2021-2022学年江西省赣州市赣县第三中学高一下学期强化训练（A3）物理试卷 Word版含解析

这是一份2021-2022学年江西省赣州市赣县第三中学高一下学期强化训练（A3）物理试卷 Word版含解析，共9页。试卷主要包含了单选题，多选题，实验题，解答题等内容，欢迎下载使用。
 赣州市赣县第三中学2021-2022学年度高一物理强化训练A3一、单选题1．如图所示，细棒水平放置在地面，端紧挨着墙面。现让棒的端沿着墙面匀速上移，当端与端的速度大小之比为时，棒与地面的夹角为（　　）A．         B．       C．            D．2．玩“套圈圈”游戏时，身材高大的哥哥和身高较矮的弟弟站在同一位置，两人同时向正前方水平地面上的玩具小熊水平抛出圆环，圆环恰好都套中玩具小熊。若圆环离手后的运动可视为平抛运动，它们的初速度分别为v1与v2，下列说法正确的是（　　）A．哥哥先套住玩具熊         B．两人同时套住玩具熊C．v1＜v2                               D．v1=v23．如图，在倾角为30°的光滑斜面顶端M处，将质点a以大小为v0的初速度水平向左抛出，经时间t，质点a恰好落在斜面底端N处。现使另一质点b自M处沿斜面下滑，经过时间t也滑到N处，则质点b的初速度大小应为（　　） A．v0           B．v0         C．v0               D．v04．如图所示的四幅图表示的是有关圆周运动的基本模型，下列说法正确的是（　　） A．如图a，汽车通过拱桥的最高点时处于失重状态B．图b所示是一圆锥摆，增大θ，但保持圆锥的高度不变，则圆锥摆的角速度减小C．如图c，同一小球在光滑而固定的圆锥筒内的A、B位置先后做匀速圆周运动，则在A、B两位置小球的角速度及所受筒壁的支持力大小均相等D．如图d，火车转弯超过规定速度行驶时，内轨对内轮缘会有挤压作用5．如图所示，质量为m的小明（可视为质点）坐摩天轮。小明乘坐的座舱与摩天轮的转轴间的距离为r，摩天轮以大小为k（常数k<1，g为重力加速度）的角速度做匀速圆周运动。若小明坐在座舱水平座垫上且双脚不接触底板，则下列说法正确的是（　　）A．小明通过最高点时不受重力B．小明做匀速圆周运动的周期为C．小明通过最高点时处于完全失重状态D．小明通过最低点时对座舱座垫的压力大小为k2mg  6．“天问一号”探测器于2020年7月23日成功发射，由长征五号运载火箭直接送入地火转移轨道，成为一颗人造行星，与地球、火星共同绕太阳公转，并逐渐远离地球，飞向火星，其运动轨道如图所示。若地球到太阳的平均距离为1Au（天文单位） ，火星到太阳的平均距离为1. 5Au，则“天问一号”在地火转移椭圆轨道上运动的周期约为（　　）A．0.8年        B．1.4年       C．2.2年          D．2.6年7．如图所示，轻杆长3L，在杆两端分别固定质量为m的球A和质量为2m的球B，光滑水平转轴穿过杆上距球A为L处的O点，外界给系统一定能量后，杆和球在竖直平面内转动，球A运动到最高点时，杆对球A恰好无作用力。忽略空气阻力，重力加速度为g，则球A在最高点时（　　）A．球A的速度为零B．水平转轴对杆的作用力大小为4mg，方向竖直向上C．水平转轴对杆的作用力大小为3mg，方向竖直向上D．水平转轴对杆的作用力大小为6mg，方向竖直向上8．小球、分别通过长度相等的轻绳拴在点，给、恰当速度，使两小球分别在不同水平面内做匀速圆周运动，已知两小球运动过程中始终在同一以点为球心的球面上，与竖直面夹角为，与竖直面夹角为，则做圆周运动的周期与做圆周运动的周期之比为（　　） A．         B．      C．         D．二、多选题9．如图所示，河的宽度为L，河水流速为u，甲、乙两船均以在静水中的速度v同时渡河。出发时两船相距2L，甲、乙船头均与岸边成60°角，且乙船恰好能直达正对岸的A点。则下列判断正确的是（　　）A．甲船在A点右侧靠岸B．甲船在A点左侧靠岸C．甲、乙两船到达对岸的时间相等D．甲、乙两船可能在未到达对岸前相遇10．经过近两年的改造，原“佛山一环”被改造成了封闭管理的高速公路，但最高限速仍然为100 km/h。如果要将最高限速提高到120 km/h，则必须对道路主干道进行哪些改造（　　）A．增大弯道的转弯半径 B．减小弯道路面向内侧倾斜的程度C．增大沿线各拱形桥梁的曲率半径 D．减小沿线各拱形桥梁的曲率半径11．如图所示，在匀速转动的水平圆盘上，沿半径方向放着用细线相连的质量均为m的两个物体A和B，它们分居圆心两侧，与圆心距离分别为RA=r，RB=2r，与盘间的动摩擦因数μ相同，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度大小为g，当圆盘转速加快到两物体刚好还未发生滑动时，下列说法正确的是（　　）A．此时绳子张力为T=3μmgB．此时圆盘的角速度为ω=C．此时A所受摩擦力方向沿半径指向圆外D．此时烧断绳子，A仍相对盘静止，B将做离心运动   三、实验题12．（1）在“研究平抛物体的运动”实验中，已备有下列器材∶白纸、图钉、薄木板、铅笔、弧形斜槽、小球、刻度尺、铁架台，还需要下列器材中的____。 A．秒表　             B．天平               C．重垂线　　　　D．弹簧测力计（2）图甲是“研究平抛物体的运动”的实验装置简图，在该实验中，应采取下列哪些措施减小实验误差____。 A．斜槽轨道末端必须水平B．斜槽轨道必须光滑C．每次实验要平衡摩擦力D．小球每次都从斜槽上同一高度由静止释放（3）图乙是正确实验取得的数据，其中O为抛出点，则此小球做平抛运动的初速度为____m/s。 （4）在另一次实验中，将白纸换成方格纸，每个格的边长L=5 cm。通过实验，记录了小球在运动途中的三个位置，如图丙所示，则该小球做平抛运动的初速度为____m/s，经过B点时的速度为____m/s，抛出点的坐标为____（用L表示）。（此问g取10 m/s2） 13．如图甲为探究向心力跟质量、半径、角速度关系式的实验装置，金属块放置在转台上，电动机带动转台做圆周运动，改变电动机的电压，可以改变转台的转速，光电计时器可以记录转台每转一圈的时间，金属块被约束在转台的凹槽中，只能沿半径方向移动，且跟转台之间的摩擦力很小，可以忽略不计。 （1）某同学为了探究向心力跟角速度的关系，需要控制___________和___________两个物理量保持不变，改变转台的转速，对应每个转速由力的传感器读出金属块受到的拉力，由光电计时器读出转动的周期T，计算出转动的角速度ω=___________。（2）上述实验中，该同学多次改变转速后，记录一组力与对应周期数据，他用图像法来处理数据，结果画出了如图乙所示的图像，该图线是一条过原点的直线，请你分析他的图像横坐标x表示的物理量是___________（填正确答案的字母序号）。A．ω               B．T                  C．T2 D．（3）为了验证向心力跟半径、质量的关系，还需要用到的实验器材有___________和天平。 四、解答题14．12．如图所示，在倾角为37°的斜面上从A点以6m/s的初速度水平抛出一个小球，小球落在B点。取sin37°=0.6，cos37°=0.8，重力加速度大小为g，求：（1）A、B两点间的距离和小球在空中飞行的时间；（2）小球刚碰到斜面时的速度方向与水平方向夹角的正切值。         15．如图所示，在光滑的圆锥体顶端用长为L的细线悬挂一质量为m的小球。圆锥体固定在水平面上不动，其轴线沿竖直方向，母线与轴线之间的夹角=30°。现使小球绕圆锥体的轴线在水平面内做匀速圆周运动。（1）当小球角速度1=时，求细线对小球的拉力；（2）当小球角速度2=时，求细线对小球的拉力。          16．如图所示，装置BOO′可绕竖直轴OO′转动，可视为质点的小球与两细线AB、AC连接后分别系于B、C两点，装置静止时细线AB水平，细线AC与竖直方向的夹角θ＝37°。已知小球的质量为m，细线AC长为l，sin37°＝0.6，cos37°＝0.8，重力加速度为g。求：(1)当装置处于静止状态时，细线AB的拉力和AC的拉力的大小；(2)当细线AB拉力的大小等于小球重力的一半时，该装置绕OO′轴转动的角速度的大小；(3)当细线AB的拉力为零时，该装置绕OO′轴转动的角速度的最小值。                      高一物理强化训练A3参考答案：1．A如图，细棒A端的速度为vA，B端的速度为vB，细棒与地面的夹角为 则，，当端与端的速度大小之比为时即故A正确，BCD错误。故选A。2．C【详解】AB．设抛出的圈圈做平抛运动的高度为h，则下落的时间为平抛运动的物体飞行时间由高度决定，弟弟抛出的圆环运动时间较短，故AB错误；CD．水平方向位移为因水平位移相同，哥哥抛出的圆环运动时间长，则哥哥抛环的速度小，故C正确，D错误。故选C。3．B    【详解】设MN＝L，则Lsin30°＝根据平抛运动在水平方向为匀速直线运动可得运动时间t＝质点b自M处沿斜面下滑的加速度a＝gsin30°根据位移—时间关系可得L＝vt+即L＝将Lsin30°＝代入上式，解得v＝故B正确，ACD错误。故选B。4．A   【详解】A．在题图a中，汽车通过拱桥的最高点时，向心力方向向下，桥对车的支持力小于车的重力，车处于失重状态，故A正确；B．在题图b中，由牛顿第二定律可得    mgtanθ=mω2htanθ   圆锥摆的角速度     ω=所以若保持圆锥的高度不变，则角速度不变，故B错误；C．在题图c中，在A、B两位置时小球所受筒壁的支持力大小相等，则向心力相等，但在B位置时的轨迹半径小，根据    Fn=mω2r     可知，B位置时角速度大，故C错误；D．在题图d中，火车转弯超过规定速度行驶时，应是外轨对外轮缘有挤压作用，故D错误。故选A。5．B    【详解】A．当小明通过最高点时，小明依然受到重力作用，A错误；    B．小明做匀速圆周运动的周期    B正确；    C．小明做圆周运动所需的向心力大小为   F向=mω2r=k2mg<mg故小明通过最高点时处于失重状态，但并非处于完全失重状态，C错误；D．当小明通过最低点时，由牛顿第二定律有    F-mg=mω2r     解得    F=(1+k2）mg根据牛顿第三定律可知，此时小明对座舱座垫的压力大小为（1+k2）mg，D错误。故选B。6．B【详解】“天问一号”做椭圆运动的半长轴为  根据开普勒第三定律，可得地球公转周期为解得故选B。7．D【详解】A．球A运动到最高点时，球A对杆恰好无作用力，即重力恰好提供向心力，则有：解得故A错误；BCD．A球到最高点时，对杆无弹力，此时B球受重力和拉力的合力提供向心力，有：由于A、B两球的角速度相等，由v=ωr得：球B的速度大小为解得：方向竖直向上，故D正确BC错误；故选D。8．C【详解】由图可知设球面半径为，所以向心加速度解得所以ABD错误，C正确。故选C。 9．BC详解】依题意，乙船恰好能直达正对岸的A点，根据速度合成与分解，知将小船的运动分解为平行于河岸和垂直于河岸两个方向，根据分运动和合运动具有等时性，知甲乙两船到达对岸的时间相等，渡河的时间均为且可得甲船沿河岸方向上的位移即甲船在A点左侧靠岸，显然甲、乙两船不可能在未到达对岸前相遇，故选BC。11．AC【详解】AB．汽车在弯道上行驶时，若按规定速度拐弯，则由重力和路面弹力的合力提供向心力，设弯道倾角为θ，转弯半径为r，根据牛顿第二定律有得可见，若要提高最高限速，可以通过增大转弯半径、增大弯道的倾斜程度等方式实现，故A正确，B错误；CD．汽车以某临界速度过拱形桥最高点时，所受支持力恰好等于零，由重力提供向心力，根据牛顿第二定律有mg=m得若要增大临界速度，需增大拱形桥的曲率半径，故C正确，D错误。故选AC。12．ABC【详解】A．两物体角速度相同，所以B所受向心力比A大，当圆盘转速加快到两物体刚好还未发生滑动时，B有背离圆心的离心趋势，A有指向圆心的近心趋势。设此时绳子的张力大小为T，对A、B分别应用牛顿第二定律有两式联立解得T=3μmg故A正确；B．由上面分析可知解得此时圆盘的角速度为故B正确；C．此时A有指向圆心的近心趋势，所受摩擦力方向沿半径指向圆外，故C正确；D．A、B以角速度做匀速圆周运动时所需的向心力大小分别为若此时烧断绳子，A、B所受最大静摩擦力均不足以提供向心力，所以A、B都将做离心运动，故D错误。故选ABC。16．     C     AD##DA     1.6     1.5     2.5     （-L，L）【详解】（1）[1]除所给器材外，还需要重垂线，来确定y轴。由于实验不需要测量小球的质量、受力以及运动的时间，所以不需要天平、弹簧测力计、秒表。故选C。（2）[2]A．为了保证小球离开斜槽轨道后做平抛运动，需调节使斜槽轨道的末端水平，故A正确；BD．为了保证小球每次平抛的初速度大小相等，应使小球每次均从斜槽的同一位置由静止开始下滑，斜槽不需要光滑，故B错误，故D正确；C．本实验中不需要平衡摩擦力，故C错误。故选AD。（3）[3]取题图乙可知，时，，在竖直方向有可得小球平抛运动的时间则小球做平抛运动的初速度（4）[4]小球做平抛运动，在竖直方向上做自由落体运动，有解得小球做平抛运动的初速度[5]小球经过B点时的竖直分速度则小球经过B点时的速度[6]小球从抛出点到B点的时间则抛出点到B点的水平距离抛出点到B点的竖直距离由于B点的坐标为（5L，5L），所以抛出点的坐标为（-L，L）‍‍。17．     金属块转动半径     金属块质量          C     刻度尺【详解】（1）[1][2]根据F=mrω2知要研究小球受到的向心力大小与角速度的关系，需控制金属块质量和金属块转动半径不变；[3]改变转台的转速，对应每个转速由传感器读出金属块受到的拉力，由光电计时器读出转动的周期T，计算出转动的角速度（2）[4]为了探究向心力跟角速度的关系，用图像法来处理数据，图线是一条过原点的直线，根据F=mrω2F=mr图像横坐标x表示的物理量是，ABD错误，C正确。故选C。（3）[5]为了验证向心力跟半径、质量的关系，需要测金属块转动半径和金属块质量，故需要用到的实验器材有刻度尺和天平。19．（1）6.75m，0.9s；（2）【详解】（1）如图所示，设小球落到B点时竖直分位移为h，水平分位移为x，速度的偏转角为α，运动时间为t。则解得t=0.9sx=v0t=5.4m则A、B两点间的距离（2）在B点时，有13．（1）mg；（2）mg【详解】（1）小球离开圆锥体的临界条件为圆锥体对小球的支持力为FN=0由牛顿第二定律可得解得因ω1=<ω0，FN≠0，对小球进行受力分析，如图甲所示根据牛顿第二定律有T1sinθ-N1cosθ=mLsinT1cosθ+N1sinθ-mg=0解得T1=mg（2）因ω2=>ω0，小球离开圆锥体，对小球进行受力分析如图乙所示，设细线与竖直方向的夹角为，由牛顿第二定律得T2sin=mLsin解得T2=mg14．(1)0.75mg   1.25mg；(2)；(3)【详解】(1)对小球进行受力分析如图，由平衡条件得TAB＝mgtan37°＝0.75mgTAC＝＝1.25mg(2)根据牛顿第二定律得其中＝mg解得(3)由题意，当 最小时，绳AC与竖直方向的夹角仍为37°，对小球受力分析，则有 解得