内容正文:
江苏省扬州市仪征市精诚高级中学2024-2025学年高一下学期3月月考物理试题
一、单选题
1. 如图所示,汽车在水平路面上沿曲线由向行驶,图中分别画出了汽车通过位置 时所受合力的四种方向,其中沿 点的切线方向,与方向相反,则汽车所受合力可能沿( )
A. 方向 B. 方向
C. 方向 D. 方向
【答案】D
【解析】
【详解】汽车在水平路面上沿曲线运动,则合力方向指向曲线的凹侧。
故选D。
2. 如图,小船以大小为、船头与上游河岸成角的速度(在静水中的速度)从A处渡河,经过一段时间正好到达正对岸B处。已知河宽,则下列说法中正确的是( )
A. 河中水流速度为
B. 小船以最短位移渡河的时间为
C. 小船渡河的最短时间为
D. 小船以最短时间渡河时到达对岸的位移大小是
【答案】B
【解析】
【详解】A.由速度矢量关系知,河中水流速度为
代入得
A错误;
B.小船以最短位移渡河时的时间为
代入得
B正确;
C.当船头方向指向正对岸时渡河时间最短,则小船渡河的最短时间为
代入得
C错误;
D.小船以最短时间渡河时到达对岸沿水流方向的位移大小为
代入得
则由矢量关系知,总位移大小为
代入得
D错误;
故选B。
3. 如图,飞机沿水平方向匀速飞行,每隔相同时间释放一包裹,忽略空气阻力,一段时间后炸弹在空中的位置关系应为( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【解析】
【详解】飞机沿水平方向做匀速直线运动,包裹做平抛运动,包裹水平方向做匀速直线运动,竖直方向做自由落体运动,可知,飞机与包裹在竖直方向始终位于同一条直线上,且在竖直方向上从上往下相邻包裹之间的间距逐渐增大,图中只有第三个符合要求。
故选C。
4. 如图所示,汽车雨刮器在转动时,杆上A、B两点绕O点转动的角速度大小为,线速度大小为,则( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】
【详解】杆上A、B两点绕O点转动,则两点的角速度相等,即
根据
,
可知
故选D.
5. 如图所示,甲、乙、丙三个轮子依靠摩擦传动,相互之间不打滑,其半径分别为r1、r2、r3.若甲轮的角速度为ω1,则丙轮的角速度为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】
【详解】三个轮子为摩擦传动,故三轮边缘线速度大小相等,则
整理得到
故选A。
6. 用如图所示的实验装置探究小球向心力大小与角速度关系时,下列操作正确的是( )
A. 将质量不同的小球分别放在挡板A和C上
B. 将质量相同的小球分别放在挡板B和C上
C. 将传动皮带套在两个半径相同的塔轮上
D. 将传动皮带套在两个半径不同的塔轮上
【答案】D
【解析】
【详解】本实验采用控制变量法探究影响向心力大小的因素,当探究小球向心力大小与角速度关系时,应控制两小球质量和运动半径相同,并使两小球角速度不同,因此应该将质量相同的小球分别放在挡板A和挡板C上,并将传动皮带套在两个半径不同的塔轮上。
故选D。
7. 铁道转弯处内、外轨间有高度差,可以使火车顺利转弯。已知火车转弯时安全速度为v,转弯时半径为R,则火车转弯时向心加速度为( )
A. B. C. v2R D. vR
【答案】A
【解析】
【详解】根据向心加速度的定义式可知,火车转弯时向心加速度为
故选A。
8. 如图,汽车驶过圆弧形路面的顶端时,所受的重力G和支持力N都在竖直方向。此时提供汽车做圆周运动向心力的是( )
A. 重力 B. 支持力
C. 重力和支持力的合力 D. 汽车对路面的压力
【答案】C
【解析】
【详解】汽车做圆周运动,由沿半径方向的合力提供向心力,可知,此时提供汽车做圆周运动向心力的是重力和支持力的合力。
故选C。
9. 如图所示,有一个水平大圆盘绕过圆心的竖直轴匀速转动,小强站在距圆心为r处的P点不动。关于小强的受力,下列说法正确的是( )
A. 小强在P点不动,因此不受摩擦力作用
B. 小强受向心力、摩擦力、重力、支持力
C. 小强随圆盘做匀速圆周运动,圆盘对他的摩擦力提供向心力
D. 小强受向心力、重力、支持力
【答案】C
【解析】
【详解】AC.由于小强随圆盘做匀速圆周运动,一定需要向心力,该力一定指向圆心方向,而重力和支持力在竖直方向上,它们不能充当向心力,因此他会受到摩擦力作用,且充当向心力,A错误,C正确;
BD.向心力是效果力,不是小强受到的力,BD错误。
故选C。
10. 2021年2月24日,“天问一号”火星探测器成功实施第三次近火制动,进入火星停泊轨道,如图所示。已知A为近火点,B为远火点,则“天问一号”在A、B两点的线速度、的大小关系是( )
A. B. C. D. 不能确定
【答案】A
【解析】
【详解】根据开普勒第二定律可知“天问一号”在近火点的速度大于它在远火点的速度。
故选A。
11. 要使两质点间的万有引力减小到原来的,下列说法正确的是( )
A. 使两物体的质量各减小一半,距离变为原来的2倍
B. 使两物体的质量和两物体间的距离都减小到原来的
C. 使其中一个物体的质量减小到原来的,距离变为原来的2倍
D. 使两物体间的距离增大到原来的4倍,质量均变为原来的2倍
【答案】D
【解析】
【详解】A.根据可知,使两物体的质量各减小一半,距离变为原来的2倍,则两质点间的万有引力减小到原来的,故A错误;
B.根据可知,使两物体的质量和两物体间的距离都减小到原来的,则两质点间的万有引力不变,故B错误;
C.根据可知,使其中一个物体的质量减小到原来的,距离变为原来的2倍,则两质点间的万有引力减小到原来的,故C错误;
D.根据可知,使两物体间的距离增大到原来的4倍,质量均变为原来的2倍,则两质点间的万有引力减小到原来的,故D正确。
故选D。
二、实验题
12. 向心力演示器可用来验证向心力的大小F与质量m、角速度和半径r之间的关系。两个变速塔轮通过皮带连接,匀速转动手柄使长槽和短槽分别随变速塔轮1和变速塔轮2匀速转动,槽内的钢球做匀速圆周运动,钢球对挡板的作用力通过横臂的杠杆作用使弹簧测力套筒下降,露出标尺,根据标尺上露出的红白相间等分格可以粗略计算出两个钢球所受向心力的比值。图示是验证过程中某次实验时装置的状态。
(1)在验证向心力的大小F与质量m、角速度和半径r之间的关系时主要用到了物理学中的______。
A. 理想实验法 B. 等效替代法 C. 控制变量法 D. 演绎法
(2)在小球质量和转动半径相同,皮带套在左、右两个塔轮的半径之比为的情况下,某同学逐渐加速转动手柄到一定速度后保持匀速转动。此时左、右两侧露出的标尺格数之比应为______;其他条件不变,若增大手柄转动的速度,则左、右两标尺露出格数______(选填“变多”“变少”或“不变”),两标尺露出格数的比值______(选填“变大”“变小”或“不变”)。
【答案】(1)C (2) ①. ②. 变多 ③. 不变
【解析】
【小问1详解】
该实验主要用到了控制变量法[提示:探究或验证一个量与多个量的关系时,多使用控制变量法逐一判断因变量和自变量之间的关系]。
故选C。
【小问2详解】
[1]左、右塔轮线速度相等,根据可知,左、右两塔轮的角速度之比为,根据可知左、右两侧露出的标尺格数之比为向心力大小之比为 。
[2][3]如果增大手柄的转动速度,角速度增大,左、右塔轮的半径之比不变,故两标尺露出格数变多,且比值不变。
三、解答题
13. 某同学在列车车厢的顶部用细线悬挂一个小球,在列车以某一加速度运动的过程中,细线就会偏过一定角度并相对车厢保持静止,通过测定偏角的大小就能确定列车的加速度。在某次测定中,细线与竖直方向的夹角为θ,重力加速度为g。
(1)求列车加速度的大小和方向;
(2)写出小车可能的运动情况。
【答案】(1)gtanθ,方向水平向右
(2)水平向右加速运动或水平向左减速运动
【解析】
【小问1详解】
选择小球为研究对象。设小球的质量为m,小球在竖直平面内受到重力mg、绳的拉力FT,在这两个力的作用下,小球产生水平方向的加速度a。这表明,FT与mg的合力方向水平向右,且
根据牛顿第二定律,小球具有的加速度为
方向水平向右。
【小问2详解】
列车加速度与小球相同,加速度水平向右,列车速度水平,故列车可能的运动情况为水平向右加速运动或水平向左减速运动。
14. 摩托车跨越表演是一项惊险刺激的运动,受到许多极限运动爱好者的喜爱。假设在一次跨越河流的表演中,摩托车离开平台时的速度为24m/s,成功落到对面的平台上,测得两岸平台高度差为5m,如图所示。若飞越中不计空气阻力,摩托车可以近似看成质点,g取10m/s2,求:
(1)摩托车在空中的飞行时间;
(2)摩托车的水平位移。
【答案】(1);(2)
【解析】
【详解】(1)根据平抛运动规律可知,在竖直方向上摩托车做自由落体运动,则
(2)摩托车在水平方向做匀速直线运动,其水平位移为
15. 如图所示,长度为L=1.0m的绳,系一小球在竖直面内做圆周运动,小球的质量为m=5kg,小球半径不计,小球在通过最低点的速度大小为v=20m/s,g取10m/s2,试求:
(1)小球在最低点的向心加速度大小;
(2)小球在最低点所受绳的拉力大小。
【答案】(1);(2)2050N
【解析】
【详解】(1)小球在最低的向心加速度
(2)对小球在最低点受力分析有
则得
16. 一颗人造卫星的质量为m,离地面的高度为h,卫星做匀速圆周运动,已知地球半径为R,质量为M,地球表面的重力加速度为g,求:
(1)卫星受到的向心力的大小;
(2)卫星的速率;
【答案】(1);(2)
【解析】
【详解】(1)由黄金代换式
由万有引力公式
(2)由万有引力公式
解得
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江苏省扬州市仪征市精诚高级中学2024-2025学年高一下学期3月月考物理试题
一、单选题
1. 如图所示,汽车在水平路面上沿曲线由 向 行驶,图中分别画出了汽车通过位置 时所受合力的四种方向,其中沿 点的切线方向,与方向相反,则汽车所受合力可能沿( )
A. 方向 B. 方向
C. 方向 D. 方向
2. 如图,小船以大小为、船头与上游河岸成角的速度(在静水中的速度)从A处渡河,经过一段时间正好到达正对岸B处。已知河宽,则下列说法中正确的是( )
A. 河中水流速度为
B. 小船以最短位移渡河的时间为
C. 小船渡河的最短时间为
D. 小船以最短时间渡河时到达对岸的位移大小是
3. 如图,飞机沿水平方向匀速飞行,每隔相同时间释放一包裹,忽略空气阻力,一段时间后炸弹在空中的位置关系应为( )
A. B.
C. D.
4. 如图所示,汽车雨刮器在转动时,杆上A、B两点绕O点转动的角速度大小为,线速度大小为,则( )
A. B. C. D.
5. 如图所示,甲、乙、丙三个轮子依靠摩擦传动,相互之间不打滑,其半径分别为r1、r2、r3.若甲轮的角速度为ω1,则丙轮的角速度为( )
A. B. C. D.
6. 用如图所示的实验装置探究小球向心力大小与角速度关系时,下列操作正确的是( )
A. 将质量不同的小球分别放在挡板A和C上
B. 将质量相同的小球分别放在挡板B和C上
C. 将传动皮带套在两个半径相同的塔轮上
D. 将传动皮带套在两个半径不同的塔轮上
7. 铁道转弯处内、外轨间有高度差,可以使火车顺利转弯。已知火车转弯时安全速度为v,转弯时半径为R,则火车转弯时向心加速度为( )
A. B. C. v2R D. vR
8. 如图,汽车驶过圆弧形路面的顶端时,所受的重力G和支持力N都在竖直方向。此时提供汽车做圆周运动向心力的是( )
A. 重力 B. 支持力
C. 重力和支持力的合力 D. 汽车对路面的压力
9. 如图所示,有一个水平大圆盘绕过圆心的竖直轴匀速转动,小强站在距圆心为r处的P点不动。关于小强的受力,下列说法正确的是( )
A. 小强在P点不动,因此不受摩擦力作用
B. 小强受向心力、摩擦力、重力、支持力
C. 小强随圆盘做匀速圆周运动,圆盘对他的摩擦力提供向心力
D. 小强受向心力、重力、支持力
10. 2021年2月24日,“天问一号”火星探测器成功实施第三次近火制动,进入火星停泊轨道,如图所示。已知A为近火点,B为远火点,则“天问一号”在A、B两点的线速度、的大小关系是( )
A. B. C. D. 不能确定
11. 要使两质点间的万有引力减小到原来的,下列说法正确的是( )
A. 使两物体的质量各减小一半,距离变为原来的2倍
B. 使两物体的质量和两物体间的距离都减小到原来的
C. 使其中一个物体的质量减小到原来的,距离变为原来的2倍
D. 使两物体间的距离增大到原来的4倍,质量均变为原来的2倍
二、实验题
12. 向心力演示器可用来验证向心力的大小F与质量m、角速度和半径r之间的关系。两个变速塔轮通过皮带连接,匀速转动手柄使长槽和短槽分别随变速塔轮1和变速塔轮2匀速转动,槽内的钢球做匀速圆周运动,钢球对挡板的作用力通过横臂的杠杆作用使弹簧测力套筒下降,露出标尺,根据标尺上露出的红白相间等分格可以粗略计算出两个钢球所受向心力的比值。图示是验证过程中某次实验时装置的状态。
(1)在验证向心力的大小F与质量m、角速度和半径r之间的关系时主要用到了物理学中的______。
A. 理想实验法 B. 等效替代法 C. 控制变量法 D. 演绎法
(2)在小球质量和转动半径相同,皮带套在左、右两个塔轮的半径之比为的情况下,某同学逐渐加速转动手柄到一定速度后保持匀速转动。此时左、右两侧露出的标尺格数之比应为______;其他条件不变,若增大手柄转动的速度,则左、右两标尺露出格数______(选填“变多”“变少”或“不变”),两标尺露出格数的比值______(选填“变大”“变小”或“不变”)。
三、解答题
13. 某同学在列车车厢的顶部用细线悬挂一个小球,在列车以某一加速度运动的过程中,细线就会偏过一定角度并相对车厢保持静止,通过测定偏角的大小就能确定列车的加速度。在某次测定中,细线与竖直方向的夹角为θ,重力加速度为g。
(1)求列车加速度的大小和方向;
(2)写出小车可能的运动情况。
14. 摩托车跨越表演是一项惊险刺激的运动,受到许多极限运动爱好者的喜爱。假设在一次跨越河流的表演中,摩托车离开平台时的速度为24m/s,成功落到对面的平台上,测得两岸平台高度差为5m,如图所示。若飞越中不计空气阻力,摩托车可以近似看成质点,g取10m/s2,求:
(1)摩托车在空中的飞行时间;
(2)摩托车的水平位移。
15. 如图所示,长度为L=1.0m的绳,系一小球在竖直面内做圆周运动,小球的质量为m=5kg,小球半径不计,小球在通过最低点的速度大小为v=20m/s,g取10m/s2,试求:
(1)小球在最低点的向心加速度大小;
(2)小球在最低点所受绳的拉力大小。
16. 一颗人造卫星的质量为m,离地面的高度为h,卫星做匀速圆周运动,已知地球半径为R,质量为M,地球表面的重力加速度为g,求:
(1)卫星受到的向心力的大小;
(2)卫星的速率;
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