安徽省滁州市皖东名校2024-2025学年高一（下）3月第一次检测试卷物理（含解析）

安徽省滁州市皖东名校2024-2025学年高一（下）3月第一次检测试卷物理试题
一、单选题：本大题共8小题，共32分。
1.一辆汽车在水平公路上转弯，沿曲线由向行驶，速度逐渐增大。下图分别画出了汽车转弯时所受合力的四种方向，正确的( )
A. B.
C. D.
2.某跳伞运动员打开降落伞降落，在无风的时候落地速度大小为。现在有水平方向的风使他获得大小为的水平速度，则下列说法正确的是( )
A. 运动员的落地速度大小为 B. 运动员的落地速度大小为
C. 有水平方向的风时落地时间将变长 D. 有水平方向的风时落地时间变短
3.运送装修材料时，工作人员通过一根绕过定滑轮的轻绳吊着装修材料匀速上升，设工作人员水平向右和装修材料竖直向上的速度大小分别为和，某时刻拉绳与水平地面夹角为，则下列说法正确的是( )
A. B.
C. 工作人员水平向右做匀加速直线运动 D. 工作人员水平向右做减速直线运动
4.体育课上两名同学用篮球做抛球游戏，小强将球甲从高为处以速度水平抛出，同时小伟将球乙从水平地面以的初速度竖直上抛，两球在空中相遇，不计空气阻力，忽略两球的大小，重力加速度为，下列说法正确的是( )
A. 球乙在上升过程中遇到球甲 B. 相遇点离地高度为
C. 从抛出到相遇的时间为 D. 抛出时，两球之间的水平间距为
5.如图所示，一个质量为的小球从倾斜角为的斜面顶端以速度水平向右抛出，重力加速度为，斜面足够长，不计空气阻力，下列说法正确的是( )
A. 从抛出小球开始计时，经过后小球距离斜面最远
B. 小球抛出的初速度越大，则小球落到斜面上的速度方向与水平方向的夹角也越大
C. 若小球还受到一个竖直向下的恒力，恒力大小与其重力大小相等，则小球落到斜面上的速度大小为
D. 若小球还受到一个位于竖直平面内的恒力方向未知，且小球抛出经过足够长的时间之后速度方向趋于与斜面平行，则该恒力的最小值是
6.第届冬奥会于年月日在我国的北京、延庆等地举行，如图甲所示，两名质量相同的跳雪运动员、可视为质点从雪道末端先后以初速度、，沿水平方向向左飞出，示意图如图乙。若不计空气阻力，则两名运动员从飞出至落到雪坡可视为斜面上的整个过程中，下列说法正确的是( )
A. 、飞行时间之比为 B. 、飞行的水平位移之比
C. 、落到雪坡上的瞬时速度方向不相同 D. 、落到雪坡上的动能之比为
7.如图所示，长约的两端封闭的竖直玻璃管中注满水，玻璃管内有一质量为的红蜡块能在管内浮动。假设时，红蜡块从玻璃管底端开始向上运动，且每上升的距离都是从开始，玻璃管以初速度匀加速向右平移，第内、第内、第内通过的水平位移依次为、、。表示红蜡块竖直方向的位移，表示红蜡块随玻璃管通过的水平位移，单位均为，时红蜡块位于坐标原点。下列说法正确的是( )
A. 时红蜡块的速度大小为
B. 前内红蜡块的位移大小为
C. 红蜡块的轨迹方程为
D. 红蜡块在浮动过程中受到的合力是
8.如图所示，一民兵队员进行投掷手榴弹训练，每次掷弹时掷弹点高度不变，第次手榴弹水平掷出，手榴弹落在正前方的点第次斜向上掷出，手榴弹落在正前方的点。下列分析正确的是( )
A. 第次掷弹时的初速度一定比第次大
B. 第次掷弹时的初速度一定比第次大
C. 第次手榴弹落地过程速度的变化量一定比第次大
D. 第次手榴弹落地过程速度的变化量一定比第次大
二、多选题：本大题共2小题，共10分。
9.清华大学科学博物馆复原的记里鼓车，又名大章车，如图甲所示，晋古今注中记载：“大章车，所以识道里也，起于西京，亦曰记里车。车上为二层，皆有木人，行一里，下层击鼓行十里，上层击镯。”记里鼓车内部设置了三级齿轮机构，通过齿轮的啮合将车轮的转动传递给车身上的木人，从而实现每隔一段距离击鼓和击镯，类似现代车辆的里程表。其原理如图乙所示，立轮和足轮固定同一车轴上，立轮和下平轮通过齿轮啮合，下平轮和旋风轮固定在同一立轴上，旋风轮和中平轮通过齿轮啮合，中平轮带动固定在同一轴上的上凸轮转动，固定在上凸轮边缘的拨片在转动过程中拨动拉着小人手臂的细线，从而实现“击鼓记里”的目的。齿轮的齿数如图所示。下列说法正确的是( )
A. 足轮每转动圈，下平轮就转动圈 B. 足轮每转动圈，旋风轮就转动圈
C. 旋风轮每转动圈，中平轮就转动圈 D. 足轮每转动圈，上凸轮就转动圈
10.图甲为一款发动机的机械传动装置的示意图，可简化为图乙，图乙中、、三处都是转轴，当活塞在水平方向上移动时，带动连杆运动，进而带动杆以点为轴匀速转动若某时刻活塞的水平速度大小为，连杆与水平方向夹角为，杆与杆的夹角为，下列说法正确的是( )
A. 杆以点为轴匀速转动的线速度大小为
B. 当杆与共线时，活塞的加速度为
C. 当杆与垂直时，活塞的速度小于
D. 当杆与垂直时，活塞的速度大于
三、实验题：本大题共2小题，共18分。
11.某同学用如图甲所示的装置探究物体做圆周运动的向心力大小与半径、线速度、质量的关系。用一根细线系住钢球，另一端连接在固定于铁架台上端的力传感器上，直径为的钢球静止于点，将光电门固定在的正下方。钢球底部竖直地粘住一片宽度为的遮光条。
用天平测出钢球质量，用刻度尺测出摆线长度。
将钢球拉至不同位置由静止释放，读出钢球经过点时力传感器的读数及光电门的遮光时间，算出钢球速度的平方值，具体数据如下表所示：
画出的关系图像如图乙所示：
由图像可知，钢球的重力为 结果保留位小数。
若图像的斜率为，钢球质量为，重力加速度为，则与的关系式为 用所给物理量的符号表示。
某同学通过进一步学习知道了向心力的公式，发现实验中使用公式求得钢球经过点的向心力比测量得到的向心力大，你认为产生误差的主要原因是 。
A.钢球运动过程中受到空气阻力的影响
B.钢球经过光电门的时间过长
C.光电门测出的是遮光条通过时的速度，大于钢球球心通过最低点的速度
D.钢球释放的初始位置细绳与竖直方向夹角大于
12.用如图甲所示的装置研究平抛运动。将白纸和复写纸对齐重叠并固定在竖直的硬板上。钢球沿斜槽轨道滑下后从点飞出，落在水平挡板内。由于挡板靠近硬板一侧较低，钢球落在挡板上时，钢球侧面会在白纸上挤压出一个痕迹。移动挡板，重新从原位置释放钢球，如此重复，白纸上将留下一系列痕迹。
本实验使用重垂线的目的有 。
A.调节硬板与重垂线平行，使硬板保持竖直
B.便于使白纸的左边与重垂线平行
C.便于作出以重垂线的悬挂点为坐标原点
D.便于建立以重垂线垂直方向为水平方向的轴
实验中遗漏记录平抛轨迹的起始点，按下述方法处理数据：如图乙所示，在轨迹上取、、三点，和的水平间距相等且均为，测得和的竖直间距分别是和，则可求得钢球平抛的初速度大小为 已知当地重力加速度为，结果用上述字母表示
在本实验过程中，对于实验中遇到的问题，小明同学的分析可能正确的有 。
A.钢球从点抛出后，总不能落入挡板和硬板之间，可能是硬板不竖直
B.根据钢球在白纸上挤压的痕迹，可用能包含斑的最小圆的圆心表示其平均位置
C.将钢球在白纸上的印迹点用折线依次连接起来，即可得到平抛运动轨迹
D.若斜槽末端点未调节到水平，根据描绘的轨迹计算抛出初速度一定会偏小
四、计算题：本大题共3小题，共40分。
13.如图为某小区门口的车牌自动识别系统示意图。离地高的栏杆可绕点在竖直面内做匀速圆周运动。自动识别起始线与栏杆正下方的距离为，路面宽度为，与点的水平距离为。某货车前端行驶到起始线时的速度为。货车可看成长宽高分别为、和的长方体，忽略车牌识别时间。
求货车匀速通过识别区域所用时间；
若货车过自动识别起始线时司机发现栏杆没有抬起，于是采取制动措施，货车刚好未撞杆。已知司机的反应时间为，求刹车时货车的加速度大小；
若货车匀速通过识别区域，求栏杆转动角速度的最小值。
14.如图所示，一小球从平台上抛出，恰好无碰撞地落在台的一倾角为的光滑斜面上并下滑，已知斜面顶端与平台的高度差，斜面高度取，，求：
小球落在斜面上时竖直方向速度与水平方向速度分别是多少？
斜面顶端与平台边缘的水平距离是多少？
小球沿光滑斜面下滑的时间是多大？
15.如图，两水平面虚线之间为特殊的区域Ⅰ，当物体经过该区域时会受到水平向右的恒定外力。从区域Ⅰ上方的点将质量为的小球以初速率向右水平抛出，小球从点进入区域Ⅰ后恰好做直线运动，并从点离开区域Ⅰ。已知点到区域Ⅰ上方的距离为，小球在点的速率是在点速率的倍，重力加速度为。不计空气阻力。求：
小球在点的速度与水平方向夹角的正切值及小球在区域Ⅰ中受到水平向右的外力大小；
区域Ⅰ上下边界的高度差；
若将该小球从点以初速率向左水平抛出，小球从点图中未标出离开区域Ⅰ。试求点与点间的距离。
答案和解析
1.【答案】
【解析】汽车从点运动到，曲线运动，合外力指向曲线凹侧，汽车同时速度增大，所以合外力和速度方向的夹角要小于，故ACD错误，B正确。
故选B。
2.【答案】
【解析】运动员的落地速度为，故A错误，B正确；
根据运动的独立性可知，水平方向的风不影响竖直方向的运动，则有无水平方向的风落地时间均相同，故CD错误。
3.【答案】
【解析】由绳连物体沿绳方向的速度相等知，，可得，工作人员向右运动过程，匀速上升，逐渐减小，不变，则逐渐增大，逐渐减小，即工作人员水平向右做减速直线运动，故ABC错误，D正确。
4.【答案】
【解析】相遇时，两球在竖直方向的位移之和为，不妨以甲为参考系，则乙匀速上升，故相遇时间，乙上升时间为，由于，所以在乙下降过程中相遇，故AC错误
B.相遇点离地高度为，故B错误
D.抛出时，两球之间的水平间距为，故D正确。
5.【答案】
【解析】A.如图所示，
物体距离斜面最远时速度方向与斜面方向平行，可得，即，故A错误
B.在平抛运动中，速度偏转角的正切值是位移偏转角正切值的两倍。由于物体在斜面上抛出又落在斜面上，因此在不同初速度抛出的情况下位移偏转角相同，则速度偏转角相同。故增大初速度，速度偏转角不变，故B错误。
C.物体的加速度，如图所示，
，，故C错误
D.如图所示，
经过足够长的时间，物体的速度趋于与斜面平行，则合力的方向与斜面方向平行。由几何关系可知，当恒力方向与合力方向垂直时，恒力最小，恒力的最小值为。故D正确。
6.【答案】
【解析】A.设运动员的飞行时间为，根据平抛运动规律有
根据几何关系有
联立解得
所以他们飞行时间之比为
故A错误；
B.他们飞行的水平位移之比为
故B错误；
C.设运动员落到雪坡上的瞬时速度方向与水平方向的夹角为，整理可知
所以他们落到雪坡上的瞬时速度方向一定相同，故C错误；
D.根据选项可知，两名运动员落到雪坡上时的速度大小之比为 ，根据
可知两名运动员落到雪坡上时的动能之比为 ，故D正确。
故选D。
7.【答案】
【解析】A、由题意可知，红蜡块沿玻璃管做匀速上升运动，，而水平方向，因相等时间内的位移之差相等，则为匀加速直线运动，根据；根据结合蜡块在第内的位移可以求得，水平方向初速度，故时红蜡块是速度大小，故A错误；
B、前内红蜡块的水平位移大小；而竖直方向位移；那么前内红蜡块的位移大小为，故B正确；
C、根据竖直方向位移，而水平位移；合并消去时间，则有轨迹方程为，故C错误；
D、红蜡块在上升过程中，做类平抛运动，则合力，故D错误；
故选B。
8.【答案】
【解析】第次手榴弹做平抛运动，竖直方向做自由落体运动，第次做斜上抛运动，竖直方向做竖直上抛运动，因此第次手榴弹在空中运动的时间长，手榴弹落地过程速度变化量，因此第次掷出的手榴弹落地过程速度变化量大，C错误，D正确
因为水平位移，第次的水平位移小，时间长，只能说明第次掷出时的水平速度小，不能说明第次掷出时的速度小，、B错误。
9.【答案】
【解析】三级齿轮是一个减速装置，足轮每转动圈，立轮转动圈，下平轮和旋风
轮转动圈，中平轮和上凸轮转动圈，上凸轮带动拨片敲击一次。
10.【答案】
【解析】A、设点做圆周运动的线速度大小为，此速度为点的实际速度，根据运动合成与分解，可以分解为沿杆
方向的分速度和垂直杆方向的分速度，沿杆方向的分速度为：，故，A正确
B、当与共线时，活塞的速度为但加速度不为，B错误
、当杆与垂直时，，因为活塞速度沿杆方向的分速度等于，故活塞的速度大于，C错误，D正确．
11.【答案】、、、均可
【解析】根据，整理有，
由上述式子，结合图像可知，图像的截距为钢球的重力，即．
由之前的分析可知图像的解析式为，
若图像的斜率为，钢球的质量为，重力加速度为，
则与的关系式可改写为．
产生误差的主要原因是光电门测出的是遮光条通过时的速度，大于钢球球心通过最低点的速度，即速度测大．
12.【答案】
【解析】本实验使用重垂线的目的有调节硬板与重垂线平行，使硬板保持竖直和便于建立以重垂线垂直方向为水平方向的轴，AD正确；
B.不必要求白纸的左边与重垂线平行，B错误；
C.不是以重垂线的悬挂点为坐标原点的，而是以小球在水平末端时的其圆心在白纸上的水平投影为坐标原点的，C错误。
故选AD。
由于两段水平距离相等，故时间相等，根据，
联立求得。
钢球从点抛出后，总不能落入挡板和硬板之间，可能是硬板倾斜导致，A正确；
B.为减小实验误差，根据钢球在白纸上挤压的痕迹，可用能包含斑的最小圆的圆心表示其平均位置，B正确；
C.将钢球在白纸上的印迹点用平滑的曲线依次连接起来，即可得到平抛运动轨迹，C错误；
D.若斜槽末端斜向上，小球斜上抛，真实的运动为，
按轨迹运动的方程为，
比较得出可能存在
D错误。
故选AB。
13.【解析】设货车长度为，由
得
设司机的反应时间为 ，货车在反应时间内前进的距离为，
由得
对货车采取制动措施后做匀减速运动，由
得加速度大小
设货车宽为，高为，点离地高， 与点的水平距离为，货车恰好能通过时栏杆转过的最小角度为，则有
得
货车到栏杆的时间由
得
则角速度由
得
14.【解析】小球落到斜面上并沿斜面下滑，说明此时小球速度方向与斜面平行，所以
， ，
代入数据解得，
根据公式，解得，
所以斜面顶端与平台边缘的水平距离为；
小球沿斜面下滑的初速度为，加速度为，斜面长度为，
由匀加速直线运动公式，
代入数据得。
15.【解析】由平抛运动，可得
竖直方向：
解得：
小球在点的速度与水平方向夹角的正切值
小球从点进入区域Ⅰ后，恰好做直线运动所受合力与速度方向共线
解得：
小球从点进入区域Ⅰ后，恰好做直线运动
由，可得
又
解得：
将小球向右水平抛出：
在区域Ⅰ上方：
由可得：在区域Ⅰ运动的时间
水平位移
将小球向左水平抛出：
在区域Ⅰ，小球在点速度方向竖直向下．
水平位移
故点与点间的水平距离
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