2022-2023学年安徽省合肥市肥东县综合高中高一下学期2月月考物理试题含解析

2022-2023学年安徽省合肥市肥东县综合高中

高一下学期2月月考物理试题（含解析）

第I卷（选择题）

一、单选题（本大题共8小题，共32分）

1.  如图所示为飞机特技表演俯冲时的情形，飞机从点运动到点过程中，下列说法正确的是(      )

A. 飞机的速度可能保持不变
B. 飞机的加速度和速度可能在某一位置共线
C. 如果飞机的速度不断增大，则飞机受到的合力与飞机的速度夹角始终小于
D. 如果是一段圆弧，则飞机受到的合外力与速度垂直

2.  如图所示，一质点在恒力作用下做曲线运动，从点运动到点的过程中，质点的速度方向恰好改变了，则(    )

 

A. 质点在点受到的合力方向水平向右 B. 质点在点受到的合力方向竖直向下
C. 质点从点到点的轨迹是一段圆弧 D. 质点从点到点做匀变速曲线运动

3.  如图所示，质量为的物体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与小车，与滑轮间的细绳平行于斜面，小车以速率水平向右做匀速直线运动．当小车与滑轮间的细绳和水平方向成夹角时，下列判断正确的是(    )

A. 的速率为 B. 的速率为
C. 绳的拉力等于 D. 绳的拉力小于

4.  小明家建造坯房时窗户开口竖直高度，已知墙壁的厚度。小明在离墙壁距离，距窗子上沿高处的点，将可视为质点的小物体以速度垂直于墙壁水平抛出，小物体直接穿过窗口并落在水平地面上，取，则的取值范围约为（   ）

A.  B.
C.  D.

5.  如图所示，一质点以某一速度从斜面斜面足够长底端斜向上抛出，落到斜面上时速度方向水平向左．现将该质点以的速度从斜面底端沿同样方向抛出。则质点两次落到斜面上时(       )

A. 落点不同，速度方向相同 B. 落点相同，速度方向不同
C. 落点相同，速度方向相同 D. 落点不同，速度方向不同

6.  如图所示，点为固定斜面的中点。在点和点分别以初速度和水平抛出一个小球，结果两球均落在斜面的底端。空气阻力不计。设两球在空中运动的时间分别为和，落到点前瞬间的速度大小分别为和，落到点前瞬间的速度方向与水平方向的夹角分别为和，则下列关系式正确的是(    )
 

A.  B.  C.  D.

7.  嘉兴某高中开设了糕点制作的选修课，小明同学在体验糕点制作“裱花”环节时，他在绕中心匀速转动的圆盘上放了一块直径英寸的蛋糕，在蛋糕上每隔均匀“点”一次奶油，蛋糕一周均匀“点”上个奶油，则下列说法正确的是（   ）

A. 圆盘转动的转速为
B. 圆盘转动的角速度大小为 
C. 蛋糕边缘的奶油线速度大小约为 
D. 蛋糕边缘的奶油线速度约为

8.  如图所示，压缩机通过活塞在气缸内做往复运动来压缩和输送气体，活塞的中心与圆盘在同一平面内，为圆盘圆心，为圆盘上一点，、处通过铰链连接在轻杆两端，圆盘绕过点的轴做角速度为的匀速圆周运动，已知 、 间距离为 ， 杆长为，则
 

A. 越大，活塞运动的范围越大 B. 圆盘半径越大，活塞运动的范围越大
C. 当垂直于时，活塞速度为 D. 当垂直于时，活塞速度为

二、多选题（本大题共4小题，共16分）

9.  如图，光滑竖直杆固定，小圆环套在杆上并通过绳子绕过定滑轮和物块相连，已知定滑轮到竖直杆的距离为，开始时用手托着使、都静止，和的质量之比为。现放开，绳子和杆足够长，不计定滑轮体积和摩擦，以下说法正确的是(    )

A. 下滑的最大距离为 B. 下滑的最大距离为
C. 下滑距离为时速度最大 D. 在最低点时的加速度大小为

10.  河水的流速随离河岸一侧的距离的变化关系如下图甲所示，船在静水中的速度与时间的关系如图乙所示，若要使船以最短时间渡河，则

A. 船渡河的最短时间是 B. 船在行驶过程中，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是

11.  如图，轰炸机沿水平方向匀速飞行，到达山坡底端正上方时释放一颗炸弹，并垂直击中山坡上的目标。已知点高度为，山坡倾角为，由此可算出（    ）
 

A. 轰炸机的飞行时间 B. 投出的炸弹质量 C. 炸弹的飞行高度 D. 轰炸机的飞行速度

12.  多选如下图所示，轮、固定在同一转轴上，轮、用皮带连接且不打滑，在、、三个轮的边缘各取一点、、，已知三个轮的半径之比，当转轴匀速转动时，下列说法中正确的是(      )

A. ，，三点的线速度大小之比为
B. ，，三点的角速度之比为
C. ，，三点的转速之比为
D. ，，三点的周期之比为

第II卷（非选择题）

三、实验题（本大题共2小题，共12分）

13.  （6分）用如图所示的装置来探究钢球做圆周运动所需向心力的大小与质量、角速度和半径之间的关系。

在研究向心力的大小与质量的关系时，要保持_________相同

和  ．和  ．和  和

若两个钢球质量和转动半径相等，则是在研究向心力的大小与________的关系

质量  角速度  半径

若两个钢球质量和转动半径相等，且标尺上红白相间的等分格显示出两个钢球所受向心力的大小之比为，则与皮带连接的两个变速塔轮的半径之比为____。

14.  （6分）某同学设计了一个“探究平抛运动的特点”的实验。实验装置示意图如图甲所示，是一块平面木板，在其上等间隔地开凿出一组平行的插槽如图甲中、、，槽间距离均为。把覆盖复写纸的白纸铺贴在硬板上。实验时依次将板插入板的各插槽中，每次让小球从斜轨道的同一位置由静止释放。每打完一点后，把板插入后一槽中并同时向纸面内侧平移距离。实验得到的小球在白纸上打下的若干痕迹点如图乙所示。

实验前应对实验装置反复调节，直到______________________________________。每次让小球从同一位置由静止释放，是为_____________________________             ______。

每次将板向内侧平移距离，是为了________________________ __________________。

在图乙中绘出小球做平抛运动的轨迹。

四、计算题（本大题共3小题，共40分）

15. （12分） 一辆车通过一根跨过定滑轮的轻绳提升一个质量为的重物，开始车在滑轮的正下方，绳子的端点离滑轮的距离是车由静止开始向左做匀加速运动，经过时间绳子与水平方向的夹角为，如图所示．试求：

车向左运动的加速度的大小；
重物在时刻速度的大小．

16.  （14分）某学校的排球场长为，球网高度为，如图所示。一同学站在离网的线上虚线所示正对网跳起，将球水平击出。若球飞行过程中不计阻力，取重力加速度。


设击球点在线正上方高度处，击球的速度在什么范围内才能使球既不触网也不出界？
若击球点在线正上方的高度小于某个值时，无论水平击球的速度有多大，球不是触网就是出界，试求这个高度。

17.（14分）  如图为某娱乐节目中某个比赛环节的示意图，参与比赛的选手会遇到一个人造山谷，是高的竖直峭壁，是以点为圆心的弧形坡，，点右侧是一段水平跑道．选手可以自点借助绳索降到点后再爬上跑道，但身体素质好的选手会选择自点直接跃上跑道．选手可视为质点，忽略空气阻力，重力加速度．

若选手以速度水平跳出后，恰好能落到水平跑道上，求的最小值；

若选手以速度水平跳出，求该选手在空中的运动时间．

答案和解析

1. 【解析】A.飞机做曲线运动，速度不断变化，故A错误
B.做曲线运动的物体如果在某一位置加速度和速度在某一位置共线，则这一位置速度方向不变，不符合曲线运动的条件，故B错误
C.如果飞机的速度不断增大，合力沿速度方向的分力沿速度方向，则合力与飞机的速度夹角始终小于，故C正确
D.匀速圆周运动的速度才与所受合力垂直，故 D错误。 

2. 【解析】由图示运动轨迹可知，质点速度方向恰好改变了，可以判断恒力方向应为右下方，与初速度的方向夹角要大于小于才能出现末速度与初速度垂直的情况，故AB错误；
D.质点在恒力的作用下运动，由牛顿第二定律可知，加速度的大小方向都不变，质点做匀变速曲线运动，故D正确；
C.质点做匀变速曲线运动，运动的轨迹是抛物线的一部分，不是圆弧，故C错误。故选D。  

3. 【解析】根据速度的分解可以求出绳子上的速率为：，所以的速率等于绳子的速率，故B正确；A错误。

由于不变，在小车向右匀速运动的过程中，减小，过在增大，故做加速运动，对进行受力分析得出，绳子上的拉力大于，故CD错误。故选B。

4. 【解析】小物体做平抛运动，恰好擦着窗子上沿右侧穿过时最大。此时有  ，
代入解得：   
恰好擦着窗口下沿左侧时速度最小，则有 ，
解得：   
故的取值范围是，故ABC错误，D正确。故选D。  

5. 【解析】采用逆向思维，质点做平抛运动；
若质点做平抛运动落在斜面上，速度方向与水平方向的夹角正切值是位移与水平方向夹角正切值的倍，由于位移方向不变，则速度方向不变；将该质点以的速度从斜面底端沿同样方向抛出，根据该推论知，速度方向相同，由于初速度不同，则落点位置不同；
故A正确，BCD错误。故选A。  

6. 【解析】A.两球都做平抛运动，在竖直方向上做自由落体运动，由，得，两球下落的高度之比：：，可得，，故A错误；
B.小球水平方向做匀速直线运动，则，两球水平位移之比：：，结合，得，故B正确；
设斜面的倾角为，小球落到点前瞬间的速度方向与水平方向的夹角为；
则，，是定值，所以，即落到点前瞬间的速度大小分别为，，可得，，故CD错误。  

7. 【解析】A.圆盘每转一圈，故转速为，故A错误；
B.由角速度与周期的关系可得：，故B正确；
C D..蛋糕边缘的奶油线速度大小为：故CD错误，故选B。  

8. 【解析】、当点在圆心左侧水平位置时，活塞运动到最左位置，距离点，当点在圆心右侧水平位置时，活塞运动到最右位置，距离点，所以活塞运动范围为，此距离与无关，与成正比，故AB错误；
C、当垂直于时，如下图所示，此时点的速度方向一定沿杆，则，故C错误；

D、圆盘点速度，当垂直于时，如下图所示，此时活塞速度方向与圆盘上点速度方向相同，速度方向与杆夹角相同，沿杆速度，此时有，故D正确。
  

9. 

10. 【解析】A.当船头与河岸垂直时，渡河时间最短，由甲图可知河宽为，因此渡河的最短时间为：，故A错误；
B.船的合运动时间等于各个分运动的时间，沿船头方向分运动时间，当最小时，最小，当船头与河岸垂直时，有最小值，等于河宽，故要使船以最短时间渡河，船在行驶过程中船头必须始终与河岸垂直，故B正确；
C.由于沿着水流方向的分速度不断变化，故合速度的大小和方向也不断变化，船做曲线运动，故C错误；
D.当水流速度取最大值时，且船头垂直河岸，此时合速度最大，最大值为：，故D正确。故选BD。  

11. 【解析】A、、求出平抛运动的竖直位移，根据得出炸弹平抛运动的时间，根据时间和水平位移求出轰炸机的初速度．故A正确，D正确．
B、由于炸弹的做平抛运动，而平抛运动的加速度与质量无关，故无法求解质量．故B错误．
C、根据点的高度可知点到底端的水平位移为，即炸弹的水平位移为，由于炸弹垂直击中目标，得知速度与水平方向的夹角，抓住平抛运动速度与水平方向夹角的正切值是位移与水平方向夹角正切值的倍，可得：

可以得出轰炸机的飞行高度．故C正确；故选：．  

12. 【解析】A.、两点靠传送带传动，线速度大小相等，、共轴转动，角速度相等，根据，则：：：，所以、、三点的线速度大小之比：：：：，故A正确；
B.、共轴转动，角速度相等，、两点靠传送带传动，线速度大小相等，根据，：：：，所以、、三点的角速度之比：：：：，故B正确；
C.根据，可知，、、三点的转速之比为：：，故C错误；
D. 由，可知，、、三点的周期之比为：：，故D错误。故选AB。  

13.；；。 

【解析】在探究向心力的大小与质量、角速度和半径之间的关系时，需先控制某些量不变，探究另外两个物理量之间的关系，该方法为控制变量法。此，要探究与的关系，需保持和相同，选项C正确；
根据控制变量法可知，两钢球的质量和转动半径相等，则探究的是向心力的大小与角速度的关系，选项B正确；
根据，两钢球所受的向心力之比为，半径和质量相等，知钢球转动的角速度之比为，因为靠皮带传动，两变速塔轮的线速度大小相等，根据知，与皮带连接的变速塔轮对应的半径之比为，选项D正确。  

14.（1）斜轨道末端切线水平、板水平、插槽垂直斜轨道并在斜轨道末端正下方使小球每次做平抛运动的初速度都相同

（2）使记录纸上每两点之间的水平距离相等

（3） 

【解析】 对实验装置反复调节的目的：使斜轨道末端切线水平，以保证小球离开轨道时做平抛运动；使板水平，保证板总处于同一高度；使插槽垂直斜轨道并在斜轨道末端正下方，以保证板在时小球的痕迹为抛出点。每次让小球从同一位置由静止释放，是为了保证小球每次以相同初速度做平抛运动。
 每次将板向内侧平移距离，是为了使记录纸上每两点间的水平距离相等。
 如图所示。

 

15.解：小车做匀加速直线运动，由匀变速直线运动的位移公式得：

解得：；
图示时刻小车速度为：，
将小车位置的速度沿着平行绳子和垂直绳子方向正交分解，如图所示

根据平行四边形定则，有：，
重物速度：；
答：车向左运动的加速度的大小为；
重物在时刻速度的大小为。 

【解析】根据位移时间关系公式列式求解即可；
先求解小车位置的速度，然后将小车位置的速度沿着平行绳子和垂直绳子方向正交分解，其中平行绳子的分速度与重物的速度相等。
本题关键记住“通过绳子连接的物体，沿着绳子方向的分速度相等”的结论，同时结合运动学公式列式求解。

16.解：如图所示，排球恰不触网时，其运动轨迹为Ⅰ，排球恰不出界时其运动轨迹为Ⅱ。


根据平抛运动的规律可得，当排球恰好触网时有
竖直方向：
水平方向：
由以上两式解得
当排球恰不出界时，有
竖直方向：
水平方向：
由以上两式解得
根据题意，球既不触网又不出界的条件是
设击球点的高度为，当较小时，击球速度过大会出界，击球速度过小又会触网，临界状态是球刚好擦网而过，落地时又恰压在底线上如图所示。


设球网的高度为，刚好不触网时有，即
，即
同理，当排球落在底线上时有，
可得击球点高度 
故击球点在线正上方的高度时，球不是触网就是出界。 

17.解：若选手以速度水平跳出后，恰好能跳在水平跑道上，则：
  
           
解得：     
即的最小值为； 
若选手以速度 水平跳出，因，人将落在弧形坡上。
下降高度：        
水平前进距离：       
且：       
联立解得：