内容正文:
广安友实验学校高2025级第二学期第一次月考
物 理
注意:考试时间80分钟,满分100分
第Ⅰ卷(选择题,共48分)
一、单项选择题(每小题4分,共32分。在每小题给出的四个选项中只有一个是正确的)
1. 关于曲线运动的描述,下列说法正确的是( )
A. 物体在变力作用下一定做曲线运动
B. 做曲线运动的质点速度一定改变,加速度可能不变
C. 质点做平抛运动,速度大小的改变量与所用时间成正比
D. 匀速圆周运动就是匀速运动
2. 如图所示,水平抛出的物体,抵达斜面上端P处,其速度方向恰好沿斜面方向,然后沿斜面无摩擦滑下,下列选项中的图象是描述物体沿x方向和y方向运动的速度-时间图象,其中正确的是( )
A. B.
C. D.
3. 唐僧、悟空、沙僧和八戒师徒四个想划船渡过一条宽150m的河,他们在静水中划船的速度为5m/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:我们要想到达正对岸就得朝着正对岸划船
B. 悟空说:我们要想少走点路就得朝着正对岸划船
C. 八戒说:我们要想最快渡河就得朝着正对岸划船
D. 沙僧说:今天这种情况我们是不可能到达正对岸的
4. 如图所示,小球以v0正对倾角为θ的斜面水平抛出,若小球到达斜面的位移最小,则飞行时间t为(重力加速度为g)( )
A. v0tanθ B. C. D.
5. 如图所示,在竖直放置的半球形容器的中心O点分别以水平初速度v1、v2沿相反方向抛出两个小球1和2(可视为质点),最终它们分别落在圆弧上的A点和B点,已知OA与OB互相垂直,且OA与竖直方向成α角,则两小球的初速度之比为( )
A. tanα B. cosα
C. D.
6. 一光滑宽阔的斜面,倾角为,高为,现有一小球在处以水平速度射出,最后从处离开斜面,下面说法中正确的是( )
A. 小球的运动轨迹为直线
B. 小球的加速度为
C. 小球到达点的时间为
D. 小球到达点的水平方向位移为
7. 如图为湖边一倾角为的大坝横截面示意图,水面与大坝的交点为O,一人站在A点以速度沿水平方向仍一小石子,已知,不计空气阻力,取.下列说法正确的是( )
A. 若,则石块可以落入水中
B. 若,则石块不能落入水中
C. 若石子能落入水中,则越大,落水时速度方向与水平面的夹角越大
D. 若石子不能落入水中,则越大,落到斜面上时速度方向与斜面的夹角越大
8. 如图所示,一圆柱形容器高为L,底部直径也为L,一小球离地高为2L,球到容器左侧的水平距离也为L,现将小球水平抛出,要使小球直接落在容器底部,小球抛出的初速度大小范围为( )
A. B. C. D.
二、不定项选择题(本大题4小题,每小题4分,共16分。在每小题给出的四个选项中至少有两个选项正确,全对得4分,选对但不全得2分,有错或不选得0分)
9. 如图所示,高为的平台上,覆盖一层薄冰,现有一质量为的滑雪爱好者,以一定的初速度向平台边缘滑去,落地时的速度方向与水平地面的夹角,重力加速度,不计空气阻力,由此可知( )
A. 滑雪者在空中运动的时间为
B. 滑雪者着地点到平台边缘的水平距离是
C. 滑雪者着地时的速度大小是
D. 滑雪者着地时的速度大小是
10. 如图所示,物体 A、B 经无摩擦的定滑轮用细线连在一起,A 物体受水平向右的力 F 的作用,此时 B 匀速下降,A 水平向左运动,可知( )
A. 物体 A 做匀速运动
B. 物体 A 做加速运动
C. 物体 A 所受摩擦力逐渐增大
D. 物体 A 所受摩擦力逐渐减小
11. 如图所示,从同一竖直线上不同高度处,分别以速率同向水平抛出A、B两个小球,P为它们运动轨迹的交点。则下列说法正确的有( )
A. 两球在P点一定具有相同的速率
B. 若同时抛出,两球不可能在P点相碰
C. 若同时抛出。落地前两球竖直方向的距离逐渐变大
D. 若同时抛出,落地前两球之间的距离逐渐变大
12. 如图甲,修正带通过两个齿轮的相互啮合进行工作,其原理可简化为图乙所示。若齿轮匀速转动,大齿轮内部的A点以及齿轮边缘上B、C两点到各自转轴间的距离分别为rA=R、rB=2R、rC=3R,则( )
A. ωB:ωC=2:3 B. vA:vC=1:1 C. TA:TC=3:2 D. aB:aC=3:2
第Ⅱ卷(非选择题,共52分)
三、本大题2小题,每空2分,共20分。
13. 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_____
A.控制变量法 B.累积法 C.微元法 D.放大法
(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大小的关系 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。
14. 在“探究平抛运动规律”的实验中∶
(1)在做“研究平抛运动”的实验时,让小球多次沿同一轨道运动,通过描点法画小球做平抛运动的轨迹。为了能较准确地描绘运动轨迹,则需∶
①通过调节使斜槽的末端保持________;
②每次释放小球的位置必须________(选填“相同”或“不同”);
③每次必须由________释放小球(选填“运动”或“静止”);
④小球运动时不应与木板上的白纸相接触;
⑤将球的位置记录在纸上后,取下纸,将点连成________(选填“折线”“直线”或“平滑曲线”)。
(2)某学生在做“探究平抛运动规律”的实验中,忘记小球做平抛运动的起点位置,他只得到如图所示的一段轨迹,建立图示坐标系(其中、轴方向准确),取,则
①该物体做平抛运动的初速度为__________。
②小球的抛出点的横坐标__________,纵坐标__________。
四、本大题3小题,共32分,要求必须写出必要的文字说明、主要的计算步骤和明确的答案。
15. 从离地高80m处水平抛出一个物体,物体的初速度大小为40 m/s,取g=10 m/s2。求:
(1)物体在空中运动的时间;
(2)物体落地时的水平位移的大小。
(3)物体落地时的速度
16. 一艘小船在 200m 宽的河中横渡到对岸,已知水流速度是 3m/s,小船在静水中的速度是 4m/s, 求:
(1)如果小船要用最短时间过河,应如何航行?最短时间为多少? 小船实际运动了多远?
(2)如果小船的路径要与河岸垂直,应如何行驶?所需的时间是多少?
(3)如果船在静水中的速度是 2m/s,船能否沿垂直河岸的轨迹到达对岸?此时渡河的最小位移为多少?渡河时间是多少?
17. 如图所示,在倾角为的斜面上O点,以初速度水平抛出一小球。经过一段时间,小球落到斜面上的B点,不计空气阻力,求:
(1)小球在空中飞行过程中,何时离斜面的距离最远?
(2)离斜面的最远距离是多大?
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广安友实验学校高2025级第二学期第一次月考
物 理
注意:考试时间80分钟,满分100分
第Ⅰ卷(选择题,共48分)
一、单项选择题(每小题4分,共32分。在每小题给出的四个选项中只有一个是正确的)
1. 关于曲线运动的描述,下列说法正确的是( )
A. 物体在变力作用下一定做曲线运动
B. 做曲线运动的质点速度一定改变,加速度可能不变
C. 质点做平抛运动,速度大小的改变量与所用时间成正比
D. 匀速圆周运动就是匀速运动
【答案】B
【解析】
【详解】A.当变力的方向与物体速度方向始终共线时,物体做变加速直线运动,不会做曲线运动,故A错误;
B.曲线运动的速度方向沿轨迹切线方向,时刻发生变化,因此速度矢量一定改变;曲线运动的加速度由合力决定,若合力为恒力(如平抛运动仅受重力),则加速度恒定不变,故B正确;
C.平抛运动的加速度恒定为,速度矢量的改变量满足,与成正比,但题目明确为速度大小的改变量,其表达式为,不与成正比,故C错误;
D.匀速运动是指速度大小、方向均不变的匀速直线运动,匀速圆周运动的速度方向时刻变化,属于变速运动,故D错误。
故选B。
2. 如图所示,水平抛出的物体,抵达斜面上端P处,其速度方向恰好沿斜面方向,然后沿斜面无摩擦滑下,下列选项中的图象是描述物体沿x方向和y方向运动的速度-时间图象,其中正确的是( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【解析】
【详解】O到P做平抛运动,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,从P到Q做匀加速直线运动,加速度,在水平方向上做匀加速直线运动,在竖直方向上做匀加速直线运动,竖直方向上的加速度小于g,则C正确,ABD错误。
故选C。
3. 唐僧、悟空、沙僧和八戒师徒四个想划船渡过一条宽150m的河,他们在静水中划船的速度为5m/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:我们要想到达正对岸就得朝着正对岸划船
B. 悟空说:我们要想少走点路就得朝着正对岸划船
C. 八戒说:我们要想最快渡河就得朝着正对岸划船
D. 沙僧说:今天这种情况我们是不可能到达正对岸的
【答案】C
【解析】
【详解】当朝着正对岸划船时划船的时间最短,有
由于
如图所示
当
他们可以到达正对岸,此时位移最短,故选C。
4. 如图所示,小球以v0正对倾角为θ的斜面水平抛出,若小球到达斜面的位移最小,则飞行时间t为(重力加速度为g)( )
A. v0tanθ B. C. D.
【答案】D
【解析】
【详解】过抛出点作斜面的垂线,则垂线的长度即为最小位移,设运动时间为t,则
得
故选D。
5. 如图所示,在竖直放置的半球形容器的中心O点分别以水平初速度v1、v2沿相反方向抛出两个小球1和2(可视为质点),最终它们分别落在圆弧上的A点和B点,已知OA与OB互相垂直,且OA与竖直方向成α角,则两小球的初速度之比为( )
A. tanα B. cosα
C. D.
【答案】C
【解析】
【详解】两小球被抛出后都做平抛运动,设容器的半径为R,两小球运动的时间分别为t1、t2。则对球1有
Rsinα=v1t1,
对球2有
Rcosα=v2t2,
解得
故选C。
6. 一光滑宽阔的斜面,倾角为,高为,现有一小球在处以水平速度射出,最后从处离开斜面,下面说法中正确的是( )
A. 小球的运动轨迹为直线
B. 小球的加速度为
C. 小球到达点的时间为
D. 小球到达点的水平方向位移为
【答案】C
【解析】
【详解】A.小球受重力和支持力作用,合力沿斜面向下,大小为
因合外力与初速度方向垂直,小球做类平抛运动,轨迹为抛物线,故A错误;
B.根据牛顿第二定律可知,小球的加速度为,故B错误;
C.小球沿斜面向下做初速度为零的匀加速直线运动,小球到达B点时,沿斜面方向的位移为
根据匀变速直线运动的规律,小球到达点的时间满足
解得,故C正确;
D.小球沿初速度方向做匀速直线运动,位移为,故D错误;
故选C。
7. 如图为湖边一倾角为的大坝横截面示意图,水面与大坝的交点为O,一人站在A点以速度沿水平方向仍一小石子,已知,不计空气阻力,取.下列说法正确的是( )
A. 若,则石块可以落入水中
B. 若,则石块不能落入水中
C. 若石子能落入水中,则越大,落水时速度方向与水平面的夹角越大
D. 若石子不能落入水中,则越大,落到斜面上时速度方向与斜面的夹角越大
【答案】A
【解析】
【详解】AB.小球落在O点下落的高度
h=40×m=20m,
则运动的时间
,
则要恰好落在O点的初速度
,
,可知石块可以落入水中,故A正确,B错误.
C.若石块能落入水中,下落的高度一定,竖直分速度一定,结合平行四边形定则知, ,
初速度越大,落水时速度方向与水平面的夹角越小,故C错误.
D.石块不能落在水中,石块竖直位移与水平位移的比值是定值,有
,
速度与水平方向的夹角
,
因为θ一定,则速度与水平方向的夹角一定,可知石块落到斜面时速度方向与斜面的夹角一定,与初速度无关.故D错误.
8. 如图所示,一圆柱形容器高为L,底部直径也为L,一小球离地高为2L,球到容器左侧的水平距离也为L,现将小球水平抛出,要使小球直接落在容器底部,小球抛出的初速度大小范围为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
【详解】要使小球直接落在容器的底部,设最小初速度为,则有
联立解得
设最大速度为,则有
联立解得
因此小球抛出的初速度大小范围为
故选B。
二、不定项选择题(本大题4小题,每小题4分,共16分。在每小题给出的四个选项中至少有两个选项正确,全对得4分,选对但不全得2分,有错或不选得0分)
9. 如图所示,高为的平台上,覆盖一层薄冰,现有一质量为的滑雪爱好者,以一定的初速度向平台边缘滑去,落地时的速度方向与水平地面的夹角,重力加速度,不计空气阻力,由此可知( )
A. 滑雪者在空中运动的时间为
B. 滑雪者着地点到平台边缘的水平距离是
C. 滑雪者着地时的速度大小是
D. 滑雪者着地时的速度大小是
【答案】AD
【解析】
【详解】A.落地时的速度方向与水平地面的夹角,说明落地时竖直分速度与水平分速度大小相等,即
竖直方向,滑雪者做自由落体运动,满足,解得,故A正确;
B.水平方向做匀速运动,,水平距离,故B错误;
CD.落地速度大小,故C错误,D正确。
故选AD。
10. 如图所示,物体 A、B 经无摩擦的定滑轮用细线连在一起,A 物体受水平向右的力 F 的作用,此时 B 匀速下降,A 水平向左运动,可知( )
A. 物体 A 做匀速运动
B. 物体 A 做加速运动
C. 物体 A 所受摩擦力逐渐增大
D. 物体 A 所受摩擦力逐渐减小
【答案】BD
【解析】
【详解】AB、设物体的速度为,物体的速度为,,绳子与水平方向的夹角为,则,因为不变,所以随的增大而增大,所以物体 做加速运动,故B正确,A错误;
CD、物体在竖直方向,则摩擦力,由于不变,所以摩擦力随增大而减小,故D正确,C错误.
11. 如图所示,从同一竖直线上不同高度处,分别以速率同向水平抛出A、B两个小球,P为它们运动轨迹的交点。则下列说法正确的有( )
A. 两球在P点一定具有相同的速率
B. 若同时抛出,两球不可能在P点相碰
C. 若同时抛出。落地前两球竖直方向的距离逐渐变大
D. 若同时抛出,落地前两球之间的距离逐渐变大
【答案】BD
【解析】
【详解】A.根据平抛运动规律知,从抛出到P点,A运动的时间长,又A、B水平位移相同,再由知
到达P点时,由,可知A在P点的竖直分速度大于B在P点的竖直分速度。在Р点的速度﹐所以不能确定两球在P点速度的大小,故A错误;
B.因从抛出到P点,A运动的时间长,所以若同时抛出,两球不可能在P点相碰,故B正确;
C.若同时抛出,两球在竖直方向均做自由落体运动,所以落地前两球竖直方向的距离保持不变,故C错误;
D.因B的水平速度较大,若同时抛出,A、B水平方向的距离逐渐增大,竖直距离不变,故落地前两球之间的距离逐渐变大,故D正确。
故选BD。
12. 如图甲,修正带通过两个齿轮的相互啮合进行工作,其原理可简化为图乙所示。若齿轮匀速转动,大齿轮内部的A点以及齿轮边缘上B、C两点到各自转轴间的距离分别为rA=R、rB=2R、rC=3R,则( )
A. ωB:ωC=2:3 B. vA:vC=1:1 C. TA:TC=3:2 D. aB:aC=3:2
【答案】D
【解析】
【详解】A.修正带的传动属于齿轮传动,齿轮边缘上B、C两点的线速度大小相等,即
则角速度之比
故A错误;
BC.A、C属于同轴转动,角速度相同、周期相同,即TA:TC=1:1
则A、C线速度之比
故BC错误;
D.由向心力公式
可知向心加速度之比为
故D正确。
故选D。
第Ⅱ卷(非选择题,共52分)
三、本大题2小题,每空2分,共20分。
13. 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_____
A.控制变量法 B.累积法 C.微元法 D.放大法
(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大小的关系 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。
【答案】 ①. A ②. D ③. C
【解析】
【详解】(1)[1] 在探究“向心力的大小与哪些因素有关”的实验中,需要保证某些物理量不变(例如:钢球的质量及钢球做圆周运动的半径),从而便于研究其中两个物理量之间(例如:向心力及钢球做圆周运动的角速度)的关系,这种研究方法在物理中称为控制变量法。
故选A。
(2)[2] 从图中可以看出,两边圆盘是通过皮带连接转动的,则边缘线速度v相等,皮带连接的两个轮子半径相等,则角速度ω相等,两个球做圆周运动的半径r也相同,两个球其中一个是铝球,另一个是钢球,说明两个球的质量不一样,可知图示情景正在探究的是向心力的大小与物体质量的关系。
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A错误;
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,故B错误;
C.由公式可得,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C正确;
D.由公式可得,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。
14. 在“探究平抛运动规律”的实验中∶
(1)在做“研究平抛运动”的实验时,让小球多次沿同一轨道运动,通过描点法画小球做平抛运动的轨迹。为了能较准确地描绘运动轨迹,则需∶
①通过调节使斜槽的末端保持________;
②每次释放小球的位置必须________(选填“相同”或“不同”);
③每次必须由________释放小球(选填“运动”或“静止”);
④小球运动时不应与木板上的白纸相接触;
⑤将球的位置记录在纸上后,取下纸,将点连成________(选填“折线”“直线”或“平滑曲线”)。
(2)某学生在做“探究平抛运动规律”的实验中,忘记小球做平抛运动的起点位置,他只得到如图所示的一段轨迹,建立图示坐标系(其中、轴方向准确),取,则
①该物体做平抛运动的初速度为__________。
②小球的抛出点的横坐标__________,纵坐标__________。
【答案】(1) ①. 水平 ②. 相同 ③. 静止 ④. 平滑曲线
(2) ①. ②. ③.
【解析】
【小问1详解】
[1]平抛运动的初速度方向沿水平方向,故一定要使斜槽的末端保持水平;
[2][3]要保证小球做平抛运动的初速度相同,每次释放小球的位置必须相同,且每次由静止释放小球;
[4]将小球的位置记录在白纸上后,取下白纸,将点连成平滑曲线。
【小问2详解】
[1]由图线,水平方向,故水平方向匀速运动,相邻点时间间隔相等。
竖直方向,,
根据自由落体运动规律可得得,
初速度
[2][3]设O点竖直分速度为,对竖直方向用匀变速公式,可得
解得
从抛出点到O点的时间,抛出点与O点的水平距离
因为抛出点在O点左侧,所以抛出点横坐标
抛出点与O点的竖直下落高度
O点在抛出点下方,所以抛出点纵坐标
四、本大题3小题,共32分,要求必须写出必要的文字说明、主要的计算步骤和明确的答案。
15. 从离地高80m处水平抛出一个物体,物体的初速度大小为40 m/s,取g=10 m/s2。求:
(1)物体在空中运动的时间;
(2)物体落地时的水平位移的大小。
(3)物体落地时的速度
【答案】(1)4s (2)160m
(3)大小为(或约),方向与水平方向成45° 斜向下
【解析】
【小问1详解】
根据可得
【小问2详解】
物体落地时的水平位移的大小
【小问3详解】
物体落地时的速度
方向与水平方向夹角为
可得
16. 一艘小船在 200m 宽的河中横渡到对岸,已知水流速度是 3m/s,小船在静水中的速度是 4m/s, 求:
(1)如果小船要用最短时间过河,应如何航行?最短时间为多少? 小船实际运动了多远?
(2)如果小船的路径要与河岸垂直,应如何行驶?所需的时间是多少?
(3)如果船在静水中的速度是 2m/s,船能否沿垂直河岸的轨迹到达对岸?此时渡河的最小位移为多少?渡河时间是多少?
【答案】(1)船头应该指向正对岸,则最短时间为50s,小船实际运动了250m
(2)使合速度方向指向正对岸,所需的时间是75.6s
(3)不能,此时渡河的最小位移为300m,渡河时间是134.2s
【解析】
【小问1详解】
如果小船要用最短时间过河,船头应该指向正对岸,则最短时间为
小船实际运动了
【小问2详解】
如果小船的路径要与河岸垂直,船头应偏向上游、与河岸夹角满足,使合速度方向指向正对岸,合速度为
所需的时间
【小问3详解】
如果船在静水中的速度是 2m/s,因小于河水的速度,则船不能沿垂直河岸的轨迹到达对岸;当船速与合速度方向垂直时渡河的位移最小,则此时合速度方向与水流方向的夹角为θ,则
则此时渡河的最小位移为
渡河时间是
17. 如图所示,在倾角为的斜面上O点,以初速度水平抛出一小球。经过一段时间,小球落到斜面上的B点,不计空气阻力,求:
(1)小球在空中飞行过程中,何时离斜面的距离最远?
(2)离斜面的最远距离是多大?
【答案】(1)
(2)
【解析】
【小问1详解】
以抛出点O为原点,取沿斜面向下为轴正方向,垂直斜面向上为轴正方向。将初速度和重力加速度沿这两个方向分解。
初速度:沿斜面方向,方向向下,垂直斜面方向,方向向上。
加速度:沿斜面方向,方向向下,垂直斜面方向,方向向下。
小球在垂直斜面方向做类竖直上抛运动,当垂直斜面方向的速度减为零时,小球离斜面最远,设此时时间为,由运动学方程
解得
【小问2详解】
最远距离即垂直斜面方向能上升的最大高度。由运动学方程
解得
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