(dòng)員在空中運(yùn)動(dòng)時(shí)動(dòng)量的變化率不變

12.2022年2月8日，在北京首鋼滑雪大跳臺(tái)舉行的冬奧會(huì)自由式滑雪女子大跳臺(tái)決賽中，

中國(guó)選手谷愛凌奪得冠軍。下圖為滑雪賽道的簡(jiǎn)化示意圖，在比賽中某質(zhì)量為機(jī)的運(yùn)動(dòng)員經(jīng)

過(guò)起滑臺(tái)A、助滑區(qū)BC后以%的速度從水平臺(tái)面上滑出，在著陸坡上的E點(diǎn)著陸并沿

ED卜滑（垂直于接觸面的速度突變?yōu)榱愣叫杏诮佑|面的速度保持不變）。已知著陸坡傾角

3,AC的豎直高度為H,CO的豎直高度〃，重力加速度g,不計(jì)阻力，則下列說(shuō)法正確的

是（）

起滑臺(tái)力

B.運(yùn)動(dòng)員落地點(diǎn)E和飛出點(diǎn)C的水平位移為2%

g

C.若起滑臺(tái)降低，使“減小為原來(lái)的一半，則運(yùn)動(dòng)員在空中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間變?yōu)樵瓉?lái)的也倍

2

D.若在E點(diǎn)運(yùn)動(dòng)員與著陸坡的作用時(shí)間為加，則著陸坡對(duì)運(yùn)動(dòng)員的平均作用力大小為

F=，〃gcose+”應(yīng)堂

△t

三、實(shí)驗(yàn)題

13.某同學(xué)從北京冬奧會(huì)冰壺比賽項(xiàng)目中獲得啟發(fā)，想利用兩枚硬幣探究碰撞中的守恒量。

取兩枚材質(zhì)相同、質(zhì)量不同的硬幣A和B備用。在水平木板的一端固定一個(gè)鋼尺和釋放彎曲

鋼尺的開關(guān)，如圖甲所示。在木板的兩側(cè)平行固定兩塊光滑擋板，擋板間距略大于硬幣直

徑，以保證碰撞前后兩枚硬幣沿同一直線運(yùn)動(dòng)。拉動(dòng)開關(guān)每次從同一位置釋放彎曲鋼尺將硬

幣彈出，此硬幣與另一枚靜止的硬幣發(fā)生碰撞。主要實(shí)驗(yàn)步驟如下：

①將發(fā)射裝置固定在水平桌面上，釋放彎曲鋼尺將硬幣A從靠近鋼尺的位置彈出；

②標(biāo)記硬幣A停止時(shí)的位置，在硬幣運(yùn)動(dòng)路徑上適當(dāng)位置標(biāo)記一定點(diǎn)O,測(cè)出硬幣A停止時(shí)

右端到。點(diǎn)的距離，如圖乙所示。重復(fù)多次，計(jì)算該距離的平均值記為X；

③將硬幣B靜置于木板，左側(cè)位于。點(diǎn)。重新彈射硬幣A,使兩硬幣對(duì)心正碰，測(cè)出硬幣A

停止時(shí)右端距。點(diǎn)的距離和硬幣B停止時(shí)左端距。點(diǎn)的距離。重復(fù)多次，分別計(jì)算距離的

平均值記為々和々，實(shí)際測(cè)量結(jié)果如圖丙所示。

（1）為探究碰撞中動(dòng)量是否守恒，還需要測(cè)出o

（2）若碰撞中動(dòng)量守恒成立，則表達(dá)式為（用X、4、巧和測(cè)量物理量對(duì)應(yīng)的

字母表示）。

（3）關(guān)于本實(shí)驗(yàn)，下列說(shuō)法正確的是（）

A.本實(shí)驗(yàn)中硬幣A的質(zhì)量大于硬幣B的質(zhì)量

B.本實(shí)驗(yàn)中硬幣A和硬幣B發(fā)生的是彈性碰撞

C.五代表的是硬幣A到達(dá)。點(diǎn)時(shí)的速度

D.墊起木板一端使木板傾斜放置也能探究碰撞過(guò)程系統(tǒng)動(dòng)量是否守恒

14.花樣滑冰是冬奧會(huì)上一個(gè)極具觀賞性的比賽項(xiàng)目，小明和小樂(lè)同學(xué)在觀看雙人花樣滑冰

比賽時(shí)，看到男運(yùn)動(dòng)員拉著女運(yùn)動(dòng)員的手以男運(yùn)動(dòng)員為軸旋轉(zhuǎn)（如圖。所示），他們開始討論

運(yùn)動(dòng)員旋轉(zhuǎn)快慢跟什么條件有關(guān)，于是就設(shè)計(jì)了一個(gè)實(shí)驗(yàn)來(lái)探究影響運(yùn)動(dòng)員旋轉(zhuǎn)周期的因

素。他們?cè)趯?shí)驗(yàn)室準(zhǔn)備了鐵架臺(tái)、拴有細(xì)繩的小鋼球、毫米刻度尺和秒表，已知當(dāng)?shù)氐闹亓?/p>

加速度為g。該同學(xué)實(shí)驗(yàn)操作步驟如下：

（1）將鐵架臺(tái)放在水平桌面上，將小球懸掛在鐵架臺(tái)橫桿上，按如圖6所示固定好刻度尺，

使刻度尺的零刻度與繩子結(jié)點(diǎn)處于同一高度。

（2）給小球一個(gè)初速度，并經(jīng)過(guò)調(diào)整盡量使小球在水平方向上做圓周運(yùn)動(dòng)，這樣小球的運(yùn)動(dòng)

可以看做是勻速圓周運(yùn)動(dòng)。小明立刻拿著秒表開始計(jì)時(shí)并數(shù)小球圓周運(yùn)動(dòng)的圈數(shù)，從他按下

秒表的那一刻開始數(shù)1,當(dāng)數(shù)到〃時(shí)停秒表，秒表顯示的時(shí)間為f,則小球做圓周運(yùn)動(dòng)的周期

7b=.在小明數(shù)數(shù)計(jì)時(shí)的過(guò)程中，小樂(lè)同學(xué)負(fù)責(zé)從刻度尺上讀出鐵架臺(tái)上繩子結(jié)

點(diǎn)到圓平面的豎直高度也，多次測(cè)量后取平均值石，這樣做的目的是為了減小

（填“偶然誤差”或“系統(tǒng)誤差”）。

（3）由勻速圓周運(yùn)動(dòng)規(guī)律，小球做圓周運(yùn)動(dòng)周期的表達(dá)式為上。

四、解答題

15.2022年北京冬奧會(huì)開幕式的浪漫煙花（如圖甲），讓人驚嘆不已。假設(shè)某種型號(hào)的禮花

彈在地面上從專用炮筒中沿豎直方向射出，到達(dá)最高點(diǎn)時(shí)炸開（如圖乙）。禮花彈的結(jié)構(gòu)如圖

丙所示，其工作原理為：點(diǎn)燃引線，引燃發(fā)射藥燃燒發(fā)生爆炸，禮花彈獲得一個(gè)初速度并同

時(shí)點(diǎn)燃延期引線。當(dāng)禮花彈到最高點(diǎn)附近時(shí)，延期引線點(diǎn)燃禮花彈，禮花彈炸開。已知禮花

彈質(zhì)量m=O.lkg,從炮筒射出的速度為%=35m/s,整個(gè)過(guò)程中禮花彈所受的空氣阻力大小

始終是其重力大小的0.25倍，延期引線的燃燒速度為n=2cm/s,忽略炮筒的高度，重力加速

度取g=10m/s2。

(1)求禮花彈射出后，上升的最大高度力;

(2)要求爆炸發(fā)生在超過(guò)禮花彈最大高度的96%范圍，則延期引線至少多長(zhǎng)；

(3)設(shè)禮花彈與炮筒相互作用的時(shí)間AC=0.01s,求禮花彈對(duì)炮筒的平均作用力大小。

引線一

紙蓋子-

發(fā)射筒一

禮花彈、

延期引線

發(fā)射藥

甲乙丙

16.高山滑雪項(xiàng)目將速度和技術(shù)完美地結(jié)合在一起，被稱為“冬奧會(huì)皇冠上的明珠”。2022年

冬奧會(huì)在中國(guó)舉行，高山滑雪中心依托小海坨山天然山形規(guī)劃建設(shè)了7條雪道，全長(zhǎng)21公

里，落差約900米，這里是國(guó)內(nèi)第一條符合奧運(yùn)標(biāo)準(zhǔn)的高山賽道，也是目前世界上難度最大

的比賽場(chǎng)地之一、滑降滑道和回轉(zhuǎn)滑道簡(jiǎn)化后如圖所示，某運(yùn)動(dòng)員從滑降滑道A點(diǎn)由靜止開

始沿斜面直線下滑至8點(diǎn)，速度達(dá)到144km/h,經(jīng)8點(diǎn)轉(zhuǎn)折時(shí)速度大小不改變，然后進(jìn)入回

轉(zhuǎn)滑道，在回轉(zhuǎn)滑道平面內(nèi)邊轉(zhuǎn)彎邊下滑，轉(zhuǎn)彎處可看成圓周的一部分，C點(diǎn)為一個(gè)轉(zhuǎn)彎處

上的點(diǎn)且運(yùn)動(dòng)員在該點(diǎn)的速度方向沿回轉(zhuǎn)滑道向下，此轉(zhuǎn)彎處圓弧的半徑為R=已

知A、B兩點(diǎn)的高度差為九=500m,B、C兩點(diǎn)的高度差為也=100m,B、C所在滑道平面與

水平面間的夾角為6=37。，運(yùn)動(dòng)員在C點(diǎn)的速度為%=20m/s,重力加速度g取10面小，運(yùn)

動(dòng)員及裝備質(zhì)量為50kg,sin37°=0.6,cos37°=0.8,不考慮空氣阻力的影響。求：

(1)從A點(diǎn)運(yùn)動(dòng)至B點(diǎn)過(guò)程中與從B點(diǎn)運(yùn)動(dòng)至C點(diǎn)過(guò)程中除重力外其他力對(duì)運(yùn)動(dòng)員做的功

之比；

(2)若運(yùn)動(dòng)員在C點(diǎn)附近圓弧運(yùn)動(dòng)速度大小不變，在C點(diǎn)滑道給運(yùn)動(dòng)員施加的力尸的大

小。

17.2022年2月15日，在北京冬奧會(huì)男子單板滑雪大跳臺(tái)決賽中，蘇翊鳴憑借完美的表現(xiàn)

成功摘金，為中國(guó)冬奧軍團(tuán)斬獲第六枚金牌。如圖所示為簡(jiǎn)化后的雪道示意圖，在某次訓(xùn)練

中，運(yùn)動(dòng)員沿助滑雪道滑下，從A點(diǎn)離開跳臺(tái)時(shí)速度方向與水平面的夾角為a=30。，在空中

運(yùn)動(dòng)到達(dá)C點(diǎn)正上方的8點(diǎn)，此時(shí)速度大小為%=10m/s,方向水平向右，空中軌跡如圖中

虛線所示，在落到長(zhǎng)度為L(zhǎng)=40m、傾角為夕=37。的傾斜雪道”上時(shí)，運(yùn)動(dòng)員靠改變姿勢(shì)

進(jìn)行緩沖使自己只保留沿雪道CP的分速度而不彈起。除緩沖外運(yùn)動(dòng)員可視為質(zhì)點(diǎn)，雪道CP

與長(zhǎng)度為s=35m的水平雪道平滑連接，BC間的高度差為〃=5m,滑雪板與每段雪道的動(dòng)

摩擦因數(shù)均為〃=0.6,重力加速度大小為g=10m/s2,sin37°=0.6,cos37°=0.8,不計(jì)空

氣阻力。求

（1）運(yùn)動(dòng)員在空中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間；

（2）運(yùn)動(dòng)員到達(dá)水平雪道。處的速度大小。

18.北京冬奧會(huì)于2022年2月4日開幕，在2月8日的自由式滑雪女子大跳臺(tái)項(xiàng)目中中國(guó)運(yùn)

動(dòng)員谷愛凌獲得金牌，這也是中國(guó)女子雪上項(xiàng)目第一個(gè)冬奧會(huì)冠軍。賽道主要由助滑道、起

跳臺(tái)、著陸坡、停止區(qū)組成，如圖所示。在某次訓(xùn)練中，運(yùn)動(dòng)員經(jīng)助滑道加速后自起跳點(diǎn)C

以大小％=15m/s的速度沿著與水平方向成。=37。角的方向飛起，完成空中動(dòng)作后，落在著

陸坡上的E點(diǎn)，后沿圓弧軌道EF自由滑行通過(guò)最低點(diǎn)R進(jìn)入水平停止區(qū)后調(diào)整姿勢(shì)勻減

速滑行L=45m后速度減為零。己知運(yùn)動(dòng)員著陸時(shí)的速度方向與豎直方向的夾角為a=37。，

且沿圓弧軌道切線進(jìn)入，經(jīng)尸點(diǎn)時(shí)運(yùn)動(dòng)員對(duì)地面的壓力為體重（含裝備）的2倍，運(yùn)動(dòng)員在

水平停止區(qū)受到的阻力為體重（含裝備）的;，運(yùn)動(dòng)員加裝備的總質(zhì)量為50kg,重力加速度

g=10m/s2,sin37°=0.6,??37。=0.8,忽略運(yùn)動(dòng)過(guò)程中的空氣阻力。求：

（1）運(yùn)動(dòng)員完成空中動(dòng)作的時(shí)間；

（2）運(yùn)動(dòng)員在圓弧軌道EF上滑行過(guò)程中損失的機(jī)械能。

A

停止區(qū)

19.2022年北京冬奧會(huì)自由式滑雪女子大跳臺(tái)決賽中，中國(guó)選手谷愛凌以188.25分的成績(jī)獲

得金牌。北京冬奧會(huì)報(bào)道中利用“A/+8K”技術(shù)，把全新的“時(shí)間切片”特技效果首次運(yùn)用在8K

直播中，更精準(zhǔn)清晰地抓拍運(yùn)動(dòng)員比賽精彩瞬間，給觀眾帶來(lái)全新的視覺體驗(yàn)。將谷愛凌視

為質(zhì)點(diǎn)，其軌跡視為一段拋物線圖。圖是“時(shí)間切片”特技的圖片，圖"）是谷愛凌從

3m高跳臺(tái)斜向上沖出的運(yùn)動(dòng)示意圖，圖（c）是谷愛凌在空中運(yùn)動(dòng)時(shí)離跳臺(tái)底部所在水平面

的高度），隨時(shí)間/變化的圖線。已知f=ls時(shí)，圖線所對(duì)應(yīng)的切線斜率為4（單位：m/s）,重

力加速度g取10m/s2,忽略空氣阻力。

（1）求谷愛凌沖出跳臺(tái)時(shí)豎直速度的大??；

（2）求谷愛凌離跳臺(tái)底部所在水平面的最大高度；

（3）若谷愛凌從空中落到跳臺(tái)底部所在水平地面時(shí)與地面的碰撞時(shí)間加=0.4s,經(jīng)緩沖沒(méi)有

脫離地面起，水平速度不受影響，求碰撞過(guò)程中谷愛凌受到地面的平均作用力大小與自身重

力大小的比值。

（b）（c）

20.2022年2月8日，18歲的中國(guó)選手谷愛凌在北京冬奧會(huì)自由式滑雪女子大跳臺(tái)比賽中以

絕對(duì)優(yōu)勢(shì)奪得金牌。比賽場(chǎng)地如圖，可簡(jiǎn)化為如圖所示的示意圖。在比賽的空中階段可將運(yùn)

動(dòng)員視為質(zhì)點(diǎn)，運(yùn)動(dòng)員從傾角為a=30。的斜面頂端。點(diǎn)以v尸20m/s的初速度飛出，初速度方

向與斜面的夾角為G60。，圖中虛線為運(yùn)動(dòng)員在空中的運(yùn)動(dòng)軌跡，A為軌跡的最高點(diǎn)，B為軌

跡上離斜面最遠(yuǎn)的點(diǎn)，C為過(guò)8點(diǎn)作豎直線與斜面的交點(diǎn)，不計(jì)空氣阻力，取重力加速度

g=10m/s2。求：

(1)運(yùn)動(dòng)員從A點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到8點(diǎn)的時(shí)間;

(2)。、C兩點(diǎn)間的距離。

參考答案：

1.A

【解析】

【詳解】

4%12

AB.根據(jù)公式尸=”亍-廠可得

T=K

由題意，甲、乙兩運(yùn)動(dòng)員質(zhì)量相等，他們做圓周運(yùn)動(dòng)時(shí)所受向心力大小相等，可知，做圓

周運(yùn)動(dòng)的半徑越大，周期越大，甲的半徑小于乙的半徑，則甲先完成半圓周運(yùn)動(dòng)，故B錯(cuò)

誤A正確；

CD.根據(jù)公式F=,”E可得，甲乙運(yùn)動(dòng)員滑行速度為

r

丫=產(chǎn)

Vm

可知，乙的滑行速度大于甲的滑行速度，在直線加速階段，根據(jù)》=卬+:“/可知，甲的

滑行時(shí)間大于乙的滑行時(shí)間；根據(jù)/一片=2以可知，甲到達(dá)終點(diǎn)線時(shí)的速度小于乙到達(dá)終

點(diǎn)線時(shí)的速度，故CD錯(cuò)誤

故選A。

2.B

【解析】

【詳解】

A.電磁波在真空中的傳播速度是c=3xl()8m/s,A正確，不符合題意；

B.電磁波能傳播能量，B錯(cuò)誤，符合題意；

C.無(wú)線電波、紅外線、可見光、紫外線、X射線、Y射線均屬于電磁波，C正確，不符合

題意；

D.麥克斯韋預(yù)言了電磁波的存在，D正確，不符合題意。

故選B。

3.C

【解析】

【詳解】

答案第1頁(yè)，共15頁(yè)

AB.谷愛凌在空中運(yùn)動(dòng)過(guò)程只受重力作用，加速度一直為重力加速度，處于完全失重狀

態(tài)，AB錯(cuò)誤；

C.由于谷愛凌在空中運(yùn)動(dòng)過(guò)程的加速度為g,根據(jù)

\v=gt

可知速度改變量的方向與重力加速度方向相同，即速度改變量的方向總是豎直向下，C正

確；

D.若谷愛凌在空中運(yùn)動(dòng)到最高點(diǎn)的速度處于水平方向時(shí)，由于速度方向與重力方向垂

直，重力的功率為零，D錯(cuò)誤；

故選C。

4.D

【解析】

【詳解】

A.助滑道上運(yùn)動(dòng)員下蹲，雙臂向后緊貼身體，以減小起跳時(shí)的空氣阻力，增加起跳速

度，A錯(cuò)誤；

B.運(yùn)動(dòng)員在助滑道上加速下滑時(shí)，運(yùn)動(dòng)員處于失重狀態(tài)，B錯(cuò)誤；

C.由于運(yùn)動(dòng)員在空中完成各種動(dòng)作，調(diào)整運(yùn)動(dòng)姿態(tài)，改變空氣阻力，從而使落地時(shí)的速

度方向不一定相同，C錯(cuò)誤；

D.著陸時(shí)運(yùn)動(dòng)員控制身體屈膝下蹲，延長(zhǎng)落地時(shí)間，從而減小平均沖擊力，D正確。

故選D。

5.D

【解析】

【詳解】

A.運(yùn)動(dòng)員在水平方向上做勻速直線運(yùn)動(dòng)，最高點(diǎn)速度不為0,選項(xiàng)A錯(cuò)誤；

B.運(yùn)動(dòng)員躍起后做加速度為g的勻變速運(yùn)動(dòng)，相等時(shí)間內(nèi)速度的變化量相同，選項(xiàng)B錯(cuò)

誤；

C.運(yùn)動(dòng)員上升的高度小于下降的高度，上升所用時(shí)間小于下降所用時(shí)間，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；

D.運(yùn)動(dòng)員所受重力做的總功為正功，動(dòng)能增大，則運(yùn)動(dòng)員落回著陸坡時(shí)的速度大于運(yùn)動(dòng)

員自起跳臺(tái)處躍向空中時(shí)的速度，選項(xiàng)D正確。

故選D。

6.A

答案第2頁(yè)，共15頁(yè)

【解析】

【詳解】

A.地球公轉(zhuǎn)的周期為1年.火星公轉(zhuǎn)周期為1.8年，從火星與地球相距最近至下一次相距

最近，地球要比火星多轉(zhuǎn)一圈，則有

---=1

T,r2

可得從火星與地球相距最近至下一次相距最近所需時(shí)間約為

f=2.25年

A正確；

B.“天問(wèn)一號(hào)”最后要繞太陽(yáng)公轉(zhuǎn)，此時(shí)“天問(wèn)一號(hào)''已經(jīng)脫離地球的吸引，因而其發(fā)射速度

要達(dá)到第二宇宙速度，即大于等于11.2km/s,B錯(cuò)誤；

C.“天問(wèn)一號(hào)”在地球軌道上需要加速才能進(jìn)入霍曼轉(zhuǎn)移軌道，C錯(cuò)誤；

D.海南文昌發(fā)射場(chǎng)處于我國(guó)緯度較低的位置，是地球自轉(zhuǎn)線速度較大的地方，“天問(wèn)一

號(hào)''在此地方隨地球自轉(zhuǎn)的線速度較大，可以利用該速度作為發(fā)射的初速度，從而節(jié)約發(fā)射

所需要的能源，D錯(cuò)誤。

故選Ao

7.A

【解析】

【詳解】

由感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)瞬時(shí)值表達(dá)式為6=220及sin100叫V)可知

6>/=100^rad/s

感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)最大值為

Em=NBS@、=220>/2V

若葉片帶動(dòng)發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)速增加到原來(lái)的2倍，角速度是

tt)2=20(hrrad/s

電動(dòng)勢(shì)最大值也增加到原來(lái)的2倍，電動(dòng)勢(shì)最大值為

E'm=NBS(O2=440日V

則其感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)ez為

e2=44072sin2(X)nr(V)

答案第3頁(yè)，共15頁(yè)

A正確，BCD錯(cuò)誤。

故選Ao

8.C

【解析】

【詳解】

A.助滑時(shí)運(yùn)動(dòng)員兩腿盡量深蹲并不能增大重力，故A錯(cuò)誤；

B.由于是研究運(yùn)動(dòng)員起跳后在空中的動(dòng)作完成情況，所以不能將運(yùn)動(dòng)員看作質(zhì)點(diǎn)，故B

錯(cuò)誤；

C.著陸時(shí)運(yùn)動(dòng)員控制身體屈膝下蹲，可以延長(zhǎng)落地時(shí)間，根據(jù)動(dòng)量定理可知，可以減小

沖擊力，故C正確；

D.滑行時(shí)運(yùn)動(dòng)員張開手臂是為了調(diào)整重心保持平衡，故D錯(cuò)誤。

故選C?

9.ABC

【解析】

【詳解】

A.設(shè)斜坡傾角為。，則有

tan，=』=i^=里

xvQt2%

解得

/_2%tan。*y

g%

可知他們飛行時(shí)間之比為

/甲_師_2

t乙v乙,

A正確；

B.根據(jù)

可得他們飛行的水平位移之比為

曳蟲」

X乙V乙t乙7

B正確；

答案第4頁(yè)，共15頁(yè)

CD.根據(jù)平拋運(yùn)動(dòng)的推論：瞬時(shí)速度與水平方向夾角的正切值是位移與水平方向夾角正切

值的兩倍，只要是落在斜面上，位移與水平方向夾角相同，所以兩人落到斜坡上的瞬時(shí)速

度方向一定相同，故落在斜面上的速度大小之比等于初速度之比為，則有

或_曳_2

吃v乙,

C正確，D錯(cuò)誤。

故選ABCo

10.ACD

【解析】

【詳解】

A.運(yùn)動(dòng)員由〃到c的過(guò)程中，由于摩擦力做負(fù)功，使得必段與加段在相同高度的兩個(gè)位

置，總是他段的速度大于次段的速度，故時(shí)段的平均速率大于次段的平均速率，/段

的平均壓力大于機(jī)?段的平均壓力，而段的平均摩擦力大于秘段的平均摩擦力，故在油段

克服摩擦力做的功大于在秋段克服摩擦力做的功，A正確；

BC.由題意數(shù)據(jù)可知第一次從“到。的過(guò)程中，克服摩擦力做功的大小為

叱-=mgh-mgg=gmgh

由于從d返回的過(guò)程，經(jīng)過(guò)相同位置的速度總是比從a到c過(guò)程經(jīng)過(guò)相同位置的速度小，可

知返回過(guò)程的平均摩擦力比“到c過(guò)程的平均摩擦力小，故返回過(guò)程從。到。的過(guò)程中，克

服摩擦力做功小于gmg/?,可知運(yùn)動(dòng)員從d返回經(jīng)b一定能越過(guò)。點(diǎn)再上升一定高度，B錯(cuò)

誤，C正確；

D.運(yùn)動(dòng)員經(jīng)過(guò)6點(diǎn)時(shí)，根據(jù)牛頓第二定律可得

v2

N-mg=m~

由于運(yùn)動(dòng)員第一次過(guò)分點(diǎn)的速度大于第二次過(guò)方點(diǎn)的速度，故運(yùn)動(dòng)員第一次過(guò)b點(diǎn)受到的支

持力大于第二次過(guò)匕點(diǎn)受到的支持力，根據(jù)牛頓第三定律可知，運(yùn)動(dòng)員第一次過(guò)匕點(diǎn)對(duì)軌

道的壓力大于第二次過(guò)b點(diǎn)對(duì)軌道的壓力，D正確；

故選ACDo

11.BD

【解析】

【詳解】

答案第5頁(yè)，共15頁(yè)

A.由圖乙知當(dāng)v=10m/s時(shí)，u2s,則運(yùn)動(dòng)員落地時(shí)豎直方向速度為

vv=gt=20m/s

則他落地時(shí)速度與水平方向的夾角

tan，=上=2*tan45°

%

A錯(cuò)誤；

B.運(yùn)動(dòng)員落地時(shí)重力的瞬時(shí)功率

2

Pc=rngvy=mgt

由圖乙知，與v成正比，所以落地時(shí)重力的瞬時(shí)功率與他飛離跳臺(tái)的初速度v成正比，B正

確；

C.運(yùn)動(dòng)員在空中的下落高度/l=gg/，f與v成正比，所以下落高度與他飛離跳臺(tái)的初速

度丫的平方成正比，c錯(cuò)誤；

D.該運(yùn)動(dòng)員在空中運(yùn)動(dòng)時(shí)動(dòng)量的變化率

/wAv

A/Ar

可見保持不變，D正確。

故選BDo

12.CD

【解析】

【詳解】

A.運(yùn)動(dòng)員經(jīng)過(guò)C點(diǎn)時(shí)的速度在垂直于著陸坡方向的分量大小為

匕.=%sin0

根據(jù)運(yùn)動(dòng)的對(duì)稱性可知運(yùn)動(dòng)員在E點(diǎn)時(shí)垂直于著陸坡的速度大小也為匕，這一速度突變?yōu)?/p>

零，而沿著陸坡方向的分速度不變，所以從C到。的過(guò)程，根據(jù)功能關(guān)系可得

11,,1,

—/nvp2=—mv^+mgh——mv2

解得

VD=42gh+v；cos20

故A錯(cuò)誤;

答案第6頁(yè)，共15頁(yè)

B.根據(jù)平拋運(yùn)動(dòng)規(guī)律的推論可知速度偏向角的正切值為位移偏向角正切值的2倍，即

2tan?！?/p>

%

所以運(yùn)動(dòng)員從C到E的運(yùn)動(dòng)時(shí)間為

L2%tan0

g

運(yùn)動(dòng)員落地點(diǎn)E和飛出點(diǎn)C的水平位移為

2vtan￡

x-vol-

g

故B錯(cuò)誤；

C.對(duì)運(yùn)動(dòng)員從A到8的過(guò)程，根據(jù)動(dòng)能定理有

mgH=gmv；

由上式可知，若H減小為原來(lái)的一半，則山變?yōu)樵瓉?lái)的直倍，結(jié)合B項(xiàng)中所求f的表達(dá)

2

式可知運(yùn)動(dòng)員在空中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間變?yōu)樵瓉?lái)的也倍，故c正確；

2

D.設(shè)著陸坡對(duì)運(yùn)動(dòng)員的平均作用力大小為E根據(jù)動(dòng)量定理有

(F-/ngcos0)Ar=0-(-/nv±)

解得

「cmvsin0

F=mgcos0nH--------

故D正確。

故選CD。

13.硬幣A的質(zhì)量S，硬幣B的質(zhì)量外町石=叫口-町嘉C

【解析】

【詳解】

(1)[1]假定硬幣與木板間的動(dòng)摩擦因數(shù)為〃，A硬幣碰前瞬間的速度為%,依題意有

V=2〃gx

碰后瞬間A、B兩硬幣的速度分別為刃、V2,有

片=2〃gw

根據(jù)題意有

答案第7頁(yè)，共15頁(yè)

J4%=m2v2—m}v]

整理得

inf=m2a一州區(qū)

所以，還需要測(cè)量硬幣A的質(zhì)量仍，硬幣B的質(zhì)量”；

(2)12]碰撞中動(dòng)量守恒成立，則表達(dá)式為

m}\[x=tn^Jx^-inx^xx

(3)[3]

A.本實(shí)驗(yàn)中，硬幣A被反向彈回，可知其質(zhì)量小于硬幣B的質(zhì)量，故A錯(cuò)誤；

B.是否是彈性碰撞，需要同時(shí)驗(yàn)證以下兩式是否同時(shí)成立，即

niyX=m2x2+町王

m}\[x=

如果以上兩式同時(shí)成立，則為彈性碰撞，本實(shí)驗(yàn)無(wú)法得出為彈性碰撞，故B錯(cuò)誤；

C.因?yàn)関=回晟,動(dòng)摩擦因數(shù)與重力加速度相同，各自速度與五成正式，所以可以用

?代表的是硬幣A到達(dá)。點(diǎn)時(shí)的速度，故C正確；

D.本實(shí)驗(yàn)中，如果墊起木板一端使木板傾斜放置，碰撞前后兩硬幣的運(yùn)動(dòng)距離還要受到

各自重力沿斜面分力的影響，其動(dòng)量定恒的驗(yàn)證表達(dá)式不再是

故D錯(cuò)誤。

故選Co

14.一二偶然誤差2%歸

n-iK

【解析】

【詳解】

(1)11]依題意，其轉(zhuǎn)了圈，則其周期為

T=—

n-\

(2)[2]實(shí)驗(yàn)時(shí)，多次測(cè)量是為了減小偶然誤差；

答案第8頁(yè)，共15頁(yè)

（3）[3]設(shè)繩子拉力為F,與水平面夾角為。，對(duì)小球受力分析，如圖所示

Fsin0=mg

h=rtan^

聯(lián)立解得

Y

15.（1）49m；（2）4.48cm；(3)351.25N

【解析】

【詳解】

（1）根據(jù)牛頓第二定律得

〃='咫+°.25，，琢fzSnVs?

m

根據(jù)運(yùn)動(dòng)學(xué)公式

2

v0=2ah

解得

〃=49m

（2）根據(jù)

2

v0=2ah

22

v0-v(=2?/zx0.96

聯(lián)立得

v,=7m/s

則

答案第9頁(yè)，共15頁(yè)

「皿=2.24s

a

L=%=4.48cm

(3)由動(dòng)量定理

(F-mg—0.25mg)A/=mvn

解得

F=351.25N

W.21

16.(1)號(hào)=彳；(2)F=2000N

W2o

【解析】

【詳解】

(1)設(shè)運(yùn)動(dòng)員從4點(diǎn)運(yùn)動(dòng)至B點(diǎn)過(guò)程中除重力外其它力對(duì)運(yùn)動(dòng)員做的功為”,從B點(diǎn)運(yùn)

動(dòng)至C點(diǎn)過(guò)程中除重力外其它力對(duì)運(yùn)動(dòng)員做的功為嗎，運(yùn)動(dòng)員從A運(yùn)動(dòng)至B過(guò)程中，由

動(dòng)能定理可知

"曬+場(chǎng)=；，”其

運(yùn)動(dòng)員從B運(yùn)動(dòng)至C的過(guò)程中，由動(dòng)能定理可知

mghy+嗎=gmvc~-；mv~B

代入數(shù)據(jù)解得

21

(2)在C點(diǎn)滑道給運(yùn)動(dòng)員在滑道平面內(nèi)的力設(shè)為滿足

,斤一(mgsin4=m彌

在C點(diǎn)滑道給運(yùn)動(dòng)員的垂直滑道的支持力為

國(guó)=mgcos0

在C點(diǎn)滑道給運(yùn)動(dòng)員的合力為

F=+k

得

"=+(gsin行+(g8S(9)2=2000'

答案第10頁(yè)，共15頁(yè)

17.(…1)-6-+--6-s；6(2)4m//s

3

【解析】

【詳解】

(1)設(shè)運(yùn)動(dòng)員在A點(diǎn)的豎直分速度為匕,，從A到B的時(shí)間為乙3,根據(jù)速度的合成與分解

有

ta…兇m/s①

3

根據(jù)斜拋運(yùn)動(dòng)規(guī)律有

=―烏②

3

設(shè)運(yùn)動(dòng)員從8到。的水平位移為x,豎直位移為y,運(yùn)動(dòng)時(shí)間為由D,根據(jù)平拋運(yùn)動(dòng)規(guī)律,

有

x=vBtBD③

根據(jù)幾何關(guān)系有

tan0=――-⑤

x

聯(lián)立③④⑤解得

%=2s⑥

運(yùn)動(dòng)員在空中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為

6+73

r=f"+%>=.3⑦

(2)根據(jù)幾何關(guān)系有

x

CD=——=25m⑧

cos/

運(yùn)動(dòng)員在。點(diǎn)的豎直分速度為

%=gtBD=20m/s⑨

根據(jù)速度的合成與分解可知，運(yùn)動(dòng)員在D點(diǎn)沿雪道CP的分速度為

v=vBcosp+力,sinp=20m/s⑩

從。到。，重力對(duì)運(yùn)動(dòng)員做功為

答案第11頁(yè)，共15頁(yè)

WG=mg（L-CD）sinj3@

運(yùn)動(dòng)員克服阻力做功為

%=/.img(L-CD)cos尸+/jnigs?

根據(jù)動(dòng)能定理，有

2

Wc-W(=^mvl~^mv?

聯(lián)立⑩?§姍軍得

%=4m/s?

18.(1)2.5s；(2)8875J

【解析】

【詳解】

(1)對(duì)運(yùn)動(dòng)員由C點(diǎn)到落地過(guò)程的運(yùn)動(dòng)進(jìn)行分解，水平方向做勻速直線運(yùn)動(dòng)，豎直方向

做勻變速直線運(yùn)動(dòng)，水平方向速度

匕=vccosa=12m/s

豎直方向速度

vy=vcsina=9m/s

同理，在E點(diǎn)進(jìn)行速度分解，水平速度不變，豎直速度換向

V

v=——=16m/s

Pvtana

則運(yùn)動(dòng)員在七點(diǎn)的速度

=20m/s

規(guī)定豎直向下為正方向，豎直方向由運(yùn)動(dòng)學(xué)公式可得

VEy=+gf

故運(yùn)動(dòng)員完成空中動(dòng)作的時(shí)間

r=^=2,5s

g

(2)將運(yùn)動(dòng)員與裝備看成一個(gè)質(zhì)點(diǎn)，總質(zhì)量為，時(shí),在尸點(diǎn)時(shí)，運(yùn)動(dòng)員對(duì)地面的壓力為體

重(含裝備)的2倍，則地面對(duì)該整體的支持力

N=2m&g

答案第12頁(yè)，共15頁(yè)

此時(shí)支持力與總重力的合力為圓周運(yùn)動(dòng)提供向心力，則有

V2

解得

v=4gR

運(yùn)動(dòng)員到達(dá)F點(diǎn)后做勻減速直線運(yùn)動(dòng)，根據(jù)動(dòng)能定理得

2

-,fL=0-^m&v

解得