内容正文:
墨江一中2028届高一下学期第一次月考物理试卷
(满分:100分,时间75分钟)
一、选择题(1-7题单选,每小题4分;8-10题多选,每小题6分,全对得6分,不全得3分,错选得0分,共46分)
1. 关于物体做曲线运动,下列说法正确的是( )
A. 物体在恒力作用下不可能做曲线运动
B. 曲线运动的速度方向可能不变
C. 做曲线运动的物体所受合力可以为零
D. 做曲线运动的物体,其速度方向与合力方向不在同一条直线上
【答案】D
【解析】
【详解】A.物体在恒力作用下可以做匀变速曲线运动,故A错误;
B.曲线运动的速度方向时刻在发生改变,故B错误;
C.做曲线运动的物体速度时刻在变,加速度不为零,所受合力也不为零,故C错误;
D.做曲线运动的物体,其速度方向与合力方向不在同一条直线上,故D正确。
故选D。
2. 某同学在练习投篮,篮球在空中的运动轨迹如图中虚线所示,篮球所受合力F的示意图可能正确的是( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】
【详解】篮球做曲线运动,所受合力指向运动轨迹的凹侧。
故选A。
3. 关于合运动与分运动的性质,下列说法正确的是( )
A. 若两个分运动均为匀速直线运动,则合运动一定是匀速直线运动
B. 若一个分运动为匀速直线运动,另一个分运动为匀加速直线运动,则合运动一定是匀加速直线运动
C. 若两个分运动均为匀变速直线运动,则合运动一定是匀变速直线运动
D. 合运动的速度大小一定大于任意一个分运动的速度大小
【答案】A
【解析】
【详解】A. 两个匀速直线运动的合速度是两分速度的矢量和,加速度均为零,故合运动的加速度也是零,必为匀速直线运动,故A正确;
B. 匀速分运动的加速度为零,匀加速分运动的加速度恒定。合加速度即为匀加速分运动的加速度,但若两分运动方向不共线,则合速度方向与加速度方向不共线,导致曲线运动(如平抛运动),B错误;
C. 两匀变速直线运动的合加速度恒定,但合初速度方向与合加速度方向未必共线。若二者不共线,合运动为匀变速曲线运动,C错误;
D. 合速度大小由矢量叠加决定。若两分速度方向相反或夹角大于90°,合速度可能小于某一分速度,D错误。
故选A。
4. 一无人机在水平面内进行表演,Ox方向向东,Oy方向向北,机载传感器描绘出的无人机在水平面内运动的轨迹如图所示。若内的曲线为开口向右的抛物线,则该无人机向东飞行的(速度-时间)图像和向北飞行的(速度-时间)图像可能为( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【解析】
【详解】由题图可知,因y-x图像是开口向右的抛物线,则无人机向东做初速度为0的匀加速直线运动,同时向北做匀速直线运动,即vx-t图像为过原点的倾斜的直线,vy-t图线为平行于t轴的直线。故选B。
5. 如图,轨道车A通过细钢丝跨过轮轴(不计与轮轴的摩擦)拉着特技演员B上升,便可呈现出演员B飞檐走壁的效果。轨道车A沿水平地面以大小为v=5m/s的速度向左匀速运动,某时刻连接轨道车A的钢丝与水平方向的夹角为θ=37°,轮轴右侧连接演员B的钢丝竖直,sin37°=0.6,cos37°=0.8。则该时刻( )
A. 演员B的速度大小为5m/s B. 演员B的速度大小为6.25m/s
C. 演员B处于平衡状态 D. 演员B处于超重状态
【答案】D
【解析】
【详解】AB.由题意,把分解在沿绳的方向上,有
代入数据求得,故AB错误;
CD.根据,可知车向左匀速运动,减小,增大,则增大,人做加速运动,加速度竖直向上,处于超重状态,故C错误,D正确。
故选D。
6. 如图,一条小鱼从平静的水面跃出,初速度的方向与水面的夹角为,小鱼相对于水面跃起的最大高度为,小鱼看作质点且只受重力作用,重力加速度,,,则小鱼跃出的初速度的大小为( )
A. 5m/s B. 6m/s C. 10m/s D. 12m/s
【答案】C
【解析】
【详解】竖直方向有
可得小鱼跃出的初速度的竖直分量为
则小鱼跃出的初速度的大小为
故选C。
7. 图甲为北京2022年冬奥会的跳台滑雪场地,其简化示意图如图乙所示,某滑雪运动员从跳台a处以v0=20m/s的速度沿水平方向飞出,落点在斜坡b处,c处离斜坡ab最远,ce垂直斜坡ab交于e点,竖直线cf与斜坡ab交于f点,斜坡与水平方向的夹角为θ=37°,运动员与滑雪装备的大小不计,忽略空气阻力,则( )
A. 运动员从a处到c处的时间是2s
B. ce两点之间的距离是12m
C. 长度ae与eb之比等于1:3
D. 长度af与fb之比等于1:1
【答案】D
【解析】
【详解】A.运动员从a运动到b,有
解得
所以运动员从a处到c处的时间为,故A错误;
B.ce两点之间的距离为,故B错误;
C.运动员在斜面方向做初速度不为零的匀加速运动,故经过相等时间长度ae与eb之比不等于1:3,故C错误;
D.在水平方向上做匀速运动,故长度af与fb之比等于1:1,故D正确。
故选D。
8. 如图所示,有一条宽为50m的河道,一小船从岸边的某点渡河,渡河过程中保持船头指向与河岸始终垂直。已知小船在静水中的速度大小为4m/s,水流速度大小为2m/s。下列说法正确的是( )
A. 小船渡河过程中的位移大小为50m B. 小船渡河的时间是12.5s
C. 小船在河水中航行的轨迹是直线 D. 小船在河水中的速度是6m/s
【答案】BC
【解析】
【详解】AB.渡河过程中保持船头指向与河岸始终垂直,渡河时间
沿河岸方向的位移
渡河位移
故A错误B正确;
C.因为两个分运动都是匀速直线运动,根据运动合成可知,合运动是匀速运动,小船在河水中航行的轨迹是直线,故C正确;
D.小船在河水中的速度是
故D错误。
故选BC。
9. 如图所示,某同学将两颗鸟食从点同时水平抛出,两只小鸟分别在空中的点和点接到鸟食,M、N两点在同一竖直线上。鸟食的运动视为平抛运动,则( )
A. 在点的鸟先接到鸟食 B. 在点的鸟先接到鸟食
C. 在点被接到的鸟食平抛的初速度较大 D. 在点被接到的鸟食平抛的初速度较大
【答案】AC
【解析】
【详解】AB.鸟食做平抛运动,根据
可知在M点的鸟先接到鸟食,故A正确,B错误;
CD.在水平方向上,有
因为在M点的鸟先接到鸟食,所以在M点被接到的鸟食平抛的初速度较大,故C正确,D错误。
故选AC。
10. 如图所示,以的速度水平抛出的物体,飞行一段时间后垂直撞在倾角的斜面上,按考虑,以下结论中正确的是( )
A. 物体飞行的水平距离是 B. 物体撞击斜面时的速度大小为
C. 物体飞行的时间是 D. 物体下落的竖直距离是
【答案】AC
【解析】
【详解】C.由几何关系可知落点速度方向与水平方向夹角为,则
解得,故C正确;
A.物体飞行的水平距离,故A正确;
B.物体撞击斜面时的速度大小,故B错误;
D.物体下落的竖直距离,故D错误。
故选AC。
二、实验题(每空2分,共18分)
11. 在“探究平抛运动的特点”实验中,两个实验小组选用不同的仪器进行实验。
(1)第一组采用了图甲所示的装置,实验操作是:在小球A、B处于同一高度时,用小锤轻击弹性金属片,使A球水平飞出,同时B球被松开。
①他观察到的现象是:小球A、B同时落地;
②让A、B球恢复初始状态,高度不变,用较大的力敲击弹性金属片,则( )
A.小球A的运动时间变长 B.小球A的运动时间变短
C.小球A、B不同时落地 D.小球A、B仍同时落地
③上述实验现象( )
A.能说明小球A在水平方向的运动特点
B.说明小球A在水平方向做匀速直线运动
C.能说明小球A与B在竖直方向运动特点相同
D.不能说明小球A在竖直方向做自由落体运动
(2)第二组采用了图乙所示的装置,实验操作是:让小球多次沿同一轨道运动,描绘出小球平抛运动的轨迹。
①下列操作不正确的是( )
A.必须调整斜槽,使其末端水平
B.小球运动时挡板及白纸应保持竖直
C.每次必须从斜槽上同一位置由静止释放小球
D.小球在运动过程中与白纸间有摩擦不影响实验结论
②描出小球平抛运动的轨迹如图丙所示,O为抛出点,A、B为轨迹上的两点,OA、AB竖直方向高度分别为、,按照自由落体规律,若________,则OA、AB段时间间隔相等;在误差允许的范围内,若________,则说明小球在水平方向上的分运动是匀速直线运动。
【答案】(1) ①. D ②. C
(2) ①. D ②. ③.
【解析】
【小问1详解】
[1] 小球B做自由落体运动,小球A做平抛运动,竖直方向的高度相等,根据
解得
用较大的力敲击弹性金属片,小球平抛运动的初速度增大,高度不变,结合上述可知,小球A的运动时间不变,小球A、B仍同时落地。
故选D。
[2] 对自由落体运动和平抛运动,竖直方向高度相同,运动时间相同,能说明小球A与B在竖直方向运动特点相同
故选C。
【小问2详解】
[1] A.为了确保小球飞出斜槽末端速度水平,实验中必须调整斜槽,使其末端水平,故A正确;
B.为了准确描绘小球的运动轨迹,实验中,小球运动时挡板及白纸一定要保持竖直,故B正确;
C.为了确保小球飞出斜槽末端速度大小一定,实验中,需要每次从斜槽上同一位置由静止释放小球,故C正确;
D.实验目的是研究平抛运动的规律,可知,实验中,小球在运动过程中与白纸间有摩擦将影响实验结论,故D错误。
故选D。
[2] O为抛出点,、段时间间隔相等,小球竖直方向做自由落体运动,根据初速度为0的匀加速直线运动,相邻相等时间内的位移大小比例关系有
[3]小球做 平抛运动,水平方向做匀速直线运动,若、段时间间隔相等,则有
12. 用如图1所示装置研究平抛运动。将白纸和复写纸对齐重叠并固定在竖直的硬板上。钢球沿斜槽轨道PQ滑下后从Q点飞出,落在水平挡板MN上。由于挡板靠近硬板一侧较低,钢球落在挡板上时,钢球侧面会在白纸上挤压出一个痕迹点。移动挡板,重新释放钢球,如此重复,白纸上将留下一系列痕迹点。
(1)下列实验条件必须满足的有______。
A. 实验所用的斜槽应尽量光滑
B. 挡板高度等间距变化
C. 画轨迹图时应把所有描出的点用平滑的曲线连接起来
D. 斜槽轨道末段水平
(2)为定量研究,建立以水平方向为x轴、竖直方向为y轴的坐标系。
a.取平抛运动的起始点为坐标原点,将钢球静置于Q点,钢球的________(选填“最上端”、“最下端”或者“球心”)对应白纸上的位置即为原点;
b.若遗漏记录平抛轨迹的起始点,也可按下述方法处理数据:如图2所示,在轨迹上取A、B、C三点,AB和BC的水平间距相等且均为x,测得AB和BC的竖直间距分别是和,则________(选填“大于”、“等于”或者“小于”)。可求得钢球平抛的初速度大小为______(已知当地重力加速度为g,结果用上述字母表示)。
【答案】(1)D (2) ①. 球心 ②. 大于 ③.
【解析】
【小问1详解】
AD.通过步骤理解实验原理和方法,控制实验条件,确保平抛的初速度大小一定、方向水平,斜槽轨道末段水平。只要无初速度等高点释放,由动能定理知道,到斜槽末端速度大小一定,和斜槽是否光滑无关,故A错误D正确;
B.为了描出运动轨迹,和挡板是否高度等间距移动无关,故B错误;
C.画轨迹图时应把尽可能多的点用平滑的曲线连接起来,明显偏离的点应舍去,故C错误。
故选D。
【小问2详解】
[1]为了凸显研究质点的运动,应该体现球心,所以选球心对应白纸上的位置即为原点;
[2]由水平间距相等,知道时间等时,在竖直方向匀变速,若初速度为零,竖直间距的比值应该是1:3:5,而A点不是抛出点,比值应该更大。
[3]由,
可得
三、解答题
13. 航模比赛是广大青少年喜欢参与的一项活动。某航模比赛中,要求选手操控无人机在一定的高度上完成一系列水平动作。为了精准确定无人机的飞行坐标,在该高度建立一个平面直角坐标xOy ,无人机在xOy平面上运动。t=0时,无人机位于y轴上。它在x轴方向和y轴方向的运动图像分别如甲图和乙图所示。(已知sin37°=0. 6,cos37°=0. 8)
(1)求t=2s时无人机的速度大小和方向;
(2)求t=4s时无人机的位置坐标P(x,y)。
【答案】(1)5m/s,与y轴正方向夹角的正切值为0.75;(2)P(12m,0m)
【解析】
【详解】(1)t=2s时由甲图可知
由乙图可知y方向做匀速运动
t=2s时无人机的速度大小为
设v与y轴正方向的夹角为θ,则
t=2s时无人机的速度方向与y轴正方向夹角的正切值为0.75;
(2)t=4s时由甲图可知图像所围面积表示x轴方向的位移
由乙图可知此时无人机的纵坐标为0,可知t=4s时无人机的坐标为P(12m,0m)。
14. 如图所示,一玩具子弹在距地面高处的A点水平飞出,地面上有一宽度的水沟,水沟的左端B点位于A点的正下方、且与右端C点等高。若子弹恰能飞过水沟且子弹可视为质点,重力加速度取,不计空气阻力,求:
(1)子弹飞越水沟所需的时间;
(2)子弹飞出时的速度大小;
(3)子弹落地时的速度大小。
【答案】(1)
(2)
(3)
【解析】
【小问1详解】
子弹飞出后在竖直方向上做自由落体运动,有
得
【小问2详解】
在水平方向上做匀速直线运动,有
联立得
【小问3详解】
设子弹落地时的竖直分速度为,有
可得子弹落地时的速度大小
联立得
15. 如图所示,水平台面上的点静止有一可视为质点的小物块,点到台面左端点的距离为,台面左侧水平地面上固定有一斜面,斜面的倾角,高。现给物块一水平向左的初速度,物块从点抛出后,恰好从斜面顶端点无碰撞地滑上斜面。已知物块与台面及斜面间的动摩擦因数均为,重力加速度取,不计空气阻力,,求:
(1)物块到达点时的速度大小;
(2)物块从A运动到C下落的高度;
(3)物块到达斜面底端点时的速度大小。
【答案】(1)
(2)0.8m (3)
【解析】
【小问1详解】
设物块在水平台面上的加速度大小为,由牛顿第二定律有
由运动学公式有
联立解得
【小问2详解】
平抛运动规律,可知物块在C点竖直方向速度
而
解得t=0.4s
下落高度
【小问3详解】
由平抛运动规律,可知物块在C点速度
设物块在斜面上的加速度大小为,由牛顿第二定律有
由运动学公式有
联立解得
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墨江一中2028届高一下学期第一次月考物理试卷
(满分:100分,时间75分钟)
一、选择题(1-7题单选,每小题4分;8-10题多选,每小题6分,全对得6分,不全得3分,错选得0分,共46分)
1. 关于物体做曲线运动,下列说法正确的是( )
A. 物体在恒力作用下不可能做曲线运动
B. 曲线运动的速度方向可能不变
C. 做曲线运动的物体所受合力可以为零
D. 做曲线运动的物体,其速度方向与合力方向不在同一条直线上
2. 某同学在练习投篮,篮球在空中的运动轨迹如图中虚线所示,篮球所受合力F的示意图可能正确的是( )
A. B. C. D.
3. 关于合运动与分运动的性质,下列说法正确的是( )
A. 若两个分运动均为匀速直线运动,则合运动一定是匀速直线运动
B. 若一个分运动为匀速直线运动,另一个分运动为匀加速直线运动,则合运动一定是匀加速直线运动
C. 若两个分运动均为匀变速直线运动,则合运动一定是匀变速直线运动
D. 合运动的速度大小一定大于任意一个分运动的速度大小
4. 一无人机在水平面内进行表演,Ox方向向东,Oy方向向北,机载传感器描绘出的无人机在水平面内运动的轨迹如图所示。若内的曲线为开口向右的抛物线,则该无人机向东飞行的(速度-时间)图像和向北飞行的(速度-时间)图像可能为( )
A. B.
C. D.
5. 如图,轨道车A通过细钢丝跨过轮轴(不计与轮轴的摩擦)拉着特技演员B上升,便可呈现出演员B飞檐走壁的效果。轨道车A沿水平地面以大小为v=5m/s的速度向左匀速运动,某时刻连接轨道车A的钢丝与水平方向的夹角为θ=37°,轮轴右侧连接演员B的钢丝竖直,sin37°=0.6,cos37°=0.8。则该时刻( )
A. 演员B的速度大小为5m/s B. 演员B的速度大小为6.25m/s
C. 演员B处于平衡状态 D. 演员B处于超重状态
6. 如图,一条小鱼从平静的水面跃出,初速度的方向与水面的夹角为,小鱼相对于水面跃起的最大高度为,小鱼看作质点且只受重力作用,重力加速度,,,则小鱼跃出的初速度的大小为( )
A. 5m/s B. 6m/s C. 10m/s D. 12m/s
7. 图甲为北京2022年冬奥会的跳台滑雪场地,其简化示意图如图乙所示,某滑雪运动员从跳台a处以v0=20m/s的速度沿水平方向飞出,落点在斜坡b处,c处离斜坡ab最远,ce垂直斜坡ab交于e点,竖直线cf与斜坡ab交于f点,斜坡与水平方向的夹角为θ=37°,运动员与滑雪装备的大小不计,忽略空气阻力,则( )
A. 运动员从a处到c处的时间是2s
B. ce两点之间的距离是12m
C. 长度ae与eb之比等于1:3
D. 长度af与fb之比等于1:1
8. 如图所示,有一条宽为50m的河道,一小船从岸边的某点渡河,渡河过程中保持船头指向与河岸始终垂直。已知小船在静水中的速度大小为4m/s,水流速度大小为2m/s。下列说法正确的是( )
A. 小船渡河过程中的位移大小为50m B. 小船渡河的时间是12.5s
C. 小船在河水中航行的轨迹是直线 D. 小船在河水中的速度是6m/s
9. 如图所示,某同学将两颗鸟食从点同时水平抛出,两只小鸟分别在空中的点和点接到鸟食,M、N两点在同一竖直线上。鸟食的运动视为平抛运动,则( )
A. 在点的鸟先接到鸟食 B. 在点的鸟先接到鸟食
C. 在点被接到的鸟食平抛的初速度较大 D. 在点被接到的鸟食平抛的初速度较大
10. 如图所示,以的速度水平抛出的物体,飞行一段时间后垂直撞在倾角的斜面上,按考虑,以下结论中正确的是( )
A. 物体飞行的水平距离是 B. 物体撞击斜面时的速度大小为
C. 物体飞行的时间是 D. 物体下落的竖直距离是
二、实验题(每空2分,共18分)
11. 在“探究平抛运动的特点”实验中,两个实验小组选用不同的仪器进行实验。
(1)第一组采用了图甲所示的装置,实验操作是:在小球A、B处于同一高度时,用小锤轻击弹性金属片,使A球水平飞出,同时B球被松开。
①他观察到的现象是:小球A、B同时落地;
②让A、B球恢复初始状态,高度不变,用较大的力敲击弹性金属片,则( )
A.小球A的运动时间变长 B.小球A的运动时间变短
C.小球A、B不同时落地 D.小球A、B仍同时落地
③上述实验现象( )
A.能说明小球A在水平方向的运动特点
B.说明小球A在水平方向做匀速直线运动
C.能说明小球A与B在竖直方向运动特点相同
D.不能说明小球A在竖直方向做自由落体运动
(2)第二组采用了图乙所示的装置,实验操作是:让小球多次沿同一轨道运动,描绘出小球平抛运动的轨迹。
①下列操作不正确的是( )
A.必须调整斜槽,使其末端水平
B.小球运动时挡板及白纸应保持竖直
C.每次必须从斜槽上同一位置由静止释放小球
D.小球在运动过程中与白纸间有摩擦不影响实验结论
②描出小球平抛运动的轨迹如图丙所示,O为抛出点,A、B为轨迹上的两点,OA、AB竖直方向高度分别为、,按照自由落体规律,若________,则OA、AB段时间间隔相等;在误差允许的范围内,若________,则说明小球在水平方向上的分运动是匀速直线运动。
12. 用如图1所示装置研究平抛运动。将白纸和复写纸对齐重叠并固定在竖直的硬板上。钢球沿斜槽轨道PQ滑下后从Q点飞出,落在水平挡板MN上。由于挡板靠近硬板一侧较低,钢球落在挡板上时,钢球侧面会在白纸上挤压出一个痕迹点。移动挡板,重新释放钢球,如此重复,白纸上将留下一系列痕迹点。
(1)下列实验条件必须满足的有______。
A. 实验所用的斜槽应尽量光滑
B. 挡板高度等间距变化
C. 画轨迹图时应把所有描出的点用平滑的曲线连接起来
D. 斜槽轨道末段水平
(2)为定量研究,建立以水平方向为x轴、竖直方向为y轴的坐标系。
a.取平抛运动的起始点为坐标原点,将钢球静置于Q点,钢球的________(选填“最上端”、“最下端”或者“球心”)对应白纸上的位置即为原点;
b.若遗漏记录平抛轨迹的起始点,也可按下述方法处理数据:如图2所示,在轨迹上取A、B、C三点,AB和BC的水平间距相等且均为x,测得AB和BC的竖直间距分别是和,则________(选填“大于”、“等于”或者“小于”)。可求得钢球平抛的初速度大小为______(已知当地重力加速度为g,结果用上述字母表示)。
三、解答题
13. 航模比赛是广大青少年喜欢参与的一项活动。某航模比赛中,要求选手操控无人机在一定的高度上完成一系列水平动作。为了精准确定无人机的飞行坐标,在该高度建立一个平面直角坐标xOy ,无人机在xOy平面上运动。t=0时,无人机位于y轴上。它在x轴方向和y轴方向的运动图像分别如甲图和乙图所示。(已知sin37°=0. 6,cos37°=0. 8)
(1)求t=2s时无人机的速度大小和方向;
(2)求t=4s时无人机的位置坐标P(x,y)。
14. 如图所示,一玩具子弹在距地面高处的A点水平飞出,地面上有一宽度的水沟,水沟的左端B点位于A点的正下方、且与右端C点等高。若子弹恰能飞过水沟且子弹可视为质点,重力加速度取,不计空气阻力,求:
(1)子弹飞越水沟所需的时间;
(2)子弹飞出时的速度大小;
(3)子弹落地时的速度大小。
15. 如图所示,水平台面上的点静止有一可视为质点的小物块,点到台面左端点的距离为,台面左侧水平地面上固定有一斜面,斜面的倾角,高。现给物块一水平向左的初速度,物块从点抛出后,恰好从斜面顶端点无碰撞地滑上斜面。已知物块与台面及斜面间的动摩擦因数均为,重力加速度取,不计空气阻力,,求:
(1)物块到达点时的速度大小;
(2)物块从A运动到C下落的高度;
(3)物块到达斜面底端点时的速度大小。
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