四川省成都市第七名校2023-2024学年高一下学期物理月考试题(一）

试卷更新日期：2024-03-25 类型：月考试卷

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一、选择题

1. 在修筑铁路时，弯道处的外轨会略高于内轨，如图所示，内外铁轨平面与水平面倾角为θ，当火车以规定的行驶速度v转弯时，内、外轨均不会受到轮缘的侧向挤压，火车转弯半径为r ，重力加速度为g ，下列说法正确的是（　　）

A、火车以速度v转弯时，铁轨对火车支持力大于其重力 B、火车转弯时，实际转弯速度越小越好 C、当火车上乘客增多时，火车转弯时的速度必须降低 D、火车转弯速度大于 $\sqrt{g r t a n θ}$ 时，外轨对车轮轮缘的压力沿水平方向

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2. 对落差较大的道路，建设螺旋立交可以有效的保证车辆安全行驶.如图所示，重庆红云路螺旋立交为2.5层同心圆螺旋结构，上下层桥梁平面位置重叠。下面针对这段路的分析正确的是（　　）

A、通过螺旋式设计可减小坡度，目的是增大车辆与地面的摩擦力 B、两辆车以相同的速率转弯时，外侧的车需要的向心力一定更大 C、车辆转弯处设计成内低外高的目的是降低车辆侧滑风险 D、车辆上坡过程中受重力、支持力、摩擦力、向心力

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3. 有一种杂技表演叫“飞车走壁”，由杂技演员驾驶摩托车（可视为质点）沿球形铁笼内侧壁高速行驶，在不同的水平面内做匀速圆周运动，不考虑杂技演员和摩托车质量的变化，下列说法正确的是（　　）

A、摩托车在C处对侧壁的压力小于在D处对侧壁的压力 B、摩托车在C处的速度小于D处的速度 C、摩托车在C处的角速度大于D处的角速度 D、摩托车在C轨道运动的周期大于在D轨道运动的周期

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4. 如图，位于竖直面内的光滑金属细圆环半径为R ，质量分别为 $m_{1}$ 和 $m_{2}$ 的两带孔小球穿于环上。当圆环最终以角速度ω绕竖直直径匀速转动时，发现两小球均离开了原位置，它们和圆心的连线与竖直方向的夹角分别记为 $θ_{1}$ 和 $θ_{2}$ ，下列说法正确的是（　　）

A、若 $m_{1} > m_{2}$ ，则 $θ_{1} > θ_{2}$ B、若 $m_{1} < m_{2}$ ，则 $θ_{1} > θ_{2}$ C、若 $m_{1} > m_{2}$ ，则 $θ_{1} < θ_{2}$ D、 $θ_{1}$ 和 $θ_{2}$ 总是相等，与 $m_{1}$ 和 $m_{2}$ 的大小无关

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5. 游乐场中的“旋转飞椅”用钢绳悬挂在水平转盘边缘的同一圆周上，转盘绕穿过其中心的竖直轴转动。甲、乙两人同时乘坐“旋转飞椅”时可简化为如图所示的模型，甲对应的钢绳长度大于乙对应的钢绳长度，当转动稳定后，甲、乙对应的钢绳与竖直方向的夹角分别为 $θ_{1}$ 、 $θ_{2}$ ，钢绳的质量不计，忽略空气阻力，则转动稳定时（　　）

A、甲、乙两人所处的高度可能相同 B、甲、乙两人到转轴的距离可能相等 C、 $θ_{1}$ 与 $θ_{2}$ 可能相等 D、甲、乙两人做圆周运动时所需的向心力大小可能相等

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6. 如图所示，圆筒绕竖直中心轴OO'匀速转动，在其底面和内壁上各有一物块随筒转动。两物块均恰与圆筒接触面保持相对静止，圆筒底面半径为r ，底面的物块到底面圆心的距离为0.5r ，已知两物块与各接触面之间的动摩擦因数相同，且最大静摩擦力等于滑动摩擦力，两个物块均可视为质点，则物块与接触面间的动摩擦因数为（　　）

A、 $\frac{1}{2}$ B、 $\frac{\sqrt{2}}{2}$ C、 $\frac{1}{4}$ D、 $\frac{\sqrt{2}}{4}$

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7. 如图所示，一个上表面粗髓、中心有孔的水平圆盘绕轴 $M N$ 转动，系有不可伸长细线的木块置于圆盘上，细线另一端穿过中心小孔 $O$ 系着一个小球。已知木块、小球皆可视为质点，质量均为 $m$ ，木块到 $O$ 点的距离为R ， O点与小球之间的细线长为 $L$ 。当圆盘以角速度 $ω$ 匀速转动时，小球以角速度 $ω$ 随圆盘做圆锥摆运动，木块相对圆盘静止。连接小球的细线与竖直方向的夹角为 $α$ ，小孔与细线之间无摩擦，则下列说法错误的是（　　）

A、若木块和圆盘保持相对静止， $L$ 不变， $ω$ 越大，则 $α$ 越大 B、若 $R = L$ ，无论 $ω$ 多大木块都不会滑动 C、若 $R > L$ ， $ω$ 增大，木块可能向 $O$ 点滑动 D、若 $R < L$ ， $ω$ 增大，木块可能向 $O$ 点滑动

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8. 如图所示，物块P置于水平转盘上随转盘一起运动，图中c方向沿半径指向圆心，a方向与c方向垂直。当转盘逆时针转动时，下列说法正确的是（　　）

A、当转盘加速转动时，P受的摩擦力方向为a B、当转盘加速转动时，P受的摩擦力方向可能为b C、当转盘匀速转动时，P受的摩擦力方向为c D、当转盘匀速转动时，P受的摩擦力方向为d

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9. 在如图所示的水平转盘上，沿半径方向放着质量分别为m、2m的两物块A和B（均视为质点），它们用不可伸长的轻质细线相连，与圆心的距离分别为2r、3r ， A、B两物块与转盘之间的动摩擦因数分别为 $\frac{μ}{2}$ 、μ ，已知最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度大小为g。现缓慢加快转盘的转速，当两物块相对转盘将要发生滑动时，保持转盘的转速不变，下列说法正确的是（　　）

A、此时转盘的角速度大小为 $\sqrt{\frac{3 μ g}{8 r}}$ B、随转速的增加A先达到最大静摩擦力 C、随转速的增加A的摩擦力先增加后不变 D、随转速的增加B的摩擦力先增加后不变

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10. 如图甲所示，将质量为M的物块A和质量为m的物块B放在水平转盘上，两者用长为L的水平轻绳连接，物块与转盘间的最大静摩擦力均为各自重力的k倍，物块A与转轴的距离等于轻绳长度，整个装置能绕通过转盘中心的竖直轴转动。开始时，轻绳恰好伸直但无弹力，现让该装置从静止开始转动，使角速度缓慢增大，绳中张力 $F_{T}$ 与转动角速度的平方 $ω^{2}$ 的关系如图乙所示，当角速度的平方 $ω^{2}$ 超过 $3 ω^{2}$ 时，物块A、B开始滑动。若图乙中的 $F_{1}$ 、 $ω_{1}$ 及重力加速度 $g$ 均为已知，下列说法正确的是（）

A、 $L = \frac{F_{1}}{m ω_{1}^{2}}$ B、 $L = \frac{F_{1}}{2 m ω_{1}^{2}}$ C、 $m = M$ D、 $k = \frac{2 F_{1}}{m g}$

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11. 如图所示，两个质量均为m的小木块c和d（可视为质点）放在水平圆盘上，c与转轴O、d与转轴O的距离均为L ， c与d之间用长度也为L的轻质细线相连。木块与圆盘之间的最大静摩擦力为木块所受重力的k倍，重力加速度大小为g。初始时， $ω = 0$ ，绳直但无拉力。若圆盘从静止开始绕转轴做角速度缓慢增大的转动，下列说法正确的是（　　）

A、c、d两木块同时达到最大静摩擦力 B、当c小木块达到最大静摩擦力后，再增大角速度 $ω$ ， c受的摩擦力不变 C、c、d与圆盘相对静止时，细线的最大拉力为kmg D、c、d与圆盘相对静止时，圆盘的最大角速度为 $\sqrt[]{\frac{2 k g}{\sqrt{3} L}}$

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二、计算题

12. 如图所示，水平转台上有一个质量为 $m$ 的物块，用长为 $l$ 的轻质细绳将物块连接在转轴上，细绳与竖直转轴的夹角 $θ = 30 °$ ，此时细绳伸直但无张力，物块与转台间的动摩擦因数为 $μ = \frac{1}{3}$ ，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，物块随转台由静止开始缓慢加速转动，重力加速度为 $g$ ，则

(1)、当水平转盘以角速度 $ω_{1}$ 匀速转动时，绳上恰好有张力，求 $ω_{1}$ 的值；

(2)、当水平转盘以角速度 $ω_{2} = \sqrt{\frac{g}{2 l}}$ 匀速转动时，求物体所受的摩擦力大小；

(3)、当水平转盘以角速度 $ω_{3} = \sqrt{\frac{2 g}{l}}$ 匀速转动时，求细绳拉力大小。

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