项城市第三高级中学2023-2024学年高一下学期第一次考试物理试卷(含答案)

这是一份项城市第三高级中学2023-2024学年高一下学期第一次考试物理试卷(含答案)，共11页。试卷主要包含了单选题，多选题，填空题，实验题，计算题等内容，欢迎下载使用。


一、单选题
1．做匀速圆周运动的物体，下列哪组物理量是不变的( )
A.向心力、向心加速度B.合外力、周期
C.角速度、向心加速度D.角速度、转速
2．下列关于曲线运动的说法正确的是( )
A.曲线运动可以是变速运动也可以是匀速运动
B.平抛运动是匀变速运动
C.匀速圆周运动是匀速运动
D.曲线运动受到的合外力可以为零
3．关于平抛物体的运动，以下说法错误的是( )
A.平抛运动是匀变速曲线运动
B.平抛运动可以分解为水平方向的匀速直线运动和竖直方向的自由落体运动
C.平抛运动任意相等的时间内速度变化量相等
D.平抛运动的物体落地时的速度可能是竖直向下的
4．A、B两艘快艇在湖面上做匀速圆周运动，如图所示，在相同的时间内，它们通过的路程之比是，运动方向改变的角度之比是，以下说法不正确的是( )
A.A、B运动的线速度大小之比为
B.A、B运动的角速度大小之比为
C.A、B运动的周期之比为
D.A、B做圆周运动的半径之比为
5．下列图中，能正确描述质点运动到P点时的速度v和加速度a的方向关系的是( )
A.B.
C.D.
6．如图所示，汽车在岸上用轻绳拉船，若汽车行进速度大小为v，拉船的绳与水平方向夹角为，则此时船的速度大小为( )
A.B.C.D.2v
7．如图为一皮带传动装置，右轮的半径为为边缘上的点，左侧为一个轮轴，其中大轮半径为，小轮半径为，小轮上的B点到中心的距离为和D分别为小轮和大轮边缘上的点。若皮带传动中不打滑，则关于四点各物理量的关系，下列说法正确的是( )
A.线速度之比为
B.转速之比为
C.周期之比为
D.向心加速度之比为
二、多选题
8．下列关于向心加速度的表达式正确的是( )
A.B.C.D.
9．如果两个不在同一直线上的分运动都是匀变速直线运动，关于它们的合运动的描述，正确的是( )
A.合运动一定是匀变速运动
B.合运动可能是曲线运动
C.只有当两个分运动的速度垂直时，合运动才为直线运动
D.以上说法都不对
10．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v向平台边缘滑去，着地时的速度方向与水平地面的夹角为(取重力加速度)由此可知正确的是( )
A.滑雪者离开平台边缘时的速度大小是
B.滑雪者着地点到平台边缘的水平距离是
C.滑雪者在空中运动的时间为
D.滑雪者着地的速度大小
三、填空题
11．如图所示，在探究向心力公式的实验中，为了探究物体质量、圆周运动的半径、角速度与向心力的关系，运用的实验方法是_________________法；现将小球分别放在两边的槽内，为探究小球受到的向心力大小与角速度大小的关系，正确的做法是:在小球运动半径___________（填“相等”或“不相等”）的情况下，用质量__________（填“相同”或“不相同”）的钢球做实验。
四、实验题
12．在“探究平抛运动的特点”实验中，采用如图甲所示的实验装置。
(1)关于实验装置和操作，下列说法正确的是_____；
A.小球与斜槽之间有摩擦会增大实验误差
B.安装斜槽时应使其末端切线水平
C.小球必须每次从斜槽上同一位置由静止开始释放
D.小球在斜槽上释放的位置尽可能靠近斜槽末端
(2)如果小球每次从斜槽上不同位置静止释放，离开斜槽末端后落到同一水平卡槽上，那么小球每次在空中运动的时间_____(选填“相同”或“不同”)。
(3)如图乙所示，是小球平抛轨迹在方格纸上的三个位置。已知方格纸每一小格长取，则小球平抛的初速度_____。(计算结果保留两位有效数字)
五、计算题
13．儿童乐园中，一个质量为的小孩骑在木马上随木马一起在水平面内匀速转动。已知转轴距木马远，每转1圈，把小孩的转动看作匀速圆周运动，求：
(1)小孩转动的角速度；
(2)小孩转动的线速度；
(3)小孩转动的向心加速度。
14．如图所示，在距水平地面高的光滑平台边缘O点，将质量可视为质点的物块，以的速度水平抛出，不计空气阻力，取重力加速度．
（1）求物块抛出点O到落地点A所用的时间；
（2）求物块抛出点O到落地点A之间的水平距离；
（3）求物块落到A点时的速度的大小．
15．小船在宽的河中横渡，水流速度为，船在静水中的速度为。
(1)若小船以最短时间渡河，它将在何时、何处到达对岸?
(2)要使小船到达正对岸，小船应如何航行？历时多长？
(3)若水流速度是，船在静水中的速度是，则怎样渡河才能使船漂向下游的距离最短?最短距离是多少?
参考答案
1．答案：D
解析：做匀速圆周运动的物体，周期、角速度和转速是不变的；合外力、向心力、向心加速度的大小不变，方向不断变化。
故选D。
2．答案：B
解析：A.曲线运动的速度方向在随时变化，故曲线运动一定是变速运动，A错误；
B.平抛运动只受重力作用，加速度不变，所以平抛运动是匀变速运动，B正确；
C.匀速圆周运动速度方向随时在变化，所以匀速圆周运动是变速运动，C错误；
D.曲线运动速度在随时发生变化，因此一定受到不为零的合外力，D错误。
故选B。
3．答案：D
解析：A.平抛运动的物体只受重力，根据牛顿第二定律，加速度恒定为g，所以平抛运动是匀变速曲线运动，A正确，不符合题意。
B.平抛运动可以分解为水平方向的匀速直线运动和竖直方向的自由落体运动，B正确，不符合题意。
C.平抛运动任意相等的时间内速度变化量相等，为，方向竖直向下，C正确，不符合题意。
D.平抛的水平方向是匀速直线运动，水平分速度不为零，所以平抛运动的物体落地时的速度不可能是竖直向下的，D错误，符合题意。故选D。
4．答案：A
解析：A.根据可知，运动的线速度大小之比为，选项A错误，符合题意；
B.根据可知，运动的角速度大小之比为，选项B正确，不符合题意；
C.根据可知，运动的周期之比为，选项C正确，不符合题意；
D.根据可知，做圆周运动的半径之比为，选项D正确，不符合题意。故选A。
5．答案：A
解析：A.速度方向沿轨迹的切线方向，加速度方向指向轨迹内侧，故A正确；
B.速度方向沿轨迹的切线方向，加速度方向指向轨迹内侧，不是沿轨迹的切线方向，故B错误；
C.速度方向沿轨迹的切线方向，加速度方向指向轨迹内侧，不是外侧，故C错误；
D.速度方向应沿轨迹的切线方向，加速度方向应指向轨迹内侧，故D错误。故选A。
6．答案：C
解析：船的速度水平向左，设船的速度为，再把船速分解为沿着绳子方向的和垂直于绳子方向斜向下的，其中沿着绳子方向的分速度等于汽车的行进速度，即，则由几何关系可得解得故选C。
7．答案：D
解析：A.由于三点共轴转动，可知三点角速度相等，根据，可得
由于皮带传动中不打滑，可知两点线速度大小相等，即有，故四点线速度之比为故A错误；
B.由于三点角速度相等，根据，可得由于，根据，可得故四点转速之比为故B错误；
C.由于三点角速度相等，根据，可得由于，根据，可得故四点周期之比为故C错误；
D.由于三点角速度相等，根据，可得由于，根据，可得故向心加速度之比为故D正确。故选D。
8．答案：AD
解析：做圆周运动的物体，由径向的合力提供向心力，根据牛顿第二定律有
解得
故选AD。
9．答案：AB
解析：两个分运动都是匀变速直线运动，则物体所受合力恒定不变，故合运动一定是匀变速运动，但因合力的方向与速度的方向不一定在同一直线上，物体可能做匀变速曲线运动，故CD错误，AB正确。
故选AB。
10．答案：AD
解析：AD.根据平抛运动的规律落地时竖直方向的速度为着地时的速度方向与水平地面的夹角为，则离开平台平抛的初速度为着地速度为故AD正确；
BC.滑雪者在空中运动的时间为水平位移为解得故BC错误。故选AD。
11．答案：控制变量；相等；相同
解析：在探究物体的向心力大小与质量、角速度和半径之间的关系时，由于变量较多，因此采用了控制变量法进行研究，分别控制两个物理量不变，探究另外两个物理量之间的关系；
在探究小球受到的向心力大小与角速度大小的关系时，必须在小球运动半径相等的情况下，用质量相同的钢球做实验。
12．答案：(1)BC(2)相同(3)1.5
解析：(1)A.小球与斜槽之间有摩擦，不会影响小球做平抛运动，故A错误；
B.研究平抛运动的实验很关键的地方是要保证小球能够水平飞出，只有水平飞出时小球才做平抛运动，则安装实验装置时，斜槽末端切线必须水平的目的是保证小球飞出时初速度水平，故B正确；
C.由于要记录小球的运动轨迹，必须重复多次，才能画出几个点，因此为了保证每次平抛的轨迹相同，所以要求小球每次从同一高度释放，故C正确；
D.为了保证小球做平抛运动的初速度适当，小球在斜槽上释放的位置离斜槽末端的高度不能太低，故D错误。故选BC。
(2)小球每次滚下的初始位置不同，则平抛运动的初速度不同，平抛运动的时间由高度决定，与初速度无关，可知小球每次在空中运动的时间相同。
(3)由图可知，从A到B与从B到C时间间隔相等，设为T，竖直方向，根据解得水平方向
解得
13．答案：(1)(2)(3)
解析：(1)小孩转动的角速度为
(2)根据得小孩转动的线速度为
(3)根据得小孩转动的向心加速度为
14．答案：（1）0.4s（2）1.2m（3）
解析：（1）根据
物体做平抛运动的时间
（2）物块抛出点O到落地点A之间的水平距离
（3）物块竖直方向的速度
所以抛出后t时刻物块的速度
15．答案：(1)、船将在正对岸下游处靠岸
(2)船的航向与上游河岸成
(3)船头与上游河岸的夹角
解析：(1)当，即船头与河岸垂直时，渡河时间最短，最短时间为代入数据解得
小船沿水流方向的位移
代入数据解得即船将在正对岸下游处靠岸
(2)要使小船到达正对岸，合速度v
应垂直于河岸，如图甲所示
则
故
即船的航向与上游河岸成
渡河时间
(3)因为，所以船不可能垂直河岸横渡，不论航向如何，总被水流冲向下游.如图丙所示，设船头与上游河岸成θ角，合速度v与下游河岸成α角，可以看出：α度v与圆相切时，α角最大.
则
故船头与上游河岸的夹角
又
代入数据解得