江西省景德镇市乐平市第三中学2023-2024学年高一下学期3月月考物理试题(无答案)

高一下学期物理3月考试卷
一、单选题（共24分，每道题4分）
1．对做圆周运动的物体所受的向心力说法正确的是（ ）
A．做匀速圆周运动的物体，因向心力总是沿半径指向圆心，且大小不变，故向心力是一个恒力
B．因向心力指向圆心，且与线速度方向垂直，所以它不能改变线速度的大小
C．向心力一定是物体所受的合外力
D．向心力和向心加速度的方向都是不变的
2．某变速箱中有甲、乙、丙三个齿轮，如图所示，其半径分别为、、，若甲轮匀速转动的角速度为，三个轮相互不打滑，则丙轮边缘上各点的向心加速度大小为（ ）
A． B． C． D．
3．如图所示，走时准确的时钟，分针与秒针由转动轴到针尖的长度之比是，则下列说法正确的是（ ）
A．分针与秒针的角速度之比为
B．分针与秒针的周期之比为
C．分针针尖与秒针针尖的线速度大小之比为
D．分针针尖与秒针针尖的向心加速度大小之比为
4．拨浪鼓是一种小型的儿童玩具，其简化的模型如图所示。拨浪鼓边缘上与圆心等高处关于手柄对称的左右两侧位置固定有长度分别为和的两根不可伸长的轻质细绳，两细绳的另一端分别系有质量相同的小球甲、乙。保持手柄竖直匀速转动，使得两球均在水平面内匀速转动，连接甲、乙的细绳与竖直方向的夹角分别为和。若，则（ ）
A．甲球运动的周期大于乙球运动的周期
B．甲球运动的线速度大小等于乙球的线速度大小
C．甲球所受绳子的拉力大小大于乙球所受绳子的拉力大小
D．甲球的向心加速度大小小于乙球的向心加速度大小
5．人类发现并记录的首颗周期彗星——哈雷彗星在2023年12月初抵达远日点后开始掉头，踏上归途。哈雷彗星是人一生中唯一可能裸眼看见两次的短周期彗星，因英国物理学家爱德蒙·哈雷首先测定其轨道数据并成功预言回归时间而得名。已知哈雷彗星大约每76年环绕太阳一周，如图所示为地球、哈雷彗星绕太阳运动的示意图，哈雷彗星轨道是一个很扁的椭圆，在近日点与太阳中心的距离为，在远日点与太阳中心的距离为，若地球的公转轨道可视为半径为R的圆轨道，则下列说法正确的是（ ）
A．在近日点与远日点的速度大小之比为
B．在近日点与远日点的加速度大小之比为
C．哈雷彗星大约将在2071年左右再次离太阳最近
D．哈雷彗星的轨道参数与地球轨道参数间满足
6．有一质量为m、半径为R、密度均匀的球体，在距离球心O为2R的地方有一质量为的质点。现从m中挖去半径为0.5R的球体，如图所示，则剩余部分对的万有引力大小为（ ）
A． B． C． D．
二、多选题（共24分，每道6分，漏选3分，错选或多选0分）
7．下列叙述中正确的是（ ）
A．做匀速圆周运动的物体的加速度不变
B．做圆周运动的物体，合外力一定指向圆心
C．开普勒第三定律，K为常数，此常数的大小只与中心天体有关
D．做平抛运动的物体在任意一段运动时间内速度变化的方向都是相同的
8．轻杆一端连着质量为m的小球，另一端固定，使小球在竖直面内做半径为R的圆周运动，如图所示，重力加速度为g，下列说法正确的是（ ）
A．小球通过最高点时，轻杆中弹力不可以为0
B．小球恰好通过最高点时的速度是
C．若小球通过最高点时速度，则小球此时受到轻杆的作用力为拉力
D．小球通过最低点时，受到轻杆拉力必大于mg
9．如图为某品牌自行车的部分结构。A、B分别是飞轮边缘和大齿盘边缘上的一个点。现在提起自行车后轮，转动脚蹬子，使大齿盘和飞轮在链条带动下转动，则下列说法正确的是（ ）
A．A、B两点的线速度大小相等
B．A、B两点的角速度大小相等
C．由图中信息可知，A、B两点的角速度之比为
D．由图中信息可知，A、B两点的向心加速度之比为
10．如图所示，一个内壁光滑的圆锥筒，其轴线垂直于水平面，圆锥筒固定不动。有一质量为m的小球A紧贴着筒内壁在水平面内做匀速圆周运动，筒口半径和筒高分别为R和H，小球A所在的高度为筒高的一半，已知重力加速度为g，则下列说法正确的是（ ）
A．小球A受到重力、支持力和向心力三个力作用
B．小球A受到的合力方向垂直筒壁斜向上
C．小球A受到的合力大小为
D．小球A做匀速圆周运动的角速度
三、实验题（共12分，每空2分）
11．某同学设计了一个探究向心力F的大小与角速度和半径r之间关系的实验。选一根圆珠笔杆，取一根2.5m长的尼龙细线，一端系一个小钢球；另一端穿过圆珠笔杆，吊上若干质量相同的钩码，如图所示。调节尼龙细线，使小钢球距圆珠笔杆的顶口（笔尖部）的线长为0.5m。握住圆珠笔杆，并在该同学头部的上方尽量使小钢球稳定在一个水平面内做匀速圆周运动。
（1）为了让小球做匀速圆周运动的向心力大小近似等于悬挂钩码的重力，应该保证圆珠笔杆的顶口尽量光滑，且笔尖上方的尼龙线尽可能水平，此时钩码的质量应该______小球质量。
A．远小于 B．等于 C．远大于
（2）在满足上述条件的情况下，该同学做了如下实验：
①保持钩码个数不变，调节水平部分尼龙细线的长度为原来的4倍，此时钢球做匀速圆周运动的转速n应为原来的______倍。
②保持水平部分尼龙细线的长度不变，改变钩码的个数，发现此时钢球匀速转动的转速n为原来的2倍，此时钩码个数为原来的______倍。
12．某学习小组探究平抛运动的特点。
（1）采用如图甲所示装置探究平抛运动竖直分运动的特点。用小锤击打弹性金属片后，A球沿水平方向抛出，做平抛运动；同时B球被释放，自由下落，做自由落体运动。实验发现两球同时落地。分别改变小球距地面的高度和小锤击打的力度，多次重复实验，发现两球仍同时落地。根据该实验现象，可以得出A球在竖直方向的分运动是______。
（2）探究平抛运动水平分运动的特点时，得到小球平抛运动的轨迹如图乙所示，其中O为抛出点，a、b、c是轨迹上选取的三个点，O与a、a与b、b与c之间的竖直距离分别为h、3h、5h，则小球从O到a、a到b、b到c的运动时间______（填“相等”或“不相等”）；又测得O与a、a与b、b与c之间的水平距离相等均为x，则可得出平抛运动在水平方向的分运动是匀速直线运动，小球平抛运动的初速度为______（用h、x和重力加速度g表示）。
四、解答题（共40分，13题12分，14题12分，15题16分）
13．一质量为的汽车在水平公路上行驶，如图所示，当汽车经过半径为80m的弯道时，路面对轮胎的径向最大静摩擦力为，g取。求：
（1）汽车转弯的速度为6m/s时，所需的向心力多大；
（2）要使汽车转弯时不会发生侧滑，汽车速度不能超过多大；
（3）汽车能安全转弯的向心加速度不超过多大。
14．如图所示，水平转盘可绕竖直中心轴转动，盘上放着质量均为1kg的A、B两个物块，物块之间用长为1m的细线相连，细线刚好伸直且通过转轴中心O，A物块与O点的距离为0.4m，物块可视为质点。A、B与转盘间的动摩擦因数均为0.1，且认为最大静摩擦力等于滑动摩擦力，g取。
（1）当转盘至少以多大的角速度匀速转动时，细线上出现拉力？
（2）当转盘以的角速度匀速转动时，A、B受到的摩擦力分别是多大？
（3）当转盘至少以多大的角速度匀速转动时，A、B两个物块均会在转盘上滑动？
15．如图甲所示，有一质量为可视为质点的物块以某一初速度从A点水平抛出，恰好从圆管BCD的B点沿切线方向进入圆弧，经BCD从圆管的最高点D射出时立刻滑上质量为M的足够长的长木板，此后它们在水平面上运动的图像如图乙所示。已知圆弧的半径为，且A与D在同一水平线上，BC弧对应的圆心角，不计空气阻力，但管道内不光滑，重力加速度。求：
（1）物块从A点做平抛运动的初速度的大小；
（2）在D点处物块对管壁的作用力的大小和方向；
（3）物块和木板之间的动摩擦系数、木板和水平面之间的动摩擦因数；
（4）木板的质量M与最短长度L。