广西钦州市第六中学2022-2023学年高一下学期第六次考试物理试卷（含答案）

钦州市第六中学2022-2023学年高一下学期第六次考试物理试卷
本试卷分第Ⅰ卷（选择题）和第Ⅱ卷（非选择题）两部分，满分100分，考试时间90分钟
第Ⅰ卷（选择题　共40分）
一、选择题：本题共8小题，每小题3分，共24分。每小题给出的四个选项中，只有一项符合题目要求。请把答案写在答题卡上。
1. 关于做匀速圆周运动的物体的向心加速度，下列说法正确的是( )
A. 向心加速度大小与轨道半径成正比 B. 向心加速度大小与轨道半径成反比
C. 向心加速度方向与向心力方向不一致 D. 向心加速度指向圆心
2. 如图所示，甲乙两车在水平地面上匀速过圆弧形弯道从位置至位置，已知两车速率相等，下列说法正确的是( )
A. 甲乙两车过弯道的时间可能相同 B. 甲乙两车角速度可能相同
C. 甲乙两车向心加速度大小可能相同 D. 甲乙两车向心力大小可能相同
3. 小球做匀速圆周运动，半径为，向心加速度为，则( )
A. 小球受到的合力是一个恒力 B. 小球运动的角速度为
C. 小球在时间内通过的位移为 D. 小球的运动周期为
4. 把一小球用长为的不可伸长的轻绳悬挂在竖直墙壁上，距离悬点正下方钉有一根钉子，将小球拉起，使轻绳被水平拉直，如图所示。由静止释放小球，轻绳碰到钉子的瞬间前后( )
A. 线速度之比为： B. 角速度之比为：
C. 小球的向心加速度之比为： D. 钉子离悬点越近绳子越容易断
5. 如图所示的装置中，左侧的轮子利用皮带带动右侧轮轴转动。已知，是轮轴上的一点，到轴心的距离也为，、、分别是三个轮轴边缘上的点，到轴心的距离，则以下说法错误的是( )
A. 、、、四点中，点的角速度最大B. 、、、四点中，点的线速度最大
C. 、两点的向心加速度大小相等D. 、、、四点中，点的向心加速度最小
6. 在图中，、为啮合传动的两齿轮，，则、两轮边缘上两点的 ( )
A. 角速度之比为B. 向心加速度之比为C. 周期之比为D. 转速之比为
7. 下列关于向心加速度的说法错误的是( )
A. 向心加速度的方向始终与速度方向垂直
B. 向心加速度只改变线速度的方向，不改变线速度的大小
C. 物体做圆周运动时的加速度方向始终指向圆心
D. 物体做匀速圆周运动时的加速度方向始终指向圆心
8. 如图所示，拖拉机后轮的半径是前轮半径的两倍，和是前轮和后轮边缘上的点，若车行进时车轮没有打滑，则( )
A. 两轮转动的周期相等B. 前轮和后轮的转速之比为
C. 点和点的线速度大小之比为D. 点和点的向心加速度大小之比为
二、选择题：本题共4小题，每小题4分，共16分。在每小题给出的四个选项中，有多项符合题目要求。全部选对的得4分， 选对但不全的得2分，有选错的得0分。请把答案写在答题卡上。
9. 小金属球质量为，如图所示，用长为的轻绳固定于点，在点正下方处钉有一颗钉子，把轻绳沿水平方向拉直，无初速度释放后，当轻绳碰到钉子的瞬间，则 ( )
A. 小球的角速度突然增大 B. 小球的线速度突然增大
C. 小球的向心加速度突然增大 D. 小球的向心力突然增大
10. 两个质量相等的小球、分别用细线连接，悬挂于同一点。现给两小球一定的初速度，使两小球在同一水平面内做匀速圆周运动，这样就构成两圆锥摆，如图所示。若、两球做匀速圆周运动的半径之比为，则下列关于描述、两球运动的物理量之比，正确的是( )
A. 速度之比 B. 角速度之比
C. 加速度之比 D. 周期之比
11. 关于圆周运动，下列说法正确的是( )
A. 速率变化的圆周运动是变加速运动，而匀速圆周运动是匀加速运动
B. 当转速一定时，向心加速度与半径成正比
C. 做圆周运动的物体，所受的合外力一定指向圆心
D. 物体在始终与速度垂直的力作用下，可能做匀速圆周运动
12. 如图所示，放在地球表面上的两个物体甲和乙，甲放在南沙群岛赤道附近，乙放在北京。它们随地球自转做匀速圆周运动，下列说法正确的是( )
A. 甲的角速度等于乙的角速度 B. 甲的线速度大于乙的线速度
C. 甲的周期大于乙的周期 D. 甲的向心加速度大于于乙的向心加速度
第Ⅱ卷（非选择题　共60分）
三、实验题：共18分；第13题每空2分，第14题每空3分，请把答案写在答题卡上。
13. 某兴趣小组的同学想通过自行车研究物体做圆周运动时向心加速度和角速度、半径的关系。
小华分析：如图甲所示，自行车的大齿轮、小齿轮、后轮三个轮子的半径不一样，它们的边缘有三个点、、。其中______ 两点向心加速度的关系适用于“向心加速度与半径成正比”，______ 两点适用于“向心加速度与半径成反比”。
小明提议：我有更先进的办法，如图乙所示，将手机固定在自行车车轮上，转动脚踏板使手机随后轮缓慢地加速，通过手机软件的传感器测出向心加速度和角速度的关系。
按照小明的方案得到了如图丙所示的图像。
仅由图丙中的曲线可以得到的结论是：半径一定时，角速度越大，向心加速度越______ ；
为了研究向心加速度和角速度的定量关系，小明把坐标改为，多次实验均得到一条过原点的直线，如图丁所示，说明______ ；
若要研究向心加速度与半径的关系，应该保持______ 不变，改变______ ，通过软件记录向心加速度的大小。
14. A.排风扇的转数为，则它转动的角速度为__________，已知扇页半径为，扇页边缘处一点的线速度________。B.如图所示，一皮带传动装置，皮带与轮不打滑，左边轮为主动轮，右边两轮同轴，、、分别是三个轮边缘的质点，且。在传动中、、点的线速度之比 _________________，角速度之比 __________，加速度之比_________ 。
C.在做“研究平抛运动”的实验时，可以通过描点法画出小球的平抛运动轨迹，并求出平抛运动的初速度．实验装置如图所示．
实验时将固定有斜槽的木板放在实验桌上，实验前要检查木板是否水平，请简述你的检查方法：____________________________________．
关于这个实验，以下说法正确的是( )
A.小球释放的初始位置越高越好B.每次小球要从同一高度由静止释放
C.实验前要用重垂线检查坐标纸上的竖直线是否竖直D.小球的平抛运动要靠近但不接触木板
斜槽轨道必须光滑，斜槽轨道末端可以不水平 应该以斜槽轨道末端作为坐标轴的原点
G.要使描出的轨迹更好地反映真实运动，记录的点应适当多一些
H.为了比较准确地描出小球运动的轨迹，应该用一条曲线把所有的点连接起来
如图所示的是“研究小球的平抛运动”时拍摄的闪光照片的一部分，其背景是边长为的小方格，取由此可知：两点之间的时间间隔为_____；小球抛出时的初速度大小为_____；
D.一个做匀速圆周运动的物体若其半径不变，角速度增加为原来的倍时，所需的向心力比原来增加了，物体原来所需的向心力是__________．
四、计算题：共42分；共4小题，解答时请写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤.写出最后答案不得分.有数值计算的题，答案必须明确写出数值和单位. 请把答案写在答题卡上。
15. 做匀速圆周运动的物体，内沿半径为的圆周运动，试求物体做匀速圆周运动时：
线速度的大小；
角速度的大小；
向心加速度的大小。
16. 一部机器与电动机通过皮带连接，机器皮带轮的半径是电动机皮带轮半径的倍如图，皮带与两轮之间不发生滑动，已知机器皮带轮边缘上一点的向心加速度为。
电动机皮带轮与机器皮带轮的转速之比是多少？
机器皮带轮上点到转轴的距离为轮半径的一半，点的向心加速度是多少？
电动机皮带轮边缘上某点的向心加速度是多少？
17. 如图所示，质量为的小孩静止坐在秋千板上时，小孩离拴绳子的横梁如果秋千板摆到最低点时，速度为，取求：
此时小孩运动的向心加速度的大小；
此时秋千板对小孩支持力的大小。
18. 如图所示，轻质小滑轮通过竖直杆固定于天花板上，细绳跨过小滑轮连接、两球，球再通过细绳、分别连接右侧竖直墙壁和水平地面，整个系统保持静止。细绳沿竖直方向，滑轮最高点与细绳在竖直墙壁上的固定点等高，点、点到球的距离均为，与球之间的高度差为，球的质量为，球的质量为。某时刻将细绳剪断，以后的过程中、两球均不会碰到地面或天花板，取重力加速度，求：
未剪断细绳时，细绳对球的拉力；
剪断细绳后，球运动至与点等高处的速度大小；
剪断细绳后，球运动至与点等高处的加速度大小。
参考答案
1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8. 9. 10. 11. 12.
13. 大 半径一定时，向心加速度与角速度平方成正比 角速度 半径大小
14.A.；；B.；；；
C.轻轻推动一下小球，看看有无明显的加速或者减速；；； ；
D.
15.线速度的大小为；角速度的大小为；向心加速度的大小为。
16.解：因电动机和机器由同一皮带连接，所以它们边缘线速度相等设电动机半径为，角速度，机器轮半径为，角速度为．
由题意知：
由得
即
所以：：
由于，故角速度与转速成正比，故：
：：
因与皮带边缘同轴转动，所以角速度相等，向心加速度与半径成正比，
由得
两轮边缘的线速度相等，由得：
故：
17.解：小孩在最低处：解得：
在最低点对小孩受力分析，支持力与重力的合力提供向心力，由牛顿第二定律得：
代入数据解得：
18.未剪断细绳时，细绳对球的拉力大小是，方向竖直向下；
剪断细绳后，球运动至与点等高处的速度大小是；
剪断细绳后，球运动至与点等高处的加速度大小是。