2024年春期高一第一次周练物理试题(B)卷
一、单选题(本题共6小题,每小题4分,共24分,每个小题只有一个正确答案)
1. 关于曲线运动的下列说法中正确的是( )
A. 做曲线运动物体速度可以不变
B. 曲线运动物体的加速度方向与合外力方向一定相同
C. 曲线运动物体的速度方向与合外力方向可能相同,也可能不同
D. 物体在变力作用下只能做曲线运动
【答案】B
【解析】
【详解】A.做曲线运动的物体速度方向每时每刻发生变化,A错误;
B.根据牛顿第二定律,加速度的方向与合力的方向相同,B正确;
C.根据曲线运动的条件,做曲线运动的物体速度和合外力方向不能共线,否则会做直线运动,C错误;
D.若该变力的方向和速度方向共线,物体将做直线运动,D错误.
故本题选B
2. 在军事中有一款反辐射导弹可以打击敌方雷达,导弹运动时的轨迹如图所示,导弹可视为质点,导弹的速度与所受合外力的关系可能正确的是( )
A. 图中A点 B. 图中B点 C. 图中点 D. 图中点
【答案】D
【解析】
【详解】AC.A和C位置中,速度方向应沿运动轨迹的切线方向,故AC错误;
B.图中B点标出的受力方向不应该在轨迹的切线方向,而应该指向运动轨迹弯曲的内侧,故B错误;
D.曲线运动的D点的速度方向沿切线方向,受到的合力应该指向运动轨迹弯曲的内侧,故D正确。
故选D。
3. 某质点在平面上运动。时,质点在坐标原点,在x方向上的图像如图甲所示,在y方向的图像如图乙所示,则质点( )
A. 2s内位移是10m B. 4s末速度是20m/s
C. 2s时的加速度为 D. 质点作匀变速直线运动
【答案】A
【解析】
【详解】A.由图可知,x方向上质点做匀加速直线运动,加速度
沿x正方向。在y方向做匀速直线运动,速度
2s内质点位移
A正确;
B.4s末速度
B错误;
C.2s时的加速度
C错误;
D.由图可知,质点在x方向上做匀加速直线运动,在y方向做匀速直线运动,合运动为匀变速曲线运动,D错误。
故选A。
4. 如图所示,在一条宽度的河流中,水流速度为4m/s,船在静水中的速度为5m/s,小船从A码头出发,取,,则下列说法正确的是( )
A. 小船渡河的最短时间为5s
B. 小船渡河的最短位移为25m
C. 小船船头与上游河岸成37°渡河时,时间最短
D. 小船船头与上游河岸成37°渡河时,位移最小
【答案】D
【解析】
【详解】A. 小船渡河的最短时间为
A错误;
B. 小船渡河的最短位移等于河宽16m,B错误;
CD. 小船船头与上游河岸成37°渡河时,合速度垂直于河岸,位移最小,C错误,D正确。
故选D。
5. 微风习习,眼前是如镜的湖面,有三位游客站在湖前扔小石子。图为石子抛出的简化图,x轴在水平地面内,y轴沿竖直方向。图中画出了沿水平方向拋出的三个小石子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与c飞行时间相等
C. b初速度可能等于c的初速度 D. a的初速度可能等于b的初速度
【答案】B
【解析】
【详解】竖直方向根据
可得
由图可知
则有
水平方向有
由图可知
则有
故选B。
6. 如图所示,某同学对着墙壁练习打乒乓球,某次球与墙壁上A点碰撞后水平弹离,恰好垂直落在球拍上的B点,己知球拍与水平方向夹角,A、B两点竖直高度差,重力加速度,忽略空气阻力,则球在A点反弹时速度大小为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
【详解】由平抛运动的规律,对小球落到B点的速度进行分解,如图所示
小球垂直于斜面落到B点时的竖直分速度为
根据平行四边形定则知,球在A点反弹时速度
故选B。
二、多选题(共4小题,每小题5分,共20分,错选0分,漏选3分)
7. 在光滑水平面上有一质量为2kg的物体,受几个共点力作用做匀速直线运动。现突然将与速度方向相反的2N的力水平旋转90°,则关于物体运动情况的叙述正确的是( )
A. 物体加速度大小为m/s2
B. 物体做加速度大小变化的曲线运动
C. 物体做匀变速曲线运动
D. 物体加速度为1m/s2
【答案】AC
【解析】
【详解】物体原来所受合力为零,当将与速度方向相反的2N的力水平旋转90°后,其受力如图所示
其中Fx=Fy=2N,F是Fx、Fy的合力,即
F=2N
且大小、方向都不变,为恒力,物体的加速度为
a==m/s2=m/s2
大小恒定,方向与速度方向不在同一直线上,故物体做匀变速曲线运动,BD错误,AC正确。
故选AC。
8. 无人机在生产生活已经广泛应用,在某次灾害救援中,无人机在直角坐标系所在的平面内运动规律分别为,,则( )
A. 无人机的加速度大小为
B. 无人机运动轨迹是一条直线
C. 末无人机的速度大小为
D. 末无人机的速度方向与轴夹角为
【答案】CD
【解析】
【详解】A.由题意可知
,
对比公式
可得
,,
无人机的加速度大小为
选项A错误;
B.无人机的合初速度沿x方向即
合加速度方向与x轴成45°角,可知运动轨迹是曲线,选项B错误;
CD.1s末无人机沿x方向的速度
沿y方向的速度
则合速度的速度大小为
速度方向与x轴夹角为
可得末无人机的速度方向与轴夹角为
选项CD正确。
故选CD。
9. 如图,小船从河岸A点过河,船头与河岸所成的夹角始终为,航行轨迹是从A点到C点的直线,航行轨迹与河岸的夹角为。已知河宽为144m,船在静水中的速度,,,,下列说法正确的是( )
A. 河水的流速大小为4m/s B. 船的实际速度大小为5m/s
C. 渡河时间为60s D. AC是小船渡河的最短路径
【答案】CD
【解析】
【详解】A.根据题意可知,与AC垂直,所以河水的流速大小
故A错误;
B.船的实际速度大小为
故B错误;
C.渡河时间为
故C正确;
D.因为船速小于水速,且此时船速与合速度方向垂直,则AC是小船渡河的最短路径,故D正确。
故选CD。
10. 如图所示,将质量为2m的重物悬挂在轻绳的一端,轻绳的另一端系一质量为m的小环,小环套在竖直固定的光滑直杆上,光滑定滑轮与直杆的距离为d。现将小环从与定滑轮等高的A处由静止释放,当小环沿直杆下滑距离也为d时(图中B处),下列说法正确的是( )
A. 小环刚释放时轻绳中的张力一定大于2mg
B. 小环到达B处时,重物上升的高度也为d
C. 小环在B处的速度与重物上升的速度大小之比等于
D. 小环在B处的速度与重物上升的速度大小之比等于
【答案】C
【解析】
【详解】A.对小环的加速度进行分析,如图所示
设重物的加速度为,则有
由于释放时是从水平A处,则有
由于v=0,则有,故绳子的拉力T=2mg,A错误;
B.小环到达B处时,重物上升的高度应为绳子竖直部分缩短的长度,即
B错误;;
B.小环到达B处时,重物上升的高度应为绳子竖直部分缩短的长度,即
B错误;
CD.根据题意,沿绳子方向的速度大小相等,将小环在B处的速度沿绳子方向与垂直于绳子方向正交分解有
即
D错误,C正确。
故选C。
三、实验题(共1小题,每空3分,共9分)
11. 在“探究平抛运动的特点”的实验中。
(1)某组同学用如图甲所示装置探究平抛运动的特点。用小锤击打弹性金属片后,A球沿水平方向抛出,做平抛运动,同时B球由静止下落,可以观察到两个小球同时落地,改变小球距地面的高度和小锤击打的力度,发现:两球总是同时落地。由此可以得到的结论是______________。
(2)该组同学继续用如图乙所示装置继续探究平抛运动的规律,在该实验中,下列说法正确的是______________。
A.斜槽轨道末端切线必须水平
B.斜槽轨道必须光滑
C.将坐标纸上确定的点用直线依次连接
D.小球每次都从斜槽上同一高度由静止释放
(3)另一组同学拍摄钢球做平抛运动频闪照片的一部分如图丙所示,已知每个小方格的边长为L,重力加速度为g,则钢球平抛的初速度大小为______________。
【答案】 ①. 平抛运动竖直方向上为自由落体运动 ②. AD##DA ③.
【解析】
【详解】(1)[1]该实验中,A球做平抛运动,而B球做自由落体运动,当两球在同一高度处同时运动,得到的结果是两球同时落地,且改变高度仍然得到相同的结果,则说明平抛运动竖直方向上为自由落体运动。
(2)[2]A.为了让小球在斜槽末端获得水平方向的速度以保证小球做平抛运动,则斜槽末端必须水平,故A正确;
BD.该实验中只要保证小球每次都从斜槽上同一高度由静止释放,则可保证小球每次做平抛运动的初速度相同,不需要斜槽轨道必须光滑,故B错误,D正确;
C.由于平抛运动的轨迹为抛物线,因此应该用平滑的曲线将坐标是上确定的点连接起来,故C错误。
故选AD。
(3)[3]平抛运动水平方向做匀速直线运动,而竖直方向做自由落体运动,根据图丙中可得,水平方向有
在竖直方向由逐差法
联立解得
四.计算题(共3小题)
12. 在一光滑的水平面上建立xOy平面坐标系,一质点在水平面上从坐标原点开始运动,沿x方向和y方向的x-t图象和vy-t图象分别如图甲、乙所示,求:
(1)运动后4 s内质点的最大速度;
(2)4 s末质点离坐标原点的距离.
【答案】(1)m/s (2)8m
【解析】
【详解】(1)由题图可知,质点沿x轴正方向做匀速直线运动,速度大小为vx==2 m/s,在运动后4 s内,沿y轴方向运动的最大速度为4 m/s,则运动后4 s内质点运动的最大速度有
vm=m/s.
(2)0~2 s内质点沿y轴正方向做匀加速直线运动,2~4 s内先沿y轴正方向做匀减速直线运动,再沿y轴负方向做初速度为零的匀加速直线运动,此时加速度大小为:
a=m/s2=3 m/s2
则质点沿y轴正方向做匀减速运动的时间t2=s
则运动后的4 s内沿y轴方向的位移
因此4 s末质点离坐标原点的距离等于沿x轴方向的位移
由题图甲可知,4 s末质点离坐标原点的距离s=x=8 m
【点睛】解决本题的关键要掌握运动的合成和分解,研究质点的运动情况.求位移时要注意的正负,图象在时间轴上方时表示的位移为正,在时间轴下方时表示的位移为负.
13. 如图所示,在距地面高为处,有一小球A以初速度水平抛出,与此同时,在A的正下方有一物块B由静止开始在水平恒力F的作用下同方向滑出,已知B物体的质量为,,A、B均可看成质点,假设水平面光滑、空气阻力不计,,求:
(1)A球从抛出到落地的时间;
(2)A球从抛出到落地这段时间内的水平位移;
(3)A球落地时,A、B之间距离。
【答案】(1);(2);(3)。
【解析】
【详解】(1)小球A抛出后做平抛运动,竖直方向做自由落体运动,则有
解得
(2)小球A在水平方向做匀速直线运动,则有
(3)设B物体的加速度为,根据牛顿第二定律可得
解得
小球A与B物体的运动具有同时性,A球落地时,B物体走的位移大小为
故A、B之间的距离为
14. 一条河宽为,水的流速为,并在下游形成壮观的瀑布。一艘从距瀑布为的上游渡河,求:
(1)若一艘游艇恰好能以最短时间安全渡河,游艇的静水速度是多少?
(2)为了不被冲进瀑布,游艇应如何航行速度最小?最小值为多少?此时游艇在河中航行的时间为多少?
【答案】(1);(2)游艇船头指向上游且与河岸夹角为,,
【解析】
【详解】(1)根据题意可知,当一艘游艇恰好能以最短时间安全渡河时,游艇的航线如图所示
设最短时间为,游艇在静水中的速度为,根据题意有
,
代入数据解得
(2)根据题意可知,为了不被冲进瀑布,游艇航行速度最小时,航线路线如图所示
根据几何关系可知
则
可得
即游艇船头指向上游且与河岸夹角为时,游艇的航行速度最小,根据几何关系可知,最小值为
此时,游艇在河水中的航行速度为
船的航行距离为
则游艇在河中航行的时间为2024年春期高一第一次周练物理试题(B)卷
一、单选题(本题共6小题,每小题4分,共24分,每个小题只有一个正确答案)
1. 关于曲线运动的下列说法中正确的是( )
A. 做曲线运动的物体速度可以不变
B. 曲线运动物体加速度方向与合外力方向一定相同
C. 曲线运动物体的速度方向与合外力方向可能相同,也可能不同
D. 物体在变力作用下只能做曲线运动
2. 在军事中有一款反辐射导弹可以打击敌方雷达,导弹运动时的轨迹如图所示,导弹可视为质点,导弹的速度与所受合外力的关系可能正确的是( )
A. 图中A点 B. 图中B点 C. 图中点 D. 图中点
3. 某质点在平面上运动。时,质点在坐标原点,在x方向上的图像如图甲所示,在y方向的图像如图乙所示,则质点( )
A. 2s内位移是10m B. 4s末速度是20m/s
C. 2s时的加速度为 D. 质点作匀变速直线运动
4. 如图所示,在一条宽度的河流中,水流速度为4m/s,船在静水中的速度为5m/s,小船从A码头出发,取,,则下列说法正确的是( )
A. 小船渡河的最短时间为5s
B. 小船渡河的最短位移为25m
C. 小船船头与上游河岸成37°渡河时,时间最短
D. 小船船头与上游河岸成37°渡河时,位移最小
5. 微风习习,眼前是如镜的湖面,有三位游客站在湖前扔小石子。图为石子抛出的简化图,x轴在水平地面内,y轴沿竖直方向。图中画出了沿水平方向拋出的三个小石子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与c飞行时间相等
C. b的初速度可能等于c的初速度 D. a的初速度可能等于b的初速度
6. 如图所示,某同学对着墙壁练习打乒乓球,某次球与墙壁上A点碰撞后水平弹离,恰好垂直落在球拍上的B点,己知球拍与水平方向夹角,A、B两点竖直高度差,重力加速度,忽略空气阻力,则球在A点反弹时速度大小为( )
A. B. C. D.
二、多选题(共4小题,每小题5分,共20分,错选0分,漏选3分)
7. 在光滑水平面上有一质量为2kg的物体,受几个共点力作用做匀速直线运动。现突然将与速度方向相反的2N的力水平旋转90°,则关于物体运动情况的叙述正确的是( )
A. 物体加速度大小m/s2
B. 物体做加速度大小变化的曲线运动
C. 物体做匀变速曲线运动
D. 物体加速度为1m/s2
8. 无人机在生产生活已经广泛应用,在某次灾害救援中,无人机在直角坐标系所在的平面内运动规律分别为,,则( )
A. 无人机的加速度大小为
B. 无人机运动轨迹是一条直线
C. 末无人机的速度大小为
D. 末无人机速度方向与轴夹角为
9. 如图,小船从河岸A点过河,船头与河岸所成的夹角始终为,航行轨迹是从A点到C点的直线,航行轨迹与河岸的夹角为。已知河宽为144m,船在静水中的速度,,,,下列说法正确的是( )
A. 河水的流速大小为4m/s B. 船的实际速度大小为5m/s
C. 渡河时间为60s D. AC是小船渡河的最短路径
10. 如图所示,将质量为2m的重物悬挂在轻绳的一端,轻绳的另一端系一质量为m的小环,小环套在竖直固定的光滑直杆上,光滑定滑轮与直杆的距离为d。现将小环从与定滑轮等高的A处由静止释放,当小环沿直杆下滑距离也为d时(图中B处),下列说法正确的是( )
A. 小环刚释放时轻绳中的张力一定大于2mg
B. 小环到达B处时,重物上升高度也为d
C. 小环在B处的速度与重物上升的速度大小之比等于
D. 小环在B处的速度与重物上升的速度大小之比等于
三、实验题(共1小题,每空3分,共9分)
11. 在“探究平抛运动的特点”的实验中。
(1)某组同学用如图甲所示装置探究平抛运动的特点。用小锤击打弹性金属片后,A球沿水平方向抛出,做平抛运动,同时B球由静止下落,可以观察到两个小球同时落地,改变小球距地面的高度和小锤击打的力度,发现:两球总是同时落地。由此可以得到的结论是______________。
(2)该组同学继续用如图乙所示装置继续探究平抛运动的规律,在该实验中,下列说法正确的是______________。
A.斜槽轨道末端切线必须水平
B.斜槽轨道必须光滑
C.将坐标纸上确定的点用直线依次连接
D.小球每次都从斜槽上同一高度由静止释放
(3)另一组同学拍摄钢球做平抛运动频闪照片一部分如图丙所示,已知每个小方格的边长为L,重力加速度为g,则钢球平抛的初速度大小为______________。
四.计算题(共3小题)
12. 在一光滑的水平面上建立xOy平面坐标系,一质点在水平面上从坐标原点开始运动,沿x方向和y方向的x-t图象和vy-t图象分别如图甲、乙所示,求:
(1)运动后4 s内质点的最大速度;
(2)4 s末质点离坐标原点的距离.
13. 如图所示,在距地面高为处,有一小球A以初速度水平抛出,与此同时,在A的正下方有一物块B由静止开始在水平恒力F的作用下同方向滑出,已知B物体的质量为,,A、B均可看成质点,假设水平面光滑、空气阻力不计,,求:
(1)A球从抛出到落地的时间;
(2)A球从抛出到落地这段时间内的水平位移;
(3)A球落地时,A、B之间的距离。
14. 一条河宽为,水的流速为,并在下游形成壮观的瀑布。一艘从距瀑布为的上游渡河,求:
(1)若一艘游艇恰好能以最短时间安全渡河,游艇的静水速度是多少?
(2)为了不被冲进瀑布,游艇应如何航行速度最小?最小值为多少?此时游艇在河中航行的时间为多少?