湖北省黄冈市黄梅县育才高级中学2024-2025学年高一（下）2月物理开学考（含答案）

湖北省黄冈市黄梅县育才高级中学2024-2025学年高一（下）2月
物理开学考
一、单选题：本大题共7小题，共28分。
1． 下列说法中正确的是（　　）
A．匀速圆周运动一定是加速度变化的曲线运动
B．圆周运动不可以分解为两个相互垂直的直线运动
C．功是标量，功有正负值，功的的正负表示功的大小
D．做曲线运动的物体，在任何时间内所受合外力的冲量一定不为零
2．做匀速圆周运动的物体，下列说法一定正确的是（　　）
A．动能不变
B．速度不变
C．加速度不变
D．速度方向一定与加速度方向相同
3．A、B分别是地球上的两个物体，A在北纬某城市，B在赤道上某地，如图所示．当它们随地球自转时，它们的角速度分别是A、B，它们的线速度大小分别是vA、vB下列说法正确的是（　　）
A．A=B，vAvB
C．AB，vA4．滚筒洗衣机脱水时，衣物随着滚筒做高速匀速圆周运动。滚筒截面如图所示，A、B为滚筒的最高点和最低点，O为转轴，则脱水过程中（　　）
A．滚筒对衣物作用力大小恒定
B．滚筒对衣物作用力始终指向转轴
C．衣物到B点时处于失重状态
D．衣物到B点时脱水效果更好
5．如图所示，一光滑圆管固定在竖直平面内，质量为的小球在圆管内运动，小球的直径略小于圆管的内径。轨道的半径为，小球的直径远小于，可以视为质点，重力加速度为。现从最高点给小球以不同大小的初速度，下列说法正确的是（　　）
A．小球运动到最低点，对外管壁的最小压力为
B．小球能再运动回最高点的最小速度
C．当小球在最高点由静止释放时，运动到与圆心等高处，对圆管的压力大小为
D．小球在下落的过程中，重力的功率一直变大
6．雨伞半径高出地面h，雨伞以角速度旋转时，雨滴从伞边缘飞出，忽略空气阻力，则以下说法中正确的是（　　）
A．雨滴沿飞出的点的半径方向飞出，做平抛运动
B．雨滴沿飞出的点的切线方向飞出，做平抛运动
C．雨滴落地后在地面形成一个和伞半径相同的圆
D．雨滴落地后在地面形成一个比伞半径小的圆
7．为了形象生动地说明圆周运动的运动规律， 教科书设置了许多插图，下列关于插图的表述正确的是（　　）
A．图甲旋转木马工作时，越靠外侧的木马线速度越小
B．图乙轨道外轨高于内轨，火车转弯时铁轨对火车的支持力提供向心力
C．图丙空中飞椅游戏中，外排飞椅向心加速度更大
D．图丁脱水机工作时，衣服中的水珠在离心力的作用下从桶孔飞出
二、多选题：本大题共4小题，共16分。
8．图甲、乙、丙、丁是圆周运动的一些基本模型，下列说法正确的有（　　）
A．甲图中，汽车安全通过拱桥最高点时的速度不能超过
B．乙图中，A、B两个小球在同一水平面内做匀速圆周运动的角速度一定相同
C．丙图中，火车转弯超过规定速度行驶时，外轨对火车轮缘会有挤压作用
D．丁图中，直筒洗衣机脱水时，被用出去的水滴受到离心力作用
9．如图所示，质量分别为m和的a、b两小球在内壁光滑的半球形碗内做圆周运动，碗的球心为O、半径为，Oa、Ob与竖直方向间的夹角分别为，两球运动过程中，碗始终静止在水平地面上，已知，g取。则下列说法正确的是（　　）
A．a、b两球做圆周运动的线速度之比为
B．a、b两球做圆周运动的角速度之比为
C．a、b两球所受支持力的大小之比为
D．a、b两球运动过程中，碗对地面始终没有摩擦力作用
10．在X星球表面宇航员做了一个实验：如图甲所示，轻杆一端固定在O点，另一端固定一小球，现让小球在竖直平面内做半径为R的圆周运动，小球运动到最高点时，受到的弹力为F，速度大小为v，其图像如图乙所示。已知X星球的半径为，引力常量为G，不考虑星球自转，则下列说法正确的是（　　）
A．X星球的第一宇宙速度
B．X星球的密度
C．X星球的质量
D．环绕X星球的轨道离星球表面高度为的卫星周期
11．如图所示，在水平转台上放置有轻绳相连的质量相同的滑块1和滑块2，转台绕转轴以角速度ω匀运转动过程中，轻绳始终处于水平状态，两滑块始终相对转台静止，且与转台之间的动摩擦因数相同，滑块1到转轴的距离小于滑块2到转轴的距离.关于滑块1和滑块2受到的摩擦力和与的关系图线，可能正确的是（　　）
A． B．
C． D．
三、实验题：本大题共1小题，共9分。
12． 在探究向心力大小F与小球质量m、角速度和半径r之间关系实验中：
（1）小明同学用如图甲所示装置，转动手柄，使变速塔轮、长槽和短槽随之匀速转动。皮带分别套在塔轮的圆盘上，可使两个槽内的小球分别以不同角速度做匀速圆周运动。小球做圆周运动的向心力由横臂的挡板提供，同时，小球对挡板的弹力使弹簧测力筒下降，从而露出测力筒内的标尺，标尺上露出的红白相间的等分格数之比即为两个小球所受向心力的比值。已知小球在挡板A、B、C处做圆周运动的轨道半径之比为1：2：1，在探究向心力的大小与圆周运动半径的关系时，应选择两个质量　 　（选填“相同”或“不同”）的小球，分别放在挡板B与挡板C处，同时选择半径　 　（选填“相同”或“不同”）的两个塔轮进行实验。
（2）小王同学用如图乙所示的装置进行实验。滑块套在水平杆上，随水平杆一起绕竖直杆做匀速圆周运动，力传感器通过一细绳连接滑块，用来测量向心力F的大小。滑块上固定一遮光片，宽度为d，光电门记录遮光片通过的时间，滑块的旋转半径为r，滑块随杆一起做匀速圆周运动。
①某次旋转过程中，遮光片经过光电门时的遮光时间为，则角速度　 　。（用相关物理量符号表示）
②以为纵坐标，以为横坐标，在坐标纸中描出数据点作出一条倾斜的直线，若图像的斜率为k，则滑块的质量为　 　（用k、r、d表示）。
四、计算题：本大题共4小题，共47分。
13．如图所示，半径的地球仪上有同一经度的、两点，其中点处在赤道上，点和点与地心连线的夹角为，若地球仪绕地轴逆时针做匀速圆周运动，且。求：
（1）地球仪旋转的角速度；
（2）点的向心加速度大小。
14．现将一把雨伞撑开后置于图中所示的位置，已知伞面边缘点所圆形的半径为，其边缘距离地面的高度为。现将雨伞绕竖直伞柄以角速度匀速转动，其边缘上的水滴落到地面，形成一个半径较大的圆形，空气阻力忽略不计，当地重力加速度为。请根据已知条件求下列物理量的表达式：
（1）雨滴飞行的水平位移大小；
（2）雨滴着地时速度大小；
（3）雨滴在地面上形成圆的周长是多少。
15． 杂技演员在做水流星表演时，用绳系着装有水的小桶（可视为质点）在竖直平面内做圆周运动，当小桶运动到最高点时，水恰好不流出来。若水的质量m=0.5kg，小桶轨迹半径l=90cm，忽略空气阻力，重力加速度g取10m/s2。
（1）求小桶运动到最高点时的速度大小；
（2）若在最高点时小桶的速率v=6m/s，求此时水对桶底的压力。
16．如图所示，网球发球机固定在水平台上，网球可从发球机出口处水平射出，发球机出口距水平地面的高度为0.8m，若某次发射后网球刚好落到距发球机出口水平离为1.2m的P点，不计空气阻力，。求：网球击中P点时的速度大小。
答案解析部分
1．A
2．A
3．A
4．D
5．C
6．B
7．C
8．A,B,C
9．A,B
10．C,D
11．A,C
12．（1）相同；相同
（2）；
13．（1）点运动轨迹的圆心为其所在纬度与地轴的交点，根据线速度与角速度的关系可得
（2）点运动轨迹的圆心为球心，根据向心加速度和角速度的关系可得
14．（1）解：根据题意可知，雨滴抛出时的速度为
竖直方向，根据
解得
雨滴飞行的水平位移大小
（2）解：雨滴着地时竖直方向速度
则雨滴着地时速度
（3）解：雨滴在地面上形成圆的半径为
雨滴在地面上形成圆的周长
15．（1）解：在最高点，重力提供向心力，即
解得
（2）解：在最高点时小桶的速率v=6m/s，此速度大于v0，所以桶底对水的作用力向下，设桶底对水的压力大小为F，则有
解得
由牛顿第三定律可知，水对桶底的压力大小为15N，方向竖直向上。
16．5m/s