2020-2021学年陕西省渭南市第二学期第一次月考(高一)物理试卷新人教版
展开1. 关于曲线运动的速度,下列说法中正确的是( )
A.速度的大小一定变化
B.速度的方向一定变化
C.速度的大小和方向一定同时变化
D.速度的大小一定变化,但方向可能不变
2. 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.
3. 小明同学遥控小船做过河实验,并绘制了四幅小船过河的航线图.图中实线为河岸,河水的流动速度不变,方向如图水平向右,虚线为小船从河岸M驶向对岸N的实际航线,小船相对于静水的速度不变.则( )
A.航线图甲是正确的,船头保持图中的方向,小船过河时间最短
B.航线图乙是正确的,船头保持图中的方向,小船过河时间最短
C.航线图丙是正确的,船头保持图中的方向,小船过河位移最短
D.航线图丁不正确的,如果船头保持图中的方向,船的轨迹应该是曲线
4. 消防队员手持水枪灭火,水枪跟水平面有一仰角.关于水枪射出水流的射高和射程下列说法中正确的是( )
①初速度大小相同时,仰角越大,射程也越大
②初速度大小相同时,仰角越大,射高越高
③仰角相同时,初速度越大,射高越大,射程不一定大
④仰角相同时,初速度越大,射高越大射程也一定大
A.①②B.③④C.①③D.②④
5. 关于曲线运动,下面叙述正确的是( )
A.曲线运动是一种变速运动
B.变速运动一定是曲线运动
C.物体做曲线运动时,所受外力的合力可能与速度方向在同一条直线上
D.物体做曲线运动时,所受外力的合力一定是变力
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,如图所示实验中,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,两球同时落到地面.关于这个实验,下列说法正确的是( )
A.只能说明上述实验中的第①条
B.只能说明上述实验中的第②条
C.不能说明上述实验中的任何一条
D.能同时说明上述实验中的两条
7. 如图是某次实验中用频闪照相方法拍摄的小球(可视为质点)做平抛运动的闪光照片.如果图中每个方格的边长l表示的实际距离和闪光频率f均为已知量,那么在小球的质量m、平抛的初速度大小v0、小球通过P点时的速度大小v和当地的重力加速度值g这四个未知量中,利用上述已知量和图中信息( )
A.可以计算出m、v0和vB.可以计算出v、v0和g
C.只能计算出v0和vD.只能计算出v0和g
8. 质量为m的物体,在F1、F2、F3三个共点力的作用下做匀速直线运动,保持F1、F2不变,仅将F3的方向改变90∘(大小不变)后,物体可能做( )
A.加速度大小为F3m的匀变速直线运动
B.加速度大小为2F3m的匀变速直线运动
C.加速度大小为F3m的匀变速曲线运动
D.匀速直线运动
9. 某人划船过一条河,当划行速度和水流速度一定,且划行速度大于水流速度时,过河的最短时间是t1,若以最小位移过河,需要时间t2,则划行速度v1和水流速度v2之比为( )
A.t2:t1B.t2:t22−t12C.t1:(t1−t2)D.t22−t12:t2
10. 一个小球以一定的初速度水平抛出,在做平抛运动的过程中,t时刻速度大小为v,则2t时刻速度大小为(已知重力加速度大小为g,不计空气阻力)( )
A.v2+g2t2B.v2+2g2t2C.v2+3g2t2D.v2+4g2t2
11. 如图所示,斜面上a、b、c三点等距,小球从a点正上方O点抛出,做初速度为v0的平抛运动,恰落在b点.若小球初速度变为v,其落点位于c,则( )
A.v0
12. 关于曲线运动,下列说法正确的是( )
A.曲线运动的速度方向可以不变
B.匀变速曲线运动任意相等时间内速度的变化量相同
C.速率恒定的曲线运动,任意相等时间内速度的变化量相同
D.物体受到的合外力持续为零时,物体仍可以做曲线运动
二、多选题
“研究平抛物体的运动”实验的装置如图所示,在实验前应( )
A.将斜槽的末端切线调成水平
B.将木板校准到竖直方向,并使木板平面与小球下落的竖直平面平行
C.在白纸上记录斜槽末端槽口的位置O,作为小球做平抛运动的起点和所建坐标系的原点
D.小球每次必须从斜面上的同一位置由静止开始释放
如图所示,物体在恒力F作用下沿曲线从A运动到B,这时,突然使它所受力反向,大小不变,即由F变为−F.在此力作用下,物体以后的运动情况,下列说法中正确的是( )
A.物体不可能沿曲线Ba运动
B.物体不可能沿直线Bb运动
C.物体不可能沿曲线Bc运动
D.物体不可能沿原曲线由B返回A
已知船速v1大于水速v2,欲横渡河宽为L的河,下列说法正确的是( )
A.船头垂直河岸正对彼岸航行,渡河时间最短
B.船头垂直河岸正对彼岸航行,实际航程最短
C.船头朝上游转过一定角度,使实际航线垂直河岸,航程最短
D.船头朝上游转过一定角度,使实际航速增大,渡河时间最短
如图所示,民族运动会上有一个骑射项目,运动员骑在奔弛的马背上沿跑道AB运动,拉弓放箭射向他左侧的固定目标.假设运动员骑马奔驰的速度为v1,运动员静止时射出的箭速度为v2,跑道离固定目标的最近距离OA=d.若不计空气阻力的影响,要想命中目标且射出的箭在空中飞行时间最短,则( )
A.运动员放箭处离目标的距离为v1v2d
B.运动员放箭处离目标的距离为v12+v22v2d
C.箭射到靶的最短时间为dv2
D.箭射到靶的最短时间为dv22−v12
三、实验探究题
如图为某小球做平抛运动时,用闪频照相的方法获得的相片的一部分,则:
(1)实验步骤如下:
A.让小球多次从________位置由静止滚下,记下小球经过卡片孔一系列位置.
B.按课本装置安装好器材,注意斜槽末端________,记下小球经过斜槽末端时重心位置O点和过O点的竖直线.
C.测出曲线上某点的坐标x、y,算出小球平抛时的初速度,根据以上直接测量的物理量求小球初速度公式为v0=________( 用题中所给字母x、y表示).
D.取下白纸,以O为原点,以竖直线和水平线为轴建立坐标系,用平滑曲线画平抛轨迹.
请完成上述实验步骤,并排列上述实验步骤的合理顺序:________.
(2)小球平抛的初速度v0=________ m/s.
四、解答题
小船在200m宽的河中横渡,水流速度为2m/s,船在静水中的航速是4m/s,求:
(1)当小船的船头始终正对对岸时,它将在何时、何处到达对岸?
(2)要使小船到达正对岸,应如何行驶?历时多长?
从离地高80m处水平抛出一个物体(不计空气阻力),3s末物体的速度大小为50m/s,g取10m/s2.求:
(1)物体抛出时的初速度大小;
(2)物体在空中运动的时间;
(3)物体落地时的水平位移.
参考答案与试题解析
2020-2021学年陕西省渭南市第二学期第一次月考(高一)物理试卷
一、选择题
1.
【答案】
B
【考点】
物体做曲线运动的条件
【解析】
物体做曲线运动时,某点的速度方向是沿该点的切线方向,因此曲线运动的速度方向时刻变化,而大小不一定变化.
【解答】
解:A.做曲线运动的物体速度方向一定变化,但是大小不一定变化,故A错误;
B.由于是曲线运动,其速度方向一定在时刻变化,故B正确;
CD.做曲线运动的物体,其速度大小可能不变,方向一定在时刻变化,故CD错误.
故选B.
2.
【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.
3.
【答案】
A
【考点】
小船渡河问题
【解析】
小船参与了静水中的运动和水流的运动,最终的运动是这两个运动的合运动,根据平行四边形定则进行分析.
【解答】
解:A.静水速垂直于河岸,合速度的方向偏向下游,且过河时间最短,故A正确.
B.根据平行四边形定则知,合速度的方向正好垂直河岸,过河的位移最小,故B错误.
C.由于流水速度,因此不可能出现此现象,故C错误.
D.船头的指向为静水速的方向,静水速的方向与流水速度的合速度的方向不可能是图示方向,故D错误.
故选:A.
4.
【答案】
D
【考点】
斜抛运动
【解析】
把初速度在水平和竖直方向分解,水平方向做匀速直线运动,竖直方向做竖直上抛运动,根据水平和竖直方向的运动规律可以分析求得.
【解答】
解:①将初速度v分解,如图所示:
水平的分速度为vx=vcsθ,竖直的速度为vy=vsinθ,
所以当初速度大小相同时,仰角越大,水平的分速度也越小,竖直分速度就越大,
运动时间t=2vsinθg,v越大,t越大,
根据x=vxt=vcsθ⋅2vsinθg=2v2sinθcsθg,可知水平射程不一定大,故①错误.
②当初速度大小相同时,仰角越大,竖直的速度vy就越大,所以射高越高,故②正确.
③④当仰角相同时,初速度越大,竖直的速度vy就越大,所以射高越高,则竖直方向上的运动时间越长;
仰角相同时,初速度越大,水平的速度vx也越大,根据x=vxt知,射程越大,故③错误,④正确.
故选:D.
5.
【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:A.曲线运动的速度方向是切线方向,时刻改变,一定是变速运动,故A正确;
B.匀变速直线运动就不是曲线运动,故B错误;
C.物体做曲线运动时,所受外力的合力与速度方向不在同一直线上,故C错误;
D.物体做曲线运动时,所受外力的合力可能是恒力,如平抛运动,故D错误.
故选:A.
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,而不能说明A球水平方向的运动性质.
【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,则说明平抛运动在竖直方向是自由落体运动.
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】
根据闪光的频率知相邻两点间的时间间隔.在竖直方向上根据△y=gT2,求出重力加速度.水平方向上做匀速直线运动,
根据v0=xt,求出初速度.先求出中间点在竖直方向的速度,根据运动学公式求出P点在竖直方向上的速度,然后运用平行四边形定则,求出P的速度.
【解答】
解:根据周期和频率的关系得:T=1f,
竖直方向上:根据Δy=5l−3l=gT2可求出g=2lf2,
水平方向上:v0=3lT=3lf,
P点竖直方向分速度vy=ℎ2T=3l+5l2T,故P点速度大小v=v02+vy2=5lf,
无法求出小球质量m,故B正确,ACD错误.
故选B.
8.
【答案】
B
【考点】
加速度与力、质量的关系式
力的合成
【解析】
当物体受到的合外力恒定时,若物体受到的合力与初速度不共线时,物体做曲线运动;若合力与初速度共线,物体做直线运动。
【解答】
解:物体在F1、F2、F3三个共点力作用下做匀速直线运动,三力平衡,必有F3与F1、F2的合力等大反向,当F3大小不变,方向改变90∘时,F1、F2的合力大小仍为F3,方向与改变方向后的F3夹角为90∘,故F合=2F3,根据牛顿第二定律可知,加速度a=2F3m,则物体可能做加速度大小为2F3m的匀变速直线运动,可能做加速度大小为2F3m的匀变速曲线运动,故B正确,ACD错误.
故选B.
9.
【答案】
B
【考点】
小船渡河问题
【解析】
小船过河的处理:(1)当船速垂直河岸时,用时最少;(2)当船速大于水速时,合速度垂直河岸,位移最小.分别列式.
【解答】
解:设河宽为ℎ.
以最短时间过河,有:t1=ℎv1,
解得:v1=ℎt1,
以最小位移过河,如图:
有v合=v12−v22,
t2=ℎv12−v22,
解得:v2=ℎt1t2t22−t12,
所以:v1v2=t2t22−t12
故选:B.
10.
【答案】
C
【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:设小球以初速度v0开始做平抛运动,经过时间t,速率变为v,
则:v=v02+(gt)2,
经过2t时间,速率为:v′=v02+(2gt)2,
联立解得:v′=v2+3g2t2,故ABD错误,C正确.
故选C.
11.
【答案】
A
【考点】
斜面上的平抛问题
【解析】
此题暂无解析
【解答】
解:小球从a点正上方O点抛出,做初速度为v0的平抛运动,恰落在b点,改变初速度,小球落在c点,由于a、b、c三点等距,可知水平位移变为原来的2倍,若运动时间不变,则初速度变为原来的2倍,但由于下落高度变大,则运动时间变长,则初速度小于2v0,故A正确.
故选A.
12.
【答案】
B
【考点】
物体做曲线运动的条件
曲线运动的概念
【解析】
物体运动轨迹是曲线的运动,称为“曲线运动”。当物体所受的合外力和它速度方向不在同一直线上,物体就是在做曲线运动;曲线运动的速率可以不变,加速度也可以不变。
【解答】
解:A.曲线运动的速度方向一定变,故A错误;
B.匀变速曲线运动,加速度不变,即相等时间,速度变化量相同,故B正确;
C.曲线运动速度的方向是变化的,速率恒定的曲线运动受到的合外力的方向一定与速度的方向始终垂直,则合外力的方向必定是变化的,则任意相等时间内速度的变化量一定不相同,故C错误;
D.物体做曲线运动的条件是物体所受的合外力和它速度方向不在同一直线上,所以物体受到的合外力持续为零时,物体不可能做曲线运动,故D错误.
故选B.
二、多选题
【答案】
A,B,D
【考点】
研究平抛物体的运动
【解析】
在实验中让小球能做平抛运动,并能描绘出运动轨迹,实验成功的关键是小球是否初速度水平,要求从同一位置多次无初速度释放,这样才能确保每次平抛轨迹相同.
【解答】
解:A.实验中必须保证小球做平抛运动,而平抛运动要求有水平初速度,故要将斜槽的末端切线调成水平,故A正确;
B.根据平抛运动的特点可知其运动轨迹在竖直平面内,因此在实验前,应使用重锤线调整面板在竖直平面内,即要求木板平面与小球下落的竖直平面平行,故B正确;
C.在白纸上记录斜槽末端槽口的位置O,不能作为小球做平抛运动的起点,应该以小球在末端时,球心在竖直面上的投影作为起点和所建坐标系的原点,故C错误;
D.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D正确.
故选:ABD.
【答案】
A,B,D
【考点】
物体做曲线运动的条件
【解析】
物体做曲线运动时,运动轨迹是在速度与力的夹角之中,根据这一点可以判断原来的恒力F的方向是向下的,当F变成向上时,运动轨迹仍然要处于速度与合力的夹角之间.
【解答】
解:物体从A到B运动,因为运动轨迹是在速度与力的夹角之中,所以物体所受恒力方向应是斜向右下方, 到达B点后,力的大小不变方向相反,变成斜向左上方,因为物体在B点的速度方向为切线方向,即沿直线Bb,而力与速度方向不同,所以物体不可能做直线运动,故B正确;
由于力的方向发生了改变,曲线Ba不在力与速度的夹角内,物体不可能沿曲线Ba运动,故A正确;
同理,物体不可能由B返回A,故D正确;
而Bc在力与速度的夹角内,物体有可能沿Bc运动,故C错误.
故选ABD.
【答案】
A,C
【考点】
小船渡河问题
【解析】
船实际参与了两个分运动,沿船头指向的匀速运动和沿水流方向的匀速运动,两分运动同时发生,互不影响,因而渡河时间等于沿船头方向分运动的时间;当合速度与河岸垂直时,渡河位移最小.
【解答】
解:由题意可知,船速v1大于水速v2;
当船头垂直河岸正对彼岸航行,渡河时间最短,而航行的时间最短时所航行的距离却不是最短的,只有船头与上游河岸的夹角为θ时,使实际航线垂直河岸,航程最短,最短航程为河宽,此时合速度为v=v1sinθ
【答案】
B,C
【考点】
小船渡河问题
【解析】
将箭的运动分解为沿骑马方向和垂直于骑马方向,当射出箭的方向与骑马方向垂直时,箭射到靶的时间最短,抓住分运动与合运动具有等时性,求出运动员放箭处离目标的距离.
【解答】
解:当射出箭的方向与骑马方向垂直时,箭射到靶的时间最短,最短时间t=dv2,
此时马离A点的距离x=v1t=v1dv2,
所以运动员放箭处离目标的距离s=x2+d2=v12+v22v2d,故BC正确,AD错误.
故选BC.
三、实验探究题
【答案】
(1)A.同一,B.水平,C.xg2y,BADC
(2)2.0
【考点】
研究平抛物体的运动
【解析】
根据实验的原理以及注意事项确定正确的操作步骤,按照组装器材、进行实验、数据处理的顺序排列实验步骤.
根据竖直方向上连续相等时间内的位移之差是一恒量求出相等的时间间隔,结合水平位移和时间间隔求出初速度.
【解答】
解:(1)A.为了保证小球平抛运动的初速度相等,每次让小球从斜槽的同一位置由静止滚下.
B.为了保证小球的初速度水平,注意斜槽末端水平.
C.根据y=12gt2得:t=2yg,则初速度为:v0=xt=xg2y.
按照组装器材、进行实验、数据处理的顺序,正确的操作步骤为BADC.
(2)在竖直方向上,根据Δy=gT2得:T=Δyg=0.45−0.3510s=0.1s,
则初速度为:v0=xT=.
四、解答题
【答案】
(1)当小船的船头始终正对对岸时,它将在50s时、正对岸下游100m处到达对岸;
(2)要使小船到达正对岸,应偏上游,使航向与岸成60∘角,共经历57.7s.
【考点】
小船渡河问题
【解析】
(1)将小船运动分解为沿河岸方向和垂直于河岸方向,根据垂直于河岸方向上的速度求出渡河的时间,再根据沿河岸方向上的运动求出沿河岸方向上的位移.
(2)当合速度与河岸垂直时,将运行到正对岸,求出合速度的大小,根据河岸求出渡河的时间.
【解答】
解:(1)小船渡河时间等于垂直河岸的分运动时间t=dv船=2004s=50s,
沿河流方向的位移s水=v水t=2×50m=100m,
即在正对岸下游100m处靠岸.
(2)要小船垂直过河,即合速度应垂直河岸,设小船的速度方向与河岸的夹角为θ,
则有csθ=v水v船=2m/s4m/s=12,
解得θ=60∘,即航向偏上游,与岸成60∘角,
渡河时间t′=dv船sinθ=1003s≈57.7s.
【答案】
(1)物体抛出时的初速度大小为40m/s;
(2)物体在空中运动的时间为4s;
(3)物体落地时的水平位移为160m.
【考点】
平抛运动基本规律及推论的应用
【解析】
(1)根据速度时间公式求出3s末的竖直分速度,结合平行四边形定则求出物体抛出时的初速度大小.
(2)根据高度,结合位移时间公式求出物体在空中运动的时间.
(3)根据初速度和时间求出物体落地的水平位移.
【解答】
解:(1)物体在3s末的竖直分速度vy=gt=10×3m/s=30m/s,
根据平行四边形定则知,物体的初速度v0=v2−vy2=2500−900m/s=40m/s.
(2)根据ℎ=12gt2得,物体平抛运动的时间t′=2ℎg=2×8010s=4s.
(3)物体落地的水平位移x=v0t′=40×4m=160m.
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