内容正文:
通渭县第三中学2024—2025学年度第二学期第一次考试题(卷)
高一物理
注意事项:
1.答卷前,考生务必将自己的姓名、准考证号填写在本试卷和答题卡上。
2.回答选择题时,选出每小题答案后,用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其他答案标号。回答非选择题时,将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。
一、单项选择题(本题共7小题,每小题4分,共28分。在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的)
1. 如图所示中虚线为一个小铁球在磁铁作用下的运动轨迹,关于磁铁的位置正确的是( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【解析】
【详解】在曲线运动中,物体所受合外力的方向总是指向曲线的内侧,小铁球受到磁铁的引力作用,则轨迹为A。
故选A。
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。在蜡块匀速上升的同时,将玻璃管紧贴着黑板沿水平方向向右匀速运动,观察蜡块做( )
A. 匀速直线运动 B. 匀减速直线运动 C. 匀变速曲线运动 D. 匀加速直线运动
【答案】A
【解析】
【详解】蜡块沿玻璃管匀速上升,同时沿水平方向向右匀速运动,两个方向的加速度均为零,即和加速度仍为零。所以蜡块做匀速直线运动。
故选A。
3. 如图所示,汽车在岸上用轻绳拉船,若汽车行进速度大小为,拉船的绳与水平方向夹角为45°,则此时船的速度大小为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】
【详解】将小船的速度沿着平行绳子和垂直绳子方向正交分解,平行绳子的分速度大小等于车的速度大小,故有
解得
故选C。
4. 如图所示,将A、B两个小球分别从斜面的顶端以不同的速度水平抛出,A、B都落到斜面上,A、B落到斜面上时速度方向与水平方向的夹角分别为α、β,不计空气阻力,则( )
A. α=β B. α>β
C. α<β D. 无法判断
【答案】A
【解析】
【详解】平抛物体水平位移和竖直位移有
,
故位移与水平方向夹角有
平抛物体速度方向与水平方向的夹角有
两个夹角满足
因为A、B物体都打在斜面上,位移与水平方向夹角相同,所以速度方向与水平夹角也相等。故选A。
5. 如图,广州塔摩天轮位于塔顶450米高空处,摩天轮由16个“水晶”观光球舱组成,沿着倾斜的轨道做匀速圆周运动,则坐在观光球舱中的某游客( )
A. 线速度不变 B. 向心加速度不变
C. 向心力不变 D. 角速度不变
【答案】D
【解析】
【详解】A.线速度是矢量,有大小和方向。游客做匀速圆周运动,线速度大小不变,但方向时刻在改变,所以线速度是变化的,故A错误;
B.向心加速度的方向始终指向圆心,方向时刻在改变,虽然大小不变,但由于方向变化,向心加速度是变化的,故B错误;
C.向心力的方向始终指向圆心,方向时刻在改变,虽然大小不变,但由于方向变化,向心力是变化的,故C错误;
D.角速度是描述物体绕圆心转动快慢的物理量,游客做匀速圆周运动,角速度不变,故D正确。
故选D。
6. 在修筑铁路时,弯道处的外轨会略高于内轨。如图所示,当火车以规定的行驶速度转弯时,内、外轨均不会受到轮缘的挤压,设此时的速度大小为,重力加速度为,两轨所在面的倾角为,则下列说法正确的是( )
A. 该弯道的半径
B. 当火车质量改变时,规定的行驶速度大小需要改变
C. 当火车速率大于时,内轨将受到轮缘的挤压
D. 当火车速率大于时,火车一定会脱轨
【答案】A
【解析】
【详解】A.对火车受力分析可知
可得该弯道的半径,A正确;
B.由上述分析可知,规定的行驶速度大小与火车的质量无关,即当火车质量改变时,规定的行驶速度大小不需要改变,B错误;
CD.当火车速率大于时,火车有做离心运动的趋势,则外轨将受到轮缘的挤压,但是火车不一定会脱轨,CD错误。
故选A。
7. 如图所示,汽车以一定的速度经过一个圆弧形桥面的顶点时,关于汽车的受力及汽车对桥面的压力情况,以下说法正确的是( )
A. 在竖直方向汽车受到三个力、重力和桥面的支持力和向心力
B. 在竖直方向汽车受到三个力、重力和桥面的支持力、对桥面的压力
C. 汽车对桥面的压力等于汽车的重力
D. 汽车对桥面的压力小于汽车的重力
【答案】D
【解析】
【详解】AB.在竖直方向汽车受到两个力,重力和桥面的支持力,两个力的合力充当圆周运动的向心力,故AB错误;
CD.根据牛顿第二定律
可得
根据牛顿第三定律,汽车对桥面的压力可知汽车对桥面的压力,小于汽车的重力,故C错误,D正确。
故选D。
二、多项选择题(本题共3小题,每小题5分,共15分。全部选对的得5分,选对但不全的得3分,有选错的得0分)
8. 唐僧、悟空、沙僧和八戒师徒四人想划船渡过一条宽100m的河,他们在静水中划船的速度为2m/s,现在他们观察到河水的流速为4m/s,对于这次划船过河,他们有各自的看法,其中正确的是( )
A. 唐僧说:我们朝着正对岸划船就能到达正对岸
B. 悟空说:我们朝着正对岸划船,渡河时间为50s
C. 沙僧说:我们要想少走点路就得朝着正对岸划船
D. 八戒说:今天这种情况我们是不可能到达正对岸的
【答案】BD
【解析】
【详解】AD.若朝着正对岸划船,则船在沿水流方向有位移,则船不能到达正对岸,只能到达正对岸下游,此时位移不是最短的,故A错误,D正确;
B.朝着正对岸划船,渡河时间最短,则最短时间为,故B正确;
C.因为船速小于水速,朝正对岸划船时水流会把船冲向下游,实际位移远大于河宽100m;此时最短航程的划船方向需要斜向上游抵消部分水流影响,航程比朝正对岸划船更短,故C错误。
故选BD。
9. 如图是某行星绕太阳运行的椭圆轨道示意图,下列说法正确的是( )
A. 太阳处在椭圆轨道的一个焦点上
B. 图中行星与太阳的连线在相等的时间内扫过的面积相等
C. 对于任意一个行星,在近日点的速率小于在远日点的速率
D. 行星绕太阳运行轨道半长轴越长,行星运行周期越短
【答案】AB
【解析】
【详解】A.根据开普勒第一定律,所有行星绕太阳运动的轨道均为椭圆,太阳处在椭圆轨道的一个焦点上,故A正确;
B.根据开普勒第二定律,某一行星与太阳的连线在相等的时间内扫过的面积相等,故B正确;
C.根据开普勒第二定律,对于任意一个行星,在近日点的速率大于在远日点的速率,故C错误;
D.根据开普勒第三定律,距离太阳越远的行星,轨道的半长轴越大,所以运行周期越长,故D错误。
故选AB。
10. 如图所示,军事演习时,要轰炸倾角为θ的斜坡上的D点,坡底的大炮发射的炮弹刚好落在D点,且到达D点时速度刚好水平;轰炸机水平投出的炸弹也刚好落在D点,到达D点时炸弹速度方向与炮弹发射的初速度方向刚好相反,炸弹运动时间是炮弹运动时间的2倍,不计空气阻力,关于炸弹和炮弹在空中运动过程中,下列说法正确的是( )
A. 炸弹位移是炮弹位移的2倍
B. 炸弹最小速度是炮弹最小速度的2倍
C. 炸弹最大速度是炮弹最大速度的4倍
D. 炸弹下落高度是炮弹上升高度的4倍
【答案】BD
【解析】
【详解】D.炮弹做斜抛运动,根据题意D点是斜抛的最高点,利用逆向思维,在竖直方向上有
炸弹做平抛运动,竖直方向有
解得
即炸弹下落高度是炮弹上升高度的4倍,故D正确;
A.由于到达D点时炸弹速度方向与炮弹发射的初速度方向刚好相反,令这两个速度方向与水平方向夹角为,对炮弹的运动进行分析,利用逆向思维有
对炸弹的运动进行分析,则有
可知,炮弹与炸弹的发射初始位置的连线沿斜坡,其中,分别为炮弹与炸弹的水平分速度大小,解得
则炮弹与炸弹的位移分别为
,
结合上述解得
即炸弹位移是炮弹位移的4倍,故A错误;
B.由于上述,分别为炮弹与炸弹的水平分速度大小,即分别为炮弹与炸弹的最小速度,根据上述解得
即炸弹最小速度是炮弹最小速度的2倍,故B正确;
C.根据题意可知,炸弹在D点速度最大,炮弹在B点速度最大,结合上述,炸弹与炮弹的最大速度分别为
,
解得
即炸弹最大速度是炮弹最大速度的2倍,故C错误。
故选BD。
三、实验题(共2小题,共16分)
11. 用如图所示的装置可以探究做匀速圆周运动的物体需要的向心力的大小与哪些因素有关。
(1)本实验采用的科学方法是___________。
(2)图示情景正在探究的是___________。
A.向心力的大小与半径的关系
B.向心力的大小与线速度大小的关系
C.向心力的大小与角速度的关系
D.向心力的大小与物体质量的关系
(3)通过本实验可以得到的结论是___________。
A.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
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
【答案】 ①. 控制变量法 ②. D ③. AC##CA
【解析】
【详解】(1)[1]在这个装置中,控制半径、角速度不变,只改变质量,来研究向心力与质量的关系,故采取控制变量法。
(2)[2]ABCD.从图中可以看出,控制半径和角速度,只改变质量,来探究向心力的大小与物体质量的关系,故选项ABC错误,选项D正确
故选D。
(3)[3]A.由公式可得,在质量和半径一定情况下,向心力大小与角速度的二次方成正比。故选项A正确;
B.在质量和半径一定的情况下,向心力的大小与线速度二次方的大小成正比,选项B错误;
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,故选项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,故选项D错误。
故选AC。
12. 在“研究小球做平抛运动的规律”的实验中:
(1)如图甲所示的实验中,观察到两球同时落地,说明平抛运动在竖直方向做__________;如图乙所示的实验:将两个光滑斜轨道固定在同一竖直面内,滑道末端水平,把两个质量相等的小钢球,从斜面的相同高度由静止同时释放,观察到球1落到水平板上并击中球2,这说明平抛运动在水平方向做__________;
(2)该同学用频闪照相机拍摄到如图所示的小球平抛运动的照片,照片中小方格的边长,小球在平拋运动中的几个位置如图中的a、b、c、d所示,则照相机每隔__________s曝光一次,小球平拋初速度为__________(当地重力加速度大小)。
【答案】(1) ①. 自由落体运动 ②. 匀速直线运动
(2) ①. ②.
【解析】
【小问1详解】
[1]用小锤打击弹性金属片,B球就水平飞出,同时A球被松开,做自由落体运动,两球同时落到地面,则说明平抛运动竖直方向是自由落体运动;
[2]因为观察到的现象是球1落到水平木板上击中球2,可知球1在水平方向上的运动规律与球2相同,即平抛运动在水平方向上做匀速直线运动。
【小问2详解】
[1]在竖直方向上,根据匀变速直线运动的规律可得
解得
[2]在水平方向,根据匀速直线运动可得
四、计算题(共3小题,共41分)
13. 中国的面食种类繁多,其中“刀削面”广为人知。如图所示,厨师将小面片沿锅的某条半径方向水平削出,小面片削出时距锅的高度,与锅沿的最近水平距离,锅可视为半径的半球壳(球心为,不计锅的厚度),小面片恰好从点落入锅内。小面片的运动可视为平抛运动,取重力加速度大小,求:
(1)小面片被削出时的速度大小;
(2)小面片从点落入锅内的速度大小和方向。
【答案】(1)2.5m/s
(2)3.2m/s,速度方向与水平方向的夹角为
【解析】
【小问1详解】
小面片被削出后做平抛运动则竖直方向有
水平方向
联立可得
【小问2详解】
将小面片落入锅中的速度正交分解:水平方向
竖直方向
则速度大小为
设速度方向与水平方向的夹角为,则
14. 长为的细线,拴一质量为的小球,细线上端固定,让小球在水平面内做匀速圆周运动,如图所示,求细线与竖直方向成角时:(重力加速度为)
(1)细线中的拉力大小;
(2)小球运动的线速度的大小;
(3)当小球以角速度做圆周运动时,细绳与竖直方向的夹角为多大?
【答案】(1)
(2)
(3)
【解析】
【小问1详解】
小球受重力及细线的拉力两力作用,小球在水平面内做匀速圆周运动,则由竖直方向平衡可知
【小问2详解】
小球做圆周运动的轨道半径为
根据牛顿第二定律得
联立得
【小问3详解】
根据牛顿第二定律得
即
当时,
15. 质量为0.5kg的小球在长为的细绳作用下在竖直平面内做圆周运动,细绳能承受的最大拉力为17.5N,转轴离地高度,,试求:
(1)若小球恰好通过最高点,则小球在最高点处的速度为多大?
(2)在某次运动中在最低点细绳恰好被拉断,则此时的速度为多大?
(3)绳断后小球做平抛运动,如图所示,求落地水平距离。
【答案】(1)m/s
(2)5m/s (3)x=5m
【解析】
【小问1详解】
设小球恰好通过最高点处的速度为,则重力提供向心力
解得
【小问2详解】
设小球在最低点细绳恰好被拉断时的速度为,则
其中,联立解得
【小问3详解】
细绳断裂后,小球从圆轨道的最低点水平抛出,此后做平抛运动,根据平抛运动的基本规律得
,
联立可得
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通渭县第三中学2024—2025学年度第二学期第一次考试题(卷)
高一物理
注意事项:
1.答卷前,考生务必将自己的姓名、准考证号填写在本试卷和答题卡上。
2.回答选择题时,选出每小题答案后,用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其他答案标号。回答非选择题时,将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。
一、单项选择题(本题共7小题,每小题4分,共28分。在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的)
1. 如图所示中虚线为一个小铁球在磁铁作用下的运动轨迹,关于磁铁的位置正确的是( )
A. B.
C. 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。在蜡块匀速上升的同时,将玻璃管紧贴着黑板沿水平方向向右匀速运动,观察蜡块做( )
A. 匀速直线运动 B. 匀减速直线运动 C. 匀变速曲线运动 D. 匀加速直线运动
3. 如图所示,汽车在岸上用轻绳拉船,若汽车行进速度大小为,拉船的绳与水平方向夹角为45°,则此时船的速度大小为( )
A. B. C. D.
4. 如图所示,将A、B两个小球分别从斜面的顶端以不同的速度水平抛出,A、B都落到斜面上,A、B落到斜面上时速度方向与水平方向的夹角分别为α、β,不计空气阻力,则( )
A. α=β B. α>β
C. α<β D. 无法判断
5. 如图,广州塔摩天轮位于塔顶450米高空处,摩天轮由16个“水晶”观光球舱组成,沿着倾斜的轨道做匀速圆周运动,则坐在观光球舱中的某游客( )
A. 线速度不变 B. 向心加速度不变
C. 向心力不变 D. 角速度不变
6. 在修筑铁路时,弯道处的外轨会略高于内轨。如图所示,当火车以规定的行驶速度转弯时,内、外轨均不会受到轮缘的挤压,设此时的速度大小为,重力加速度为,两轨所在面的倾角为,则下列说法正确的是( )
A. 该弯道的半径
B. 当火车质量改变时,规定的行驶速度大小需要改变
C. 当火车速率大于时,内轨将受到轮缘的挤压
D. 当火车速率大于时,火车一定会脱轨
7. 如图所示,汽车以一定的速度经过一个圆弧形桥面的顶点时,关于汽车的受力及汽车对桥面的压力情况,以下说法正确的是( )
A. 在竖直方向汽车受到三个力、重力和桥面的支持力和向心力
B. 在竖直方向汽车受到三个力、重力和桥面的支持力、对桥面的压力
C. 汽车对桥面的压力等于汽车的重力
D. 汽车对桥面的压力小于汽车的重力
二、多项选择题(本题共3小题,每小题5分,共15分。全部选对的得5分,选对但不全的得3分,有选错的得0分)
8. 唐僧、悟空、沙僧和八戒师徒四人想划船渡过一条宽100m的河,他们在静水中划船的速度为2m/s,现在他们观察到河水的流速为4m/s,对于这次划船过河,他们有各自的看法,其中正确的是( )
A. 唐僧说:我们朝着正对岸划船就能到达正对岸
B. 悟空说:我们朝着正对岸划船,渡河时间为50s
C. 沙僧说:我们要想少走点路就得朝着正对岸划船
D. 八戒说:今天这种情况我们是不可能到达正对岸的
9. 如图是某行星绕太阳运行的椭圆轨道示意图,下列说法正确的是( )
A. 太阳处在椭圆轨道的一个焦点上
B. 图中行星与太阳的连线在相等的时间内扫过的面积相等
C. 对于任意一个行星,在近日点的速率小于在远日点的速率
D. 行星绕太阳运行轨道半长轴越长,行星运行周期越短
10. 如图所示,军事演习时,要轰炸倾角为θ的斜坡上的D点,坡底的大炮发射的炮弹刚好落在D点,且到达D点时速度刚好水平;轰炸机水平投出的炸弹也刚好落在D点,到达D点时炸弹速度方向与炮弹发射的初速度方向刚好相反,炸弹运动时间是炮弹运动时间的2倍,不计空气阻力,关于炸弹和炮弹在空中运动过程中,下列说法正确的是( )
A. 炸弹位移是炮弹位移的2倍
B. 炸弹最小速度是炮弹最小速度的2倍
C. 炸弹最大速度是炮弹最大速度的4倍
D. 炸弹下落高度是炮弹上升高度的4倍
三、实验题(共2小题,共16分)
11. 用如图所示的装置可以探究做匀速圆周运动的物体需要的向心力的大小与哪些因素有关。
(1)本实验采用的科学方法是___________。
(2)图示情景正在探究的是___________。
A.向心力的大小与半径的关系
B.向心力的大小与线速度大小的关系
C.向心力的大小与角速度的关系
D.向心力的大小与物体质量的关系
(3)通过本实验可以得到的结论是___________。
A.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
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
12. 在“研究小球做平抛运动的规律”的实验中:
(1)如图甲所示的实验中,观察到两球同时落地,说明平抛运动在竖直方向做__________;如图乙所示的实验:将两个光滑斜轨道固定在同一竖直面内,滑道末端水平,把两个质量相等的小钢球,从斜面的相同高度由静止同时释放,观察到球1落到水平板上并击中球2,这说明平抛运动在水平方向做__________;
(2)该同学用频闪照相机拍摄到如图所示的小球平抛运动的照片,照片中小方格的边长,小球在平拋运动中的几个位置如图中的a、b、c、d所示,则照相机每隔__________s曝光一次,小球平拋初速度为__________(当地重力加速度大小)。
四、计算题(共3小题,共41分)
13. 中国的面食种类繁多,其中“刀削面”广为人知。如图所示,厨师将小面片沿锅的某条半径方向水平削出,小面片削出时距锅的高度,与锅沿的最近水平距离,锅可视为半径的半球壳(球心为,不计锅的厚度),小面片恰好从点落入锅内。小面片的运动可视为平抛运动,取重力加速度大小,求:
(1)小面片被削出时的速度大小;
(2)小面片从点落入锅内的速度大小和方向。
14. 长为的细线,拴一质量为的小球,细线上端固定,让小球在水平面内做匀速圆周运动,如图所示,求细线与竖直方向成角时:(重力加速度为)
(1)细线中的拉力大小;
(2)小球运动的线速度的大小;
(3)当小球以角速度做圆周运动时,细绳与竖直方向的夹角为多大?
15. 质量为0.5kg的小球在长为的细绳作用下在竖直平面内做圆周运动,细绳能承受的最大拉力为17.5N,转轴离地高度,,试求:
(1)若小球恰好通过最高点,则小球在最高点处的速度为多大?
(2)在某次运动中在最低点细绳恰好被拉断,则此时的速度为多大?
(3)绳断后小球做平抛运动,如图所示,求落地水平距离。
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