2021-2022学年河南省南阳市第六完全学校高级中学高一（下）第一次考试物理含答案

2021-2022学年河南省南阳市第六完全学校高级中学高一（下）第一次考试

第Ⅰ卷（选择题，共48分）

一、选择题（本题共12小题，每小题4分，共48分。在每小题给出的四个选项中，第1～8题只有一项符合题目要求，第9～12题有多项符合题目要求。全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分）

1. 下列与曲线运动有关的叙述，正确的是

A. 物体做曲线运动时，速度方向一定时刻改变

B. 物体运动速度改变，它一定做曲线运动

C. 物体做曲线运动时，加速度一定变化

D. 物体做曲线运动时，有可能处于平衡状态

【1题答案】

【答案】A

【解析】

【详解】A、做曲线运动的物体，速度方向为轨迹的切线方向，即其速度方向一定时刻改变，故曲线运动为变速运动，故A正确；

B、速度为矢量，当物体运动速度大小改变而方向不变，则做直线运动，故B错误；

C、物体做曲线运动时，加速度不一定改变，比如平抛运动的加速度就为重力加速度，是不变的，故C错误；

D、平衡状态是指物体处于静止或者是匀速直线运动状态，物体做曲线运动时，物体的速度的方向是一定变化的，则加速度不为零，根据牛顿第二定律可知合力不为零，故物体不是处于平衡状态，故D错误．

点睛：本题关键是对质点做曲线运动的条件以及相关知识的考查，匀速圆周运动，平抛运动等都是曲线运动，对于它们的特点要掌握住．

2. 如图甲所示的直角三角板紧贴在固定的刻度尺上方，现假使三角板沿刻度尺水平向右匀速运动的同时，一支铅笔从三角板直角边的最下端，由静止开始沿此边向上做匀加速直线运动，下列关于铅笔尖的运动及其留下的痕迹的判断中，正确的有(　　)　

A. 笔尖留下的痕迹可以是一条如图乙所示的抛物线

B. 笔尖留下的痕迹可以是一条倾斜的直线

C. 在运动过程中，笔尖运动的速度方向始终保持不变

D. 在运动过程中，笔尖运动的加速度方向始终保持不变

【2题答案】

【答案】D

【解析】

【详解】由题意知，笔尖参与两个方向的运动，水平方向的匀速直线运动，竖直向上的匀加速直线运动，则物体做匀变速曲线运动，故加速度不变，轨迹是一抛物线，因轨迹的凹向指向加速度方向，则抛物线的开口向上，因做曲线运动，则速度的方向时刻在变，所以ABC错误，D正确。

故选D。

3. 关于平抛运动的叙述，下列说法不正确的是(　　)

A. 平抛运动是一种在恒力作用下的曲线运动

B. 平抛运动的速度方向与恒力方向的夹角保持不变

C. 平抛运动的速度大小是时刻变化的

D. 平抛运动的速度方向与加速度方向的夹角一定越来越小

【3题答案】

【答案】B

【解析】

【详解】A．平抛运动过程中，只受重力作用，所以A正确，不符合题意；

B．平抛运动的速度方向与竖直方向夹角为，则，随着时间的变化而变化，B错误，符合题意；

C．平抛运动的速度，随着时间的变化而变化，C正确，不符合题意；

D．由可得随着时间的变大，正切值在减小，即夹角在减小，D正确，不符合题意。

故选B。

4. 如图所示，某同学将一小球水平抛出，最后球落在了正前方小桶的左侧，不计空气阻力．为了能将小球抛进桶中，他可采取的办法是（    ）

A. 保持抛出点高度不变，减小初速度大小

B. 保持抛出点高度不变，增大初速度大小

C. 保持初速度大小不变，降低抛出点高度

D. 减小初速度大小，同时降低抛出点高度

【4题答案】

【答案】B

【解析】

【详解】AB．设小球平抛运动的初速度为v0，抛出点离桶的高度为h，水平位移为x，则，解得平抛运动的时间为：，水平位移为：，由此可知，要增大水平位移x，可保持抛出点高度h不变，增大初速度v0，故B正确，A错误；

CD．由此可知，要增大水平位移x，可保持初速度v0大小不变，增大抛出点高度h，故CD错误．

5. 以初速度v0水平抛出一个物体，经过时间t物体的速度大小为v，则经过时间2t，物体速度大小的表达式正确的是( )

A. v0＋2gt B. v＋gt

C.    D.

【5题答案】

【答案】C

【解析】

【分析】

【详解】竖直方向经过共2t后，速度为

水平方向速度不变为v0

所以总速度为

故选C。

6. 如图所示，在距河面高度h＝20m的岸上有人用长绳拴住一条小船，开始时绳与水面的夹角为30°。人以恒定的速率v＝3m/s拉绳，使小船靠岸，sin53°＝0.8，cos53°＝0.6，那么（　　）

A. 5s时绳与水面的夹角为60°

B. 5s时小船前进了15m

C. 5s时小船的速率为4m/s

D. 5s时小船到岸边的距离为15m

【6题答案】

【答案】D

【解析】

【详解】A．设开始时小船距岸边为L，则

L＝＝20m

5s时人拉绳端移动位移为

x＝vt＝3×5m＝15m

设5s时小船前进了x′，绳与水面的夹角为θ，由几何关系得

sinθ＝＝0.8

解得

θ＝53°

A错误；

B．由几何关系得

tanθ＝

解得

x′≈19.64m

B错误；

C．沿绳子方向速度大小相等，所以有

v船cosθ＝v

可得5s时小船的速率为

v船＝5m/s

C错误；

D．5s时小船到岸边的距离为

d=L－x′＝＝15m

D正确。

故选D。

7. 如图，可视为质点的小球，位于半径为半圆柱体左端点A的正上方某处，以一定的初速度水平抛出小球，其运动轨迹恰好能与半圆柱体相切于B点．过B点的半圆柱体半径与水平方向的夹角为，则初速度为：（不计空气阻力，重力加速度为） （    ）

A.  B.  C.  D.

【7题答案】

【答案】C

【解析】

【详解】飞行过程中恰好与半圆轨道相切于B点，知速度与水平方向的夹角为30°，设位移与水平方向的夹角为θ，则有

因为

则竖直位移为

所以

联立以上各式解得

故选C。

8. 如图所示的两个斜面，倾角分别为37°和53°，在顶点两个小球以同样大小的初速度分别向左、向右水平抛出，小球都落在斜面上，若不计空气阻力，则A、B两个小球平抛运动时间之比为（  ）

A. 1：1 B. 4：3 C. 16：9 D. 9：16

【8题答案】

【答案】D

【解析】

【详解】小球落在斜面上时，位移和水平方向的夹角等于斜面的倾角，则：

所以时间t：

，

则A、B两个小球平抛运动时间之比：

，

A．，而并非1：1，A错误；

B．，而并非4：5，B错误；

C．，而并非16：9，C错误；

D．，D正确．

9. 若河水的流速大小与水到河岸的距离有关，河中心水的流速最大，河岸边缘处水的流速最小．现假设河的宽度为120 m，河中心水的流速大小为4 m/s，船在静水中的速度大小为3 m/s，要使船以最短时间渡河，则(　　)

A. 船渡河的最短时间是24 s

B. 在行驶过程中，船头始终与河岸垂直

C. 船在河水中航行的轨迹是一条直线

D. 船在河水中的最大速度为5 m/s

【9题答案】

【答案】BD

【解析】

【分析】将船的运动分解为沿河岸方向和垂直于河岸方向，当静水速的方向与河岸垂直时，渡河时间最短．根据两分运动的运动情况判断合运动的轨迹．

【详解】AB．当静水速的方向与河岸垂直时，渡河时间最短，则有

s=40s

故A错误，B正确；

C．船在垂直河岸方向做匀速直线运动，在沿河岸方向，由于水流速在变，做变速运动，两合运动的轨迹是曲线，故C错误；

D．根据运动的合成，可知船在河水中的最大速度为

m/s=5m/s

故D正确。

故选BD。

10. 一物体在光滑的水平桌面上运动，在相互垂直的x 方向和y 方向上的分运动速度随时间变化的规律如图所示．关于物体的运动，下列说法正确的是( )

A 物体做曲线运动

B. 物体做直线运动

C. 物体运动初速度大小是50m/s

D. 物体运动的初速度大小是10m/s

【10题答案】

【答案】AC

【解析】

【详解】由图线可知x轴方向物体做匀速直线运动，合力为零，在y轴方向物体做匀变速直线运动，合力恒定，所以物体做匀变速曲线运动，在t=0时，，由勾股定理合速度为50m/s，AC对

11. 如图所示，在斜面顶端a处以速度va水平抛出一小球，经过时间ta恰好落在斜面底端P处；今在P点正上方与a等高的b处以速度vb水平抛出另一小球，经过时间tb恰好落在斜面的中点Q处，若不计空气阻力，下列关系式正确的是（　　）

A. va=2vb B. vavb C. ta=2tb D. tatb

【11题答案】

【答案】BD

【解析】

【详解】b球落在斜面的中点，知a、b两球下降的高度之比为2：1，根据

知

则时间之比为

因为a、b两球水平位移之比为2：1，则

故BD正确，AC错误。

故选BD。

12. 民族运动会上有一直线侧向骑射项目如图所示，运动员骑在沿直线奔跑的马上，弯弓放箭射击跑道外侧的固定目标。假设运动员骑马奔驰的速度为v1，运动员静止时射出的弓箭速度为v2，跑道离固定目标的最近距离为d。要想命中目标且射出的箭在空中飞行时间最短（不考虑空气阻力的影响），则（　　）

A. 运动员放箭处离目标的距离为

B. 运动员放箭处离目标的距离为

C. 箭射到固定目标的最短时间为

D. 箭射到固定目标的最短时间为

【12题答案】

【答案】BC

【解析】

【详解】CD．要想命中目标且射出的箭在空中飞行时间最短，箭应垂直马奔驰的方向射出，如图所示

故箭射到固定目标最短时间为

C正确，D错误；

AB．运动员放箭处离目标的距离为

其中

联立解得

A错误，B正确。

故选BC。

第Ⅱ卷（非选择题，共52分）

二、实验题（本题共1小题，共10分）

13. 图甲是“研究平抛物体的运动”的实验装置图。

(1)实验前应对实验装置反复调节，直到斜槽末端切线___________。每次让小球从同一位置由静止释放，是为了每次平抛___________。

(2)图乙是正确实验取得的数据，其中O为拋出点，则此小球作平抛运动的初速度为___________m/s。（g取9.8m/s2）

(3)在另一次实验中将白纸换成方格纸，每小格的边长L=5cm，通过实验记录了小球在运动途中的三个位置，如图丙所示，则该小球做平拋运动的初速度为___________m/s，B点的竖直分速度为___________m/s。（g取10m/s2）

【13题答案】

【答案】    ①. 水平    ②. 初速度相同    ③. 1.6    ④. 1.5    ⑤. 2

【解析】

【分析】

【详解】(1)[1][2]为了保证小球的初速度水平，斜槽末端应切线水平，每次让小球从同一位置由静止释放，是为了每次平抛的初速度相同。

(2)[3]分析图乙，O点为抛出点，取坐标点：x=32.00cm=0.32m，y=19.6cm=0.196m，

在竖直方向上

水平方向上

x=v0t

代入数据解得小球平抛初速度

(3)[4][5]分析图丙 L=5cm=0.05m

由图可知，小球由A到B和由B到C在水平方向位移相等，均为3L，则运动时间T相等，

竖直方向，由图示可知

由由匀变速直线运动的推论

可得

初速度

根据匀变速直线运动中，一段时间内的平均速度等于中间时刻的瞬时速度可知，在B点竖直分速度

三、计算题（本题共4小题，共42分。要有必要的文字说明和解题步骤，有数值计算的要注明单位）

14. 如图，一条小船位于200m宽的河正中A点处，从这里向下游m处有一危险区．若水流速度为4m/s，为了使小船避开危险区沿直线到对岸，小船在静水中的速度至少是多大?

【14题答案】

【答案】2m/s

【解析】

【详解】本题考查临界情况，小船的运动轨迹如图所示

要使小船避开危险区沿直线到达对岸，则有合运动的最大位移为

因此已知小船能安全到达河岸的合速度，设此速度与水流速度的夹角为θ，即有

所以

又已知流水速度，则可得小船在静水中最小速度为

15. 在真空环境内探测微粒在重力场中能量的简化装置如图所示．P是个微粒源，能持续水平向右发射质量相同、初速度不同的微粒，高度为h的探测屏AB竖直放置，离P点的水平距离为L，上端A与P点的高度差也为h，已知重力加速度为g.

（1）若微粒打在探测屏AB的中点，求微粒在空中飞行的时间；

（2）求能被屏探测到的微粒的初速度范围；

【15题答案】

【答案】（1）   （2）

【解析】

【分析】(1)粒子水平方向做匀速直线运动，竖直方向做自由落体运动；根据几何关系可明确粒子下降的高度，再由竖直方向的自由落体运动可求得飞行时间；

(2) 能被探测到的粒子高度范围为h至2h，水平位移相同，根据平抛运动规律可知速度范围．

【详解】(1) 对打在中点的微粒有：

解得：；

(2) 打在B点微粒

解得：

同理，打在A点的微粒初速度：

微粒初速度范围：．

【点睛】本题考查功能关系以及平抛运动规律的应用，要注意明确平抛运动的研究方法为分别对水平和竖直方向进行分析，根据竖直方向上的自由落体以及水平方向上的匀速直线运动规律进行分析求解．

16. 无人机在距离水平地面高度处，以速度水平匀速飞行并释放一包裹，不计空气阻力，重力加速度为。

(1)求包裹释放点到落地点的水平距离；

(2)求包裹落地时的速度大小；

(3)以释放点为坐标原点，初速度方向为轴方向，竖直向下为轴方向，建立平面直角坐标系，写出该包裹运动的轨迹方程。

【16题答案】

【答案】(1)；(2)；(3)

【解析】

【详解】(1)包裹脱离无人机后做平抛运动，在竖直方向做自由落体运动，则

解得

水平方向上做匀速直线运动，所以水平距离为

(2)包裹落地时，竖直方向速度为

落地时速度为

(3)包裹做平抛运动，分解位移

两式消去时间得包裹的轨迹方程为

17. 图甲为北京2022年冬奥会的雪如意跳台滑雪场地，其简化示意图如图乙所示，某滑雪运动员从跳台a处沿水平方向飞出，在斜坡b处着陆，测得ab间的距离为40m，斜坡与水平方向的夹角为30°，不计空气阻力，g＝10m/s2，求：

（1）运动员在空中飞行的时间？

（2）运动员从a处飞出的速度大小？

（3）运动员在b处着陆的速度大小？

【17题答案】

【答案】（1）2s；（2）10m/s；（3）m/s

【解析】

【详解】（1）运动员从a点做平抛运动，竖直位移为：

y＝Lsin30°＝20m

竖直方向上，由运动学公式得：y＝gt2，代入数据解得空中飞行时间为：

t＝2s

（2）水平方向上的位移为：

x＝Lcos30°＝20m

水平方向上，由运动学公式得：x＝v0t，代入数据解得运动员从a处飞出的速度大小为：

v0＝10m/s

（3）运动员到达b处时，在竖直方向上由运动学公式得：

vy＝gt＝20m/s

根据勾股定理得：vb＝，代入数据解得运动员在b处着陆的速度大小为：

vb＝m/s