2022-2023学年第二学期2月考试卷
高一物理(A)
第I卷(选择题)
一、单选题(本题共7小题,每小题4分,共28分)
1. 自然界中有很多物体做曲线运动,在曲线运动中,物体的运动速度( )
A. 方向一定改变 B. 方向一定不变
C. 大小一定改变 D. 大小一定不变
【答案】A
【解析】
【详解】试题分析:曲线运动的速度方向一定发生变化,大小不一定变化,如平抛运动速度大小在变化,但是匀速圆周运动速度大小恒定不变,所以A正确,BCD错误
故选A
考点:考查了对曲线运动的理解
点评:基础题,关键是知道曲线运动速度方向一定是变化的
2. 某舰载机在航母甲板上滑跃起飞的运动轨迹MN如图1所示,当舰载机经过A点时,速度方向沿图中
A. 的方向 B. 的方向 C. 的方向 D. 的方向
【答案】C
【解析】
【详解】某舰载机在航母甲板上从M到N运动并起飞,根据曲线运动特点可知,在A点的速度方向为沿切线方向,即沿方向,故C正确,故选C.
【点睛】本题关键抓住曲线运动的特点:速度是切线方向,曲线运动是变速运动,加速度不等于零,合力不等于零.
3. 一质点做曲线运动,速率逐渐增大,关于它在运动过程中经过P点的速度v和加速度a的方向,下列描述正确的图是( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【解析】
【详解】当物体速度方向与加速度方向不在同一直线上时,物体做曲线运动,加速度指向曲线凹的一侧;当加速度与速度方向夹角小于90度时物体做加速运动,当加速度的方向与速度方向大于90度时物体做减速运动,故A正确,B、C、D错误;
故选A。
4. 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方向上的分运动的速度随时间变化的规律如图所示(y方向分速度最初沿y的负方向,图中单位为国际制单位)关于物体的运动,下列说法中正确的是( )
A. 物体运动的初速度大小是5m/s
B. 物体运动的加速度大小是5m/s2
C. 2秒末物体位置坐标为(6m,4m)
D. 4秒末物体速度大小为4m/s
【答案】A
【解析】
【详解】AB.由图知,物体在x方向做速度为3m/s的匀速直线运动,加速度为零;y方向的初速度为:
vy0=-4m/s
加速度为:
所以物体运动的初速度大小是:
加速度为:
a=ay=2m/s2
A正确,B错误;
C.2s内:
x=vxt=3×2m=6m
则2秒末物体位置坐标为(6m,-4m),C错误;
D.4秒末物体速度大小为:
D错误。
故选A。
5. 如图所示,这是质点做匀变速曲线运动的轨迹示意图,已知质点在B点的加速度方向与速度方向垂直,则下列说法中正确的是( )
A. C点的速率大于B点的速率
B. A点的加速度比C点的加速度大
C. 运动过程中加速度大小始终不变,方向时刻沿轨迹的切线方向而变化
D 质点受合力方向可能向上
【答案】A
【解析】
【详解】A.由题意可知物体受到竖直向下的恒力,从B点到C点可知该恒力做正功,由动能定理可知C点的速率大于B点的速率,故A正确;
B.质点做匀变速曲线运动,所以A点的加速度等于C点的加速度,故B错误;
C.运动过程中加速度大小始终不变,方向竖直向下,故C错误;
D.质点受合力方向竖直向下,故D错误。
故选A。
6. 如图所示,物体在恒力F作用下沿曲线从A运动到B,突然使它所受的力方向反向而大小不变,即由F变为-F,若BD为曲线AB上B点的切线,则该物体( )
A. 可能沿曲线BE运动
B. 可能沿直线BD运动
C. 可能沿曲线BC运动
D. 可能沿原曲线由B返回A
【答案】A
【解析】
【详解】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向下的。 到达B点后,力的大小不变方向相反,变成向上。
A.BE在力与速度的夹角内,物体有可能沿BE运动,A正确。
B.因为物体在B点的速度方向为切线方向,即直线BD,而力与速度方向不同,所以物体不可能做直线运动,B错误;
C.由于力的方向发生了改变,曲线BC不在力与速度的夹角内,C错误;
D.根据力和运动的关系可知,物体不可能由B返回A,D错误。
故选A。
7. 如图所示,在水平面上小车通过光滑的定滑轮用细绳拉一物块,小车的速度为v2=5m/s,当细绳与水平方向的夹角分别为30°和60°时,物块的速度 v1 为( )
A. m/s B. 5m/s
C. m/s D. 2m/s
【答案】B
【解析】
【详解】对小车A速度沿着绳子方向与垂直绳子方向进行分解,则沿着绳子方向的速度大小为v2cos30°;对B物体的速度沿着绳子方向与垂直绳子方向进行分解,则有沿着绳子方向的速度大小为v1cos60°,由于沿着绳子方向速度大小相等,所以则有v1cos60°=v2cos30°,因此
故B正确,ACD错误。
故选B.
二、多项选择题:本题共3小题,每小题5分,共15分。在每小题给出的四个选项中,有多项符合题目要求。全部选对的得5分,选对但不全的得3分,有选错的得0分。
8. 如图所示,横截面为直角三角形的两个相同斜面紧靠在一起,固定在水平面上,现有三个小球从左边斜面的顶点以不同的初速度向右平抛,最后落在斜面上,其落点分别是a、b、c,下列判断正确的是( )
A. 图中三小球比较,落在a点的小球飞行时间最长
B. 图中三小球比较,落在c点的小球飞行时间最长
C. 图中三小球比较,落在c点的小球飞行过程速度变化最小
D. 图中三小球比较,落在c点的小球飞行过程速度变化最快
【答案】AC
【解析】
【详解】AB.小球在平抛运动过程中,可分解为竖直方向的自由落体运动和水平方向的匀速直线运动,由于竖直方向的位移落在c点处的最小,而落在a点处的最大,根据
所以落在a点的小球飞行时间最长,落在c点的小球飞行时间最短,故A正确,B错误;
C.速度的变化量
Δv=gΔt
则落在c点的小球速度变化最小,故C正确;
D.因为a、b、c的加速度相同,所以飞行过程中速度变化快慢相同,故D错误。
故选AC。
9. 如图所示,某一段河流的两岸相互平行,宽度为d,各处的水流速度相同且平稳,一小船在静水中的速度为v,当船头与上游河岸成角方向时,小船恰好能垂直到达对岸,下列有关说法中正确的是( )
A. 水流速度的大小为vcos
B. 调整船头,渡河的最短时间为
C. 垂直到达河对岸的过程用时为
D. 以最短时间渡河时小船的位移大小为d
【答案】ABC
【解析】
分析】
【详解】AC.当船垂直河岸渡河时,船沿河岸方向的分速度vcos刚好等于水流的速度,垂直河岸的速度分量用于渡河用时为,故AC正确;
B.当船头与河岸垂直时渡河时间最短,渡河的最短时间为,故B正确;
D.以最短的时间渡河时船到达河对岸的下游位置,位移大小一定大于d,故D错误。
故选ABC。
10. 如图所示,一辆货车利用跨过光滑定滑轮的轻质不可伸长的缆绳提升一箱货物,货车沿水平路面向左做匀速直线运动,在将货物提升到图示的位置时,货物速度为v,连接货车的缆绳与水平方向夹角为θ,不计一切摩擦,下列说法正确的是( )
A. 货车的速度等于vcosθ B. 货车的速度等于
C. 货物处于失重状态 D. 货车对路面的压力小于货车的重力
【答案】BD
【解析】
【详解】AB.货车沿绳方向的速度等于货物的速度
A错误,B正确;
C.货物的速度
随着货车向左匀速,在减小,则货物的速度在增大,货物具有向上的加速度,缆绳的拉力大于货物重力,处于超重状态,C错误;
D.由于货车受到缆绳的拉力,货车对地面的压力小于货车的重力,D正确。
故选BD。
第II卷(非选择题)
三、实验题(本题共2小题,11题6分,12题10分,共16分)
11. “研究平抛物体的运动”实验的装置如图所示。
(1)在实验前应___________(单项选择)
①测量小球在斜槽上下落的高度 ②测出平抛小球的质量
③将斜槽的末端切线调成水平 ④使木板平面与小球下落的竖直平面平行
A.①② B.①③ C.①④ D.③④
(2)某同学在白纸上画出小球平抛运动的轨迹如图,其中O为小球平抛运动的出发点,根据图 中给出的数据,计算小球做平抛运动的初速度 v0=___________ m/s(取)。
【答案】 ①. D ②. 1.4
【解析】
【详解】(1)[1] ①在实验前不用测量小球在斜槽上下落的高度,①错误;
②在实验前不用测出平抛小球的质量,②正确;
③将斜槽的末端切线调成水平,使小球做平抛运动,③正确;
④使木板平面与小球下落的竖直平面平行,防止小球与木板发生碰撞,④正确。
故选D。
(2)[2]小球做平抛运动的初速度为
解得
12. 某同学利用如图甲所示装置做“研究平抛运动”的实验,根据实验结果在坐标纸上描出了小球水平抛出后的运动轨迹,但不慎将画有轨迹图线的坐标纸丢失了一部分,剩余部分如图乙所示.图乙中水平方向与竖直方向每小格的长度均代表0.10 m,P1、P2和P3是轨迹图线上的3个点,P1和P2、P2和P3之间的水平距离相等.完成下列填空:(重力加速度取10 m/s2)
(1)设P1、P2和P3的横坐标分别为x1、x2和x3,纵坐标分别为y1、y2和y3.从图乙中可读出|y1-y2|=____m,|y1-y3|=________m,|x1-x2|=________m.(保留两位小数)
(2)若已知抛出后小球在水平方向上做匀速运动.利用(1)中读取数据,求出小球从P1运动到P2所用的时间为________s,小球抛出后的水平速度为________m/s.
【答案】 ①. (1)0.60 ②. 1.60 ③. 0.60 ④. (2)0.20 ⑤. 3.0
【解析】
【详解】(1)根据图(2)可解得:|y1-y2|=0.60m,|y1-y3|=1.60m,|x1-x2|=0.60m.
(2)小球经过P1、P2、和P3之间的时间相等,在竖直方向有:h1=0.60m,h2=1.60-0.60=1.00m;连续相等时间内的位移差为常数:△h=gt2,
水平方向匀速运动:x=v0t
其中△h=1.00-0.60=0.40m,x=0.60m,代入数据解得:t=0.20s,v0=3.0m/s
四、解答题(本题共2小题,13题12分14题12分,15题18分,共42分)
13. 质量为5kg的物体在光滑平面上运动,其分速度vx和vy随时间变化的图像如图所示。求∶
(1)t=8s时物体的速度;
(2)前6s内物体的位移大小;
(3)物体受到的合力大小。
【答案】(1)5m/s,;(2);(3)25N
【解析】
【分析】
【详解】(1)当时
所以
设速度与x轴的夹角为θ,则
(2)内
物体的位移大小
(3)物体在x轴方向有,y轴方向有,由牛顿第二定律得
14. 小船要横渡一条200m宽的河,水流速度为3m/s,船在静水中的航速是5m/s
(1)当小船的船头始终正对对岸行驶时,它将在何时、何处到达对岸;
(2)要使小船到达河的正对岸,应如何行驶?多长时间能到达对岸。(sin=0.6)
【答案】(1)40s,正对岸下游120m处;(2)船头指向河岸的上游与岸成角,50s
【解析】
【分析】
【详解】(1)因为小船垂直河岸的速度即小船在静水中的行驶速度,且在这一方向上,小船做匀速运动,故渡河时间
小船沿河流方向的位移
x=v水t=3×40m=120m
即小船经过40s,在正对岸下游120m处靠岸;
(2)要使小船到达河的正对岸,则v水、v船的合运动v合应垂直于河岸,如图所示
则
v合==4m/s
经历时间
又
即船头指向河岸的上游,与岸所成角度为。
15. 如图所示,一小球自平台上水平抛出,恰好落在台的一倾角α=53°的光滑斜面顶端,并沿光滑斜面下滑而不反弹。已知斜面顶端与平台的高度差h=0.8m,重力加速度g取10m/s2,sin53°=0.8,cos53°=0.6,问:
(1)小球水平抛出的初速度v0是多少?
(2)斜面顶端与平台边缘的水平距离s是多少?
(3)若斜面顶端高H=20.8m,则小球离开平台后经多长时间到达斜面底端?
【答案】(1)3m/s;(2)1.2m;(3)2.4s
【解析】
【详解】(1)由题意可知:小球落到斜面上并且速度方向与斜面平行,所以有
vy=v0tan53°
根据速度位移公式
vy2=2gh
代入数据解得
vy=4m/s
v0=3m/s
所以小球的初速度为3m/s;
(2)根据
vy=gt1
可得
t1=0.4s
斜面顶端与平台边缘的水平距离
s=v0t1=3×0.4m=1.2m
(3)小球沿光滑斜面做匀加速直线运动,根据牛顿第二定律,有
解得加速度为
a=8m/s2
到达斜面顶端的初速度为
根据位移时间公式,有
代入数据解得
t2=2s
(舍去)
所以小球离开平台后到达斜面底端的时间为
t=t1+t2=0.4s+2s=2.4s2022-2023学年第二学期2月考试卷
高一物理(A)
第I卷(选择题)
一、单选题(本题共7小题,每小题4分,共28分)
1. 自然界中有很多物体做曲线运动,在曲线运动中,物体的运动速度( )
A. 方向一定改变 B. 方向一定不变
C. 大小一定改变 D. 大小一定不变
2. 某舰载机在航母甲板上滑跃起飞的运动轨迹MN如图1所示,当舰载机经过A点时,速度方向沿图中
A. 的方向 B. 的方向 C. 的方向 D. 的方向
3. 一质点做曲线运动,速率逐渐增大,关于它在运动过程中经过P点的速度v和加速度a的方向,下列描述正确的图是( )
A. B.
C. D.
4. 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方向上的分运动的速度随时间变化的规律如图所示(y方向分速度最初沿y的负方向,图中单位为国际制单位)关于物体的运动,下列说法中正确的是( )
A. 物体运动的初速度大小是5m/s
B. 物体运动加速度大小是5m/s2
C. 2秒末物体位置坐标为(6m,4m)
D. 4秒末物体速度大小为4m/s
5. 如图所示,这是质点做匀变速曲线运动的轨迹示意图,已知质点在B点的加速度方向与速度方向垂直,则下列说法中正确的是( )
A. C点的速率大于B点的速率
B. A点的加速度比C点的加速度大
C. 运动过程中加速度大小始终不变,方向时刻沿轨迹的切线方向而变化
D. 质点受合力方向可能向上
6. 如图所示,物体在恒力F作用下沿曲线从A运动到B,突然使它所受的力方向反向而大小不变,即由F变为-F,若BD为曲线AB上B点的切线,则该物体( )
A. 可能沿曲线BE运动
B. 可能沿直线BD运动
C. 可能沿曲线BC运动
D 可能沿原曲线由B返回A
7. 如图所示,在水平面上小车通过光滑的定滑轮用细绳拉一物块,小车的速度为v2=5m/s,当细绳与水平方向的夹角分别为30°和60°时,物块的速度 v1 为( )
A. m/s B. 5m/s
C. m/s D. 2m/s
二、多项选择题:本题共3小题,每小题5分,共15分。在每小题给出的四个选项中,有多项符合题目要求。全部选对的得5分,选对但不全的得3分,有选错的得0分。
8. 如图所示,横截面为直角三角形的两个相同斜面紧靠在一起,固定在水平面上,现有三个小球从左边斜面的顶点以不同的初速度向右平抛,最后落在斜面上,其落点分别是a、b、c,下列判断正确的是( )
A. 图中三小球比较,落在a点的小球飞行时间最长
B. 图中三小球比较,落在c点的小球飞行时间最长
C. 图中三小球比较,落在c点的小球飞行过程速度变化最小
D. 图中三小球比较,落在c点的小球飞行过程速度变化最快
9. 如图所示,某一段河流的两岸相互平行,宽度为d,各处的水流速度相同且平稳,一小船在静水中的速度为v,当船头与上游河岸成角方向时,小船恰好能垂直到达对岸,下列有关说法中正确的是( )
A. 水流速度的大小为vcos
B. 调整船头,渡河的最短时间为
C. 垂直到达河对岸的过程用时为
D. 以最短时间渡河时小船的位移大小为d
10. 如图所示,一辆货车利用跨过光滑定滑轮的轻质不可伸长的缆绳提升一箱货物,货车沿水平路面向左做匀速直线运动,在将货物提升到图示的位置时,货物速度为v,连接货车的缆绳与水平方向夹角为θ,不计一切摩擦,下列说法正确的是( )
A. 货车的速度等于vcosθ B. 货车的速度等于
C. 货物处于失重状态 D. 货车对路面的压力小于货车的重力
第II卷(非选择题)
三、实验题(本题共2小题,11题6分,12题10分,共16分)
11. “研究平抛物体的运动”实验的装置如图所示。
(1)在实验前应___________(单项选择)
①测量小球在斜槽上下落的高度 ②测出平抛小球的质量
③将斜槽的末端切线调成水平 ④使木板平面与小球下落的竖直平面平行
A.①② B.①③ C.①④ D.③④
(2)某同学在白纸上画出小球平抛运动的轨迹如图,其中O为小球平抛运动的出发点,根据图 中给出的数据,计算小球做平抛运动的初速度 v0=___________ m/s(取)。
12. 某同学利用如图甲所示装置做“研究平抛运动”实验,根据实验结果在坐标纸上描出了小球水平抛出后的运动轨迹,但不慎将画有轨迹图线的坐标纸丢失了一部分,剩余部分如图乙所示.图乙中水平方向与竖直方向每小格的长度均代表0.10 m,P1、P2和P3是轨迹图线上的3个点,P1和P2、P2和P3之间的水平距离相等.完成下列填空:(重力加速度取10 m/s2)
(1)设P1、P2和P3的横坐标分别为x1、x2和x3,纵坐标分别为y1、y2和y3.从图乙中可读出|y1-y2|=____m,|y1-y3|=________m,|x1-x2|=________m.(保留两位小数)
(2)若已知抛出后小球在水平方向上做匀速运动.利用(1)中读取数据,求出小球从P1运动到P2所用的时间为________s,小球抛出后的水平速度为________m/s.
四、解答题(本题共2小题,13题12分14题12分,15题18分,共42分)
13. 质量为5kg的物体在光滑平面上运动,其分速度vx和vy随时间变化的图像如图所示。求∶
(1)t=8s时物体速度;
(2)前6s内物体的位移大小;
(3)物体受到的合力大小。
14. 小船要横渡一条200m宽的河,水流速度为3m/s,船在静水中的航速是5m/s
(1)当小船的船头始终正对对岸行驶时,它将在何时、何处到达对岸;
(2)要使小船到达河的正对岸,应如何行驶?多长时间能到达对岸。(sin=0.6)
15. 如图所示,一小球自平台上水平抛出,恰好落在台的一倾角α=53°的光滑斜面顶端,并沿光滑斜面下滑而不反弹。已知斜面顶端与平台的高度差h=0.8m,重力加速度g取10m/s2,sin53°=0.8,cos53°=0.6,问:
(1)小球水平抛出的初速度v0是多少?
(2)斜面顶端与平台边缘的水平距离s是多少?
(3)若斜面顶端高H=20.8m,则小球离开平台后经多长时间到达斜面底端?