内容正文:
绝密★启用前
阳高四中2024-2025学年第二学期高一年级3月考物理试卷
注意事项:
答卷前,考生务必将自己的姓名、准考证号等填写在答题卡和试卷指定位置上。
第I卷(选择题)60分(每题6分,多选选错不得分,选对一个得3分)
1. 关于曲线运动,下列说法错误的是( )
A. 曲线运动的速度大小可能不变 B. 曲线运动的速度方向可能不变
C. 曲线运动一定是变速运动 D. 做曲线运动的物体所受的合外力一定不为零
2. 如图所示,一个钢球在光滑水平桌面上做直线运动。若在钢球运动路线的旁边放一块磁铁,可以看到钢球做曲线运动。关于钢球的受力与运动,下列说法正确的是( )
A. 钢球所受合力为零,所以它做曲线运动
B. 钢球只受磁铁对它的作用力,所以它做曲线运动
C. 磁铁对钢球作用力的方向与钢球速度方向相同,所以钢球做曲线运动
D. 钢球所受合力的方向与其速度方向不在同一条直线上,所以它做曲线运动
3. 一带有乒乓球发射机的乒乓球台如图所示。水平台面的长和宽分别为L1和L2,中间球网高度为h。发射机安装于台面左侧边缘的中点,能以不同速率向右侧不同方向水平发射乒乓球,发射点距台面高度为3h。不计空气的作用,重力加速度大小为g。若乒乓球的发射速率v在某范围内,通过选择合适的方向,就能使乒乓球落到球网右侧台面上,则v的取值范围是( )
A. <v<
B. <v<
C. <v<
D. <v<
4. 如图所示,P是水平面上的圆弧凹槽,从高台边B点以某速度v0水平飞出的小球,恰能从固定在某位置的凹槽的圆弧轨道的左端A点沿圆弧切线方向进入轨道.O是圆弧的圆心,θ1是OA与竖直方向的夹角,θ2是BA与竖直方向的夹角,则
A. B.
C. D.
5. 如图所示,小球a、b用一细直棒相连,a球置于水平地面上,b球靠在竖直墙面上,释放后b球沿竖直墙面下滑,当滑至细直棒与水平地面成θ角时,a、b两小球的速度大小的比值为( )
A. sin θ B. cos θ
C. tan θ D.
6. 为了抗击新冠疫情,保障百姓基本生活,许多快递公司推出“无接触配送”。快递小哥想到了用无人机配送快递的方法。某次无人机在配送快递的飞行过程中,水平方向速度vx及竖直方向速度vy与飞行时间t关系图像如图甲、乙所示。关于无人机运动的说法正确的是( )
A. 0~t1时间内,无人机做曲线运动
B. t2时刻,无人机运动到最高点
C. t3~t4时间内,无人机做匀速直线运动
D. t2时刻,无人机的速度为
7. 如图,x轴在水平地面内,y轴沿竖直方向。图中画出了从y轴上沿x轴正向抛出的三个小球a、b和c的运动轨迹,其中b和c是从同一点抛出的,不计空气阻力,则( )
A. a的飞行时间比b的长
B. b和c的飞行时间相同
C. a的水平速度比b的小
D. b的初速度比c的大
8. 如图所示,a、b两小球分别从半圆轨道顶端和斜面顶端以大小相等的初速度同时水平抛出,已知半圆轨道的半径与斜面竖直高度相等,斜面底边长是其竖直高度的2倍,若小球a能落到半圆轨道上,小球b能落到斜面上,则下列说法正确的是
A. a球可能先落在半圆轨道上
B. b球可能先落在斜面上
C. 两球可能同时落在半圆轨道上和斜面上
D. a球可能垂直落在半圆轨道上
9. 如图所示,一条河宽为24m,水流速度恒为2m/s,现要将小船上的货物由此岸的A处沿直线送达正对岸下游18m处的B处,已知小船的速度最大可达2m/s,取sin53○=0.8,cos53○=0.6,g=10m/s2,下列说法正确的有( )
A. 如果小船以最小速度航行,小船的速度为1.2m/s
B. 如果小船以最小速度航行,小船的速度为1.6m/s
C. 如果要使小船在最短时间内抵达B处,最短时间为12s
D. 如果要使小船在最短时间内抵达B处,最短时间为12.5s
10. 如图所示,倾角θ=30°的斜面AB,在斜面顶端B向左水平抛出小球1、同时在底端A正上方某高度处水平向右拋出小球2,小球1、2同时落在P点,P点为斜边AB的中点,则( )
A. 小球2一定垂直撞在斜面上
B. 小球1、2的初速度大小一定相等
C. 小球1落在P点时与斜面的夹角为30°
D. 改变小球1的初速度,小球1落在斜面上的速度方向都平行
第II卷(非选择题)40分
11. (1)下列三个装置图都可以用来探究平抛运动的规律。
a.用图甲装置实验时,要获得钢球的平抛轨迹,每次一定要将钢球从斜槽上____________(填:“同一位置”或“不同位置”)由静止释放;
b.用图乙装置实验时,为了获得稳定的细水柱以显示平抛轨迹,竖直管上端A一定要_________(填:“高于”或“低于”)水面;
(2)某同学用图甲所示的实验装置进行实验,得到如图丙所示的平抛运动轨迹的一部分,重力加速度,由图中信息可求得小球平抛的初速度大小为________(结果保留两位有效数字),小球平抛起点的位置坐标为(_______,_______)。
12. 无人机在距离水平地面高度处,以速度水平匀速飞行并释放一包裹,不计空气阻力,重力加速度为。
(1)求包裹释放点到落地点的水平距离;
(2)求包裹落地时的速度大小;
(3)以释放点为坐标原点,初速度方向为轴方向,竖直向下为轴方向,建立平面直角坐标系,写出该包裹运动的轨迹方程。
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绝密★启用前
阳高四中2024-2025学年第二学期高一年级3月考物理试卷
注意事项:
答卷前,考生务必将自己的姓名、准考证号等填写在答题卡和试卷指定位置上。
第I卷(选择题)60分(每题6分,多选选错不得分,选对一个得3分)
1. 关于曲线运动,下列说法错误的是( )
A. 曲线运动的速度大小可能不变 B. 曲线运动的速度方向可能不变
C. 曲线运动一定是变速运动 D. 做曲线运动的物体所受的合外力一定不为零
【答案】B
【解析】
【详解】A.曲线运动的速度大小可能不变,例如匀速圆周运动,选项A正确,不符合题意;
B.曲线运动的速度方向一定变化,选项B错误,符合题意;
C.曲线运动的速度方向一定变化,即速度一定变化,即曲线运动一定是变速运动,选项C正确,不符合题意;
D.做曲线运动的物体加速度不为零,则所受的合外力一定不为零,选项D正确,不符合题意。
故选B。
2. 如图所示,一个钢球在光滑水平桌面上做直线运动。若在钢球运动路线的旁边放一块磁铁,可以看到钢球做曲线运动。关于钢球的受力与运动,下列说法正确的是( )
A. 钢球所受合力为零,所以它做曲线运动
B. 钢球只受磁铁对它的作用力,所以它做曲线运动
C. 磁铁对钢球作用力的方向与钢球速度方向相同,所以钢球做曲线运动
D. 钢球所受合力的方向与其速度方向不在同一条直线上,所以它做曲线运动
【答案】D
【解析】
【分析】
【详解】A.未放磁铁时,钢球在光滑水平桌面上做直线运动,说明钢球所受合力为零时不做曲线运动,故A错误;
B.放上磁铁后,钢球运动的过程中受到重力、桌面的支持力与磁铁的吸引力,其中重力与桌面的支持力是一对平衡力,故B错误;
CD.由题可知,钢球所受合力(磁铁对钢球的作用力)的方向与其速度方向不在同一条直线上,所以它做曲线运动,故C错误,D正确。
故选D。
3. 一带有乒乓球发射机的乒乓球台如图所示。水平台面的长和宽分别为L1和L2,中间球网高度为h。发射机安装于台面左侧边缘的中点,能以不同速率向右侧不同方向水平发射乒乓球,发射点距台面高度为3h。不计空气的作用,重力加速度大小为g。若乒乓球的发射速率v在某范围内,通过选择合适的方向,就能使乒乓球落到球网右侧台面上,则v的取值范围是( )
A. <v<
B. <v<
C. <v<
D. <v<
【答案】D
【解析】
【详解】若球与网恰好不相碰,根据
得
水平位移的最小值
则最小速度
若球与球台边缘相碰,根据
得
水平位移的最大值为
则最大速度
故选D。
4. 如图所示,P是水平面上的圆弧凹槽,从高台边B点以某速度v0水平飞出的小球,恰能从固定在某位置的凹槽的圆弧轨道的左端A点沿圆弧切线方向进入轨道.O是圆弧的圆心,θ1是OA与竖直方向的夹角,θ2是BA与竖直方向的夹角,则
A. B.
C. D.
【答案】C
【解析】
【详解】平抛运动在水平方向上做匀速直线运动,在竖直方向上做自由落体运动.速度与水平方向的夹角为,则:
位移与竖直方向的夹角为,则:
所以:
所以选C.
5. 如图所示,小球a、b用一细直棒相连,a球置于水平地面上,b球靠在竖直墙面上,释放后b球沿竖直墙面下滑,当滑至细直棒与水平地面成θ角时,a、b两小球的速度大小的比值为( )
A. sin θ B. cos θ
C. tan θ D.
【答案】C
【解析】
【分析】
【详解】分别将a球、b球速度沿棒的方向与垂直于棒的方向分解,对a球,有
v=vacos θ
对B球,有
v=vbsin θ
则
va∶vb=tan θ
故选C。
6. 为了抗击新冠疫情,保障百姓基本生活,许多快递公司推出“无接触配送”。快递小哥想到了用无人机配送快递的方法。某次无人机在配送快递的飞行过程中,水平方向速度vx及竖直方向速度vy与飞行时间t关系图像如图甲、乙所示。关于无人机运动的说法正确的是( )
A. 0~t1时间内,无人机做曲线运动
B. t2时刻,无人机运动到最高点
C. t3~t4时间内,无人机做匀速直线运动
D. t2时刻,无人机的速度为
【答案】D
【解析】
【详解】A.0~时间内,水平方向无人机做初速度为0的匀加速直线运动,竖直方向也做初速度为0的匀加速直线运动
两个方向的合初速度为0,合加速度为恒定的合加速度,因此无人机做初速度为0的匀加速直线运动,不是曲线运动,故A错误;
B.竖直方向速度始终为正,说明无人机一直向上运动,直到时刻竖直速度减为0,才到达最高点,故B错误;
C.时间内,水平方向速度保持不变(匀速),但竖直方向速度在均匀减小(有竖直方向的加速度),合速度不断变化,因此无人机做匀变速曲线运动,故C错误;
D.时刻,水平分速度为,竖直分速度为,两个分速度相互垂直,根据运动的合成,合速度大小为,故D正确。
故选D 。
7. 如图,x轴在水平地面内,y轴沿竖直方向。图中画出了从y轴上沿x轴正向抛出的三个小球a、b和c的运动轨迹,其中b和c是从同一点抛出的,不计空气阻力,则( )
A. a的飞行时间比b的长
B. b和c的飞行时间相同
C. a的水平速度比b的小
D. b的初速度比c的大
【答案】BD
【解析】
【分析】
【详解】AB.b、c的高度相同,大于a的高度,根据h=gt2,得,知b、c的运动时间相同,a的飞行时间小于b的时间。故A错误,B正确;
C.因为a的飞行时间短,但是水平位移大,根据x=v0t知,a的水平速度大于b的水平速度。故C错误;
D.b、c的运动时间相同,b的水平位移大于c的水平位移,则b的初速度大于c的初速度。故D正确。
【点睛】解决本题的关键知道平抛运动在水平方向和竖直方向上的运动规律,知道平抛运动的时间由高度决定,初速度和时间共同决定水平位移。
8. 如图所示,a、b两小球分别从半圆轨道顶端和斜面顶端以大小相等的初速度同时水平抛出,已知半圆轨道的半径与斜面竖直高度相等,斜面底边长是其竖直高度的2倍,若小球a能落到半圆轨道上,小球b能落到斜面上,则下列说法正确的是
A. a球可能先落在半圆轨道上
B. b球可能先落在斜面上
C. 两球可能同时落在半圆轨道上和斜面上
D. a球可能垂直落在半圆轨道上
【答案】ABC
【解析】
【详解】ABC. 将圆轨道和斜面轨道重合在一起,如图所示,交点为
初速度合适,可知小球做平抛运动落在点,则运动的时间相等,即同时落在半圆轨道和斜面上;若初速度不适中,由图可知,可能小球先落在斜面上,也可能先落在圆轨道上,故A、B、C正确;
D. 若球垂直落在半圆轨道上,根据几何关系知,速度方向与水平方向的夹角是位移与水平方向的夹角的2倍,而在平抛运动中,某时刻速度方向与水平方向夹角的正切值是位移与水平方向夹角正切值的2倍,两者相互矛盾,所以球不可能垂直落在半圆轨道上,故D错误.
9. 如图所示,一条河宽为24m,水流速度恒为2m/s,现要将小船上的货物由此岸的A处沿直线送达正对岸下游18m处的B处,已知小船的速度最大可达2m/s,取sin53○=0.8,cos53○=0.6,g=10m/s2,下列说法正确的有( )
A. 如果小船以最小速度航行,小船的速度为1.2m/s
B. 如果小船以最小速度航行,小船的速度为1.6m/s
C. 如果要使小船在最短时间内抵达B处,最短时间为12s
D. 如果要使小船在最短时间内抵达B处,最短时间为12.5s
【答案】BD
【解析】
【分析】
【详解】小船为达到B处,小船的实际路径须沿着AB方向,如果小船以最小速度航行,小船的速度方向与AB方向垂直,设AB与河岸的夹角为,由几何关系可知
解得
小船的速度为
解得
为使小船在最短时间内达到B处,小船应以最大速度航行,由于小船的最大速度与水速相同,并且合速度方向即为AB的方向,所以AB的方向是在两个速度的角平分线上,即船速指向上游,与河岸成74°,因此小船的合速度
由几何关系可知
小船运动的最短时间
故选BD。
10. 如图所示,倾角θ=30°的斜面AB,在斜面顶端B向左水平抛出小球1、同时在底端A正上方某高度处水平向右拋出小球2,小球1、2同时落在P点,P点为斜边AB的中点,则( )
A. 小球2一定垂直撞在斜面上
B. 小球1、2的初速度大小一定相等
C. 小球1落在P点时与斜面的夹角为30°
D. 改变小球1的初速度,小球1落在斜面上的速度方向都平行
【答案】BD
【解析】
【分析】两个小球同时做平抛运动,又同时落在P点,说明运动时间相同,根据小球2落在斜面上的速度与竖直方向的夹角分析小球2是否垂直撞在斜面上.根据小球1落在斜面上时两个分位移的关系,分析小球1落在斜面上的速度方向关系。
【详解】AB.两个小球同时做平抛运动,又同时落在P点,说明运动时间相同,水平位移大小相等,由
x=v0t
知初速度相等,小球1落在斜面上时,有
小球2落在斜面上的速度与竖直方向的夹角正切
解得
α≠θ
所以小球2没有垂直撞在斜面上,故A错误,B正确;
C.小球1落在P点时速度与水平方向的夹角正切
β<60°
所以小球1落在P点时与斜面的夹角小于30°,故C错误;
D.根据tanβ=2tanθ知,小球1落在斜面上的速度方向与水平方向的夹角相同,相互平行,故D正确。
故选BD。
【点睛】对于平抛运动,要熟练运用分解法研究,同时要抓住两个球之间的关系,如位移关系、时间关系等。
第II卷(非选择题)40分
11. (1)下列三个装置图都可以用来探究平抛运动的规律。
a.用图甲装置实验时,要获得钢球的平抛轨迹,每次一定要将钢球从斜槽上____________(填:“同一位置”或“不同位置”)由静止释放;
b.用图乙装置实验时,为了获得稳定的细水柱以显示平抛轨迹,竖直管上端A一定要_________(填:“高于”或“低于”)水面;
(2)某同学用图甲所示的实验装置进行实验,得到如图丙所示的平抛运动轨迹的一部分,重力加速度,由图中信息可求得小球平抛的初速度大小为________(结果保留两位有效数字),小球平抛起点的位置坐标为(_______,_______)。
【答案】 ①. 同一位置 ②. 低于 ③. 2.0 ④. -20 ⑤. -5
【解析】
【分析】
【详解】(1)a.[1]用图甲装置实验时,要获得钢球的平抛轨迹,每次一定要将钢球从斜槽上同一位置由静止释放;
b.用图乙装置实验时,为了获得稳定的细水柱以显示平抛轨迹,竖直管上端A一定要低于水面,这样在管口处的压强是恒定不变的,则水流速度不变;
(2)[3][4]根据
可得
则水平速度
因竖直方向两端相等时间的位移之比为15:25=3:5,根据初速度为零的匀变速运动相邻相等时间的位移比为1:3:5……,可知从抛出点开始的第一段相等时间的竖直位移为5cm,则抛出点的坐标为(-20cm,-5cm)
12. 无人机在距离水平地面高度处,以速度水平匀速飞行并释放一包裹,不计空气阻力,重力加速度为。
(1)求包裹释放点到落地点的水平距离;
(2)求包裹落地时的速度大小;
(3)以释放点为坐标原点,初速度方向为轴方向,竖直向下为轴方向,建立平面直角坐标系,写出该包裹运动的轨迹方程。
【答案】(1);(2);(3)
【解析】
【详解】(1)包裹脱离无人机后做平抛运动,在竖直方向做自由落体运动,则
解得
水平方向上做匀速直线运动,所以水平距离为
(2)包裹落地时,竖直方向速度为
落地时速度为
(3)包裹做平抛运动,分解位移
两式消去时间得包裹的轨迹方程为
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