内容正文:
高一物理
考生注意:
1、本试卷分选择题和非选择题两部分。满分100分,考试时间75分钟。
2、答题前,考生务必用直径0.5毫米黑色墨水签字笔将密封线内项目填写清楚。
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。
4、本卷命题范围:必修第一册,必修第二册抛体运动。
一、单项选择题:本题共7小题,每小题4分,共28分。在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的。
1. 2024年巴黎奥运会男子双人3米跳板跳水,龙道一(河北)/王宗源(湖北)获得冠军。若空气阻力可忽略不计,下列说法正确的是( )
A. 龙道一下落时看到水面迎面扑来是选择水面为参考系
B. 在空中龙道一处于平衡状态
C. 龙道一踏板起跳的瞬间,板对他的支持力大于他受到的重力
D. 在研究动作要领时可以把龙道一看成质点
【答案】C
【解析】
【详解】A.跳水运动员下落时,运动员看到水面迎面扑来,是选择自己为参考系的缘故,选项A错误;
B.在空中龙道一受到重力,合力不为0,处于非平衡状态,选项B错误;
C.龙道一踏板起跳还未离开板,他受到重力和踏板的支持力的作用,踏板对运动员的弹力(支持力)大于他的重力使运动员上升,选项C正确;
D.能否把某物体视为质点,关键要看忽略物体的大小和形状后,对所研究的问题是否有影响,在研究动作要领时,显然研究对象的大小和形状忽略后,所研究的问题将无法进行,不可以看成质点,选项D错误。
故选C。
2. 如图所示,一小球在光滑水平桌面上做匀速直线运动,若沿桌面对小球施加一个恒定外力,则小球一定做( )
A. 匀加速直线运动 B. 匀减速直线运动
C. 曲线运动 D. 匀变速运动
【答案】D
【解析】
【详解】D.根据牛顿第二定律,合力恒定,加速度恒定,小球一定做匀变速运动,故D正确;
ABC.因为施加的恒力方向未知,若恒力与小球速度方向不在一条直线上,小球做曲线运动,若恒力与小球速度方向在一条直线上,则小球做直线运动,恒力与速度方向相同,做匀加速直线运动,恒力与速度方向相反,做匀减速直线运动,故ABC错误。
故选D。
3. 自由式小轮车女子公园赛中,小轮车沿曲线从点向点运动的过程中,速度逐渐减小,在此过程中小轮车所受合外力方向可能正确的是( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【解析】
【详解】根据曲线运动的特点可知,速度矢量与合力矢量分别在运动轨迹的两侧,合力方向指向轨迹的凹向;由于小轮车的速度在逐渐减小,所以合力方向与速度方向之间的夹角大于90°。
故选A。
4. 科学研究发现:在月球表面没有空气,重力加速度约为地球表面处重力加速度的。若宇航员登上月球后,在空中同一高度处同时由静止释放羽毛和铅球,忽略地球和其他星球对它们的影响,下列说法中正确的是( )
A. 羽毛将加速上升,铅球将加速下落
B. 羽毛和铅球都将下落,且同时落到月球表面
C. 羽毛和铅球都将下落,但铅球先落到月球表面
D. 羽毛和铅球都将下落,但落到月球表面时的速度不同
【答案】B
【解析】
【详解】因在月球上没有空气,则没有空气阻力,故只受月球的重力,根据牛顿第二定律,加速度
故下落加速度与质量无关;故两个物体的运动规律相同,都做初速度为零的匀加速直线运动,且加速度相同,故同时落地,落地速度也相同,故B正确,ACD错误。
故选B。
5. 一船匀速横渡一条河,当船身垂直河岸航行时,在出发后10min到达下游120m处。若船身保持与上游河岸成角航行,出发后12.5min到达正对岸,则水流速度的大小和船在静水中的速度的大小分别为( )
A. 0.4m/s m/s B. 0.4m/s m/s C. 0.2m/s m/s D. 0.2m/s m/s
【答案】C
【解析】
【详解】船身垂直河岸时,水速为
船身垂直河岸时
轨迹垂直河岸时,有,
联立解得
故选C。
6. 如图所示,工地上常用的塔吊起吊重物时,塔吊的水平横臂保持静止,悬挂重物的小车沿水平横臂匀速运动,同时使小车正下方吊钩上的重物匀速上升。关于重物的运动,下列判断正确的是( )
A. 做曲线运动 B. 做匀变速曲线运动
C. 匀速直线运动 D. 匀减速直线运动
【答案】C
【解析】
【详解】重物在竖直方向和水平方向都做匀速运动,说明它所受合外力为零,一定做匀速直线运动。
故选C。
7. 跳台滑雪是一种具有观赏性的运动。如图所示为某跳台滑雪滑道示意图,长直助滑道与起跳平台连接,点是着陆坡的起点,着陆坡与水平面的夹角。若运动员从助滑道上经过一段加速滑行后从点水平飞出,从点飞出后经过2.4s落到着陆坡上的点。将运动员视为质点,不计空气阻力,取,,重力加速度取10m/s2,则点与点的距离和运动员离开点时的速度大小分别为( )
A. 48m 16m/s B. 48m 24m/s C. 52m 16m/s D. 52m 48m/s
【答案】A
【解析】
【详解】设点与点间的距离为,运动员在竖直方向做自由落体运动
得
设运动员离开点的速度为,在水平方向做匀速直线运动
得
故选A。
二、多项选择题:本题共3小题,每小题6分,共18分。在每小题给出的四个选项中,有两个或两个以上选项符合题目要求。全都选对的得6分,选对但不全的得3分,有选错的得0分。
8. 立定跳远是指不用助跑从立定姿势开始的跳远,是集弹跳、爆发力、身体的协调性和技术等方面的身体素质于一体的运动。某同学参加立定跳远项目,若不计空气阻力,则( )
A. 人起跳瞬间处于超重状态
B. 人离地上升过程的某瞬间处于平衡状态
C. 人达到最高点的瞬间速度最大
D. 人刚接触地面(落地时)瞬间,地面对人的支持力小于人受到的重力
【答案】AD
【解析】
【详解】A.人从地面起跳时属于加速上升过程,竖直方向加速度向上,即支持力大于重力,所以属于超重,选项A正确;
B.人在离开地面上升过程,只受重力,不是平衡状态,选项B错误;
C.人达到最高点,水平方向速度不变,竖直方向速度为零,人的速度最小,选项C错误;
D.人落地瞬间,地面对人的支持力较小,人做加速度减小的加速运动,支持力小于重力,选项D正确。
故选AD。
9. 如图所示,一渔民(图中未画出)站在岸上,利用绳和定滑轮以恒定的速率拉质量的小船靠岸,某时刻绳与水面夹角为,该时刻渔民的拉力大小为,,,重力加速度取10m/s2,在不计滑轮摩擦和绳子质量的条件下,下列说法正确的是( )
A. 该时刻小船的速度大小为0.75m/s B. 该时刻小船受到三个力的作用
C. 该时刻小船的浮力大小为350N D. 小船是减速靠近河岸
【答案】AC
【解析】
【详解】A.将船速沿绳和垂直绳的方向分解,则有
选项A正确;
B.船受到重力、浮力、拉力、阻力的作用,选项B错误;
C.竖直方向有
此时船的浮力为
选项C正确;
D.靠岸过程中,绳与水平方向的夹角增大,根据可知船速增大,则船是加速靠近河岸,选项D错误。
故选AC。
10. 图甲为家庭常用的燃气灶实物图,灶面上有一个圆形支架,共有三个均匀分布的支承点、、如图乙(俯视图),对放在上面的厨具起到支撑作用。现把一个质量为的球冠锅放在支架上,锅口保持水平,支架上三个支承点对球冠锅弹力的方向均指向球心,不计摩擦,重力加速度为,下列说法正确的是( )
A. 球冠锅受到三个弹力,且三个弹力的合力为零
B. 支架对球冠锅的作用力方向竖直向上
C. 每个爪对球冠锅的弹力大小均为
D. 质量相同的锅,半径越大,每个爪对它的弹力越小
【答案】BD
【解析】
【详解】AB.由图可知球面状锅受到支架三个弹力和自身重力的作用,且弹力的方向均指向球心,由平衡条件可知,三个弹力的合力与锅的重力等大,方向竖直向上,A错误,B正确;
CD.设每个爪与锅之间的弹力为,三个爪所在圆直径为,球冠锅所在球的半径为,则与竖直方向的夹角满足
竖直方向根据平衡条件,有
可得
由此可知每个爪对球状锅的弹力大于,若质量相同的锅,半径越大,每个爪对它的弹力越小,选项C错误,D正确。
故选BD
三、非选择题:本题共5小题,共54分。
11. 用如图所示装置做“探究加速度与力、质量的关系”实验。实验中小车及底码的总质量为,钩码质量为,并用钩码所受的重力作为小车受到的合力,用纸带测出小车运动的加速度。
(1)下列说法正确的是________。
A. 钩码质量应远远小于小车及砝码的总质量
B. 实验时应先释放小车后接通电源
C. 每次改变小车质量时,应重新平衡摩擦力
D. 在用图像探究加速度与质量关系时,应作图像
(2)如图所示,某同学得到以下两个实验图像甲、乙,其中描述加速度与力的关系图线的是________(填“甲”或“乙”)。
【答案】(1)AD (2)甲
【解析】
【小问1详解】
A.根据题意,设绳子的拉力为,平衡摩擦力后,由牛顿第二定律,对小车及砝码有
对钩码有
整理可得
可知,只有当时,
即若用钩码所受的重力作为小车受到的合力,则需钩码质量应远远小于小车及砝码的总质量,故A正确;
B.实验时应先接通电源后释放小车,故B错误;
C.假设木板倾角为,则有
约掉了,故不需要重新平衡摩擦力,故C错误;
D.由牛顿第二定律有
所以
当一定时,与成正比,即用图像探究加速度与质量关系时,应作图像。
故D正确。
故选AD。
【小问2详解】
由可得,加速度与力成正比,故图像应为甲。
12. 某同学利用频闪照相机和如图甲所示的器材探究平抛运动的特点。斜槽末端与被吸在电磁铁下的小球Q在同一高度,实验时,小球P在点由静止释放,从斜槽末端飞出时与挡片相碰,立即断开电路使电磁铁释放小球Q,用频闪照相拍摄两小球的运动情况如图乙所示。两小球完全相同,图乙中每个小方格的边长相等,不计空气阻力。
(1)小球P到斜槽末端时,小球P的球心应该与小球Q的球心保持在________(选填“相同”或“不同”)高度;
(2)如图乙所示,该同学发现,由此判断小球P在水平方向做________(选填“匀速”或“匀加速”)直线运动;小球P与小球Q的高度始终相同,可推断小球在竖直方向上______(填“是”或“不是”)做自由落体运动;
(3)(单选)若已知、,重力加速度为,则频闪照相机拍照的频率为_________(填正确答案标号)。
A. B. C. D.
(4)若方格纸每一小格实际边长为,重力加速度取10m/s2,则小球做平抛运动的初速度大小为________m/s(结果保留一位有效数字)。
【答案】(1)相同 (2) ①. 匀速 ②. 是 (3)B
(4)1
【解析】
【小问1详解】
小球P在斜槽末端时,小球P球心的位置应该与小球Q的球心的位置等高,即控制两小球竖直位移相等,以便于对比两小球在竖直方向上的运动情况。
【小问2详解】
[1][2]因为频闪照相机照相的时间间隔相同,由可知,当时,小球P在水平方向做匀速直线运动;小球Q做自由落体运动,而小球P与小球Q的高度始终相同,则小球P在竖直方向上也做自由落体运动。
小问3详解】
设频闪照相机拍照的频率为,则拍照的时间间隔为,根据匀变速直线运动相邻等时间间隔的位移关系
则有
故
故选B。
【小问4详解】
设频闪周期为,则
解得
小球做平抛运动的初速度大小
13. “抛石机”是古代战争中常用的一种设备。某学习小组用自制的抛石机演练抛石过程,其运动轨迹可简化为如图所示,点为石块的投出点,点为运动轨迹的最高点,点为石块的落点,落点的速度方向与水平面的夹角为,已知点与点在同一水平面上,、两点之间的高度差为1.8m,石块可视为质点,空气阻力不计。取,。重力加速度取10m/s2。则
(1)石块从点运动至点所用时间和石块离开点时的速度大小;
(2)、两点之间的距离。
【答案】(1),
(2)
【解析】
【小问1详解】
石块从点运动至点的过程中只受重力,加速度方向始终竖直向下,大小恒为
设石块从点运动至点用时为,到达点时的速度大小为,由对称性知,离开点时的速度大小也是,则竖直方向,
解得石块从点运动至点所用时间
石块离开点时的速度大小为
【小问2详解】
石块从点运动至点过程中,水平方向的速度
、两点之间的距离
14. 如图所示,粗糙水平面上静止放置一上表面光滑的四分之一圆柱体,光滑轻质小滑轮在圆心的正上方处用轻杆固定。细线一端跨过小滑轮连接一劲度系数的轻质弹簧,另一端固定在点,轻质光滑小滑轮A放置在细线上,下面悬挂物块甲,弹簧下端与质量为的小球乙连接,小球乙置于圆柱体上,与竖直方向成角,与竖直方向成角,整个装置处于静止状态。已知长度与圆柱体半径相等,不计细线、滑轮质量(,,重力加速度取10m/s2),求:
(1)轻质弹簧的伸长量和物块甲的质量;
(2)地面对四分之一圆柱体摩擦力的大小和杆对滑轮作用力的大小。
【答案】(1),
(2),
【解析】
【小问1详解】
对小球乙分析,受拉力、重力、支持力处于平衡状态,根据几何关系和平衡条件可得小球乙受拉力
则根据牛顿第三定律,轻质弹簧受小球乙拉力
根据胡克定律
轻质弹簧的伸长量
对物块甲分析,根据竖直方向平衡条件可得
代入数据解得物块甲质量
【小问2详解】
对小球乙分析,圆柱体对乙的支持力大小
方向与竖直方向夹角为37°,则根据牛顿第三定律,乙对圆柱体压力
对圆柱体分析,根据水平方向的平衡条件可得
得
代入数据解得地面对四分之一圆柱体的摩擦力大小
对滑轮分析,根据平衡条件,两绳对滑轮的作用力合力(两力大小相等且垂直,则合力为)与杆对滑轮作用力大小相等,则杆对滑轮作用力大小
代入数据解得杆对滑轮作用力大小
15. 如图所示,倾斜传送带与水平面间的夹角,正以恒定的速度顺时针转动,主动轮、从动轮的大小可忽略不计。现在其底端处有一物体(可视为质点)以速度沿斜面方向冲上传送带,物体到达传送带顶端的速度刚好为零(到达顶端后立即被取走),物体与传送带间的动摩擦因数,重力加速度取10m/s2,,。求:
(1)物体与传送带等速前、后物体的加速度;
(2)传送带底端到顶端的距离;
(3)如果物体可以在传送带上留下划痕,试求传送带上的划痕长度。
【答案】(1),
(2)
(3)
【解析】
【小问1详解】
物体冲上传送带之后做减速运动,设其速度减小到等于传送带的传送速度之前加速度大小为,则有
式中为物体质量,解得
当物体的速度等于时,由于
所以物体继续做减速运动
设继续减速阶段物体加速度大小为,且历时,速度减为0,则有
解得
【小问2详解】
第一阶段物体的位移大小为,有
解得
第二阶段物体位移大小为,则有
传送带底端到顶端的距离
【小问3详解】
共速前物体相对传送带向上的位移,设第一阶段历时,则有
解得
位移
根据
可得
共速后物体相对传送带向下的位移,
由于,则划痕长度为
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考生注意:
1、本试卷分选择题和非选择题两部分。满分100分,考试时间75分钟。
2、答题前,考生务必用直径0.5毫米黑色墨水签字笔将密封线内项目填写清楚。
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。
4、本卷命题范围:必修第一册,必修第二册抛体运动。
一、单项选择题:本题共7小题,每小题4分,共28分。在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的。
1. 2024年巴黎奥运会男子双人3米跳板跳水,龙道一(河北)/王宗源(湖北)获得冠军。若空气阻力可忽略不计,下列说法正确的是( )
A. 龙道一下落时看到水面迎面扑来是选择水面为参考系
B. 在空中龙道一处于平衡状态
C. 龙道一踏板起跳的瞬间,板对他的支持力大于他受到的重力
D. 在研究动作要领时可以把龙道一看成质点
2. 如图所示,一小球在光滑水平桌面上做匀速直线运动,若沿桌面对小球施加一个恒定外力,则小球一定做( )
A. 匀加速直线运动 B. 匀减速直线运动
C. 曲线运动 D. 匀变速运动
3. 自由式小轮车女子公园赛中,小轮车沿曲线从点向点运动的过程中,速度逐渐减小,在此过程中小轮车所受合外力方向可能正确的是( )
A. B.
C. D.
4. 科学研究发现:在月球表面没有空气,重力加速度约为地球表面处重力加速度的。若宇航员登上月球后,在空中同一高度处同时由静止释放羽毛和铅球,忽略地球和其他星球对它们的影响,下列说法中正确的是( )
A. 羽毛将加速上升,铅球将加速下落
B 羽毛和铅球都将下落,且同时落到月球表面
C. 羽毛和铅球都将下落,但铅球先落到月球表面
D. 羽毛和铅球都将下落,但落到月球表面时的速度不同
5. 一船匀速横渡一条河,当船身垂直河岸航行时,在出发后10min到达下游120m处。若船身保持与上游河岸成角航行,出发后12.5min到达正对岸,则水流速度的大小和船在静水中的速度的大小分别为( )
A. 0.4m/s m/s B. 0.4m/s m/s C. 0.2m/s m/s D. 0.2m/s m/s
6. 如图所示,工地上常用的塔吊起吊重物时,塔吊的水平横臂保持静止,悬挂重物的小车沿水平横臂匀速运动,同时使小车正下方吊钩上的重物匀速上升。关于重物的运动,下列判断正确的是( )
A. 做曲线运动 B. 做匀变速曲线运动
C. 匀速直线运动 D. 匀减速直线运动
7. 跳台滑雪是一种具有观赏性的运动。如图所示为某跳台滑雪滑道示意图,长直助滑道与起跳平台连接,点是着陆坡的起点,着陆坡与水平面的夹角。若运动员从助滑道上经过一段加速滑行后从点水平飞出,从点飞出后经过2.4s落到着陆坡上的点。将运动员视为质点,不计空气阻力,取,,重力加速度取10m/s2,则点与点的距离和运动员离开点时的速度大小分别为( )
A. 48m 16m/s B. 48m 24m/s C. 52m 16m/s D. 52m 48m/s
二、多项选择题:本题共3小题,每小题6分,共18分。在每小题给出的四个选项中,有两个或两个以上选项符合题目要求。全都选对的得6分,选对但不全的得3分,有选错的得0分。
8. 立定跳远是指不用助跑从立定姿势开始跳远,是集弹跳、爆发力、身体的协调性和技术等方面的身体素质于一体的运动。某同学参加立定跳远项目,若不计空气阻力,则( )
A 人起跳瞬间处于超重状态
B. 人离地上升过程的某瞬间处于平衡状态
C. 人达到最高点的瞬间速度最大
D. 人刚接触地面(落地时)的瞬间,地面对人的支持力小于人受到的重力
9. 如图所示,一渔民(图中未画出)站在岸上,利用绳和定滑轮以恒定的速率拉质量的小船靠岸,某时刻绳与水面夹角为,该时刻渔民的拉力大小为,,,重力加速度取10m/s2,在不计滑轮摩擦和绳子质量的条件下,下列说法正确的是( )
A. 该时刻小船的速度大小为0.75m/s B. 该时刻小船受到三个力的作用
C. 该时刻小船的浮力大小为350N D. 小船是减速靠近河岸
10. 图甲为家庭常用的燃气灶实物图,灶面上有一个圆形支架,共有三个均匀分布的支承点、、如图乙(俯视图),对放在上面的厨具起到支撑作用。现把一个质量为的球冠锅放在支架上,锅口保持水平,支架上三个支承点对球冠锅弹力的方向均指向球心,不计摩擦,重力加速度为,下列说法正确的是( )
A. 球冠锅受到三个弹力,且三个弹力合力为零
B. 支架对球冠锅的作用力方向竖直向上
C. 每个爪对球冠锅的弹力大小均为
D. 质量相同的锅,半径越大,每个爪对它的弹力越小
三、非选择题:本题共5小题,共54分。
11. 用如图所示装置做“探究加速度与力、质量的关系”实验。实验中小车及底码的总质量为,钩码质量为,并用钩码所受的重力作为小车受到的合力,用纸带测出小车运动的加速度。
(1)下列说法正确的是________。
A. 钩码质量应远远小于小车及砝码的总质量
B. 实验时应先释放小车后接通电源
C. 每次改变小车质量时,应重新平衡摩擦力
D. 在用图像探究加速度与质量关系时,应作图像
(2)如图所示,某同学得到以下两个实验图像甲、乙,其中描述加速度与力关系图线的是________(填“甲”或“乙”)。
12. 某同学利用频闪照相机和如图甲所示的器材探究平抛运动的特点。斜槽末端与被吸在电磁铁下的小球Q在同一高度,实验时,小球P在点由静止释放,从斜槽末端飞出时与挡片相碰,立即断开电路使电磁铁释放小球Q,用频闪照相拍摄两小球的运动情况如图乙所示。两小球完全相同,图乙中每个小方格的边长相等,不计空气阻力。
(1)小球P到斜槽末端时,小球P的球心应该与小球Q的球心保持在________(选填“相同”或“不同”)高度;
(2)如图乙所示,该同学发现,由此判断小球P在水平方向做________(选填“匀速”或“匀加速”)直线运动;小球P与小球Q的高度始终相同,可推断小球在竖直方向上______(填“是”或“不是”)做自由落体运动;
(3)(单选)若已知、,重力加速度为,则频闪照相机拍照的频率为_________(填正确答案标号)。
A. B. C. D.
(4)若方格纸每一小格实际边长为,重力加速度取10m/s2,则小球做平抛运动的初速度大小为________m/s(结果保留一位有效数字)。
13. “抛石机”是古代战争中常用的一种设备。某学习小组用自制的抛石机演练抛石过程,其运动轨迹可简化为如图所示,点为石块的投出点,点为运动轨迹的最高点,点为石块的落点,落点的速度方向与水平面的夹角为,已知点与点在同一水平面上,、两点之间的高度差为1.8m,石块可视为质点,空气阻力不计。取,。重力加速度取10m/s2。则
(1)石块从点运动至点所用时间和石块离开点时的速度大小;
(2)、两点之间的距离。
14. 如图所示,粗糙水平面上静止放置一上表面光滑的四分之一圆柱体,光滑轻质小滑轮在圆心的正上方处用轻杆固定。细线一端跨过小滑轮连接一劲度系数的轻质弹簧,另一端固定在点,轻质光滑小滑轮A放置在细线上,下面悬挂物块甲,弹簧下端与质量为的小球乙连接,小球乙置于圆柱体上,与竖直方向成角,与竖直方向成角,整个装置处于静止状态。已知长度与圆柱体半径相等,不计细线、滑轮质量(,,重力加速度取10m/s2),求:
(1)轻质弹簧的伸长量和物块甲的质量;
(2)地面对四分之一圆柱体摩擦力的大小和杆对滑轮作用力的大小。
15. 如图所示,倾斜传送带与水平面间的夹角,正以恒定的速度顺时针转动,主动轮、从动轮的大小可忽略不计。现在其底端处有一物体(可视为质点)以速度沿斜面方向冲上传送带,物体到达传送带顶端的速度刚好为零(到达顶端后立即被取走),物体与传送带间的动摩擦因数,重力加速度取10m/s2,,。求:
(1)物体与传送带等速前、后物体的加速度;
(2)传送带底端到顶端的距离;
(3)如果物体可以在传送带上留下划痕,试求传送带上的划痕长度。
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