(2)实验：探究平抛运动的特点、抛体运动的规律及应用-【衡水金卷·先享题】2025-2026学年高一物理必修第二册同步周测卷（J）

高一同步周测卷/物理必修第二册 (二)实验：探究平抛运动的特点、抛体运动的规律及应用 （考试时间40分钟，满分100分) 一、单项选择题（本题共8小题，每题8分，共64分。每题只有一个选项最符合题意） 1.如图所示，x轴在水平地面上，y轴沿竖直方向，图中画出了从y轴上沿x轴正方向 抛出的三个小球α、b、c的运动轨迹，其中b和c是从同一点抛出的，不计空气阻力，则 下列说法正确的是 A.a的飞行时间比b的长 B.b的抛出速度比c的抛出速度小 C.a的抛出速度比b的抛出速度大 D.b的着地速度比c的着地速度小 2.从同一点水平抛出三个小球分别撞在竖直墙壁上的α、b、c三点，三个小球撞到竖直 墙壁上时速度方向与竖直墙壁的夹角分别为60°、45°、30°，不计空气阻力，下列说法 正确的是 A.落在a点的小球撞在墙面前瞬间的速度最小 B.三个小球撞在墙面前瞬间的速度大小一定满足va>v.> C.落在c点的小球飞行时间最短 D.三个小球撞在墙面前瞬间的速度方向的反向延长线交于一点 3.在篮球比赛中，投篮的投出角度太大或太小都会影响投篮的命中率。在某次投篮表 演中，运动员在空中一个漂亮的投篮，篮球以与水平面成37°角准确落入篮筐，且这次 投篮时，投球点和篮筐正好在同一水平面上。已知投球点到篮筐的距离为9.6m,不 考虑空气阻力，重力加速度g=10m/s2,sin37°=0.6，cos37°=0.8。下列说法正确 的是 A.篮球运动到最高点时的速度为零 B.篮球进筐时的速度大小为10m/s C.篮球投出后的最高点相对篮筐的竖直高度为3.2 D.篮球在空中做变加速曲线运动 4.我国的面食文化博大精深，其中“刀削面”堪称一绝，传统的操作手法是一手托面，一 手拿刀，直接将面削到开水锅里，如图甲所示。某次削面的过程可简化为图乙所示， 面片（可视为质点）以=√3m/s的初速度水平 飞出，正好沿锅边缘的切线方向掉入锅中，锅的 截面可视为圆心在O点的圆弧，锅边缘和圆心 -60 的连线与竖直方向的夹角为60°，不计空气阻 力，重力加速度g=10m/s2,下列说法正确的是 物理·J必修第二册第1页（共4页) 衡水金卷·先享题 A.面片在空中运动的时间为0.3s B.面片在空中运动的水平位移为0.45m C.面片运动到锅边缘时的速度大小为4m/s D.面片从飞出至落到锅边缘的过程中位移方向与水平方向的夹角为30 5.轰炸机是军用飞机之一。如图所示，在某次演习中，轰炸机沿水平方向投出了一枚初 速度大小为。的炸弹，炸弹正好垂直击中山坡上的目标，山坡的倾角=37°，不计空 气阻力，重力加速度为g,sin37°=0.6，cos37°=0.8。下列说法正确的是 A.炸弹刚落到山坡时的速度大小为专w B.炸弹从水平投出到落到斜坡上，所用的时间为 3g C炸弹从投出到落到斜坡上的过程中位移大小为 9g D.炸弹从水平投出到落在斜坡上的过程中位移与水平方向的夹角为速度偏转角的 一半 6.如图所示为排球场地的示意图，排球场ABCD为矩形，长边AD=L、宽边AB= 2 前场区的长度为后，网高为九。在排球比赛中，如果运动员的弹跳水平不高，运动员击 球点的高度低于某个临界值，那么无论水平击球的速度多大，排球不是触网就是越 界，不计空气阻力，重力加速度为g,下列说法正确的是 A.若在底线CD正上方沿垂直AB方向水平击球，则临 界高度为 h 后场区 B.若在底线CD的D点正上方以临界高度沿场地对角 15g 线水平击球，则击球的速度大小为√ C.若在前、后场区的分界线EF正上方沿垂直AB方向水平击球，则临界高度为6 15 D.若在前、后场区的分界线的E点正上方水平击球，则沿着A点方向击球时的临界 高度最大 7.如图所示，倾角为日的斜面固定在水平面上，从斜面顶 端以速度o水平抛出一个小球，经过时间t。恰好落在 斜面底端，且落在斜面底端时的速度为，不计空气阻 力。下列说法正确的是 77777777777 A.若以速度2，水平抛出小球，则小球在空中的时间为2 B.若以速度2水平抛出小球，则小球落地时的速度方向与v同向 高一同步周测卷二 物理·J必修第二册第2页（共4页） C.若以速度？水平抛出小球，则小球在空中的时间为。 D.若以速度？水平抛出小球，则小球撞击斜面时的速度方向与~同向 8.自由式滑雪女子U形比赛场地可简化为如图甲所示的模型：滑道由两个半径相同的 四分之一圆柱面轨道和平坦的底部连接而成，轨道侧边AD与水平面的夹角为O。某 次腾空时，运动员（可视为质点）以大小为v的速度从轨道边缘上的M点沿轨道的竖 直切面ABCD滑出轨道，此时速度方向与轨道侧边AD的夹角为90°一0，腾空后沿 轨道边缘AD上的V点进入轨道，腾空过程（从M点运动到N点过程）的左视图如 图乙所示。已知重力加速度为g,不计空气阻力，下列说法正确的是 A.运动员腾空过程中处于超重状态 B.运动员腾空过程中离开侧边AD的最大距离 为)cos0 2g 腾空 C.运动员腾空的时间为2cos1 g sin 0 D.M、N两点的距离为2 sin 班级 姓名 分数 题号 2 3 4 6 8 答案 二、非选择题（本题共3小题，共36分。请按要求完成下列各题） 9.(7分)某实验小组通过实验研究发现：做平抛运动的小球在竖直方向上的运动规律 跟自由落体的运动规律相同，于是又设计实验研究水平方向上的运动。如图所示，在 靠近竖直墙壁的水平桌面上固定一斜面体，使小球从斜面上某点释放，滑到桌面上， 然后从桌面边缘飞出做平抛运动。实验的操作步骤如下： ①调节桌面水平，竖直墙面上与桌面平齐的点标记为O; ②把裁成长条的白纸和复写纸平贴在O点以下的竖直墙面上； ③使小球从斜面上某点由静止释放，小球从水平桌面边缘飞出，撞击 在竖直墙面上，通过复写纸在白纸上留下撞痕，标记为A; ④向右移动桌子，移动的距离为x; ⑤再次使小球从斜面上由静止释放，小球从水平桌面边缘飞出，在白纸上留下第二个 撞痕，标记为B: ⑥重复步骤④⑤，得到更多的撞痕，标记为C、D·; ⑦用米尺测量O点到每个撞痕的距离，OA=H1,OB=H2,OC=H3,OD=H4…。 (1)本实验斜面和桌面的粗糙程度对实验的精确度 (填“有”或“没有”)影响。 (2)在同一组实验中，小球从斜面上由静止释放时 (填“需要”或“不需要”)从 物理·J必修第二册第3页（共4页） 衡水金卷·先享题 同一位置释放。 (3)若满足 (用题中所给字母表示)，则可判断水平方向小球做匀速 运动。 10.(13分)如图所示，某科目军事演习中，轰炸机在离海面高H=500处水平飞行， 发现远处海面有一艘静止的模型军舰，飞机为了保证安全，需要在与军舰的水平距 离s=1000m时投下炸弹，飞机投下炸弹时军舰立即以加速度a=2m/s2开始做匀 加速直线运动，且与飞机运动方向相同，结果炸弹仍然命中目标，炸弹和军舰均可视 为质点，不计空气阻力，重力加速度g=10m/s2。 (1)求炸弹从投出至命中目标所需的时间； (2)求飞机释放炸弹时飞行的速度大小； (3)若军舰不动，飞机投下炸弹时军舰立即竖直向上发射炮弹拦截炸弹，发射炮弹的 初速度大小应为多少才能成功拦截？ 、a 11.(16分)如图所示，摩托车越野赛途中的两段水平路段中间有一半径R=3m的圆形 坑，圆形坑的左端跟圆心O位于同一水平线上，其左边缘b点比右边缘c点高h 1.8m,该坑左侧a、b两点的水平距离xb=9m,右侧c、d两点的水平距离x4 6.3m。一摩托车从α点由静止匀加速运动到b点并从b点水平飞出，飞出后摩托 车不能落到坑内，到达右侧路段时水平速度的大小不发生变化，此后做匀减速直线 运动。已知其减速运动过程的加速度大小为在左侧路面上加速度大小的2倍，空气 阻力不计，重力加速度g=10m/s2,求： (1)摩托车经过b点的最小速度大小； (2)摩托车从a点运动到b点的最小加速度大小； (3)如果摩托车不能越过d点，其从a点运动到b点可能经历的时间范围。 高一同步周测卷二 物理·J必修第二册第4页（共4页）】高一周测卷 ·物理·J必修第二册· 高一同步周测卷/物理必修第二册（二） 命题要素一贤表 注： 1.能力要求： I.理解能力 Ⅱ，推理能力Ⅲ，分析综合能力Ⅳ.应用数学处理物理问题的能力V,实验能力 2.学科素养： ①物理观念 ②科学思维③科学探究①科学态度与责任 分 知识点 能力要求 学科素养 预估难度 题号 题型 值 (主题内容) ②③④ 档次 系数 1 单项选择题 8 多物体平抛 易 0.85 2 单项选择题 平抛运动及平抛运动的推论 易 0.85 单项选择题 斜抛、逆向思维 中 0.75 4 单项选择题 与圆弧面有关的平抛 中 0.70 5 单项选择题 8 与斜面有关的平抛 中 0.65 6 单项选择题 8 平抛运动中的临界问题 中 0.65 7 单项选择题 8 斜面上的平抛 中 0.65 8 单项选择题 8 斜抛运动 难 0.50 9 非选择题 7 探究平抛运动规律 易 0.80 10 非选择题 13 平抛运动中的追及相遇问题 中 0.65 平抛运动的速度、加速度及时间 11 非选择题 16 难 0.45 取值范围的计算 香考答案及解析 一、单项选择题 >九，根据h=子gd可知>，>，即落在a点的 1.C【解析】根据A=gr,结合a的高度小于b的高 小球飞行时间最短，C项错误；三个小球的水平位移 度可知，a的飞行时间小于b的飞行时间，同理可知，b 相同，三个小球撞在墙面前瞬间的速度方向的反向延 和c的飞行时间相同，由x=ot,结合b的水平位移 长线一定过水平位移的中点，即三个小球撞在墙面前 大可知，b的抛出速度比c的抛出速度大，A、B项错 瞬间的速度方向的反向延长线交于一点，D项正确； 误：a的飞行时间短，且a的水平位移大，则a的抛出 令日表示小球撞到竖直墙壁前瞬间的速度方向与竖 速度大于b的抛出速度，C项正确；根据v=√心十 直墙壁的夹角，x和h分别表示水平位移和竖直位 =√6十2gh,可知b的着地速度比c的着地速度大， 1 2t D项错误。 移，则有tanA==心 2方，小球撞在墙面 2.D【解析】三个小球的竖直位移大小关系为h>h, 28t 的竖直分速度大小y,=√2gh,合速度大小= ·物理·J必修第二册· 参考答案及解析 n9,三个小球 √十灭，联立解得u=√gctan0叶 线CD的D点正上方以临界高度沿场地对角线方向 水平击球，水平位移x= 水平位移相同，故。=u>,A、B项错误。 √+（-.下落时 3.B【解析】篮球运动到最高点时竖直速度为零，水平 2× 4h 速度不为零，A项错误；篮球在水平方向有x 3 间t=A √3g,击球的速度0=二 8h t cos37,在竖直方向有t=2心s37,解得篮球的 g L,B项错误：若在前、后场区的分界线EF正 初速度w=10m/s,根据斜抛运动的对称性可知篮球 N 32h 进筐时的速度大小为10m/s,B项正确：篮球投出后 上方沿垂直AB方向水平击球，打到触网点与打到 的最高点相对篮筐的竖直高度h=sin37) AB边所用的时间之比为1：4，则下落高度之比为1： 2g 16,所以临界高度与网高之比为16：15，则临界高度 1.8m,C项错误：篮球在空中只受重力作用，加速度 为停，C项正确：临界高度与发球点到网的距离和发 为重力加速度，篮球做匀变速曲线运动，D项错误。 4.A【解析】将面片在锅边缘的速度进行分解，有 球点到落点距离的比值有关，不管在E点正上方沿 哪个方向发球，这个比值都是相同的，所以临界高度 tan60°=2，解得t=0.3s,A项正确：水平方向做匀 也相同，D项错误。 速直线运动，则有x=wt=33 7.D【解析】由题可知，小球以速度水平抛出后恰 10 m,B项错误；面片运 好落在斜面底端，竖直方向有人=之g6,解得。 动到锅边缘时的速度大小v=√十(g)产= 23m/s,C项错误；设面片从飞出到落到锅边缘位 /匹，所以当小球以速度2抛出后必然落在水平 移的方向与水平方向的夹角为α，根据几何关系可 面上，由于抛出点距离地面的高度相同，故t=t,速 知，tana= 28 =an60=号，故该夹角不为30°，D 度方向与水平方向的夹角anP=头，由于两次小球 2 项错误。 竖直速度相同，水平速度不同，则落在水平地面上的 5.C【解析】由题可知，炸弹刚落到山坡时有sinB= 速度方向和)的方向不同，A、B项错误；小球落在斜 面上时，速度方向与水平方向夹角的正切值tanB= ÷解得炸弹刚落到山较时的速度大小。=子，A 2an9,若以速度号水平抛出小球，小球必然落在 项错误；炸弹刚落到山坡时有tan9= 0,=g,解 斜面上，位移与水平方向的夹角0不变，则小球落在 得炸弹从水平投出到落到斜坡上，所用的时间t 斜面上的速度方向与水平方向的夹角？不变，所以小 ,B项错误：炸弹从投出到落到斜坡上的水平位移 球撞击斜面时的速度方向与v同向，D项正确；根据 3g tanB==驶，由于小球落在斜面上的速度方向与 大小江=，竖直位移大小y=艺，解得x一 8u 水平方向夹角日一定，故当速度为受时，时间1=受， 9g ,由勾股定理可知，位移大小s=√2十y= C项错误。 43达，C项正确：根据平抛运动推论可知，炸弹从 8.B【解析】运动员腾空过程中仅受重力，处于完全失 9g 重状态，A项错误；运动员在M点时垂直AD方向的 水平投出到落在斜坡上的过程中，速度偏转角α和位 速度大小v1=sin(90°-)，设运动员在ABCD面内 移与水平方向的夹角B满足tana=2tanB,二者不是 垂直AD方向的加速度大小为a1,腾空过程中离开 2倍关系，D项错误。 AD的最大距离为d,根据牛顿第二定律有gcos0= 6.C【解析】在底线CD正上方击球的临界高度为球 a1,根据匀变速直线运动的规律有听=2a1d,联立 既触网又出界，球打到触网点与打到AB边所用的时 解得d=心cs旦，B项正确：运动员从M点至距离侧 间之比为1：2，则下落高度之比为1：4，临界高度与网 2g 高之比为4：3，可得临界高度为纱，A项错误：若在底 边AD最远所需的时间t。=4=巴，根据对称性可 a g 高一周测卷 ·物理·J必修第二册· 知，运动员腾空的时间t=2。=四，C项错误：运动员 炸弹在水平方向有 g s=ut (1分) 在M点时平行于AD方向的速度大小u2=-cos(90 联立解得6=55m/s (2分) 一)，设运动员在ABCD面内平行AD方向的加速度 11.【解析】(1)摩托车从b点做平抛运动到c点，在水平 大小为a2,根据牛顿第二定律有ngsin0=ma2,根据 方向有 匀变速直线运动的规律可知，M、N两点的距离x= R+√R2-h=%t (1分) 、U2t十1。mt2一4，D贡错吴。 g 竖直方向有 二、非选择题 A=合gt (1分) 9.(1)没有(2分) 解得w=9m/s (2分) (2)需要(2分) (2)设摩托车从a点运动到b点的最小加速度为a, (3)H1十3H2=3H2+H(3分) 则有 【解析】(1)只要小球每次从斜面同一位置由静止释 呢=2axh (2分) 放，则克服摩擦阻力做的功相同，从桌面边缘飞出时 解得a=4.5m/s (2分) 的速度相等，故本实验斜面和桌面的粗糙程度对实验 (3)摩托车到达b点速度最小时，所用时间最长，设 的精确度没有影响。 最短时间为t,则有 (2)在同一组实验中，小球从斜面上由静止释放时需 % 要从同一位置释放。 xh=2 (1分) (3)若小球水平方向做匀速直线运动，则移动每一个 解得t1=2s (1分) x小球做平抛运动的时间差恒定，竖直方向由匀变速 当摩托车到达b点速度最大时，从a点运动到b点 直线运动推论可知，相邻相同时间内位移差恒定，故 所用的时间最短，设最短时间为2，对应的加速度为 竖直方向相邻两个撞痕间长度差恒定，即(H一H2) a1,在b点时的速度为6'，从a点运动到b点有 -(H2-H)=(H2-H3)-(H3-H4),整理可得 ,'2=2a1x (1分) H1+3H3=3H2+H。 设右侧路面落地点距d点距离为x,落地后水平速 10.【解析】(1)炸弹做平抛运动，在竖直方向做自由落 度不变，有 体运动，有 w'2=2X2a1x (1分) H-78f (2分) 联立解得x=4.5m (1分) 则摩托车从b点做平抛运动，水平方向上有 解得t=10s (2分) (2)炸弹做平抛运动，在水平方向有 R+√R2-h+(xad-x)=,'t m=s叶号ar 从a点运动到b点加速时间最短时，有 (2分) (1分) 解得飞机释放炸弹时飞行的速度大小v=110m/s (2分) 联立解得t2=1.5s (1分) (3)炸弹在竖直方向上做自由落体运动，若军舰不 故摩托车从a点运动到b点可能经历的时间范围为 动，发射的炮弹竖直向上做上抛运动，若要成功拦 1.5s≤t.2s (1分) 截，在竖直方向上有 H=g+(f-g9) (2分) 7