2022-2023学年天津市朱唐庄重点中学高一（下）段考物理试卷（含解析）

第=page11页，共=sectionpages11页2022-2023学年天津市朱唐庄重点中学高一（下）段考物理试卷一、单选题（本大题共12小题，共48.0分）1.一个物体沿半径为R的圆做匀速圆周运动，它的线速度为v，角速度为ω，那么旋转一周所用的时间为(

)A.2πRv B.2πω 2.关于离心运动，下列说法中正确的是(

)A.脱水筒里湿衣服能被甩干，是因为附在衣服上的水滴受到了背离圆心的力

B.汽车以过大的速度转弯时，有可能会向弯道的内侧滑动

C.火车以过大的速度经过弯道时，弯道外侧的铁轨将受到轮缘的挤压

D.做匀速圆周运动的物体，当外力突然消失时，物体将沿半径方向飞出3.某个走时准确的时钟，分针与时针由转动轴到针尖的长度之比是1.3：1，分针针尖与时针针尖的线速度之比为(

)A.60：1

B.12：1

C.78：5

D.78：14.两级皮带传动装置如图所示，轮1和轮2的半径相同，轮2和轮3两个同心轮固定在一起，轮3和轮4的半径相同，且为轮1和轮2半径的一半，转动时皮带和轮子之间均不打滑，则轮1边缘的a点和轮4边缘的c点相比(

)A.线速度大小之比为1：4 B.向心加速度大小之比为8：1

C.周期之比为4：1 D.角速度大小之比为1：85.如图所示，竖直圆形管道固定不动，A为管道的最低点，E为最高点，C为最右侧的点，B在A、C之间任意可能位置，D在C、E之间任意可能位置，一直径略小于管道内径的小球以某一初速度从最低点A开始沿管道运动，小球恰能通过管道的最高点E，完成完整的圆周运动，已知小球做圆周运动的轨道半径为R，重力加速度为g，则(

)

A.小球做匀速圆周运动

B.小球在最高点E的速度大小为gR

C.小球在B点可能挤压管道的内侧也可能挤压管道的外侧

D.小球在6.下列说法正确的是(

)A.做匀速圆周运动的物体，所受合外力是恒力

B.匀速运动和自由落体运动的合运动一定是曲线运动

C.做曲线运动的物体所受合外力可能为恒力

D.火车超过限定速度转弯时，车轮轮缘将不会挤压铁轨的轨壁7.如图所示，某卫星绕地球做匀速圆周运动。在运动过程中，卫星的线速度(

)A.大小变化，方向不变

B.大小不变，方向变化

C.大小和方向都变化

D.大小和方向都不变

8.关于圆周运动下列说法正确的是(

)A.做圆周运动的物体受到的合外力可以为零 B.匀速圆周运动一定是变速运动

C.在变力作用下，物体一定做圆周运动 D.在恒力作用下，物体可以做匀速圆周运动9.如图所示，当正方形薄板绕着过其中心O并与板垂直的转动轴转动时，板上A、B两点的(

)

A.角速度之比ωA：ωB=1：2 B.角速度之比ωA：ωB=2：1

C.线速度之比vA：10.如图所示，转动自行车的脚踏板时，关于大齿轮、小齿轮、后轮边缘上的A、B、C三点的向心加速度，下列说法正确的是(

)A.由于an=rω2，所以A点的向心加速度比B点的大

B.由于an=v2r，所以B点的向心加速度比C点的大

C.由于11.甲、乙两物体都做匀速圆周运动，转动半径之比为1：3，在相等时间里都转过80°圆心角。则(

)A.线速度之比为1：1 B.线速度之比为3：1

C.角速度之比为1：3 D.角速度之比为1：112.如图甲所示，一长为l的轻绳，一端穿在过O点的水平转轴上，另一端固定一质量未知的小球，整个装置绕O点在竖直面内转动．小球通过最高点时，绳对小球的拉力F与其速度平方v2的关系如图乙所示，重力加速度为g，下列判断正确的是(

)A.图象函数表达式为F=mv2l+mg

B.重力加速度g二、多选题（本大题共3小题，共12.0分）13.如图所示装置中，三个轮的半径分别为r、2r、3r，b点到圆心的距离为r，求图中a、b、c、d各点的线速度之比、加速度之比，正确的是(

)A.va：vb：vc：vd=2：1：2：3 B.aa：ab：ac：ad=4：1：2：3

C.ωa：ωb：ωc：ωd=2：1：14.如图所示，A、B两小球分别用长为10L、5L的细绳悬挂在同一竖直线上的两点，现使两球在水平面内做圆周运动，且角速度均缓慢增大，当两球刚好运动到相同高度时，A、B两球运动半径分别为6L，4L。此时剪断两细绳，两球落在水平地面上同一点。则下列说法正确的是A.在角速度缓慢增大的过程中，两绳的拉力均增大

B.A、B两球的质量比为mA：mB=3：2

C.剪断细绳瞬间，A球速度为vA15.如图，洗衣机的脱水筒在转动时有衣物附在圆筒内壁上，此时(

)A.衣物受到重力、筒壁的弹力和摩擦力的作用

B.衣物随筒壁做圆周运动的向心力由摩擦力提供

C.筒壁对衣物的弹力随筒的转速增大而增大

D.筒壁对衣物的摩擦力随筒的转速增大而增大

三、计算题（本大题共2小题，共20.0分）16.如图所示，半径为R、内径很小的光滑半圆管竖直放置，两个质量均为m的小球A、B以不同速率进入管内，A通过最高点C时，对管壁恰好无压力，B通过最高点C时，对管壁下部的压力为0.75mg。求：

(1)A球通过C点时的速度？

(2)A、B两球平抛运动的时间？

(17.如图所示，内壁光滑、两端封闭的试管长为5cm，内有质量为1g的小球，试管一端装在转轴O上。试管在竖直平面内做匀速圆周运动。已知转动过程中，试管底部受到小球压力的最大值是最小值的3倍，求转动的角速度。(g取

答案和解析1.【答案】B

【解析】解：AC、根据周期与线速度的关系可得：T=2πRv，故AC错误；

BD、根据周期与角速度的关系：T=2πω，故B正确，D错误。

故选：2.【答案】C

【解析】解：A.脱水筒里湿衣服能被甩干，是因为转速变大，衣服对水滴的附着力小于mω2r，故A错误；

B.汽车以过大的速度转弯时，有可能会向弯道的外侧滑动，故B错误；

C.火车以过大的速度经过弯道时，弯道外侧的铁轨将受到轮缘的挤压，故C正确；

D.做匀速圆周运动的物体，当外力突然消失时，物体将沿切线飞出，故D错误；

故选：C。

3.【答案】C

【解析】解：在一个小时的时间内，分针转过的角度为：θ1=360°

时针转过的角度为θ2=360°12=30°

根据ω=θt

可得分针的角速度为：ω1=θ1t

可得时针的角速度为：ω2=θ2t

则有：ω1ω2=4.【答案】C

【解析】解：A、轮1和轮3线速度相同，轮2和轮4线速度相同，轮2和轮3角速度相同，根据v=ωr，v2=2v3，所以v1=12v4

故A错误；

B、根据向心加速度的定义式：a=v2r

a1a2=v12r1v22r2

解得a1a25.【答案】D

【解析】【分析】

小球在竖直平面内做变速圆周运动，在最高点，由于管道对小球的作用力可能向上、可能向下，可知最高点的临界速度为零．抓住径向的合力提供向心力，分析管道对小球作用力的方向．

解决本题的关键知道小球做圆周运动向心力的来源，结合牛顿第二定律分析判断，知道管道模型与杆子模型类似．

【解答】

A、小球在竖直圆形管道中做圆周运动，在向上运动的过程中，速度在减小，小球做变速圆周运动，故A错误．

B、小球恰能通过最高点，可知小球在最高点E的速度为零，故B错误．

C、小球在B点，由于径向的合力提供向心力，可知在B点，管道对小球的作用力指向圆心，则小球对管道外侧有作用力，故C错误．

D、在D点，由于径向的合力提供向心力，若重力沿半径方向的分力大于向心力，则小球对管道内侧有作用力，若重力沿半径方向的分力小于向心力，则小球对管道外侧有作用力，故D正确．

故选：D．

6.【答案】C

【解析】解：A.做匀速圆周运动的物体所受的合外力始终指向圆心，方向不断变化，不是恒力，是变力，故A错误；

B.如果匀速运动和自由落体运动两个分运动在一条直线上，合运动是直线运动，故B错误；

C.曲线运动的物体所受合外力可能为恒力，比如平抛运动就只受重力，故C正确；

D.当火车超过限定的速度转弯，重力和支持力的合力不够提供向心力，此时车轮轮缘会挤压铁轨的外轨，故D错误．

故选：C．

匀速圆周运动的合力方向指向圆心，合力提供向心力；

根据两个分运动判断合运动，要看合初速度与合加速度是否共线；

曲线运动的速度方向时刻改变，加速度大小和方向可能不变；

对于火车拐弯，根据重力和支持力的合力与向心力的大小关系，判断对外轨还是内轨有侧压力．

本题考查了向心力的来源、曲线运动的特点、火车拐弯、运动的合成等基本问题，注意竖直面的圆周运动合力不一定指向圆心，但是匀速圆周运动合力一定指向圆心．7.【答案】B

【解析】解：卫星绕地球做匀速圆周运动，则线速度的大小不变。线速度方向沿圆周的切线方向，所以线速度方向时刻变化，故ACD错误，B正确。

故选：B。

卫星做匀速圆周运动，线速度不变，方向时刻改变。

解决本题时，要知道线速度是矢量，其方向沿圆周的切线方向，卫星做匀速圆周运动时，线速度大小不变，方向改变。

8.【答案】B

【解析】解：A、做圆周运动的物体需要向心力，所以合外力一定不为零，故A错误；

B、匀速圆周运动的速度方向沿圆的切线方向，方向在时刻变化，所以一定是变速运动，故B正确；

C、在变力作用下，物体可能做直线运动，也可能是其他曲线运动，故C错误；

D、匀速圆周运动的合外力提供向心力，方向时刻变化，故D错误。

故选：B。

匀速圆周运动速度大小不变，方向变化，是变速运动．匀速圆周运动受到的合外力方向始终指向圆心，合外力是变化的．

掌握匀速圆周运动的特点，知道匀速圆周运动速度的特点与受力的特点即可。

9.【答案】C

【解析】解：AB、板上A、B两点绕同一个转轴转动，所以具有相同的角速度。

即角速度之比ωA：ωB=1：1，故AB错误；

C、根据几何关系得板上A、B的轨道半径之比为1：2

所以线速度之比vA：vB=1：2，故C正确，D错误；

故选：C。

板上10.【答案】C

【解析】解：ACD、由题意可知A、B线速度相等，根据an=v2r

A半径比B的大，故A的向心加速小于B的向心加速度，故C正确，AD错误；

B、B和C绕同一轴转动，角速度相同，根据an=rω2

B半径比C的半径小，故B的向心加速度比C的小，故B错误。

11.【答案】D

【解析】解：CD、相等时间内转过的圆心角相同，根据角速度的定义ω=θt知甲、乙两物体的角速度相等，故C错误，D正确；

AB、由v=ωr得v∝r，所以v1：v2=r1：r2=1：312.【答案】B

【解析】解：A、小球在最高点，根据牛顿第二定律有：F+mg=mv2l，解得F=mv2l−mg，故A错误。

B、当F=0时，根据表达式有：mg=mv2l，解得g=v2l=bl，故B正确。13.【答案】AB【解析】解：AC、因为a、c同缘转动，线速度大小相等，故可得：va=vc，根据公式v=ωr有：ωa：ωc=2：1，因为b、c、d三点是同轴转动，角速度相等，故可得：ωb：ωc：ωd=1：1：1，根据公式v=ωr有：vb：vc：vd=rb：rc：rd=1：2：3，故可得：va：vb：vc：vd=2：1：2：3，ωa：ωb：ωc：ωd=2：1：14.【答案】AC【解析】解：A、设绳子与竖直方向的夹角为θ，对球受力分析，竖直方向，根据平衡条件得：Fcosθ=mg

角速度缓慢增大的过程中，θ逐渐增大，cosθ逐渐减小，绳的拉力F增大，故A正确；

C、当两球刚好运动到相同高度时，对A球，由几何关系得：sinθA=6L10L=35

则θA=37°

由牛顿第二定律得：mAgtanθA=mAvA210LsinθA

解得：vA=322gL

故C正确；

B、由C15.【答案】AC【解析】解：A、对衣物受力分析，衣物受重力、筒壁的弹力和静摩擦力的作用，故A正确；

B、衣物随筒壁做圆周运动的向心力由筒壁对衣物的弹力提供，故B错误；

C、筒壁对衣物的弹力充当衣物做圆周运动的向心力，则有：F弹=F向=mω2R=m(2πT)2R=16.【答案】解：(1)A、B两球在圆管中做圆周运动，飞出管后做平抛运动

在C点，对A球：mg=mvA2R

解得：vA=gR

(2)A、B两球平抛运动的时间为t

竖直方向上，2R=12gt2

解得：t=4Rg

(3)两球平抛落点间的距离为L，在C点，