内容正文:
2024-2025学年度第二学期高一年级月考试卷(物理学科)
满分:100分 时间:90分钟
一、单项选择题:本题共8小题,每小题3分,共24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. 关于曲线运动,下列说法正确的是( )
A. 曲线运动一定是变速运动
B. 匀速圆周运动是匀速运动
C. 匀速圆周运动是匀变速运动
D. 做圆周运动的物体的合力方向始终指向圆心
【答案】A
【解析】
【详解】A.曲线运动中速度方向沿轨迹切线方向且时刻变化,速度是矢量,方向变化即速度变化,因此曲线运动一定是变速运动,故A正确;
B.匀速圆周运动的速率不变,但速度方向始终改变,因此是变速运动而非匀速运动,故B错误;
C.匀速圆周运动的向心加速度方向始终指向圆心,方向不断变化,加速度是变量,因此是变加速运动而非匀变速运动,故C错误;
D.匀速圆周运动的合力提供向心力,方向指向圆心;但非匀速圆周运动的合力存在切向分量,方向不指向圆心,故D错误。
故选A。
2. 关于向心力的下列说法中正确的是( )
A. 向心力不改变做圆周运动物体速度的大小
B. 做匀速圆周运动的物体,其向心力时刻改变
C. 做圆周运动的物体,所受合力一定等于向心力
D. 做匀速圆周运动的物体,所受的合力为零
【答案】AB
【解析】
【详解】A.向心力只改变圆周运动物体的速度方向,不改变速度大小,故A正确;
B.匀速圆周物体,物体位置时刻在改变,向心力大小不变,方向时刻在改变,故B正确;
C.只有做匀速圆周运动的物体,合力才一定等于向心力,故C错误;
D.做匀速圆周运动的物体,速度时刻改变,合力不为零,合力提供向心力,故D错误。
故选AB。
3. 如图所示,在水平路面上骑自行车,在转弯时,我们往往要让自行车向内侧倾斜,这样不容易摔倒,将人和自行车视为一个整体,下列说法正确的是( )
A. 只有摩擦力提供向心力 B. 摩擦力一定指向圆弧运动轨迹的圆心
C. 整体受重力、支持力、摩擦力、向心力的作用 D. 地面对自行车的支持力方向斜向上
【答案】A
【解析】
【详解】在水平路面上,受到竖直向下的重力、竖直向上的支持力以及摩擦力,重力支持力沿竖直方向不可能提供向心力,故摩擦力提供向心力,如果人和自行车做变速圆周运动,摩擦力不指向圆心,故A正确,BCD错误。
故选A。
4. 物体在某一高度处以初速度v0水平抛出,落地时速度为v,则该物体在空中运动的时间为(不计空气阻力)( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】
【详解】竖直分速度大小
解得
故选C。
5. 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】在时间t内转动n周,根据线速度定义,该质点的线速度大小为
故选B。
6. 如图所示,甲、乙两个相同的物体放在一水平匀速转动的圆盘上,均相对圆盘静止,对于甲、乙两物体,下列说法正确的是( )
A. 线速度相同
B. 向心力相同
C. 角速度相同
D. 周期不相同
【答案】C
【解析】
【详解】C.甲、乙两个物体均相对圆盘静止,随圆盘一起转动,角速度相同,故C正确;
A.根据
两物体圆周运动角速度相等,半径不等,可知甲、乙两个物体线速度不同,故A错误;
B.根据
两物体圆周运动角速度相等,半径不等,可知甲、乙两个物体向心力不同,故B错误;
D.根据
两物体圆周运动角速度相等可知甲、乙两个物体周期相同,故D错误。
故选C。
7. 如图所示,一辆货车利用跨过光滑定滑轮的轻质缆绳提升一箱货物。已知货箱的质量为M,货物的质量为m,货车以速度v向左做匀速直线运动,重力加速度为g。在将货物提升到图示的位置时,下列说法正确的是( )
A. 此时货箱向上运动的速度等于
B. 此时货箱向上运动的速度小于v,货箱做减速直线运动
C. 此时缆绳中的拉力大小等于
D. 此时货箱中的货物处于超重状态
【答案】D
【解析】
【分析】
【详解】将货车的速度进行正交分解,如图所示
由于绳子不可伸长,货箱和货物整体向上运动的速度和货车速度沿着绳子方向的分量相等,故有
v1=vcosθ
则可知此时货箱向上运动的速度小于v,但由于θ不断减小,故货箱和货物整体向上做加速运动,合力向上,则此时缆绳中的拉力大于,加速度向上,则货物处于超重状态。
故选D。
8. 如图所示,一跳台滑雪运动员以的初速度从倾角为的斜坡顶端水平滑出。不计空气阻力,重力加速度。则运动员再次落到斜面上时,其落点与坡顶的高度差为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】
【分析】
【详解】由题意可知,运动员做平抛运动,从斜面顶端抛出又落到斜面上,则
其中
代入数据可得
则其落点与坡顶的高度差为
故选C。
二、多项选择题:本题共5小题,每小题4分,共20分。在每小题给出的四个选项中,有多个选项是符合题目要求的。全部选对的得4分,选对但不全的得2分,有选错的得0分。
9. 对于平抛运动的认识,下列说法正确的是( )
A. 平抛运动的速度不断增大 B. 平抛运动的速度方向不断改变
C. 平抛运动的加速度不断改变 D. 平抛运动是匀变速曲线运动
【答案】ABD
【解析】
【分析】
【详解】A.平抛运动所受到的重力方向和速度的方向夹角为锐角,速度逐渐增大,A正确;
BCD.平抛运动的物体只受到重力的作用,加速度是重力加速度g,加速度是恒定不变的,所以平抛运动是匀变速曲线运动 ,速度方向时刻在变化,C错误,BD正确。
故选ABD。
10. 物体受到几个力的作用而处于平衡状态,若再对物体施加一个恒力,则物体可能做( )
A. 静止或匀速直线运动 B. 匀变速直线运动
C. 曲线运动 D. 匀变速曲线运动
【答案】BCD
【解析】
【详解】A.开始时物体处于平衡状态,则合力为零,若再对物体施加一个恒力,则物体受的合力等于这个恒力,则物体不可能静止或匀速直线运动,选项A错误;
B.若恒力的方向与原来速度同向,则物体做匀变速直线运动,选项B正确;
CD.若恒力的方向与原来速度方向不共线,则物体做曲线运动,且为匀变速曲线运动,选项CD正确;
故选BCD。
11. 如图所示,、B两点分别位于大、小轮的边缘上,C点位于大轮半径的中点,大轮的半径是小轮的2倍,它们之间靠摩擦传动,接触面上没有滑动。该传动装置工作时,下列说法正确的是( )
A. 若大轮顺时针转动,则小轮逆时针转动
B. 三点的线速度大小之比
C. 三点的角速度大小之比
D. 三点的向心加速度大小之比
【答案】AD
【解析】
【分析】
【详解】A.靠摩擦传动的大、小两轮接触面不打滑,若大轮顺时针转动,则小轮逆时针转动,故A正确;
B.靠摩擦传动的大、小两轮接触面不打滑,则A、B两点线速度大小相等,则
A点和C点同轴传动,角速度相同,由于半径之比为2:1,根据公式v=rω,线速度之比为
则有
故B错误;
C.A、B两点线速度大小相等,由于转动半径之比为2:1,根据公式可知,角速度之比为
A点和C点角速度相同,故有
故C错误;
D.根据a=ωv,且,,则有
故D正确。
故选AD。
12. 在河道宽度为d的河中,水流速度为v2,船在静水中速度为v1(且v1>v2),方向可以选择,现让该船开始渡河,则该船( )
A. 可能的最短渡河时间为
B. 可能的最短渡河位移为d
C. 只有当船头垂直河岸渡河时,渡河时间才和水流速度无关
D. 不管船头与河岸夹角是多少,渡河时间和水流速度均无关
【答案】BD
【解析】
【分析】
【详解】A.当船头指向河正对岸时,渡河时间最短,最短渡河时间为
A错误;
B.因船静水速大于河水流速,则船能垂直河岸渡河,则最短渡河位移为d,B正确;
CD.渡河时间取决于v1在垂直河岸方向的分量,无论什么情况水速都与渡河时间无关,C错误,D正确。
故选BD。
13. 与地面成一定角度的喷泉喷出的水如图所示,不计空气阻力,则下列说法正确的是( )
A. 水在最高点时的速度为0
B. 水在向上运动过程与在向下运动过程经过同一高度时的速度大小一定相等
C. 水做的是匀变速曲线运动
D. 水在运动过程中受到的合力方向总与其速度方向垂直
【答案】BC
【解析】
【分析】
【详解】A.地面成一定角度的喷泉喷出的水做斜抛运动,则最高点具有水平速度,A错误;
B.根据抛体运动的对称性,水在向上运动过程与在向下运动过程经过同一高度时的速度大小一定相等,方向不同,B正确;
C.地面成一定角度的喷泉喷出的水做斜抛运动,不计空气阻力,则只受重力,加速度为重力加速度,则做匀变速曲线运动,C正确;
D.水在运动过程中受到的合力是重力,只有最高点时合力方向总与其速度方向垂直,其余合力方向与速度方向不垂直,D错误。
故选BC。
三、实验题:本题共2小题,共15分。把答案写在答题卡中指定的答题处,不要求写出演算过程。
14. 如图所示,上、下两个完全相同的圆弧轨道分别固定在竖直板上的不同高度处,轨道的末端水平,上轨道可上下平移,在两轨道相对于各自轨道末端高度相同的位置上各安装一个电磁铁,两个电磁铁由同一个开关控制,通电后,两电磁铁分别吸住相同小铁球A、B,断开开关,两个小球同时开始运动。离开圆弧轨道后,A球做平抛运动,B球进入一个光滑的水平轨道,则:
B球进入水平轨道后将做_____运动;改变上轨道的高度,多次重复上述实验过程,总能观察到A球正好砸在B球上,由此现象可以得出的结论是:_________________________。
【答案】 ①. 匀速直线 ②. A球在水平方向做匀速直线运动
【解析】
【详解】[1]B球在光滑水平轨道上运动,水平方向不受外力,根据牛顿第一定律,B球将做匀速直线运动。
[2]两球从相对于各自轨道末端相同高度处由静止释放,两球到达轨道末端时的速度大小相等,设为。A球离开轨道后做平抛运动,B球以速度做匀速直线运动。A球总是砸在B球上,说明在任意时刻,A球在水平方向上的位移与B球的位移相等,即
由此可知,A球在水平方向做匀速直线运动。
15. 某同学利用如图甲所示的实验装置研究平抛运动的规律。
(1)下列实验要求正确的是______;(填正确答案标号)
A.必须称出小球的质量
B.斜槽轨道必须是光滑的
C.斜槽轨道末端必须是水平的
D.实验必需的器材还有刻度尺和秒表
E.实验时,应该使小球每次从斜槽上同一位置由静止滚下
(2)该同学在实验中得到的记录坐标纸如图乙所示,坐标纸中小方格的边长,小球在平抛运动途中的几个位置如图中的a、b、c、d所示,g取。则小球从a位置运动到b位置的时间为______s,小球做平抛运动的初速度______。
【答案】 ①. CE ②. 0.086 ③. 1.67
【解析】
【分析】
【详解】(1)[1]A.平抛运动不需要知道小球的质量,A错误;
B.即使斜槽轨道是粗糙的,只要每次小球从同一高度由静止开始滚下,小球每次平抛的初速度都相同,所以斜槽轨道不光滑对实验没有影响,B错误;
C.为了确保小球离开轨道后做平抛运动,斜槽轨道末端必须水平,C正确;
D.实验没有直接测量时间,秒表不需要,D错误;
E.实验时,只有让小球每次从斜槽上同一位置由静止滚下, 小球每一次平抛的初速度才相同,即每次平抛的轨迹相同,E正确。
故选CE。
(2)[2] 图中a、b、c、d四点的水平间隔均匀,所以相邻两点间的时间间隔相等,设为T。小球在竖直方向做自由落体运动,所以有
得
[3] 平抛运动的初速度
四、计算题:本题共3小题,16题12分,17题14分,18题15分,共41分。把解答写在答题卡中指定的答题处,要求写出必要的文字说明、方程式和演算步骤。
16. 一个质量为3kg的物体,以4m/s的速度,做半径为2m的匀速圆周运动,求
(1)物体所需向心力是多大?
(2)物体所受合力多大?
(3)若向心力54N,半径保持不变,则速度多大?
【答案】(1)24N (2)24N
(3)6m/s
【解析】
【小问1详解】
物体所需向心力大小为
代入数据解得
【小问2详解】
物体做匀速圆周运动,所受合力提供所需的向心力,则物体所受合力为
【小问3详解】
若向心力54N,半径保持不变,由
可得速度为
17. 一物体从足够高处以大小为的速度水平抛出,不考虑空气的阻力,重力加速度,求:
(1)末,物体的速度大小;
(2)前内,物体的位移大小。
【答案】(1)20m/s;(2)
【解析】
【分析】
【详解】(1)末,物体竖直方向的速度大小
所求速度大小
(2)前内,物体水平方向的位移大小
竖直方向的位移大小
所求位移大小
18. 一座炮台置于距地面60m高的山崖边,以与水平线成45°角的方向发射一颗炮弹,炮弹离开炮口时的速度为120m/s。(忽略空气阻力,取g=10m/s2),求:
(1)炮弹所达到的最大高度;
(2)炮弹落到地面时的时间;
(3)炮弹的水平射程。
【答案】(1)420m;(2)17.66s;(3)1498.5m
【解析】
【详解】(1)将炮弹的运动分解为:水平方向的匀速直线运动
水平射程
竖直方向为竖直上抛运动
上升高度
当炮弹到达最大高度时,,即
所经历的时间
则炮弹到达的最大高度
(2)炮弹升到最高后,再往下落至地面的时间为t1,则
解得
所以落到地面的时间为
t2=t+t1=17.66s
(3)炮弹的水平射程
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2024-2025学年度第二学期高一年级月考试卷(物理学科)
满分:100分 时间:90分钟
一、单项选择题:本题共8小题,每小题3分,共24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. 关于曲线运动,下列说法正确的是( )
A. 曲线运动一定是变速运动
B. 匀速圆周运动是匀速运动
C. 匀速圆周运动是匀变速运动
D. 做圆周运动的物体的合力方向始终指向圆心
2. 关于向心力的下列说法中正确的是( )
A. 向心力不改变做圆周运动物体速度的大小
B. 做匀速圆周运动的物体,其向心力时刻改变
C. 做圆周运动的物体,所受合力一定等于向心力
D. 做匀速圆周运动的物体,所受的合力为零
3. 如图所示,在水平路面上骑自行车,在转弯时,我们往往要让自行车向内侧倾斜,这样不容易摔倒,将人和自行车视为一个整体,下列说法正确的是( )
A. 只有摩擦力提供向心力 B. 摩擦力一定指向圆弧运动轨迹的圆心
C. 整体受重力、支持力、摩擦力、向心力的作用 D. 地面对自行车的支持力方向斜向上
4. 物体在某一高度处以初速度v0水平抛出,落地时速度为v,则该物体在空中运动的时间为(不计空气阻力)( )
A. B. C. D.
5. 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.
6. 如图所示,甲、乙两个相同的物体放在一水平匀速转动的圆盘上,均相对圆盘静止,对于甲、乙两物体,下列说法正确的是( )
A. 线速度相同
B. 向心力相同
C. 角速度相同
D. 周期不相同
7. 如图所示,一辆货车利用跨过光滑定滑轮的轻质缆绳提升一箱货物。已知货箱的质量为M,货物的质量为m,货车以速度v向左做匀速直线运动,重力加速度为g。在将货物提升到图示的位置时,下列说法正确的是( )
A. 此时货箱向上运动的速度等于
B. 此时货箱向上运动的速度小于v,货箱做减速直线运动
C. 此时缆绳中的拉力大小等于
D. 此时货箱中的货物处于超重状态
8. 如图所示,一跳台滑雪运动员以的初速度从倾角为的斜坡顶端水平滑出。不计空气阻力,重力加速度。则运动员再次落到斜面上时,其落点与坡顶的高度差为( )
A. B. C. D.
二、多项选择题:本题共5小题,每小题4分,共20分。在每小题给出的四个选项中,有多个选项是符合题目要求的。全部选对的得4分,选对但不全的得2分,有选错的得0分。
9. 对于平抛运动的认识,下列说法正确的是( )
A. 平抛运动的速度不断增大 B. 平抛运动的速度方向不断改变
C. 平抛运动的加速度不断改变 D. 平抛运动是匀变速曲线运动
10. 物体受到几个力的作用而处于平衡状态,若再对物体施加一个恒力,则物体可能做( )
A. 静止或匀速直线运动 B. 匀变速直线运动
C. 曲线运动 D. 匀变速曲线运动
11. 如图所示,、B两点分别位于大、小轮的边缘上,C点位于大轮半径的中点,大轮的半径是小轮的2倍,它们之间靠摩擦传动,接触面上没有滑动。该传动装置工作时,下列说法正确的是( )
A. 若大轮顺时针转动,则小轮逆时针转动
B. 三点的线速度大小之比
C. 三点的角速度大小之比
D. 三点的向心加速度大小之比
12. 在河道宽度为d的河中,水流速度为v2,船在静水中速度为v1(且v1>v2),方向可以选择,现让该船开始渡河,则该船( )
A. 可能的最短渡河时间为
B. 可能的最短渡河位移为d
C. 只有当船头垂直河岸渡河时,渡河时间才和水流速度无关
D. 不管船头与河岸夹角是多少,渡河时间和水流速度均无关
13. 与地面成一定角度的喷泉喷出的水如图所示,不计空气阻力,则下列说法正确的是( )
A. 水在最高点时的速度为0
B. 水在向上运动过程与在向下运动过程经过同一高度时的速度大小一定相等
C. 水做的是匀变速曲线运动
D. 水在运动过程中受到的合力方向总与其速度方向垂直
三、实验题:本题共2小题,共15分。把答案写在答题卡中指定的答题处,不要求写出演算过程。
14. 如图所示,上、下两个完全相同的圆弧轨道分别固定在竖直板上的不同高度处,轨道的末端水平,上轨道可上下平移,在两轨道相对于各自轨道末端高度相同的位置上各安装一个电磁铁,两个电磁铁由同一个开关控制,通电后,两电磁铁分别吸住相同小铁球A、B,断开开关,两个小球同时开始运动。离开圆弧轨道后,A球做平抛运动,B球进入一个光滑的水平轨道,则:
B球进入水平轨道后将做_____运动;改变上轨道的高度,多次重复上述实验过程,总能观察到A球正好砸在B球上,由此现象可以得出的结论是:_________________________。
15. 某同学利用如图甲所示的实验装置研究平抛运动的规律。
(1)下列实验要求正确的是______;(填正确答案标号)
A.必须称出小球的质量
B.斜槽轨道必须是光滑的
C.斜槽轨道末端必须是水平的
D.实验必需的器材还有刻度尺和秒表
E.实验时,应该使小球每次从斜槽上同一位置由静止滚下
(2)该同学在实验中得到的记录坐标纸如图乙所示,坐标纸中小方格的边长,小球在平抛运动途中的几个位置如图中的a、b、c、d所示,g取。则小球从a位置运动到b位置的时间为______s,小球做平抛运动的初速度______。
四、计算题:本题共3小题,16题12分,17题14分,18题15分,共41分。把解答写在答题卡中指定的答题处,要求写出必要的文字说明、方程式和演算步骤。
16. 一个质量为3kg的物体,以4m/s的速度,做半径为2m的匀速圆周运动,求
(1)物体所需向心力是多大?
(2)物体所受合力多大?
(3)若向心力54N,半径保持不变,则速度多大?
17. 一物体从足够高处以大小为的速度水平抛出,不考虑空气的阻力,重力加速度,求:
(1)末,物体的速度大小;
(2)前内,物体的位移大小。
18. 一座炮台置于距地面60m高的山崖边,以与水平线成45°角的方向发射一颗炮弹,炮弹离开炮口时的速度为120m/s。(忽略空气阻力,取g=10m/s2),求:
(1)炮弹所达到的最大高度;
(2)炮弹落到地面时的时间;
(3)炮弹的水平射程。
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