内容正文:
高一物理月考试卷
一、单项选择题:共11题,每题4分,共44分。每题只有一个选项最符合题意。
1. 下列说法正确的是( )
A. 速度发生变化的运动,一定是曲线运动
B. 以一定的初速度水平抛出的物体的运动是平抛运动
C. 运动合成与分解的实质是对描述运动的物理量(位移、速度、加速度)的合成与分解
D. 做曲线运动的物体,受到的合外力一定在不断改变
【答案】C
【解析】
【详解】A.速度变化的运动可能是直线运动,如匀变速直线运动,速度大小变化但轨迹为直线,故A错误;
B.平抛运动需满足初速度水平且仅受重力,若存在其他力(如空气阻力)则不是平抛运动,故B错误;
C.运动的合成与分解本质是对位移、速度、加速度等矢量的合成与分解,描述准确,故C正确;
D.曲线运动的合外力可以恒定,如平抛运动中合力为重力且不变,故D错误。
故选C。
2. 如图,某同学在空旷的地面扔飞镖,曲线为飞镖飞行的轨迹。关于飞镖在空中飞行的过程中,下列说法正确的是( )
A. 飞镖速度的大小不变,速度方向时刻发生变化
B. 飞镖速度的大小不变,加速度方向时刻发生变化
C. 飞镖速度方向和加速度方向,始终在曲线每点的切线方向上
D. 飞镖的加速度方向跟它的速度方向不在同一直线上
【答案】D
【解析】
【详解】A.飞镖抛出后做曲线运动,速度方向不断改变,忽略空气阻力,飞镖做平抛运动,水平速度不变,竖直速度一直增大,合速度逐渐增大,即速度大小变化,故A错误;
B.忽略空气阻力飞镖只受重力,故根据牛顿第二定律可知,加速度恒定,为重力加速度,故B错误;
C、飞镖做曲线运动,速度方向是切线方向;合力方向竖直向下,故加速度方向竖直向下,故C错误;
D、飞镖做曲线运动,根据曲线运动条件,加速度方向跟速度方向不在同一直线上,故D正确。
故选D。
3. 如图所示是物体做斜抛运动的轨迹,C点是轨迹的最高点,A、B是轨迹上等高的两个点。下列叙述中正确的是(不计空气阻力)( )
A. 物体在C点速度为零
B. 物体在A点速度与物体在B点速度相同
C. 物体在A点、B点的水平速度均大于物体在C点的速度
D. 物体在A、B、C各点的加速度都相同
【答案】D
【解析】
【详解】A.将物体的运动沿水平方向和竖直方向正交分解,水平方向匀速直线运动,竖直方向为竖直上抛运动,C点的竖直速度为零,水平速度不是零,从C到B物体做的是平抛运动,故C点的速度不为零,故A错误
B.任何曲线运动的瞬时速度方向都是沿着曲线在该点切线方向,可知,A点的速度斜向上,B的速度斜向下,方向不同,故B错误;
C.因物体在水平方向不受外力,水平初速度不变;故物体在A点、B点的水平分速度均等于物体在C点的速度,故C错误;
D.物体只受重力,故加速度等于重力加速度g,所以物体在A、B、C各点的加速度都相同,故D正确;
故选D。
(2022·连云港市高一期末)
4. 套圈是一项趣味运动,如图为小朋友准备用套圈套中正前方的玩具。若将套圈与玩具视为质点,套圈距离水平地面1.25m高,玩具与套圈水平距离2.5m,不计空气阻力,g取10m/s2。则套圈的水平速度大小为( )
A. 5.0m/s B. 5.5m/s C. 6.0m/s D. 6.25m/s
【答案】A
【解析】
【详解】套圈抛出后做平抛运动,则
x=vt
解得
故选A。
5. 若一名儿童站在自家的平房顶上,向距离他L处的对面的竖直高墙上投掷西红柿,第一次水平抛出的速度是,第二次水平抛出的速度是2,则比较前后两次被抛出的西红柿在碰到墙时(不计空气阻力),下列说法错误的是( )
A. 运动时间之比是2∶1
B. 下落的高度之比是2∶1
C. 下落的高度之比是4∶1
D. 运动的加速度大小之比是1∶1
【答案】B
【解析】
【详解】A.水平位移相同,初速度之比为1:2,由可知,时间之比为2:1,故A正确;
BC.下落高度,时间平方之比为4:1,因此下落高度之比为4:1,B错误,C正确;
D.平抛运动的加速度均为重力加速度,大小之比为1:1,故D正确。
本题选错误的,故选B。
6. “小小竹排江中流”,一支竹排以的速度垂直河岸航行,水流速度为,河岸的宽度为,则这支竹排航行到对岸的过程中的位移大小为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】
【详解】竹排渡河时间为
竹排的合速度大小为
则竹排航行到对岸的过程中的位移大小为
故选C。
7. 质量为2kg的质点在xOy平面上做曲线运动,它在x方向的速度—时间图像和y方向的位移—时间图像如图所示,下列说法正确的是( )
A. 质点的初速度大小为4m/s
B. 2s末质点速度大小为6m/s
C. 质点初速度的方向与合外力方向垂直
D. 质点所受的合外力大小为3N
【答案】D
【解析】
【详解】A.x轴方向初速度为vx=3m/s,y轴方向初速度vy==-4m/s
质点的初速度大小v0==5m/s,故A错误;
B.2s末质点速度为v=m/s=2m/s,故B错误;
C.合外力沿x轴方向,而初速度方向既不沿x轴方向,也不沿y轴方向,质点初速度的方向与合外力方向不垂直,故C错误;
D.x轴方向的加速度a==1.5m/s2
质点所受的合外力大小F合=ma=3N,故D正确。
故选D。
8. 如图所示,在足够长斜面的上方某处,以大小相等的初速度,沿平行于斜面,垂直于斜面,共计4个方向抛出小球,则小球落到斜面上所用时间最短的抛出方向是( )
A. a B. b C. c D. d
【答案】D
【解析】
【详解】设斜面的倾角为θ,则重力沿斜面的分力为,重力垂直斜面的分力为,可知小球垂直斜面的加速度是相同,设垂直斜面向下为正方向,将a、b、c、d各小球的速度分解,垂直斜面的速度分别为0、、0、,根据公式判断可知,小球落到斜面上所用时间最短的时d。
故选D。
9. 如图所示的半圆形容器,AB为其水平直径,从A点分别以速度v0和2v0水平向右抛出一个小球,不计空气阻力,结果小球两次从抛出到落在容器壁上所用时间相同,重力加速度为g,则容器的半径为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】
【详解】设小球下落的时间为,圆弧的半径为,由几何关系可得
联立解得,故选D。
10. 如图所示,斜面与水平面之间的夹角为45°,在斜面底端A点正上方高度为6m处的O点,以1m/s的初速度水平抛出一个小球,飞行一段时间后撞在斜面上,这段飞行所用的时间为(g=10m/s2)( )
A. 1s B. 1.2s C. 1.5s D. 2s
【答案】A
【解析】
【详解】物体做平抛运动,则水平方向
x=vt
竖直方向
解得
t=1s
故选A。
(2022·江苏省模拟)
11. 铯原子钟是精确的计时仪器,图1中铯原子从O点以的初速度在真空中做平抛运动,到达竖直平面所用时间为;图2中铯原子在真空中从P点做竖直上抛运动,到达最高点Q再返回P点,整个过程所用时间为,O点到竖直平面、P点到Q点的距离均为,重力加速度取,则为( )
A. 100∶1 B. 1∶100 C. 1∶200 D. 200∶1
【答案】C
【解析】
【分析】
【详解】铯原子做平抛运动,水平方向上做匀速直线运动,即
解得
铯原子做竖直上抛运动,抛至最高点用时,逆过程可视为自由落体,即
解得
则
故选C。
二、非选择题:共5题,共56分。其中第13题~第16题解答时请写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤,只写出最后答案的不能得分;有数值计算时,答案中必须明确写出数值和单位。
12. 图甲是“研究平抛运动”的实验装置,斜槽末端N与小球Q离地面的高度均为H,实验时,当小球P从斜槽末端飞出与挡片相碰时,立即断开电路使电磁铁释放小球Q,发现两小球同时落地,改变H的大小,重复实验,P、Q仍同时落地。
(1)下列关于实验条件的说法,正确的有( )
A. 斜槽轨道末段N端必须水平
B. 斜槽轨道必须光滑
C. 小球P可以从斜槽上不同的位置无初速度释放
D. 小球P每次必须从斜槽上相同的位置无初速度释放
(2)该实验结果可表明( )
A. 两小球落地速度的大小相同
B. 两小球在空中运动的时间相等
C. 小球P在竖直方向的分运动与小球Q的运动相同
D. 小球P在水平方向的分运动是匀速直线运动
(3)若用一张印有小方格(小方格的边长为L=2.5cm)的纸记录小球P的轨迹,小球平抛运动过程中的几个位置如图乙中的a、b、c、d所示,重力加速度g=10m/s2。则小球P在b点的瞬时速度的大小为=________m/s。若以a点为坐标原点,水平向右为x轴,竖直向下为y轴,则抛出点的坐标为________(结果以厘米为单位)。
【答案】(1)AC (2)BC
(3) ①. 1.25 ②. (-2.5cm,-0.312 5cm)
【解析】
【小问1详解】
A.为了保证小球离开斜槽末端时的初速度的方向沿水平方向,斜槽轨道末段N端必须水平,故A正确;
B.斜槽轨道光滑与否对实验没有影响,故B错误;
CD.这个实验只验证竖直方向是自由落体运动,水平速度无影响,不需要每次水平初速度相同,可以在不同位置释放小球,故C正确,D错误。
故选AC。
【小问2详解】
该实验结果可表明小球P在竖直方向的分运动与小球Q的运动相同,且两小球同时落地,故两小球在空中运动的时间相等。
故选BC。
【小问3详解】
[1]小球P在竖直方向做自由落体运动,在水平方向做匀速直线运动,在竖直方向,根据匀变速直线运动的推论有
代入数据解得
水平方向的速度为
在竖直方向,根据匀变速直线运动的推论,即中间时刻的瞬时速度等于这段时间的平均速度,则有
则小球P在b点的瞬时速度的大小为
[2]小球运动到b点的时间为
所以小球运动到b点时,竖直方向的位移
解得y=2.8125cm
小球运动到b点时,水平方向的位移为
解得x=7.5cm
若以a点为坐标原点,则抛出点的坐标为(-2.5cm,-0.312 5cm)
13. 2021年7月,河南郑州地区突降暴雨,道路被淹,需要调用直升飞机抢运被困人员。如图甲所示,直升飞机放下绳索吊起被困人员,一边收缩绳索一边飞向安全地,前四秒内被困人员水平方向的v-t图和竖直方向的v-t图分别如图乙、图丙所示。不计空气阻力,。以t=0时刻被困人员所在位置为坐标原点,水平向右为x轴的正方向,竖直向上为y轴正方向,求被困人员:
(1)在4s末的速度v大小;
(2)在4s秒末的位置坐标(x,y)的值;
(3)在前4s的轨迹方程。
【答案】(1);(2)(12m,8m);(3)
【解析】
【详解】(1)在4s末的速度v大小为
(2)根据图像,4s末水平方向的位移和竖直方向的位移分别为
在4s秒末的位置坐标为(12m,8m)
(3)在前4s的轨迹方程为
解得
(2022·常州市高一期末)
14. 校篮球队的小明同学进行投篮训练,如图所示,篮球出手点高度为,与篮板的水平距离为,抛出后篮球垂直击中篮板,击中点高度为。不计空气阻力,取重力加速度。求篮球:
(1)从抛出到击中篮板的时间;
(2)抛出时的速度大小。
【答案】(1)0.5s;(2)
【解析】
【详解】(1)因篮球垂直击中篮板,则研究逆过程为平抛运动,根据平抛运动的规律可得
解得
(2)根据
可得
则球抛出时的速度大小为
15. 如图所示,一小球自平台上水平抛出,恰好落在邻近平台的一倾角为α=53°的光滑斜面顶端,并刚好沿光滑斜面下滑,已知斜面顶端与平台的高度差h=0.8 m,重力加速度g取10 m/s2,sin 53°=0.8,cos 53°=0.6,求:
(1)小球水平抛出的初速度v0是多大?
(2)斜面顶端与平台边缘的水平距离x是多大;
(3)若斜面顶端高H=20.8 m,则小球离开平台后经多长时间到达斜面底端。
【答案】(1);(2)1.2m;(3)
【解析】
【详解】(1)由平抛运动规律得
解得
,
(2)斜面顶端与平台边缘的水平距离为
(3)小球落入斜面时的速度为
小球在斜面上运动的加速度为
斜面长度为
小球在斜面上运动过程中有
解得
小球离开平台后到达斜面底端的时间
(2022·全国甲卷)
16. 将一小球水平抛出,使用频闪仪和照相机对运动的小球进行拍摄,频闪仪每隔发出一次闪光。某次拍摄时,小球在抛出瞬间频闪仪恰好闪光,拍摄的照片编辑后如图所示。图中的第一个小球为抛出瞬间的影像,每相邻两个球之间被删去了3个影像,所标出的两个线段的长度和之比为3:7。重力加速度大小取,忽略空气阻力。求在抛出瞬间小球速度的大小。
【答案】
【解析】
【详解】频闪仪每隔0.05s发出一次闪光,每相邻两个球之间被删去3个影像,故相邻两球的时间间隔为
设抛出瞬间小球的速度为,每相邻两球间的水平方向上位移为x,竖直方向上的位移分别为、,根据平抛运动位移公式有
令,则有
已标注的线段、分别为
则有
整理得
故在抛出瞬间小球的速度大小为
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高一物理月考试卷
一、单项选择题:共11题,每题4分,共44分。每题只有一个选项最符合题意。
1. 下列说法正确的是( )
A. 速度发生变化的运动,一定是曲线运动
B. 以一定的初速度水平抛出的物体的运动是平抛运动
C. 运动合成与分解的实质是对描述运动的物理量(位移、速度、加速度)的合成与分解
D. 做曲线运动的物体,受到的合外力一定在不断改变
2. 如图,某同学在空旷的地面扔飞镖,曲线为飞镖飞行的轨迹。关于飞镖在空中飞行的过程中,下列说法正确的是( )
A. 飞镖速度的大小不变,速度方向时刻发生变化
B. 飞镖速度的大小不变,加速度方向时刻发生变化
C. 飞镖速度方向和加速度方向,始终在曲线每点的切线方向上
D. 飞镖的加速度方向跟它的速度方向不在同一直线上
3. 如图所示是物体做斜抛运动的轨迹,C点是轨迹的最高点,A、B是轨迹上等高的两个点。下列叙述中正确的是(不计空气阻力)( )
A. 物体在C点速度为零
B. 物体在A点速度与物体在B点速度相同
C. 物体在A点、B点的水平速度均大于物体在C点的速度
D. 物体在A、B、C各点的加速度都相同
(2022·连云港市高一期末)
4. 套圈是一项趣味运动,如图为小朋友准备用套圈套中正前方的玩具。若将套圈与玩具视为质点,套圈距离水平地面1.25m高,玩具与套圈水平距离2.5m,不计空气阻力,g取10m/s2。则套圈的水平速度大小为( )
A. 5.0m/s B. 5.5m/s C. 6.0m/s D. 6.25m/s
5. 若一名儿童站在自家的平房顶上,向距离他L处的对面的竖直高墙上投掷西红柿,第一次水平抛出的速度是,第二次水平抛出的速度是2,则比较前后两次被抛出的西红柿在碰到墙时(不计空气阻力),下列说法错误的是( )
A. 运动时间之比是2∶1
B. 下落的高度之比是2∶1
C. 下落的高度之比是4∶1
D. 运动的加速度大小之比是1∶1
6. “小小竹排江中流”,一支竹排以的速度垂直河岸航行,水流速度为,河岸的宽度为,则这支竹排航行到对岸的过程中的位移大小为( )
A. B. C. D.
7. 质量为2kg的质点在xOy平面上做曲线运动,它在x方向的速度—时间图像和y方向的位移—时间图像如图所示,下列说法正确的是( )
A. 质点的初速度大小为4m/s
B. 2s末质点速度大小为6m/s
C. 质点初速度的方向与合外力方向垂直
D. 质点所受的合外力大小为3N
8. 如图所示,在足够长斜面的上方某处,以大小相等的初速度,沿平行于斜面,垂直于斜面,共计4个方向抛出小球,则小球落到斜面上所用时间最短的抛出方向是( )
A. a B. b C. c D. d
9. 如图所示的半圆形容器,AB为其水平直径,从A点分别以速度v0和2v0水平向右抛出一个小球,不计空气阻力,结果小球两次从抛出到落在容器壁上所用时间相同,重力加速度为g,则容器的半径为( )
A. B. C. D.
10. 如图所示,斜面与水平面之间的夹角为45°,在斜面底端A点正上方高度为6m处的O点,以1m/s的初速度水平抛出一个小球,飞行一段时间后撞在斜面上,这段飞行所用的时间为(g=10m/s2)( )
A. 1s B. 1.2s C. 1.5s D. 2s
(2022·江苏省模拟)
11. 铯原子钟是精确的计时仪器,图1中铯原子从O点以的初速度在真空中做平抛运动,到达竖直平面所用时间为;图2中铯原子在真空中从P点做竖直上抛运动,到达最高点Q再返回P点,整个过程所用时间为,O点到竖直平面、P点到Q点的距离均为,重力加速度取,则为( )
A. 100∶1 B. 1∶100 C. 1∶200 D. 200∶1
二、非选择题:共5题,共56分。其中第13题~第16题解答时请写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤,只写出最后答案的不能得分;有数值计算时,答案中必须明确写出数值和单位。
12. 图甲是“研究平抛运动”的实验装置,斜槽末端N与小球Q离地面的高度均为H,实验时,当小球P从斜槽末端飞出与挡片相碰时,立即断开电路使电磁铁释放小球Q,发现两小球同时落地,改变H的大小,重复实验,P、Q仍同时落地。
(1)下列关于实验条件的说法,正确的有( )
A. 斜槽轨道末段N端必须水平
B. 斜槽轨道必须光滑
C. 小球P可以从斜槽上不同的位置无初速度释放
D. 小球P每次必须从斜槽上相同的位置无初速度释放
(2)该实验结果可表明( )
A. 两小球落地速度的大小相同
B. 两小球在空中运动的时间相等
C. 小球P在竖直方向的分运动与小球Q的运动相同
D. 小球P在水平方向的分运动是匀速直线运动
(3)若用一张印有小方格(小方格的边长为L=2.5cm)的纸记录小球P的轨迹,小球平抛运动过程中的几个位置如图乙中的a、b、c、d所示,重力加速度g=10m/s2。则小球P在b点的瞬时速度的大小为=________m/s。若以a点为坐标原点,水平向右为x轴,竖直向下为y轴,则抛出点的坐标为________(结果以厘米为单位)。
13. 2021年7月,河南郑州地区突降暴雨,道路被淹,需要调用直升飞机抢运被困人员。如图甲所示,直升飞机放下绳索吊起被困人员,一边收缩绳索一边飞向安全地,前四秒内被困人员水平方向的v-t图和竖直方向的v-t图分别如图乙、图丙所示。不计空气阻力,。以t=0时刻被困人员所在位置为坐标原点,水平向右为x轴的正方向,竖直向上为y轴正方向,求被困人员:
(1)在4s末的速度v大小;
(2)在4s秒末的位置坐标(x,y)的值;
(3)在前4s的轨迹方程。
(2022·常州市高一期末)
14. 校篮球队的小明同学进行投篮训练,如图所示,篮球出手点高度为,与篮板的水平距离为,抛出后篮球垂直击中篮板,击中点高度为。不计空气阻力,取重力加速度。求篮球:
(1)从抛出到击中篮板的时间;
(2)抛出时的速度大小。
15. 如图所示,一小球自平台上水平抛出,恰好落在邻近平台的一倾角为α=53°的光滑斜面顶端,并刚好沿光滑斜面下滑,已知斜面顶端与平台的高度差h=0.8 m,重力加速度g取10 m/s2,sin 53°=0.8,cos 53°=0.6,求:
(1)小球水平抛出的初速度v0是多大?
(2)斜面顶端与平台边缘的水平距离x是多大;
(3)若斜面顶端高H=20.8 m,则小球离开平台后经多长时间到达斜面底端。
(2022·全国甲卷)
16. 将一小球水平抛出,使用频闪仪和照相机对运动的小球进行拍摄,频闪仪每隔发出一次闪光。某次拍摄时,小球在抛出瞬间频闪仪恰好闪光,拍摄的照片编辑后如图所示。图中的第一个小球为抛出瞬间的影像,每相邻两个球之间被删去了3个影像,所标出的两个线段的长度和之比为3:7。重力加速度大小取,忽略空气阻力。求在抛出瞬间小球速度的大小。
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