内容正文:
2024-2025学年第二学期高一年级第一次月考物理试题
班级:_______ 姓名:_______ 考号:_______
一、单选题(共6小题,每题4分,共计24分)
1. 一辆汽车在水平公路上沿曲线由M向N行驶,速度逐渐减小。图中分别画出了汽车转弯所受合力F的四种方向,其中可能正确的是( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【解析】
【详解】汽车由M向N行驶,速度逐渐减小,即汽车做减速运动,合力方向指向曲线的凹侧,且合力方向与速度方向夹角为钝角,可知,第二个图像符合要求。
故选B。
2. 关于物体做曲线运动,下列说法正确的是( )
A. 物体只能在变力作用下做曲线运动 B. 物体在恒力作用下一定做直线运动
C. 物体做曲线运动时所受的合外力一定不为零 D. 物体所受的合外力不为零时一定做曲线运动
【答案】C
【解析】
【详解】C.根据牛顿第一定律,当合外力为零时,物体一定处于静止状态或匀速直线运动状态,因此C正确;
ABD.合外力不为零时,当力的方向与运动方向不在一条直线上时,无论是恒力还是变力,物体都做曲线运动,当力的方向与运动方向在一条直线上时,无论是恒力还是变力都做直线运动,因此ACD错误。
故选C。
3. 如图所示,放在地球表面上的两个物体甲和乙,甲放在南沙群岛(赤道附近),乙放在北京。它们随地球自转做匀速圆周运动时,下列说法正确的是( )
A. 甲的角速度小于乙的角速度 B. 甲的角速度大于乙的角速度
C. 甲的线速度小于乙的线速度 D. 甲的线速度大于乙的线速度
【答案】D
【解析】
【详解】AB.甲与乙均绕地轴做匀速圆周运动,在相同的时间转过的角度相等,由角速度的定义式可知,甲、乙角速度相等,故AB错误;
CD.由角速度与线速度关系公式v=ωr,甲的转动半径较大,故甲的线速度较大,故C错误,D正确。
故选D。
4. 如图所示,一物体始终受到水平恒定拉力F的作用,物体(可视为质点)恰好沿桌面匀速运动,不计空气阻力,则物体离开桌面后( )
A. 做平抛运动 B. 做自由落体运动
C. 做匀变速曲线运动 D. 做变加速曲线运动
【答案】C
【解析】
【分析】
【详解】离开桌面时,物体具有水平向右的速度,受到重力及拉力的作用,因为合力恒定并与速度不共线,所以物体离开桌面后做匀变速曲线运动。
故选C。
5. 公路在通过小型水库的泄洪闸的下游时,常常要修建凹形桥,也叫“过水路面”.如图所示,汽车通过凹形桥的最低点时
A. 汽车对凹形桥的压力等于汽车的重力
B. 汽车对凹形桥的压力小于汽车的重力
C. 汽车的向心加速度大于重力加速度
D. 汽车的速度越大,对凹形桥面的压力越大
【答案】D
【解析】
【详解】AB.公路在通过小型水库的泄洪闸的下游时,常常要修建凹形桥,也叫“过水路面”.如图所示,汽车通过凹形桥的最低点时,解得:,,可知汽车对桥的压力大于汽车的重力,故AB错误;
C. 汽车通过凹形桥的最低点时,所以汽车的向心加速度不一定大于重力加速度;
D. 汽车通过凹形桥的最低点时,解得:,所以汽车的速度越大,对凹形桥面的压力越大,故D正确.
6. 铅球比赛中,某运动员以初速度将铅球推出,其运动轨迹如图所示,忽略空气阻力的影响,则铅球在空中运动过程中,下列说法正确的是( )
A. 铅球做变加速曲线运动
B. 铅球做匀变速曲线运动
C. 铅球加速度方向始终沿轨迹切线方向
D. 铅球上升时间与下降时间相等
【答案】B
【解析】
【分析】
【详解】ABC.铅球在空中运动过程中只受重力,加速度为重力加速度,方向始终竖直向下,做匀变速曲线运动,故B正确,AC错误;
D.根据对称性,铅球上升和下降时间不相等,故D错误。
故选B。
二、多选题(共4小题,每题6分,共计24分)
7. 如图所示,在一次救灾工作中,一架沿水平直线飞行的直升机A,用悬索(重力可忽略不计)救起了伤员B.直升机A和伤员B以相同水平速度匀速运动的同时,悬索将伤员吊起,在某一段时间内,A、B之间的距离l与时间t的关系为l=H-bt2(式中l表示伤员到直升机的距离,H表示开始计时时伤员与直升机的距离,H表示开始计时时伤员与直升机的距离,b是一常数,t表示伤员上升的时间),不计伤员和绳索受到的空气阻力.这段时间内从地面上观察,下面判断正确的是: ( )
A. 悬索始终保持竖直
B. 伤员做直线运动
C. 伤员做曲线运动
D. 伤员的加速度大小、方向均不变
【答案】ACD
【解析】
【详解】A.由可以知道伤员在竖直方向的运动是加速度的方向竖直向上,大小恒定的匀加速直线运动,竖直方向只受两个力的作用,所以悬索的拉力大于伤员的重力,因此悬索始终保持竖直,所以A正确.
BCD.他在水平方向做匀速直线运动,竖直方向上是匀加速直线运动,那么伤员的运动相对直升机做加速度不变的匀加速直线运动;从地面看就是类平抛运动,故B错误,C正确,D正确.
8. 在一次投球游戏中,黄同学将球水平抛出放在地面的小桶中,结果球沿如图所示的弧线飞到小桶的前方,不计空气阻力,则下次再投时,可作出的调整为( )
A. 减小初速度,抛出点高度不变
B. 增大初速度,抛出点高度不变
C. 初速度大小不变,降低抛出点高度
D. 初速度大小不变,提高抛出点高度
【答案】AC
【解析】
【详解】设小球平抛运动的初速度为v0,抛出点离桶的高度为h,水平位移为x,则
平抛运动的时间
水平位移x=v0t=v0
AB.由上式分析可知,要减小水平位移x,可保持抛出点高度h不变,减小初速度v0.故B错误,A正确;
CD.由上式分析可知,要减小水平位移x,可保持初速度v0大小不变,降低抛出点高度h.故C正确,D错误.
故选AC.
点睛:小球做平抛运动,飞到小桶的前方,说明水平位移偏大,应减小水平位移才能使小球抛进小桶中.将平抛运动进行分解,水平方向做匀速直线运动,竖直方向做自由落体运动,由运动学公式得出水平位移与初速度和高度的关系式,再进行分析选择.
9. 小球在光滑的水平面内做匀速圆周运动,绳子拉力F提供向心力,若小球运动到P点时,拉力F发生变化,关于小球运动情况说法正确的是( )
A. 若拉力突然消失,小球将沿轨迹Pc作近心运动
B. 若拉力突然变小,小球将沿轨迹Pa作离心运动
C. 若拉力突然变大,小球将沿轨迹Pc作近心运动
D. 若拉力突然变小,小球将沿轨迹Pb作离心运动
【答案】CD
【解析】
【详解】A.若拉力突然消失,小球做离心运动,因为不受力,将沿轨迹Pa作离心运动,所以A错误;
BD.若拉力突然变小,拉力不足够提供向心力,小球将做半径变大的离心运动,将沿轨迹Pb作离心运动,所以B错误;D正确;
C.若拉力突然变大,拉力大于向心力,小球将做半径变小的向心运动,将沿轨迹Pc作近心运动,所以C正确;
故选CD。
10. 有一种叫“旋转飞椅”的游乐项目(如图所示)。钢绳的一端系着座椅,另一端固定在水平转盘上。转盘可绕穿过其中心的竖直轴转动。当转盘匀速转动时,钢绳与转轴在同一竖直平面内。将游客和座椅看作一个质点,不计钢绳的重力,以下分析正确的是( )
A. 旋转过程中,游客和座椅受到重力、拉力和向心力
B. 根据v=ωr可知,坐在外侧的游客旋转的线速度更大
C. 根据Fn=mω2r可知,“飞椅”转动的角速度越大,旋转半径越小
D. 若“飞椅”转动的角速度变大,钢绳上的拉力大小变大
【答案】BD
【解析】
【详解】A.旋转过程中,游客和座椅受到重力、拉力作用,两个力的合力充当向心力,选项A错误;
B.游客做圆周运动的角速度都相同,根据v=ωr可知,坐在外侧的游客旋转的线速度更大,选项B正确;
CD.设细绳与竖直方向的夹角θ,转盘半径为R根据
可知,“飞椅”转动的角速度越大,细绳与竖直方向的夹角θ越大,则旋转半径越大,钢绳上的拉力大小
即角速度变大,钢绳上的拉力变大,选项C错误,D正确。
故选BD。
三、实验题(共8分)
11. 某同学探究平抛运动的特点。
(1)用如图1所示装置探究平抛运动竖直分运动的特点。用小锤打击弹性金属片后,A球沿水平方向飞出,同时B球被松开并自由下落,比较两球的落地时间。
①关于该实验,下列说法正确的是________(选填选项前的字母)。
A.A、B两球应选用体积小、质量大的小球
B.打击弹性金属片后两球需要落在同一水平面上
C.比较两球落地时间必须要测量两球下落的高度
②多次改变A、B两球释放的高度和小锤敲击弹性金属片的力度,发现每一次实验时都只会听到一下小球落地的声响,由此________说明A球竖直方向分运动为自由落体运动,________说明A球水平方向分运动为匀速直线运动。(均选填“能”或“不能”)
(2)用如图2所示装置研究平抛运动水平分运动的特点。将白纸和复写纸对齐重叠并固定在竖直硬板上。A球沿斜槽轨道PQ滑下后从斜槽末端Q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,A球会在白纸上挤压出一个痕迹点。移动挡板,依次重复上述操作,白纸上将留下一系列痕迹点。
①下列操作中有必要的是________(选填选项前的字母)。
A.通过调节使斜槽末段保持水平
B.每次需要从不同位置静止释放A球
C.通过调节使硬板保持竖直
D.尽可能减小A球与斜槽之间的摩擦
②某同学用图2的实验装置得到的痕迹点如图3所示,其中一个偏差较大的点产生的原因,可能是该次实验时________(选填选项前的字母)。
A.A球释放的高度偏高 B.A球释放的高度偏低
C.A球没有被静止释放 D.挡板MN未水平放置
【答案】(1) ①. AB##BA ②. 能 ③. 不能
(2) ①. AC##CA ②. AC##CA
【解析】
【小问1详解】
[1]A.为了减小小球运动过程中空气阻力的影响,实验中应选择体积小,质量大的小球,故A正确;
B.实验中需要确保两小球下落高度相等,则打击弹性金属片后两球需要落在同一水平面上,故B正确;
C.根据
解得
可知,当两小球下落高度相等时,两球同时落地,实验中只需比较两球是否同时落地,并不需要求出时间的具体值,因此不需要测量两球下落的高度,故C错误。
故选AB。
[2]B做自由落体运动,A做平抛运动,多次改变A、B两球释放的高度和小锤敲击弹性金属片的力度,发现每一次实验时都只会听到一下小球落地的声响,表明两气体下落高度相同时,下落的时间也相同,由此能够说明A球竖直方向分运动为自由落体运动;
[3]改变小锤敲击弹性金属片的力度,A球平抛运动的初速度大小不一样,由于不能够确定时间与速度的具体值,即也不能确定水平位移的大小,因此不能说明A球水平方向分运动为匀速直线运动。
【小问2详解】
[1]A.为了确保小球飞出的初速度方向水平。实验中需要通过调节使斜槽末段保持水平,故A正确;
B.由于实验需要确保小球飞出的初速度大小一定,则实验时每次需要从同一位置静止释放A球,故B错误;
C.小球平抛运动的轨迹位于竖直平面,为了减小误差,准确作出小球运动的轨迹,实验时,需要通过调节使硬板保持竖直,故C正确;
D.实验时每次小球均从斜槽同一高度静止释放,小球克服阻力做功相同,小球飞出的初速度大小相同,因此斜槽的摩擦对实验没有影响,故D错误。
故选AC。
[2]根据图像可知,偏差较大的点位于正常轨迹点的上侧,表明该点水平方向的速度比其它点的水平速度大,可知有可能是小球释放时没有被静止释放,释放时有一定的初速度,或者小球释放位置偏高。
故选AC。
四、解答题(共3小题,12题12分,13题14分,14题18分,共计44分)
12. 如图所示,将一个小球从h=80m高处以水平初速度v=30m/s抛出。取重力加速度g=10m/s2,不计空气阻力。求:
(1)小球在空中运动的时间t;
(2)小球落地位置与抛出点的水平距离x。
【答案】(1)4s;(2)120m
【解析】
【详解】(1)小球做的是平抛运动,在竖直方向上做自由落体运动,由
可得t=4s
(2)小球水平方向是匀速直线运动,水平方向运动时间与竖直方向相同,故
13. 高速公路的高架桥如图所示,若高速公路上所建的高架桥的顶部可以看作是一个圆弧,圆弧半径为250m,g取10m/s2。求:
(1)若一辆汽车的质量为m=3000kg,在圆弧顶部的速度为25m/s,汽车在该高速路圆弧顶部对路面的压力大小;
(2)通过高架桥时,司机为了能够控制驾驶的汽车,汽车对地面的压力一定要大于零。则汽车经过该高架桥顶部时速度不能超过多大?
【答案】(1)2.25×104N;(2)50m/s.
【解析】
【详解】(1)根据牛顿第二定律可知
解得
根据牛顿第三定律可知,汽车在该高速路圆弧顶部对路面的压力大小。
(2)当汽车队桥面的压力恰为零时,则
解得
14. 如图所示为小狗洗完澡后甩掉身上水珠的情形,假设每滴水珠的质量均为1g,小狗的身体简化成水平圆筒状,半径约为10cm,小狗以角速度甩动身体。
(1)求每滴水珠的向心加速度大小;
(2)若小狗毛发对水珠的最大附着力为0.25N,甩动过程中水珠的重力可忽略不计,则小狗至少需以多大的转速甩动身体才可以将身上的水珠甩掉?(计算结果保留1位小数)
【答案】(1);(2)
【解析】
【详解】(1)由题意可知
解得
(2)根据
解得
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2024-2025学年第二学期高一年级第一次月考物理试题
班级:_______ 姓名:_______ 考号:_______
一、单选题(共6小题,每题4分,共计24分)
1. 一辆汽车在水平公路上沿曲线由M向N行驶,速度逐渐减小。图中分别画出了汽车转弯所受合力F的四种方向,其中可能正确的是( )
A. B.
C. D.
2. 关于物体做曲线运动,下列说法正确的是( )
A. 物体只能在变力作用下做曲线运动 B. 物体在恒力作用下一定做直线运动
C. 物体做曲线运动时所受的合外力一定不为零 D. 物体所受的合外力不为零时一定做曲线运动
3. 如图所示,放在地球表面上的两个物体甲和乙,甲放在南沙群岛(赤道附近),乙放在北京。它们随地球自转做匀速圆周运动时,下列说法正确的是( )
A. 甲的角速度小于乙的角速度 B. 甲的角速度大于乙的角速度
C. 甲的线速度小于乙的线速度 D. 甲的线速度大于乙的线速度
4. 如图所示,一物体始终受到水平恒定拉力F的作用,物体(可视为质点)恰好沿桌面匀速运动,不计空气阻力,则物体离开桌面后( )
A. 做平抛运动 B. 做自由落体运动
C. 做匀变速曲线运动 D. 做变加速曲线运动
5. 公路在通过小型水库的泄洪闸的下游时,常常要修建凹形桥,也叫“过水路面”.如图所示,汽车通过凹形桥的最低点时
A. 汽车对凹形桥的压力等于汽车的重力
B. 汽车对凹形桥的压力小于汽车的重力
C. 汽车的向心加速度大于重力加速度
D. 汽车的速度越大,对凹形桥面的压力越大
6. 铅球比赛中,某运动员以初速度将铅球推出,其运动轨迹如图所示,忽略空气阻力的影响,则铅球在空中运动过程中,下列说法正确的是( )
A. 铅球做变加速曲线运动
B. 铅球做匀变速曲线运动
C. 铅球加速度方向始终沿轨迹切线方向
D. 铅球上升时间与下降时间相等
二、多选题(共4小题,每题6分,共计24分)
7. 如图所示,在一次救灾工作中,一架沿水平直线飞行的直升机A,用悬索(重力可忽略不计)救起了伤员B.直升机A和伤员B以相同水平速度匀速运动的同时,悬索将伤员吊起,在某一段时间内,A、B之间的距离l与时间t的关系为l=H-bt2(式中l表示伤员到直升机的距离,H表示开始计时时伤员与直升机的距离,H表示开始计时时伤员与直升机的距离,b是一常数,t表示伤员上升的时间),不计伤员和绳索受到的空气阻力.这段时间内从地面上观察,下面判断正确的是: ( )
A. 悬索始终保持竖直
B. 伤员做直线运动
C. 伤员做曲线运动
D. 伤员的加速度大小、方向均不变
8. 在一次投球游戏中,黄同学将球水平抛出放在地面的小桶中,结果球沿如图所示的弧线飞到小桶的前方,不计空气阻力,则下次再投时,可作出的调整为( )
A. 减小初速度,抛出点高度不变
B. 增大初速度,抛出点高度不变
C. 初速度大小不变,降低抛出点高度
D. 初速度大小不变,提高抛出点高度
9. 小球在光滑的水平面内做匀速圆周运动,绳子拉力F提供向心力,若小球运动到P点时,拉力F发生变化,关于小球运动情况说法正确的是( )
A. 若拉力突然消失,小球将沿轨迹Pc作近心运动
B. 若拉力突然变小,小球将沿轨迹Pa作离心运动
C. 若拉力突然变大,小球将沿轨迹Pc作近心运动
D. 若拉力突然变小,小球将沿轨迹Pb作离心运动
10. 有一种叫“旋转飞椅”的游乐项目(如图所示)。钢绳的一端系着座椅,另一端固定在水平转盘上。转盘可绕穿过其中心的竖直轴转动。当转盘匀速转动时,钢绳与转轴在同一竖直平面内。将游客和座椅看作一个质点,不计钢绳的重力,以下分析正确的是( )
A. 旋转过程中,游客和座椅受到重力、拉力和向心力
B. 根据v=ωr可知,坐在外侧的游客旋转的线速度更大
C. 根据Fn=mω2r可知,“飞椅”转动的角速度越大,旋转半径越小
D. 若“飞椅”转动的角速度变大,钢绳上的拉力大小变大
三、实验题(共8分)
11. 某同学探究平抛运动的特点。
(1)用如图1所示装置探究平抛运动竖直分运动的特点。用小锤打击弹性金属片后,A球沿水平方向飞出,同时B球被松开并自由下落,比较两球的落地时间。
①关于该实验,下列说法正确的是________(选填选项前的字母)。
A.A、B两球应选用体积小、质量大的小球
B.打击弹性金属片后两球需要落在同一水平面上
C.比较两球落地时间必须要测量两球下落的高度
②多次改变A、B两球释放的高度和小锤敲击弹性金属片的力度,发现每一次实验时都只会听到一下小球落地的声响,由此________说明A球竖直方向分运动为自由落体运动,________说明A球水平方向分运动为匀速直线运动。(均选填“能”或“不能”)
(2)用如图2所示装置研究平抛运动水平分运动的特点。将白纸和复写纸对齐重叠并固定在竖直硬板上。A球沿斜槽轨道PQ滑下后从斜槽末端Q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,A球会在白纸上挤压出一个痕迹点。移动挡板,依次重复上述操作,白纸上将留下一系列痕迹点。
①下列操作中有必要的是________(选填选项前的字母)。
A.通过调节使斜槽末段保持水平
B.每次需要从不同位置静止释放A球
C.通过调节使硬板保持竖直
D.尽可能减小A球与斜槽之间的摩擦
②某同学用图2的实验装置得到的痕迹点如图3所示,其中一个偏差较大的点产生的原因,可能是该次实验时________(选填选项前的字母)。
A.A球释放的高度偏高 B.A球释放的高度偏低
C.A球没有被静止释放 D.挡板MN未水平放置
四、解答题(共3小题,12题12分,13题14分,14题18分,共计44分)
12. 如图所示,将一个小球从h=80m高处以水平初速度v=30m/s抛出。取重力加速度g=10m/s2,不计空气阻力。求:
(1)小球在空中运动的时间t;
(2)小球落地位置与抛出点的水平距离x。
13. 高速公路的高架桥如图所示,若高速公路上所建的高架桥的顶部可以看作是一个圆弧,圆弧半径为250m,g取10m/s2。求:
(1)若一辆汽车的质量为m=3000kg,在圆弧顶部的速度为25m/s,汽车在该高速路圆弧顶部对路面的压力大小;
(2)通过高架桥时,司机为了能够控制驾驶的汽车,汽车对地面的压力一定要大于零。则汽车经过该高架桥顶部时速度不能超过多大?
14. 如图所示为小狗洗完澡后甩掉身上水珠的情形,假设每滴水珠的质量均为1g,小狗的身体简化成水平圆筒状,半径约为10cm,小狗以角速度甩动身体。
(1)求每滴水珠的向心加速度大小;
(2)若小狗毛发对水珠的最大附着力为0.25N,甩动过程中水珠的重力可忽略不计,则小狗至少需以多大的转速甩动身体才可以将身上的水珠甩掉?(计算结果保留1位小数)
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