内容正文:
2023-2024学年度第二学期第一次校际联考
高一物理试卷
一、单选题
1. 某片雪花从空中飘落的轨迹为曲线,则该雪花( )
A. 加速度一定发生改变 B. 加速度方向可能与速度方向始终在同一直线上
C. 所受的合力可能为0 D. 一定在做变速运动
【答案】D
【解析】
【详解】A.若雪花做匀变速曲线运动,加速度不变,A错误;
B.雪花的运动轨迹为曲线,合力与速度方向不共线,即加速度方向与速度方向不在同一直线上,B错误;
CD.曲线运动为变速运动,加速度不为零,C错误,D正确。
故选D。
2. 如图,商场内某顾客站在自动扶梯上随扶梯一起上行,扶梯与水平面夹角为30°,速度为,将速度沿水平和竖直方向分解,则顾客在竖直方向的分速度为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】
【详解】速度是矢量,分解遵循平行四边形定则,如图
可得
故选D。
3. 当自然灾害发生时,有时会利用无人机运送救灾物资。如图所示,一架水平飞行的无人机正向受灾人员空投急救用品,不计空气阻力,急救用品在空中运动的水平位移x与运动时间t的关系图像可能是( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
【详解】急救用品离开无人机后在空中做平抛运动,由x=v0t可知x与t成正比。
故选B。
4. 如图所示,在圆规匀速转动画圆的过程中,下列说法正确的是( )
A. 笔尖的线速度大小不变 B. 两相同时间内转过的角度不同
C. 任意相等时间内通过的位移相同 D. 任意相等时间内通过的路程不同
【答案】A
【解析】
【详解】在圆规匀速转动画圆的过程中,笔尖的线速度大小不变,两相同时间内转过的角度相同,任意相等时间内通过的位移大小相等,但方向不一定相同,任意相等时间内通过的路程相同。
故选A。
5. 株洲市时代新材风电项目部可以生产风力发电设备,如图所示的风力发电叶片上有M、N两点,在叶片转动过程中( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】
【详解】CD.由于M、N属于同轴转动,故角速度相等
故C错误,D正确;
AB.由,知
故AB错误。
故选D。
6. 摆壶铃是现在热门的健身运动。如图所示,某人屈身保持姿势不变,两手握住壶铃摆动,将该运动视为以两肩连线为轴、在竖直平面内的圆周运动,则摆至最低点时( )
A. 手对壶铃的作用力提供壶铃的向心力
B. 壶铃的向心力大小与线速度成正比
C. 手对壶铃的作用力与壶铃的重力是一对平衡力
D. 手对壶铃的作用力大小等于壶铃对手的作用力大小
【答案】D
【解析】
【详解】A.手对壶铃的作用力以及壶铃重力沿半径方向的分力一起提供壶铃的向心力,故A错误;
B.根据
可知壶铃的向心力大小与线速度大小的平方成正比,故B错误;
C.壶铃不是处于平衡状态,手对壶铃的作用力与壶铃的重力不是一对平衡力,故C错误;
D.手对壶铃的作用力与壶铃对手的作用力是一对相互作用力,大小相等,故D正确。
故选D。
7. 下列描述属于离心运动的危害的是( )
A. 医务人员利用离心机分离血液
B. 汽车转弯时因速度过大发生离心运动而造成事故
C. 利用棉花糖机制作棉花糖
D. 利用洗衣机脱水筒甩干衣物
【答案】B
【解析】
【详解】A.医务人员利用离心机分离血液,这是利用离心运动,A错误;
B.汽车转弯时要减速,防止速度过大,地面摩擦力不足以提供向心力而打滑造成危险,属于防止发生离心运动,B正确;
C.利用棉花糖机制作棉花糖,这是利用离心运动,C错误;
D.用洗衣机脱水,将衣物中的水分甩出,这是利用离心运动,D错误。
故选B。
二、多选题(每小题6分,共18分,每题全对得6分,选对但不全得3分,选错不得分)
8. 路灯维修车如图所示,车上带有竖直自动升降梯。若一段时间内车匀加速向左沿直线运动的同时梯子匀加速上升,则关于这段时间内站在梯子上的工人的描述正确的是( )
A. 工人运动轨迹可能是曲线 B. 工人运动轨迹可能是直线
C. 工人一定做匀变速运动 D. 工人可能做非匀变速运动
【答案】ABC
【解析】
【详解】工人运动的合速度为
加速度为
如果合速度方向与合加速度方向在一条直线上就做直线运动,不在一条直线上就做曲线运动,由于车和梯子的初速度未知、加速度未知,所以工人相对地面的运动轨迹可能是曲线,也可能是直线,由于车匀加速向左沿直线运动的同时梯子匀加速上升,加速度恒定,则工人一定做匀变速运动。
故选ABC。
9. 陶瓷是中华瑰宝,是中华文明的重要名片。在陶瓷制作过程中有一道工序叫利坯,如图(a)所示,将陶瓷粗坯固定在绕竖直轴转动的水平转台上,用刀旋削,使坯体厚度适当,表里光洁。对应的简化模型如图(b)所示,粗坯的对称轴与转台转轴重合。当转台转速恒定时,关于粗坯上P、Q两质点,下列说法正确的是( )
A. P的角速度大小比Q的大 B. P的线速度大小比Q的大
C. P的向心加速度大小比Q的大 D. 同一时刻P所受合力的方向与Q的相同
【答案】BC
【解析】
【详解】A.由题意可知,粗坯上P、Q两质点属于同轴转动,故
即P的角速度大小跟Q的一样大,故A错误;
B.根据,且
,
所以
即P的线速度大小比Q的大,故B正确;
C.根据,且
,
所以
即P的向心加速度大小比Q的大,故C正确;
D.因为当转台转速恒定,所以同一时刻P所受合力的方向与Q的所受的合力方向均指向中心轴,故合力方向不相同,故D错误。
故选BC。
10. 轻杆一端固定在水平转轴上,另一端固定一小球,使小球在竖直平面内做匀速圆周运动。如图所示,图中P位置小球所受杆的作用力F的示意图可能正确的是( )
A. B.
C. D.
【答案】BD
【解析】
【详解】小球在竖直平面内做匀速圆周运动,说明小球受到的合力完全提供向心力,即重力与F的合力指向圆心O,故只有BD符合要求。
故选BD。
三、实验题(每空2分,共18分)
11. 某同学利用图(甲)所示的实验装置探究物块速度随时间的变化规律。物块放在水平桌面上,细绳的一端与物块相连,另一端跨过滑轮挂上钩码。打点计时器固定在桌面左端。
(1)下列实验操作中,正确的有________。
A.纸带穿过限位孔,使物块靠近打点计时器
B.打点计时器与直流电源连接
C.先启动打点计时器,再释放物块,让物块在钩码的作用下拖着纸带运动
D.用秒表记录物体下落的时间
(2)该同学按照正确的步骤进行实验,打出一条纸带。确定一合适的点为O点,取计数点为A、B、C(图乙中相邻两点间有4个点未画出),用刻度尺量出各计数点到O点的距离,记录在纸带上,如乙图所示。所用电源的频率为50Hz,计算点B的速度________m/s,由测量数据求得物块加速度大小________(计算结果均保留2位有效数字)。
【答案】 ①. AC##CA ②. ③.
【解析】
【详解】(1)[1]A.为了提高纸带的利用率,打点前,使物块靠近打点计时器,故A正确;
B.根据打点计时器原理可知,打点计时器连接的是交流电源,故B错误;
C.实验时,要先启动打点计时器,再释放物块,故C正确;
D.打点计时器自身就是一种计时仪器,因此不需要秒表,故D错误。
故选AC。
(2)[2]每两个相邻计数点之间的时间为
根据匀变速直线运动中间时刻的瞬时速度等于该过程中的平均速度,所以
[3]根据逐差相等公式
可得
12. 高中课外兴趣小组在做“研究平抛物体的运动”实验中,准备了以下实验器材:图钉、铅笔、弧形斜槽、小球、薄木板、铁架台、重垂线。
(1)实验过程还需要下列器材中的______。(填正确答案标号)
A. 刻度尺 B. 天平 C. 白纸 D. 秒表
(2)图甲是“研究平抛物体的运动”的实验装置简图,关于实验中的操作及要求,下列说法正确的是______。(填正确答案标号)
A. 斜槽轨道末端可以不水平 B. 斜槽轨道不必光滑
C. 本实验不需要平衡摩擦力 D. 小球每次不用从斜槽上同一高度释放
(3)小球离开斜槽末端后,在水平方向上做的是______。(填正确答案标号)
A. 匀速直线运动 B. 匀变速直线运动
C. 变加速直线运动 D. 曲线运动
(4)如图乙所示,为一次实验记录中的一部分,图中背景方格的边长表示实际长度。从图像上分析,记录间隔______:小球做平抛运动的水平初速度大小是______,小球从抛出运动到点时,已经在空中飞行了______s。(此问取)
【答案】(1)AC (2)BC
(3)A (4) ①. 0.04 ②. 0.6 ③. 0.08
【解析】
【小问1详解】
除所给器材外,还需要白纸,并且需要刻度尺测量距离。由于实验不需要测量小球的质量以及运动的时间,所以不需要天平、秒表。
故选AC。
【小问2详解】
A.为了保证小球离开斜槽轨道后做平抛运动,需调节使斜槽轨道的末端水平,故A错误;
BD.为了保证小球每次平抛的初速度大小相等,应使小球每次均从斜槽的同一位置由静止开始下滑,以保证每次克服阻力做功相同,斜槽不需要光滑,故B正确D错误;
C.本实验中不需要平衡摩擦力,故C正确。
故选BC。
【小问3详解】
小球离开斜槽末端后,在水平方向上不受力的作用,做的是匀速直线运动。
故选A。
【小问4详解】
(4)[1][2][3]竖直方向上有
解得
小球做平抛运动的水平初速度大小是
小球到点时,竖直方向上的速度为
飞镖到点时,已经在空中飞行了的时间为
13. 某同学利用无人机玩“投弹”游戏。通过悬停在距水平地面5m高处的无人机以初速度沿水平方向发射小球,让小球击中水平地面上的目标,目标与无人机水平距离为6m,空气阻力不计。g取。求:
(1)小球飞行的时间;
(2)小球初速度的大小。
【答案】(1);(2)
【解析】
【详解】(1)小球在空中做平抛运动,把它分解为水平方向的匀速直线运动以及竖直方向上的自由落体运动,由
可得
(2)由
可得
14. 有圆形转盘的圆桌是多人宴会时常用的设备,菜品放在水平圆形转盘上可以通过转动方便每个人夹菜。如图是某种圆形转盘的示意图,O为转盘的圆心,虚线为竖直转轴所在的直线,P是转盘上放置的物体(可视为质点)。已知物体P到圆心O的距离为r=40cm,转盘匀速转动(g取10m/s2,π2取10)。
(1)若圆盘角速度=1rad/s,求物体P的线速度大小;
(2)若圆盘匀速转动周期T=5s,求物体P的向心加速度大小。
【答案】(1)0.4m/s;(2)0.64m/s2
【解析】
【详解】(1)根据可得物体P的线速度大小
(2)物体P的向心加速度大小
15. 小李同学站在水平地面上,手握不可伸长的轻绳一端,绳的另一端系有质量为m的小球,甩动手腕,使球恰好能在竖直平面内做完整的圆周运动。再次加速甩动手腕,当球某次运动到最低点A时,绳恰好断掉,如题图所示。已知握绳的手离地面高度为2L,手与球之间的绳长为L,绳能承受的最大拉力为9mg,重力加速度为g,忽略手的运动半径和空气阻力。求:
(1)为使小球能在竖直平面内作完整的圆周运动,小球过最高点B时的最小速度;
(2)绳断时球的速度大小;
(3)绳断后,小球落地点与抛出点A的水平距离。
【答案】(1);(2);(3)
【解析】
【详解】(1)为使小球能在竖直平面内作完整的圆周运动,小球过最高点B时,当
得
小球过最高点B时的最小速度。
(2)绳断时
绳断时球的速度大小
(3)绳断后,小球做平抛运动,竖直方向
得
小球落地点与抛出点A的水平距离
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高一物理试卷
一、单选题
1. 某片雪花从空中飘落的轨迹为曲线,则该雪花( )
A. 加速度一定发生改变 B. 加速度方向可能与速度方向始终在同一直线上
C. 所受的合力可能为0 D. 一定在做变速运动
2. 如图,商场内某顾客站在自动扶梯上随扶梯一起上行,扶梯与水平面夹角为30°,速度为,将速度沿水平和竖直方向分解,则顾客在竖直方向的分速度为( )
A. B. C. D.
3. 当自然灾害发生时,有时会利用无人机运送救灾物资。如图所示,一架水平飞行的无人机正向受灾人员空投急救用品,不计空气阻力,急救用品在空中运动的水平位移x与运动时间t的关系图像可能是( )
A. B. C. D.
4. 如图所示,在圆规匀速转动画圆的过程中,下列说法正确的是( )
A. 笔尖的线速度大小不变 B. 两相同时间内转过的角度不同
C. 任意相等时间内通过的位移相同 D. 任意相等时间内通过的路程不同
5. 株洲市时代新材风电项目部可以生产风力发电设备,如图所示的风力发电叶片上有M、N两点,在叶片转动过程中( )
A. B. C. D.
6. 摆壶铃是现在热门的健身运动。如图所示,某人屈身保持姿势不变,两手握住壶铃摆动,将该运动视为以两肩连线为轴、在竖直平面内的圆周运动,则摆至最低点时( )
A. 手对壶铃的作用力提供壶铃的向心力
B. 壶铃的向心力大小与线速度成正比
C. 手对壶铃的作用力与壶铃的重力是一对平衡力
D. 手对壶铃的作用力大小等于壶铃对手的作用力大小
7. 下列描述属于离心运动的危害的是( )
A. 医务人员利用离心机分离血液
B. 汽车转弯时因速度过大发生离心运动而造成事故
C. 利用棉花糖机制作棉花糖
D. 利用洗衣机脱水筒甩干衣物
二、多选题(每小题6分,共18分,每题全对得6分,选对但不全得3分,选错不得分)
8. 路灯维修车如图所示,车上带有竖直自动升降梯。若一段时间内车匀加速向左沿直线运动的同时梯子匀加速上升,则关于这段时间内站在梯子上的工人的描述正确的是( )
A. 工人运动轨迹可能是曲线 B. 工人运动轨迹可能是直线
C. 工人一定做匀变速运动 D. 工人可能做非匀变速运动
9. 陶瓷是中华瑰宝,是中华文明的重要名片。在陶瓷制作过程中有一道工序叫利坯,如图(a)所示,将陶瓷粗坯固定在绕竖直轴转动的水平转台上,用刀旋削,使坯体厚度适当,表里光洁。对应的简化模型如图(b)所示,粗坯的对称轴与转台转轴重合。当转台转速恒定时,关于粗坯上P、Q两质点,下列说法正确的是( )
A. P的角速度大小比Q的大 B. P的线速度大小比Q的大
C. P的向心加速度大小比Q的大 D. 同一时刻P所受合力的方向与Q的相同
10. 轻杆一端固定在水平转轴上,另一端固定一小球,使小球在竖直平面内做匀速圆周运动。如图所示,图中P位置小球所受杆的作用力F的示意图可能正确的是( )
A. B.
C. D.
三、实验题(每空2分,共18分)
11. 某同学利用图(甲)所示的实验装置探究物块速度随时间的变化规律。物块放在水平桌面上,细绳的一端与物块相连,另一端跨过滑轮挂上钩码。打点计时器固定在桌面左端。
(1)下列实验操作中,正确的有________。
A.纸带穿过限位孔,使物块靠近打点计时器
B.打点计时器与直流电源连接
C.先启动打点计时器,再释放物块,让物块在钩码的作用下拖着纸带运动
D.用秒表记录物体下落的时间
(2)该同学按照正确的步骤进行实验,打出一条纸带。确定一合适的点为O点,取计数点为A、B、C(图乙中相邻两点间有4个点未画出),用刻度尺量出各计数点到O点的距离,记录在纸带上,如乙图所示。所用电源的频率为50Hz,计算点B的速度________m/s,由测量数据求得物块加速度大小________(计算结果均保留2位有效数字)。
12. 高中课外兴趣小组在做“研究平抛物体的运动”实验中,准备了以下实验器材:图钉、铅笔、弧形斜槽、小球、薄木板、铁架台、重垂线。
(1)实验过程还需要下列器材中的______。(填正确答案标号)
A. 刻度尺 B. 天平 C. 白纸 D. 秒表
(2)图甲是“研究平抛物体的运动”的实验装置简图,关于实验中的操作及要求,下列说法正确的是______。(填正确答案标号)
A. 斜槽轨道末端可以不水平 B. 斜槽轨道不必光滑
C. 本实验不需要平衡摩擦力 D. 小球每次不用从斜槽上同一高度释放
(3)小球离开斜槽末端后,在水平方向上做的是______。(填正确答案标号)
A. 匀速直线运动 B. 匀变速直线运动
C. 变加速直线运动 D. 曲线运动
(4)如图乙所示,为一次实验记录中的一部分,图中背景方格的边长表示实际长度。从图像上分析,记录间隔______:小球做平抛运动的水平初速度大小是______,小球从抛出运动到点时,已经在空中飞行了______s。(此问取)
13. 某同学利用无人机玩“投弹”游戏。通过悬停在距水平地面5m高处的无人机以初速度沿水平方向发射小球,让小球击中水平地面上的目标,目标与无人机水平距离为6m,空气阻力不计。g取。求:
(1)小球飞行的时间;
(2)小球初速度的大小。
14. 有圆形转盘的圆桌是多人宴会时常用的设备,菜品放在水平圆形转盘上可以通过转动方便每个人夹菜。如图是某种圆形转盘的示意图,O为转盘的圆心,虚线为竖直转轴所在的直线,P是转盘上放置的物体(可视为质点)。已知物体P到圆心O的距离为r=40cm,转盘匀速转动(g取10m/s2,π2取10)。
(1)若圆盘角速度=1rad/s,求物体P的线速度大小;
(2)若圆盘匀速转动周期T=5s,求物体P的向心加速度大小。
15. 小李同学站在水平地面上,手握不可伸长的轻绳一端,绳的另一端系有质量为m的小球,甩动手腕,使球恰好能在竖直平面内做完整的圆周运动。再次加速甩动手腕,当球某次运动到最低点A时,绳恰好断掉,如题图所示。已知握绳的手离地面高度为2L,手与球之间的绳长为L,绳能承受的最大拉力为9mg,重力加速度为g,忽略手的运动半径和空气阻力。求:
(1)为使小球能在竖直平面内作完整的圆周运动,小球过最高点B时的最小速度;
(2)绳断时球的速度大小;
(3)绳断后,小球落地点与抛出点A的水平距离。
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