内容正文:
九一六学校2024-2025学年度第二学期
高一年级2月月考物理试卷答案
本试卷分第Ⅰ卷(选择题)和第Ⅱ卷(非选择题)两部分,满分100分,考试时间75分钟。
第Ⅰ卷(选择题,共44分)
一、单项选择题 (共8小题,每小题4分,共32分)
1. 关于曲线运动一下说法正确的是
A. 做曲线运动的物体所受合外力可以为零
B. 合外力不为零的运动一定是曲线运动
C. 曲线运动的速度大小一定是改变的
D. 曲线运动的速度方向一定是变化的
【答案】D
【解析】
【详解】AD.曲线运动的速度方向沿轨迹的切线方向,所以其速度方向一定改变,加速度一定不为零,由牛顿第二定律知,做曲线运动的物体所受合外力一定不为零.故A错误,D正确.
B.合外力不为零的运动不一定是曲线运动,也可以是直线运动,如自由落体运动,故B错误.
C.曲线运动的速度大小可能不变,如匀速圆周运动,故C错误.
故选D.
2. 如图所示,以10m/s的水平初速度抛出的物体,飞行一段时间后,垂直地撞在倾角为30°的斜面上,不计空气阻力,这段飞行时间为( )(g=10m/s2)
A. B. C. D. 2s
【答案】A
【解析】
【详解】物体在空中做平抛运动,根据题意可知物体垂直地撞在倾角为30°的斜面上,如图所示
则有
解得
又
解得
故选A。
3. 某人划船横渡一条河,河水流速处处相同且恒定,船的划行速率恒定。已知此人过河最短时间为;若此人用最短的位移过河,所需时间为。已知船的划行速率大于河水的流速,则船的划行速率与河水的流速之比为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】
【详解】设河的宽度为d,最短时间过河时,有
因船的划行速率大于河水的流速,则最短位移过河时,有
联立可得
故选A。
4. 如图所示,质量为m的物体通过一根跨过光滑定滑轮的轻绳与汽车相连,汽车以速度 v向右做匀速直线运动,细绳与水平面间夹角为θ,已知重力加速度为g,下列说法正确的是( )
A. 物体做匀加速直线运动 B. 物体的速度大小为
C. 物体做加速运动且速度小于车的速度 D. 绳子的拉力等于 mg
【答案】C
【解析】
【详解】将汽车的速度分解为沿细绳方向的速度和垂直细绳方向的速度,则物体的速度大小为
则当汽车以速度 v向右做匀速直线运动时,细绳与水平面间夹角θ减小,物体的速度变大,即物体做变加速运动,其速度小于车的速度,物体的加速度向上,处于超重状态,则绳子的拉力大于mg,故选项C正确,ABD错误。
故选C。
5. 如图,某个做匀变速曲线运动的质点的轨迹示意图.已知B点的速度方向与加速度方向相互垂直.则下列说法中正确的是
A. D点的速率比C点的速率大
B. A点的加速度与速度的夹角小于90°
C. A点的加速度比D点的加速度大
D. 相等时间内,速度变化量越来越大
【答案】A
【解析】
【详解】A.由题意,质点运动到B点时速度方向与加速度方向恰好互相垂直,速度沿B点轨迹的切线方向,则知加速度方向向下,合外力也向下,质点做匀变速曲线运动,合外力恒定不变,质点由C到D过程中,合外力做正功,由动能定理可得,D点的速度比C点速度大,故A正确;
B.物体在A点受力的方向向下,而速度的方向向右上方,A点的加速度与速度的夹角大于90°.故B错误;
C.质点做匀变速曲线运动,加速度不变,故C错误;
D.加速度不变,则相等时间内,速度变化量不变,选项D正确;
故选A.
点睛:此题关键要掌握物体做曲线运动的条件是合力与速度不在同一条直线上,速度的方向与该点曲线的切线方向相同;理解加速度的概念.
6. 一阶梯如图所示,高宽都是0.4m,一球以水平速度v飞出,欲打在第四级台阶上,则v的取值范围是( )(单位:m/s)
A. B.
C. D.
【答案】A
【解析】
【详解】如果小球打在第四级台阶的边缘上高度
根据
解得
水平位移
则平抛的最大速度
若小球打在第三级台阶的边缘上,高度
根据
解得
水平位移
则平抛运动的最小速度
所以速度
故选A。
7. 如图所示,水平地面上有一个坑,其竖直截面为半圆,O为圆心,AB为沿水平方向的直径.若在A点以初速度v1沿AB方向平抛一小球,小球将击中坑壁上的最低点D点;而在C点以初速度v2沿BA方向平抛的小球也能击中D点.已知∠COD=60°,则两小球初速度大小之比v1∶v2是(小球视为质点)
A. 1∶2 B. 1∶3 C. ∶2 D. ∶3
【答案】D
【解析】
【详解】小球从A点平抛,可得
小球从C点平抛,可得
联立解得
故选D。
点睛:根据平抛运动的竖直位移求出运动的时间,根据水平位移求出平抛运动的初速度.从而得出两球的初速度之比.解决本题的关键知道平抛运动在水平方向上做匀速直线运动,在竖直方向上做自由落体运动,掌握平抛运动的运动学规律.
8. 如图所示,阳光垂直照射到斜面上,在斜面顶端把一小球水平抛出,小球刚好落在木板底端。B点是运动过程中距离斜面的最远处,A点是小球在阳光照射下小球经过B点的投影点。不计空气阻力,则( )
A. 小球在斜面上的投影做匀速运动
B. OA与AC长度之比为
C. 若D点在B点的正下方,则OD与DC长度相等
D. 减小小球平抛的速度,小球可能垂直落到斜面上
【答案】C
【解析】
【详解】AB.将小球的运动分解为沿斜面和垂直斜面两个分运动,可知小球沿斜面方向做初速度为,加速度为的匀加速直线运动,则小球在斜面上的投影做匀加速直线运动;小球垂直斜面方向做初速度为,加速度为的匀减速直线运动,B点是运动过程中距离斜面的最远处,则此时小球垂直斜面方向的分速度刚好为0,根据对称性可知,O到B与B到C的时间相等,均为
则有
可得
则有
故AB错误;
C.将小球的运动分解为水平方向的匀速运动和竖直方向的自由落体运动,则小球从O到B有
小球从O到C有
若D点在B点的正下方,则有
可知D点是OC的中点,则OD与DC长度相等,故C正确;
D.若小球垂直落到斜面上,则小球水平方向的分速度与小球从斜面顶端抛出的初速度方向相反,而小球在水平方向做匀速运动,小球的水平速度方向不可能反向,则减小小球平抛的速度,小球不可能垂直落到斜面上,故D错误。
故选C。
二、多项选择题 (共2小题,每小题6分,共12分,全部选对得6分,选对但不全的得3分)
9. 质量为2kg的物体在水平面上运动,它的两个正交分速度随时间变化的图线分别如图甲、乙所示,由图可知( )
A. 3s末物体的速度大小为m/s
B. 最初4s内物体的位移大小为8m
C. 从开始至6s末物体一直做曲线运动
D. 物体刚开始做曲线运动,最后做直线运动
【答案】AD
【解析】
【分析】
【详解】A.由图可知,3s末时则有
依据矢量的合成法则,则有3s末物体的速度为
故A正确;
B.图象与时间轴围成的面积为物体运动的位移,开始4s内物体方向位移为
方向位移
所以开始4s内物体的位移大小为
故B错误;
CD.开始时物体初速度方向为方向,加速度方向为方向,两者不在一条直线上,所以物体做曲线运动,4s后物体的速度方向与方向夹角的正切值为
4s后加速度大小分别为
加速度方向与方向夹角的正切值为
所以速度方向与加速度方向在同一条直线上,所以物体要做直线运动,故C错误,D正确。
故选AD。
10. 如图所示,一小球以某初速度水平抛出,在落地之前经过空中、两点,在点小球速度方向与水平方向的夹角为,在点小球速度方向与水平方向的夹角为,且小球从点运动到点用时。不计空气阻力,取,,取重力加速度大小。下列说法正确的是( )
A. 小球的初速度大小为
B. 小球的初速度大小为
C. 、两点的高度差为
D. 、两点的高度差为
【答案】AD
【解析】
【详解】AB.根据速度的分解和竖直方向自由落体运动可知:
,,vBy-vAy=gt
解得小球的初速度大小为,故A正确B错误;
CD.根据以上分析可知,两点竖直速度分别为1.8m/s和3.2m/s。故、两点的高度差
故C错误D正确。
故选AD。
第Ⅱ卷(非选择题,共56分)
三、实验题(本题共2小题,每空2分,共16分)
11. 如图,让小球从斜槽滚下,用描点的方法画出小球平抛的轨迹,回答问题:
(1)斜槽安装:实验中必须调整斜槽末端______(填“竖直”或“水平”);
(2)方木板固定:方木板必须处于______(填“竖直平面内”或“同一水平面”),固定时要用重锤线检查坐标纸竖线是否竖直;
(3)小球释放:小球每次必须从斜槽上______(填“同一”或“不同”)位置由静止滚下,小球开始滚下的位置高度要适中,以使小球平抛运动的轨迹由坐标纸的左上角一直到达右下角为宜;
(4)实验时,除了木板、小球、斜槽、铅笔、重锤线、图钉之外,下列器材中还需要的有 ;
A. 秒表 B. 坐标纸 C. 天平 D. 弹簧测力计
【答案】(1)水平 (2)竖直平面内
(3)同一 (4)B
【解析】
【小问1详解】
为使小球水平抛出,必须调整斜槽,使其末端的切线成水平方向。
【小问2详解】
小球做平抛运动在竖直平面内,所以方木板必须处于竖直平面内,固定时要用重垂线检查坐标纸竖线是否竖直。
【小问3详解】
为了保证小球的初速度大小相等,每次从斜槽的同一位置由静止释放。
【小问4详解】
为更好的画出分析平抛轨迹实验还需坐标纸,实验无需秒表、天平、弹簧测力计。
故选B。
12. (1)在做平抛运动实验时,让小球多次沿同一轨道运动,通过描点法画小球做平抛运动的轨迹,为了能较准确地描绘运动轨迹,下面正确的选项有__________
A.通过调节使斜槽的末端保持水平
B.每次释放小球的位置必须不同
C.每次必须由静止释放小球
D.用铅笔记录小球位置时,每次必须严格地等距离下降
E.小球运动时不应与木板上的白纸(或方格纸)相接触
F.将球的位置记录在纸上后,取下纸,用直尺将点连成折线
(2)某同学在做“研究平抛物体的运动”的实验时得到了如图所示物体的运动轨迹,、、三点的位置在运动轨迹上已标出,则(取);
①小球平抛的初速度________,________
②小球开始做平抛运动的位置坐标___________。
【答案】 ①. ACE ②. ③. ④.
【解析】
【详解】(1)[1]A.为了保证小球的初速度水平,斜槽末端应保持水平,故A正确;
BC.为了保证小球每次平抛运动的初速度大小相等,应让小球每次从斜槽的同一位置由静止释放,故B错误,C正确;
D.用铅笔记录小球位置时,每次不需要严格地等距离下降,故D错误;
E.小球平抛运动在竖直平面内,不能与木板上的白纸接触,防止摩擦使运动轨迹发生变化,故E正确;
F.将球的位置记录在纸上后,取下纸,用平滑曲线连接,故F错误。
故选ACE。
(2)[2]在竖直方向上,则有
则小球平抛运动的初速度
[3]设在B点竖直方向的分速度为vBy,则
则B点速度为
[4]设小球从抛出点运动到B的时间为,则
B在竖直方向投影点距抛出点的距离
B在水平方向投影点距抛出点的距离
所以开始做平抛运动的位置坐标为
小球开始做平抛运动的位置坐标为。
四、计算题(3小题,第13小题12分,第14小题14分,第15小题14分)
13. 一个小球从离地80m高处以20m/s的水平速度抛出, 不计空气阻力,取重力加速度g=10m/s2.求
(1)小球在空中的运动时间和水平位移.
(2)小球落地时的速度大小和方向.
【答案】(1)4s , 80m (2) ,
【解析】
【详解】试题分析:小球做平抛运动,竖直方向做自由落体运动,根据平抛运动的高度求出时间,由水平方向匀速直线运动的规律求解小球飞行的水平距离;由时间求落地时竖直分速度,再由速度的合成求出小球落地时的速度大小.
(1)设小球在空中的运动时间为t,则
水平位移:
联立解得:t=4s x=80m
(2)小球落地时速度为v,与水平方向夹角为θ
竖直方向:vy=gt
小球落地时的速度大小为:
方向:
点睛:本题主要考查了平抛运动,解答本题关键掌握平抛运动的分解方法和相应的规律:竖直方向做自由落体运动,水平方向做匀速直线运动.运用运动学规律解答.
14. 质量m=2.0kg的物体在水平外力的作用下在水平面上运动,物体和水平面间的动摩擦因数,在水平面内建立平面直角坐标系,如图所示,已知物体运动过程中的坐标与时间的关系为,,g=10m/s2,根据以上条件,求:
(1)t=10s时刻物体的位置坐标;
(2)t=10s时刻物体的速度和加速度的大小;
(3)t=10s时刻水平外力的大小。(结果可用根式表示)
【答案】(1)(20m,30m)
(2),
(3)
【解析】
【小问1详解】
物体运动过程中的坐标与时间的关系为
,
将代入得
,
故t=10s时刻物体的位置坐标为(20m,30m)。
【小问2详解】
根据
可知物体在y方向做匀速直线运动,且
沿y轴正方向,根据
可知物体在x方向做初速度为零的匀加速直线运动,可得
故物体加速度的大小为,t=10s时刻物体在x方向的速度为
t=10s时刻物体的速度大小为
【小问3详解】
设t=10s时刻物体的速度与水平方向的夹角为,则
解得
因为摩擦力方向总与物体相对运动的方向相反,故滑动摩擦力方向与x轴的负方向成37°,外力与摩擦力的合力使物体加速,物体所受的滑动摩擦力大小为
应用正交分解法根据牛顿第二定律,得
解得
,
t=10s时刻水平外力的大小
15. 如图,先后释放两个小球a、b,小球a从A点以初速度做平抛运动,小球b从B点做自由落体运动,两球同时到达P点时的瞬间速度大小相等,且夹角,重力加速度,已知,,求:
(1)B、P间的距离;
(2)两小球释放的时间差;
(3)A、P间的距离(结果可保留根式)。
【答案】(1)5m;(2)小球a比小球b晚释放0.4s;(3)
【解析】
【详解】(1)设小球a运动到P点的速度大小为v,小球a做平抛运动,水平方向上做匀速直线运动,竖直方向上做自由落体运动,则对a有
在P点,两球瞬时速度大小相等,小球b做自由落体运动,则B、P间的距离
(2)小球b运动到P的时间
小球a到P时,竖直方向速度
则小球a运动到P所用的时间
因此两小球释放的时间差
即小球a比小球b晚释放0.4s。
(3)A、P间的竖直距离
A、P间的水平距离
A、P间的距离
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九一六学校2024-2025学年度第二学期
高一年级2月月考物理试卷答案
本试卷分第Ⅰ卷(选择题)和第Ⅱ卷(非选择题)两部分,满分100分,考试时间75分钟。
第Ⅰ卷(选择题,共44分)
一、单项选择题 (共8小题,每小题4分,共32分)
1. 关于曲线运动一下说法正确的是
A. 做曲线运动的物体所受合外力可以为零
B. 合外力不为零的运动一定是曲线运动
C. 曲线运动的速度大小一定是改变的
D. 曲线运动的速度方向一定是变化的
2. 如图所示,以10m/s的水平初速度抛出的物体,飞行一段时间后,垂直地撞在倾角为30°的斜面上,不计空气阻力,这段飞行时间为( )(g=10m/s2)
A. B. C. D. 2s
3. 某人划船横渡一条河,河水流速处处相同且恒定,船的划行速率恒定。已知此人过河最短时间为;若此人用最短的位移过河,所需时间为。已知船的划行速率大于河水的流速,则船的划行速率与河水的流速之比为( )
A. B. C. D.
4. 如图所示,质量为m的物体通过一根跨过光滑定滑轮的轻绳与汽车相连,汽车以速度 v向右做匀速直线运动,细绳与水平面间夹角为θ,已知重力加速度为g,下列说法正确的是( )
A. 物体做匀加速直线运动 B. 物体的速度大小为
C. 物体做加速运动且速度小于车的速度 D. 绳子的拉力等于 mg
5. 如图,某个做匀变速曲线运动的质点的轨迹示意图.已知B点的速度方向与加速度方向相互垂直.则下列说法中正确的是
A. D点的速率比C点的速率大
B. A点的加速度与速度的夹角小于90°
C. A点的加速度比D点的加速度大
D. 相等时间内,速度变化量越来越大
6. 一阶梯如图所示,高宽都是0.4m,一球以水平速度v飞出,欲打在第四级台阶上,则v的取值范围是( )(单位:m/s)
A. B.
C. D.
7. 如图所示,水平地面上有一个坑,其竖直截面为半圆,O为圆心,AB为沿水平方向的直径.若在A点以初速度v1沿AB方向平抛一小球,小球将击中坑壁上的最低点D点;而在C点以初速度v2沿BA方向平抛的小球也能击中D点.已知∠COD=60°,则两小球初速度大小之比v1∶v2是(小球视为质点)
A. 1∶2 B. 1∶3 C. ∶2 D. ∶3
8. 如图所示,阳光垂直照射到斜面上,在斜面顶端把一小球水平抛出,小球刚好落在木板底端。B点是运动过程中距离斜面的最远处,A点是小球在阳光照射下小球经过B点的投影点。不计空气阻力,则( )
A. 小球在斜面上的投影做匀速运动
B. OA与AC长度之比为
C. 若D点在B点的正下方,则OD与DC长度相等
D. 减小小球平抛的速度,小球可能垂直落到斜面上
二、多项选择题 (共2小题,每小题6分,共12分,全部选对得6分,选对但不全的得3分)
9. 质量为2kg的物体在水平面上运动,它的两个正交分速度随时间变化的图线分别如图甲、乙所示,由图可知( )
A. 3s末物体的速度大小为m/s
B. 最初4s内物体的位移大小为8m
C. 从开始至6s末物体一直做曲线运动
D. 物体刚开始做曲线运动,最后做直线运动
10. 如图所示,一小球以某初速度水平抛出,在落地之前经过空中、两点,在点小球速度方向与水平方向的夹角为,在点小球速度方向与水平方向的夹角为,且小球从点运动到点用时。不计空气阻力,取,,取重力加速度大小。下列说法正确的是( )
A. 小球的初速度大小为
B. 小球的初速度大小为
C. 、两点的高度差为
D. 、两点的高度差为
第Ⅱ卷(非选择题,共56分)
三、实验题(本题共2小题,每空2分,共16分)
11. 如图,让小球从斜槽滚下,用描点的方法画出小球平抛的轨迹,回答问题:
(1)斜槽安装:实验中必须调整斜槽末端______(填“竖直”或“水平”);
(2)方木板固定:方木板必须处于______(填“竖直平面内”或“同一水平面”),固定时要用重锤线检查坐标纸竖线是否竖直;
(3)小球释放:小球每次必须从斜槽上______(填“同一”或“不同”)位置由静止滚下,小球开始滚下的位置高度要适中,以使小球平抛运动的轨迹由坐标纸的左上角一直到达右下角为宜;
(4)实验时,除了木板、小球、斜槽、铅笔、重锤线、图钉之外,下列器材中还需要的有 ;
A. 秒表 B. 坐标纸 C. 天平 D. 弹簧测力计
12. (1)在做平抛运动实验时,让小球多次沿同一轨道运动,通过描点法画小球做平抛运动的轨迹,为了能较准确地描绘运动轨迹,下面正确的选项有__________
A.通过调节使斜槽的末端保持水平
B.每次释放小球的位置必须不同
C.每次必须由静止释放小球
D.用铅笔记录小球位置时,每次必须严格地等距离下降
E.小球运动时不应与木板上的白纸(或方格纸)相接触
F.将球的位置记录在纸上后,取下纸,用直尺将点连成折线
(2)某同学在做“研究平抛物体的运动”的实验时得到了如图所示物体的运动轨迹,、、三点的位置在运动轨迹上已标出,则(取);
①小球平抛的初速度________,________
②小球开始做平抛运动的位置坐标___________。
四、计算题(3小题,第13小题12分,第14小题14分,第15小题14分)
13. 一个小球从离地80m高处以20m/s的水平速度抛出, 不计空气阻力,取重力加速度g=10m/s2.求
(1)小球在空中的运动时间和水平位移.
(2)小球落地时的速度大小和方向.
14. 质量m=2.0kg的物体在水平外力的作用下在水平面上运动,物体和水平面间的动摩擦因数,在水平面内建立平面直角坐标系,如图所示,已知物体运动过程中的坐标与时间的关系为,,g=10m/s2,根据以上条件,求:
(1)t=10s时刻物体的位置坐标;
(2)t=10s时刻物体的速度和加速度的大小;
(3)t=10s时刻水平外力的大小。(结果可用根式表示)
15. 如图,先后释放两个小球a、b,小球a从A点以初速度做平抛运动,小球b从B点做自由落体运动,两球同时到达P点时的瞬间速度大小相等,且夹角,重力加速度,已知,,求:
(1)B、P间的距离;
(2)两小球释放的时间差;
(3)A、P间的距离(结果可保留根式)。
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