2020-2021学年湖南省长沙市高一（下）3月考物理试卷新人教版

这是一份2020-2021学年湖南省长沙市高一（下）3月考物理试卷新人教版，共7页。试卷主要包含了选择题，多选题，实验探究题，解答题等内容，欢迎下载使用。

1. 在2010年2月加拿大温哥华举行的冬奥会上，进行短道速滑时，滑冰运动员要在弯道上进行速滑比赛，如图为某运动员在冰面上的运动轨迹，图中关于运动员的速度方向、合力方向正确的是（ ）
A.B.C.D.

2. 关于做曲线运动的物体，下列说法正确的是（ ）
A.它所受的合力一定不为零
B.它有可能处于平衡状态
C.它的速度方向可能指向轨迹凹侧
D.它所受的合外力方向有可能与速度方向在同一条直线上

3. 如图所示，物体以恒定的速率沿圆弧AB做曲线运动，对它的运动分析可知（ ）

A.因为它的速率恒定不变，故做匀速运动
B.该物体受的合外力一定不等于零
C.该物体受的合外力可能等于零
D.它的加速度方向与速度方向有可能在同一直线上

4. 如图所示为质点做匀变速曲线运动轨迹的示意图，且质点运动到D点时速度方向与加速度方向恰好互相垂直，则质点从A点运动到E点的过程中，下列说法中正确的是（ ）

A.质点经过C点的速率比D点的小
B.质点经过A点时的加速度方向与速度方向的夹角大于90∘
C.质点经过D点时的加速度比B点的大
D.质点从B到E的过程中加速度方向与速度方向的夹角先增大后减小

5. 在一端封闭、长为1m的玻璃管内注满清水，水中放一红蜡做的小圆柱体，将玻璃管的开口端用橡胶塞塞紧．把玻璃管倒置，在蜡块沿玻璃管匀速上升的同时，将玻璃管沿水平方向向右匀速移动．关于蜡块的运动，下列说法正确的是（ ）

A.蜡块做匀变速直线运动B.蜡块做匀变速曲线运动
C.蜡块的运动轨迹是直线D.蜡块的运动轨迹是曲线

6. 平抛物体的运动规律可以概括为两点：①水平方向做匀速运动，②竖直方向做自由落体运动．为了研究平抛物体的运动，可做下面的实验：如图所示，用小锤打击弹性金属片，A球就水平飞出，同时B球被松开，做自由落体运动，改变小锤的打击力度，两球总能同时落到地面，这个实验（ ）

A.只能说明上述规律中的第①条
B.只能说明上述规律中的第②条
C.不能说明上述规律中的任何一条
D.能同时说明上述两条规律．

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轴正方向抛出的三个小球a、b、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的初速度比b的小D.b的初速度比c的小

8. 一水平固定的水管，水从管口以不变的速度源源不断地喷出，水管距地面高ℎ=1.8m，水落地的位置到管口的水平距离x=1.2m，不计空气及摩擦阻力，g取10m/s2，水从管口喷出的初速度大小是（ ）
二、多选题

设空中的雨滴从静止开始下落，遇到水平方向吹来的风，下列说法正确的是（ ）
A.风速越大，雨滴下落的时间越长
B.雨滴下落时间与风速无关
C.风速越大，雨滴着地时的速度越大
D.雨滴着地速度与风速无关

有一个质量为2kg的质点在xOy平面内运动，在x方向的速度一时间图像和y方向的位移一时间图像如图所示，下列说法正确的是（ ）

A.t=0时刻质点的速度为5m/sB.质点所受的合外力为6N
C.质点做匀变速曲线运动D.2s时质点的速度为6m/s

关于平抛运动，下列说法中正确的是（ ）
A.平抛运动的轨迹是曲线，所以平抛运动是变速运动
B.平抛运动是一种匀变速曲线运动
C.平抛运动的水平射程x由初速度v0决定，与下落的高度ℎ无关
D.平抛运动的落地时间t由初速度v0决定，v0越大，t越大

在高度为ℎ的同一位置向水平方向同时抛出两个小球A和B，若A球的初速度vA大于B球的初速度vB，则下列说法中正确的是（ ）
A.A球比B球先落地
B.在飞行过程中的任一段时间内，A球的水平位移总是大于B球的水平位移
C.若两球在飞行中遇到一堵墙，A球击中墙的高度大于B球击中墙的高度
D.在空中飞行的任意时刻，A球总在B球的水平正前方，且A球的速率总是大于B球的速率
三、实验探究题

图是“研究平抛物体运动”的实验装置图，通过描点画出做平抛运动的小球的运动轨迹．

（1）以下是实验过程中的一些做法,其中合理的有________．
A．安装斜槽轨道，使其末端保持水平
B．每次释放小球的初始位置可以任意选择
C．每次小球应从同一高度由静止释放
D．为描出小球的运动轨迹，描绘的点可以用折线连接

（2）实验得到平抛小球的运动轨迹，在轨迹上取一些点，以平抛起点O为坐标原点，测量它们的水平坐标x和竖直坐标y，图中y−x2图像能说明小球运动轨迹为抛物线的是________．

（3）如图是某同学根据实验画出的平抛小球的运动轨迹，O为平抛的起点，在轨迹上任取三点A、B、C，测得A、B、C三点竖直坐标y1为5.0cm、y2为45.0cm、y3为60.0cm，A、B两点水平间距Δx为40.0cm，则小球在C点的速度vC为________m/s（结果保留两位有效数字，g取10m/s2）
四、解答题

将一小球从离水平地面高度ℎ=20m处，以v0=15m/s的初速度水平抛出，不计空气阻力，取重力加速度大小g=10m/s2．求：
（1）小球在空中飞行的时间t；

（2）小球落地点离抛出点的水平距离x；

（3）小球落地前的瞬间速度方向与水平地面的夹角θ的正切值．

如图所示，一条小船位于d=200m宽的河正中A点处，从这里向下游1003m处有一危险区，当时水流速度为v1=4m/s，

（1）若小船在静水中速度为v2=5m/s，小船到岸的最短时间是多少？

（2）若小船在静水中速度为v2=5m/s，小船以最短的位移到岸，小船船头与河岸夹角及所用时间？

（3）为了使小船避开危险区沿直线到达对岸，小船在静水中的速度至少是多少？

如图所示，摩托车跨越表演是一项惊险刺激的运动，假设在一次跨越河流的表演中，摩托车离开平台时的速度为20m/s，经过一段时间成功落到对面的平台上，测得两岸平台高度差为5m．若飞越过程中不计空气阻力，摩托车可以近似看成质点，g取10m/s2，求：

（1）摩托车飞越的水平位移；

（2）摩托车落地前瞬间的速度大小．

如图所示，在距地面高为H=45m处，某时刻将一小球A以初速度v0=10m/s水平抛出，与此同时，在A的正下方有一物块B也以相同的初速度沿水平地面同方向滑出，B与水平地面间的动摩擦因数为μ=0.4，A、B均可视为质点，空气阻力不计，求：

（1）A球落地时的水平方向的位移．

（2）A球落地时，A、B之间的距离．

如图所示，倾角为37∘的斜面长L=1.82m，在斜面底端正上方的O点将一小球以速度v0=3m/s水平抛出，与此同时释放在斜面顶端的滑块，经过一段时间后小球恰好能以垂直斜面的方向击中滑块（小球和滑块均可视为质点，重力加速度g=10m/s2，sin37∘=0.6，cs37∘=0.8）求：

（1）抛出点O离斜面底端的高度；

（2）滑块与斜面间的动摩擦因数μ．
参考答案与试题解析
2020-2021学年湖南省长沙市高一（下）3月考物理试卷
一、选择题
1.
【答案】
D
【考点】
物体做曲线运动的条件
【解析】
物体做曲线运动时，轨迹夹在合力与速度方向之间，合力大致指向轨迹凹的一方．
【解答】
解：根据曲线运动的轨迹夹在合力与速度方向之间，合力大致指向轨迹凹的一侧，故D正确，ABC错误．
故选D．
2.
【答案】
A
【考点】
物体做曲线运动的条件
曲线运动的概念
【解析】
此题暂无解析
【解答】
解：AB．物体做曲线运动的条件是合力与速度不在同一条直线上，所以合力不为零，不可能处于平衡状态，故A正确，B错误；
C．曲线运动的方向沿曲线的切线方向，所以速度的方向不可能指向轨迹凹侧，故C错误．
D．物体做曲线运动的条件是合力与速度不在同一条直线上，故D错误．
故选A．
3.
【答案】
B
【考点】
物体做曲线运动的条件
【解析】
匀速圆周运动的速度的方向不断变化，是变速运动，所以加速度不为0，合外力一定不等于0，匀速圆周运动的加速度的方向始终指向圆心，与速度方向垂直.
【解答】
解：A．物体以恒定的速率沿圆弧AB做曲线运动，速度方向沿曲线的切线方向，则速度方向在改变，速度是变化的，不可能做匀速运动，故A错误；
BC．物体的速度是变化的，一定有加速度，合外力不等于零，故B正确，C错误；
D．物体做曲线运动，加速度方向与速度方向一定不在同一直线上，故D错误．
故选B．
4.
【答案】
B
【考点】
物体做曲线运动的条件
运动的合成与分解
【解析】
此题暂无解析
【解答】
解：AB．质点运动到D点时速度方向与加速度方向恰好互相垂直，则质点在A、B、C三点速度方向与加速度方向夹角大于90∘，质点在C点的速度比D点速度大，故A不符合题意，故B符合题意；
C．质点做匀变速曲线运动，加速度不变，所以质点经过D点时的加速度与B点相同，故C不符合题意；
D．质点从B到E的过程中加速度方向与速度方向的夹角一直减小，故D不符合题意．
故选B．
5.
【答案】
C
【考点】
运动的合成与分解
【解析】
此题暂无解析
【解答】
解：蜡块参与了竖直方向上的匀速直线运动和水平方向上的匀速直线运动，合力为零，所以蜡块做的是匀速直线运动．
故选C．
6.
【答案】
B
【考点】
研究平抛物体的运动
【解析】
探究平抛运动的规律中，实验同时让A球做平抛运动，B球做自由落体运动．若两小球同时落地，则说明平抛运动竖直方向是自由落体运动．
【解答】
解：在打击金属片时，两小球同时做平抛运动与自由落体运动，结果同时落地，则说明平抛运动竖直方向是自由落体运动，故B正确．
故选B．
7.
【答案】
B
【考点】
平抛运动基本规律及推论的应用
【解析】
此题暂无解析
【解答】
解：AB．根据ℎ=12gt2得，高度越高，运动的时间越长，则a的飞行时间比b短，b的飞行时间和c的飞行时间相等，故A错误，B正确；
C．根据x=v0t可知，a的运动时间短，水平位移大，则a的初速度大于b的初速度，故C错误；
D．根据x=v0t可知，b、c的运动的时间相等，b的水平位移大，则b的初速度比c大，故D错误．
故选：B．
8.
【答案】
B
【考点】
平抛运动基本规律及推论的应用
【解析】
此题暂无解析
【解答】
解：水平喷出的水，运动规律为平抛运动，根据平抛运动规律，
竖直方向上：ℎ=12gt2，
代入数据解得t=0.6s，
水平方向上：x=v0t，
代入数据解得水平速度为v0=2.0m/s，
故选B．
二、多选题
【答案】
B,C
【考点】
运动的合成与分解
自由落体运动的概念
【解析】
此题暂无解析
【解答】
解：AB．将水滴的运动沿水平方向和竖直方向正交分解，水平方向随风一起飘动，竖直方向同时向下落，由于水平方向的分运动对竖直分运动无影响，故落地时间与水平分速度无关，只与竖直方向的运动有关，故A错误，B正确；
CD．两分运动的速度合成可得到合速度，故风速越大，落地时合速度越大，故D错误，C正确．
故选BC．
【答案】
A,C
【考点】
v-t图像（匀变速直线运动）
运动的合成与分解
x-t图像（匀变速直线运动）
【解析】
质点在x方向上做匀加速直线运动，在y方向上做匀速直线运动，根据平行四边形定则得出质点的初速度，2s末的速度；根据加速度，通过牛顿第二定律求出质点的合外力．
【解答】
解：A．质点在x轴的初速度为vx=3m/s，在y轴做匀速直线运动，分速度为vy=−82m/s=−4m/s，
所以质点的初速度为：v0=vx2+vy2=32+42m/s=5m/s，故A正确；
B．质点在x轴上的加速度为：a=6−32m/s2=1.5m/s2，所以质点受到的合力为：F=ma=2×1.5N=3N，故B错误；
C．合力的方向沿x轴，而初速度的方向在x正半轴与y轴负半轴之间，故合力与初速度的方向不在一条直线上，所以质点做匀变速曲线运动，故C正确；
D．2s末质点的速度大小为：v=62+42m/s>6m/s，故D错误．
故选AC．
【答案】
A,B
【考点】
平抛运动基本规律及推论的应用
【解析】
平抛运动的加速度不变，做匀变速曲线运动，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，结合运动学公式分析判断．
【解答】
解：AB．平抛运动的轨迹是曲线，加速度不变，做匀变速运动，故AB正确；
C．平抛运动的水平射程x=v0t=v02ℎg，与初速度和高度有关，故C错误；
D．根据ℎ=12gt2得，t=2ℎg，时间由高度决定，与初速度无关，故D错误．
故选AB．
【答案】
B,C,D
【考点】
平抛运动的概念
运动的合成与分解
平抛物体与自由落体同时落地
【解析】
研究平抛运动的方法是把平抛运动分解到水平方向和竖直方向去研究，水平方向做匀速直线运动，竖直方向做自由落体运动，两个方向上运动的时间相同．
【解答】
解：A．平抛运动的运动时间是由竖直高度决定的，AB两个球的高度是相同的，所以它们的运动的时间也是相同的，所以A错误；
B．由于A球的初速度vA大于B球的初速度vB，所以在飞行过程中的任一段时间内，A球的水平位移总是大于B球的水平位移，所以B正确；
C．遇到墙时，AB两球的水平位移是相同的，由于A球的初速度vA大于B球的初速度vB，所以A的运动时间要比B的运动时间短，再根据竖直方向的自由落体规律可知，A下落的距离小，所以A球击中墙的高度大于B球击中墙的高度，所以C正确；
D．AB两个球在竖直方向上的运动的情况是一样的，竖直方向的速度的大小始终相同，但是A球的初速度vA大于B球的初速度vB，所以A球的速率总是大于B球的速率，所以D正确．
故选BCD．
三、实验探究题
【答案】
（1）AC
（2）C
（3）4.0
【考点】
研究平抛物体的运动
【解析】
根据实验注意事项分析第1小题，对第2小题，根据平抛运动规律写出y−x2的函数解析式由此选择函数图象；第3小题根据平抛运动位移规律求初速度。
【解答】
解：（1）A．为保证小球做平抛运动必须使斜槽的末端保持水平，A符合题意；
BC．每次释放小球的位置要保持相同，且由静止释放，以保证小球获得相同的初速度，B不符合题意，C符合题意；
D．用描点法描绘小球运动轨迹时，应将各点连成平滑的曲线，不能连成折线，D不符合题意．
故选AC．
（2）小球在竖直方向做自由落体运动：y=12gt2，
水平方向做匀速直线运动：x=v0t，
联立可得：y=g2v02x2，因初速度相同，故g2v02为常数，故y与x2应为正比例关系．
故选C．
（3）平抛运动竖直方向为自由落体运动，水平方向为匀速直线运动，
所以y1=12gt12，y2=12gt22，
水平方向的速度，即平抛小球的初速度为v0=ΔxΔt，
解得：v0=2.0m/s，
若C点的竖直坐标y3为60.0cm，设小球在C点的对应速度vC，
根据vy2=2gℎ，可得vy=23m/s，
所以小球在C点的速度为：vC=12+4m/s=4.0m/s．
四、解答题
【答案】
（1）小球在空中飞行的时间t=2s；
（2）小球落地点离抛出点的水平距离x=30m；
（3）小球落地前的瞬间速度方向与水平地面的夹角θ的正切值是43．
【考点】
平抛运动基本规律及推论的应用
【解析】
此题暂无解析
【解答】
解：（1）小球在空中做平抛运动，有：ℎ=12gt2，解得t=2s．
（2）小球在水平方向上做匀速直线运动，有x=v0t，解得x=30m．
（3）tanθ=vyvx=gtv0，解得tanθ=43．
【答案】
（1）小船到岸的最短时间是20s；
（2）小船船头与河岸夹角为θ=37∘，所用时间为t=1003s；
（3）小船在静水中的速度至少是2m/s．
【考点】
小船渡河问题
【解析】
此题暂无解析
【解答】
解：（1）当船头方向垂直河岸时，渡河时间最短，则最短时间为：t=d2v1=1005s=20s；
（2）当船的合速度垂直河岸时，船过河的位移最小，当小船以最短的位移到岸时，
则有：v2csθ=v1，解得θ=37∘，
而v2sinθ⋅t=d2，解得t=1003s；
（3）小船避开危险区沿直线到达对岸，合速度与水流速度的夹角为β，即有tanβ=1001003，则β=30∘，
小船在河水中运动时，运动速度合成如下图所示，
当小船在静水中的速度与合速度垂直时，小船在静水中的速度最小，最小速度为：
v静min=v水sinβ=4×100(1003)2+1002m/s=2m/s．
【答案】
（1）摩托车飞越的水平位移为20m；
（2）摩托车落地前瞬间的速度大小为105m/s．
【考点】
平抛运动基本规律及推论的应用
【解析】
（1）根据高度求出平抛运动的时间，结合初速度和时间求出水平位移．
（2）根据速度时间公式求出竖直分速度，结合平行四边形定则求出落地前瞬间的速度．
【解答】
解：（1）摩托车在竖直方向做自由落体运动，由ℎ=12gt2，
代入数据解得：t=1s，
根据sx=v0t，
代入数据解得：sx=20m．
（2）竖直方向速度为：vy=gt=10×1m/s=10m/s，
摩托车落地前瞬间的速度大小为：v=v02+vy2=400+100m/s=105m/s．
【答案】
（1）A球落地时的水平方向的位移是30m．
（2）A球落地时，A、B之间的距离为17.5m．
【考点】
平抛运动基本规律及推论的应用
匀变速直线运动的速度与位移的关系
【解析】
（1）A做平抛运动，根应用动能定理可以求出A的速度；
（2）先求出平抛运动的水平分位移，再对滑块B受力分析，求出加速度，根据运动学公式求B的位移，或根据动能定理求解B滑行的距离，最后得到AB间距离．
【解答】
解：（1）A球做平抛运动，水平方向的位移为xA，
H=12gt2，解得：t=3s，
xA=v0t，解得：xA=30m．
（2）物块B做匀减速直线运动，设减速最长时间为t0，
加速度大小a=μg，t0=v0a，解得：t0=2.5s