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2020-2021学年江西省上饶市2023届高一下学期第四次周练（理）_（物理）试卷新人教版
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这是一份2020-2021学年江西省上饶市2023届高一下学期第四次周练（理）_（物理）试卷新人教版，共5页。试卷主要包含了选择题，多选题，实验探究题，解答题等内容，欢迎下载使用。
1. 刘洋同学沿着半径为30m的圆周跑道匀速跑步，李铭同学沿着半径为40m 的圆周跑道匀速跑步，在相同的时间内，两人各自绕跑道跑了一圈，他们的角速度分别为ω1、ω2，线速度的大小分别为v1、v2，则（ ）
A.ω1>ω2，v1>v2B.ω1=ω2，v1C.ω1<ω2，v1
2. 一汽车车轮匀速转动，已知轮胎边缘的线速度大小为10m/s，轮胎的半径为0.3m，则汽车轮胎边缘的加速度大小约等于（ ）
A.10m/s2B.333m/s2C.0
3. 如图所示，质量为m的木块从半径为R的半球形碗内的A点下滑到碗的最低点B的过程中，由于摩擦力的作用木块的速率v不变，那么此木块的（ ）
A.加速度为零
B.加速度大小为v2R，方向不变
C.加速度大小为v2R，方向时刻指向圆心
D.加速度大小为v2R，方向时刻改变，但不一定指向圆心
4. 关于北京和广州两地随地球自转的角速度和向心加速度，下列说法中正确的是（ ）
A.北京所处的角速度与广州所处的角速度相等，向心加速度的方向都是沿半径方向指向地心
B.北京所处的角速度比广州所处的角速度大，向心加速度的方向都在平行于赤道的平面内且指向地轴
C.北京所处的角速度比广州所处的角速度小，北京所处的向心加速度比广州所处的向心加速度大
D.北京所处的角速度与广州所处的角速度相等，北京所处的向心加速度比广州所处的向心加速度小
5. 如图所示，机械表的分针与时针从第一次重合至第二次重合所经历的时间为（ ）
B.61minC.59minD.55min
二、多选题
如图所示，一个匀速转动的半径为r的水平圆盘上放着木块M和N，木块M放在圆盘的边缘处，木块N放在离圆心12r的地方，它们都随圆盘一起运动．比较两木块的线速度、角速度和向心加速度的大小，下列说法正确的是（ ）
A.两木块的线速度相等
B.两木块的角速度相等
C.M的向心加速度是N的向心加速度的2倍
D.M的向心加速度是N的向心加速度的4倍
如图所示为齿轮传动装置，B轮转动时带动A轮转动，A轮的半径是B轮半径的3倍．已知转动过程中轮缘间无打滑现象，下列说法中正确的是（ ）
A.A、B两轮边缘处的线速度大小之比为1:3
B.A与B转动周期之比为1:3
C.A、B转动的角速度之比为1:3
D.A、B两轮边缘处的向心加速度之比为1:3
变速自行车靠变换齿轮组合来改变行驶速度．图示是某一变速车齿轮转动结构的示意图，图中A轮有48齿，B轮有42齿，C轮有18齿，D轮有12齿，其中A、B两轮共轴，C、D两轮共轴，则（ ）
A.该车可变换两种不同挡位
B.该车可变换四种不同挡位
C.当A轮与D轮组合时，两轮的角速度之比ωA:ωD=1:1
D.当B轮与C轮组合时，两轮边缘处向心加速度之比aB:aC=3:7
三、实验探究题
某同学设计了一个测定喷漆枪向外喷射油漆雾滴速度的实验，他采用图甲所示的装置：一个直径为D的纸带环安放在一个可以按照一定转速转动的固定转台上，纸带环上留有一条狭缝A，在狭缝A的正对面画一条标志线，在转台开始转动至达到稳定角速度ω后，从侧面同样开有狭缝B的纸盒中喷射油漆雾滴，当狭缝A转至靠近狭缝B且与之平行正对时，油漆雾滴便通过狭缝A在纸带的内侧面留下痕迹，不计雾滴所受的重力和空气阻力．
（1）用v表示四次实验中油漆雾滴的速度，若要保证四次实验雾滴都在纸带环转动半圈的时间内到达纸带环，则纸带环转动的角速度ω应满足的条件是________．
（2）已知该喷漆枪能够向外喷射四种速度大小不同的油漆雾滴，改变喷射速度并重复实验，在纸带上留下一系列的痕迹a、b、c、d，将纸带从转台上取下来，展开平放在刻度尺旁边，如图乙所示，在满足（1）的条件下，a、b、c、d四个痕迹中代表雾滴速度最大的痕迹是________；若D=30cm、ω=2rad/s，则四次实验中最大的雾滴速度vmax= ________m/s．
四、解答题
在2019年11月23日于札幌举行的国际滑联世界花样滑冰大奖赛日本站自由滑比赛上，平昌冬奥会亚军、中国双人滑名将隋文静/韩聪获得145.69的高分，最终以总成绩226.96分毫无悬念拿下本站双人滑冠军，如图所示，韩聪（男）以自己为转轴拉着隋文静（女）做匀速圆周运动，转速n=30r/min，已知隋文静的脚到转轴的距离r=1.6m，取π=3.14，求：（以下计算结果均保留三位有效数字）
（1）隋文静做匀速圆周运动的角速度．
（2）隋文静的脚运动的速度的大小．
（3）隋文静的脚运动的向心加速度的大小．
如图所示，B和C是一组塔轮，即B和C固定在同一转动轴上，但半径不同，其半径之比为Rb:Rc=5:3；A轮的半径大小与C轮的相同，它与B轮紧靠在一起，当A轮绕其中心的竖直轴转动时，由于摩擦作用，B轮也随之转动起来，且A、B两轮之间不打滑，a、b、c分别为三轮边缘的三个点，求a、b、c三点在运动过程中：
（1）线速度大小之比．
（2）角速度之比．
（3）向心加速度大小之比．
参考答案与试题解析
2020-2021学年江西省上饶市2023届高一下学期第四次周练（理） (物理)试卷
一、选择题
1.
【答案】
B
【考点】
线速度、角速度和周期、转速
【解析】
【解答】
解：由于两人在相同时间t内各自绕跑道跑了一圈，
有v1=2πr1t，v2=2πr2t，r1得：v1又由ω=2πt，得ω1=ω2，故B正确．
故选B．
2.
【答案】
B
【考点】
向心加速度
【解析】
【解答】
解：汽车车轮匀速转动时，车轮边缘的加速度即为向心加速度，an=v2r≈333m/s2，B项正确．
故选B．
3.
【答案】
C
【考点】
向心加速度
【解析】
【解答】
解：木块从A点到B点的运动为匀速圆周运动，加速度大小始终为v2R，方向时刻指向圆心，即加速度方向时刻改变，故C项正确．
故选：C．
4.
【答案】
D
【考点】
线速度、角速度和周期、转速
向心加速度
【解析】
【解答】
解：如图所示，地球表面各点的向心加速度都在平行于赤道的平面内且指向地轴，
设地球半径为R0，某物体在地面上的P点处做圆周运动的轨道半径r=R0csφ，其向心加速度an=ω2r=ω2R0csφ，由于北京的地理纬度比广州的大，则北京所处的角φ大，csφ的值小，两地随地球自转的角速度相同，故北京随地球自转的向心加速度比广州的小，D项正确．
故选：D．
5.
【答案】
A
【考点】
线速度、角速度和周期、转速
【解析】
【解答】
解：先求出分针与时针的角速度，即ω分=2π3600rad/s，
ω时=2π12×3600rad/s，
设分针与时针两次重合的时间间隔为Δt，
则有ω分Δt−ω时Δt=2π，
即Δt=2πω分−ω时=12×6011min≈65.5min，故A项正确．
故选A．
二、多选题
【答案】
B,C
【考点】
线速度、角速度和周期、转速
【解析】
此题暂无解析
【解答】
解：由圆周运动知识得，M、N两木块有相同的角速度，由v=ωr及rN=12r、rM=2r知，木块M的线速度是木块N的线速度的2倍，由a=ω2r得，M的向心加速度是N的向心加速度的2倍，故BC正确．
故选BC．
【答案】
C,D
【考点】
传动问题
【解析】
【解答】
解：A、B两轮属齿轮传动，A、B两轮的转动方向相反，A、B两轮边缘处的线速度大小相等，A项错误；
由ω=vr知ω1ω2=r2r1=13，周期T=2πω，得T1T2=ω2ω1=31，B项错误，C项正确；
根据a=v2r可知a1a2=r2r1=13，D项正确．
故选：CD．
【答案】
B,D
【考点】
传动问题
【解析】
【解答】
解：由题意知，A轮通过链条分别与C、D连接，自行车可有两种速度，B轮分别与C、D连接，自行车又可有两种不同速度，所以该车可变换4种挡位，A项错误，B项正确；
当A与D组合时，两轮边缘处线速度大小相等，A转一圈，D转4圈，即ωAωD=14，C项错误；
当B轮与C轮组合时，两轮边缘处线速度大小相等，由a=v2r可知aBaC=rCrB=1842=37，D项正确．
故选BD．
三、实验探究题
【答案】
（1）ω<πvD
（2）d,15
【考点】
线速度、角速度和周期、转速
【解析】
【解答】
解：（1）要求在纸带环转动半圈的时间内雾滴都到达纸带环，纸带环转过的角度θ<π，若雾滴运动与纸带转动的时间均为t=Dv=πωmax，则ωmax=πvD，故应满足ω<πvD．
（2）最大速度的雾滴到达纸带上的d点，雾滴落在d点时，从乙图中可读出标志线到d点的距离s=0.60cm，
因t=Dv=θω、s=12Dθ，则vmax=ωDθ=ωD22s=15m/s．
四、解答题
【答案】
（1）隋文静做匀速圆周运动的角速度ω=3.14rad/s．
（2）隋文静的脚运动的速度大小v=5.02m/s．
（3）隋文静的脚运动的向心加速度a=15.8m/s2．
【考点】
线速度、角速度和周期、转速
向心加速度
【解析】
【解答】
解：（1）隋文静的转速n=30r/min=0.5r/s，
角速度ω=2π⋅n=2π×0.5rad/s=3.14rad/s．
（2）由题意知，隋文静的脚做圆周运动的半径r=1.6m，
所以隋文静的脚运动的速度大小v=ωr=π×1.6m/s=5.02m/s．
（3）隋文静的脚运动的向心加速度a=ω2r，
代入数据，解得a=15.8m/s2．
【答案】
（1）线速度大小之比为va:vb:vc=5:5:3．
（2）角速度之比为ωa:ωb:ωc=5:3:3．
（3）向心加速度大小之比为aa:ab:ac=25:15:9．
【考点】
线速度、角速度和周期、转速
【解析】
【解答】
解：（1）A、B间靠摩擦传动且不打滑，则有
a、b两点的线速度大小相等，即va:vb=1:1，
B、C同轴转动，则有
ωb=ωc，vb=ωbRb，vc=ωcRc，
得vbvc=RbRc=53，
所以a、b、c点线速度大小之比va:vb:vc=5:5:3．
（2）由v=ωr，ωb=ωc，Ra=Rc可得，ωa:ωc=5:3，
所以ωa:ωb:ωc=5:3:3．
（3）根据an=ω2r，可得aa=ωa2ra，ab=ωb2rb，ac=ωc2rc，
所以aa:ab:ac=25:15:9．
1. 刘洋同学沿着半径为30m的圆周跑道匀速跑步，李铭同学沿着半径为40m 的圆周跑道匀速跑步，在相同的时间内，两人各自绕跑道跑了一圈，他们的角速度分别为ω1、ω2，线速度的大小分别为v1、v2，则（ ）
A.ω1>ω2，v1>v2B.ω1=ω2，v1
2. 一汽车车轮匀速转动，已知轮胎边缘的线速度大小为10m/s，轮胎的半径为0.3m，则汽车轮胎边缘的加速度大小约等于（ ）
A.10m/s2B.333m/s2C.0
3. 如图所示，质量为m的木块从半径为R的半球形碗内的A点下滑到碗的最低点B的过程中，由于摩擦力的作用木块的速率v不变，那么此木块的（ ）
A.加速度为零
B.加速度大小为v2R，方向不变
C.加速度大小为v2R，方向时刻指向圆心
D.加速度大小为v2R，方向时刻改变，但不一定指向圆心
4. 关于北京和广州两地随地球自转的角速度和向心加速度，下列说法中正确的是（ ）
A.北京所处的角速度与广州所处的角速度相等，向心加速度的方向都是沿半径方向指向地心
B.北京所处的角速度比广州所处的角速度大，向心加速度的方向都在平行于赤道的平面内且指向地轴
C.北京所处的角速度比广州所处的角速度小，北京所处的向心加速度比广州所处的向心加速度大
D.北京所处的角速度与广州所处的角速度相等，北京所处的向心加速度比广州所处的向心加速度小
5. 如图所示，机械表的分针与时针从第一次重合至第二次重合所经历的时间为（ ）
B.61minC.59minD.55min
二、多选题
如图所示，一个匀速转动的半径为r的水平圆盘上放着木块M和N，木块M放在圆盘的边缘处，木块N放在离圆心12r的地方，它们都随圆盘一起运动．比较两木块的线速度、角速度和向心加速度的大小，下列说法正确的是（ ）
A.两木块的线速度相等
B.两木块的角速度相等
C.M的向心加速度是N的向心加速度的2倍
D.M的向心加速度是N的向心加速度的4倍
如图所示为齿轮传动装置，B轮转动时带动A轮转动，A轮的半径是B轮半径的3倍．已知转动过程中轮缘间无打滑现象，下列说法中正确的是（ ）
A.A、B两轮边缘处的线速度大小之比为1:3
B.A与B转动周期之比为1:3
C.A、B转动的角速度之比为1:3
D.A、B两轮边缘处的向心加速度之比为1:3
变速自行车靠变换齿轮组合来改变行驶速度．图示是某一变速车齿轮转动结构的示意图，图中A轮有48齿，B轮有42齿，C轮有18齿，D轮有12齿，其中A、B两轮共轴，C、D两轮共轴，则（ ）
A.该车可变换两种不同挡位
B.该车可变换四种不同挡位
C.当A轮与D轮组合时，两轮的角速度之比ωA:ωD=1:1
D.当B轮与C轮组合时，两轮边缘处向心加速度之比aB:aC=3:7
三、实验探究题
某同学设计了一个测定喷漆枪向外喷射油漆雾滴速度的实验，他采用图甲所示的装置：一个直径为D的纸带环安放在一个可以按照一定转速转动的固定转台上，纸带环上留有一条狭缝A，在狭缝A的正对面画一条标志线，在转台开始转动至达到稳定角速度ω后，从侧面同样开有狭缝B的纸盒中喷射油漆雾滴，当狭缝A转至靠近狭缝B且与之平行正对时，油漆雾滴便通过狭缝A在纸带的内侧面留下痕迹，不计雾滴所受的重力和空气阻力．
（1）用v表示四次实验中油漆雾滴的速度，若要保证四次实验雾滴都在纸带环转动半圈的时间内到达纸带环，则纸带环转动的角速度ω应满足的条件是________．
（2）已知该喷漆枪能够向外喷射四种速度大小不同的油漆雾滴，改变喷射速度并重复实验，在纸带上留下一系列的痕迹a、b、c、d，将纸带从转台上取下来，展开平放在刻度尺旁边，如图乙所示，在满足（1）的条件下，a、b、c、d四个痕迹中代表雾滴速度最大的痕迹是________；若D=30cm、ω=2rad/s，则四次实验中最大的雾滴速度vmax= ________m/s．
四、解答题
在2019年11月23日于札幌举行的国际滑联世界花样滑冰大奖赛日本站自由滑比赛上，平昌冬奥会亚军、中国双人滑名将隋文静/韩聪获得145.69的高分，最终以总成绩226.96分毫无悬念拿下本站双人滑冠军，如图所示，韩聪（男）以自己为转轴拉着隋文静（女）做匀速圆周运动，转速n=30r/min，已知隋文静的脚到转轴的距离r=1.6m，取π=3.14，求：（以下计算结果均保留三位有效数字）
（1）隋文静做匀速圆周运动的角速度．
（2）隋文静的脚运动的速度的大小．
（3）隋文静的脚运动的向心加速度的大小．
如图所示，B和C是一组塔轮，即B和C固定在同一转动轴上，但半径不同，其半径之比为Rb:Rc=5:3；A轮的半径大小与C轮的相同，它与B轮紧靠在一起，当A轮绕其中心的竖直轴转动时，由于摩擦作用，B轮也随之转动起来，且A、B两轮之间不打滑，a、b、c分别为三轮边缘的三个点，求a、b、c三点在运动过程中：
（1）线速度大小之比．
（2）角速度之比．
（3）向心加速度大小之比．
参考答案与试题解析
2020-2021学年江西省上饶市2023届高一下学期第四次周练（理） (物理)试卷
一、选择题
1.
【答案】
B
【考点】
线速度、角速度和周期、转速
【解析】
【解答】
解：由于两人在相同时间t内各自绕跑道跑了一圈，
有v1=2πr1t，v2=2πr2t，r1
故选B．
2.
【答案】
B
【考点】
向心加速度
【解析】
【解答】
解：汽车车轮匀速转动时，车轮边缘的加速度即为向心加速度，an=v2r≈333m/s2，B项正确．
故选B．
3.
【答案】
C
【考点】
向心加速度
【解析】
【解答】
解：木块从A点到B点的运动为匀速圆周运动，加速度大小始终为v2R，方向时刻指向圆心，即加速度方向时刻改变，故C项正确．
故选：C．
4.
【答案】
D
【考点】
线速度、角速度和周期、转速
向心加速度
【解析】
【解答】
解：如图所示，地球表面各点的向心加速度都在平行于赤道的平面内且指向地轴，
设地球半径为R0，某物体在地面上的P点处做圆周运动的轨道半径r=R0csφ，其向心加速度an=ω2r=ω2R0csφ，由于北京的地理纬度比广州的大，则北京所处的角φ大，csφ的值小，两地随地球自转的角速度相同，故北京随地球自转的向心加速度比广州的小，D项正确．
故选：D．
5.
【答案】
A
【考点】
线速度、角速度和周期、转速
【解析】
【解答】
解：先求出分针与时针的角速度，即ω分=2π3600rad/s，
ω时=2π12×3600rad/s，
设分针与时针两次重合的时间间隔为Δt，
则有ω分Δt−ω时Δt=2π，
即Δt=2πω分−ω时=12×6011min≈65.5min，故A项正确．
故选A．
二、多选题
【答案】
B,C
【考点】
线速度、角速度和周期、转速
【解析】
此题暂无解析
【解答】
解：由圆周运动知识得，M、N两木块有相同的角速度，由v=ωr及rN=12r、rM=2r知，木块M的线速度是木块N的线速度的2倍，由a=ω2r得，M的向心加速度是N的向心加速度的2倍，故BC正确．
故选BC．
【答案】
C,D
【考点】
传动问题
【解析】
【解答】
解：A、B两轮属齿轮传动，A、B两轮的转动方向相反，A、B两轮边缘处的线速度大小相等，A项错误；
由ω=vr知ω1ω2=r2r1=13，周期T=2πω，得T1T2=ω2ω1=31，B项错误，C项正确；
根据a=v2r可知a1a2=r2r1=13，D项正确．
故选：CD．
【答案】
B,D
【考点】
传动问题
【解析】
【解答】
解：由题意知，A轮通过链条分别与C、D连接，自行车可有两种速度，B轮分别与C、D连接，自行车又可有两种不同速度，所以该车可变换4种挡位，A项错误，B项正确；
当A与D组合时，两轮边缘处线速度大小相等，A转一圈，D转4圈，即ωAωD=14，C项错误；
当B轮与C轮组合时，两轮边缘处线速度大小相等，由a=v2r可知aBaC=rCrB=1842=37，D项正确．
故选BD．
三、实验探究题
【答案】
（1）ω<πvD
（2）d,15
【考点】
线速度、角速度和周期、转速
【解析】
【解答】
解：（1）要求在纸带环转动半圈的时间内雾滴都到达纸带环，纸带环转过的角度θ<π，若雾滴运动与纸带转动的时间均为t=Dv=πωmax，则ωmax=πvD，故应满足ω<πvD．
（2）最大速度的雾滴到达纸带上的d点，雾滴落在d点时，从乙图中可读出标志线到d点的距离s=0.60cm，
因t=Dv=θω、s=12Dθ，则vmax=ωDθ=ωD22s=15m/s．
四、解答题
【答案】
（1）隋文静做匀速圆周运动的角速度ω=3.14rad/s．
（2）隋文静的脚运动的速度大小v=5.02m/s．
（3）隋文静的脚运动的向心加速度a=15.8m/s2．
【考点】
线速度、角速度和周期、转速
向心加速度
【解析】
【解答】
解：（1）隋文静的转速n=30r/min=0.5r/s，
角速度ω=2π⋅n=2π×0.5rad/s=3.14rad/s．
（2）由题意知，隋文静的脚做圆周运动的半径r=1.6m，
所以隋文静的脚运动的速度大小v=ωr=π×1.6m/s=5.02m/s．
（3）隋文静的脚运动的向心加速度a=ω2r，
代入数据，解得a=15.8m/s2．
【答案】
（1）线速度大小之比为va:vb:vc=5:5:3．
（2）角速度之比为ωa:ωb:ωc=5:3:3．
（3）向心加速度大小之比为aa:ab:ac=25:15:9．
【考点】
线速度、角速度和周期、转速
【解析】
【解答】
解：（1）A、B间靠摩擦传动且不打滑，则有
a、b两点的线速度大小相等，即va:vb=1:1，
B、C同轴转动，则有
ωb=ωc，vb=ωbRb，vc=ωcRc，
得vbvc=RbRc=53，
所以a、b、c点线速度大小之比va:vb:vc=5:5:3．
（2）由v=ωr，ωb=ωc，Ra=Rc可得，ωa:ωc=5:3，
所以ωa:ωb:ωc=5:3:3．
（3）根据an=ω2r，可得aa=ωa2ra，ab=ωb2rb，ac=ωc2rc，
所以aa:ab:ac=25:15:9．
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