安徽省六安市金寨县青山中学2023-2024学年高一下学期第一次月考物理试题（含解析）

青山中学2023-2024学年高一下学期第一次月考
物理试卷
一、单选题：本大题共8小题，共32分。
1.下列说法中正确的是( )
A. 做曲线运动的物体，加速度可能为零
B. 物体的运动状态发生改变，其运动轨迹可能是直线也可能是曲线
C. 做曲线运动的物体，其加速度方向与速度方向可能一致
D. 做曲线运动的物体所受的合外力可能为零
2.一辆汽车在水平公路上转弯，沿曲线由向行驶，速度大小逐渐减小，汽车转弯时的加速度方向，可能正确的是( )
A. B. C. D.
3.倾角为的斜面，长为，在顶端水平抛出一个小球，小球刚好落在斜面的底端，如图所示，那么小球的初速度的大小是重力加速度为( )
A. B. C. D.
4.如图所示，为践行新形势下的强军目标，在某次军事演习中，水平匀速飞行的无人机在斜坡底端的正上方投弹，炸弹垂直击中倾角为，长为的斜坡的中点，若取，则无人机距点的高度和飞行的速度分别为( )
A. ， B. ，
C. ， D. ，
5.如图所示，一小球在光滑的水平面上以速度向右运动，运动中要穿过一段有水平向北的风带，经过风带时风会给小球一个向北的水平恒力，其余区域无风力，则小球过风带及过后的轨迹正确的是( )
A. B. C. D.
6.物体在高处以初速度水平抛出，落地时速度为，则该物体在空中运动的时间为不计空气阻力( )
A. B. C. D.
7.如图是对着竖直墙壁沿水平方向抛出的小球、、的运动轨迹，三个小球到墙壁的水平距离均相同，且和从同一点抛出．不计空气阻力，则( )
A. 和的飞行时间相同 B. 的飞行时间比的短
C. 的水平初速度比的小 D. 的水平初速度比的大
8.如图所示是物体在相互垂直的方向和方向运动的图象．以下判断正确的是( )
A. 在内，物体做匀速直线运动 B. 在内，物体做匀变速直线运动
C. 在内，物体做匀变速直线运动 D. 在内，物体做匀变速曲线运动
二、多选题：本大题共2小题，共12分。
9.以速度水平抛出一个物体，当其竖直分位移与水平分位移相等时，该物体的( )
A. 竖直分速度等于水平分速度 B. 瞬时速度大小为
C. 运动时间为 D. 发生的位移为
10.如图所示，轴在水平地面上，轴沿竖直方向．图中画出了从轴上不同位置沿轴正向水平抛出的三个小球、和的运动轨迹．小球从抛出，落在处；小球、从抛出，分别落在和处．不计空气阻力，下列说法正确的是( )
A. 和初速度相同 B. 和运动时间相同
C. 的初速度是的两倍 D. 的运动时间是的两倍
三、实验题：本大题共2小题，共17分。
11.采用如下图所示的实验装置做”探究平抛运动的特点”的实验．
实验时需要下列哪个器材________填器材前的字母
A.弹簧测力计 B.重垂线 C.打点计时器
若用频闪摄影方法来验证小球在平抛过程中水平方向是匀速运动，记录下如下图所示的频闪照片．在测得、、、后，需要验证的关系是________已知频闪周期为，用下列计算式求得的水平速度，误差较小的是________．
A. ． ． ．
12.如图甲是“研究平抛运动”的实验装置图
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，目的是________________；
在另一次实验中将白纸换成方格纸，每小格的边长，通过实验，记录了小球在运动中的三个位置，如图乙所示，则该小球做平抛运动的初速度为________；小球经过点的速度为________。
四、计算题：本大题共3小题，共39分。
13.某直升飞机投物资时，可以停在空中不动，设投出物资离开飞机后由于降落伞的作用能匀速下落，无风时落地速度为，若飞机停留在离地面高处空投物质时，由于风的作用，使降落伞和物资以的速度匀速向北运动，竖直方向速度不变．求：
物资在空中的运动时间；
物资落地时的速度；
物资下落时水平向北移动的距离．
14.某次赛前训练，一排球运动员在网前距地面高度为处用力将球扣出，使排球以的初速度水平飞出。已知排球的质量，排球可视为质点，不考虑空气阻力，取。则：
排球被扣出后经多长时间着地？
排球即将着地时的速率为多少？
15.如下图所示，水面上方高度为处有一光滑轻质定滑轮，用绳系住一只船，船离岸的水平距离为，岸上的人用的恒定速度水平拉绳子，求：
开始时船的速度大小；
末船的速度大小．
答案和解析
1.【答案】
本题关键是对质点做曲线运动的条件的考查，掌握了做曲线运动的条件，本题基本上就可以解决了。
【解答】
A.物体做曲线运动的条件是合力与速度不在同一条直线上，既然有合力，那么必定就有加速度，所以A错误；
B.物体的运动状态发生改变，当速度与力在同一条直线上时，物体做直线运动，当速度与力不在一条直线上时，物体做曲线运动，故B正确；
C.物体做曲线运动的条件是合力与速度不在同一条直线上，合力的方向与加速度的方向是一样的，所以加速度方向与速度方向一定不在同一条直线上，故C错误；
D.物体做曲线运动的条件是合力与速度不在同一条直线上，所以做曲线运动的物体所受的合外力一定不为零，故D错误。
故选B。
2.【答案】
汽车在水平的公路上转弯，所做的运动为曲线运动，故在半径方向上合力不为零且是指向圆心的；又是做减速运动，故在切线上合力不为零且与瞬时速度的方向相反，分析这两个力的合力，即可看出那个图象是正确的。
【解答】
汽车从点运动到，曲线运动，必有些力提供向心力，向心力是指向圆心的；汽车同时减速，所以沿切向方向有与速度相反的分力；向心力和切线方向分力的合力与速度的方向的夹角要大于，所以选项ABD错误，C正确。
故选C。
3.【答案】
【解析】【分析】解决本题的关键关键知道平抛运动在水平方向和竖直方向上的运动规律，知道平抛运动的时间由高度决定，初速度和时间共同决定水平位移。
平抛运动在水平方向上做匀速直线运动，在竖直方向上做自由落体运动，根据下落的高度求出运动的时间，再根据水平位移和时间求出小球的初速度。
【解答】
在竖直方向上有：，解得，
则初速度，故A正确，BCD错误，故选：。
4.【答案】
水平位移，点到距离为，因为平抛运动速度与水平方向夹角的正切值是位移与水平方向夹角正切值的倍，速度方向的夹角得知位移与水平方向夹角的正切值，再通过水平位移求出竖直位移，从而得知轰炸机的飞行高度以及炸弹的初速度。
解决本题的关键掌握平抛运动水平方向和竖直方向上的运动规律，知道平抛运动的一些推论，抛运动速度与水平方向夹角的正切值是位移与水平方向夹角正切值的倍。
【解答】
轰炸机的飞行高度为，炸弹的飞行时间为，初速度为。
炸弹的水平位移为：
点到距离为
垂直击中山坡上的，则根据速度的分解有：，
联立解得：
。
故选：。
5.【答案】
物体做曲线运动的条件是合力与速度不在同一条直线上，速度的方向与该点曲线的切线方向相同；曲线运动中物体速度的方向应该是逐渐发生变化的，不可能出现折点。
解决本题的关键掌握曲线运动的处理方法，根据两个方向上的受力情况，分析其运动情况。
【解答】
小球在光滑的水平面上以向右运动，给小球一个向北的水平恒力，根据曲线运动条件，结合运动轨迹偏向加速度的方向，故B正确，ACD错误。
故选B。
6.【答案】
通过平行四边形定则求出小球竖直方向上的分速度，根据平抛运动竖直方向运动特点求出运动的时间。
解决本题的关键掌握平抛运动在水平方向和竖直方向上的运动规律，结合运动学公式进行求解。
【解答】
根据平行四边形定则可知，竖直方向上的分速度为：
，
则该物体在空中运动的时间为：
，故C正确，ABD错误。
故选C。
7.【答案】
由于小球均做平抛运动，由平抛运动规律通过比较下落高度比较三者的运动时间，由水平位移比较初速度大小。
本题主要考查平抛运动规律的理解及应用，较简单。
【解答】
A、根据可知，下落的竖直高度比大，则飞行的时间较长，选项A错误；
B、下落的竖直高度比大，则飞行的时间比长，选项B错误；
C、根据，因水平位移相同，则的水平初速度比的大，选项C错误；
D、下落的竖直高度比大，则飞行的时间比长，根据，因水平位移相同，则的水平初速度比的小，选项D正确
故选D。
8.【答案】
根据运动的合成与分解知识，利用平行四边形定则，将水平方向的运动与竖直方向的运动进行合成，并结合曲线运动的条件进行判断即可。此题考查了运动的合成与分解规律的应用，应明确两分运动相互独立，根据曲线运动的条件进行判断即可。
【解答】
、在内，水平方向为匀速直线运动，竖直方向为匀加速直线运动，合运动为匀变速曲线运动，故AB错误；
、在内，水平方向初速度为：，加速度为：。
竖直方向初速度为：，加速度为：。
根据平行四边形定则合成可以得到合速度：，合加速度：，而且二者方向在同一直线上，根据曲线运动条件可知，合运动为匀变速直线运动，故C正确，D错误。
故选：。
9.【答案】
本题考查了平抛运动。对于平抛运动的理解重点在于应用速度的合成与分解知识的应用，要掌握合运动与分运动的关系及求法。
由竖直位移和水平位移的关系列出方程可求得运动的时间，再由平抛运动的速度及位移关系可求得位移及瞬时速度。
【解答】
由题意可知：，解得：，竖直分速度为，故A错误，C正确；
B.合速度；故B正确；
D.合位移为：，故D错误。
故选BC。
10.【答案】
平抛运动在水平方向上做匀速直线运动，在竖直方向上做自由落体运动，根据竖直位移相等求出运动的时间，从而根据水平分位移关系求出初速度的大小关系。
解决本题的关键掌握平抛运动在水平方向和竖直方向上的运动规律，结合运动学公式灵活求解。
【解答】
A、的水平位移相同，但两球下落的高度不同，根据可知两球运动时间不同，由可知两球的初速度不同，故A错误；
B、的高度相同，由可知运动时间相同，故B正确；
C、的时间相同，水平位移为的倍，由可知的初速度是的两倍，故C正确；
D、可知，则的运动时间是的倍，故D错误。
故选BC。
11.【答案】；；。
从“研究平抛运动”实验的原理出发即可求解
平抛运动在水平方向上做匀速直线运动，在竖直方向上做自由落体运动，比较竖直方向上下落相同位移的时间关系，从而比较出水平位移的关系。
本题考查平抛物体的运动规律。解决平抛实验问题时，要特别注意实验的注意事项。在平抛运动的规律探究活动中不一定局限于课本实验的原理，要注重学生对探究原理的理解。
【解答】
该实验需要使用重垂线确定轴的位置，不需要弹簧测力计和打点计时器，正确．
相邻两位置的时间间隔相等，若小球在水平方向上做匀速运动，则
由小球最后一个位置与第一个位置间的水平距离计算求得的水平速度误差较小，正确．
答案：；；。
12.【答案】水平；使平抛的初速度相同；；
本题不但考查了平抛运动的规律，还灵活运用了匀速运动和匀变速运动的规律，是一道考查基础知识的好题目。
平抛运动的初速度一定要水平，因此为了获得水平的初速度安装斜槽轨道时要注意槽口末端要水平；同时为了保证小球每次平抛的轨迹都是相同的，要求小球平抛的初速度相同；
根据竖直方向运动特点，求出物体运动时间，然后利用水平方向物体做匀速运动，可以求出其水平速度大小，利用匀变速直线运动的推论可以求出点的竖直分速度大小，根据速度的合成求出小球经过点的速度。
【解答】
实验前应对实验装置反复调节，直到斜槽末端切线水平，检验斜槽末端水平的方法是：小球放在斜槽末端任意位置不滚动，为了保证小球每次平抛的轨迹都是相同的，这就要求小球平抛的初速度相同，因此在操作中要求每次小球能从同一位置静止释放。
设相邻两点间的时间间隔为，
竖直方向：，
得到；
水平方向： ；
小球在点时，竖直方向上的瞬时速度等于
则小球经过点的速度为
13.【答案】整个落地过程中水平方向与竖直方向始终做匀速直线运动。
由竖直方向的匀速直线运动可得下落的时间为：；
竖直方向匀速直线运动，根据运动的合成，则有：落地时的速度大小：
，
速度方向与水平方向的夹角的正切值为：；
下落时水平向北移动的距离：。
【解析】考查运动的合成处理规律，掌握运动学公式的规律，注意分运动与合运动的等时性。
14.【答案】解：排球飞出后做平抛运动，竖直方向的分运动为自由落体运动，设排球在空中的飞行时间为
由：
得：
排球从飞出到落地的过程中只有重力做功，满足机械能守恒．故落地时的动能等于刚飞出时的机械能．即：
；所以．
答：排球被扣出后经着地；
排球即将着地时的速率为。
【解析】排球在做平抛运动，故由平抛运动竖直方向的分运动的性质可求得飞行时间；
排球只有重力做功，满足机械能守恒，则由机械能守恒可求得刚飞出的机械能．
本题考查平抛运动与机械能守恒的综合，要求掌握好平抛运动的规律，利用好速度的合成与分解规律求解．
15.【答案】解：由几何关系可知，水面上方处有一定滑轮，此时船离岸的距离，
开始时河面上的绳长为，
设绳子与水平面的夹角为，则有：，
解得：；
根据运动的合成与分解，则有：
，
解得：；
末，绳子的长度为，
根据几何关系，设绳子与水平面的夹角为，则，
解得：，
同理，则有：，
解得：。
答：开始时船的速度；
末船的速度。
【解析】由速度的合成与分解，结合几何关系来确定绳子与水平面的夹角，即可求得小船的速率；
由几何关系可求得开始及时绳子在河面上的长度，则由几何关系可求得绳子与水平面的夹角，从而求解速率。
运动的合成与分一定要注意灵活把握好几何关系，明确题目中对应的位移关系及速度关系；画出运动的合成与分解图象非常关键。