贵州省凯里市第一中学2024-2025学年高二上学期开学考试物理试卷（含解析）

贵州省凯里市第一中学2024-2025学年高二上学期开学考试物理试题
一、单选题
1．物体做匀速圆周运动时，下列说法正确的是（　　）
A．所受合力全部用来提供向心力 B．是匀变速曲线运动
C．速度的大小和方向都改变 D．向心加速度不变
2．如图所示的传动装置中，B、C两轮固定在一起绕同一轴转动，A、B两轮用皮带传动，三个轮的半径关系是。若皮带不打滑，则关于A、B、C三轮边缘a、b、c三点的下列物理量的比，错误的是（ ）
A．角速度之比为1∶2∶2 B．线速度大小为1∶1∶2
C．向心加速度大小之比为1∶2∶4 D．周期之比为2∶2∶1
3．如图所示，国产大飞机C919在无风条件下，以一定速率v在水平面内转弯。已知转弯半径为r，空气对飞机的作用力垂直机身平面向上，重力加速度大小为g，则机身与水平面的夹角正切值为（　　）
A． B．
C． D．
4．下列有关生活中的圆周运动的实例分析，正确的是（　　）
A．图1为汽车通过凹形桥最低点的情境。此时汽车受到的支持力小于重力
B．图2为演员表演“水流星”的情境。当小桶刚好能通过最高点时，小桶及桶中的水只受重力作用，处于完全失重状态
C．图3为火车转弯的情境。火车超过规定速度转弯时，车轮会挤压内轨
D．图4为洗衣机脱水筒。其脱水原理是水滴受到的离心力大于它受到的向心力，从而被甩出
5．如图所示，两根长度相同的细线分别系有两个完全相同的小球，细线的上端都系于O点，设法让两个小球均在水平面上做匀速圆周运动。已知跟竖直方向的夹角为60°，跟竖直方向的夹角为30°，下列说法正确的是（ ）
A．细线和细线所受的拉力大小之比为3：1 B．小球和的角速度大小之比为3：1
C．小球和的向心力大小之比为3：1 D．小球和的线速度大小之比为33：1
6．如图所示，摩天轮悬挂的座舱在竖直平面内做匀速圆周运动，这个过程简化为下图的情景，水平板上放一个物体，使水平板和物体一起在竖直平面内做匀速圆周运动，为水平直径，为竖直直径，在运动过程中木板始终保持水平，物块相对木板始终静止，下列说法正确的是（　　）
A．在最低点时，物块所受支持力等于物块的重力
B．物块所受合外力不变
C．除c、d两点外，物块都要受摩擦力
D．c、d两点，物块所受支持力相同
7．如图所示，一倾斜的匀质圆盘绕垂直于盘面的固定对称轴以恒定的角速度转动，盘面上离转轴一定距离处有一小物体与圆盘始终保持相对静止。下列说法正确的是（　　）
A．物体在最高点时静摩擦力的方向一定指向圆心
B．物体在最低点时静摩擦力的方向可能背向圆心
C．物体在最高点时静摩擦力可能是运动过程中的最大值
D．物体在最低点时静摩擦力一定是运动过程中的最大值
8．在光滑的圆锥漏斗的内壁，两个质量相同的小球A和B，分别紧贴着漏斗在水平面内做匀速圆周运动，其中小球A的位置在小球B的上方，如图所示。下列判断正确的是(　　)
A．A球的速率小于B球的速率
B．A球的角速度大于B球的角速度
C．A球对漏斗壁的压力大于B球对漏斗壁的压力
D．A球的转动周期大于B球的转动周期
9．如图所示，相同的物块A、B叠放在一起，放在水平转台上随圆盘一起匀速运动，它们和圆盘保持相对静止，以下说法正确的是（　　）
A．B所需的向心力比A大
B．图中A对B摩擦力是向左的
C．两物块所受的合力大小不相等
D．圆盘对B的摩擦力是B对A的摩擦力的2倍
二、多选题
10．如图所示，在水平转台上放一个质量M=2.0kg的木块，它与台面间的最大静摩擦力，绳的一端系住木块，另一端穿过转台的中心孔O（为光滑的）悬吊一质量m=1.0kg的小球，当转台以ω=5.0rad/s的角速度转动时，欲使木块相对转台静止，则它到O孔的距离可能是（　　）
A．6cm B．12cm C．28cm D．36cm
三、解答题
11．如图所示，水平转盘可绕其竖直转轴转动，水平转盘的半径为距离地面的高度为，原长为的橡皮绳一端固定在水平转盘的边缘，另一端系质量为的小球，小球静止时距离地面的高度为，水平转盘缓慢加速，经过一段时间后转速保持稳定，此时橡皮绳与竖直方向的夹角为且保持不变，不计空气阻力，橡皮绳的形变符合胡克定律，重力加速度g取。则：
（1）小球匀速转动时比静止时上升了多高；
（2）小球做匀速圆周运动的线速度大小；
（3）小球匀速转动时若橡皮绳突然断裂，小球落地后不再反弹，小球落地点距离转轴的距离有多远。
12．如图所示，长度为L=0.4m的轻绳，系一小球在竖直平面内做圆周运动，小球的质量为m=0.5kg，小球半径不计，g取10m/s2，求：
（1）小球刚好通过最高点时的速度大小；
（2）小球通过最高点时的速度大小为4m/s时，绳的拉力大小；
（3）若轻绳能承受的最大张力为45N，小球运动到最低点的最大速度为多少？
13．长、质量可忽略的轻杆，其一端用铰轮固定于O点，另一端固定质量的小球，现使小球绕O点在竖直平面内做圆周运动（如图所示）。g取10m/s2；
（1）若小球恰好能通过最高点，那么小球在最高点的速度是多少？
（2）若小球通过最高点A时速率为，此时小球受到的轻杆的力是拉力还是支持力？大小是多少呢？
（3）若小球做匀速圆周运动，通过与O点等高的C点时速率为，此时小球受到的轻杆的力的大小是多少呢？
14．如图所示，装置BDO可绕竖直轴转动，可视为质点的小球A与两轻细线连接后分别系于B、C两点，装置静止时细线AB水平，细线AC与竖直方向的夹角为，已知小球质量m＝1kg，细线AC长L＝1m，B点距C点的水平和竖直距离相等，g取，，．求：
（1）若装置以一定的角速度匀速转动，线AB水平且张力恰为0，求线AC拉力大小；
（2）若装置匀速转动的角速度，求细线AC与AB的拉力大小；
（3）若装置匀速转动的角速度，求细线AC与AB的拉力大小．

参考答案
题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
答案 A D A B C C D D D BC
11．（1）；（2）；（3）
【详解】（1）小球静止时橡皮绳的形变量为
小球静止时有
小球匀速运动时，对小球竖直方向有
解得
小球上升的高度为
解得
（2）小球匀速运动时的半径为
对小球，根据牛顿第二定律可得
解得小球做匀速圆周运动的线速度大小为
（3）橡皮绳断裂后小球将做平抛运动，水平方向有
竖直方向有
小球落地后距离转轴的距离为
联立解得
12．（1）2m/s；（2）15N；（3）
【详解】（1）小球刚好能够通过最高点时，恰好只由重力提供向心力，故有
解得
（2）小球通过最高点时的速度大小为4m/s时，拉力和重力的合力提供向心力，则有
解得
（3）分析可知小球通过最低点时绳张力最大，速度最大，在最低点由牛顿第二定律得
其中
解得
即小球的速度的最大值为。
13．（1）0；（2），拉力；（3）
【详解】（1）若小球恰好能通过最高点，在最高点处
向心力为零，小球在最高点的速度为0。
（2）假设此时小球受到轻杆的是拉力，有
解得
所以此时小球受到轻杆的力是拉力，大小是。
（3）其中一个分力提供向心力
水平向右，另一个分力与重力平衡，即
竖直向上，小球受到轻杆的力的大小为
14．（1）；（2），；（3），
【详解】（1）线AB水平且拉力恰为0，对小球受力分析，在竖直方向上
解得
（2）当线AB水平且拉力恰为0时，小球的重力和细线AC的拉力的合力提供向心力，有
解得
由于
则细线AB上有拉力，根据牛顿第二定律得
解得
，
（3）当线AB竖直且拉力恰为0时，B点距C点的水平和竖直距离相等，故此时绳与竖直方向的夹角为，此时的角速度设为，则
解得
由于
则细线AB在竖直方向绷直，根据牛顿第二定律得
解得
，