安徽省滁州市定远重点中学2024-2025第二学期3月检测高一物理卷（含解析）

2024-2025第二学期3月检测高一物理
一、单项选择题：本大题共8小题，每小题4分，共32分。
1.某次风洞实验，乒乓球从静止开始下落一段时间后，进入如图所示的斜风区域下落一段时间，然后又进入无风区继续下落直至落地，不计乒乓球受到的阻力，则选项中最接近乒乓球真实运动轨迹的是( )
A. B.
C. D.
2.如图甲所示，在某次抢险救灾过程中，直升机接近目的地时水平向右匀速飞行，消防员沿竖直绳加速滑下。关于该消防员，下列说法正确的是( )
A. 所受合力可能为图乙中的 B. 所受合力可能为图乙中的
C. 运动轨迹可能为图乙中的 D. 运动轨迹可能为图乙中的
3.年月日在武汉举办了第届渡江节，小王报名了个人抢渡长江挑战赛，报名后他查阅了有关资料，发现长江中央的水流最湍急，长江的平均水速大概是，在一次训练中他身体始终垂直与江岸向对岸游去，若他在静水中的游速恒定，他在渡江过程中，下列说法正确的是( )
A. 合速度一定总大于 B. 运动轨迹一定是曲线
C. 一定能到达正对岸 D. 渡江时间与水流的速度有关
4.如图所示，在一段河岸平直的河水中，小明站在跟河水一起漂流的木船上。某时刻他正对河岸，水平抛出一小石块，使其落在河岸上。空气阻力不计，则( )
A. 石块在空中运动的轨迹平面与该段河岸垂直
B. 石块抛出的初速度越大，落地点离抛出点越远
C. 水流速度越大，石块落地所用时间越短
D. 石块落地时的速度大小与水流速度无关
5.如图所示，一辆带有竖直自动升降梯的路灯维修车正在工作。某段时间内升降梯匀速下降，同时车向左启动做匀加速直线运动，对于这段时间内站在梯子上的工人，描述正确的是( )
A. 工人一定做匀变速运动
B. 工人对升降机的摩擦力水平向左
C. 工人相对地面的运动轨迹可能是直线
D. 车的加速度增大，工人到达升降机底端的时间变短
6.李明在山顶上的点抛出两颗石子和，做平抛运动，做斜上抛运动，其在同一竖直平面内运动的轨迹如图所示，为轨迹的交点。不计空气阻力，从到，两石子( )
A. 加速度相同 B. 路程相同 C. 运动时间相同 D. 平均速度相同
7.如图所示，倾角为的斜面足够长，从斜面上点正上方处的点，以的速率抛出一个小球，方向不定，且小球的轨迹与在同一竖直平面内，则小球落回斜面的最长时间为取，( )
A. B. C. D.
8.为了迎接月中旬的排球比赛，体育课上，乙同学在离地处将排球垫起，上升到最高点处时被甲同学水平原速率击回。已知，不计空气阻力，则排球被甲同学击中前( )
A. 排球被甲同学击中时在空中飞行时间为 B. 排球空中飞行位移为米
C. 乙同学将排球击出的速度为 D. 排球在水平方向上飞行的距离为
二、多项选择题：本大题共2小题，每小题5分，共10分。全对得5分，不全对得3分。
9.北京冬奥会上，我国运动员在短道速滑比赛中的最后冲刺阶段如图所示，设甲、乙两运动员在水平冰面上恰好同时到达虚线，然后分别沿半径为和的滑道做匀速圆周运动，运动半个圆周后匀加速冲向终点线。假设甲、乙两运动员质量相等，他们做圆周运动时所受向心力大小相等，直线冲刺时的加速度大小也相等。下列判断中正确的是( )
A. 在做圆周运动时，甲先完成半圆周运动 B. 在做圆周运动时，乙先完成半圆周运动
C. 在直线加速阶段，甲、乙所用的时间相等 D. 在冲刺时，乙到达终点线时的速度更大
10.半径为的竖直圆筒绕竖直中心轴以恒定的转速匀速转动，在某一固定位置以相同速度、相等时间间隔水平射出三颗子弹。子弹穿出圆筒后，将圆筒展开发现筒壁上留下了个如图所示的弹孔，其中同一竖直线上的两弹孔为同一颗子弹留下的，两横排弹孔竖直间距为，同一横排两相邻弹孔间距为，重力加速度为。则( )
A. 圆筒转动的角速度可能为
B. 圆筒转动的角速度可能为
C. 子弹射出的时间间隔可能为
D. 子弹射出的时间间隔可能为
三、实验题：本大题共2小题，共18分。
11.在“探究平抛运动的特点”的实验中，
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，球沿水平方向抛出，球同时竖直下落。本实验探究的是球 填“水平”或“竖直”分运动的特点。
该组同学又用如图乙所示装置继续探究平抛运动的规律。下列说法正确的是
A.斜槽轨道必须光滑
B.斜槽轨道末端必须水平
C.小球每次都从斜槽上同一位置静止释放
D.作图时，直接将坐标纸上确定的点用直线依次连接
在图乙的实验中，由于忘记记下小球做平抛运动的起点位置，该小组成员只能以平抛轨迹中的某点作为坐标原点建立坐标系，、两点的坐标分别为、，如图丙所示。可求出小球从到的时间间隔 ，做平抛运动的初速度 。用、、重力加速度表示
12.实验题
Ⅰ宇宙飞船绕地球做匀速圆周运动时处于完全失重状态，物体对支持面几乎没有压力，所以在这种环境中已无法用天平称量物体的质量．假设某同学在这种环境中设计了如图所示的装置图中为光滑的小孔来间接测量物体的质量：给待测量物体一个初速度，使它在桌面上做匀速圆周运动。设航天器中备有必要的基本测量工具。
物体与桌面间的摩擦力________忽略不计．选填“可以”或“不可以”；
物体做匀速圆周运动的向心力数值上等于________选填“弹簧秤的拉力”或“物体的重力”，选填字母“”或“”
实验时需要测量的物理量是：圆周运动的周期、弹簧秤示数、圆周运动的半径，则待测物体质量的表达式为________．
Ⅱ如图所示为向心力演示器，图甲为实验示意图，图乙为俯视图。图中、槽分别与、轮同轴固定，且、轮半径相同。当、两轮在皮带的带动下匀速转动。
两槽转动的角速度选填“”、“”或“。
现有两质量相同的钢球，球放在槽的边缘，球放在槽的边缘，它们到各自转轴的距离之比为则钢球、的线速度之比为________；受到的向心力之比为________。
四、计算题：本大题共3小题，共30分。
13.如图所示，在风洞实验室中，从点以水平速度向左抛出一个质量为的小球可视为质点，小球抛出后所受空气作用力沿水平方向，其大小为，经过一段时间小球运动到点正下方的点处，重力加速度为，求小球
从点运动到点的时间
到达点时的速率．
14.掷铅球是一个需要力量和灵活性的运动，今年的学校运动会，某同学要参加掷铅球比赛，傍晚来到运动场训练，热身后不计空气阻力，重力加速度取，，，
她在第一次投掷中把铅球水平推出，高度为，速度为，则铅球被推出的水平距离是多少米？
第一次投掷后体育老师给了建议，让她投掷时出手点高一点，斜向上推出铅球。于是，第二次她从离地高为处推出铅球，出手点刚好在边界线上方，速度方向与水平方向成，如图所示，此次推出铅球时铅球的速度大小仍为，则这次投掷的成绩为多少米？
15.如图所示，小明在离水面高度处，将一质量的小石片以初速度水平抛出，小石片先在水面上弹跳数次，当沿水面的速度减为零时会下沉。小石片每次接触水面时都受到恒定的作用力，其中水平分力恒为，每次接触水面后就跳起，跳起时竖直方向速度与此时沿水平方向速度之比为常数，不计空气阻力。求小石片
第一次与水面接触前水平方向的位移；
第一次与水面接触过程中，对水面作用力的竖直分力大小；
总共弹起的次数以及最后一次跳起后在空中的飞行时间。
答案和解析
1.
【解析】A.离开斜风区时乒乓球的速度斜向左下方，进入无风区后乒乓球只受重力，速度和加速度不在一条直线上，不可能做直线运动，故A错误；
B.离开斜风区时乒乓球有水平向左的分速度，所以在落地前乒乓球的速度不可能竖直向下，故B错误
离开斜风区时乒乓球的速度斜向左下方，轨迹在速度和重力之间偏向重力一侧，故C正确，D错误。
故选C。
2.
【解析】水平方向向右匀速，竖直方向向下加速，即加速度向下，由牛顿第二定律可知，其所受的合力方向向下，不可能为 和 ，故AB错误；
有上述分析可知，所受合外力向下，其合外力和初速度方向不在同一条直线上，所以其做曲线运动，曲线运动其合力指向轨迹的凹侧，所以轨迹可能为，故C错误，D正确。
故选D。
3.
【解析】A.小王在静水中的游速恒定，长江的平均水速大概是，身体始终垂直与江岸向对岸游去，合速度，故A错误；
B.小王身体始终垂直与江岸向对岸游去，速度恒定，做匀速直线运动；沿江岸方向，水流速度不断变化，做变速直线运动，所以运动轨迹一定是曲线，故B正确；
C.由于，所以不能到达正对岸，故C错误；
D.由于身体始终垂直与江岸向对岸游去，渡江时间，与水流的速度无关，故D错误。
4.
【解析】A.由于石块具有和水流相同的分速度，即具有一定沿河岸的分速度，所以石块在空中运动轨迹所在平面与该段河岸不垂直，故A错误；
石块抛出后，做平抛运动，根据平抛运动规律：，解得，石块落地所用时间与水流速度无关；落地点离抛出点：，石块抛出的初速度越大，落地点离抛出点越远，故B正确，C错误；
D.石块落地时的速度，与水流速度有关，故D错误。
5.
【解析】A.工人在竖直方向做匀速直线运动，水平方向做匀加速直线运动，根据运动合成，工人一定做匀变速运动，故A正确；
B.工人水平方向向左做匀加速直线运动，受到升降机的摩擦力水平向左，根据牛顿第三定律，工人对升降机的摩擦力水平向右，故B错误；
C.工人相对地面的运动轨迹为曲线，故C错误；
D.车的加速度增大，工人在竖直方向的运动情况不变，到达升降机底端的时间不变，故 D错误。
6.
【解析】A.不计空气阻力，两石子在空中均只受重力作用，加速度均为重力加速度，故A正确；
B.从到，两石子的轨迹长度不同，所以两石子的路程不同，故B错误；
石子做平抛运动，竖直方向做自由落体运动，石子竖直方向先向上运动到最高点再做自由落体运动，所以从到，石子的时间大于石子的时间；根据 ，由于两石子的位移相同，所用时间不同，所以平均速度不相等，故CD错误。
故选A。
7.
【解析】设小球初速度方向与水平夹角为，根据速度分解知识，将速度分解到水平方向和竖直方向上。水平方向上匀速运动：；竖直方向上匀变速运动：；因为抛出时，在正上方处，则。联立以上各式，有：，则。分析这个表达式，令，那么，可知当，即时，最大，此时。将带入的表达式，注意此题目要求落回斜面的最长时间，有，故B选项正确。
故选B。
8.
【解析】A、由，可得排球被垫起前在空中运动的时间，故A错误
B、在空中做平抛运动，，排球空中飞行位移为，代入数据得，故B错误
C、，可得，则乙同学将排球击出的速度大小，代入数据得，故C错误
D、甲、乙两同学水平方向距离，故D正确。
故选D。
9.
【解析】解：、两运动员做圆周运动时，由向心力公式得：
解得：
由题意可知，两运动员质量相同，向心力大小相同，甲做圆周运动的半径小于乙做圆周运动的半径，则甲运动的周期小于乙运动的周期，则甲先完成半圆周运动，故A正确，B错误；
C、两运动员做圆周运动时，由向心力公式得：
解得：
由题意可知，两运动员质量相同，向心力大小相同，甲做圆周运动的半径小于乙做圆周运动的半径，则甲运动的线速度大小小于乙运动的线速度大小，在直线加速阶段，由位移时间公式得：
甲和乙的位移相同，加速度相同，甲的初速度小于乙的初速度，则甲运动的时间大于乙运动的时间，故C错误；
D、在直线运动阶段，有
到达终点线的速度
甲的初速度小于乙的初速度，则甲的末速度小于乙的末速度，故在冲刺时，乙到达终点线时的速度更大，故D正确。
故选：。
10.
【解析】子弹做平抛运动，在竖直方向上 ，可得子弹在圆筒中运动的时间 ，
因子弹从右侧射穿圆筒后发现两弹孔在同一竖直线上，则圆筒转过的角度为取、、，
则角速度为 ，
故角速度可能为 ，不可能为 ，故B正确，A错误；
周期为 ，
同一横排两相邻弹孔间距为 ，
当转动小于一个周期，则 ，
解得 ，
则子弹射出的时间间隔可能为 ，
当转动大于一个周期，则 ，
解得 取、、，
则子弹射出的时间间隔可能为 ，
则子弹射出的时间间隔可能为，不可能为，故C正确，D错误。
11.竖直
【解析】解：小锤打击弹性金属片，球水平抛出，同时球被松开自由下落，两球同时落地，可知平抛运动在竖直方向上是自由落体运动，所以本实验探究的是球竖直分运动的特点；
只要保证每次释放小球的初位置相同，使小球每次到达斜槽末端的速度相同即可，斜槽是否光滑不影响小球做平抛运动，故A错误；
B.为了让小球在斜槽末端获得水平方向的速度以保证做平抛运动，则斜槽末端必须水平，故B正确；
C.该实验只要保证小球每次都从斜槽同一高度静止释放，则可保证小球每次做平抛运动的初速度相同，故C正确；
D.为使所描曲线与小球运动轨迹吻合，应将所有的点都用光滑曲线连接，尽可能多的点都落在曲线上，其他点均匀分布在曲线两侧，故D错误。
根据坐标水平方向，
竖直方向
解得 ， 。
12.Ⅰ可以；；。
Ⅱ；
；。
13.将小球的运动沿水平方向和竖直方向分解
水平方向：
水平方向速度减小为零所需时间
从点运动到点的时间
小球运动到点速度最大，
．
14.解：由平抛运动知识
铅球被推出的水平距离为
解得
被推出的铅球在竖直方向做竖直上抛运动，则有
解得，舍去
铅球在水平方向做匀速直线运动
这次投掷的成绩为
答：铅球被推出的水平距离是米；
这次投掷的成绩为米。
15.解：设从抛出到第一次与水面接触前时间为，由得，第一次与水面接触前水平方向的位移；
小石片在水面上滑行时，设水平方向加速度大小为，有，第一次与水面接触后跳起时滑行速度，规定竖直向下为正方向，第一次跳起时竖直方向分速度，第一次与水面接触前竖直方向的速度，竖直方向加速度为，第一次与水面接触过程中对水面作用力的竖直分力大小，
由牛顿第二定律得，解得；
小石片在水面上滑行时，有，第次滑行速度的水平分量，
时，水平分速度为，可知，小石片共在水面上滑行了次，只弹起了次，第次弹起时，，最后一次跳起后在空中运动的时间。
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