【精品解析】广东省梅州市梅州中学、兴宁市齐昌中学等2024-2025学年高一下学期3月月考物理试题

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广东省梅州市梅州中学、兴宁市齐昌中学等2024-2025学年高一下学期3月月考物理试题
1.(2025高一下·梅州月考)物体做平抛运动时,描述物体在竖直方向下落的高度h随时间t的变化规律的图线是如图中的(  )
A. B.
C. D.
【答案】A
【知识点】平抛运动
【解析】【解答】平抛运动,由于竖直方向只受到重力作用,在竖直方向上为自由落体,根据位移公式有:
根据表达式可以得出h随时间t为二次函数关系,故BCD错误,A正确。
故选A。
【分析】利用平抛运动竖直方向的位移公式可以判别高度与时间的关系。
2.(2025高一下·梅州月考)两个共点力,大小均为10N,关于这两个力的合力,以下说法错误的是(  )
A.大小可能为0 B.大小可能为10N
C.大小可能为15N D.大小可能为21N
【答案】D
【知识点】力的合成与分解的运用
【解析】【解答】由于力属于矢量,根据矢量叠加法则可以得出两力合成时,合力范围为

故D正确,ABC错误。
故选D。
【分析】利用两力之和及两力之差可以求出两力合力的大小范围。
3.(2025高一下·梅州月考)如图所示,质量的物块靠在竖直墙面上,物块与墙面间的动摩擦因数,垂直于墙面作用在物块表面的推力,物块处于静止状态。取,则物块所受摩擦力的大小为(  )
A. B. C. D.
【答案】B
【知识点】静摩擦力;共点力的平衡
【解析】【解答】物体处于静止状态,在竖直方向上受到重力和摩擦力,根据二力平衡方程可以得出
故选B。
【分析】利用物体的平衡方程可以求出摩擦力的大小。
4.(2025高一下·梅州月考)在图中,A、B为啮合传动的两齿轮,,则A、B两轮边缘上两点的(  )
A.角速度之比为2:1 B.向心加速度之比为1:2
C.周期之比为1:2 D.转速之比为2:1
【答案】B
【知识点】向心加速度
【解析】【解答】抓住齿轮啮合传动时,两轮边缘上线速度大小相等展开讨论,熟练掌握描述圆周运动的各物理量之间的关系是解决本题的关键。A.根据题意有两轮边缘上的线速度大小相等,即有
根据角速度和线速度v的关系
得角速度与半径成反比:即
故A错误;
B.根据向心加速度a与线速度v的关系
得,因为
所以
故B正确;
C.根据周期T和线速度v的关系
得,因为
所以
故C错误;
D.根据转速n和线速度v的关系
得:因为
所以
故D错误.
故选B。
【分析】啮合传动的两齿轮的两轮边缘上线速度大小相等,根据线速度大小相等和各物理量的关系求解即可。
5.(2025高一下·梅州月考)一个做匀速圆周运动的物体,运动半径不变,而线速度增加为原来的2倍,其向心力增大了24 N,那么在未改变速度时,物体所受的向心力为(  )
A.6 N B.8 N C.12 N D.16 N
【答案】B
【知识点】向心力
【解析】【解答】未改变速度时,物体所受的向心力 ;线速度增加为原来的2倍,其向心力 ,且 。解得: 。B符合题意,ACD不符合题意。
故答案为:B
【分析】对前后两种状态的物体列向心力方程F=m,利用前后两种状态的线速度关系和向心力变化量,联立求解即可。
6.(2025高一下·梅州月考)将小球从如图所示的阶梯状平台上以一定的水平初速度水平抛出,所有台阶的高度和宽度均为1.0m,取,要使小球抛出后落到第三级台阶上,则可能为(  )
A. B. C. D.
【答案】B
【知识点】平抛运动
【解析】【解答】小球抛出后越过第二台阶,根据平抛运动的特点水平方向做匀速运动,竖直方向做自由落体运动,根据平抛运动的位移公式有
根据水平位移的大小可以得出:小球抛出后不会越过第三台阶,根据平抛运动的特点水平方向做匀速运动,竖直方向做自由落体运动,根据平抛运动的位移公式有
解得
故选B。
【分析】根据平抛运动的位移公式结合水平距离的大小可以求出初速度的大小范围。
7.(2025高一下·梅州月考)启明驾校里有两辆汽车正在直道上练习,两车都从静止开始运动,如图甲所示是1号车的v-t图像,如图乙所示是2号车的a-t图像。根据图像可知(  )
A.1号车在0-1s内的加速度方向与2s-4s内的加速度方向相同
B.1号车在0-1s内的运动方向与2s-4s内的运动方向相反
C.2号车在4s末的速度大小为10m/s
D.1号车在0-1s内比2号车在1s-2s的速度变化快
【答案】C
【知识点】匀变速直线运动规律的综合运用
【解析】【解答】解答本题的关键要理解v-t图像与a-t图像的物理意义,知道v-t图像的斜率表示加速度,a-t图像与时间轴所围的面积表示速度变化量。AB.根据速度的正负表示速度方向,知1号车在0~1s内的速度与2s~4s内的速度均为正值,速度方向相同。但1号车在0~1s内加速运动,加速度方向与速度方向相同;2s~4s内减速运动,加速度方向与速度方向相反;故1号车在0-1s内的加速度方向与2s-4s内的加速度方向相反。故AB错误;
C.由a t图像与时间轴所围的面积表示速度变化量,知2号车在0 4s内的速度变化量大小为
所以2号车在4s末的速度大小为,故C正确;
D.如甲图所示,1号车在0-1s内的速度变化为;由a t图像与时间轴所围的面积表示速度变化量,2号车在1s-2s的速度变化为
故1号车在0-1s内与2号车在1s-2s的速度变化快慢相同。故D错误。
故选C。
【分析】在v-t图像中,速度的正负表示速度方向,图像的斜率表示加速度,根据图像的形状分析1号车的运动情况;在a-t图像中,图像与时间轴所围的面积表示速度变化量,求2号车在4s末的速度大小;加速度表示速度变化快慢。
8.(2025高一下·梅州月考)如图所示,质量都为m的A、B两物体叠放在竖直弹簧上并保持静止,用大小等于mg的恒力F向上拉B,运动距离h时B与A分离。则下列说法中正确的是(  )
A.B和A刚分离时,弹簧为原长
B.弹簧的劲度系数等于
C.在B与A分离之前,它们的加速度逐渐变大
D.在B与A分离之前,它们的加速度逐渐变小
【答案】B,D
【知识点】牛顿运动定律的应用—连接体
【解析】【解答】在解决本题时,应注意灵活运用整体分析法和隔离法,可以提高解题效率,减少分析受力的时间。A.B和A刚分离时,两者有共同的加速度,此时对B受力分析,B受重力和拉力F,且
因此B所受合力为零,加速度为零,则此时A的加速度也为零,因此对A受力分析可知,弹簧对A的弹力等于A自身的重力,即
因此B和A刚分离时,弹簧处于压缩状态,故A错误;
B.初始状态,未施加恒力F时,对整体受力分析得
B和A刚分离时,对A受力分析有
其中,由几何关系得
联立解得
故B正确;
CD.对整体受力分析,由牛顿第二定律得
其中
代入整理可得
由题意可知,向上运动过程中,弹簧形变量x逐渐减小,因此加速度a逐渐减小,故C错误,D正确;
故选BD。
【分析】B和A分离时,加速度相同,对A分析F=mg,说明A加速度为零,则B的加速度为零,说明弹簧弹力等于B的重力,弹簧处于压缩状态;对整体和A进行受力分析,根据几何关系可求出弹簧劲度系数;对整体分析根据牛顿第二定律可得出,向上运动中形变量x减小,加速度减小。
9.(2025高一下·梅州月考)甲、乙两船在同一河流中同时开始渡河。河水流速为v0.两船在静水中的速率均为v。甲、乙两船船头均与河岸夹角为θ,如图所示,已知甲船恰好能垂直到达河正对岸的A点,乙船到达河对岸的B点,A、B之间的距离为l。则下列判断正确的是(  )
A.甲、乙两船同时到达对岸
B.若仅是河水流速v0增大,则两船的渡河时间都不变
C.不论河水流速v0如何改变,只要适当改变θ,甲船总能到达正对岸的A点
D.若仅是河水流速v0增大,则两船到达对岸时,两船之间的距离大于l
【答案】A,B
【知识点】小船渡河问题分析
【解析】【解答】解决本题的关键灵活运用运动的合成与分解,知道合运动与分运动的等时性,特别要注意渡河时间的求解方法。A.将小船的运动分解为平行于河岸和垂直河岸两个方向的分运动,可知分运动与合运动具有等时性,则有在垂直河岸方向的分速度为,设河宽为d,则有渡河的时间为
可知两船渡河时间相等,即甲、乙两船同时到达对岸,A正确;
B.若仅是河水流速v0增大,由A选项解析可知,小船渡河时间与水流速度无关,渡河的时间仍为
则两船的渡河时间都不变,B正确;
C.若河水流速v0改变,只有甲船在静水中的速度大于水流速度时,适当改变θ,甲船才可能到达正对岸的A点,C错误;
D.若仅是河水流速v0增大,由于两船到达对岸的时间不变,由速度的分解可知,两船在平行于河岸方向相对分速度不变,则两船到达对岸时,两船之间的相对位移不变,即两船距离仍为l,D错误。
故选AB。
【分析】根据小船的运动分解为平行于河岸和垂直于河岸两个方向,抓住分运动和合运动具有等时性,可以比较出两船到达对岸的时间以及两船沿河岸方向上的位移大小,从而即可求解。
10.(2025高一下·梅州月考)如图所示,A、B两点分别位于大、小轮的边缘上,C点位于大轮半径的中点,大轮的半径是小轮半径的2倍,它们之间靠传送带传动且不打滑。则(  )
A.A、B两点的周期之比为
B.B、C两点的角速度大小之比为
C.A、B两点的线速度大小之比为
D.B、C两点的向心加速度大小之比为
【答案】B,D
【知识点】线速度、角速度和周期、转速;向心加速度
【解析】【解答】AC.A、B两点通过皮带连接,由于相同时间经过的弧长大小相等,所以线速度相同,大小之比为1:1,根据周期与线速度的关系式有
可得
故AC错误;
B.C点与A点的角速度相同,根据周期和角速度的关系式有
可得
故B正确;
D.根据向心加速度公式
B、C两点的半径相同,则BC的加速度比值为两者周期的比值,由于A、C两点的周期相同,则B、C两点的向心加速度大小之比为
故D正确。
故选BD。
【分析】AB线速度相等,结合半径的大小可以求出周期的比值;利用AC角速度相等可以求出BC角速度的比值;利用周期的比值结合半径的大小可以求出加速度的比值。
11.(2025高一下·梅州月考)在“探究加速度与力、质量的关系”实验中,实验装置如图甲所示。
(1)以下操作符合本实验要求的是   
A.将连有纸带的小车静止释放,若能沿轨道下滑,说明已补偿阻力
B.小车靠近打点计时器,在细线末端挂上槽码,先接通电源,再释放小车
C.正确补偿阻力后,每次改变小车和砝码的总质量,都需要重新补偿阻力
D.打点结束后,先取下小车上的纸带进行数据处理,最后关闭打点计时器
(2)某组同学在某次实验中使用频率为的打点计时器,获得其中一条纸带如图乙所示,其中相邻两个计数点之间还有4个点没有画出,根据纸带可以求得打点计时器在打下点时小车的速度为   ,小车的加速度大小为   (结果均保留两位小数)。
(3)在实验中通过控制槽码质量不变,改变小车和砝码总质量,探究加速度与质量的关系。组同学所用槽码质量为,组同学所用槽码质量为,两组同学通过实验获得多组数据,分别作出图像,如图丙中的图线①和图线②所示,则组同学所作的图线为   (填“图线①”或“图线②”);图线②中随着增大,与不成正比,请说明原因   。
【答案】B;;;图线①;随着增大,不再满足槽码质量远远小于小车和砝码的总质量
【知识点】探究加速度与力、质量的关系
【解析】【解答】本题主要考查了“探究加速度与力、质量的关系”实验,掌握正确的实验操作步骤,根据牛顿第二定律求解函数关系式并结合函数图象分析判断的解题的关键。(1)A.平衡摩擦力的正确步骤是将长木板没有定滑轮的一端垫高,将小车一端和纸带连接放在长木板上,打开电源,轻推一下小车,纸带打出的点迹是均匀的,说明平衡摩擦力结束了,故A错误;
B.小车靠近打点计时器,在细线末端挂上槽码,先接通电源,再释放小车,故B正确;
C.通过增减木块上的砝码改变质量时,不需要重新调节木板倾斜度。因为平衡摩擦力后,有

与质量无关,故C错误;
D.打点结束后,先关闭打点计时器,再取下小车上的纸带进行数据处理,故D错误。
故选B。
(2)实验中使用频率为的打点计时器,相邻两个计数点之间还有4个点没有画出,则相邻计数点间的时间间隔为,由中间时刻的瞬时速度等于这段时间内的平均速度可得,打点计时器在打下点时小车的速度为
由逐差法有
解得
(3)根据题意,由牛顿第二定律有
可得
可知,图像的斜率表示槽码的重力,则组同学所作的图线为图线①。
图线②中随着增大,与不成正比的原因是随着增大,不再满足槽码质量远远小于小车和砝码的总质量。
【分析】(1)根据平衡摩擦力的原理和方法分析作答;B根据实验正确的操作步骤分析作答;
(2)根据匀变速运动中间时刻的瞬时速度等于这段时间内的平均速度求D点速度;根据逐差法求加速度;
(3)根据牛顿第二定律求解函数,结合图像斜率的含义进行分析;根据实验满足的条件分析图线弯曲的原因。
12.(2025高一下·梅州月考)用如图1所示装置研究平抛运动。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PQ滑下后从Q点飞出,落在水平挡板MN上。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点。移动挡板,重新释放钢球,如此重复,白纸上将留下一系列痕迹点。
(1)下列实验条件必须满足的有   ;
A.斜槽轨道光滑
B.斜槽轨道末段水平
C.挡板高度等间距变化
D.每次从斜槽上相同的位置无初速度释放钢球
(2)为定量研究,建立以水平方向为x轴、竖直方向为y轴的坐标系:
a。取平抛运动的起始点为坐标原点,将钢球静置于Q点,钢球的球心对应白纸上的位置即为原点;在确定y轴时   (选填“需要”或者“不需要”)y轴与重锤线平行;
b。若遗漏记录平抛轨迹的起始点,也可按下述方法处理数据:如图2所示,在轨迹上取A、B、C三点,AB和BC的水平间距相等且均为x,测得AB和BC的竖直间距分别是y1和y2,则   (选填“大于”、“等于”或者“小于”)。可求得钢球平抛的初速度大小为   。(已知当地重力加速度为g,结果用上述字母表示)。
(3)为了得到平抛物体的运动轨迹,同学们还提出了以下三种方案,其中不可行的是   。
A.从细管水平喷出稳定的细水柱,拍摄照片,即可得到平抛运动轨迹
B.用频闪照相在同一底片上记录平抛小球在不同时刻的位置,平滑连接各位置,即可得到平抛运动轨迹
C.将铅笔垂直于竖直的白纸板放置,笔尖紧靠白纸板,铅笔以一定初速度水平抛出,将会在白纸上留下笔尖的平抛运动轨迹
【答案】BD;需要;大于;;C
【知识点】研究平抛物体的运动
【解析】【解答】本题关键掌握“探究平抛运动的特点”实验原理、匀速直线运动和匀变速直线运动规律,平抛运动可以分解为水平方向上的匀速运动和竖直方向上的自由落体运动。(1)AD。本实验要求钢球每次从斜槽末端抛出时的速度相同,所以必须每次从斜槽上相同的位置无初速度释放钢球,而斜槽轨道是否光滑对上述要求无影响,故A错误,D正确;
B.为使钢球离开斜槽末端后做平抛运动,即钢球离开斜槽末端时速度沿水平方向,斜槽轨道末段必须水平,故B正确;
C.挡板高度决定于钢球所留痕迹点的高度,而每个痕迹点的高度差是否相同对绘图无影响,所以挡板高度不一定等间距变化,故C错误。
故选BD。
(2)因为钢球所挤压的痕迹点是球心的投影点,而所有痕迹点与原点应在同一抛物线上,所以应取钢球的球心对应白纸上的位置为原点。
y轴正方向沿竖直向下,所以需要与重锤线平行。
因为A、B和B、C间水平距离相等,所以A、B和B、C间对应钢球运动的时间相同,设为T,设钢球在A、B点时的竖直分速度大小分别为vAy、vBy,则
所以
根据运动学规律有
解得
钢球平抛的初速度大小为
(3)A。从细管水平喷出稳定的细水柱具有水平初速度,且只受重力作用,可视为平抛运动,拍摄照片,即可得到平抛运动轨迹,故A可行;
B.用频闪照相在同一底片上记录平抛小球在不同时刻的位置,平滑连接各位置,即可得到平抛运动轨迹,故B可行;
C.将铅笔抛出后,笔尖与白纸之间将无相互作用力,不可能在纸上留下抛物线痕迹,故C不可行。
本题选不可行的方案,故选C。
【分析】(1)根据实验原理和注意事项分析判断;
(2)根据匀速直线运动和匀变速直线运动规律结合图中数据计算。
(3)根据实验原理分析;将铅笔抛出后,铅笔是完成失重状态,笔尖与白纸之间将无相互作用力。
13.(2025高一下·梅州月考)消防车的供水系统主要由水泵、输水管道和水枪组成,如图所示,某次消防演练时消防水枪离地高度,建筑物上的着火点A离地高度,水从水枪枪口中水平射出后,恰好击中着火点A,此时水的速度与水平方向的夹角。不计空气阻力,取重力加速度大小,,,求:
(1)水从水枪枪口运动到着火点A的时间t;
(2)水落到着火点A前瞬间的速度大小v;
(3)水枪枪口与着火点A的水平距离x。
【答案】(1)水从水枪枪口运动到着火点A的过程中做平抛运动,竖直方向上有
解得
(2)水落到着火点A前瞬间竖直方向上的分速度大小
根据题意有
解得
(3)水的水平方向上的分速度大小
水平方向上的位移
解得
【知识点】平抛运动
【解析】【分析】(1)根据平抛运动竖直方向上做自由落体运动,计算时间;
(2)根据水的速度与水平方向的夹角θ=37°计算合速度的大小;
(3)根据平抛运动水平方向上做匀速直线运动计算水平距离。
14.(2025高一下·梅州月考)如图所示,在倾角为的斜面上,用沿斜面向上的拉力拉着一质量为6kg的物体向上做匀速直线运动,取,求:
(1)斜面对物体的支持力的大小;
(2)斜面和物体间的摩擦因数。
(3)若拉力的方向变为水平向右,此时想让物体保持沿斜面向上的匀速直线运动,需要将拉力的大小变为多少?
【答案】(1)对物体受力分析,如图所示
根据平衡条件,在垂直斜面方向可得
(2)在沿斜面方向有
解得
根据
解得
(3)若拉力的方向变为水平向右,则物体的受力分析,如图所示
根据平衡条件,在沿斜面方向上有
在垂直斜面方向上有
又根据
联立解得
【知识点】共点力的平衡
【解析】【分析】(1)以物块乙为研究对象,根据共点力的平衡条件求出支持力的大小;
(2)以物块乙和楔形物体甲为整体,根据共点力的平衡条件,结合题意求出楔形物体甲所受水平面的弹力大小和摩擦力大小;
(3)若拉力的方向变为水平向右,则物体的受力分析,根据共点力的平衡条件求解。
(1)对物体受力分析,如图所示
根据平衡条件,在垂直斜面方向可得
(2)在沿斜面方向有
解得
根据
解得
(3)若拉力的方向变为水平向右,则物体的受力分析,如图所示
根据平衡条件,在沿斜面方向上有
在垂直斜面方向上有
又根据
联立解得
15.(2025高一下·梅州月考)如图甲所示为我国传统民俗文化表演“抡花”活动,祈福来年风调雨顺、免于火灾,已被列入国家级非物质文化遗产。“抡花”原理如图乙所示,快速转动竖直转轴上的手柄AB,带动“花筒”M、N在水平面内转动,筒内烧红的铁片沿轨迹切线飞出,落到地面,形成绚丽的图案。已知,M、N离地高,若手摇AB转动的角速度大小为,不计空气阻力,重力加速度g取,求:
(1)“花筒”M的线速度大小;
(2)“花筒”(内含铁片)质量为时所需向心力大小;
(3)铁片落地点距的距离大小(计算结果可用根号表示)。
【答案】解:(1)“花筒”M转动的角速度与相同,其线速度大小为

(2)“花筒”所需向心力大小为

(3)烧红的铁片沿切线飞出后,做平抛运动,竖直方向做自由落体运动,有
解得
水平方向做匀速直线运动,有
所以,落地点距的距离大小为

【知识点】平抛运动;线速度、角速度和周期、转速;向心力
【解析】【分析】(1)由于M与AB属于同轴转动所以角速度相等,结合半径的大小可以求出花筒的线速度大小;
(2)利用向心力的表达式可以求出花筒所需要的向心力大小;
(3)当铁片飞出后做平抛运动,利用位移公式结合位移的合成可以求出落地点到O2的距离大小。
1 / 1广东省梅州市梅州中学、兴宁市齐昌中学等2024-2025学年高一下学期3月月考物理试题
1.(2025高一下·梅州月考)物体做平抛运动时,描述物体在竖直方向下落的高度h随时间t的变化规律的图线是如图中的(  )
A. B.
C. D.
2.(2025高一下·梅州月考)两个共点力,大小均为10N,关于这两个力的合力,以下说法错误的是(  )
A.大小可能为0 B.大小可能为10N
C.大小可能为15N D.大小可能为21N
3.(2025高一下·梅州月考)如图所示,质量的物块靠在竖直墙面上,物块与墙面间的动摩擦因数,垂直于墙面作用在物块表面的推力,物块处于静止状态。取,则物块所受摩擦力的大小为(  )
A. B. C. D.
4.(2025高一下·梅州月考)在图中,A、B为啮合传动的两齿轮,,则A、B两轮边缘上两点的(  )
A.角速度之比为2:1 B.向心加速度之比为1:2
C.周期之比为1:2 D.转速之比为2:1
5.(2025高一下·梅州月考)一个做匀速圆周运动的物体,运动半径不变,而线速度增加为原来的2倍,其向心力增大了24 N,那么在未改变速度时,物体所受的向心力为(  )
A.6 N B.8 N C.12 N D.16 N
6.(2025高一下·梅州月考)将小球从如图所示的阶梯状平台上以一定的水平初速度水平抛出,所有台阶的高度和宽度均为1.0m,取,要使小球抛出后落到第三级台阶上,则可能为(  )
A. B. C. D.
7.(2025高一下·梅州月考)启明驾校里有两辆汽车正在直道上练习,两车都从静止开始运动,如图甲所示是1号车的v-t图像,如图乙所示是2号车的a-t图像。根据图像可知(  )
A.1号车在0-1s内的加速度方向与2s-4s内的加速度方向相同
B.1号车在0-1s内的运动方向与2s-4s内的运动方向相反
C.2号车在4s末的速度大小为10m/s
D.1号车在0-1s内比2号车在1s-2s的速度变化快
8.(2025高一下·梅州月考)如图所示,质量都为m的A、B两物体叠放在竖直弹簧上并保持静止,用大小等于mg的恒力F向上拉B,运动距离h时B与A分离。则下列说法中正确的是(  )
A.B和A刚分离时,弹簧为原长
B.弹簧的劲度系数等于
C.在B与A分离之前,它们的加速度逐渐变大
D.在B与A分离之前,它们的加速度逐渐变小
9.(2025高一下·梅州月考)甲、乙两船在同一河流中同时开始渡河。河水流速为v0.两船在静水中的速率均为v。甲、乙两船船头均与河岸夹角为θ,如图所示,已知甲船恰好能垂直到达河正对岸的A点,乙船到达河对岸的B点,A、B之间的距离为l。则下列判断正确的是(  )
A.甲、乙两船同时到达对岸
B.若仅是河水流速v0增大,则两船的渡河时间都不变
C.不论河水流速v0如何改变,只要适当改变θ,甲船总能到达正对岸的A点
D.若仅是河水流速v0增大,则两船到达对岸时,两船之间的距离大于l
10.(2025高一下·梅州月考)如图所示,A、B两点分别位于大、小轮的边缘上,C点位于大轮半径的中点,大轮的半径是小轮半径的2倍,它们之间靠传送带传动且不打滑。则(  )
A.A、B两点的周期之比为
B.B、C两点的角速度大小之比为
C.A、B两点的线速度大小之比为
D.B、C两点的向心加速度大小之比为
11.(2025高一下·梅州月考)在“探究加速度与力、质量的关系”实验中,实验装置如图甲所示。
(1)以下操作符合本实验要求的是   
A.将连有纸带的小车静止释放,若能沿轨道下滑,说明已补偿阻力
B.小车靠近打点计时器,在细线末端挂上槽码,先接通电源,再释放小车
C.正确补偿阻力后,每次改变小车和砝码的总质量,都需要重新补偿阻力
D.打点结束后,先取下小车上的纸带进行数据处理,最后关闭打点计时器
(2)某组同学在某次实验中使用频率为的打点计时器,获得其中一条纸带如图乙所示,其中相邻两个计数点之间还有4个点没有画出,根据纸带可以求得打点计时器在打下点时小车的速度为   ,小车的加速度大小为   (结果均保留两位小数)。
(3)在实验中通过控制槽码质量不变,改变小车和砝码总质量,探究加速度与质量的关系。组同学所用槽码质量为,组同学所用槽码质量为,两组同学通过实验获得多组数据,分别作出图像,如图丙中的图线①和图线②所示,则组同学所作的图线为   (填“图线①”或“图线②”);图线②中随着增大,与不成正比,请说明原因   。
12.(2025高一下·梅州月考)用如图1所示装置研究平抛运动。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PQ滑下后从Q点飞出,落在水平挡板MN上。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点。移动挡板,重新释放钢球,如此重复,白纸上将留下一系列痕迹点。
(1)下列实验条件必须满足的有   ;
A.斜槽轨道光滑
B.斜槽轨道末段水平
C.挡板高度等间距变化
D.每次从斜槽上相同的位置无初速度释放钢球
(2)为定量研究,建立以水平方向为x轴、竖直方向为y轴的坐标系:
a。取平抛运动的起始点为坐标原点,将钢球静置于Q点,钢球的球心对应白纸上的位置即为原点;在确定y轴时   (选填“需要”或者“不需要”)y轴与重锤线平行;
b。若遗漏记录平抛轨迹的起始点,也可按下述方法处理数据:如图2所示,在轨迹上取A、B、C三点,AB和BC的水平间距相等且均为x,测得AB和BC的竖直间距分别是y1和y2,则   (选填“大于”、“等于”或者“小于”)。可求得钢球平抛的初速度大小为   。(已知当地重力加速度为g,结果用上述字母表示)。
(3)为了得到平抛物体的运动轨迹,同学们还提出了以下三种方案,其中不可行的是   。
A.从细管水平喷出稳定的细水柱,拍摄照片,即可得到平抛运动轨迹
B.用频闪照相在同一底片上记录平抛小球在不同时刻的位置,平滑连接各位置,即可得到平抛运动轨迹
C.将铅笔垂直于竖直的白纸板放置,笔尖紧靠白纸板,铅笔以一定初速度水平抛出,将会在白纸上留下笔尖的平抛运动轨迹
13.(2025高一下·梅州月考)消防车的供水系统主要由水泵、输水管道和水枪组成,如图所示,某次消防演练时消防水枪离地高度,建筑物上的着火点A离地高度,水从水枪枪口中水平射出后,恰好击中着火点A,此时水的速度与水平方向的夹角。不计空气阻力,取重力加速度大小,,,求:
(1)水从水枪枪口运动到着火点A的时间t;
(2)水落到着火点A前瞬间的速度大小v;
(3)水枪枪口与着火点A的水平距离x。
14.(2025高一下·梅州月考)如图所示,在倾角为的斜面上,用沿斜面向上的拉力拉着一质量为6kg的物体向上做匀速直线运动,取,求:
(1)斜面对物体的支持力的大小;
(2)斜面和物体间的摩擦因数。
(3)若拉力的方向变为水平向右,此时想让物体保持沿斜面向上的匀速直线运动,需要将拉力的大小变为多少?
15.(2025高一下·梅州月考)如图甲所示为我国传统民俗文化表演“抡花”活动,祈福来年风调雨顺、免于火灾,已被列入国家级非物质文化遗产。“抡花”原理如图乙所示,快速转动竖直转轴上的手柄AB,带动“花筒”M、N在水平面内转动,筒内烧红的铁片沿轨迹切线飞出,落到地面,形成绚丽的图案。已知,M、N离地高,若手摇AB转动的角速度大小为,不计空气阻力,重力加速度g取,求:
(1)“花筒”M的线速度大小;
(2)“花筒”(内含铁片)质量为时所需向心力大小;
(3)铁片落地点距的距离大小(计算结果可用根号表示)。
答案解析部分
1.【答案】A
【知识点】平抛运动
【解析】【解答】平抛运动,由于竖直方向只受到重力作用,在竖直方向上为自由落体,根据位移公式有:
根据表达式可以得出h随时间t为二次函数关系,故BCD错误,A正确。
故选A。
【分析】利用平抛运动竖直方向的位移公式可以判别高度与时间的关系。
2.【答案】D
【知识点】力的合成与分解的运用
【解析】【解答】由于力属于矢量,根据矢量叠加法则可以得出两力合成时,合力范围为

故D正确,ABC错误。
故选D。
【分析】利用两力之和及两力之差可以求出两力合力的大小范围。
3.【答案】B
【知识点】静摩擦力;共点力的平衡
【解析】【解答】物体处于静止状态,在竖直方向上受到重力和摩擦力,根据二力平衡方程可以得出
故选B。
【分析】利用物体的平衡方程可以求出摩擦力的大小。
4.【答案】B
【知识点】向心加速度
【解析】【解答】抓住齿轮啮合传动时,两轮边缘上线速度大小相等展开讨论,熟练掌握描述圆周运动的各物理量之间的关系是解决本题的关键。A.根据题意有两轮边缘上的线速度大小相等,即有
根据角速度和线速度v的关系
得角速度与半径成反比:即
故A错误;
B.根据向心加速度a与线速度v的关系
得,因为
所以
故B正确;
C.根据周期T和线速度v的关系
得,因为
所以
故C错误;
D.根据转速n和线速度v的关系
得:因为
所以
故D错误.
故选B。
【分析】啮合传动的两齿轮的两轮边缘上线速度大小相等,根据线速度大小相等和各物理量的关系求解即可。
5.【答案】B
【知识点】向心力
【解析】【解答】未改变速度时,物体所受的向心力 ;线速度增加为原来的2倍,其向心力 ,且 。解得: 。B符合题意,ACD不符合题意。
故答案为:B
【分析】对前后两种状态的物体列向心力方程F=m,利用前后两种状态的线速度关系和向心力变化量,联立求解即可。
6.【答案】B
【知识点】平抛运动
【解析】【解答】小球抛出后越过第二台阶,根据平抛运动的特点水平方向做匀速运动,竖直方向做自由落体运动,根据平抛运动的位移公式有
根据水平位移的大小可以得出:小球抛出后不会越过第三台阶,根据平抛运动的特点水平方向做匀速运动,竖直方向做自由落体运动,根据平抛运动的位移公式有
解得
故选B。
【分析】根据平抛运动的位移公式结合水平距离的大小可以求出初速度的大小范围。
7.【答案】C
【知识点】匀变速直线运动规律的综合运用
【解析】【解答】解答本题的关键要理解v-t图像与a-t图像的物理意义,知道v-t图像的斜率表示加速度,a-t图像与时间轴所围的面积表示速度变化量。AB.根据速度的正负表示速度方向,知1号车在0~1s内的速度与2s~4s内的速度均为正值,速度方向相同。但1号车在0~1s内加速运动,加速度方向与速度方向相同;2s~4s内减速运动,加速度方向与速度方向相反;故1号车在0-1s内的加速度方向与2s-4s内的加速度方向相反。故AB错误;
C.由a t图像与时间轴所围的面积表示速度变化量,知2号车在0 4s内的速度变化量大小为
所以2号车在4s末的速度大小为,故C正确;
D.如甲图所示,1号车在0-1s内的速度变化为;由a t图像与时间轴所围的面积表示速度变化量,2号车在1s-2s的速度变化为
故1号车在0-1s内与2号车在1s-2s的速度变化快慢相同。故D错误。
故选C。
【分析】在v-t图像中,速度的正负表示速度方向,图像的斜率表示加速度,根据图像的形状分析1号车的运动情况;在a-t图像中,图像与时间轴所围的面积表示速度变化量,求2号车在4s末的速度大小;加速度表示速度变化快慢。
8.【答案】B,D
【知识点】牛顿运动定律的应用—连接体
【解析】【解答】在解决本题时,应注意灵活运用整体分析法和隔离法,可以提高解题效率,减少分析受力的时间。A.B和A刚分离时,两者有共同的加速度,此时对B受力分析,B受重力和拉力F,且
因此B所受合力为零,加速度为零,则此时A的加速度也为零,因此对A受力分析可知,弹簧对A的弹力等于A自身的重力,即
因此B和A刚分离时,弹簧处于压缩状态,故A错误;
B.初始状态,未施加恒力F时,对整体受力分析得
B和A刚分离时,对A受力分析有
其中,由几何关系得
联立解得
故B正确;
CD.对整体受力分析,由牛顿第二定律得
其中
代入整理可得
由题意可知,向上运动过程中,弹簧形变量x逐渐减小,因此加速度a逐渐减小,故C错误,D正确;
故选BD。
【分析】B和A分离时,加速度相同,对A分析F=mg,说明A加速度为零,则B的加速度为零,说明弹簧弹力等于B的重力,弹簧处于压缩状态;对整体和A进行受力分析,根据几何关系可求出弹簧劲度系数;对整体分析根据牛顿第二定律可得出,向上运动中形变量x减小,加速度减小。
9.【答案】A,B
【知识点】小船渡河问题分析
【解析】【解答】解决本题的关键灵活运用运动的合成与分解,知道合运动与分运动的等时性,特别要注意渡河时间的求解方法。A.将小船的运动分解为平行于河岸和垂直河岸两个方向的分运动,可知分运动与合运动具有等时性,则有在垂直河岸方向的分速度为,设河宽为d,则有渡河的时间为
可知两船渡河时间相等,即甲、乙两船同时到达对岸,A正确;
B.若仅是河水流速v0增大,由A选项解析可知,小船渡河时间与水流速度无关,渡河的时间仍为
则两船的渡河时间都不变,B正确;
C.若河水流速v0改变,只有甲船在静水中的速度大于水流速度时,适当改变θ,甲船才可能到达正对岸的A点,C错误;
D.若仅是河水流速v0增大,由于两船到达对岸的时间不变,由速度的分解可知,两船在平行于河岸方向相对分速度不变,则两船到达对岸时,两船之间的相对位移不变,即两船距离仍为l,D错误。
故选AB。
【分析】根据小船的运动分解为平行于河岸和垂直于河岸两个方向,抓住分运动和合运动具有等时性,可以比较出两船到达对岸的时间以及两船沿河岸方向上的位移大小,从而即可求解。
10.【答案】B,D
【知识点】线速度、角速度和周期、转速;向心加速度
【解析】【解答】AC.A、B两点通过皮带连接,由于相同时间经过的弧长大小相等,所以线速度相同,大小之比为1:1,根据周期与线速度的关系式有
可得
故AC错误;
B.C点与A点的角速度相同,根据周期和角速度的关系式有
可得
故B正确;
D.根据向心加速度公式
B、C两点的半径相同,则BC的加速度比值为两者周期的比值,由于A、C两点的周期相同,则B、C两点的向心加速度大小之比为
故D正确。
故选BD。
【分析】AB线速度相等,结合半径的大小可以求出周期的比值;利用AC角速度相等可以求出BC角速度的比值;利用周期的比值结合半径的大小可以求出加速度的比值。
11.【答案】B;;;图线①;随着增大,不再满足槽码质量远远小于小车和砝码的总质量
【知识点】探究加速度与力、质量的关系
【解析】【解答】本题主要考查了“探究加速度与力、质量的关系”实验,掌握正确的实验操作步骤,根据牛顿第二定律求解函数关系式并结合函数图象分析判断的解题的关键。(1)A.平衡摩擦力的正确步骤是将长木板没有定滑轮的一端垫高,将小车一端和纸带连接放在长木板上,打开电源,轻推一下小车,纸带打出的点迹是均匀的,说明平衡摩擦力结束了,故A错误;
B.小车靠近打点计时器,在细线末端挂上槽码,先接通电源,再释放小车,故B正确;
C.通过增减木块上的砝码改变质量时,不需要重新调节木板倾斜度。因为平衡摩擦力后,有

与质量无关,故C错误;
D.打点结束后,先关闭打点计时器,再取下小车上的纸带进行数据处理,故D错误。
故选B。
(2)实验中使用频率为的打点计时器,相邻两个计数点之间还有4个点没有画出,则相邻计数点间的时间间隔为,由中间时刻的瞬时速度等于这段时间内的平均速度可得,打点计时器在打下点时小车的速度为
由逐差法有
解得
(3)根据题意,由牛顿第二定律有
可得
可知,图像的斜率表示槽码的重力,则组同学所作的图线为图线①。
图线②中随着增大,与不成正比的原因是随着增大,不再满足槽码质量远远小于小车和砝码的总质量。
【分析】(1)根据平衡摩擦力的原理和方法分析作答;B根据实验正确的操作步骤分析作答;
(2)根据匀变速运动中间时刻的瞬时速度等于这段时间内的平均速度求D点速度;根据逐差法求加速度;
(3)根据牛顿第二定律求解函数,结合图像斜率的含义进行分析;根据实验满足的条件分析图线弯曲的原因。
12.【答案】BD;需要;大于;;C
【知识点】研究平抛物体的运动
【解析】【解答】本题关键掌握“探究平抛运动的特点”实验原理、匀速直线运动和匀变速直线运动规律,平抛运动可以分解为水平方向上的匀速运动和竖直方向上的自由落体运动。(1)AD。本实验要求钢球每次从斜槽末端抛出时的速度相同,所以必须每次从斜槽上相同的位置无初速度释放钢球,而斜槽轨道是否光滑对上述要求无影响,故A错误,D正确;
B.为使钢球离开斜槽末端后做平抛运动,即钢球离开斜槽末端时速度沿水平方向,斜槽轨道末段必须水平,故B正确;
C.挡板高度决定于钢球所留痕迹点的高度,而每个痕迹点的高度差是否相同对绘图无影响,所以挡板高度不一定等间距变化,故C错误。
故选BD。
(2)因为钢球所挤压的痕迹点是球心的投影点,而所有痕迹点与原点应在同一抛物线上,所以应取钢球的球心对应白纸上的位置为原点。
y轴正方向沿竖直向下,所以需要与重锤线平行。
因为A、B和B、C间水平距离相等,所以A、B和B、C间对应钢球运动的时间相同,设为T,设钢球在A、B点时的竖直分速度大小分别为vAy、vBy,则
所以
根据运动学规律有
解得
钢球平抛的初速度大小为
(3)A。从细管水平喷出稳定的细水柱具有水平初速度,且只受重力作用,可视为平抛运动,拍摄照片,即可得到平抛运动轨迹,故A可行;
B.用频闪照相在同一底片上记录平抛小球在不同时刻的位置,平滑连接各位置,即可得到平抛运动轨迹,故B可行;
C.将铅笔抛出后,笔尖与白纸之间将无相互作用力,不可能在纸上留下抛物线痕迹,故C不可行。
本题选不可行的方案,故选C。
【分析】(1)根据实验原理和注意事项分析判断;
(2)根据匀速直线运动和匀变速直线运动规律结合图中数据计算。
(3)根据实验原理分析;将铅笔抛出后,铅笔是完成失重状态,笔尖与白纸之间将无相互作用力。
13.【答案】(1)水从水枪枪口运动到着火点A的过程中做平抛运动,竖直方向上有
解得
(2)水落到着火点A前瞬间竖直方向上的分速度大小
根据题意有
解得
(3)水的水平方向上的分速度大小
水平方向上的位移
解得
【知识点】平抛运动
【解析】【分析】(1)根据平抛运动竖直方向上做自由落体运动,计算时间;
(2)根据水的速度与水平方向的夹角θ=37°计算合速度的大小;
(3)根据平抛运动水平方向上做匀速直线运动计算水平距离。
14.【答案】(1)对物体受力分析,如图所示
根据平衡条件,在垂直斜面方向可得
(2)在沿斜面方向有
解得
根据
解得
(3)若拉力的方向变为水平向右,则物体的受力分析,如图所示
根据平衡条件,在沿斜面方向上有
在垂直斜面方向上有
又根据
联立解得
【知识点】共点力的平衡
【解析】【分析】(1)以物块乙为研究对象,根据共点力的平衡条件求出支持力的大小;
(2)以物块乙和楔形物体甲为整体,根据共点力的平衡条件,结合题意求出楔形物体甲所受水平面的弹力大小和摩擦力大小;
(3)若拉力的方向变为水平向右,则物体的受力分析,根据共点力的平衡条件求解。
(1)对物体受力分析,如图所示
根据平衡条件,在垂直斜面方向可得
(2)在沿斜面方向有
解得
根据
解得
(3)若拉力的方向变为水平向右,则物体的受力分析,如图所示
根据平衡条件,在沿斜面方向上有
在垂直斜面方向上有
又根据
联立解得
15.【答案】解:(1)“花筒”M转动的角速度与相同,其线速度大小为

(2)“花筒”所需向心力大小为

(3)烧红的铁片沿切线飞出后,做平抛运动,竖直方向做自由落体运动,有
解得
水平方向做匀速直线运动,有
所以,落地点距的距离大小为

【知识点】平抛运动;线速度、角速度和周期、转速;向心力
【解析】【分析】(1)由于M与AB属于同轴转动所以角速度相等,结合半径的大小可以求出花筒的线速度大小;
(2)利用向心力的表达式可以求出花筒所需要的向心力大小;
(3)当铁片飞出后做平抛运动,利用位移公式结合位移的合成可以求出落地点到O2的距离大小。
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