山西省2020-2021高一下学期3月联合考试物理试题（Word版附答案）

2020～2021 学年山西省高一下学期 3 月联合考试 物理 考生注意: 1.本试卷分第卷（选择题）和第Ⅱ卷（非选择题）两部分，共 100 分。考试时间 90 分钟。 2.请将各题答案填写在答题卡上。 3.本试卷主要考试内容:必修第二册第五章。 第Ⅰ卷（选择题共 48 分） 一、选择题:本大题共 12 小题，每小题 4 分共 48 分。在每小题给出的四个选项中，第 1 只只 有一项符合题目要求，第 9～12 题有多项符合题目要求。全部选对的得 4 分，选对但不的得 2 分，有选错的得 0 分。 1.关于曲线运动，下列说法正确的是 A.做曲线运动的物体速度大小可能不变 B.做曲线运动的物体所受的合力方向一定不变 C.做曲线运动的物体所受的合力方向一定在不断变化 D.做匀变速曲线运动的物体在相等的时间内速度的变化量可能不同 2.有一条两岸平直、河水均匀流动、流速恒为 v 的大河。小明驾着小船渡河，去程时船头指向 始终与河岸垂直，回程时行驶路线与河岸垂直。在静水中的速度大小恒为 v′（v′>v），则去 程与回程所用时间的比值为 A. 2 2 v v v  B. 2 2 v v v    C. 2 2v v v    D. 2 2v v v    3.在水平地面上有一辆汽车通过不可伸长的轻绳提升竖直细杆的货物，某一时刻连接汽一端的 轻绳与水平方向的夹角为θ，连接货物的轻绳与水平方向的夹角也为θ，如图所示，若此时 汽车的速度大小为 v0，则此时货物的速度大小为 A.v0 B. 0 sinv  C. 0 cosv  D. 0 tan v  4.质量为 1kg 的小球在直角坐标系 xOy 平面内运动，小球在 x 轴方向的位移一时间图像如图甲 所示，小球在 y 轴方向的加速度一时间图像如图乙所示，已知 t=0 时小球在 y 轴方向的速度为 零，则下列说法正确的是 A.小球的运动轨迹是直线 B.小球所受的合力大小为 4N C.t=2s 时小球的速度大小为 5m/s D.0～2s 内小球的位移大小为 10m 5.如图所示，从某高度以 5m/s 的水平速度抛出一小球，球经过 0.5s 到达地面，此时小球的速 度与水平方向的夹角为θ，不计空气阻力，取重力加速度大小 g=10m/s2。下列说法正确的是 A.小球距地面的高度为 5m B.小球着地速度大小为 5 3 m/s C.小球落地时的速度与水平方向的夹角为 45° D.若小球抛出时的速度增大，则θ增大 6.水平地面上的点 E、F、G 正上方分别有 A、B、C 三个小球，它们距地面的高度之比为 1:4:9， 如图所示。将 A、B、C 三个小球以相同的速度同时向左水平抛出，A 球恰好落到 D 点。已知 点 D、E、F、G 共线且 DE=EF=FG，不计空气阻力，不考虑小球着地后的运动，下列说法正 确的是 A.A 球着地时，B 球在 E 点的正上方 B.B 球着地时，C 球在 F 点的正上方 C.三小球做平抛运动的时间之比 tA：tB：tC=1:3:5 D.三小球着地时的速度大小之比 vA：vB：vC=1:2:3 7.水车是中国古代常用的一种农用工具，水车的简易模型如图所示，水流自水平的水管流出， 水流轨迹与水车的边缘相切可使轮子连续转动，切点对应的半径与水平方向成 37°角。若水 管出水口水流的流速 v0=6m/s，轮子半径 R=2m，不计空气阻力。取重力加速度大小 g=10m/s2， sin37°=0.6，cos37°=0.8，水到达轮子边缘时的速度与轮子边缘的线速度相同，下列说法正 确的是 A.水管出水口距轮轴 O 的竖直高度为 3.2m B.水管出水口距轮轴 O 的竖直高度为 4.4m C.水管出水口距轮轴 O 的水平距离为 3.6m D.水管出水口距轮轴 O 的水平距离为 4.8m 8.如图所示，一个固定在竖直平面内的光滑半圆形管道 ABC 管道在最高点 C 连接一段很小的 圆弧（如图中虚线）与倾角为的光滑斜面平滑连接一质量为 m、直径略小于管道内径的小球 以速度 v 从 A 点进入管道，到达 C 点后将以速度 v0 沿斜面向下做匀加速直线运动。若撤去图 中虚线部分，其他条件不变，小球到达 C 点后将以速度 v0 向左做平抛运动，并且不会落在斜 面上。已知半圆形管道的半径为 R，重力加速度大小 g，小球可看成质点则下列说法正确的是 A.小球经过管道的 C 点时的速度 v0 一定大于 sin gR  B.小球经过管道的 C 点时的速度 v0 一定大于 2 tan gR  C.小球做平抛运动的时间大于沿斜面做匀加速直线运动的时间 D.小球做平抛运动的时间等于沿斜面做匀加速直线运动的时间 9.一条两岸笔直且宽为 150m、流速为 4m/s 的河流小船在静水中的最大速度为 5m/s，则该小船 A.渡河的最短时间为 30s B.渡河的最短位移大小为 250m C.以最短位移渡河时，渡河的时间为 50s D.以最短时间渡河时，它沿水流方向的位移大小为 90m 10.如图所示，斜面（倾角未知）上 a、b、c 三点等距，小球从 a 点正上方 O 点水平抛出，做 初速度为 v0 的平抛运动，恰好落在 b 点。若仅使小球初速度大小变为 v，其他条件不变，小球 恰好落在 c 点。则下列判断可能正确的是 A. 0 3 2v v B.v=2v0 C.v=3v0 D.v=4v0 11.如图甲所示的塔吊某次从地面上的 O 点提升质量为 900kg 的建材（视为质点）时，水平方 向的速度 vx 与时间 t 的图像如图乙所示，竖直方向的速度 vy 与时间 t 的图像如图丙所示，已 知钢丝绳始终竖直、重力可忽略不计，取重力加速度大小 g=10m/s2，下列说法正确的是（） A.10s～30s 内，建材做匀速直线运动 B.t=15s 时，建材到 O 点的距离为 25m C.36s～46s 内，建材与地面的距离减小了 12m D.30s～36s 内，钢丝绳中的张力最大，最大值为 9300N 12.甲、乙（高个子）两位同学分别站在水平地面上的 A 点，A 点正上方不同高度处水平抛出 一个小球，小球恰好都击中水平面上的 B 点。不计空气阻力，设小球着地时速度的大小分别 为 v 甲、v 乙，速度方向与水平面的夹角为θ甲、θ乙，下列判断可能正确的是 A.θ甲＞θ乙 B.v 甲＜v 乙 C.v 甲=v 乙 D.v 甲＞v 乙 第Ⅱ卷（非选择题共 52 分） 二、非选择题:共 5 小题，共 52 分。把答案填在答题卡中的横线上或按题目要求作答。解答题 应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤，只写出最后答案的不能得分。有数值计算 的题， 答案中必须明确写出数值和单位。 13.（6 分）某同学利用频闪照相研究平抛运动，在感光底片上得到如图所示的 a、b、c 三点， 已知底片上每个小方格都为正方形，a、c 两点对应的实际距离为 24cm，闪光的周期为 0.07s。 根据以上信息结合平抛运动的规律，回答下列问题:（计算结果均保留三位有效数字） （1）物体做平抛运动的初速度大小为__________m/s； （2）当地的重力加速度大小为___________m/s2. 14.（9 分）图甲为“研究平抛运动”的实验装置，斜槽末端水平，末端 b 点距水平地面的高 度 h=1.0m。在实验中让小球从斜槽滚下，得到了小球做平抛运动的一部分轨迹，如图乙所示 的实线，测得 AB、BC 间的水平距离均为 0.30m 高度差分别为 0.25m、0.35m 取重力加速度大 小 g=10m/s2。由此可知:（计算结果均保留两位有效数字） （1）小球在 B 点时的竖直分速度大小 vy=__________m/s； （2）小球运动到 C 点时的速度大小 vC=___________m/s； （3）小球运动到 C 点时距水平地面的高度 hC=__________m。 15.（10 分）2020 年入汛以来，中国南方地区发生多轮强降雨过程，造成多地发生较重洪涝灾 害，四川大渡河支流小金川更是发生了超历史洪水，其中心流速超过 10m/s 大渡河某处两岸笔 直宽 d=450m，假设河中各处水流速度大小都为 v1=10/s，为了保证抗洪救灾物资能安全运输到 对岸，船相对水的速度不能超过 v2=6m/s。求: （1）船渡河的最短时间 t （2）船渡河的最小位移 x。 16.（12 分）一玩具模型如图所示，模型的左边由一段长 L=4m、倾角α=37°的倾斜轨道和一 小段水平轨道组成，两段轨道之间由一小段圆弧平滑连接（圆弧及水平轨道长度均可忽略）， 水平轨道距地面的高度 H=2.4m；模型的右边为固定在水平地面上的倾角β=45°的斜面，斜 面底端处于水平轨道末端的正下方。一物体（视为质点）从左侧轨道顶端由静止滑下，从水 平轨道末端抛出后恰好垂直打在右侧斜面上。已知物体经过圆弧连接处时速度大小不变，方 向变为水平向右取重力加速度大小 g=10m/s2，sin37°=0.6，cos37°=0.8，求: （1）物体从滑出水平轨道至落到斜面上的时间 t； （2）物体滑至水平轨道末端时的速度大小 v0； （3）物体与倾斜轨道间的动摩擦因数μ。 17.（15 分）2022 年北京和张家口将举行第 24 届冬季奥林匹克运动会其中跳台滑雪是中国最 有望冲击金牌的项目之一，跳台滑雪赛道由助滑坡、着陆坡停止区组成，简化后如图所示。 质量（包括装备）m=70kg 的运动员从 O 点由静止滑下，以 vB=30m/s 的速度从 B 点水平飞出， 落在倾角θ=37°的着陆坡上的 C 点时，运动员过滑雪板弹性及曲腿缓冲，使人只保留沿斜坡 方向的速度而不弹起，经过 D 点到达水平停止区时运动员通过技术动作（内八字减速），使人 受到恒定的阻力而做匀减速直线运动，最终运动员停在 E 点，已知斜坡 BD 总长 L=252m，点 D、E 距离 xDE=90m，着陆坡与停止区在 D 点通过一段小圆弧平滑连接（运动员经过 D 点时速 度大小不变），取重力加速度大小 g=10m/s2，sin37°=0.6，不计空气及着陆坡对运动员的阻力。 求 （1）运动员在空中时滑雪板距着陆坡的最大距离 d； （2）运动员从 B 点到达 E 点的时间 t 及运动员在停止区减速时受到的阻力大小 f。 2020～2021 学年山西省高一下学期 3 月联合考试 物理参考答案 1.A 2.D 3.D 4.C 5.C 6.A 7.B 8.C 9.AC 10.CD 11.AEC 12.BCD 13.（1）1.37（3 分） （2）9.80（3 分） 14.（1）3.0（3 分） （2）5.0（3 分） （3）0.20（3 分） 15.解:（1）要使船渡河的时间最短，船头必须和水流方向垂直并且以最快的速度渡河，所以 有: 2 dt v  （2 分） 解得 t=75s。（2 分） （2）因为不能垂直渡河，所以船以最快的速度运动，当合速度的方向与船头的方向垂直时， 渡河的位移最短，设此时合速度的方向与河岸的夹角为θ，根据已知条件可得: 3sin 5   （2 分） sin dx  （2 分） 解得 x=750m。（2 分） 16.解:（1）物体滑出水平轨道后做平抛运动到达斜面时，设物体做平抛运动的水平位移大小 为 x，竖直位移大小为 y，由平抛运动规律结合几何关系有: 21 2y gt （1 分） tan 45 2 y x   （1 分） H=y+x（1 分） 解得 t=0.4s。（1 分） （2）物体垂直打在斜面有: tan45°= 0 gt v （2 分） 解得 v0=4m/s。（2 分） （3）物体从斜面上滑下，由牛顿第二定律结合运动学公式得: sin cosmg mg ma    （1 分） 2 0 2v aL （1 分） 解得μ=0.5。（2 分） 17.解:（1）将运动员在空中的运动分解为沿着陆坡方向的匀加速直线运动和垂直着陆坡方向 的匀减速直线运动，在垂直着陆坡方向上的速度减为零时，滑雪板距着陆坡最远，如图所示。 则有: v1=18m/s（1 分） v2=24m/s（1 分） g1=8m/s2（1 分） g2=6m/s2（1 分） 2 1 12v g d （1 分） 解得 d=20.25m。（1 分） （2）将运动员从 B 点到 E 点的运动分为两部分来研究 由于运动员从 B 点到 E 点，沿着陆坡方向的受力决定此方向上的运动规律，所以沿着陆坡方 向的加速度恒为 g2，设此过程所用时间为 tBD，运动员到达 D 点时的速度大小为 vD，则有: 2 2 2 1 2BD BDL v t g t  （1 分） 2 2D BDv v g t  （1 分） 解得 tBD=6s，vD=60m/s（1 分） 设运动员从 D 点到 E 点所用的时间为 tDE，此过程加速度大小为 a，则有: 2 2D DEv ax （1 分） D DEv at （1 分） f=ma（1 分） t=tBD+tDE（1 分） 解得 t=9s（1 分） f=1400N.（1 分） （沿水平、竖直方向分解得出正确答案给满分）