河北省张家口地区2024-2025学年高一下学期3月阶段性测试物理试卷

这是一份河北省张家口地区2024-2025学年高一下学期3月阶段性测试物理试卷，共11页。试卷主要包含了128kgD等内容，欢迎下载使用。
注意事项：
1.本试卷考试时间为75分钟，满分100分。
2.答题前，考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡相应的位置。
一、单选题：本题共7小题，每小题4分，共28分。在每小题给出的四个选项中，只有一项符合题目要求。
1. 某质点做匀速圆周运动，下列说法正确的是（ ）
A. 该质点在任何相等的时间内发生的位移都相同
B. 该质点在任何相等的时间内速度改变量都相同
C. 该质点在任何相等的时间内转过的角度都相同
D. 该质点受到的合外力不变，做匀变速曲线运动
2. 如图所示，某变速箱中有甲、乙两个齿轮，其半径分别为和，两个齿轮相互不打滑。若甲齿轮匀速转动时边缘的线速度大小为，则（ ）
A. 甲齿轮边缘上各点的向心加速度大小为
B. 乙齿轮边缘上各点的线速度大小为
C. 甲齿轮边缘上各点的周期为
D. 乙齿轮边缘上各点的角速度大小为
3. 摩天轮是一种大型转轮状的机械建筑设施，轿厢厢体通过轿厢圆环固定在大转轮外侧，可以自动转动，以便让乘客总是保持头上脚下的姿态。如图所示，假设摩天轮悬挂的轿厢厢体及乘客绕转轴在竖直平面内做匀速圆周运动，下列说法正确的是（ ）
A. 轿厢厢体在最低点时，乘客处于失重状态
B. 轿厢厢体在与转轴等高处，座椅对乘客的作用力大小等于其重力
C. 轿厢厢体在最高点时，座椅对乘客支持力大小等于重力
D. 轿厢厢体在与转轴等高处，乘客所受摩擦力方向指向转轴
4. 某小组同学利用如图所示装置测量小球的质量，将光滑的竖直转轴固定在光滑的平台上，劲度系数为5N/cm的轻质弹簧一端通过小环套在转轴上，另一端固定一小球。用刻度尺测量轻质弹簧的原长为36cm，当小球以角速度ω=5rad/s绕转轴做匀速圆周运动时，测量得出轻质弹簧的伸长量为4cm（未超过弹簧的弹性限度），则小球的质量为（ ）
A. 10kgB. 2kgC. 0.128kgD. 0.02kg
5. 如图所示，一半径为R的光滑圆环处于竖直平面内，圆环上套着一个可视为质点的小球。小球沿圆环运动，当小球和圆心O的连线与竖直方向的夹角为θ时，小球与圆环间恰好没有挤压作用，重力加速度大小为g。则此时小球的角速度大小为（ ）
A. B.
C. D.
6. 中国选手邓雅文在2024年巴黎奥运会女子自由式小轮车公园赛决赛中获得金牌。如图所示，几位运动员正在倾斜的弯道上做匀速圆周运动，圆周运动的半径为r，车相对弯道无侧向滑动。若邓雅文连同小轮车（可视为质点）的总质量为m，倾斜弯道可视为倾角为θ的斜面，不计摩擦阻力和空气阻力，重力加速度大小为g。下列说法正确的是（ ）
A. 邓雅文和小轮车所受支持力竖直向上
B. 邓雅文和小轮车对弯道压力大小为
C. 邓雅文和小轮车的线速度大小为
D. 邓雅文和小轮车运动的半径越大，其线速度就越小
7. 如图所示，倾角为37°的光滑斜面固定在水平地面上，长度为L的细线一端与小球相连，另一端穿入小孔O与力传感器（位于斜面体内部）连接。小球从某一位置（细绳处于拉直状态），由静止释放后摆下，到达最低点时力传感器的示数是小球重力的1.8倍。现在O点的下方钉一个钉子P（O、P连线与斜面底边垂直），小球从相同位置（细绳处于拉直状态），由静止释放后摆下，细线所能承受的最大拉力是重力的3倍，钉子和小球均可视为质点，不计空气阻力和细线与钉子相碰时的能量损失，sin37°=0.6，cs37°=0.8。下列说法正确的是（ ）
A. 当细线碰到钉子的瞬间，小球的线速度突然增大
B. 当细线碰到钉子的瞬间，小球的角速度保持不变
C. 为使细绳不被拉断，之间距离可能是
D. 为使细绳不被拉断，之间距离可能是
二、多选题：本题共3小题，每小题6分，共18分。在每小题给出的四个选项中，有两个或两个以上正确答案，全部选对得6分，漏选得3分，错选得0分。
8. 下列现象中，可以用离心运动解释是（ ）
A. 砂轮不得超过允许的最大转速
B. 箭从弦上离开后水平飞出去
C. 医用离心机分离血浆和红细胞
D. 抖掉衣服表面灰尘
9. 如图甲所示，在水平圆盘上之间有圆心角为120°的开槽，圆盘以角速度顺时针匀速转动，在的端点点正上方1m处有一直径略小于槽宽的小球，小球以4m/s的初速度竖直上抛，若要令小球落入槽中，不计空气阻力，重力加速度。下列说法正确的是（ ）
A. 圆盘上各点运动的线速度大小相等
B. 小球在空中运动的时间为1s
C. 圆盘转动的角速度可能是2.5rad/s
D. 圆盘转动的角速度可能是3.5rad/s
10. 如图甲所示，轻杆一端固定在点，另一端固定一小球，现让小球在竖直平面内做圆周运动。小球运动到最高点时，杆与小球间弹力为（取竖直向下为弹力的正方向），小球在最高点时的速度大小为，其图像如图乙所示，图像中和均为已知量，重力加速度为，小球可视为质点，不计一切阻力。下列说法正确的是（ ）
A. 小球的质量为
B. 轻杆的长度为
C. 时，在最高点杆对小球的弹力大小为3
D. 时，小球在最高点的向心加速度大小为2
三、非选择题：本题共5道小题，共54分。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤，只写出最后答案的不得分；有数值计算的，答案中必须明确写出数值和单位。
11. 如图甲所示为向心力演示仪，可探究小球做圆周运动所需向心力的大小F与质量、角速度和半径之间的关系。长槽的A、B处和短槽的C处到各自转轴中心的距离之比为2∶1∶1。变速塔轮自上而下有三种组合方式，左右每层半径之比由上至下分别为1∶1、2∶1和3∶1，如图乙所示。
（1）本实验的目的是探究向心力的大小与小球质量、角速度和半径之间的关系，下列实验中采用的实验方法与本实验相同的是______；
A. 探究小车的速度随时间变化的规律
B. 探究弹簧弹力与形变量的关系
C. 探究加速度与物体受力、物体质量的关系
（2）在某次实验中向心力演示仪调节情况如图丙所示，则探究的是向心力与______之间的关系（填正确选项的字母）；
A. 质量B. 半径C. 角速度
（3）在另一次实验中，把将质量为和的小球分别放在B、C位置，传动皮带位于第二层，转动手柄，当塔轮匀速转动时，通过左右两标尺露出的格子数得到左右两小球所受向心力的大小之比为1∶3，由此可知______。
12. 某实验小组对水平面内的圆周运动进行探究，装置如图甲所示。滑块套在水平杆上，随水平杆一起绕竖直杆做匀速圆周运动，力传感器通过一细绳连接滑块，用来测量细绳拉力F的大小，滑块上固定一遮光片，宽度为d，遮光片与固定在铁架台上的光电门可测量滑块的角速度，滑块旋转半径为r，滑块受到的最大静摩擦力等于滑动摩擦力。
（1）若测得遮光片经过光电门时的遮光时间为，则角速度______；
（2）为了提高实验精度，挡光条的宽度应适当______（填“小”或“大”）些；
（3）改变水平杆转动的角速度，测得多组数据，以为纵坐标，以为横坐标，在坐标纸中描出数据点，请在图乙中作出的图像；
（4）若图像斜率为，纵截距为，重力加速度为，则滑块的质量______，滑块与水平杆间的动摩擦因数______。（用题中物理量、、、、表示）
13. 如图甲所示是张家口市某环岛的俯视图，某汽车行驶的路径如图乙所示。汽车以的速度沿水平直线车道行驶，从点进入半径为的水平圆弧车道，再从点进入水平直线车道。若汽车轮胎与路面间的动摩擦因数为，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，汽车可视为质点，重力加速度大小。求：
（1）为行驶安全，汽车在圆弧车道行驶的最大速度；
（2）若汽车减速和加速的加速度大小均为，则汽车安全行驶过程中从减速到恢复原速度经历的最短时间（用含有的式子表示）。
14. 如图所示，平台距竖直光滑圆弧轨道的点的竖直高度，竖直光滑圆弧轨道半径为，与竖直方向的夹角为。质量为的小球以初速度从平台边缘A点水平飞出，恰好沿圆弧轨道点的切线方向进入圆弧，小球在点的速度和在点的速度之间的关系满足。已知，，重力加速度取，不计空气阻力，小球可视为质点。求：
（1）小球到达点时的速度大小；
（2）平台边缘A点与点的水平距离；
（3）小球对圆弧轨道点的压力大小（结果用分数表示）。
15. 如图所示，光滑的圆锥体固定在水平地面上，其轴线沿竖直方向，母线与轴线之间的夹角为。质量为的物块静置在粗糙平台上，平台右端固定一光滑定滑轮，定滑轮恰好位于圆锥体顶点的正上方，通过跨过定滑轮的细线将物块与小球连接起来，定滑轮与物块间的细线水平，定滑轮与小球间的细线与圆锥体表面平行。已知小球的质量，定滑轮与小球间的细线长为，物块与平台间的动摩擦因数，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，物块与小球均可视为质点。小球绕圆锥体的轴线在水平面内做匀速圆周运动，重力加速度，，。
（1）求小球恰好飞离圆锥体时转动的角速度大小；
（2）小球以角速度转动时，求小球受到圆锥体支持力大小以及细线拉力大小；
（3）若物块保持静止，求小球做圆周运动的最大角速度。
【参考答案】
一、单选题：本题共7小题，每小题4分，共28分。在每小题给出的四个选项中，只有一项符合题目要求。
【1题答案】
【答案】C
【2题答案】
【答案】D
【3题答案】
【答案】D
【4题答案】
【答案】B
【5题答案】
【答案】A
【6题答案】
【答案】B
【7题答案】
【答案】C
二、多选题：本题共3小题，每小题6分，共18分。在每小题给出的四个选项中，有两个或两个以上正确答案，全部选对得6分，漏选得3分，错选得0分。
【8题答案】
【答案】AC
【9题答案】
【答案】BC
【10题答案】
【答案】AD
三、非选择题：本题共5道小题，共54分。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤，只写出最后答案的不得分；有数值计算的，答案中必须明确写出数值和单位。
【11题答案】
【答案】（1）C （2）B
（3）
【12题答案】
【答案】（1）
（2）小 （3）
（4）
【13题答案】
【答案】（1）
（2）
【14题答案】
【答案】（1）
（2）
（3）
【15题答案】
【答案】（1）
（2），
（3）