单元检测(四) 曲线运动-【衡水真题密卷】2025年高考物理单元过关检测（安徽专版）

2024一2025学年度单元过关检测（四）】 物理·曲线运动 (考选时可75分钟，惑分100分》 一、单项迹择题：本题共8小盟，每小驱4分，其32分。在每小题给出的四个慧项中，只有 一项是符合题日要求的。 断号 1 2 3 4 7 8 答案 1.如图所常，在某公月内，摩天轮和悬挂的塔输在整直平面内做匀违图周运动。已知AB是 天轮的水平直轻。对于坐在某察舱内相对疼触静止的游客，下列说法正确的是() A在最高点处于超重状态 我在最低点处于失重状药 C在A和B位置所受合力均为0 山在A和B位量所受合力方向相反 二，某次军事演习中，在P,Q两处的炮兵向正前方同一目标0发射胞弹，要求司时击中目标， 整略空气阻力，随弹轨迹如图乐示。若地运动物迹的景高点均在同一高度，则〔) A.Q处射出的慈弹的初速度大 我P,Q两处射出的炮弹的初速度大小相等 C,PQ两处的电弹月到射出 D.P处的炮弹先刚出 3,某司学设计了如图实验装量研究向心力，轻质简A和质 量为Ikg的小球B通试长度为L的轻杆及较链连接，衡筒 A套在显直杆OP上与原长为上的轻质弹簧连接，小球B 可以沿水平槽滑动，让系统以某一角违度烧OP匀违轮动， 球B对水平精恰好无压力，此时轻杆与竖直方向夹角0一，已知弹簧的劲度系数为 100N/m,弹簧始终在弹性限度内，不计一钢摩藏，37”一0.6，则系统转动的角速度0 为 A.2 md/s 且2.5rd/% C.4 rad/a D.5 rad/a 单元过美检测（四1物理第1页{共8页） 衡水真 4如图所示，质量为网的小物块开始静止在一半径为尺的 球壳内，它和球心)的连线与整直方向的夹角为30°。我 让球壳越转台绕特轴O)一起韩功，物块在球壳内始终未 0 滑动，重力加速度大小为：。当物块与球壳之到的岸摩力 刚好为0时，转台转动的角速度为 A 暖 c 5.如图所示，长为L的轻杆QA的O端用收链圆定，轻杆 靠在半径为R的率属柱体上，接触点为B。某时别杆 与水平方向的夹角为0，半图柱体向右运动的违度为 ,此时A点的连度大小为 A.uL.tan R &斗i时0 尺cos0 C地tang n 瓦，《图等记过中，一只大龟浮水作舟，默着卉樱年徒四人和白龙马意过了通天河。已知大龟在 静水中警动的速度大小与河水的流魂大小之比为2：1，出发点A到正对岸B点的矩离 为d,河岸平直。若大家以最短的时间度斜，则大家上岸的点点与B点的距离为《》 A号 B号 C.2d D.4d ?,曲柄连杆机构是发动机的主要运功机构，其功雀是将 活塞的往复运动帮变为由相的旋转运动，从而聚动汽 车车轮转动，其结构示意图如图所示。面轴可绕围定 的O点自由转功，连杆两端分别连接曲轴上的A点和活震上的B点.若曲箱绕O点殿 匀速属调运动，转迪划=180/04=0cmAB=0m,则当04与AB垂直时， 活塞的道度大小为 密卷 单元过美检测（四）物理第2页{共8质) A.12=m/s B.I8m 10 m/s C4x/10m/8 D4√10m/s 8如图厮示，磨止框某AM用中的杆O用显直，杆Q4与水平面何的夹角a一0，且杆A 光滑，弟簧与紫直方向制的夹角=3)'，上骑用饺链与固定点B相连，下端与穿在OA 杆上的质量为m的小环相连。已知O用两点闻的距南为L。期 A,弹簧雅力的大小为m球 书杆对小环的弹力大小为3mg C.若整个郴帮以阳为铂开始转动，则当小环稳定在与B点等高 的A点时特瑞为， D若整个E架以OB为结开始转动，则当小环级慢运动到与B点等高的A点时杆对小 环做的功为1.5gL 二，多项选择题：本题共2小鉴，每小馨5分，共10分。每小"有多项符合第目要求，余部 选对的得5分，选对但不全的得3分，有进错的得分。 题号 10 答案 9,如图所示，两条不可钟长轻绳分别连接质量相同的两个可视为霞点的小球，悬挂在天花 板上，若两个小球能以相同的角速度在水平面内做匀速图周运动，则下列各图中关于 两小球的位置关系可能正绳的是 单元过美检测（四1物理第3置{共8页） 衡水真题 1(,如图所示，一个上表图藏，中心有孔的水平写盘绕轴MN转动，氣有不可饰长细线的 木块置于盘上，细线另一端穿过中心小孔O系着一个小球。已知术块，小球质量均 为m,且均可视为质点，木块到O点的距离为R,O点与小球之同的细线长为L。当圆 盘以角速度w匀速转功时，小球以角速度随属盘餐圆能握运场，木块相对慨盘静止： 连接小球的狂线与竖直方向的夹角为，小孔与闭线之闻无摩擦，木块与圆数同的功摩 因数为，且认为凝大卧摩藏力等于滑动厚短力，则 A,若不变，上塘大，则a妈大 A若R=.则当>、受时，木块将相对于国盘发生浙动 C若R一。，则术块所受卓擦力方南可能指向圆心 若R=2L,喇当如增大时，木块所受摩擦力可能增大 三，非选择蝶：本"共5小题，共5环分， 11,(6分)小研日学通过试如周质示的装置深究影响物体做置 阀运动的向心力的因素。小滑块套在光滑水平杆上，随 门力牌感翠 杆一起绕侵直仟做匀遮圆周运动，力传盛器通过一相绳 连接滑块，用米测量向心力下的大小。滑块上用定一意充片，通过遗光片与同定在铁 第台上的光电门可测量出渐块的线速度大小。已知小滑块上建光片的宽度为4，滑块 可转轴的距离为。《结果均用圆中所给字母表示】 (1)若速光片经过光地门的时间为△，则带块做匀速圆周运动的周期T=一。 (2)若)中力传感器示数为，则滑块质量为一· (3)该日学通过改变韩速，记录多组力传移福示数F和对应的带块上喜光片通过光电门 的加时间以若以P为城伯，要得到级性图像，测战轴所代表的物理量为 [选填ra女害小 单元过美检测（四】物理第4页{共8质） 12.(口0分)某兴超小组采用加图甲所示的实验装置做摆究平维运动的特点”的实验。 (》下列数法可以诚小实验误差的是一。（填正确答案标号） 入，每次从解槽上同一位置无初速度释放小球 B选择与小球摩蒸力尽可能小的斜情 C,安装弱槽时，使鲜槽末端的切线解持水平 口小球应透用密度更小体积更大的塑料球 [)在做该实验时某判学只记承了物体运动的轨连上的 20 40 A.B,C三点，已知相两点的时间间隔相等，并以A 点为坐标点建立了直角坐标系，得到如图乙所示的刘 图像，R收10m/s◆ ①AB,C相容再点的可隔为 四小球平勉运动的初速度是 m/: 团小球从槽口抛出到运动到B点乐用的时间：=”： ④小球数平抛运动的初始位置的战坐标士一 13,(12分)知图所示，表面粗糙的轻杆水平固定在级直转物的O点，质量为知的小图环A套 在轻杆上A右侧经杆上某处有一卡子图中末新出)。一根长为红、质量可忽略，不可伸 长的线两端分测啊定于O和A,震量也为m的小球B周定在线的中点，装置静止时： 细就与及直方向的来角为3了。现使装置由静止开始阀慢加速转幼，当细线与竖直方向 单元过检测（四1物理第5页{共8页） 衡水真题密卷 的克角端大到53时：A藏卡子挡佳，A,B回短线的拉力恰好为零，小图环A受到的摩 察力与静止时大小相等，方向相反.重力加速崖为素，取im53=0.8,%53”= 0.6.求： (1)装置静止时，轻杆对环A的摩擦力大小： (2)当A,B间用战的拉力恰好为零时，卡子对环A的弹力大小 经杆 转轴 单元过美检测（四】物理第6页{共8质） 14.14分)如图所示，光滑水平面ACD和水平传送带平滑无峰连接，CDEF是一颜角 一0的光滑正方形斜面，边长一2m,斜面上端调是一个半径R一1田的光滑半测 轨道，分别与C下，E下相切于P,Q两点，在水平面的C边（足够长）上放着质量分 别为=2kg、m:=1kg的滑块甲，乙（均可视为爱点），用轻绳将甲，乙连接在一起 且甲，乙间共着一根被压缩且劲度系数一00N/m的的轻质弹簧（未栓接）。已知长 =1,6m的传送花以c=12m/,的速率送时针转动，两滑块与传送带同的动摩擦因 数=Q5,其他率擦和阳力均不计，弹簧的弹性势能B,。△2（△：为形变量）， (1)剪断轻蝇，若滑块甲國离弹簧时速度=4m/s:求滑块甲在P点受到属弧轨道弹 力大小下F,: 2)若滑块甲能给好通过圈氢轨道的最高点，雾滑块乙脱离弹簧时的速度大小功， ()若滑块甲能通过圆无轨道的最高点，且滑块乙离开传送带时速度大小也为陆 12m/。,求剪断轻绳前弹赞的形变量△r的取值范围 7 单元过美检测（四1物理第7页{共8页） 衡水真题密卷 5.(15分)如图所示，质量为2丽的小球A通过足够长的轻蝇绕过定滑轮P与橙量为m 的小球B相连，通过长度为L的轻杆与转轴口相连，Q,P距离为2L,且0，P在同一水 平线上，解始时给小球A随如力F,使其刚好静止于O点正上方的Q点。重力加莲度 为g,不计一切厚擦和定带轮硬量，两球可找为爱点。求： (1)小球A处于初始位置时的牧力的最小值F血： (2)誉去拉力F的解间，小球B的加速度大小a: (3)当A,B迷度大小相等时，径杆上的弹力F, B 单元过美检测（四】物理第5页{共8质）衡水真题密卷 (2)设物品在斜面上的加速度为ag,有mgsn0 uemgoos -maz 解得a2=1.25m/s2 设物品滑到斜面底端D时的速度大小为2，有 2a2s=v2-v 解得物=1.5m/s 15.(1)>0.27(2)2m(3)2m 【解析】(1)对货物受力分析，由牛颜第二定律 可得f-mngsin0=ma 其中∫=tomgcos0 货物向上运动a>0 解得货物与传送带之间动摩擦因数需满足的 条件为>0.27 (2)共速前，货物满足f一ngsin0=ma 设经过时间山货物与传送带达到共速，则有 h=ao有 该过程货物位移为1=%4=2m (3)由(2)知，共速前传送带位移为x2=% 2024一2025学年度单元过关 一、单项选择题 1.D【解析】乘客随座舱在竖直平面内做匀速圆 周运动，在最高点，加速度向下，游客失重，A错 误；在最低点，加速度向上，游客超重，B错误：在 A和B位置所受合力提供向心力，不为0，C错 误：在A和B位置所受合力方向均指向圆心，方 向相反，D正确。 2C【解析】斜向上抛运动可以分解为竖直方向的 竖直上抛运动，由图可知炮弹运动轨迹的最高点 均在同一高度，根据A=g可知两地弹运动时 间相等，所以PQ两处的炮弹同时射出，C正确， D错误：设初速度为，与水平面的夹角为0，则 竖直分速度为，=功sin0,运动时间为t=2弘 g 2sin0,可知t相等，由在P处射出的角度比Q g 处射出的角度小，可得P处射出的炮弹初速度大 小更大，A,B错误。 3.D【解析】B球对槽恰好无压力时，弹簧的压缩 量为L-Lc0s37°，对B分析有k(L-Lcos37) =mg,根据向心力公式有mgtan9=mLsin2, 解得w=5rad/s,D正确。 单元过关检测 货物在传送带上的痕迹长度为△x=x2一x1= 2m 共速后，假设货物与传送带相对静止一起做减 速运动，对货物受力分析有fi十mgsin0=ma1 可得f>f 所以货物与传送带发生相对滑动。对货物有 f+mgsin 0=maz 设经过时问2，货物再次与传送带共速，有一 6-al2 货物位移为=十 对传送带=6一a1t有 传送带位移为日=（十m儿 又因为名=(t2一t) 再次共速阶段，痕迹长度为△n=一S2一2= 0.07m 因为△x1<△x 所以货物在传送带上的痕迹长度为2m 检测（四）物理·曲线运动 4.D【解析】球壳随转台绕转轴OO一起转动，物 块做匀速圆周运动，由沿圆周半径方向的合力提 供向心力，设物块所受摩擦力恰好为0时，角速 度为，对物块进行分析，则有mgtan30°= 23g,D正确。 m3Rsin30,解得aw=√3R2 5.B【解析】将半圆柱体的速度0分解为沿杆方向 的速度v.=cos0,垂直于杆方向的递度y= sin0,由于轻杆上各点的角速度相等，则U 10B 是共中L品解得-装B正确 tan 0 6.B【解析】要使渡河时间最短，大龟游动的速度 方向立垂直河序，渡河时间1一品，大家上序的地 点与B点的距离x=2t,又：=2：1，解得 x=号B正确。 7.C【解析】由公式v=2m可得，A点线速度为 vA=12πm/s,将A,点和活塞的速度沿杆和垂直杆 分解，A点的速度沿杆方向，活塞的速度分解如图 所示，所以Bcos日=以，由几何关系得cos- VaB中0m=00,可得物=4怀0m/s,C AB =3/」 ·物理· 正确。 U 8.D【解析】小环在P点静止时，受力分析如图所 示，根据平衡条件有Fn cos(90°一a十)一ngsin a =0,Fnsin(90°-a十B)-mgcos a-Fm=0,解 得Fn=√3mg,F=mg,A、B错误；小环在A点 时，设小环做圆周运动的半径为r,所受弹簧的弹 力大小为Fm、杆的弹力大小为F2,则水平方向 有Fr十Fsin a=mawr,竖直方向有FNcOs a mg=0,由几何关系有L=rtan a,弹簧伸长的长 度与初始相同，则Fn=Fm=√3mg,解得@= √臣根搭月=-景解得=臣，C错 误：小环由静止开始沿杆向上滑动，初速度即 0,小环在A点的速度大小vA=wr=√2gL,小环 由P点到A点的过程中，根据动能定理有W mg·壳=mi-之m味，解得W=1.5mgL,D 正确。 Ymg 二、多项选择题 9.AD【解析】若两小球在竖直轴同侧，如图1所 示，设上、下两条轻绳与水平方向的夹角分别为α 和B,上方的球1在水平面做句速圆周运动，由牛 顿第二定律得Fncos a一FICOS B=mr12,对球1 和球2整体，在竖直方向上有Fn sin a=2mg,同 理对球2由牛顿第二定律得FTacos B=m2w2,对 球2竖直方向有Frsin 8-mg,由于球2受重力 和绳的拉力的合外力指向圆心，可知球2比球1 更远离竖直轴，则n>1,联立解得2加g=mma tan a 十mr2aw2<2mraw2=tang故tana>tan,则a 参考答案及解析 B,A正确，B、C错误：若两小球在竖直轴两侧，如 图2所示，以水平向左为正方向，有Frcos a' 一ma%r十ma呢r,又因为Fs>0,所以r3>r,同 理解得tan月-是，tana=昌·，2，故a'和 wirs w1r3一r4 3可能相等也可能不相等，D正确。 4D333333303333313333 mg :O' mg 图1 g mg子 图2 10.AD【解析】设细线的拉力为T,则Tsin a= mLsin a2,Tcos a=mg,解得uw=√Lcos 一，若 w不变，L越大，则a越大，A正确；由T= mLw,木块随圆盘匀速转动所需要的向心力为 F。=mRw,当R=L时细线的拉力恰好提供木 块做圆周运动的向心力，摩擦力为零，所以无论 ■多大，木块都不会滑动，B错误：R-壳时木块 所需要的向心力小于细线的拉力，所以木块受 到指向圆盘边缘的摩擦力，C错误；R=2L时木 块所需要的向心力大于细线的拉力，物块受到 指向圆心的摩擦力，随着仙增大，向心力增大， 木块所受摩擦力可能增大，D正确。 三、非选择题 11.(1)2r44 (2)F(△) d d 8 【解析】(1)济块运动的线连度一品滑块微匀 速圈周运动的周期T=2如_2△ d 7 衡水真题密卷 (2)由F-m ,可得m=(△) d (3)由F=m rr(△)，可知若以F为纵 轴，要得到线性图像，则横轴所代表的物理量 1 为( 12.(1)AC(2)①0.1②2③0.15④-10 【解析】(1)为确保有相同的水平初速度，所以 要求从同一位置无初速度释放，能减小误差，A 正确：该实验要求小球每次抛出的初速度要相 同而且水平，因此要求小球从同一位置静止释 放，小球与斜槽间的摩擦没有影响，B错误；实验 中必须保证小球做平抛运动，而平抛运动要求 有水平初速度且只受重力作用，所以斜槽轨道 必须要水平，能减小误差，C正确；实验应使用密 度大、体积小的钢球，这样可以减小做平抛运动 时的空气阻力，D错误。 (2)①根据匀变速直线运动推论yc一y站= gTP,解得相邻两点的时间间隔为T=0.1s: ②小球平抛运动的初逢度大小为西=票 &导m/s=2m/s,③根据匀变造直线运动推论 到达B点时的竖直方向速度为%=2祭 2X0m/s=1.5m/s,所以小球从抛出点抛出 0.3 到运动到B点位置所用的时间为1==：5s g10 0.15s;④B点离抛出点的水平距离为xm=%t 2×0.15m=0.3m,小球做平抛运动的初始位 置的横坐标x=一10cm。 13.a)3g(2)52 【解析】(1)装置静止时，对小圆环A和小球B 受力分析如图所示，对A有 F=FTsin 37 对B,两段绳子对B的拉力相等并且合力跟重 力平衡，根据力的合成，可得 2 Frcos37°=mg 根据牛顿第三定律，可得F=F 联立解得轻杆对环A的摩擦力大小为E=mg: 单元过关检测 F 转轴 37° mg B mg (2)设装置的角速度为仙，卡子对环A的弹力为 F,对A有 F+E=m·gL 对B有mgn53=m2· 联立解得F= 24ng。 4a12N(20/s(2<ar<m 5 【解析】(1)甲运动到P点过程，根据动能定 理有 mg经如30-m味-言m防 解得p=√6m/s 滑块甲在P点受到圈孤轨道弹力下，=呼= R 12N; (2)滑块甲能拾好通过圆弧轨道的最高，点，有 migsin 0-m R 解得m=√5m/s 设甲、乙分离时甲速度为，甲从分离到最高 点，由功能定理有 1 1 一mg4sin30°=2m吃一2m听 解得=5m/s 两滑块弹开的过程，根据动量守恒有m1= m22 滑块乙脱离弹簧时的速度大小为2=10m/s: (3)根据系统机械能守恒有号△r=2m6十 1 m:吃 两滑块弹开的过程，根据动量守恒有m甲= mave ·物理· 参考答案及解析 1 可得△x一r 情形一：设轻杆上的弹力为F,方向指向圆心， 对A、B构成的系统由机械能守恒定律，有 滑块乙在传送带上减速，有远一话=2g2 滑块乙在传送带上加速，有6一呢=2g 2mgL(1-cos 30mgh(2m 可得8√2m/s≤vz≤4√10m/s 其中h=√5L-√3L 则4V2m/s≤vm≤2√10m/s 对小球A由牛顿第二定律，有 滑块甲能恰好通过圆孤轨道的最高点，有m≥ F+2mgcos 302m 5 m/s 综上所述4√2m/s≤vm≤2√10m/s 解得Fw=8+45-11 3 mg,方向由O指向A: 则29m<ar<m 情形二：设轻杆上的弹力为F、,方向指向圆心， 对A、B构成的系统由机械能守恒定律，有 1返(1)F=25mg(2)aw=号8 (3)Fx= 2mgL(1+cos 30mgh(2m 8十45-15mg,方向由0指向A F= 其中h=√5L-√3L 3 对小球A由牛顿第二定律，有 8+4V5+33 3 mg,方向由A指向O R-2mgos30°-2m2 【解析】(1)在Q点时，当F沿水平方向时，F有 最小值；设绳子的张力为F,绳子与水平方向的 解得N=8十4V5+35 3 mg,方向由A指向O。 夹角为0，对小球A由平衡条件，有 Fanin-F1COs0=0 对小球B由平衡条件，有 F一mg=0 解得Fm=25 5 mg: (2)撤去力F的瞬间，设绳子的张力为FT,绳子 与水平方向的夹角依然为日，对小球A由牛顿第 情形一 二定律，有Frcos0=2maA 对小球B由牛顿第二定律，有mg一Fr=maB 且有QACOS0=aH 部得a-号 2/ (3)由题意可知，释放后小球A做圆周运动，当 AP与小球A的运动轨迹相切时vA=g,此时 情形二 小球A所处的位置有两种情形，如图所示。 2024一2025学年度单元过关检测（五）】 物理·万有引力与宇宙航行 一、单项选择题 2.B【解析】设替星的周期为T,地球的公转周 1.B【解析】由万有引力定律F=GM恤及题设条件 2 期为T地，根据题意由开普勒第三定律 =k,可 可知，所求两个引力的大小之比约为GMm (6L+L)2 得是-月共中不=2091年-1986年=5 G-器B正确 年，代入数据解得r6≈18AU,B正确。 12 3.B【解析】在星球表面，万有引力近似等于重力， ·11 7