6.1圓周運動一、基礎篇1.關于勻速圓周運動，下列說法中正確的是()A．勻速圓周運動是變速運動B．勻速圓周運動的速率不變C．任意相等時間內通過的位移相等D．任意相等時間內通過的路程相等解析：選ABD由勻速圓周運動的定義知，速度的大小不變也就是速率不變，但速度方向時刻改變，故A、B兩項正確；做勻速圓周運動的物體在任意相等時間內通過的弧長即路程相等，D項正確、C項錯誤。2．汽車在公路上行駛一般不打滑，輪子轉一周，汽車向前行駛的距離等于車輪的周長。某國產轎車的車輪半徑約為30cm，當該型號轎車在高速公路上行駛時，駕駛員面前的速率計的指針指在“120km/h”上，可估算出該車車輪的轉速約為()A．1000r/s B．1000r/minC．1000r/h D．2000r/s解析：選B由v＝rω、ω＝2πn聯立可得n＝eq\f(v,2πr)＝eq\f(120×103,3600×2×3.14×30×10－2)r/s≈17.7r/s＝1062r/min，故選B。3．關于做勻速圓周運動的物體，下列說法正確的是()A．因為在相等的時間內通過的圓弧長度相等，所以線速度恒定B．若物體在0.1s內轉過30°角，則角速度為300rad/sC．若半徑r一定，則線速度與角速度成反比D．若半徑為r，周期為T，則線速度大小為v＝eq\f(2πr,T)解析：選D物體做勻速圓周運動時，線速度大小恒定，方向沿圓周的切線方向，在不斷地改變，A錯誤；角速度ω＝eq\f(Δθ,Δt)＝eq\f(\f(π,6),0.1)rad/s＝eq\f(5π,3)rad/s，B錯誤；線速度與角速度的關系為v＝ωr，由該式可知，r一定時，v與ω成正比，C錯誤；由線速度的定義可得v＝eq\f(2πr,T)，D正確。4.一戶外健身器材如圖所示，當器材上輪子轉動時，輪子上A、B兩點的()A．轉速nB＞nAB．周期TB＞TAC．線速度vB＞vAD．角速度ωB＞ωA解析：選CA、B兩點為同軸轉動，所以nA＝nB，TA＝TB，ωA＝ωB，而線速度v＝ωr，所以vB＞vA。故C正確。5.[多選]如圖，A、B兩點分別位于大、小輪的邊緣上，C點位于大輪半徑的中點，大輪的半徑是小輪半徑的2倍，它們之間靠摩擦傳動，接觸面不打滑。下列說法正確的是()A．A與B線速度大小相等 B．B與C線速度大小相等C．A的角速度是C的2倍 D．A與C角速度大小相等解析：選AD靠摩擦傳動做勻速轉動的大、小兩輪接觸面互不打滑，知A、B兩點具有相同的線速度，故A項正確；點A和點C是同軸傳動，角速度相等，C項錯誤，D項正確；點A和點B的線速度大小相同，又因為A、C具有相同的角速度，根據v＝rω，可知B點的線速度大于C點的線速度，故B項錯誤。6.下列關于勻速圓周運動的說法中，正確的是()A．是線速度不變的運動B．是角速度不變的運動C．是角速度不斷變化的運動D．是相對圓心位移不變的運動解析：選B勻速圓周運動，角速度保持不變，線速度大小保持不變，方向時刻變化，A、C錯誤，B正確；相對圓心的位移大小不變，方向時刻變化，D錯誤。7．(2019·東營高一檢測)某物體保持不變的角速度做勻速圓周運動，下列說法正確的是()A．若軌道半徑越大，則線速度越大B．若軌道半徑越大，則線速度越小C．若軌道半徑越大，則周期越小D．若軌道半徑越大，則周期越大解析：選A物體做勻速圓周運動，角速度ω一定，根據v＝ωr，軌道半徑越大線速度越大，故A正確，B錯誤；物體做勻速圓周運動，角速度ω一定，根據T＝eq\f(2π,ω)，周期也一定，與半徑無關，故C、D錯誤。8.兩小球固定在一根長為L的桿的兩端，繞桿上的O點做圓周運動，如圖所示。當小球1的速度為v1時，小球2的速度為v2，則O點到小球2的距離是()A.eq\f(Lv1,v1＋v2)B.eq\f(Lv2,v1＋v2)C.eq\f(Lv1＋v2,v1)D.eq\f(Lv1＋v2,v2)解析：選B由題意知兩小球角速度相等，即ω1＝ω2，設球1、2到O點的距離分別為r1、r2，則eq\f(v1,r1)＝eq\f(v2,r2)，又r1＋r2＝L，所以r2＝eq\f(Lv2,v1＋v2)，B正確。9.做勻速圓周運動的物體，10s內沿半徑為20m的圓周運動100m，試求物體做勻速圓周運動時：(1)線速度的大小；(2)角速度的大小；(3)周期的大小。解析(1)依據線速度的定義式可得v＝eq\f(Δs,Δt)＝eq\f(100,10)m/s＝10m/s。(2)依據v＝ωr可得ω＝eq\f(v,r)＝eq\f(10,20)rad/s＝0.5rad/s。(3)T＝eq\f(2π,ω)＝eq\f(2π,0.5)s＝4πs。答案(1)10m/s(2)0.5rad/s(3)4πs10.如圖所示為皮帶傳動裝置，皮帶輪為O、O′，RB＝eq\f(1,2)RA，RC＝eq\f(2,3)RA，當皮帶輪勻速轉動時，皮帶與皮帶輪之間不打滑，求A、B、C三點的角速度之比、線速度之比、周期之比。解析由題意可知，A、B兩點在同一皮帶輪上，因此ωA＝ωB，又皮帶不打滑，所以vA＝vC，故可得ωC＝eq\f(vC,RC)＝eq\f(vA,\f(2,3)RA)＝eq\f(3,2)ωA所以ωA∶ωB∶ωC＝ωA∶ωA∶eq\f(3,2)ωA＝2∶2∶3又vB＝RBωB＝eq\f(1,2)RAωA＝eq\f(vA,2)所以vA∶vB∶vC＝vA∶eq\f(1,2)vA∶vA＝2∶1∶2TA∶TB∶TC＝eq\f(2π,ωA)∶eq\f(2π,ωB)∶eq\f(2π,ωC)＝eq\f(1,2)∶eq\f(1,2)∶eq\f(1,3)＝3∶3∶2。答案2∶2∶32∶1∶23∶3∶2二能力篇1．(2019·菏澤高一檢測)對描述圓周運動的各物理量的理解，下列說法正確的是()A．轉過的弧長越長，線速度越大B．轉過的角度越大，角速度越大C．線速度大，角速度一定大D．角速度大，轉速一定大解析：選D相同時間內轉過的弧長越長，物體的線速度越大，故A錯誤；相同的時間內物體轉過的角度越大，角速度越大，故B錯誤；根據v＝ωr可知，線速度大，角速度不一定大，故C錯誤；根據ω＝2πn可知，角速度大，轉速一定大，故D正確。2.如圖為自行車傳動裝置機械簡圖，在自行車勻速行進過程中，鏈輪A和飛輪C的角速度之比ωA∶ωC＝1∶3，飛輪C和后輪B的邊緣點線速度之比為vC∶vB＝1∶12，則()A．rA∶rC＝3∶1B．rB∶rC＝4∶1C．ωA∶ωB＝1∶4D．鏈輪A和后輪B的邊緣點線速度之比vA∶vB＝1∶4解析：選A自行車的鏈條不打滑，鏈輪A邊緣的線速度與飛輪C邊緣的線速度大小相等，根據公式v＝ωr，半徑關系為rA∶rC＝ωC∶ωA＝3∶1，故A項正確；飛輪C的角速度與后輪B的角速度相同，根據公式v＝ωr，rB∶rC＝vB∶vC＝12∶1，故B項錯誤；飛輪C角速度與后輪B角速度相同，所以ωA∶ωB＝ωA∶ωC＝1∶3，故C項錯誤；鏈輪A邊緣的線速度與飛輪C邊緣的線速度大小相等，所以vA∶vB＝vC∶vB＝1∶12，故D項錯誤。3.在某次文藝演出中，芭蕾舞演員保持如圖所示姿勢原地旋轉，此時手臂上A、B兩點角速度大小分別為ωA、ωB，線速度大小分別為vA、vB，則()A．ωA＜ωBB．ωA＞ωBC．vA＜vBD．vA＞vB解析：選D由于A、B兩處在演員自轉的過程中周期一樣，所以根據ω＝eq\f(2π,T)可知，A、B兩點的角速度相等，所以A、B選項錯誤；根據v＝rω可知A點轉動半徑大于B點轉動半徑，所以A點的線速度大于B點的線速度，即選項D正確。4．一質點做勻速圓周運動，其線速度大小為4m/s，轉動周期為2s，則下列判斷不正確的是()A．角速度為0.5rad/sB．轉速為0.5r/sC．運動軌跡的半徑為1.27mD．頻率為0.5Hz解析：選A由題意知v＝4m/s，T＝2s，根據角速度與周期的關系可知ω＝eq\f(2π,T)＝πrad/s≈3.14rad/s。由線速度與角速度的關系v＝ωr得r＝eq\f(v,ω)＝eq\f(4,π)m≈1.27m。由v＝2πnr得轉速n＝eq\f(v,2πr)＝eq\f(4,2π·\f(4,π))r/s＝0.5r/s。又由頻率與周期的關系得f＝eq\f(1,T)＝0.5Hz。故A錯誤，符合題意。5.甲、乙兩同學都在參加體育鍛煉，甲沿著半徑為R的圓周跑道勻速跑步，乙沿著半徑為2R的圓周跑道勻速跑步。在相同的時間內，甲、乙各自跑了一圈，他們的角速度大小分別是ω1、ω2。則()A．ω1＞ω2 B．ω1＜ω2C．ω1＝ω2 D．無法確定解析：選C要比較角速度的大小，需要知道他們各自的角速度再比較。根據角速度的定義知ω＝eq\f(Δθ,Δt)，題中已告訴兩人所用時間相等，所以只需比較轉過的角度即可，甲、乙兩同學都是跑的一圈，即轉過的角度都是2π，所以甲、乙兩同學的角速度相等。6.(2019·唐山高一檢測)如圖所示，甲、乙、丙三個齒輪的半徑分別為r1、r2、r3。若甲齒輪的角速度為ω1，則丙齒輪的角速度為()A.eq\f(r1ω1,r3) B.eq\f(r3ω1,r1)C.eq\f(r3ω1,r2) D.eq\f(r1ω1,r2)解析：選A由甲、乙、丙三個齒輪依靠齒輪傳動，三者線速度相同，其半徑分別為r1、r2、r3，則ω1r1＝ω2r2＝ω3r3，故ω3＝eq\f(r1ω1,r3)，故A正確。7.共享單車是一種新型、便捷的公共交通方式。如圖甲所示是某共享單車采用的無鏈傳動系統，利用圓錐齒輪90°軸交，將動力傳至后軸，驅動后輪轉動，杜絕了傳統自行車“掉鏈子”的問題。如圖乙所示是圓錐齒輪90°軸交示意圖，其中A是圓錐齒輪轉軸上的點，B、C分別是兩個圓錐齒輪邊緣上的點，兩個圓錐齒輪中心軸到A、B、C三點的距離分別記為rA、rB和rC(rA≠rB≠rC)。下列說法正確的是()A．ωB＝ωC B．vC＝eq\f(rB,rA)vAC．ωB＝eq\f(rA,rB)ωA D．vA＝eq\f(rA,rC)vC解析：選B由圓錐齒輪的特點，得vB＝vC，根據v＝ωr可知ωB≠ωC，選項A錯誤；由vC＝vB，vB＝ωBrB，ωB＝ωA＝eq\f(vA,rA)，知vC＝eq\f(rB,rA)vA，則vA＝eq\f(rA,rB)vC，且rB≠rC，選項B正確，D錯誤；A、B同軸轉動，角速度相同，選項C錯誤。8.機械手表中的分針與秒針的運動可視為勻速轉動，分針與秒針從重合到第二次重合，中間經歷的時間為()A．1min B.eq\f(59,60)minC.eq\f(60,59)min D.eq\f(61,60)min解析：選C由于秒針每轉一周所用的時間為1min；分針轉一周所用的時間為60min，所以兩針的角速度分別為：ω1＝eq\f(2π,60)rad/s，ω2＝eq\f(2π,60×60)rad/s。設經過時間t兩針再次重合，則：ω1t－ω2t＝2π，t＝eq\f(2π,ω1－ω2)＝eq\f(3600,59)s＝eq\f(60,59)min，選項C正確。9.一汽車發動機的曲軸每分鐘轉2400周，求：(1)曲軸轉動的周期與角速度。(2)距轉軸r＝0.2m點的線速度。解析：(1)由于曲軸每秒鐘轉eq\f(2400,60)＝40周則周期T＝eq\f(1,40)s曲軸轉動的角速度ω＝eq\f(2π,T)＝eq\f(2π,\f(1,40))rad/s＝80πrad/s。(2)已知r＝0.2m，因此這一點的線速度v＝ωr＝80π×0.2m/s＝16πm/s。答案：(1)eq\f(1,40)s80πrad/s(2)16πm/s10.某農民發明家為家禽養殖者研發出了一款自動拋食機，其原理如圖，將軟食料裝入長臂末端半圓形金屬碗中，電機帶動長臂轉動，當長臂碰到擋桿時，速度立即變為零，食料被拋出，通過控制長臂的轉速來控制食料的拋出范圍。長臂的長度為L，假設食料拋出做平拋運動，平拋的初速度和長臂端碰擋桿前的瞬時線速度大小相等，拋出點距地面距離為H，要使食料被拋到地面距拋出點的水平距離為0到D的范圍內，則長臂在碰擋桿前的角速度ω應控制在什么范圍？(用表達式寫出)解析：食料在最高點做平拋運動，則有：H＝eq\f(1,2)gt2D＝vt聯立解得：v＝Deq\r(\f(g,2H))由v＝ωL可得最大轉動角速度為：ω＝eq\f(v,L)＝eq\f(D\r(2gH),2HL)最小角速度為0故角速度范圍eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(0，\f(D\r(2gH),2HL)))。答案：eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(0，\f(D\r(2gH),2HL)))人教版新教材必修三期末綜合檢測（B卷）考試時間：90分鐘考試總分：100分 第I卷（選擇題)選擇題(本題共12小題;每小題4分,共48分。其中1-8題為單選題，9-12為多選題，全部選對得4分，選對但不全得2分)1.從奧斯特發現電流周圍存在磁場后，法拉第堅信磁一定能生電他使用如圖所示的裝置進行實驗研究，以至于經過了10年都沒發現“磁生電”

主要原因是A．勵磁線圈A中的電流較小，產生的磁場不夠強B．勵磁線圈A中的電流是恒定電流，不會產生磁場C．感應線圈B中的匝數較少，產生的電流很小D．勵磁線圈A中的電流是恒定電流，產生穩恒磁場2.指南針靜止時，其位置如圖中虛線所示．若在其上方放置一水平方向的導線，并通以恒定電流，則指南針轉向圖中實線所示位置．據此可能是（）A．導線南北放置，通有向北的電流B．導線南北放置，通有向南的電流C．導線東西放置，通有向西的電流D．導線東西放置，通有向東的電流3.某半導體激光器發射波長為1.5×10－6m，功率為5.0×10－3W的連續激光．已知可見光波長的數量級為10－7m，普朗克常量h＝6.63×10－34J·s，該激光器發出的A．是紫外線B．是紅外線C．光子能量約為1.3×10－13JD．光子數約為每秒3.8×1017個4.如圖所示是某種電度表的表盤．表盤上標有“”，即每耗電電度表的轉盤轉720圈．將該電度表與一個電動機連接以測定電動機消耗的電能．當電動機勻速提升的重物時，電度表的轉盤在內轉2圈．已知電動機將電能轉化成機械能的效率為80％．重力加速度取，則該電動機總功率和重物上升的速度分別為（）A．， B．，C．， D．，5.如圖所示，A、B、C、D是勻強電場中一正方形的四個頂點，場強方向平行正方形ABCD所在平面．已知A、B、C三點的電勢分別為φA=9V，φB=3V，φC=-3V，則A．D點的電勢φD=3V，場強方向平行AB方向B．D點的電勢φD=3V，場強方向平行AC方向C．D點的電勢φD=6V，場強方向平行BC方向D．D點的電勢φD=6V，場強方向平行BD方向6.如圖所示，虛線a、b、c代表電場中的三個等勢面，相鄰等勢面之間的電勢差相同，實線為一帶負電的質點僅在電場力作用下通過該區域時的運動軌跡，P、Q是這條軌跡上的兩點，由此可知（）A．三個等勢面中，c等勢面電勢最高B．電場中Q點的電勢能大于P點C．該帶電質點通過P點時動能較大D．該帶電質點通過Q點時加速度較大7.如圖所示，空間正四棱錐型的底面邊長和側棱長均為a，水平底面的四個頂點處均固定著電量為+q的小球，頂點P處有一個質量為m的帶電小球，在庫侖力和重力的作用下恰好處于靜止狀態．若將P處小球的電荷量減半，同時加豎直方向的勻強電場強度E，此時P處小球仍能保持靜止．重力加速度為g，靜電力常量為k，則所加勻強電場強度大小為（）A． B． C． D．8.如圖所示的電路中，電源電動勢為，內電阻為，平行板電容器的兩金屬板水平放置，和為定值電阻，為滑動變阻器的滑動觸頭，為靈敏電流計，為理想電流表。開關閉合后，的兩板間恰好有一質量為、電荷量為的油滴處于靜止狀態，則以下說法正確的是（）A．在向上移動的過程中，表的示數變大，油滴仍然靜止，中有由至的電流B．在向上移動的過程中，表的示數變小，油滴向上加速運動，中有由至的電流C．在向下移動的過程中，表的示數變大，油滴向下加速運動，中有由至的電流D．在向下移動的過程中，表的示數變小，油滴向上加速運動，中有由至的電流9.如圖所示，用絕緣細線拴一個帶負電的小球，讓它在豎直向下的勻強電場中繞O點做豎直平面內的圓周運動，、兩點分別是圓周的最高點和最低點，則（）A．小球經過點時，線中的張力最小B．小球經過點時，電勢能最小C．小球經過點時，電勢能最小D．小球經過點時，機械能最小10.調整如圖所示電路的可變電阻R的阻值，使電壓表V的示數增大ΔU，在這個過程中（）A．通過R1的電流增加，增加量一定等于 B．R2兩端的電壓減小，減少量一定等于ΔUC．通過R2的電流減小，但減少量一定小于 D．路端電壓增加，增加量一定等于ΔU11.如圖1，水平地面上邊長為L的正方形ABCD區域，埋有與地面平行的金屬管線．為探測金屬管線的位置、走向和埋覆深度，先讓金屬管線載有電流，然后用閉合的試探小線圈P（穿過小線圈的磁場可視為勻強磁場）在地面探測，如圖2所示，將暴露于地面的金屬管接頭接到電源的一段，將接地棒接到電源的另一端．這樣金屬管線中就有沿管線方向的電流．使線圈P在直線BD上的不同位置保持靜止時（線圈平面與地面平行），線圈中沒有感應電流．將線圈P靜置于A處，當線圈平面與地面平行時，線圈中有感應電流，當線圈平面與射線AC成37°角且保持靜止時，線圈中感應電流消失．下列說法正確的是（）（已知sin37°=0.6，cos37°=0.8）A．金屬管線沿AC走向B．圖2中的電源為電壓恒定并且較大的直流電源C．金屬管線的埋覆深度為D．線圈P在A處，當它與地面的夾角為時，P中的感應電流可能最大12.如圖所示，質量為m、帶電量為q的小球，用長為L的細線固定在O點，當加上水平向右的勻強電場時靜置于圖示A位置，此時細線與豎直方向夾角為30°。當給小球以垂直于細線的某一初速度后，小球剛好可在該豎直平面內完成圓周運動。則下列判斷正確的是（）A．小球一定帶正電B．電場強度大小為C．在A點的速度大小為D．圓周運動過程中的最小速度大小為第II卷（非選擇題)實驗題：(本題共2小題,共14分）13.（7分）某實驗小組使用多用電表測量電學中的物理量。(1)甲同學用實驗室的多用電表進行某次測量時，指針在表盤的位置如圖所示。若所選擋位為直流50mA擋，則示數為________mA；若所選擋位為×10Ω擋，則示數為___Ω。(2)乙同學用該表正確測量了一個約150Ω的電阻后，需要繼續測量一個阻值約20Ω的電阻。在測量這個電阻之前，請選擇以下必須的操作步驟，其合理的順序是________（填字母代號）。A．將紅表筆和黑表筆短接B．把選擇開關旋轉到×100Ω擋C．把選擇開關旋轉到×1Ω擋D．調節歐姆調零旋鈕使表針指向歐姆零點(3)丙同學在圖乙所示實驗中，閉合開關后發現小燈泡不發光。該同學檢查接線均良好。保持開關閉合，用多用電表2.5V直流電壓擋進行檢測。下列說法正確的是_________A．將多用電表紅、黑表筆分別接觸A、B，若電壓表幾乎沒有讀數，說明燈泡可能出現短路故障B．將多用電表紅、黑表筆分別接觸C、D，若電壓表幾乎沒有讀數，說明開關出現斷路故障C．將多用電表紅、黑表筆分別接觸E、F，若電壓表讀數接近1.5V，說明燈泡和燈泡座可能接觸不良(4)丁同學想測定×1Ω擋歐姆表的內阻Rg。他將紅、黑表筆短接，調節歐姆調零旋鈕使表針指向歐姆零點，然后將紅、黑表筆連接阻值約20Ω左右的電阻，從表盤上讀出該電阻的阻值為R，并記下指針所指的電流擋的格數n以及電流擋的總格數N。請分析說明丁同學是否能利用這些數據得出歐姆表的內阻Rg_________。14.（7分）某同學利用圖甲中的電路測量電流表的內阻RA（約為），圖中R1是滑動變阻器，R2是電阻箱，S1和S2為開關。已知電流表的量程為10mA。（1）請根據電路圖連接圖乙中的實物圖_________；（2）斷開S2，閉合S1，調節R1的阻值，使A滿偏；保持R1的阻值不變，閉合S2，調節R2，當R2的阻值如圖丙所示時，A恰好半偏。若忽略S2閉合后電路中總電阻的變化，則可知RA＝________Ω；（3）考慮電路中總電阻的變化，則電流表的內阻RA的測量值R測和真實值R真相比，R測________R真（填“＞”或“＜”）；若選用一個電動勢E更大的電源并能完成該實驗時，相對誤差將變_________（填“大”或“小”）。（4）將（2）中電流表內阻的測量值作為該表內阻，若要改裝成量程為3V的電壓表，則需與該電流表串聯一個阻值為__________Ω的電阻。三．解答題：共4個?題，共38分。應寫出必要的文字說明、方程式和重要的演算步驟，只寫出最后答案的不能得分，有數值計算的題必須明確寫出數據值和單位。15.（8分）如圖所示，內壁光滑、內徑很小的圓弧管固定在豎直平面內，圓弧