内容正文:
高一3月月考质量检测试卷
满分:100分 考试时间:75分钟
一、单项选择题:本题共4小题,每小题4分,共16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. 关于合运动与分运动的关系,以下说法错误的是( )
A. 各分运动与合运动是指同一物体的运动
B. 各分运动的共同效果与合运动效果相同
C. 各分运动与合运动同时发生和结束,时间相同
D. 各分运动之间彼此不独立,相互影响
2. 在一次拓展训练中,甲划船到河对岸与乙会合。河流宽100m,河水流速为4m/s,小船在静水中的速度为2m/s。下列说法正确的是( )
A. 小船渡河的最短时间为50s
B. 小船渡河的最小位移是100m
C. 若河水流速变大,小船渡河的最短时间变大
D. 船头朝向合适时,小船能到达正对岸
3. 广阔的草原上,一只羚羊发现潜伏在附近的猎豹后开始全速奔跑,猎豹随即追赶,某段时间内它们依次经过水平面内A、B、C、D四点,其运动轨迹为如图所示的虚线,此过程中羚羊的速度大小不变,猎豹紧跟其后。下列说法正确的是( )
A. 羚羊处于平衡状态 B. 猎豹做匀变速运动
C. 羚羊经过D点时的加速度最大 D. 猎豹经过C点时受到的合外力最大
4. 如图3所示,均质细杆的上端A靠在光滑竖直墙面上,下端B置于光滑水平面上,现细杆由与墙面夹角很小处滑落,当时细杆A端的速度大小为,则B端的速度大小为( )
A. 3m/s B. C. D.
二、双项选择题:本题共4小题,每小题6分,共24。每小题有双项符合题目要求,全部选对的得6分,选对但不全的得3分,有选错的得0分。
5. 下列说法正确的是( )
A. 平抛运动的轨迹是一条抛物线
B. 做匀速圆周运动的物体速度不变
C. 物体的速度越大,其惯性越大,越难改变运动状态
D. 物体所受合外力增大时,加速度一定增大
6. 关于下列四幅图说法正确的是( )
A. 图甲:水平管中喷出的水柱显示了平抛运动的轨迹
B. 图乙:汽车过凸形桥最高点时速度越大,对桥面的压力越小
C. 图丙:汽车在水平路面转弯时,受到重力、支持力、摩擦力、向心力四个力的作用
D. 图丁:洗衣机脱水筒从静止开始到完成脱水的过程中,衣服始终做离心运动
7. 如图甲所示,修正带是通过两个齿轮的相互咬合进行工作的,其原理可简化为如图乙所示的模型。、是转动的大、小齿轮边缘的两点,是大齿轮上的一点。若大齿轮半径是小齿轮半径的两倍,两齿轮中心到、两点的距离相等,则、、三点( )
A. 线速度大小之比是 B. 角速度之比是
C. 转速之比是 D. 转动周期之比是
8. 如图所示,某同学将两颗鸟食从点水平抛出,两只小鸟分别在空中的点和点同时接到鸟食。鸟食的运动视为平抛运动,两运动轨迹在同一竖直平面内,则( )
A. 两颗鸟食同时抛出
B. 在点接到的鸟食后抛出
C. 两颗鸟食平抛的初速度相同
D. 在点接到的鸟食平抛的初速度较小
三、填空题
9. 跳伞员在降落伞打开一段时间后,在空中做匀速运动。若跳伞员在无风时竖直匀速下落,着地速度大小是4.0m/s。现有正东方向水平吹来的风,风速大小是3.0m/s,则跳伞员着地时的速度大小是______m/s。
10. 如图,一物体沿曲线由M向N运动,速率逐渐减小,则物体在P点的速度沿______(填“1”、“2”、“3”或“4”)方向;物体在P点的受力沿______(填“1”、“2”、“3”或“4”)方向。
11. 我国的风力发电装机量连续多年世界第一。如图所示,A、B为一风力发电机转动叶片上的两点,则其周期_____,角速度_____,线速度_____。(以上三空均选填“>”“=”或“<”)
四、实验题
12. 如图甲所示,实验小组用向心力演示仪探究影响向心力大小的因素。已知小球在槽中A、B、C位置做圆周运动的半径之比为。
(1)本实验采取的主要研究方法是______
A. 微元法 B. 控制变量法
C. 等效替代法 D. 理想实验法
(2)某次实验时,将两个球分别放置于甲图中B、C位置,所用两个球的质量之比为,左右变速塔轮的半径之比为,则左右两球做圆周运动的角速度之比为______,向心力之比为______。
13. 某小组在“研究平抛运动特点”的实验中,分别使用了图甲和图乙的实验装置。
(1)如图甲所示,小锤水平打击弹性金属片,A球水平抛出的同时B球自由下落。在不同的高度和打击力度时都发现两小球同时落地,则实验表明_________。
A. 平抛运动竖直方向是自由落体运动 B. 平抛运动水平方向是匀速直线运动
(2)图丙是图乙实验中小球从斜槽上不同位置由静止释放获得的两条轨迹,图线①所对应的小球在斜槽上释放的位置_______(选填“较低”或“较高”)。
(3)如图丁所示,实验小组记录了小球在运动过程中经过A、B、C三个位置,每个正方形小格的边长为,g取,则该小球做平抛运动的初速度大小________;B点的速度大小________。(结果保留三位有效数字)
五、解答题
14. 如图一个圆盘在水平面内匀速转动,角速度是2rad/s,盘面上距圆盘中心0.50m的位置有一个质量为2kg的小物体在随圆盘一起做匀速圆周运动,小物体与圆盘间的动摩擦因数为0.50。求:
(1)小物体的线速度大小;
(2)小物体所受摩擦力的大小。
15. 某同学在水平空地上练习网球发球技巧,将球竖直向上抛出,球运动到最高点时恰好被球拍水平拍出。如图所示,点离地面高,点与落地点的水平距离,忽略空气阻力,重力加速度大小。(结果可由根式表示)求:
(1)网球从点运动到点所用的时间;
(2)网球被拍出后瞬间速度的大小;
(3)网球运动到点时速度。
16. 在2023年杭州亚运会女子铅球决赛中,我国运动员巩立姣以19.58m的成绩成功卫冕。运动员为了寻求最佳效果,训练时会尝试用不同质量的铅球分别以不同夹角抛球的感觉。如图,在某次训练中运动员将质量m=6kg的铅球斜向上抛出,铅球离开手的瞬间速度大小v0=10m/s,方向与水平方向夹角θ=37°,铅球离开手时离水平地面的高度h=2.25m。取重力加速度g=10m/s2,sin37°=0.6,cos37°=0.8,不计空气阻力。求:
(1)铅球离开手瞬间的水平分速度大小v0x和竖直分速度大小v0y。
(2)铅球上升到最高点的时间t和离地面的最大高度H。
(3)运动员抛出的铅球飞出的水平距离。
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高一3月月考质量检测试卷
满分:100分 考试时间:75分钟
一、单项选择题:本题共4小题,每小题4分,共16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. 关于合运动与分运动的关系,以下说法错误的是( )
A. 各分运动与合运动是指同一物体的运动
B. 各分运动的共同效果与合运动效果相同
C. 各分运动与合运动同时发生和结束,时间相同
D. 各分运动之间彼此不独立,相互影响
【答案】D
【解析】
【详解】A. 各分运动与合运动都是描述同一物体的运动状态,故A正确;
B. 合运动的效果(如位移、速度)是各分运动效果的矢量和,因此共同效果相同,故B正确;
C. 分运动与合运动在时间上同步,同时发生和结束,时间相同,故C正确;
D. 各分运动之间彼此独立,互不影响,故D错误。
本题选错误的,故选D。
2. 在一次拓展训练中,甲划船到河对岸与乙会合。河流宽100m,河水流速为4m/s,小船在静水中的速度为2m/s。下列说法正确的是( )
A. 小船渡河的最短时间为50s
B. 小船渡河的最小位移是100m
C. 若河水流速变大,小船渡河的最短时间变大
D. 船头朝向合适时,小船能到达正对岸
【答案】A
【解析】
【详解】AC.当船头垂直河岸时渡河时间最短,则小船渡河的最短时间为
与河水的流速无关,选项A正确,C错误;
BD.因船速小于河水速度,可知船不能垂直河岸渡河,即小船不可能到达正对岸,则小船渡河的最小位移大于100m,选项BD错误;
故选A。
3. 广阔的草原上,一只羚羊发现潜伏在附近的猎豹后开始全速奔跑,猎豹随即追赶,某段时间内它们依次经过水平面内A、B、C、D四点,其运动轨迹为如图所示的虚线,此过程中羚羊的速度大小不变,猎豹紧跟其后。下列说法正确的是( )
A. 羚羊处于平衡状态 B. 猎豹做匀变速运动
C. 羚羊经过D点时的加速度最大 D. 猎豹经过C点时受到的合外力最大
【答案】C
【解析】
【详解】AB.由题意知羚羊做曲线运动,所受合外力指向轨迹凹侧,合外力的方向不断发生变化,猎豹的加速度不断变化,不是匀变速运动,故AB错误;
CD.羚羊、猎豹的速度大小不变,D点的弯曲程度最大,C点的弯曲程度比D的小,根据
可知D点向心加速度最大,根据
可知猎豹经过D点时受到的合外力最大,故D错误,C正确。
故选C。
4. 如图3所示,均质细杆的上端A靠在光滑竖直墙面上,下端B置于光滑水平面上,现细杆由与墙面夹角很小处滑落,当时细杆A端的速度大小为,则B端的速度大小为( )
A. 3m/s B. C. D.
【答案】A
【解析】
【详解】当细杆与水平面间夹角为时,细杆A端与B端的速度沿杆方向的分速度相等,可得
解得
故选A。
二、双项选择题:本题共4小题,每小题6分,共24。每小题有双项符合题目要求,全部选对的得6分,选对但不全的得3分,有选错的得0分。
5. 下列说法正确的是( )
A. 平抛运动的轨迹是一条抛物线
B. 做匀速圆周运动的物体速度不变
C. 物体的速度越大,其惯性越大,越难改变运动状态
D. 物体所受合外力增大时,加速度一定增大
【答案】AD
【解析】
【详解】A.平抛运动的轨迹方程,符合抛物线特征,故A正确;
B.做匀速圆周运动的物体速度大小不变,方向改变,故B错误;
C.物体的惯性大小与物体的受力情况、运动状态均无关,故C错误;
D.物体所受合外力增大时,加速度一定增大,故D正确。
故选AD。
6. 关于下列四幅图说法正确的是( )
A. 图甲:水平管中喷出的水柱显示了平抛运动的轨迹
B. 图乙:汽车过凸形桥最高点时速度越大,对桥面的压力越小
C. 图丙:汽车在水平路面转弯时,受到重力、支持力、摩擦力、向心力四个力的作用
D. 图丁:洗衣机脱水筒从静止开始到完成脱水的过程中,衣服始终做离心运动
【答案】AB
【解析】
【详解】A.水平管中喷出的水柱显示的是平抛运动的轨迹,故A正确;
B.汽车过凸形桥最高点时,由圆周运动规律知
汽车速度v越大,受到桥面的支持力FN越小,由牛顿第三定律知车对桥面的压力越小,故B正确;
C.汽车在水平路面转弯时只受三个力,为重力、支持力、摩擦力,是这三个力的合力提供向心力,而物体不受向心力,故C错误;
D.洗衣机脱水筒从静止开始到完成脱水的过程中,开始阶段做离心运动,衣服附着在桶壁上后做圆周运动,故D错误。
故选AB。
7. 如图甲所示,修正带是通过两个齿轮的相互咬合进行工作的,其原理可简化为如图乙所示的模型。、是转动的大、小齿轮边缘的两点,是大齿轮上的一点。若大齿轮半径是小齿轮半径的两倍,两齿轮中心到、两点的距离相等,则、、三点( )
A. 线速度大小之比是 B. 角速度之比是
C. 转速之比是 D. 转动周期之比是
【答案】AB
【解析】
【详解】AB.、是转动的大、小齿轮边缘的两点,可知,根据、
可得
由于、两点都在大齿轮上,可知,根据
可得
则、、三点线速度大小之比为
则、、三点角速度之比为,故AB正确。
C.根据,可知、、三点转速之比为,故C错误;
D.根据,可知、、三点周期之比为,故D错误。
故选AB。
8. 如图所示,某同学将两颗鸟食从点水平抛出,两只小鸟分别在空中的点和点同时接到鸟食。鸟食的运动视为平抛运动,两运动轨迹在同一竖直平面内,则( )
A. 两颗鸟食同时抛出
B. 在点接到的鸟食后抛出
C. 两颗鸟食平抛的初速度相同
D. 在点接到的鸟食平抛的初速度较小
【答案】BD
【解析】
【详解】AB.竖直高度,由可得运动时间,由于鸟食同时到达M、N两点,则M点接到的鸟食后抛出,故A错误,B正确;
CD.下落相同高度时,由可知运动时间相同,如图所示水平位移,由可知抛出的初速度有,故C错误,D正确。
故选BD。
三、填空题
9. 跳伞员在降落伞打开一段时间后,在空中做匀速运动。若跳伞员在无风时竖直匀速下落,着地速度大小是4.0m/s。现有正东方向水平吹来的风,风速大小是3.0m/s,则跳伞员着地时的速度大小是______m/s。
【答案】5.0
【解析】
【详解】跳伞员落地时的竖直速度为,水平速度为
由速度的合成可知合速度的大小为
10. 如图,一物体沿曲线由M向N运动,速率逐渐减小,则物体在P点的速度沿______(填“1”、“2”、“3”或“4”)方向;物体在P点的受力沿______(填“1”、“2”、“3”或“4”)方向。
【答案】 ①. 1 ②. 4
【解析】
【详解】[1]物体做曲线运动时,速度方向沿轨迹的切线方向。在P点,轨迹的切线方向是1方向,因此物体在P点的速度沿1方向。
[2]物体做曲线运动时,合力方向指向轨迹的凹侧;同时速率逐渐减小,可知合力方向与速度方向成钝角,故受力方向沿4方向。
11. 我国的风力发电装机量连续多年世界第一。如图所示,A、B为一风力发电机转动叶片上的两点,则其周期_____,角速度_____,线速度_____。(以上三空均选填“>”“=”或“<”)
【答案】 ①. = ②. = ③. >
【解析】
【详解】[1][2]同轴圆周上的点,转动的角速度相等,故有
结合周期的公式
可知
[3]根据角速度、线速度的关系
可知,角速度一定时,线速度与转动半径成正比,结合上述分析可得
四、实验题
12. 如图甲所示,实验小组用向心力演示仪探究影响向心力大小的因素。已知小球在槽中A、B、C位置做圆周运动的半径之比为。
(1)本实验采取的主要研究方法是______
A. 微元法 B. 控制变量法
C. 等效替代法 D. 理想实验法
(2)某次实验时,将两个球分别放置于甲图中B、C位置,所用两个球的质量之比为,左右变速塔轮的半径之比为,则左右两球做圆周运动的角速度之比为______,向心力之比为______。
【答案】(1)B (2) ①. ②.
【解析】
【小问1详解】
实验目的是探究影响向心力大小的因素,在研究向心力与其中一个物理量的关系时,需要确保其它物理量一定,可知,本实验采取的主要研究方法是控制变量法。
故选B。
【小问2详解】
[1]左右变速塔轮的半径之比为
皮带传动时,与皮带接触边缘的各质点的线速度大小相等,则有
解得
[2]B、C位置半径之比
两个球的质量之比
左右两个球的向心力分别为,
结合上述解得
13. 某小组在“研究平抛运动特点”的实验中,分别使用了图甲和图乙的实验装置。
(1)如图甲所示,小锤水平打击弹性金属片,A球水平抛出的同时B球自由下落。在不同的高度和打击力度时都发现两小球同时落地,则实验表明_________。
A. 平抛运动竖直方向是自由落体运动 B. 平抛运动水平方向是匀速直线运动
(2)图丙是图乙实验中小球从斜槽上不同位置由静止释放获得的两条轨迹,图线①所对应的小球在斜槽上释放的位置_______(选填“较低”或“较高”)。
(3)如图丁所示,实验小组记录了小球在运动过程中经过A、B、C三个位置,每个正方形小格的边长为,g取,则该小球做平抛运动的初速度大小________;B点的速度大小________。(结果保留三位有效数字)
【答案】(1)A (2)较高
(3) ①. 1.50 ②. 2.50
【解析】
【小问1详解】
甲图实验中,平抛的A球和自由下落的B球始终同时落地,说明平抛运动在竖直方向的分运动和自由落体运动规律一致,即平抛运动竖直方向是自由落体运动,该实验未验证水平分运动规律。
故选A。
【小问2详解】
两条平抛的轨迹,取相同的竖直高度,根据,可知平抛的时间相同,在水平方向上有,图线①的水平位移长,其初速度较大,需要从较高的位置滚下,才能获得较大初速度。
【小问3详解】
[1]设每个小格边长,平抛运动水平匀速、竖直匀变速,满足连续相等时间内竖直位移差
由图得竖直位移差
解得时间间隔
水平方向相邻两点位移差
因此初速度
[2]B点的竖直分速度等于AC段竖直方向平均速度
因此B点合速度
五、解答题
14. 如图一个圆盘在水平面内匀速转动,角速度是2rad/s,盘面上距圆盘中心0.50m的位置有一个质量为2kg的小物体在随圆盘一起做匀速圆周运动,小物体与圆盘间的动摩擦因数为0.50。求:
(1)小物体的线速度大小;
(2)小物体所受摩擦力的大小。
【答案】(1)1m/s
(2)4N
【解析】
【小问1详解】
根据v=ωr
可得小物体的线速度大小为v =1m/s
【小问2详解】
根据向心力公式
可得小物体所受向心力的大小为F=4N
可得小物体所受摩擦力的大小为f= F=4N
15. 某同学在水平空地上练习网球发球技巧,将球竖直向上抛出,球运动到最高点时恰好被球拍水平拍出。如图所示,点离地面高,点与落地点的水平距离,忽略空气阻力,重力加速度大小。(结果可由根式表示)求:
(1)网球从点运动到点所用的时间;
(2)网球被拍出后瞬间速度的大小;
(3)网球运动到点时速度。
【答案】(1)
(2)
(3),速度与水平方向夹角的正切值为
【解析】
【小问1详解】
网球做平抛运动,在竖直方向上有
解得
【小问2详解】
网球做平抛运动,在水平方向上有
解得
【小问3详解】
竖直方向上,根据速度公式
根据速度合成有
解得网球运动到点时速度
速度方向与水平方向夹角为,有
解得
16. 在2023年杭州亚运会女子铅球决赛中,我国运动员巩立姣以19.58m的成绩成功卫冕。运动员为了寻求最佳效果,训练时会尝试用不同质量的铅球分别以不同夹角抛球的感觉。如图,在某次训练中运动员将质量m=6kg的铅球斜向上抛出,铅球离开手的瞬间速度大小v0=10m/s,方向与水平方向夹角θ=37°,铅球离开手时离水平地面的高度h=2.25m。取重力加速度g=10m/s2,sin37°=0.6,cos37°=0.8,不计空气阻力。求:
(1)铅球离开手瞬间的水平分速度大小v0x和竖直分速度大小v0y。
(2)铅球上升到最高点的时间t和离地面的最大高度H。
(3)运动员抛出的铅球飞出的水平距离。
【答案】(1)8m/s,6m/s
(2)0.6s,4.05m
(3)12m
【解析】
【小问1详解】
初速度v0的水平分速度大小v0x=v0cos37°=8m/s
初速度v0的竖直分速度大小v0y=v0sin37°=6m/s
【小问2详解】
铅球抛出后做斜上抛运动,上升到最高点的时间为
铅球抛出点与最高点的竖直高度为
则铅球离地的最大高度
【小问3详解】
设铅球从最高点到落地的时间为t′,则有
解得t′=0.9s
铅球飞行总时间t总=t+t′=1.5s
铅球的水平位移x=v0xt总=12m
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