2022-2023学年湖南省衡阳县第四中学高一下学期第一次测试 物理试题（含解析）

2022-2023学年湖南省衡阳县第四中学

高一下学期第一次测试 物理试题（含解析）

一、选择题（每小题6分，共72分）

1.下列说法中正确的是(   )

A.做曲线运动的物体速度必定变化 B.速度变化的运动必定是曲线运动

C.加速度恒定的运动不可能是曲线运动 D.外力变化的运动必定是曲线运动

2.如图所示，水平桌面上一小铁球沿直线运动。若在铁球运动的正前方A处或旁边B处放一块磁铁，下列关于小铁球运动的说法正确的是(   )

A.磁铁放在A处时，小铁球做匀速直线运动

B.磁铁放在A处时，小铁球做匀加速直线运动

C.磁铁放在B处时，小铁球做加速度不变的曲线运动

D.磁铁放在B处时，小铁球做加速度变化的曲线运动

3.如图所示，轮滑演员在舞台上滑出漂亮的曲线轨迹。在此过程中轮滑演员(   )

A.速度始终保持不变 B.运动状态始终保持不变

C.速度方向沿曲线上各点的切线方向 D.所受合力方向始终与速度方向一致

4.2022年2月19日，北京冬奥会花样滑冰双人滑比赛中，中国选手隋文静、韩聪获得金牌，夺得中国队第九金。如图所示是某花样滑冰运动员入场时的运动轨迹，其中a、b、c、d是轨迹上的四个点。运动员在这四个点处的速度方向标注正确的是(   )

A.位置a B.位置b C.位置c D.位置d

5.抗洪抢险应急救援时，直升机沿直线水平向右匀速飞行的同时，被救助者随着竖直钢丝绳的收缩而匀速上升，则被救助者运动的实际运动轨迹可能为(   )

A. B. C. D.

6.如图所示，一条小船从码头A过河，小船在静水中的速度为v，船头指向始终与河岸垂直（沿方向）。当水流速度为时，小船运动到河对岸的码头B靠岸，与河岸的夹角为。当水流速度为时，小船运动到河对岸的码头C靠岸，与河岸的夹角为。下列说法正确的是(   )

A.小船沿过河的时间相等

B.小船沿过河的时间更长

C.

D.当水流速度为时，要使小船到达码头，船头应指向河的上游且与河岸夹角为60°

7.如图所示，用跨过定滑轮的绳把湖中小船向右拉到岸边的过程中，如果拉绳的速度v保持不变，则小船的速度(   )
 

A.不变 B.逐渐增大 C.逐渐减小 D.先增大后减小

8.如图所示，水平面上固定一个与水平面夹角为θ的斜杆A，另一竖直杆B以速度v水平向左做匀速直线运动。则从两杆开始相交到最后分离的过程中，两杆交点P的速度方向和大小分别为(   )
 

A.水平向左，大小为v  B.竖直向上，大小为

C.沿杆A斜向上，大小为 D.沿杆A斜向上，大小为

9.质量为m的物体P置于倾角为的固定光滑斜面上，轻细绳跨过光滑定滑轮分别连接着P与小车，P与滑轮间的细绳平行于斜面，小车以速率v水平向右做匀速直线运动。当小车与滑轮间的细绳与水平方向成夹角时（如图所示），下列判断正确的是(   )
 

A.P的速率为v  B.P的速率为

C.绳的拉力大于 D.绳的拉力小于

10.如图所示，物块A放在水平地面上，通过跨过定滑轮的轻绳与物块B连接，图示时刻轻绳与水平方向成θ角，B向下运动的速度为v，则A的速度大小为(   )
 

A. B. C. D.

11.如图为一个做匀变速曲线运动的质点的轨迹示意图，已知其在B点的速度与加速度相互垂直，则下列说法中正确的是(   )
 

A.D点的速率比C点的速率大

B.B点的速率比A点的速率大

C.A点的加速度比D点的加速度大

D.从B点到E点加速度与速度方向的夹角一直减小

12.如图，一摄像机借助200m长的空中索道，它能上能下，能来能往，以拍出不同寻常的场景。工作人员可以通过同时改变两根悬绳的长度实现其的上下移动，通过滑轮实现水平移动。下列说法正确的是(   )

A.当摄像机匀速上升时，悬绳中的拉力增大

B.当摄像机水平匀速运动时，悬绳中的拉力增大

C.两悬绳匀速变短使摄像机向上移动时，摄像机处于超重状态

D.两悬绳匀速变长使摄像机向下移动时，摄像机处于超重状态

二、计算题（本题共2小题，共28分）

13.（14分）如图所示，一人站在岸上，利用绳和定滑轮，拉船靠岸，在某一时刻绳的速度为v，绳段与水平面夹角为θ，段与水平面夹角为α。不计摩擦和绳的质量，则此时小船的速度多大？

14.（14分）小船在200m宽的河中横渡，水流速度为2m/s，船在静水中的航速是4m/s。若水流速度为5m/s，船在静水中的航速是3m/s，怎样渡河才能使船漂向下游的距离最短？最短距离是多少？

答案以及解析

1.答案：A

解析：A.做曲线运动的物体速度方向一定改变，即速度必定变化，故A正确；

B.速度变化的运动也可能速度方向不变而大小变化的直线运动，不一定是曲线运动，故B错误；

C.加速度恒定的运动也可能是曲线运动，只要加速度方向始终不与速度共线即可，故C错误；

D.外力变化有可能方向始终与速度方向共线，只是外力大小变化，此时物体做直线运动，故D错误。

故选A。

2.答案：D

解析：AB.磁铁放在A处时，小铁球所受磁力与速度方向相同，且越靠近磁铁，小铁球所受磁力越大，则小铁球做加速度增大的加速直线运动，故AB错误；

CD.磁铁放在B处时，小铁球所受磁力与速度方向不同，且越靠近磁铁，小铁球所受磁力越大，则小铁球做加速度变化的曲线运动，故C错误，D正确。

故选D。

3.答案：C

解析：AB.轮滑演员做曲线运动，速度方向不断变化，运动状态不断变化，故AB错误；

C.做曲线运动的轮滑演员的速度方向沿曲线上各点的切线方向，C正确；

D.轮滑演员所受合力方向与速度方向不在同一条直线上，D错误。

故选C。

4.答案：C

解析：因为曲线上某点的速度方向沿着该点的切向方向。

故选C。

5.答案：A

解析：被救助者水平方向做匀速直线运动，竖直方向也做匀速直线运动，则合运动也是匀速直线运动，运动轨迹为直线。

故选A。

6.答案：A

解析：AB.因船头始终垂直于河岸，可知船过河的时间为

即小船沿过河的时间相等，选项A正确，B错误；

C.由题意可知

解得

选项C错误；

D.当水流速度为时，要使小船到达码头，则合速度应该垂直河对岸，船头应指向河的上游且与河岸夹角为

则

选项D错误。

故选A。

7.答案：B

解析：把小船的速度分解为沿绳子方向和垂直于绳子方向，如图所示，拉绳的速度等于小船沿绳子方向的分速度，由几何关系可得，在小船靠岸的过程中，拉绳的速度v保持不变，θ不断增大，则逐渐增大，选项A、C、D错误，B正确.
 

8.答案：C

解析：如图所示，两杆的交点P参与了两个分运动，水平向左的速度大小为v的匀速直线运动和沿杆B竖直向上的匀速运动，交点P的实际运动方向沿杆A斜向上，则交点P的速度大小为，选项C正确。
 

9.答案：C

解析：将小车的速度沿绳子方向和垂直绳子方向分解，沿绳方向的速度等于P的速度，即，故A、B错误；随角的减小，增大，则P做加速运动，根据，可知绳的拉力大于，故C正确，D错误。故选C。
 

10.答案：D

解析：A向右的实际运动为合运动，当滑轮左侧的绳子与水平方向成θ角时，将A的速度沿绳方向与垂直于绳的方向进行分解，如图所示，则有，故D正确。
 

11.答案：AD

解析：由题意知，质点运动到B点时，速度方向与加速度方向恰好相互垂直，速度方向沿B点轨迹的切线方向，则知加速度方向向下，合外力也向下；由于质点做匀变速曲线运动，可知合外力恒定不变，质点由C到D的过程中，合外力方向与速度方向间的夹角为锐角，速率越来越大，即D点的速率比C点的速率大，故A正确。质点由A到B过程中，合外力方向与速度方向间的夹角为钝角，速率越来越小，即B点的速率小于A点的速率，故B错误。质点做匀变速曲线运动，加速度不变，合外力也不变，故C错误。由分析可知，质点由B到E过程中，合外力的方向向下，速度的方向从向右变为斜向下，加速度方向与速度方向间的夹角一直减小，故D正确。

12.答案：ACD

解析：A.设悬绳与竖直方向上的夹角为θ，当摄像机匀速上升时，悬绳的长度变短，则夹角θ变大。

由平衡条件得

解得

夹角θ增大，则拉力增大。故A正确；

B.当摄像机水平匀速运动时，夹角θ不变，则拉力不变。故B错误；

C.设摄像机的速度为v，绳的速度为恒定，由合速度与分速度的关系得

悬绳变短，则夹角θ增大，可知v增大，即摄像机向上做加速运动，加速度向上，处于超重状态；反之悬绳变长，则夹角θ减小，可知v减小，即摄像机向下做减速运动，加速度向上，处于超重状态。故CD正确。

故选ACD。

13.答案：

解析：小船的运动是合运动，它产生了两个效果：一个是沿绳子方向的运动，另一个是绕滑轮做逆时针方向的转动，所以将小船的运动分解到绳子收缩的方向和垂直于绳子的方向，如图所示，则由图可以看出。

14.答案：见解析

解析：船速小于水流速度时，合速度v不可能与河岸垂直，只有当合速度。方向越接近垂直河岸方向，航程越短。可由几何方法求得，即以的末端为圆心，以的长度为半径作圆，从的始端作此圆的切线，该切线方向即为最短航程的方向，如图所示。

设航程最短时，船头应偏向上游河岸与河岸成θ角，则

最短行程，

小船的船头与上游河岸成53°角航行时，漂向下游的距离最短为267m。