精品解析：四川省成都市龙泉驿区东竞高级中学2023-2024学年高一下学期3月月考物理试题

成都市龙泉驿区东竞高级中学高2023级3月月考试题 物理 考生注意事项： 1．答题前，先将自己的班级、姓名、座号、准考证号填写在试卷和答题卡上。 2．选择题的作答：每小题选出答案后，用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。写在试卷、草稿纸和答题卡的非答题区域均无效。 3．非选择题的作答：用黑色签字笔直接写在答题卡上的对应答题区域内。写在试卷、草稿纸和答题卡的非答题区域均无效。 第Ⅰ卷（选择题） 一、单选题 1. 摩托车沿水平的圆弧弯道以不变的速率转弯，则它（　　） A. 受到重力、弹力、摩擦力和向心力的作用 B. 所受的地面作用力恰好与重力平衡 C. 所受的合力可能不变 D. 所受的合力始终变化 【答案】D 【解析】 【详解】A．摩托车沿圆弧弯道以不变的速率行驶时，受到重力、弹力和摩擦力的作用，向心力是合力的效果，不是实际受力，故A错误； B．地面的作用力是摩擦力和支持力的合力，方向不沿竖直方向，故与重力不平衡，故B错误； CD．摩托车做匀速圆周运动，合力方向始终指向圆心，所以所受合力始终变化，故C错误，D正确。 故选D。 2. 如图所示，一轻杆绕O点匀速转动，轻杆上A、B两点的角速度的大小分别为、，线速度的大小分别为、，则（  ） A. B. C. D. 【答案】B 【解析】 【详解】A、B两点同轴转动角速度相同，根据，轨迹半径大的A点的线速度大。 故选B。 3. 如图所示，质量m=0.5kg的小物块在水平转盘上，随转盘一起做匀速圆周运动。已知轨道半径R=1m，转盘角速度ω=2rad/s。则小物块所受摩擦力大小为（　　） A. 0N B. 1N C. 2N D. 4N 【答案】C 【解析】 【详解】物块做匀速圆周运动，物块受到的摩擦力提供做匀速圆周运动的向心力 故选C。 4. 如图所示，光滑水平面上，质量为m的小球在拉力F作用下做匀速圆周运动。若小球运动到P点时，拉力F发生变化。下列关于小球运动情况的说法中正确的是（　　） A. 若拉力突然消失，小球将沿轨迹Pb做离心运动 B. 若拉力突然变小，小球将沿轨迹Pb做离心运动 C. 若拉力突然变大，小球将沿轨迹Pb做离心运动 D. 若拉力突然变小，小球将沿轨迹Pa做离心运动 【答案】B 【解析】 【详解】A．光滑水平面上，质量为m的小球在拉力F作用下做匀速圆周运动，若拉力突然消失，小球将沿切线方向做匀速直线运动，即沿轨迹Pa做离心运动，故A错误； BD．若拉力突然变小，拉力不足以提供所需的向心力，小球将做离心运动，轨迹位于圆与切线之间，即小球将沿轨迹Pb做离心运动，故B正确，D错误； C．若拉力突然变大，拉力大于所需的向心力，小球将做近心运动，故C错误。 故选B。 二、多选题 5. 关于质点做匀速圆周运动，下列说法正确的是（　　） A. 由a=ω2r可知，a与r成正比 B. 由可知，a与r成反比 C. 当v一定时，a与r成反比 D. 由ω=2πn可知，角速度ω与转速n成正比 【答案】CD 【解析】 【详解】A．由a=ω2r可知，只有当角速度一定时，加速度a才与轨道半径r成正比，而不能简单说a与r成正比，A错误； B．由可知，只有当线速度一定时，加速度a才与轨道半径r成反比，而不能简单说a与r成反比，B错误； C．由可知，当线速度一定时，加速度a与轨道半径r成反比，C正确； D．由于2π是常数，根据ω=2πn可知，角速度ω与转速n成正比，D正确。 故选CD。 6. 如图所示的图线是P、Q两质点做圆周运动时的向心加速度a随半径r变化的关系图线，图线分别为双曲线和过原点的直线，则（　　） A. 质点P的线速度大小不变 B. 质点P的角速度大小不变 C. 质点Q的线速度大小不变 D. 质点Q的角速度大小不变 【答案】AD 【解析】 【详解】AB．由于P的加速度和半径是双曲线关系，则根据圆周运动公式 可知，P的线速度不变，A正确，B错误； CD．由于Q的加速度和半径是线性关系，则根据圆周运动公式 可知，Q的角速度不变，C错误，D正确。 故选AD。 7. 如图所示，质量相等的两个小球A和B紧贴倒圆锥筒的光滑内壁各自做水平面内的匀速圆周运动，则（　　） A. A球受到的支持力较大 B. A球与B球向心加速度大小相同 C. A球与B球线速度大小相同 D. A球运动的角速度较小 【答案】BD 【解析】 【详解】A．对小球受力分析如图所示 小球受到重力和支持力，它们的合力提供向心力 F=mgtanθ 筒对小球的支持力 与轨道半径无关，故A错误； B．根据牛顿第二定律，有 可知向心加速度与轨道半径也无关，B正确； C．根据牛顿第二定律，有 解得 由于A球的转动半径较大，A线速度较大，故C错误； D．根据牛顿第二定律，有 F=mgtanθ=mω2r 解得 由于A球的转动半径较大，A角速度较小，故D正确。 故选BD。 8. 如图所示的皮带传动装置，主动轮上两轮的半径分别为和r，从动轮的半在为，A、B、C分别为轮缘上的三点，设皮带不打滑，则下列说法正确的是（　　） A. A、B、C三点的线速度大小之比 B. A、B、C三点的线速度大小之比 C. A、B、C三点的角速度之比 D. A、B、C三点的角速度之比 【答案】BC 【解析】 【详解】A B．B、C为同皮带传动，所以有 A、B点属于同轴传动，所以，又根据可得 所以 故A错误，B正确； C D．根据线速度与角速度之关系有 得 ， A、B点属于同轴传动，所以，所以 故C正确，D错误； 故选BC。 第Ⅱ卷（非选择题） 三、实验题 9. 用如图所示的装置可以探究做匀速圆周运动的物体所需要的向心力的大小与哪些因素有关。 （1）本实验采用的科学方法是__________ ； A．建立物理模型法 B．控制变量法 C．等效法 D．放大法 （2）图示情境正在探究的是__________。 A．向心力的大小与物体质量的关系 B．向心力的大小与角速度大小的关系 C．向心力的大小与线速度大小的关系 D．向心力的大小与半径的关系 【答案】 ①. B ②. A 【解析】 【详解】（1）[1]根据向心力表达式 本实验探究向心力与质量、角速度和半径的关系，采用的是控制变量法。 故选B。 （2）[2]图中铝球和钢球的质量不同，两球做圆周运动半径相等，角速度相等，所以探究的是向心力与物体质量的关系。 故选A。 10. 在“用圆锥摆验证向心力的表达式”实验中，如图甲所示，悬点刚好与一个竖直的刻度尺零刻度线对齐。将画着几个同心圆的白纸置于水平桌面上，使钢球静止时刚好位于圆心正上方。用手拨动钢球，设法使它在空中做匀速圆周运动，通过俯视观察发现其做圆周运动的半径为r，钢球的质量为m，重力加速度为g。 （1）用秒表记录运动n圈的总时间为t，那么钢球做圆周运动需要的向心力的表达式为F=___________。 （2）通过刻度尺测得钢球轨道平面距悬点的高度为h，那么钢球做圆周运动时外力提供向心力的表达式为F=___________。 （3）改变钢球做圆周运动的半径，多次实验，得到如图乙所示的关系图像，可以达到粗略验证向心力表达式的目的，该图线的斜率表达式为k=___________。 【答案】 ①. ②. ③. 【解析】 【详解】（1）[1]根据向心力公式有，而且 解得 （2）[2]如图所示，由几何关系可得 （3）[3]由上面分析得 整理得 故图线的斜率表达式为 四、解答题 11. 如图所示的是一座半径为40m的圆弧形拱形桥。一质量为1.0×103kg的汽车，行驶到拱形桥的顶端时，汽车的运动速度为10m/s。取g=10m/s2，则： （1）此时汽车运动的向心加速度为多大? （2）桥面对汽车的支持力是多少? （3）增大汽车的速度，桥面对汽车的支持力（选填“增大”或“减小”）。 【答案】（1）2.5m/s2；（2）7500N；（3）减小 【解析】 【详解】（1）汽车运动的向心加速度大小为 解得 （2）根据牛顿第二定律有 解得 （2）根据牛顿第二定律有 得 增大汽车的速度，桥面对汽车的支持力减小 12. 如图所示，一轻质细绳与小球相连，一起在竖直平面内做圆周运动，小球质量，球心到转轴的距离，取重力加速度，不计空气阻力。 （1）若小球在最高点不掉下来，求其在最高点的最小速率； （2）若小球在最高点的速率，求绳子的拉力大小。 【答案】（1）；（2） 【解析】 【详解】（1）以小球为研究对象，在最高点恰好不掉下来，重力提供其做圆周运动所需的向心力 则所求的最小速率为 （2）设小球运动到最高点对绳的拉力为F，则重力和拉力共同提供向心力，根据牛顿第二定律 解得 13. 如果某品牌汽车的质量为m，汽车在水平弯道转弯，弯道部分的半径r，汽车轮胎与路面的动摩擦因数为μ，为使汽车转弯时不打滑。求： （1）汽车行驶的最大速度是多少？ （2）为了防止在公路弯道部分由于行车速度过大而发生侧滑，常将弯道部分设计成外高内低的斜面。若某汽车的质量为m=1.5×103kg，弯道部分的半径为r=30m，汽车轮胎与路面的动摩擦因数为μ=0.5，路面设计的倾角为，如图所示。（g=10m/s2，）求∶汽车行驶的最大速度是多少？ 【答案】（1）；（2） 【解析】 【详解】（1）因为汽车在水平弯道拐弯时，由摩擦力提供所需的向心力，所以当汽车速度最大时，由最大静摩擦提供向心力，即 解得汽车行驶的最大速度为 （2）若将弯道部分设计成外高内低的斜面时，对汽车受力分析如图 则当汽车行驶速度最大时，竖直方向满足 水平方向满足 其中 联立解得最大速度为 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 成都市龙泉驿区东竞高级中学高2023级3月月考试题 物理 考生注意事项： 1．答题前，先将自己的班级、姓名、座号、准考证号填写在试卷和答题卡上。 2．选择题的作答：每小题选出答案后，用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。写在试卷、草稿纸和答题卡的非答题区域均无效。 3．非选择题的作答：用黑色签字笔直接写在答题卡上的对应答题区域内。写在试卷、草稿纸和答题卡的非答题区域均无效。 第Ⅰ卷（选择题） 一、单选题 1. 摩托车沿水平的圆弧弯道以不变的速率转弯，则它（　　） A. 受到重力、弹力、摩擦力和向心力的作用 B. 所受的地面作用力恰好与重力平衡 C. 所受的合力可能不变 D. 所受的合力始终变化 2. 如图所示，一轻杆绕O点匀速转动，轻杆上A、B两点的角速度的大小分别为、，线速度的大小分别为、，则（  ） A. B. C. D. 3. 如图所示，质量m=0.5kg的小物块在水平转盘上，随转盘一起做匀速圆周运动。已知轨道半径R=1m，转盘角速度ω=2rad/s。则小物块所受摩擦力大小为（　　） A. 0N B. 1N C. 2N D. 4N 4. 如图所示，光滑水平面上，质量为m的小球在拉力F作用下做匀速圆周运动。若小球运动到P点时，拉力F发生变化。下列关于小球运动情况的说法中正确的是（　　） A. 若拉力突然消失，小球将沿轨迹Pb做离心运动 B. 若拉力突然变小，小球将沿轨迹Pb做离心运动 C. 若拉力突然变大，小球将沿轨迹Pb做离心运动 D. 若拉力突然变小，小球将沿轨迹Pa做离心运动 二、多选题 5. 关于质点做匀速圆周运动，下列说法正确的是（　　） A. 由a=ω2r可知，a与r成正比 B. 由可知，a与r成反比 C. 当v一定时，a与r成反比 D. 由ω=2πn可知，角速度ω与转速n成正比 6. 如图所示的图线是P、Q两质点做圆周运动时的向心加速度a随半径r变化的关系图线，图线分别为双曲线和过原点的直线，则（　　） A. 质点P的线速度大小不变 B. 质点P的角速度大小不变 C. 质点Q的线速度大小不变 D. 质点Q的角速度大小不变 7. 如图所示，质量相等的两个小球A和B紧贴倒圆锥筒的光滑内壁各自做水平面内的匀速圆周运动，则（　　） A. A球受到的支持力较大 B. A球与B球向心加速度大小相同 C. A球与B球线速度大小相同 D. A球运动的角速度较小 8. 如图所示的皮带传动装置，主动轮上两轮的半径分别为和r，从动轮的半在为，A、B、C分别为轮缘上的三点，设皮带不打滑，则下列说法正确的是（　　） A. A、B、C三点的线速度大小之比 B. A、B、C三点的线速度大小之比 C. A、B、C三点的角速度之比 D. A、B、C三点的角速度之比 第Ⅱ卷（非选择题） 三、实验题 9. 用如图所示的装置可以探究做匀速圆周运动的物体所需要的向心力的大小与哪些因素有关。 （1）本实验采用的科学方法是__________ ； A．建立物理模型法 B．控制变量法 C．等效法 D．放大法 （2）图示情境正在探究的是__________。 A．向心力的大小与物体质量的关系 B．向心力的大小与角速度大小的关系 C．向心力的大小与线速度大小的关系 D．向心力的大小与半径的关系 10. 在“用圆锥摆验证向心力的表达式”实验中，如图甲所示，悬点刚好与一个竖直的刻度尺零刻度线对齐。将画着几个同心圆的白纸置于水平桌面上，使钢球静止时刚好位于圆心正上方。用手拨动钢球，设法使它在空中做匀速圆周运动，通过俯视观察发现其做圆周运动的半径为r，钢球的质量为m，重力加速度为g。 （1）用秒表记录运动n圈的总时间为t，那么钢球做圆周运动需要的向心力的表达式为F=___________。 （2）通过刻度尺测得钢球轨道平面距悬点的高度为h，那么钢球做圆周运动时外力提供向心力的表达式为F=___________。 （3）改变钢球做圆周运动的半径，多次实验，得到如图乙所示的关系图像，可以达到粗略验证向心力表达式的目的，该图线的斜率表达式为k=___________。 四、解答题 11. 如图所示的是一座半径为40m的圆弧形拱形桥。一质量为1.0×103kg的汽车，行驶到拱形桥的顶端时，汽车的运动速度为10m/s。取g=10m/s2，则： （1）此时汽车运动的向心加速度为多大? （2）桥面对汽车的支持力是多少? （3）增大汽车的速度，桥面对汽车的支持力（选填“增大”或“减小”）。 12. 如图所示，一轻质细绳与小球相连，一起在竖直平面内做圆周运动，小球质量，球心到转轴的距离，取重力加速度，不计空气阻力。 （1）若小球在最高点不掉下来，求其在最高点的最小速率； （2）若小球在最高点的速率，求绳子的拉力大小。 13. 如果某品牌汽车的质量为m，汽车在水平弯道转弯，弯道部分的半径r，汽车轮胎与路面的动摩擦因数为μ，为使汽车转弯时不打滑。求： （1）汽车行驶的最大速度是多少？ （2）为了防止在公路弯道部分由于行车速度过大而发生侧滑，常将弯道部分设计成外高内低的斜面。若某汽车的质量为m=1.5×103kg，弯道部分的半径为r=30m，汽车轮胎与路面的动摩擦因数为μ=0.5，路面设计的倾角为，如图所示。（g=10m/s2，）求∶汽车行驶的最大速度是多少？ 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $