精品解析:山东省枣庄市第八中学南校2022-2023学年高一下学期3月月考物理试题(解析版)
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枣庄八中南校高一年级3月阶段考试物理试题
一、选择题(本题共15小题,共66分。1-9为单选题,每小题4分,10-15为多选题,每小题5分。每题有多个选项正确,全部选对的得5分,选对但不全的得3分,有选错或不答的得0分)
1. 关于圆周运动的说法,正确的是( ) A. 做匀速圆周运动的物体的向心力是恒力 B. 向心加速度描述线速度方向变化的快慢 C. 匀速圆周运动是一种匀变速运动
D. 做圆周运动的物体,所受的合力一定等于向心力 【答案】B 【解析】
【详解】A .做匀速圆周运动的物体的向心力大小不变,方向时刻改变,是变力,A 错误;
B .向心加速度是描述线速度方向变化的快慢的物理量,B 正确;
C .做匀速圆周运动的物体加速度大小不变,方向时刻改变,属于非变速运动,C 错误;
D .仅匀速圆周运动的物体,所受合力一定等于向心力,D 错误。 故选B 。
2. 在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2==A c B r r r ,若皮带不打滑,则A 、B 、C 三轮边缘上a 、b 、c 三点的( )
A. 角速度之比为2:1:2
B. 线速度大小之比为1:1:2
C. 周期之比为1:2:2
D. 转速之比为1:1:2 【答案】B 【解析】
【详解】AB .A 、B 两轮用皮带传动,可知a 、b 两点的线速度大小相等,即
a b v v =
根据线速度与角速度的关系
v r ω= 2a b r r =
可得
2b a ωω=
b 、
c 两点同轴转动,可知b 、c 两点的角速度相等,则有
b c ωω=
2c b r r =
可得
2c b v v =
可得a 、b 、c 三点的角速度之比为
::1:2:2a b c ωωω=
a 、
b 、
c 三点的线速度大小之比为
::1:1:2a b c v v v =
故A 错误,B 正确; C .根据周期与角速度的关系
2T π
ω
=
可得a 、b 、c 三点的周期之比为
:1:21::a b c T T T =
故C 错误;
D .根据角速度与转速的关系
2n ωπ=
a 、
b 、
c 三点的转速之比为
:2:12::a b c n n n =
故D 错误。 故选B 。
3. 如图所示,将一半径为R 的光滑圆形管道竖直放置,A 、B 、C 、D 是过管道圆心的水平、竖直虚线与管道的四个交点,可视为质点的小球在圆形管道内做完整的圆周运动,重力加速度为g 。下列说法正确的是( )
A. 当D v =
B. 小球通过A 点时对外侧管壁的作用力可以为零
C. 小球在上半部管道运动过程中对内侧管壁一定有作用力
D. 小球在下半部管道运动过程中对外侧管壁一定有作用力 【答案】D 【解析】 【详解】A .当
D v =时由
2
12
D mv mgh = 小球能上升的高度为
2122
D v h R g ==
小球只能上升到B 点,选项A 错误;
B .小球通过A 点时外侧管壁要提供做圆周运动的向心力,则小球对外侧管壁的作用力不可以为零,选项B 错误;
C .小球在上半部管道运动过程中,向心力有向下的分量,因重力向下,则内壁对小球不一定有作用力,即小球对内侧管壁不一定有作用力,选项C 错误;
D .小球在下半部管道运动过程中,向心力有向上的分量,因重力向下,则外壁对小球一定有支持力,即小球对外侧管壁一定有作用力,选项D 正确。 故选D 。
4. 如图,三个小木块a 、b 和c (均可视为质点)放在水平圆盘上,a 、b 质量均为m ,c 的质量为2m ,a 与转轴OO '的距离为L ,b 、c 与转轴的距离均为2L ,木块与圆盘的最大静摩擦力均为木块所受重力的k 倍,重力加速度大小为g 。若圆盘从静止开始绕转轴缓慢地加速转动,用ω表示转盘转动的角速度,下列说法正确的是( )
A. 木块b 受到摩擦力最大
B. 木块a 和b 同时相对圆盘发生滑动
C. 当0ω≤≤
时,三木块与圆盘均保持相对静止
D. ω≤≤ 【答案】C 【解析】
【详解】A .在三个木块都没有滑动前,三个木块有相同的角速度,对木块a 分析,可得
2a f m L ω=
对木块b ,分析可得
2222b f m L m L ωω=⋅=
对木块c ,分析可得
22224c f m L m L ωω=⋅=
可知
c b a f f f >>
故A 错误;
B .木块a 相对圆盘刚要发生滑动时,有
2a kmg m L ω=
解得
a ω=
木块b 相对圆盘刚要发生滑动时,有
2
b 2kmg m L ω=⋅
解得
b ω=
木块c 相对圆盘刚要发生滑动时,有
2c 222k mg m L ω⋅=⋅
解得
c ω=
可知发生相对滑动的临界角速度大小关系为
a b c ωωω>=
则木块b 和c 同时相对圆盘发生滑动,木块a 和b 不同时相对圆盘发生滑动,故AB 错误;
C .根据以上分析可知,当圆盘角速度满足
b 0ωω=
≤≤三木块与圆盘均保持相对静止;当圆盘角速度满足
a ωω<≤=木块
b 和
c 已经与圆盘发生滑动,木块a 与圆盘仍相对静止,故C 正确,D 错误。
故选C 。
5. 如图所示,双星是宇宙中一种常见的天体运动形式,二者围绕二者连线上某一点做各自的匀速圆周运动,下面关于双星系统说法正确的是( )
A. 双星系统中A 、B 的向心加速度大小相同
B. 双星系统中A 、B 的线速度大小一定不同
C. 双星系统中A 、B 的转动半径一定不同
D. 双星系统中A 、B 的周期一定相同 【答案】D 【解析】
【详解】A .由向心力公式
2F m r ma ω==
可得
2a r ω=