安徽省定远重点中学2024-2025学年高一（下）2月第三次自主检测物理试题（含解析）

2024-2025学年高一（下）2月第三次自主检测物理试题
一、单选题：本大题共15小题，共45分。
1.某质点在几个恒力作用下做匀速直线运动，现突然将与质点速度方向相反的一个力旋转，则关于质点运动状况的叙述正确的是( )
A. 质点的速度一定越来越小 B. 质点的速度可能先变大后变小
C. 质点一定做匀变速曲线运动 D. 因惯性质点继续保持匀速直线运动
2.一辆汽车在变道超车时的轨迹如图所示，从点经过点后到达点，假设超车过程中汽车速率不变，下列说法正确的是( )
A. 汽车在沿着车道方向分速度不变
B. 汽车在垂直于车道方向分速度先减小后增大
C. 汽车在行驶到点时受到的合力方向不可能沿着图中的方向
D. 汽车在行驶到点时受到的合力方向可能沿着图中的方向
3.军事演习中，甲、乙两炮兵以相同的速率向位于正前方与炮口处于同一水平高度的目标发射炮弹，要求同时击中目标，忽略空气阻力，炮弹发射轨迹如图，下列说法正确的是( )
A. 乙炮弹比甲先发射
B. 两炮弹击中目标时速度方向相同
C. 两炮弹在各自轨迹最高点的速度均为
D. 乙炮弹在轨迹最高点的速度大于甲炮弹在轨迹最高点的速度
4.如图所示，在电影拍摄现场，轨道车沿水平地面以的速度向左匀速前进，通过跨过定滑轮的钢丝拉着特技演员竖直上升，某时刻连接轨道车的钢丝与水平方向的夹角为，已知，，下列说法正确的是( )
A. 图示时刻，演员处于失重状态 B. 图示时刻，演员速度大小为
C. 图示时刻，演员速度大小为 D. 演员上升过程中，钢丝受到的拉力变大
5.有一个质量为的质点在平面内运动，在方向的速度时间图像如图甲所示，在方向的位移时间图像如图乙所示。下列说法正确的是
A. 质点的速度和加速度所成的夹角不变 B. 质点所受的合外力为
C. 时质点的速度大小为 D. 时刻质点的速度大小为
6.小船在宽的平直河中渡河，船在静水中的速度为，水流速度为关于小船过河的情况，下列说法正确的是( )
A. 小船无法到达河对岸
B. 小船渡河的最短时间为
C. 小船渡河的最短距离为
D. 小船到对岸时沿下游方向移动的最小距离为
7.如图所示，一个小球从点以大小为的初速度斜向上抛出，初速度与水平方向的夹角为，小球恰好垂直打在竖直墙面上的点，墙面上的点与点等高而与点在同一竖直方向上；若保持小球从点抛出的初速度大小不变，水平抛出后小球打在墙面上的位置在点正下方的点．已知，不计空气阻力，小球可视为质点，则角为
A. B. C. D.
8.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
9.如图，我国某些农村地区人们用手抛撒谷粒进行水稻播种。某次同时抛出的谷粒中有两颗的运动轨迹如图所示，其轨迹在同一竖直平面内，抛出点均为，且轨迹交于点，抛出时谷粒和谷粒的初速度分别为和，其中方向水平，方向斜向上。忽略空气阻力，关于两谷粒在空中的运动，下列说法正确的是( )
A. 谷粒的加速度小于谷粒的加速度 B. 谷粒在最高点的速度小于
C. 两谷粒同时到达点 D. 谷粒先到点
10.排球比赛中，甲运动员在离地高度为处将排球水平击出，乙运动员在离地高度为处将排球垫起，垫起前后排球的速度大小相等，方向相反，且与水平方向成。已知排球网高为，重力加速度大小为，，，不计空气阻力，下列说法正确的是( )
A. 排球被垫起前在空中运动的时间为
B. 排球被水平击出时的初速度大小为
C. 排球被垫起后运动到最高点时距离地面的高度为
D. 为保证排球过网，甲击球时离网的最大水平距离是
11.半径为半圆形的弯曲面固定放置在水平地面上的点，是圆心，是水平直径，是竖直半径，是圆弧上的一个小孔，。现让视为质点的小球直径略小于小孔的直径从点水平向右抛出，经过与小孔无碰撞落到水平地面的点，重力加速度大小为，下列说法正确的是
A. 小球在点的速度方向由指向 B. 小球在点的速度大小为
C. 小球在点的速度大小为 D. 小球由到运动的时间为
12.月日，合肥八中高一年级举行了一次别开生面的篮球友谊赛。在高一年级全体师生倾情参与下，篮球场内一时间充满了欢声笑语。如图所示，在某次罚球时，竖直站立的运动员到篮筐中心的水平距离，篮球视为质点出手点距地面的高度，篮球投出后恰好“空心”入筐。已知运行轨迹的最高点距地面的高度，篮筐距水平地面的高度，取重力加速度大小，不计空气阻力。则下列说法中正确的是( )
A. 篮球从出手到进筐所用的时间为 B. 篮球从出手到进筐所用的时间为
C. 篮球出手时的速度大小为 D. 篮球出手时的速度大小为
13.如图所示，水平地面有一个坑，其竖直截面为半圆形，为沿水平方向的直径，其长度为。在点以不同的初速度沿方向抛出两个石子并击中坑壁，重力加速度大小为，不计空气阻力，则( )
A. 两个石子的运动时间不可能相同
B. 调整石子抛出的初速度，石子可能垂直击中坑壁
C. 当石子的初速度为时，将击中坑壁最低点的右侧
D. 两个石子击中坑壁时的速度方向和水平方向之间的夹角可能相同
14.如图所示，将一倾角的斜面固定在水平地面上，在斜面底端点的正上方高度处水平发射一颗小弹丸，弹丸打在斜面上点位置，已知、两点间的距离，重力加速度，，不计空气阻力，则弹丸初速度的大小为( )
A. B. C. D.
15.为了研究空气动力学问题，如图所示，某人将质量为的小球从距地面高处以一定初速度水平抛出，在距抛出点水平距离处，有一根管口比小球直径略大的竖直细管，上管口距地面的高度为。小球在水平方向上受恒定风力作用，在竖直方向上阻力不计，且小球恰能无碰撞地通过细管，重力加速度为，则下列说法正确的是
A. 小球在管外运动的时间为 B. 小球的初速度大小为
C. 风力的大小为 D. 小球落地时的速度大小为
二、多选题：本大题共4小题，共16分。
16.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
17.在倾角为的斜面顶端点，斜向右上方以大小为的初速度抛出一个小球，初速度与斜面间的夹角为，斜面足够长，不计空气阻力，重力加速度，则下列判断正确的是( )
A. 小球运动时的最小速度为
B. 小球运动时离斜面的最大距离为
C. 保持小球的初速度大小不变，将小球的初速度与斜面间的夹角变大不超过，小球落在斜面上的位置将上移
D. 保持小球的初速度方向不变，将小球的初速度增大，则小球落到斜面上时速度方向不变
18.一足够大且光滑的矩形斜面，倾角为，高为，现有一小球在处沿平行于底边的初速度滑上斜面，最后从处离开斜面。已知重力加速度大小为。下列说法正确的是( )
A. 小球的运动轨迹为抛物线
B. 小球的加速度为
C. 小球从处到达处所用的时间为
D. 小球从处到达处的位移为
19.如图所示，甲、乙两小船在静水中的速度相等，水流速度恒定，渡河时甲船船头偏向河的上游，乙船船头偏向河的下游，船头的指向与河岸的夹角大小相等。则( )
A. 甲船过河的位移大于乙船过河的位移
B. 在渡河过程中，两小船可能相遇
C. 若河水流速改变，则两小船到达对岸时，小船间的距离不变
D. 若河水流速改变，则两小船渡河时间不变且相等
三、实验题：本大题共2小题，共12分。
20.某同学利用如图所示的实验装置研究平抛运动的规律。为了确定小球在不同时刻所通过的位置，在一块平木板上固定复写纸和白纸，竖直立于槽口前某处，使小球从斜槽上滚下，撞在木板上留下痕迹。
实验中下列要求不必要的是 。
A.斜槽轨道必须是光滑的
B.斜槽轨道末端的切线必须调成水平
C.小球要采用质量大体积小的物体
D.小球每次必须从斜槽上同一位置静止滚下
正确安装装置后，小球在斜槽末端的 选填“最上端”、“最下端”或者“球心”对应的位置即为平抛运动的起始点。
将木板依次放在位置、、时，小球依次从斜槽挡板处静止滚下，撞在木板上留下痕迹依次为、、。已知、、位置的水平距离均为，测得、间的竖直距离，、间的竖直距离，重力加速度取，根据以上测得的物理量可求得小球的初速度为 。结果保留三位有效数字
21.某实验小组用如图甲所示的装置研究平抛运动及其特点，他的实验操作是：在小球、处于同一高度时，用小锤轻击弹性金属片，使球水平飞出，同时球被松开下落。

甲实验的现象是小球、同时落地，说明_____________________；
现将、球恢复初始状态后，用比较大的力敲击弹性金属片，球落地点变远，则在空中运动的时间___________填“变大”、“不变”或“变小”；
安装图乙研究平抛运动实验装置时，保证斜槽末端水平，斜槽___________填“需要”或“不需要”光滑；
然后小明用图乙所示方法记录平抛运动的轨迹，由于没有记录抛出点，如图丙所示，数据处理时选择点为坐标原点，丙图中小方格的边长均为，重力加速度取，则小球平抛初速度的大小为_______，小球在点速度的大小为_______。
四、计算题：本大题共3小题，共27分。
22.质量的物体在光滑平面上运动，其相互垂直的两个分速度和随时间变化的图象如图所示。求：
物体的初速度、合外力的大小和方向；
时物体的速度大小；
时物体的位移大小。
23.跳台滑雪是一项勇敢者的运动。如图所示运动员穿专用滑雪板，在滑雪道上获得一定速度后从跳台点处沿水平方向飞出，在空中飞行一段距离后在斜坡点处着陆。测得间的距离为，斜坡与水平方向夹角为，已知运动员及装备的总质量为，不计空气阻力。取，，，计算结果可保留根号求：
运动员从点飞出时的速度大小
运动员从点飞出多长时间离斜面距离最远，及此时的最远距离。
24.如图所示，排球场总长为，设球网高度为，运动员站在离网的线上，正对网向上跳起将球水平击出．不计空气阻力，取
设击球点在线正上方高度为处，试问击球的速度在什么范围内才能使球既不触网也不越界？
若击球点在线正上方的高度小于某个值，那么无论击球的速度多大，球不是触网就是越界，试求这个高度．
答案和解析
1.【答案】
【解析】、将与速度反方向的作用力水平旋转时，该力与其余力的合力夹角为，这时物体的合力大小为，方向与速度的夹角为，物体受力的方向与运动的方向之间的夹角是锐角，所以物体做速度增大的曲线运动．故A错误，B错误；
C、根据牛顿第二定律得加速度，所以物体做加速度不变的匀变速曲线运动．故C正确；
D、将与质点速度方向相反的一个力旋转后物体受力方向与速度的夹角为，所以质点的运动不是匀速直线运动，故D错误．
故选：
2.【答案】
【解析】、如图所示，汽车从点到点的过程中，速度与轴方向的夹角逐渐增大，从点到点的过程中，速度与轴方向的夹角逐渐减小，分解速度，，，先增大后减小，先减小后增大，故A、B错误
、由于汽车行驶过程中速率不变，所以受到的合力方向与速度方向垂直，故C正确，D错误．
3.【答案】
【解析】斜向上抛运动可以分解为竖直方向的竖直上抛运动，由图可知乙处发射的炮弹射高更高，时间更长，所以乙处的炮兵先发射炮弹，故A正确。
C.炮弹在最高点竖直速度为零，仍然具有水平速度，故C错误。
由上分析可知，乙处发射的炮弹在竖直方向的分速度大于甲处发射的炮弹，且由于乙处发射的炮弹在空中运动的时间长，运动的水平距离短，故乙炮弹在轨迹最高点的速度小于甲炮弹在轨迹最高点的速度，由于击中目标时甲的水平速度大，竖直速度小，所以两炮弹击中目标时速度方向不相同，故BD错误。
故选：。
4.【答案】
【解析】A.设连接轨道车的钢丝与水平方向的夹角为，则人的速度，人在加速上升，则演员处于超重状态， A错误。
将车速沿着细钢丝方向和垂真于细钢丝的方向分解可知，在沿着细钢丝方向的速度为，所以人上升的速度为，B正确，C错误。
D.车向左做匀速运动，逐渐减小，当趋于后，趋于不变，加速度趋于零，所以人向上做加速度减小的加速运动，钢丝拉力减小，故 D错误。
故选B。
5.【答案】
【解析】A、由题意可知，质点在轴方向做初速度为的匀加速直线运动，在轴方向做匀速直线运动，故由运动的合成与分解可得质点做匀变速曲线运动，质点的速度和加速度所成的夹角改变，故 A错误；
B、由图知物体的加速度，根据牛顿第二定律：，故B错误；
C、由图知，末在方向上速度为，在方向上做速度为的匀速直线运动，根据运动的合成，则质点的初速度的大小为，故C错误；
D、由图知，在方向上做初速度为，在方向上初速度为的匀速运动，根据运动的合成，则质点的初速度的大小为，故D正确。
故选D。
6.【答案】
【解析】A、小船垂直河岸方向的分速度可以使小船到达河对岸，即只要小船不平行河岸方向运动就可以到达河对岸，故A错误
B、当船头垂直河岸时，渡河时间最短为，故B错误
C、由于小船在静水中的速度小于水流速度，故小船不能垂直过河，即小船渡河的最短距离大于，C错误；
D、当小船以最短位移过河时，小船到达对岸时沿下游方向移动的距离最小，最短距离，其中为船头偏向上游时与河岸的夹角，为河宽，又由于，解得：，，故D正确；
故选D。
7.【答案】
【解析】设第一次斜抛小球在空中运动的时间为，小球在空中运动的逆运动是平抛运动，第二次平抛小球运动的时间为，则，由于，所以有，联立两式解得，故B正确，ACD错误。
8.【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。
9.【答案】
【解析】A.抛出的两谷粒在空中均仅受重力作用，加速度均为重力加速度，故谷粒的加速度等于谷粒的加速度，故A错误；
谷粒做斜向上抛运动，谷粒做平抛运动，均从点运动到点，故位移相同；在竖直方向上谷粒做竖直上抛运动，谷粒做自由落体运动，竖直方向上位移相同，故谷粒运动时间较长，故CD错误；
B.谷粒做斜抛运动，水平方向上为匀速直线运动，故运动到最高点的速度即为水平方向上的分速度；与谷粒比较水平位移相同，但运动时间较长，故谷粒水平方向上的速度较小即最高点的速度小于 ，故B正确；
10.【答案】
【解析】A.排球从被击出到被垫起前做平抛运动，设其飞行时间为，有解得，
A错误
B.乙同学踮起排球前瞬间排球在竖直方向速度的大小为，故排球被水平击出时
的初速度大小为，B错误
C.根据运动的对称性可得，排球被垫起后会沿原轨迹返回，故可知排球运动到最高点时距离地面的高度为，C错误。
D.排球恰好过网，由，，解得，D正确。
故选D。
11.【答案】
【解析】小球从到点做平抛运动，位移由指向，则点的速度为该类的切线方向，项错误
由，可得小球在点的速度大小为，项错误
小球由到的运动时间，从到的运动时间为，从到的运动时间为，项错误
小球在点的速度大小为，项正确。
12.【答案】
【解析】、设篮球上升过程所用的时间为，有
解得
设篮球下降过程所用的时间为，有
解得，又
解得篮球从出手到进筐所用的时间为，故AB错误；
、篮球在水平方向上的速度大小，解得
篮球出手时在竖直方向上的速度大小
解得
又
解得，故C正确D错误
13.【答案】
【解析】A、如果两石子落在同一水平线上，则运动时间相同，故A错误；
B、根据平抛运动的推论：速度的反向延长线必定过水平位移中点。如果石子垂直击中坑壁，那么速度方向应该圆心，这是不可能的，故B错误；
C、当石子恰好落在最低点时，水平方向，竖直方向，解得初速度，由于，所以石子将击中坑壁最低点的右侧，故C正确；
D、根据平抛运动的推论：速度与水平方向的夹角与位移与水平方向夹角满足关系，由于两个石子初速度不同，落点不同，则位移方向不同，所以速度方向也不同，故D错误。
故选C。
14.【答案】
【解析】弹丸做平抛运动，水平方向，
竖直方向，
联立解得。
故选A。
15.【答案】
【解析】A.小球在竖直方向上做自由落体运动，故从抛出点到上管口的运动过程中，有，A错误；
B.小球在水平方向上做匀减速运动，因恰能无碰撞地通过细管，故小球到管口时水平速度刚好减为零，设小球的初速度为，有，联立以上两式解得，故 B错误；
C.设风力大小为，小球在水平方向上的加速度大小为，根据牛顿第二定律有，由匀变速直线运动规律可得，联立可得，故 C正确；
D.小球到达上管口时，水平速度减为零，进入管中后其不再受风力作用，只有竖直方向的速度，从抛出到落地全程，小球在竖直方向上做自由落体运动，所以有，则小球落地时的速度大小为， D错误。
16.【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．
17.【答案】
【解析】小球运动时的最小速度为，项错误
小球运动时离斜面的最大距离为，项错误
设初速度方向与水平方向夹角为时落点最远，运动时间，沿斜面方向的位移，
联立解得，当时，即时，取最大值，则保持小球的
初速度大小不变，当初速度与斜面间的夹角从增大到的过程中，小球在斜面上的落点是上移的，项正确
将小球的运动沿平行斜面和垂直斜面分解，小球运动的时间，落到斜面上时，垂直于斜面方向的分速度，沿斜面方向的分速度，落到斜面上时，速度与斜面间的夹角为，则，项正确。
故选CD。
18.【答案】
【解析】、小球受到重力和支持力两个力作用，合力方向沿斜面向下，合力大小为，与初速度方向垂直，故小球做类平抛运动，其运动轨迹为抛物线，故A正确；
B、根据牛顿第二定律得：，可得小球的加速度，故B正确；
C、小球沿斜面向下的位移为，根据，解得小球从处到达处运动时间，故C正确；
D、小球在沿初速度方向的位移，则小球从处到达处的位移，故D错误。故选：。
19.【答案】
【解析】A.甲沿河岸的速度为，乙沿河岸的速度，渡河时间相等，所以乙沿河岸的运动的位移大于甲，根据运动的合成与分解，甲渡河的的位移小于乙船过河的位移，故A错误；
B.甲、乙两船在沿河岸分速度的方向相反，两船不可能相遇，故B错误；
C.沿河岸方向，甲乙沿河岸方向分速度大小相等，方向相反，因此甲相对乙的速度为，与河水速度无关，若河水流速改变，渡河时间不变，两小船到达对岸时，小船间的距离不变，故C正确；
D.由于两船在垂直河岸的分速度相等，则渡河时间相等，所以河水流速改变，则两小船渡河时间不变且相等，故D正确；故选CD。
20.【答案】 球心
【解析】、斜槽光滑与否只影响平抛初速度的大小，并不影响研究平抛规律，故 A不必要
B、斜槽末端必水平，否则就不是平抛，故 B是必要的
C、采用质量大体积小的小球可以减小空气阻力的影响，故C是必要的
D、小球只有从同一位置、释放，才能保证每次是同一初速度的平抛，故 D是必要的，本题选择不必要的，
故选：
每次相撞是与球心等高处的位置与白纸相撞，故抛出点也同样把球在斜槽末端球心处的位置作为抛出的初始点
由于每次向后移动的距离相同为，所以相邻两点的时间间隔相等，在竖直方向上由逐差公式可求时间间隔，，所以，所以平抛的初速度。故答案为：球心。
21.【答案】球在竖直方向做的是自由落体运动；不变；不需要；；
【解析】甲实验时，小球做平抛运动，小球做自由落体运动，则实验现象是小球、同时落地，说明小球在竖直方向的分运动是自由落体运动；
将、球恢复初始状态后，用比较大的力敲击弹性金属片，球落地点变远，水平速度变大，可下落的高度不变，由自由落体运动下落时间，可知，则在空中运动的时间不变；
安装图乙研究平抛运动实验装置时，保证斜槽末端水平，使小球每次都做平抛运动，由于小球每次都是从斜槽上同一位置由静止开始释放，小球在轨道上运动时克服阻力做功都相同，因此斜槽不需要光滑；
由题图丙可知，两计数点间，小球在水平方向的位移相等，可知两计数点间的时间间隔相等，小球在竖直方向做自由落体运动，因此由匀变速直线运动的推论
可得
则小球平抛初速度的大小为；
小球在轴方向由匀变速直线运动在某段时间内中间时刻的瞬时速度等于这段时间内的平均速度，可得小球在点轴方向速度的大小为
小球在点速度的大小为
。
22.【解析】由图象知：，
所以物体的初速度，方向沿轴的正方向。
物体在轴的方向有，轴方向有。
由牛顿第二定律得：，方向沿轴正方向。
当时，，，所以：
，
当时，，
，
物体的位移
23.【解析】从到，根据平抛运动规律有：
联立可得：；
将与沿平行斜面方向与垂直斜面方向分解，当运动员垂直斜面方向的速度减为时离斜面最远，如图
则运动员离斜坡的最远距离
。运动员从点飞出到离斜面距离最远经历时间。
24.【解析】如图甲所示，设球刚好擦网而过，则击球点到擦网点的水平位移，竖直位移，根据位移关系，，可得，代入数据可得 ，即所求击球速度的最小值；
设球刚好打在边界线上，则击球点到落地点的水平位移，竖直位移，代入速度公式，可求得 ，即所求击球速度的最大值，欲使球既不触网也不越界，则击球速度应满足
设击球点高度为时，球恰好既触网又压线，如图乙所示，
设此时球的初速度为，击球点到触网点的水平位移，竖直位移
代入速度公式可得；
同理对压线点有，，代入速度公式可得，
联立解得，即当击球高度小于时，无论球被水平击出的速度多大，球不是触网就是越界。

第2页，共19页