内容正文:
2024-2025学年第二学期高一物理3月考试题A
考试时间:75分钟
注意事项:
1.答题前填写好自己的姓名、班级、考号等信息
2.请将答案正确填写在答题卡规定的区域内,解答题要规范表达解题过程。
第Ⅰ卷(选择题)
一、单选题,每小题4分,共28分
1. 下列说法正确的是( )
A. 物体受到变力作用时一定做曲线运动
B. 做曲线运动的物体受到的合力方向指向曲线的外侧
C. 做曲线运动的物体加速度方向和速度方向相同
D. 做曲线运动的物体受到的合力方向与速度方向一定不在一条直线上
【答案】D
【解析】
【详解】A.力与速度方向不共线,则做曲线运动,与变力或恒力无关,故A错误;
B.根据曲线运动的特点,轨迹弯向合力,则所受合力的方向一定指向曲线的凹侧,故B错误;
C.做曲线运动的物体加速度方向和速度方向一定不共线,故C错误;
D.做曲线运动的物体受到的合力方向与速度方向一定不在一条直线上,故D正确。
故选D。
2. 在一端封闭的玻璃管内注满清水,水中放一个红蜡块,将玻璃管的开口端用橡胶塞塞紧。把玻璃管倒置,蜡块沿玻璃管匀速上升。在蜡块上升的同时,玻璃管水平向右移动,蜡块运动的轨迹如图中虚线所示,则( )
A. 玻璃管可能做匀速直线运动
B. 玻璃管可能做匀加速直线运动
C. 玻璃管可能做匀减速直线运动
D. 玻璃管的移动对蜡块上升的时间有影响
【答案】C
【解析】
【详解】ABC.由图可知,蜡块做曲线运动,合外力(加速度)指向轨迹凹侧,由于竖直方向是匀速直线运动,则水平方向有向左的加速度,可知玻璃管可能向右做匀减速直线运动,故AB错误,C正确;
D.根据运动分解的独立性原则可知,蜡块上升的时间为,玻璃管的移动对蜡块上升的时间没有影响,故D错误。
故选C。
3. 在某次演习中,轰炸机沿水平方向投放了一枚炸弹,炸弹正好垂直击中山坡上的目标,山坡的倾角为,如图所示。不计空气阻力,求炸弹水平方向通过的距离与竖直方向下落的距离之比为( )
A. B. C. 3:1 D.
【答案】D
【解析】
【详解】由题知,炸弹在空中做平抛运动,炸弹正好垂直击中山坡。设此时炸弹竖直方向下落的距离为y,水平方向通过距离为x,则由平抛运动推论有:此时速度方向的反向延长线交于水平位移的中点,可得
故得
故选D。
4. 如图为修正带的内部结构,由大小两个相互咬合的齿轮组成,修正带芯固定在大齿轮的转轴上。当按压并拖动其头部时,齿轮转动,从而将遮盖物质均匀地涂抹在需要修改的字迹上。若图中大小齿轮的半径之比为2∶1,A、B分别为大齿轮和小齿轮边缘上的一点,C为大齿轮上转轴半径的中点,则( )
A. A与B的角速度大小之比为1∶2 B. B与C的线速度大小之比为1∶1
C. A与C的向心加速度大小之比为4∶1 D. 大小齿轮的转动方向相同
【答案】A
【解析】
【详解】AD.同缘传动时,边缘点的线速度大小相等,方向相反,根据
可知线速度一定时,与r成反比,由于大小齿轮的半径之比为2∶1,所以A与B的角速度大小之比为1∶2,故A正确,D错误;
B.AC同轴转动,角速度相同,线速度与半径成正比,题意知AC半径比为2:1,则AC线速度之比为2:1,即B与C的线速度大小之比为2:1,故B错误;
C.A与C的向心加速度大小之比
故C错误。
故选A。
5. 如图所示在半径为的水平圆盘中心轴正上方点水平抛出一小球,圆盘以角速度匀速转动,当圆盘半径方向恰好转到与小球初速度方向相同的位置时,将小球抛出,要使小球与圆盘只碰一次,且落点为,重力加速度为,对于小球抛出点距圆盘的高度和小球的初速度的可能取值错误的是( )
A. , B. ,
C. , D. ,
【答案】C
【解析】
【详解】由题意可知,小球做平抛运动在竖直方向上有
水平方向上有
对圆盘有
()
经上述分析可解得
()
()
根据k的取值不同,经计算可知,ABD正确,不符合题意,C错误,符合题意。
故选C。
6. 发喜糖是中国婚宴上一个喜庆的环节,多以互动、玩游戏方式撒出,若有三颗喜糖A、B、C刚好做平抛运动,如图所示,A、B从同一处抛出,A的落地点比B的落地点更远,C从它们的正下方抛出,落地点与A的相同.不计空气阻力则下列说法正确的是( )
A. A的初速度最大
B. C在空中运动的时间最短
C. A、B的落地速度相同
D. A、C的落地速度大小一定相等
【答案】B
【解析】
【详解】AB.平抛运动的竖直方向是自由落体运动
由hA=hB>hC,可知C在空中运动的时间最短,故B正确;
水平方向是匀速运动
由hA=hB>hC, xA=xC> xB,可知C的初速度最大,故A错误;
CD.小球落地时竖直方向速度
合速度
速度与水平方向夹角正切值
可知A、B的落地速度大小方向均不同;A的初速度小于C,A的高度大于C,所以A、C的落地速度大小可能相等也可能不等,故CD错误。
故选B。
7. 和火车转弯类似,在高速公路的转弯处,路面通常都是外高内低。在某路段一汽车向左转弯,公路的竖直截面如图所示,图中h=0.5m,x=6m。汽车转弯时若以设计速度驶过弯道,车轮与路面之间的横向(即垂直于前进方向)摩擦力等于零,已知转弯的设计速度为10m/s,取重力加速度大小g=10m/s2,则该路段设计的汽车转弯的半径为( )
A. 120m B. 10m C. 12m D. 6 m
【答案】A
【解析】
【分析】
【详解】设路面的斜角为θ,作出汽车的受力图,如图
根据牛顿第二定律,得
又由数学知识得到
联立解得
故选A。
二、多选题,每小题6分,共18分
8. 在排球比赛中,如果运动员沿水平方向击球,在不计空气阻力的情况下,要使排球既能过网,又不出界,需要考虑的因素有( )
A. 击球后排球的初速度 B. 人的高度
C. 网的高度 D. 击球点的高度
【答案】ACD
【解析】
【详解】设网高为h,球场的长度为s,重力加速度为g,排球被发出时击球点的高度H和水平初速度v,不计空气阻力且排球可看成质点,场地与排球运动示意图如下
排球做平抛运动,在水平方向上做匀速直线运动,竖直方向是自由落体运动,有
x=vt
排球在竖直方向上做自由落体运动,要能过网
,
同理,要排球不过线,则需满足
,
可见,要保证排球能过网又不过线,与排球的初速度,起跳点的高度,网的高度都有关系;故ACD正确,B错误。
故选ACD。
9. 如图所示,摩天轮悬挂的座舱在竖直平面内做匀速圆周运动.座舱的质量为m,运动半径为R,角速度大小为ω,重力加速度为g,则座舱( )
A. 运动周期为
B. 转速的大小为
C. 受摩天轮作用力的大小始终为mg
D. 所受合力的大小始终为0
【答案】AB
【解析】
【详解】A.根据周期和角速度的关系可知,周期,选项A正确;
B.根据转速和角速度的关系可知,,选项B正确;
C.由于座舱受到的重力和摩天轮对座舱的作用力的合力充当向心力,向心力不等于0,摩天轮对座舱的作用力不等于mg,选项C错误;
D.座舱做匀速圆周运动,受到的合力充当向心力,向心力不等于0,合力也不等于0,选项C错误。
故选AB。
10. 北京冬奥会成功举办,标志着北京成为世界上第一个双奥之城,获得国际社会广泛赞誉。跳台滑雪是冬奥会的传统项目,将滑雪运动简化为如图所示斜面平抛模型,一名运动员(可视为质点)从O点以初速度水平飞出,经后落到斜面的P点。已知斜面与水平面的夹角,不计空气阻力,取重力加速度,下列说法正确的是( )
A. 间的竖直高度为
B. 滑雪运动员在O点的初速度为
C. 滑雪运动员到达P点时的速度方向与水平方向夹角为
D. 滑雪运动员以不同水平初速度离开O点落到斜面上的时间都是
【答案】AB
【解析】
【详解】A.由平抛规律
故A正确;
B.由平抛规律
可以求得为,故B正确;
C.到达P点时的位移方向与水平方向夹角为,而速度方向与水平方向夹角满足
故不等于,故C错误;
D.平抛运动的时间与初速度无关的前提是下落的高度不变,而本题中平抛高度与初速度有关,故以不同初速度水平抛出落到斜面上的时间不同,故D错误。
故选AB。
第Ⅱ卷(非选择题)
三、实验题, 11题6分, 12题10分, 共16分
11. 如图所示传送装置中,三个轮的半径分别为 R,2R,4R;则图中 A,B,C 各点的线速度之比为___________;角速度之比为___________;加速度之比为___________。
【答案】 ①. 2:1:2 ②. 4:1:1 ③. 8:1:2
【解析】
【分析】
【详解】[1]由于三个轮的半径分别为 R,2R,4R,所以三个轮的半径之比为
B、C两个轮子是同轴传动,角速度相等,故
根据公式
线速度之比为
A、C两个轮子靠传送带传动,轮子边缘上的点具有相同的线速度,故
因此,各点的线速度之比为
[2]由于
,,
所以
又
因此,角速度之比为
[3]由于向心加速度
又
因此,加速度之比为
12. 在“研究平抛运动”的实验中,根据频闪照片得到小球的运动轨迹如图所示。a、b、c、d为连续拍照记录下的四个位置,其中a为抛出点。已知坐标纸上每个小正方形的边长为l,重力加速度为g,则
(1)小球在水平方向做___________直线运动,竖直方向做___________直线运动(均选填“匀速”、“匀加速”或“匀减速”);
(2)小球做平抛运动的初速度大小为___________。
(3)在研究平抛运动实验中,为减小空气阻力对小球运动的影响,应采用___________;
A. 实心小铁球 B. 空心小铁球
C. 实心小木球 D. 以上三种小球都可以
(4)小球通过c点时的速度大小为____________。
【答案】(1) ①. 匀速 ②. 匀加速
(2) (3)A
(4)
【解析】
【小问1详解】
[1]由图可知,,,,为等时间间隔记录的连续位置,相邻两点的水平位移均为,因此小球水平方向做匀速直线运动。
[2]小球在竖直方向连续相等时间内的位移分别为,,,相邻位移差均为,因此小球竖直方向做匀加速直线运动。
【小问2详解】
设相邻两次曝光的时间间隔为,由竖直方向相邻位移差得
解得
水平方向相邻两点间距为,所以平抛初速度大小为
【小问3详解】
A.实心小铁球密度大,在体积较小时仍有较大质量,空气阻力相对重力的影响较小,故A正确;
B.空心小铁球质量较小,空气阻力相对重力的影响较大,故B错误;
C.实心小木球密度较小,空气阻力相对重力的影响较大,故C错误;
D.空心小铁球和实心小木球均不能较好地减小空气阻力的相对影响,故D错误。
故选A。
【小问4详解】
小球由点运动到点经历,通过点时的水平分速度大小为
竖直分速度大小为
由速度合成得
四、解答题,13题12分,14题8分,15题18分,共38分。写出必要的文字描述、重要的解题步骤,注意物理公式和物理量单位的书写规范
13. 为了祖国的统一,为了维护世界的和平,2024年10月14日中国人民解放军东部战区组织陆军、海军、空军、火箭军等兵力开展“联合利剑—2024B”一次大规模的围台军演。如图所示,某科目军事演习,红军“轰—20”轰炸机在离海面高H=500m高处水平飞行,发现远处海面有一艘静止的蓝军模型军舰,飞机为了保证安全,需要在距离军舰水平距离s=1000m时投下炸弹,若军舰发现飞机投下炸弹时立即以加速度a=2m/s2开始做匀加速直线运动,与飞机运动方向相同,结果炸弹仍然命中目标,不计军舰大小,不计空气阻力(g=10m/s2),求:
(1)炸弹从投出至命中目标经过的时间;
(2)飞机释放炸弹时飞行速度的大小v;
(3)若军舰不动,同时竖直向上发炮拦截炸弹,发射炮弹的速度大小v0应为多少才能成功拦截?
【答案】(1)10s (2)110m/s
(3)55m/s
【解析】
【小问1详解】
根据题意,炸弹做平抛运动,在竖直方向做自由落体运动,由
解得
【小问2详解】
根据题意,炸弹做平抛运动,水平方向有
解得飞机释放炸弹时飞行速度的大小为
【小问3详解】
根据题意,炸弹在竖直方向做自由落体运动,若军舰不动,发射炮弹竖直向上做上抛运动,若要成功拦截,在竖直方向上有
炸弹在水平方向有
联立解得
14. 如图所示,质量为的方形木箱在水平拉力作用下沿水平面向右匀加速运动,木箱与地面间的动摩擦因数为。木箱后壁上一个质量为的物体(可视为质点)恰好能与木箱保持相对静止,物体距离木箱底部的高度为,木箱和物体间的动摩擦因数为。设最大静摩擦力等于滑动摩擦力,重力加速度g取10 m/s2。
(1)求物体对木箱后壁的压力的大小。
(2)求水平拉力的大小。
【答案】(1)40 N;(2)258 N
【解析】
【详解】(1)根据题意知,最大静摩擦力等于滑动摩擦力,物体恰好保持静止,设物体对木箱后壁的压力为FN,物体所受摩擦力为Ff,则
解得
(2)物体的加速度
对木箱和物体整体由牛顿第二定律得
解得
15. 如图甲所示为游乐场中的“旋转飞椅”,带有水平直杆的转盘可绕穿过其中心的竖直轴转动。图乙是其中一个座椅的连接示意图,水平直杆边缘到转轴中心的距离,水平直杆边缘用长的钢绳连接着座椅。小张坐在座椅上随着转盘一起转动,经过一段时间后达到稳定状态,此时,钢绳与竖直方向的夹角,水平直杆到地面的高度,若小张和座椅的总质量,将小张和座椅看成一个质点,不计钢绳的重力及空气的阻力,,,,,求:
(1)钢绳上的拉力大小;
(2)小张绕转轴运动的周期;
(3)若地面水平,小张口袋中的皮球不慎脱落,皮球的第一次落地点到转轴中心的水平距离是多少?
【答案】(1)1000N;(2)6s;(3)20m
【解析】
【详解】(1)设钢绳上的拉力大小为F,对小张和座椅进行受力分析,竖直方向合力为零,有
①
解得
②
(2)根据几何关系可得小张绕转轴运动的半径为
③
设小张绕转轴运动的周期为T,对小张和座椅,在水平面上由牛顿第二定律得
④
联立②③④解得
⑤
(3)脱落的皮球沿着飞椅运动轨迹的切线方向飞出做平抛运动,设皮球脱落瞬间的速度大小为v,根据牛顿第二定律有
⑥
皮球脱落时离地的高度为
⑦
根据平抛运动规律,有
⑧
⑨
设皮球的第一次落地点到转轴中心的水平距离为S,位置关系俯视图如图所示。
则有
⑩
联立②⑥⑦⑧⑨⑩解得
⑪
第1页/共1页
学科网(北京)股份有限公司
$
2024-2025学年第二学期高一物理3月考试题A
考试时间:75分钟
注意事项:
1.答题前填写好自己的姓名、班级、考号等信息
2.请将答案正确填写在答题卡规定的区域内,解答题要规范表达解题过程。
第Ⅰ卷(选择题)
一、单选题,每小题4分,共28分
1. 下列说法正确的是( )
A. 物体受到变力作用时一定做曲线运动
B. 做曲线运动的物体受到的合力方向指向曲线的外侧
C. 做曲线运动的物体加速度方向和速度方向相同
D. 做曲线运动的物体受到的合力方向与速度方向一定不在一条直线上
2. 在一端封闭的玻璃管内注满清水,水中放一个红蜡块,将玻璃管的开口端用橡胶塞塞紧。把玻璃管倒置,蜡块沿玻璃管匀速上升。在蜡块上升的同时,玻璃管水平向右移动,蜡块运动的轨迹如图中虚线所示,则( )
A. 玻璃管可能做匀速直线运动
B. 玻璃管可能做匀加速直线运动
C. 玻璃管可能做匀减速直线运动
D. 玻璃管的移动对蜡块上升的时间有影响
3. 在某次演习中,轰炸机沿水平方向投放了一枚炸弹,炸弹正好垂直击中山坡上的目标,山坡的倾角为,如图所示。不计空气阻力,求炸弹水平方向通过的距离与竖直方向下落的距离之比为( )
A. B. C. 3:1 D.
4. 如图为修正带的内部结构,由大小两个相互咬合的齿轮组成,修正带芯固定在大齿轮的转轴上。当按压并拖动其头部时,齿轮转动,从而将遮盖物质均匀地涂抹在需要修改的字迹上。若图中大小齿轮的半径之比为2∶1,A、B分别为大齿轮和小齿轮边缘上的一点,C为大齿轮上转轴半径的中点,则( )
A. A与B的角速度大小之比为1∶2 B. B与C的线速度大小之比为1∶1
C. A与C的向心加速度大小之比为4∶1 D. 大小齿轮的转动方向相同
5. 如图所示在半径为的水平圆盘中心轴正上方点水平抛出一小球,圆盘以角速度匀速转动,当圆盘半径方向恰好转到与小球初速度方向相同的位置时,将小球抛出,要使小球与圆盘只碰一次,且落点为,重力加速度为,对于小球抛出点距圆盘的高度和小球的初速度的可能取值错误的是( )
A. , B. ,
C. , D. ,
6. 发喜糖是中国婚宴上一个喜庆的环节,多以互动、玩游戏方式撒出,若有三颗喜糖A、B、C刚好做平抛运动,如图所示,A、B从同一处抛出,A的落地点比B的落地点更远,C从它们的正下方抛出,落地点与A的相同.不计空气阻力则下列说法正确的是( )
A. A的初速度最大
B. C在空中运动的时间最短
C. A、B的落地速度相同
D. A、C的落地速度大小一定相等
7. 和火车转弯类似,在高速公路的转弯处,路面通常都是外高内低。在某路段一汽车向左转弯,公路的竖直截面如图所示,图中h=0.5m,x=6m。汽车转弯时若以设计速度驶过弯道,车轮与路面之间的横向(即垂直于前进方向)摩擦力等于零,已知转弯的设计速度为10m/s,取重力加速度大小g=10m/s2,则该路段设计的汽车转弯的半径为( )
A. 120m B. 10m C. 12m D. 6 m
二、多选题,每小题6分,共18分
8. 在排球比赛中,如果运动员沿水平方向击球,在不计空气阻力的情况下,要使排球既能过网,又不出界,需要考虑的因素有( )
A. 击球后排球的初速度 B. 人的高度
C. 网的高度 D. 击球点的高度
9. 如图所示,摩天轮悬挂的座舱在竖直平面内做匀速圆周运动.座舱的质量为m,运动半径为R,角速度大小为ω,重力加速度为g,则座舱( )
A. 运动周期为
B. 转速的大小为
C. 受摩天轮作用力的大小始终为mg
D. 所受合力的大小始终为0
10. 北京冬奥会成功举办,标志着北京成为世界上第一个双奥之城,获得国际社会广泛赞誉。跳台滑雪是冬奥会的传统项目,将滑雪运动简化为如图所示斜面平抛模型,一名运动员(可视为质点)从O点以初速度水平飞出,经后落到斜面的P点。已知斜面与水平面的夹角,不计空气阻力,取重力加速度,下列说法正确的是( )
A. 间的竖直高度为
B. 滑雪运动员在O点的初速度为
C. 滑雪运动员到达P点时的速度方向与水平方向夹角为
D. 滑雪运动员以不同水平初速度离开O点落到斜面上的时间都是
第Ⅱ卷(非选择题)
三、实验题, 11题6分, 12题10分, 共16分
11. 如图所示传送装置中,三个轮的半径分别为 R,2R,4R;则图中 A,B,C 各点的线速度之比为___________;角速度之比为___________;加速度之比为___________。
12. 在“研究平抛运动”的实验中,根据频闪照片得到小球的运动轨迹如图所示。a、b、c、d为连续拍照记录下的四个位置,其中a为抛出点。已知坐标纸上每个小正方形的边长为l,重力加速度为g,则
(1)小球在水平方向做___________直线运动,竖直方向做___________直线运动(均选填“匀速”、“匀加速”或“匀减速”);
(2)小球做平抛运动的初速度大小为___________。
(3)在研究平抛运动实验中,为减小空气阻力对小球运动的影响,应采用___________;
A. 实心小铁球 B. 空心小铁球
C. 实心小木球 D. 以上三种小球都可以
(4)小球通过c点时的速度大小为____________。
四、解答题,13题12分,14题8分,15题18分,共38分。写出必要的文字描述、重要的解题步骤,注意物理公式和物理量单位的书写规范
13. 为了祖国的统一,为了维护世界的和平,2024年10月14日中国人民解放军东部战区组织陆军、海军、空军、火箭军等兵力开展“联合利剑—2024B”一次大规模的围台军演。如图所示,某科目军事演习,红军“轰—20”轰炸机在离海面高H=500m高处水平飞行,发现远处海面有一艘静止的蓝军模型军舰,飞机为了保证安全,需要在距离军舰水平距离s=1000m时投下炸弹,若军舰发现飞机投下炸弹时立即以加速度a=2m/s2开始做匀加速直线运动,与飞机运动方向相同,结果炸弹仍然命中目标,不计军舰大小,不计空气阻力(g=10m/s2),求:
(1)炸弹从投出至命中目标经过的时间;
(2)飞机释放炸弹时飞行速度的大小v;
(3)若军舰不动,同时竖直向上发炮拦截炸弹,发射炮弹的速度大小v0应为多少才能成功拦截?
14. 如图所示,质量为的方形木箱在水平拉力作用下沿水平面向右匀加速运动,木箱与地面间的动摩擦因数为。木箱后壁上一个质量为的物体(可视为质点)恰好能与木箱保持相对静止,物体距离木箱底部的高度为,木箱和物体间的动摩擦因数为。设最大静摩擦力等于滑动摩擦力,重力加速度g取10 m/s2。
(1)求物体对木箱后壁的压力的大小。
(2)求水平拉力的大小。
15. 如图甲所示为游乐场中的“旋转飞椅”,带有水平直杆的转盘可绕穿过其中心的竖直轴转动。图乙是其中一个座椅的连接示意图,水平直杆边缘到转轴中心的距离,水平直杆边缘用长的钢绳连接着座椅。小张坐在座椅上随着转盘一起转动,经过一段时间后达到稳定状态,此时,钢绳与竖直方向的夹角,水平直杆到地面的高度,若小张和座椅的总质量,将小张和座椅看成一个质点,不计钢绳的重力及空气的阻力,,,,,求:
(1)钢绳上的拉力大小;
(2)小张绕转轴运动的周期;
(3)若地面水平,小张口袋中的皮球不慎脱落,皮球的第一次落地点到转轴中心的水平距离是多少?
第1页/共1页
学科网(北京)股份有限公司
$