内容正文:
2024-2025学年第二学期高一年级第二次月考物理试题
试题满分:100分 考试时间:90分钟
一、单选题(7小题,每题4分,共28分)
1. 下列关于向心加速度的说法中正确的是( )
A. 向心加速度表示做圆周运动的物体速率改变的快慢
B. 向心加速度表示角速度变化的快慢
C. 匀速圆周运动的向心加速度大小不变
D. 只要是圆周运动,其加速度都是不变的
2. 有一质点做匀速圆周运动,在t时间内转动n周,已知该质点的运动半径为r,则该质点线速度的大小为( )
A. B. C. D.
3. 如图所示,旋转秋千中的两个座椅A、B质量相等,通过相同长度的缆绳悬挂在旋转圆盘上,不考虑空气阻力的影响,当旋转圆盘绕竖直的中心轴匀速转动时,下列说法正确的是( )
A. A的速度比B的大
B. A与B的向心加速度大小相等
C. 悬挂A、B的缆绳与竖直方向的夹角相等
D. 悬挂A的缆绳所受的拉力比悬挂B的小
4. 甲、乙两个物体都做匀速圆周运动,转动半径之比为9:4,转动的周期之比为3:4,则它们所受的向心加速度之比为( )
A. 1:4 B. 4:1 C. 4:9 D. 9:4
5. 一只小船在静水中的速度大小为v1=5m/s,它要渡过一条宽为d=50m的河,河水流速大小为v2=4m/s,则( )
A. 这只船过河位移不可能为50m
B. 这只船过河时间不可能为10s
C. 若河水流速改变,船过河的最短时间一定不变
D. 若河水流速改变,船过河的最短位移一定不变
6. 某同学在练习投篮,篮球在空中的运动轨迹如图中虚线所示,篮球所受合力F的示意图可能正确的是( )
A. B. C. D.
7. 如图所示,某教室墙上的窗户在外力作用下绕轴转动,窗户上A、B两点到轴的距离之比为,则( )
A. A、B两点转动的角速度大小之比为
B. A、B两点转动的线速度大小之比为
C. A、B两点的向心加速度大小之比为
D. A、B两点转动的周期之比为
二、多选题(3小题,每题6分,共18分)
8. 关于平抛物体的运动,以下说法正确的是( )
A. 做平抛运动的物体,速度和加速度都随时间的增加而增大
B. 做平抛运动的物体仅受到重力的作用,所以加速度保持不变
C. 平抛物体的运动是匀变速运动
D. 平抛物体的运动是变加速运动
9. 物体在做平抛运动时,在相等时间内,相同的物理量有( )
A. 速度的增量 B. 加速度 C. 位移的增量 D. 位移
10. 质量为m的物体,在汽车的牵引下由静止开始运动,当汽车的速度为v时,细绳与水平面间的夹角为,则下列说法中正确的是( )
A. 此时物体的速度大小为
B. 此时物体的速度大小为
C. 若汽车做匀速运动,则绳子上的拉力等于物体的重力
D. 若汽车做匀速运动,则绳子上的拉力大于物体的重力
三、实验题(11题每空2分,12题每空3分,共15分)
11. 研究平抛运动的实验装置如图所示。
(1)实验时,每次须将小球从轨道___(填字母)
A.同一位置释放
B.不同位置无初速释放
C.同一位置无初速释放
(2)上述操作的目的是使小球抛出后___(填字母)
A.只受重力
B.轨迹重合
C.做平抛运动
D.速度小些,便于确定位置
(3)实验中已测出小球半径为r,则小球做平抛运动的坐标原点位置应是___(填字母)
A.斜槽末端O点
B.斜槽末端O点正上方r处
C.斜槽末端O点正前方r处
D.斜槽末端O点正上方r处在竖直木板上的投影点
12.
(1)在做“研究平抛物体的运动”实验时,实验装置如图所示,先将斜槽轨道的末端调整水平,在一块平整的木板表面钉上复写纸和白纸,并将该木板竖直立于槽口附近处(木板平面与斜槽所在竖直平面垂直),使小球从斜槽上紧靠挡板处由静止释放,小球撞到木板并在白纸上留下痕迹A。将木板向远离槽口方向平移,每次平移的距离均为x,再使小球从斜槽上紧靠挡板处由静止释放,小球分别撞在木板上得到痕迹B点、C点。若木板每次移动距离,测得A点、B点间距离,B点、C点间距离。取重力加速度。
(1)下列说法正确的是____________
A. 该实验斜槽必须保证光滑
B. 该实验需要测出小球质量
C. 贴有复写纸和白纸的木板可以不用竖直
D. 每次都要使小球从斜槽上紧靠挡板处由静止释放,以保证小球以相同的初速度平抛
(2)在平抛运动过程中,小球从A点运动到B点需要____________s的时间。
(3)小球初速度的测量值为____________m/s。
四、计算题(13题12分,14题12分,15题15分,共39分)
13. 如图,一小物体做半径为R=2 m的匀速圆周运动.已知小物体从A点到B点经历的时间为4s,转过的圆心角θ=60°,求:
(1)小物体运动的角速度和小物体运动的周期;
(2)小物体运动的线速度和A到B的弧长。
14. 将一物体从距离地面高20m的位置以10m/s的初速度水平抛出,。求:
(1)物体水平方向运动的距离;
(2)物体落地时的速度。
15. 如图甲所示,竖直墙面悬挂一个直径d=0.4m的飞镖盘(厚度不计),盘的下边缘离地h=0.8m,小明同学在距离墙面L=2m的水平地面上方H=1.6m处将飞镖水平抛出,不计空气阻力,g=10m/s2。
(1)若要飞镖射中飞镖盘,投掷的最小速度大小;
(2)若某次飞入靶(或入墙)时情况如图乙所示,求飞抛出时的初速度大小。
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2024-2025学年第二学期高一年级第二次月考物理试题
试题满分:100分 考试时间:90分钟
一、单选题(7小题,每题4分,共28分)
1. 下列关于向心加速度的说法中正确的是( )
A. 向心加速度表示做圆周运动的物体速率改变的快慢
B. 向心加速度表示角速度变化的快慢
C. 匀速圆周运动的向心加速度大小不变
D. 只要是圆周运动,其加速度都是不变的
【答案】C
【解析】
【详解】圆周运动有两种情形:一是匀速圆周运动,二是非匀速圆周运动。在匀速圆周运动中,加速度的方向指向圆心,叫向心加速度(大小不变,方向时刻改变);非匀速圆周运动中加速度可以分解为向心加速度和切向加速度。
ABC.圆周运动的向心加速度只改变速度的方向,不改变速度大小,向心加速度描述的是线速度方向变化的快慢,匀速圆周运动的向心加速度大小不变的,故A错误,B错误,C正确;
D.匀速圆周运动的向心加速度的方向始终指向圆心,方向是变化的,即加速度是变化的,故D错误。
故选C。
2. 有一质点做匀速圆周运动,在t时间内转动n周,已知该质点的运动半径为r,则该质点线速度的大小为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
【详解】由题知,质点做匀速圆周运动,在t时间内转动n周,则周期为
则该质点线速度的大小为
故选B。
3. 如图所示,旋转秋千中的两个座椅A、B质量相等,通过相同长度的缆绳悬挂在旋转圆盘上,不考虑空气阻力的影响,当旋转圆盘绕竖直的中心轴匀速转动时,下列说法正确的是( )
A. A的速度比B的大
B. A与B的向心加速度大小相等
C. 悬挂A、B的缆绳与竖直方向的夹角相等
D. 悬挂A的缆绳所受的拉力比悬挂B的小
【答案】D
【解析】
【分析】根据A、B座椅同轴转动可推知它们转动的角速度相等,结合v=ωr可推知A、B速度的关系,再根据a=ωr2及A、B圆周运动半径关系可推知向心加速度的大小关系,由F向=ma向及拉力与重力、向心力的关系可推知A、B缆绳的拉力大小。
【详解】A.因为两座椅A、B均绕着圆盘轴做圆周运动,故角速度ωA=ωB,假设圆盘转动的角速度很大,则A、B均会被甩起来,由于绳长相等,可知A做圆周运动的半径小于B的半径,由v=ωr可知A的速度比B的小,故A错误;
B.又由a=ω2r知,A的向心加速度一定小于B的向心加速度,故B错误;
C.由F向=ma向,可知FA向<FB向,对座椅进行受力分析,如图所示
拉力和重力的合力提供A、B做圆周运动的向心力,则有
F向=mgtanθ
可知悬挂A的缆绳与竖直方向的夹角比B小,故C错误;
D.再由
可知悬挂A的缆绳所受的拉力比悬挂B的小,故D正确。
故选D。
4. 甲、乙两个物体都做匀速圆周运动,转动半径之比为9:4,转动的周期之比为3:4,则它们所受的向心加速度之比为( )
A. 1:4 B. 4:1 C. 4:9 D. 9:4
【答案】B
【解析】
【详解】根据公式可知向心加速度之比为:
A. 1:4与结论不符,故A不符合题意
B. 4:1与结论相符,故B合题意
C. 4:9与结论不符,故C不符合题意
D. 9:4与结论不符,故D不符合题意
5. 一只小船在静水中的速度大小为v1=5m/s,它要渡过一条宽为d=50m的河,河水流速大小为v2=4m/s,则( )
A. 这只船过河位移不可能为50m
B. 这只船过河时间不可能为10s
C. 若河水流速改变,船过河的最短时间一定不变
D. 若河水流速改变,船过河的最短位移一定不变
【答案】C
【解析】
【详解】B.当船头垂直指向河岸航行时,渡河时间最短
tmin==s=10s
B错误;
A.由于船在静水中的速度大于河水流速,船的实际航向可以垂直河岸,即过河最短位移为
s=d=50m
A错误;
C.根据运动的独立性,渡河最短时间为10s,与水速无关,C正确;
D.若河水流速大于船在静水中的速度,则船过河最短位移大小大于河宽,D错误。
故选C。
6. 某同学在练习投篮,篮球在空中的运动轨迹如图中虚线所示,篮球所受合力F的示意图可能正确的是( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】
【详解】篮球做曲线运动,所受合力指向运动轨迹的凹侧。
故选A。
7. 如图所示,某教室墙上的窗户在外力作用下绕轴转动,窗户上A、B两点到轴的距离之比为,则( )
A. A、B两点转动的角速度大小之比为
B. A、B两点转动的线速度大小之比为
C. A、B两点的向心加速度大小之比为
D. A、B两点转动的周期之比为
【答案】B
【解析】
【详解】A.A、B两点同轴转到,所以角速度相等,则A、B两点转动的角速度大小之比为,故A错误;
B.根据
可知A、B两点转动的线速度大小之比为
故B正确;
C.根据
可知A、B两点的向心加速度大小之比为
故C错误;
D.根据
可知A、B两点转动的周期之比为,故D错误。
故选B。
二、多选题(3小题,每题6分,共18分)
8. 关于平抛物体的运动,以下说法正确的是( )
A. 做平抛运动的物体,速度和加速度都随时间的增加而增大
B. 做平抛运动的物体仅受到重力的作用,所以加速度保持不变
C. 平抛物体的运动是匀变速运动
D. 平抛物体的运动是变加速运动
【答案】BC
【解析】
【详解】做平抛运动的物体加速度是恒定不变的g,速度随时间的增加而增大,选项A错误;做平抛运动的物体仅受到重力的作用,所以加速度保持不变,选项B正确;平抛物体的运动加速度不变,则是匀变速曲线运动,选项C正确,D错误.
9. 物体在做平抛运动时,在相等时间内,相同的物理量有( )
A. 速度的增量 B. 加速度 C. 位移的增量 D. 位移
【答案】AB
【解析】
【详解】AB.物体在做平抛运动时,加速度为重力加速度,根据
可知在相等时间内,速度的增量相同,故AB正确;
C.由于物体不是做匀变速直线运动,所以在相等时间内,位移的增量不相同,故C错误;
D.由于物体不是做匀速直线运动,所以在相等时间内,位移不相同,故D错误。
故选AB。
10. 质量为m的物体,在汽车的牵引下由静止开始运动,当汽车的速度为v时,细绳与水平面间的夹角为,则下列说法中正确的是( )
A. 此时物体的速度大小为
B. 此时物体的速度大小为
C. 若汽车做匀速运动,则绳子上的拉力等于物体的重力
D. 若汽车做匀速运动,则绳子上的拉力大于物体的重力
【答案】BD
【解析】
【详解】AB.小车的运动可以看成是两个分运动的合成,一个是沿绳子拉伸方向的分运动,另一个垂直绳子方向绕滑轮转动的分运动,将小车的速度分解成沿绳子方向的分速度和垂直于绳子的分速度,物体上升的速度等于小车沿绳子方向的分速度,故有
A错误B正确;
CD.若汽车做匀速运动,即汽车速度v保持不变,绳子与水平面的夹角减小,由
可知物体的速度增大,物体向上做加速运动,加速度方向向上,合力方向向上,绳子拉力大于物体重力,C错误,D正确。
故选BD。
三、实验题(11题每空2分,12题每空3分,共15分)
11. 研究平抛运动的实验装置如图所示。
(1)实验时,每次须将小球从轨道___(填字母)
A.同一位置释放
B.不同位置无初速释放
C.同一位置无初速释放
(2)上述操作的目的是使小球抛出后___(填字母)
A.只受重力
B.轨迹重合
C.做平抛运动
D.速度小些,便于确定位置
(3)实验中已测出小球半径为r,则小球做平抛运动的坐标原点位置应是___(填字母)
A.斜槽末端O点
B.斜槽末端O点正上方r处
C.斜槽末端O点正前方r处
D.斜槽末端O点正上方r处在竖直木板上的投影点
【答案】 ①. C ②. B ③. D
【解析】
【详解】(1)[1]实验时,每次须将小球从轨道同一位置无初速度释放,故C正确,AB错误。
故选C。
(2)[2]将小球从轨道同一位置无初速度释放,使小球抛出后有相同的初速度,因此它们的轨迹会重合,即使不是同一位置释放,也都能做平抛运动,也只受到重力,故B正确,ACD错误。
故选B。
(3)[3]小球对应的球心位置为平抛运动的坐标原点位置,即在槽口O点上方r处,即为球心在竖直平板上的水平投影点,而在实际操作中,在槽口O点上方r处无法确定,故D正确,ABC错误。
故选D。
12.
(1)在做“研究平抛物体的运动”实验时,实验装置如图所示,先将斜槽轨道的末端调整水平,在一块平整的木板表面钉上复写纸和白纸,并将该木板竖直立于槽口附近处(木板平面与斜槽所在竖直平面垂直),使小球从斜槽上紧靠挡板处由静止释放,小球撞到木板并在白纸上留下痕迹A。将木板向远离槽口方向平移,每次平移的距离均为x,再使小球从斜槽上紧靠挡板处由静止释放,小球分别撞在木板上得到痕迹B点、C点。若木板每次移动距离,测得A点、B点间距离,B点、C点间距离。取重力加速度。
(1)下列说法正确的是____________
A. 该实验斜槽必须保证光滑
B. 该实验需要测出小球质量
C. 贴有复写纸和白纸的木板可以不用竖直
D. 每次都要使小球从斜槽上紧靠挡板处由静止释放,以保证小球以相同的初速度平抛
(2)在平抛运动过程中,小球从A点运动到B点需要____________s的时间。
(3)小球初速度的测量值为____________m/s。
【答案】(1)D (2)0.1
(3)0.8
【解析】
【小问1详解】
A.该实验斜槽的摩擦力对实验没有影响,斜槽没必要光滑,A错误;
B.该实验不需要测出小球质量,描绘小球的运动轨迹不需要测出小球的质量,B错误;
C.贴有复写纸和白纸的木板必须竖直,才能描绘出来平抛运动的轨迹,C错误;
D.每次都要使小球从斜槽上紧靠挡板处由静止释放,以保证小球以相同的初速度平抛,有相同的轨迹,D正确。
故选D。
【小问2详解】
根据竖直方向匀变速直线运动得
解得
【小问3详解】
小球初速度的测量值为
四、计算题(13题12分,14题12分,15题15分,共39分)
13. 如图,一小物体做半径为R=2 m的匀速圆周运动.已知小物体从A点到B点经历的时间为4s,转过的圆心角θ=60°,求:
(1)小物体运动的角速度和小物体运动的周期;
(2)小物体运动的线速度和A到B的弧长。
【答案】(1),24s;(2),
【解析】
【详解】(1)圆心角为
根据角速度的定义
周期为
(2)小物体运动的线速度
A到B的弧长
14. 将一物体从距离地面高20m的位置以10m/s的初速度水平抛出,。求:
(1)物体水平方向运动的距离;
(2)物体落地时的速度。
【答案】(1)20m (2),与水平方向夹角的正切值为2
【解析】
【小问1详解】
物体做平抛运动,竖直方向,根据运动学公式
水平方向
联立解得物体水平方向运动的距离
【小问2详解】
物体落地时竖直方向的速度
物体落地时的速度
与水平方向夹角的正切值
15. 如图甲所示,竖直墙面悬挂一个直径d=0.4m的飞镖盘(厚度不计),盘的下边缘离地h=0.8m,小明同学在距离墙面L=2m的水平地面上方H=1.6m处将飞镖水平抛出,不计空气阻力,g=10m/s2。
(1)若要飞镖射中飞镖盘,投掷的最小速度大小;
(2)若某次飞入靶(或入墙)时情况如图乙所示,求飞抛出时的初速度大小。
【答案】(1)5m/s
(2)
【解析】
【小问1详解】
若要飞镖射中飞镖盘,当飞镖射中飞镖盘的下端时,投掷的速度最小,根据平抛运动规律,竖直方向有
解得
水平方向有
解得投掷的最小速度大小为
【小问2详解】
若某次飞入靶(或入墙)时情况如图乙所示,设飞抛出时的初速度大小为,则有
又
联立解得
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