2021-2022学年河南省南阳市第六完全学校高级中学高一（下）第一次月考物理试卷（含答案解析）

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2021-2022学年河南省南阳市第六完全学校高级中学高一（下）第一次月考物理试卷1.  下列与曲线运动有关的叙述，正确的是(    )A. 物体做曲线运动时，速度方向一定时刻改变
B. 物体运动速度改变，它一定做曲线运动
C. 物体做曲线运动时，加速度一定变化
D. 物体做曲线运动时，有可能处于平衡状态2.  如图甲所示的直角三角板紧贴在固定的刻度尺上方，现假使三角板沿刻度尺水平向右匀速运动的同时，一支铅笔从三角板直角边的最下端，由静止开始沿此边向上做匀加速直线运动，下列关于铅笔尖的运动及其留下的痕迹的判断中，正确的有(    )
 A. 笔尖留下的痕迹可以是一条如图乙所示的抛物线
B. 笔尖留下的痕迹可以是一条倾斜的直线
C. 在运动过程中，笔尖运动的速度方向始终保持不变
D. 在运动过程中，笔尖运动的加速度方向始终保持不变3.  关于平抛运动的叙述，下列说法不正确的是(    )A. 平抛运动是一种在恒力作用下的曲线运动
B. 平抛运动的速度方向与恒力方向的夹角保持不变
C. 平抛运动的速度大小是时刻变化的
D. 平抛运动的速度方向与加速度方向的夹角一定越来越小4.  如图所示，某同学将一小球水平抛出，最后球落在了正前方小桶的左侧，不计空气阻力．为了能将小球抛进桶中，他可采取的办法是(    )A. 保持抛出点高度不变，减小初速度大小 B. 保持抛出点高度不变，增大初速度大小
C. 保持初速度大小不变，降低抛出点高度 D. 减小初速度大小，同时降低抛出点高度5.  以初速度水平抛出一个物体，经过时间t物体的速度大小为v，则经过时间2t，物体速度大小的表达式正确的是(    )A.  B.  C.  D. 6.  在河面上方20m的岸上有人用长绳栓住一条小船，开始时绳与水面的夹角为人以恒定的速率拉绳，使小船靠岸，那么(    )A. 5s时绳与水面的夹角为 B. 5s内小船前进了15 m
C. 5s时小船的速率为 D. 5s时小船距离岸边15 m7.  如图，可视为质点的小球，位于半径为半圆柱体左端点A的正上方某处，以一定的初速度水平抛出小球，其运动轨迹恰好能与半圆柱体相切于B点．过B点的半圆柱体半径与水平方向的夹角为，则初速度为：不计空气阻力，重力加速度为
 A.   B.  C.   D.  8.  如图所示的两个斜面，倾角分别为和，在顶点两个小球A、B以同样大小的初速度分别向左、向右水平抛出，小球都落在斜面上，若不计空气阻力，则A、B两个小球平抛运动时间之比为已知，(    )A. 1：1 B. 3：4 C. 16：9 D. 9：169.  若河水的流速大小与水到河岸的距离有关，河中心水的流速最大，河岸边缘处水的流速最小。现假设河的宽度为120m，河中心水的流速大小为，船在静水中的速度大小为，要使船以最短时间渡河，则(    )A. 船渡河的最短时间是24s B. 在行驶过程中，船头始终与河岸垂直
C. 船在河水中航行的轨迹是一条直线 D. 船在河水中的最大速度为10.  一物体在光滑的水平桌面上运动，在相互垂直的x 方向和y 方向上的分运动速度随时间变化的规律如图所示．关于物体的运动，下列说法正确的是(    )A. 物体做曲线运动 B. 物体做直线运动
C. 物体运动的初速度大小是 D. 物体运动的初速度大小是11.  如图所示，在斜面顶端a处以速度水平抛出一小球，经过时间恰好落在斜面底端P处；今在P点正上方与a等高的b处以速度水平抛出另一小球，经过时间恰好落在斜面的中点Q处。若不计空气阻力，下列关系式正确的是(    )A.  B.  C.  D. 12.  民族运动会上有一骑射项目如图所示，运动员骑在奔跑的马上，弯弓放箭射击侧向的固定目标．假设运动员骑马奔驰的速度为，运动员静止时射出的弓箭速度为，跑道离固定目标的最近距离为要想命中目标且射出的箭在空中飞行时间最短，则(    )A. 运动员放箭处离目标的距离为
B. 运动员放箭处离目标的距离为
C. 箭射到固定目标的最短时间为
D. 箭射到固定目标的最短时间为13.  图甲是“研究平抛物体的运动”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，是为了每次平抛______。
图乙是正确实验取得的数据，其中O为抛出点，则此小球做平抛运动的初速度为______。
在另一次实验中将白纸换成方格纸，每个格的边长，通过实验，记录了小球在运动途中的三个位置，如图丙所示，则该小球做平抛运动的初速度为______；B点的竖直分速度为______；平抛运动的初位置坐标______如图丙，以O点为原点，水平向右为x轴正方向，竖直向下为y轴的正方向，g取。14.  如图，一条小船位于200m宽的河正中A点处，从这里向下游处有一危险区，当时水流速度为，为了使小船避开危险区沿直线到达对岸，小船在静水中的速度至少是多大？15.  在真空环境内探测微粒在重力场中能量的简化装置如图所示，P是一个微粒源，能持续水平向右发射质量相同、初速度不同的微粒。高度为h的探测屏AB竖直放置，离P点的水平距离为L，上端A与P点的高度差也为h，重力加速度为g。
若微粒打在探测屏AB的中点，求微粒在空中飞行的时间；
求能被屏探测到的微粒的初速度范围。16.  无人机在距离水平地面高度h处，以速度水平匀速飞行并释放一包裹，不计空气阻力，重力加速度为g。
求包裹释放点到落地点的水平距离x；
求包裹落地时的速度大小v；
以释放点为坐标原点，初速度方向为x轴方向，竖直向下为y轴方向，建立平面直角坐标系，写出该包裹运动的轨迹方程。17.  图甲为北京2022年冬奥会的雪如意跳台滑雪场地，其简化示意图如图乙所示，某滑雪运动员从跳台a处沿水平方向飞出，在斜坡b处着陆，测得ab间的距离为40m，斜坡与水平方向的夹角为，不计空气阻力，，求：
运动员在空中飞行的时间；
运动员从a处飞出的速度大小；
运动员在b处着陆的速度大小。

答案和解析 1.【答案】A 【解析】解：A、做曲线运动的物体的速度沿轨迹的切线方向，是不断变化的。故A正确；
B、物体速度的方向发生变化，不一定是曲线运动，如直线往返运动。故B错误；
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，它的加速度不一定变化，如平抛运动。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，速度方向一定改变，一定是变速运动，不可能是处于平衡状态，故D错误。
故选：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，合外力大小和方向不一定变化，由此可以分析得出结论。
本题关键是对质点做曲线运动的条件的考查，匀速圆周运动，平抛运动等都是曲线运动，对于它们的特点要掌握住。
 2.【答案】D 【解析】解：A、B由题可知，铅笔尖既随三角板向右的匀速运动，又沿三角板直角边向上做匀加速运动，其运动轨迹是向上弯曲的抛物线。故A，B错误。
    C、在运动过程中，笔尖运动的速度方向是轨迹的切线方向，时刻在变化。故C错误。
    D、笔尖水平方向的加速度为零，竖直方向加速度的方向竖直向上，则根据运动的合成规律可知，笔尖运动的加速度方向始终竖直向上，保持不变。故D正确。
故选：D。
铅笔尖参与两个运动：既随三角板向右的匀速运动，又沿三角板直角边向上做匀加速运动，与平抛运动类似，得出轨迹形状．曲线运动中物体速度的方向是该点轨迹的切线方向．根据运动的合成确定加速度的方向．
本题中采用类比的方法得到笔尖的运动情况，也可以采用数学参数方程的方法定量分析笔尖的运动情况．
 3.【答案】B 【解析】解：A、平抛运动所受的合力为重力，大小和方向不变，做曲线运动。故A正确。
B、平抛运动的速度方向与重力的方向的夹角逐渐减小。故B错误。
C、平抛运动水平初速度不变，竖直分速度不断增大，则合速度大小时刻变化。故C正确。
D、加速度的方向与重力方向一致，知加速度方向与速度方向的夹角越来越小。故D正确。
本题选不正确的，故选：B。
平抛运动仅受重力，有水平初速度，做平抛运动，速度大小时刻改变．
解决本题的关键知道平抛运动的特点，知道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．
 4.【答案】B 【解析】解：设小球平抛运动的初速度为，抛出点离桶的高度为h，水平位移为x，则平抛运动的时间为：，水平位移为：，
AB、由上式分析可知，要增大水平位移x，可保持抛出点高度h不变，增大初速度故B正确，A错误。
CD、由上式分析可知，要增大水平位移x，可保持初速度大小不变，增大抛出点高度h。故CD错误。
故选：B。
本题运用平抛运动的知识分析处理生活中的问题，关键运用运动的分解方法得到水平位移的表达式．明确运动的合成和分解规律的应用．
 5.【答案】C 【解析】解：经过时间2t，在竖直方向上的分速度。
根据平行四边形定则，物体的速度大小，故C正确，A、B、D错误。
故选：C。
平抛运动在竖直方向上做自由落体运动，水平方向上做匀速直线运动，根据速度时间公式求出竖直分速度，结合平行四边形定则求出物体的速度大小．
解决本题的关键知道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．
 6.【答案】D 【解析】解：由几何关系可知，开始时河面上的绳长为；此时船离岸的距离；
5s后，绳子向左移动了，则河面上绳长为；
则此时，小船离河边的距离，
5s时绳与水面的夹角为，则有：，解得：，故A错误；
则小船前进的距离，故B错误，D正确；
船的速度为合速度，由绳收缩的速度及绳摆动的速度合成得出，
则由几何关系可知，，则船速，故C错误；
故选：
由几何关系可求得开始及5s后绳子在河面上的长度，则由几何关系可求得船离河岸的距离，即可求得小船前进的距离；由速度的合成与分解可求得小船的速率．
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．
 7.【答案】C 【解析】【分析】
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，抓住速度方向，结合位移关系、速度关系进行求解。
【解答】
飞行过程中恰好与半圆轨道相切于B点，知速度与水平方向的夹角为，
设位移与水平方向的夹角为，则有：。
因为。
则竖直位移为：，
又，。
联立以上各式解得：，
故选C。  8.【答案】D 【解析】解：对A球，有：，解得，
对B球，同理有：，
则故D正确，A、B、C错误。
故选：D。
小球都落在斜面上，根据竖直位移和水平位移的关系，结合运动学公式求出运动的时间，从而得出A、B两球平抛运动的时间之比。
解决本题的关键知道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。
 9.【答案】BD 【解析】解：AB、当船头的指向即船相对于静水的航行方向始终垂直于河岸时，渡河时间最短，
且，故B正确，A错误；
C、因河水的流速随水距岸边距离的变化而变化，则小船的实际航速、航向都在变化，航向变化引起船的运动轨迹不在一条直线上，故C错误；
D、船在静水中的速度一定，则水流速度最大时，船速最大，由运动的合成可知，，故D正确。
故选：BD。
当船头的指向始终垂直于河岸时，渡河时间最短，用平行四边形定则，求解小船的实际运动即合运动。
本题考查小船渡河问题，需注意小船的实际运动是两个分运动的合运动，且两个分运动互不影响，具有等时性，合成时遵循平行四边形定则。
 10.【答案】AC 【解析】解：
A、B，由图知，x方向的初速度沿x轴正方向，y方向的初速度沿y轴负方向，则合运动的初速度方向不在y轴方向上；x轴方向的分运动是匀速直线运动，加速度为零，y轴方向的分运动是匀变速直线运动，加速度沿y轴方向，所以合运动的加速度沿y轴方向，与合初速度方向不在同一直线上，物体做曲线运动。故A正确，B错误。
C、D由图知，x、y两个方向的初速度大小为，，故根据平行四边形定则得知，物体运动的初速度大小。故C正确，D错误。
故选：AC。
物体做曲线运动的特征是加速度与速度不在同一直线上，分析合运动的初速度方向与加速度方向关系，分析物体的运动性质；根据平行四边形定则求解初速度大小．
本题关键要掌握物体做曲线运动的条件和平行四边形定则，就能分析物体的运动情况．
 11.【答案】BD 【解析】解：b球落在斜面的中点，知a、b两球下降的高度之比为2：1，根据知，，则时间之比为，即。
因为a、b两球水平位移之比为2：1，则由，得，故B、D正确，A、C错误。
故选：BD。
ab两处抛出的小球都做平抛运动，由平抛运动的规律水平方向上的匀速直线运动，和竖直方向上的自由落体运动，抓住水平位移和竖直位移关系进行求解。
解决本题的关键知道平抛运动在水平方向和竖直方向上的运动规律，分析两个小球两个方向位移的关系，从而解决此类问题。
 12.【答案】BC 【解析】解：C、当放出的箭垂直于马运行方向发射，此时运行时间最短，所以最短时间故C正确，D错误。
   A、最短时间为，则箭在沿马运行方向上的位移为，所以放箭处距离目标的距离为故A错误，B正确。
故选：BC。
运动员放出的箭既参与了沿马运行方向上的匀速直线运动，又参与了垂直于马运行方向上的匀速直线运动，当放出的箭垂直于马运行方向发射，此时运行时间最短，根据求出最短时间，根据分运动和合运动具有等时性，求出箭在马运行方向上的距离，根据运动的合成，求出运动员放箭处离目标的距离．
解决本题的关键知道箭参与了沿马运行方向上的匀速直线运动和垂直于马运行方向上的匀速直线运动，知道分运动与合运动具有等时性．
 13.【答案】水平  初速度相同   【解析】解：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，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。
由于O为抛出点，所以根据平抛运动规律有：


将，，代入解得：。
由图可知，物体由和由所用的时间相等，且有：
，由图可知，代入解得，
，将，代入解得：，
竖直方向自由落体运动，根据匀变速直线运动中时间中点的瞬时速度等于该过程中的平均速度有：
。
故从抛出到B点所用时间为：
故从抛出到B点的水平位移为：，
故从抛出到B点的竖直位移为：
所以，
，
平抛运动的初位置坐标为。
故答案为：水平，初速度相同；
；
，2，。
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；
点为平抛的起点，水平方向匀速，竖直方向自由落体，据此可正确求解；
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B点的竖直分速度大小。
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。
 14.【答案】解：要使小船避开危险区沿直线到达对岸，则有合运动的最大位移为
因此已知小船能安全到达河岸的合速度，设此速度与水流速度的夹角为，
即有
所以
又已知流水速度，则可得小船在静水中最小速度为： 
答：当时水流速度为，为了使小船避开危险区沿直线到达对岸，小船在静水中的速度至少是． 【解析】小船离河岸100m处，要使能安全到达河岸，则小船的合运动最大位移为因此由水流速度与小船的合速度，借助于平行四边形定则，即可求出小船在静水中最小速度．
一个速度要分解，已知一个分速度的大小与方向，还已知另一个分速度的大小且最小，则求这个分速度的方向与大小值．这种题型运用平行四边形定则，由几何关系来确定最小值．
 15.【答案】解：对打在中点的微粒有：
可得：
打在B点的微粒：


可得：
同理，打在A点的微粒初速度为：
微粒初速度范围：
答：若微粒打在探测屏AB的中点，微粒在空中飞行的时间；
能被屏探测到的微粒的初速度范围为。 【解析】粒子水平方向做匀速直线运动，竖直方向做自由落体运动；根据几何关系可明确粒子下降的高度，再由竖直方向的自由落体运动可求得飞行时间；
能被探测到的粒子高度范围为h至2h，水平位移相同，根据平抛运动规律可知速度范围。
本题考查功能关系以及平抛运动规律的应用，要注意明确平抛运动的研究方法为分别对水平和竖直方向进行分析，根据竖直方向上的自由落体以及水平方向上的匀速直线运动规律进行分析求解。
 16.【答案】解：包裹脱离无人机后做平抛运动，在竖直方向做自由落体运动，则有：
解得：
水平方向上做匀速直线运动，所以水平距离为：
包裹落地时，竖直方向速度为：
落地时速度为：
包裹做平抛运动，分解位移，水平方向上有：
竖直方向上有：
两式消去时间得包裹的轨迹方程为：
答：包裹释放点到落地点的水平距离x为；
包裹落地时的速度大小v落地时速度为；
以释放点为坐标原点，初速度方向为x轴方向，竖直向下为y轴方向，建立平面直角坐标系，该包裹运动的轨迹方程为。 【解析】根据竖直高度求出物体在空中运动的时间，结合水平位移公式求包裹释放点到落地点的水平距离x；
根据速度位移公式求出落地时的竖直分速度，结合平行四边形定则求出包裹落地时的速度大小v；
包裹做平抛运动，分解位移，分别得到水平方向和竖直方向上的分位移表达式，然后消去时间得包裹的轨迹方程。
本题以无人机水平匀速飞行并释放一包裹为背景考查了平抛运动在实际问题中的应用，解决此题的关键是要明白平抛运动在水平方向上做匀速直线运动和竖直方向上做自由落体运动，灵活选取运动学公式求解。
 17.【答案】运动员做平抛运动，竖直位移为：，
竖直方向上，由运动学公式得：，
代入数据解得空中飞行时间为：；
水平方向上的位移为：，
水平方向上，由运动学公式得：
代入数据解得运动员从a处飞出的速度大小为：；
运动员到达b处时，在竖直方向上由运动学公式得：
根据勾股定理得：。 【解析】运动员从a点水平飞出做平抛运动，根据运动学公式得运动员在空中飞行的时间；
根据水平位移公式求解运动员从a处飞出的速度大小；
在竖直方向上由运动学公式求得运动员在竖直方向上的分速度，然后利用勾股定理求得运动员在b处着陆的速度大小。
解决本题的关键知道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，难度不大。