内容正文:
高一月考物理试卷
一、单项选择题 (本大题共 6小题, 每小题 4 分, 共24分)
1. 下列关于曲线运动的说法,正确的是( )
A. 曲线运动的速度一定是变化的,加速度不一定是变化的
B. 曲线运动的速度与加速度一定都是变化的
C. 物体做曲线运动时,所受合力一定与速度方向成锐角
D. 物体做曲线运动时,所受合力一定是恒力
2. 一质点做曲线运动, 在运动中某一位置上, 它的速度方向、加速度方向、合力方向的关系是( )
A. 速度、加速度、合力方向有可能都相同
B. 加速度方向与合力方向一定相同
C. 加速度方向与速度方向可能相同
D. 速度方向与合力方向可能相同, 也可能不同
3. 关于平抛运动下列说法正确的是( )
A. 因为轨迹是曲线,所以平抛运动的加速度是时刻改变的
B. 运动时间由下落高度决定
C. 运动时间由下落高度和初速度共同决定
D. 水平位移由初速度决定
4. 下列关于圆周运动的说法中正确的是( )
A. 做匀速圆周运动的物体,所受合外力一定指向圆心
B. 做匀速圆周运动的物体,其加速度是不变的
C. 做圆周运动的物体,其加速度一定指向圆心
D. 做圆周运动的物体,所受合外力是不变的
5. 跳伞表演是人们普遍喜欢的观赏性体育项目.如图,当运动员从直升机由静止跳下后,在下落过程中不免会受到水平风力的影响,下列说法中正确的是( )
A. 风力越大,运动员下落时间越长,运动员可完成更多的动作
B. 风力越大,运动员着地速度越大,有可能对运动员造成伤害
C. 运动员下落时间与风力有关
D. 运动员着地速度与风力无关
6. 如图所示,A、B、C分别是自行车的大齿轮、小齿轮和后轮的边缘上的三个点,到各自转动轴的距离分别为3r、r和10r。支起自行车后轮,在转动踏板的过程中,A、B、C三点( )
A. 角速度大小关系是ωA >ωB =ωC B. 线速度大小关系是vA < vB <vC
C. 转速之比是nA︰nB︰nC = 1︰3︰3 D. 加速度之比是aA︰aB︰aC = 1︰30︰3
二、多项选择题 (本大题共 4 小题, 每小题 5分, 共20分。 全部选对的得 5 分, 选对但不全的得 5分, 有选错的得 0 分)
7. 关于运动的合成,下列说法中正确的是( )
A. 合运动的速度一定比每一个分运动的速度大
B. 分运动的时间一定与它们合运动的时间相等
C. 两个直线运动的合运动一定是直线运动
D. 一个匀速直线运动与一个匀变速直线运动的合运动一定是匀变速直线运动
8. 有关圆周运动的基本模型,下列说法正确的是( )
A. 如图a,汽车通过拱形桥最高点时对桥的压力大于自身重力
B. 如图b所示是一圆锥摆模型,增大θ,但保持圆锥摆的高度不变,则小球的角速度变大
C. 如图c,同一小球在光滑而固定的圆锥筒内的A、B位置先后分别做匀速圆周运动,则在A位置小球所受筒壁的支持力与在B位置时所受支持力大小相等
D. 如图d,火车转弯超过规定速度行驶时,外轨和轮缘间会有挤压作用
9. 如图,塔吊臂上有一可以沿水平方向运动的小车A,小车下装有吊着物体B的吊钩,在小车A与物体B以相同的水平速度沿吊臂方向匀速运动的同时,吊钩将物体B向上吊起,A、B之间的距离以d=H﹣2t2(SI)(SI表示国际单位制,式中H为吊臂离地面的高度)规律变化,则物体做( )
A. 速度大小不变的直线运动
B. 速度大小增加的曲线运动
C. 加速度大小方向均不变的曲线运动
D. 加速度大小、方向均变化的曲线运动
10. 山西刀削面是中国著名面食之一,因其制作方法和风味的独特,而驰名中外.如图所示,将一锅水烧开,拿一块面团放在锅旁边较高处,用一刀片飞快地削下一片片很薄的面片儿,使面片水平飞出,落向锅中.若面团到锅的上沿的竖直距离为,最近的水平距离为,锅的半径也为,要想使削出的面片落人锅中,则面片的水平速度可能是下列选项中的哪些(忽略空气阻力,不计面片的大小,重力加速度取)( )
A. B. C. D.
三、非选择题(本题共5小题,共56分)
11. 学校物理兴趣小组去某废水处理厂参加社会实践活动,当大家经过厂里的废水排水口时,发现距较大水池一定高度的较小的水平排水管正在向外满口排放废水,如图所示。小组同学只找到一把卷尺,他们想估测排水管每秒的排污体积。当地的重力加速度大小为g。
(1)要想估测排水管每秒的排污体积,同学们需利用卷尺测量管口的周长l、___________、___________三个数据。(写出测量的物理量和对应的符号)
(2)排水管每秒的排污体积的表达式为V=___________。(用题中相关物理量的符号表示)
(3)若排水管的管壁厚度不可忽略,测量准确,不考虑其他因素对测量的影响,则排水管每秒的排污体积的测量值___________。(填“偏大”或“偏小”)
12. 用向心力演示器来探究物体做圆周运动所需向心力F的大小与质量m、角速度ω和半径r之间的关系。两个变速塔轮通过皮带连接,匀速转动手柄使长槽和短槽分别随变速塔轮1和变速塔轮2匀速转动,槽内的球就做匀速圆周运动。横臂的挡板对球的弹力提供向心力,球对挡板的反作用力通过横臂的杠杆作用使弹簧测力套筒下降,从而露出标尺。标尺上红白相间的等分格显示出两个球所受向心力的比值,图示为装置实物图和结构简图。
(1)下列实验的实验方法与探究向心力的大小与质量、角速度和半径的关系实验相同的是( )
A. 探究平抛运动的特点
B. 探究加速度与力、质量的关系
C. 探究两个互成角度的力的合成规律
(2)在探究向心力的大小F与质量m、角速度ω和半径r之间的关系时可以得到的结果是 。
A. 在质量和半径一定的情况下,向心力的大小与角速度成正比
B. 在质量和半径一定的情况下,向心力的大小与线速度的大小成正比
C. 在半径和角速度一定的情况下,向心力的大小与质量成正比
D. 在质量和角速度一定的情况下,向心力的大小与半径成反比
(3)如下图所示,在验证向心力公式的实验中,质量相同的钢球①、②分别放在A盘和B盘的边缘, A、B两盘的半径之比为2∶1,a、b分别是与A盘、B盘同轴的轮,a轮、b轮半径之比为1∶2,当a、b两轮在同一皮带带动下匀速转动时,则a轮与b轮的角速度大小之比为_____________,钢球①、②受到的向心力之比为_____________。
13. 如图所示,从上海飞往北京的波音737客机上午10点10分到达首都国际机场。若飞机在降落过程中的水平分速度为60m/s,竖直分速度为6m/s,若飞机在水平方向上做匀速直线运动,竖直方向做加速度大小为0.2m/s2的匀减速直线运动。
(1)飞机的运动轨迹是直线还是曲线?
(2)当飞机竖直速度减为零时,飞机恰好着陆,则着陆前飞机的位移为多大?
14. 如图所示,汽艇以18km/h的速度从A 点沿垂直于河岸的方向匀速向对岸行驶, 河宽1800m。
(1)假设河水不流动,汽艇驶到对岸需要多长时间?
(2)如果河水流速恒为3.6km/h,汽艇驶到对岸需要多长时间?汽艇在对岸何处靠岸?
15. 如图,AB为竖直半圆轨道的竖直直径,轨道A端与水平面相切。质量为0.4kg的光滑木块从水平面上滑上A再经过B,若在A、B两点速度大小分别是、,到B点对轨道的压力恰好为零,g取10m/s2,求
(1)轨道半径的大小;
(2)木块经A点时对轨道的压力;
(3)木块落地点到A点的距离。
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高一月考物理试卷
一、单项选择题 (本大题共 6小题, 每小题 4 分, 共24分)
1. 下列关于曲线运动的说法,正确的是( )
A. 曲线运动的速度一定是变化的,加速度不一定是变化的
B. 曲线运动的速度与加速度一定都是变化的
C. 物体做曲线运动时,所受合力一定与速度方向成锐角
D. 物体做曲线运动时,所受合力一定是恒力
【答案】A
【解析】
【详解】AB.既然是曲线运动,则它的速度的方向必定是改变的,而加速度不一定是变化的,比如平抛运动,故A正确,B错误;
C.物体做曲线运动时,合外力与速度方向的夹角可能是锐角,也可能是钝角,如果是锐角,则做加速曲线运动,如果是钝角,则做减速曲线运动,故C错误;
D.物体做曲线运动时,合外力可以是恒力,如平抛运动,也可以是变力,如圆周运动,故D错误。
故选A。
2. 一质点做曲线运动, 在运动中某一位置上, 它的速度方向、加速度方向、合力方向的关系是( )
A. 速度、加速度、合力方向有可能都相同
B. 加速度方向与合力方向一定相同
C. 加速度方向与速度方向可能相同
D. 速度方向与合力方向可能相同, 也可能不同
【答案】B
【解析】
【详解】 A.若速度、加速度、合力方向都相同,则合外力与速度共线,质点做直线运动,不符合曲线运动的条件,故A错误;
B.根据牛顿第二定律,加速度方向与合外力方向一定相同,与运动形式无关,故B正确;
C.曲线运动的条件是加速度方向与速度方向不共线,二者一定不相同,故C错误;
D.曲线运动的条件是合外力方向与速度方向不共线,二者一定不同,故D错误。
故选B。
3. 关于平抛运动下列说法正确的是( )
A. 因为轨迹是曲线,所以平抛运动的加速度是时刻改变的
B. 运动时间由下落高度决定
C. 运动时间由下落高度和初速度共同决定
D. 水平位移由初速度决定
【答案】B
【解析】
【详解】A.平抛运动的加速度为g,是不变的,选项A错误;
BC.根据可知,运动时间由下落高度决定,选项B正确,C错误;
D.根据可知,水平位移由初速度和高度共同决定,选项D错误。
故选B。
4. 下列关于圆周运动的说法中正确的是( )
A. 做匀速圆周运动的物体,所受合外力一定指向圆心
B. 做匀速圆周运动的物体,其加速度是不变的
C. 做圆周运动的物体,其加速度一定指向圆心
D. 做圆周运动的物体,所受合外力是不变的
【答案】A
【解析】
【详解】A. 匀速圆周运动合外力大小不变,方向始终指向圆心,故A正确;
BD.匀速圆周运动合外力大小不变,方向始终指向圆心,由牛顿第二定律F=ma可知加速度大小不变,方向始终指向圆心,故B错误,D错误;
C.做圆周运动的物体,其加速度不一定指向圆心,故C错误;
故选A.
5. 跳伞表演是人们普遍喜欢的观赏性体育项目.如图,当运动员从直升机由静止跳下后,在下落过程中不免会受到水平风力的影响,下列说法中正确的是( )
A. 风力越大,运动员下落时间越长,运动员可完成更多的动作
B. 风力越大,运动员着地速度越大,有可能对运动员造成伤害
C. 运动员下落时间与风力有关
D. 运动员着地速度与风力无关
【答案】B
【解析】
【详解】运动员同时参与了两个分运动,竖直方向向下落和水平方向随风飘,两个分运动同时发生,相互独立,因而,水平风速越大,落地的合速度越大,但落地时间不变。
故选B。
6. 如图所示,A、B、C分别是自行车的大齿轮、小齿轮和后轮的边缘上的三个点,到各自转动轴的距离分别为3r、r和10r。支起自行车后轮,在转动踏板的过程中,A、B、C三点( )
A. 角速度大小关系是ωA >ωB =ωC B. 线速度大小关系是vA < vB <vC
C. 转速之比是nA︰nB︰nC = 1︰3︰3 D. 加速度之比是aA︰aB︰aC = 1︰30︰3
【答案】C
【解析】
【分析】
【详解】A.大齿轮与小齿轮是同缘传动,边缘点线速度相等,则有
根据则有
小齿轮与后轮是同轴传动,角速度相等,则有
根据则有
所以角速度大小关系是
则
ωA <ωB =ωC
选项A错误;
B.线速度大小关系是
则
vA = vB <vC
选项B错误;
D.根据可知
选项D错误;
C.根据可知转速之比是
选项C正确。
故选C。
二、多项选择题 (本大题共 4 小题, 每小题 5分, 共20分。 全部选对的得 5 分, 选对但不全的得 5分, 有选错的得 0 分)
7. 关于运动的合成,下列说法中正确的是( )
A. 合运动的速度一定比每一个分运动的速度大
B. 分运动的时间一定与它们合运动的时间相等
C. 两个直线运动的合运动一定是直线运动
D. 一个匀速直线运动与一个匀变速直线运动的合运动一定是匀变速直线运动
【答案】B
【解析】
【详解】A.根据平行四边形定则,知合速度可能比分速度大,可能比分速度小,可能与分速度相等,故A错误;
B.分运动与合运动具有等时性,故B正确;
C.两个分运动是直线运动,那么合运动也不一定是直线运动,比如:平抛运动,而两个匀速直线运动的合运动一定是匀速直线运动.故C错误;
D.一个匀速直线运动与一个匀变速直线运动的合运动不一定是匀变速直线运动,若合速度的方向与合加速度的方向不在同一条直线上,合运动为曲线运动,故D错误。
故选B。
8. 有关圆周运动的基本模型,下列说法正确的是( )
A. 如图a,汽车通过拱形桥最高点时对桥的压力大于自身重力
B. 如图b所示是一圆锥摆模型,增大θ,但保持圆锥摆的高度不变,则小球的角速度变大
C. 如图c,同一小球在光滑而固定的圆锥筒内的A、B位置先后分别做匀速圆周运动,则在A位置小球所受筒壁的支持力与在B位置时所受支持力大小相等
D. 如图d,火车转弯超过规定速度行驶时,外轨和轮缘间会有挤压作用
【答案】CD
【解析】
【详解】A.题图a中,汽车通过拱形桥最高点时,重力和支持力的合力提供向心力,即
可见,由牛顿第三定律知此时汽车对桥的压力小于自身重力,故A错误;
B.题图b中,设小球的角速度为ω,圆锥摆高度为h,则根据牛顿第二定律有
mg tan θ=mω2h tan θ
所以当增大θ且h不变时,ω不变,故B错误;
C.题图c中,A、B与圆锥顶点连线和竖直方向的夹角大小相同,支持力的竖直分力平衡重力
所以在A位置小球所受筒壁的支持力与在B位置时所受支持力大小相等,故C正确;
D.题图d中,火车转弯超过规定速度行驶时,重力和轨道支持力的合力不足以提供火车所需向心力,所以外轨和轮缘之间会存在挤压作用,故D正确。
故选CD。
9. 如图,塔吊臂上有一可以沿水平方向运动的小车A,小车下装有吊着物体B的吊钩,在小车A与物体B以相同的水平速度沿吊臂方向匀速运动的同时,吊钩将物体B向上吊起,A、B之间的距离以d=H﹣2t2(SI)(SI表示国际单位制,式中H为吊臂离地面的高度)规律变化,则物体做( )
A. 速度大小不变的直线运动
B. 速度大小增加的曲线运动
C. 加速度大小方向均不变的曲线运动
D. 加速度大小、方向均变化的曲线运动
【答案】BC
【解析】
【详解】AB.物体B参加了两个分运动,水平方向的匀速直线运动和竖直方向的初速度为零的匀加速直线运动,对于竖直分运动,结合位移与时间关系公式
可得到
又根据题意
联立两式可得
则竖直方向的加速度的大小为
故竖直分速度为
物体的水平分速度不变,合运动的速度为竖直分速度与水平分速度的合速度,遵循平行四边形定则,故合速度的方向不断变化,物体一定做曲线运动,合速度的大小
故合速度的大小也一定不断变大,故A错误,B正确;
CD.水平分加速度等于零,故合加速度等于竖直分运动的加速度,因而合加速度的大小和方向都不变,故C正确,D错误。
故选BC。
10. 山西刀削面是中国著名面食之一,因其制作方法和风味的独特,而驰名中外.如图所示,将一锅水烧开,拿一块面团放在锅旁边较高处,用一刀片飞快地削下一片片很薄的面片儿,使面片水平飞出,落向锅中.若面团到锅的上沿的竖直距离为,最近的水平距离为,锅的半径也为,要想使削出的面片落人锅中,则面片的水平速度可能是下列选项中的哪些(忽略空气阻力,不计面片的大小,重力加速度取)( )
A. B. C. D.
【答案】BC
【解析】
【详解】面片做平抛运动的时间为
时
时
可得面片的水平速度范围是
所以AD不可能,BC可能。
故选BC。
三、非选择题(本题共5小题,共56分)
11. 学校物理兴趣小组去某废水处理厂参加社会实践活动,当大家经过厂里的废水排水口时,发现距较大水池一定高度的较小的水平排水管正在向外满口排放废水,如图所示。小组同学只找到一把卷尺,他们想估测排水管每秒的排污体积。当地的重力加速度大小为g。
(1)要想估测排水管每秒的排污体积,同学们需利用卷尺测量管口的周长l、___________、___________三个数据。(写出测量的物理量和对应的符号)
(2)排水管每秒的排污体积的表达式为V=___________。(用题中相关物理量的符号表示)
(3)若排水管的管壁厚度不可忽略,测量准确,不考虑其他因素对测量的影响,则排水管每秒的排污体积的测量值___________。(填“偏大”或“偏小”)
【答案】 ①. 废水水平方向的位移大小x ②. 管口到地面的高度h ③. ④. 偏大
【解析】
【详解】(1)[1][2]要想估测排水管每秒的排污体积,需要测量管口的横截面积,以及水的流速,故需要测量管口的直径d,即测量管口的周长l,废水出管口后看作平抛运动,根据
联立可得
故还需要测量废水水平方向的位移大小,管口到地面的高度。
(2)[3]排水管每秒的排污体积表达式为
联立可得
(3)[4]若排水管的管壁厚度不可忽略,则排水管的排水的横截面积测量值偏大,可知排水管每秒的排污体积的测量值偏大。
12. 用向心力演示器来探究物体做圆周运动所需向心力F的大小与质量m、角速度ω和半径r之间的关系。两个变速塔轮通过皮带连接,匀速转动手柄使长槽和短槽分别随变速塔轮1和变速塔轮2匀速转动,槽内的球就做匀速圆周运动。横臂的挡板对球的弹力提供向心力,球对挡板的反作用力通过横臂的杠杆作用使弹簧测力套筒下降,从而露出标尺。标尺上红白相间的等分格显示出两个球所受向心力的比值,图示为装置实物图和结构简图。
(1)下列实验的实验方法与探究向心力的大小与质量、角速度和半径的关系实验相同的是( )
A. 探究平抛运动的特点
B. 探究加速度与力、质量的关系
C. 探究两个互成角度的力的合成规律
(2)在探究向心力的大小F与质量m、角速度ω和半径r之间的关系时可以得到的结果是 。
A. 在质量和半径一定的情况下,向心力的大小与角速度成正比
B. 在质量和半径一定的情况下,向心力的大小与线速度的大小成正比
C. 在半径和角速度一定的情况下,向心力的大小与质量成正比
D. 在质量和角速度一定的情况下,向心力的大小与半径成反比
(3)如下图所示,在验证向心力公式的实验中,质量相同的钢球①、②分别放在A盘和B盘的边缘, A、B两盘的半径之比为2∶1,a、b分别是与A盘、B盘同轴的轮,a轮、b轮半径之比为1∶2,当a、b两轮在同一皮带带动下匀速转动时,则a轮与b轮的角速度大小之比为_____________,钢球①、②受到的向心力之比为_____________。
【答案】(1)B (2)C
(3) ①. ②.
【解析】
【小问1详解】
探究向心力的大小F与质量m、角速度和半径r之间关系,采用的实验方向是控制变量法。
A.探究平抛运动的特点,采用的是等效思想,故A错误;
B.探究加速度与力、质量的关系采用的实验方法是控制变量法,故B正确;
C.探究两个互成角度的力的合成规律采用的实验方法是等效替代法,故C错误。
故选B。
【小问2详解】
根据
AB.可知在质量和半径一定的情况下,向心力的大小与角速度的平方成正比,向心力的大小与线速度的大小的平方成正比,故AB错误;
C.在半径和角速度一定的情况下,心力的大小与质量成正比,故C正确;
D.在质量和角速度一定的情况下,向心力的大小与半径成正比,故D错误。
故选C。
【小问3详解】
[1]当a、b两轮在同一皮带带动下匀速转动时,a、b两轮边缘处的线速度大小相等,根据
可得a轮与b轮的角速度大小之比为
[2]根据
可知钢球①、②受到的向心力之比为
13. 如图所示,从上海飞往北京的波音737客机上午10点10分到达首都国际机场。若飞机在降落过程中的水平分速度为60m/s,竖直分速度为6m/s,若飞机在水平方向上做匀速直线运动,竖直方向做加速度大小为0.2m/s2的匀减速直线运动。
(1)飞机的运动轨迹是直线还是曲线?
(2)当飞机竖直速度减为零时,飞机恰好着陆,则着陆前飞机的位移为多大?
【答案】(1)曲线;(2)1802m
【解析】
【分析】
【详解】(1)飞机的初速度方向斜向下方,而加速度方向竖直向上,故飞机的运动轨迹为曲线。
(2)飞机竖直方向减速运动的时间
t==30s
竖直方向的位移
h=t=90m
水平方向的位移
x=v水平·t=1800m
故飞机在这段时间内的位移大小为
s==m≈1802m
14. 如图所示,汽艇以18km/h的速度从A 点沿垂直于河岸的方向匀速向对岸行驶, 河宽1800m。
(1)假设河水不流动,汽艇驶到对岸需要多长时间?
(2)如果河水流速恒为3.6km/h,汽艇驶到对岸需要多长时间?汽艇在对岸何处靠岸?
【答案】(1);(2),汽艇在对岸下游处靠岸
【解析】
【详解】(1)假设河水不流动,则汽艇驶到对岸需要的时间为
(2)如果河水流速恒为3.6km/h,汽艇驶到对岸需要的时间仍为
汽艇沿河岸方向的位移大小为
可知汽艇在对岸下游处靠岸。
15. 如图,AB为竖直半圆轨道的竖直直径,轨道A端与水平面相切。质量为0.4kg的光滑木块从水平面上滑上A再经过B,若在A、B两点速度大小分别是、,到B点对轨道的压力恰好为零,g取10m/s2,求
(1)轨道半径的大小;
(2)木块经A点时对轨道的压力;
(3)木块落地点到A点的距离。
【答案】(1)10m;(2)24N,方向竖直向下;(3)20m
【解析】
【详解】(1)木块经B点时,对轨道的压力恰好为零,重力刚好提供向心力,则有
解得轨道半径的大小为
(2)在A点,根据牛顿第二定律可得
解得
根据牛顿第三定律可知,木块经A点时对轨道的压力大小为,方向竖直向下。
(3)木块离开B点后做平抛运动,则竖直方向有
水平方向有
联立解得
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