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（福建专版）

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4小驱，每小驱4分，共16分。在每小题给出的四个燃项中，只有 一项是符合题日要求的。 题号 1 容案 【.如图所后，在某公员内，摩天轮和最挂的库粮在整直平面内做匀速图周运动。已知AB是 摩天轮的水平直径。对于坐在某察舱内相砖疼舱静止的游客，下列说法正确的是〔 A,在最高点处于超重状态 B在量板点处于失重状态 C在A和B位置历受合力均为0 D,在A和B位置所受合力方向相反 之，某同学设计了如图实数装置研究向心力，轻质套简A和质 量为1kg的小球B通过长度为L的轻杆及校链连接，套筒 A套在竖直杆OP上与原长为上的经质弹簧连接，小球B 可以沿水平槽滑动，让系统以某一角违度绕OP匀速传动， 球B对水平桶恰好无医力，此时轻杆与竖直方向夹角Q 37,已知弹簧的劲度系数为100N/m,弹簧始饶在弹性限度内，不计一切摩擦，s血37 一0.6，则系统转动的角速度为 A.2 rad/s 且2.5rad/s C.4 rad/s D.5 rad/s 3.《西游记中，一只大龟浮水作舟，驮看唐僧仰徒四人和白龙马旗过了道天属。已知大龟在 静水中游动的速度大小与河水的流速大小之比为2：1，出发点A到正对岸B点的离 为d,河岸平直。若大家以最知的时间液河，则大家上岸的地点与B友的距离为〔） 入号 B号 C.2d D.d 4,鱼柄连杆机构是发动机的主要运动机相，其功能是将 连杆 话塞的往复运功转变为曲结的美转运动，从面里动汽 车车轮转功，其结构示意图如图所示。惟辅可绕固定 的O点自由转动，连杆两端分群连接由轴上的A点和 话察上的B点。.若曲雏领O点酸匀速网腾运动.转速n=100/mn,QA=04m: AB一0m,则当Q4与AB垂直时，活塞的违度大小为 单元过美检测（四1物理第1页{共8页） 衡水真夏 A.12 m/s &1亚m⅓ C.4π10m/s D.4/10 m/s 二、盒项进释愿：本题共+小题，物小题6分，共4分。物小题有多项符合题目亚求，全部 卷对的得6分，进对但不全的得3分.有选错的得非分。 题号 5 6 7 容案 五，在一次象技表演中，表美者顶看一短直杆沿水平炮而运动，其位移一时同周像(：图像 如图甲所示，与此同时载子沿竖直杆向上这动，如图乙所承，其沿竖直方向的建度时间 图像(：图像)如图丙所示。若以电面为参考系，下列说法正确的是 6 4n) A酸子的运动轨逐为由线 A=0时猴子的速度大小为4，写m/8 C酸子在前2s内的加速度大小为4m/s 口报子在前2s内运动的位移大小为16m 6,如图所示，再条不可伸长轻绳分别连接质量相月的两个可视为质点的小球，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团周运动，则下列客图中关于 两小球的位置关系可能正确的是 D 密鞋 单元过美检测（四】物理第2页{共8质） 7.在第19届杭州里运会女子球决赛中，中国女排以3：0战鞋日本女推，以六战全胜且一 10,(3分)加图所示为高速入口的白动识判系统的直杆道，水平细直杆可绕转轴在竖直 局未失的战续成功卫冕冠军。如图所术，发球员在底线中点距商地面高处将珠球水平 平面内匀速转动。车头过白动识别线动触发系镜开始识别，h线离直杆正下方的用 击出。已知排球场的长为，宽为，球网高为，为使排球能落在对方球场区蚁，则 发球员将排球击出后，推球物速度的最小值和最大值分别是 离为22m,识划系统的反成时间为028，直杆球动角速崔为于wd/,直杆由水平位登 转到竖直位置的时同的为 一，直杆转动到竖直位置时汽车方能通过道偏，要 被汽车安全通过通侧，则汽车不停车匀速安全通过道闱的最大速度为 m/s. 坦财通体头 C-4√景 n-装面 8如图所示，+个上表而粗柱.中心有孔的水平图盘烧轴MW转动，系有不可俺长细线的 11,(3分)如图所示，一根轻绳穿过水平留形转登中心处的光源小孔O,一端与转盘上光滑 木块置于图盘上，细线另一端穿过中心小礼O系着一个小球。已日木块，小球援量均为 凹情内的小缘A相连，另一端连找物体B.已知u一一1kg,转盘半径QC m,且均可视为质点，木块到O点的票离为R,O点与小球之间的细线长为L,当圆盘以 0m,开始转动时B与本平地面核触，QA一25m,且OB>AC,小球A斯终在凹精 角建皮匀速转动扫时，小球以角速度随到复量圆锥摆运动，木块相对图盘静止，莲接 内陆着转台一起运动。当转台的角速度w=4/,时，物体B对地面的压力为 小球的饵线与竖直方向的夹角为。，小孔与细线之问无摩察，木块与园盘问的动摩擦因 数为座，且认为最大静摩擦力等于滑动摩擦力，则 N。当转台转速增大到某一定值时，小球A滑到转台边漆且稳定在C点，此 A.若■不变，L越大，则塘大 时小球的线速度为m/s(g取I0m/云) 我若R=,则当aP吧 时，木块将相对于圆盘爱生滑动 C若R=上，则术块所受摩振力方向可使指向圆心 D.若R一2L,则当w增大时，木块所受摩题力可能增大 三，非选择题：共60分，其中9.10.11为填空城，12、3为实验m,14、15、16为计算题。 12.(5分)小研同学通过如图所示的装置餐究影响物体做测 9.《?分)如图所示，在光滑的水平桌面上围定着半径为的立柱，相战一端周尾在立柱上 周运动的向心力的因素。小滑块套在光滑水早杆上，菌 的A点，另一端连接质量为网，可视为质点的小球，细线水平拉直，长度为L。现给小球 一垂直于细线的初速度功，则钮线韩过1时，小球的速度为 ,小球的向心加 杆一起烧经直仟做匀遮侧周运诗，力传基器通过一组绳 违度大小为 连接滑块，用来测撒向心力F的大小。清块上固定一遣 光片，通过速光片与国定在镜果台上的光电门可周量出滑块的线速度大小，已知小滑 块上速光片的宽度为d,滑块到转输的距离为？。（结果均用题中所给学母表示》 单元过美检测（四引物理第3页{共8页） 衡水真题密程 单元过美检调[四】物理第4页{共8质) 1)若喜光片经过光电中的时间为，期滑块做匀速园周运动的周期T=。 (2)若1)中力传璃器示数为F,则滑块质量为 (3》孩学通过改查转建，记录多组力传感器不数F和对应的滑块上速光片通过光电门 的时何，若以F为纵轴，要得到线性图像，期横轴所代表的物拜量为 [选填raw出安 I3.(⑧分)某兴煙小组采用如图甲所示的实险装置做探究平抛运动的转点”的实验。 (》下列做法可以减小实晚灵差的是 一·（填正骑答案标号》 A每次从斜槽上同一位置无初速度释放小球 玉选择与小球摩擦力尽可能小的斜情 C,安装斜槽时，使等植末端的切线保持水平 口.小球应途用密度更小体积更大的银料球 《)在做该实验时某可学只记录了物体运动的轨连上的 A、B,C三点，已知相架两点的时间民隔相等，并以A0 点为坐标源点建立了直角坐标系，得到知图乙所示的 图像：g取10m/. ①A.B、C相第两点的时可间隔为 ②小球平抛途动的初速度是 m/84 ③小球从槽口箱出到运动到B点所用的时间：=： ①小球做平抛运动的初始位置的横坐标工一 单元过美检测（四1物理第5页{共8页] 衡水真是 14,(10分)为曲力2025年会话会，2023年11月25日一2G日，粤老演大情区滑版公开赛 在广州大学城体育中心滑酸桥顺利举为，为大湾区市民群众带来了一场精彩纷辇的极 限运动盛会。如图所示，一质量网一0g的运动员从离本平地面高A=7m的料技上 静止滑下，滑过一段水竿即离后无碰植进人事轻为R一5m,园心角为8一53的既氢轨 道C,从C点中出轨道后，在空中做出各种优美动作后落于本平地面的D点。已知圆 甄轨道B点的切线水平，运动员在运动过程中不计一切摩擦，司时将其税为质点，重力 知速度大小为]0m/,m53-0.8,os53-0.6,求， (1)运动黄运动到B点时，地面对运动员的支持力火小： (2)落地点D到C点之间的水平距离。（√/1，函1》 0 密鞋 单元过美检测（四】物理第5页{共8质） 6 15.12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 0一30的光滑正方形斜面，边长=2m,斜面上端固定一个半径R=1m的光滑半到 轨道，分别与CF,EF相切于P,Q两点，在水平面的BC边《足够长)上故着量分 别为m一2kg,一1kg的棉块甲，乙（均可棍为藏点），用轻绳将甲，乙连接在一起 且甲，乙间夹着一根坡压蜜且劲度系数k一60N/m的的轻质弹簧（未轮接）。已知长 一L.6m的传透带以一12m/s的建率送时针转动，滑块与传送带何的动摩擦因 数=Q5,其他率擦和阻力均不计，弹簧的岸性势能尼一？（小为形变量）。 )剪断轻蝇，若誉块甲脱离弹簧时速度销=4m/s,求滑块甲在P点受到慨夏轨道弹 力大小P: (2)若济块甲能粉好通过圆轨道的最高處，求滑块乙脱离弹簧时的违度大小，： ()若滑块甲能通过圆汇轨道的最高点，且滑块乙离开传送带时速度大小也为，一 12m/,求剪断轻绳前弹簧的形变量△：的取值范围， 6 单元过美检测（四1物理第7页{共8页） 衡水真题密卷 6,(15分)如图所示，质量为2w的小球A通过足够长的轻绳绕过定滑轮P与：量为m 的小球B相违，通过长度为L的轻杆与转轴O相选，0P距离为2L,且O,P在间一水 平线上，翻始时给小球A葡如力F,使其相好静止于O点正上方的Q点，重力加速度 为g,不计一切摩擦和定滑轮属量，两球可楔为质点。求： (1)小球A处于初始位置时的校力的最小值F: (2激去拉力F的瞬间，小球B的加速度大个@a: (3)当A,B建度大小相等时，轻杆上的弹力F。 2 4 单元过美检测（四】物理第5页{共8质）衡水真题密卷 解得号m<<碧n 当2m/s2<a2≤4m/s2时，A先以a1向左减速运 动，再以a1向右加速达到共速后，以a1向右匀减 速到零，A、B共速前v=一a2t=一十a1t 解得s<<子s,号m/s<<号m/s 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。 2.D【解析】B球对槽恰好无压力时，弹簧的压缩 量为L一Lcos37°，对B分析有k(L一Lcos37) =mg,根据向心力公式有mgtan0=mLsin, 解得w=5rad/s,D正确。 3.B【解析】要使渡河时间最短，大龟游动的速度 方向应套直河岸，淀河时间（一品，大家上岸的地 点与B,点的距离x=ht,又：=2：1，解得 x-号B正确。 4.C【解析】由公式v=2πm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，所以阳00s0=h,由几何关系得c0s0= AB 10,可得a=4rv√0m/s,C 3/10 AB+OA 正确。 U 二、多项选择题 5.ABC【解析】由题图甲、丙知，猴子在水平方向 上做速度大小为4m/s的匀速直线运动，在竖直 方向上做初速度大小为8m/s、加速度大小为4 m/s2的匀减速直线运动，分析知合初速度与合加 6 ·10 单元过关检测 对A有=生，世一器 2 则TA=xA十tAE 解得器m<4<号m -23 综上所述，A对地的位移为 mracm 3 36 检测（四）物理·曲线运动 速度方向不在同一直线上，其合运动为曲线运 动，A正确；1=0时猴子的速度大小为= v√十6，=√4十8m/s=4V5m/s,B正确： 猴子在前2s内的加速度大小为4m/s2,C正确； 0~2s内猴子沿水平方向的位移大小为x0=8m, 沿竖直方向的位移大小为为=8X2m=8m,所以 2 猴子在0~28内的位移大小为=√6十= √82+8m=8v2m,D错误. 6.AD【解析】若两小球在整直轴同侧，如图1所 示，设上、下两条轻绳与水平方向的夹角分别为。 和B,上方的球1在水平面做匀速圆周运动，由牛 顿第二定律得Fn cos a一FTCOS B=mnm2,对球1 和球2整体，在竖直方向上有Fm sin a=2mg,同 理对球2由牛顿第二定律得Fucos=mr2w2,对 球2竖直方向有Fresin B=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>万，联立解得2mg=m1md+ tan a w<2 mrso-tan故ane>tanB则a>3, 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FTs cos a'= 一mu品r4十nars,又因为F>0,所以rn>,同 里解得am日条an。一得万2故d为 B可能相等也可能不相等，D正确。 0 S Fn a mg mg 图1 ·物理· a'ol mg mg 图2 7.AD【解析】排球水平击出后，在空中做平抛运 动，排球恰好从球网中点过去落在对方球场区城时 排琼初速度最小，根据平抛运动规律，可得h一h2 -时，号=4，联立解得棒球初逢度最小值为 -会√2是而A正瑰，B错误：排球给好落 在对方球场区域左边两个边角中的其中一个时排 球初速度最大，根据平抛运动规律，可得= a吃+（号） =2,联立解得排球初速度 最大值为-图面，C储误，D正. 2h1 8.AD【解析】设细线的拉力为T,则Tsin a= mLsin aw,Tcos a=mg,解得w=√Lcos a' g,若四 不变，L越大，则a越大，A正确；由T=mL,木 块随國盘匀速转动所需要的向心力为F。 mR2,当R一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，所以无论仙多大， 木块都不会滑动，B错误：R=兰时木块所需要的 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 9一 【解析】根据题意可知，细线的拉力不做功，则小 球做匀速回周运动，则细线转过180°时，小球的 速度为一%。细线转过180°时，画出俯视图，如 国所示，小球做圈周运动的半径为R-L一受小 1 参考答案及解析 练的向心加逢度大小为如一R一号 10.210 【解析】直杆由水平位置转动到竖直位置的时 间的为4=0=三5=25，系统的反应时间是 仙π 4 t红=0.2s,则汽车从识别线ab到达直杆正下方的 时间至少是t=十2=2.2s,汽车不停车匀速安全 通过道阳的最大逸度是么-上一器s 10m/s 11.65 【解析】当转台的角速度w=4rad/s时，小球A 的向心力为F=mwr=4N,可知轻绳上的拉力 为4N,设地面对B的支持力为FN,对物体B 有FN十F=mg,解得FN=6N,根据牛頓第三 定律，可知此时物体B对地面的压力为6N,方 向竖直向下。当小球A滑到转台边缘且稳定在 C点时，可知轻绳上的拉力等于物体B的重力， 也等于小球A的向心力，则有m马=10N,r= 0.5m,联立解得v=√5m/s。 12.(1)2r(2)FA) d d产 (3) 【解析】①)滑块运功的线速度一忌滑块微匀 速圆周运动的周期T=2延-2r△ v d (②)由F=m号，可得m=, (3)由F=mg=md.1 Fr·(△，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 为(2 13.(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 6 衡水真题密卷 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yE一yB gT,解得相邻两，点的时间间隔为T=0.1s: ②小球平抛运动的初速度大小为功=票 合导m/s=2m/:③根播匀变造直线运动推论 到达B点时的竖直方向递度为=祭 2义0.1m/s=l.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1一%=0s一 0.15s;④B,点离抛出，点的水平距离为xg=b= 2×0.15m=0.3m,小球做平抛运动的初始位 置的横坐标x=一10cm。 14.(1)1900N(2)10.8m 【解析】(1)运动员从A运动到B过程，由动能 定理有 1 mgh=2m 在B点对运动员受力分析，由牛顿第二定律得 N-g=m员 联立解得地面对运动员的支持力大小为N一 1900N: (2)运动员从A运动到C过程，由动能定理有 mgCh-R(1-cos 0)]-m 解得e=10m/s 运动员离开C点时，在竖直方向上的速度分量 为t%=tsin0=8m/s 从C点到D点的过程，在竖直方向上有R(1一 cos0=-61+2g2 代入数据解得t=1.8s 运动员离开C,点时，在水平方向上的速度分量 为%=tcos0=6m/s 所以落地，点D到C,点的水平距离为x=心t= 10.8m。 单元过关检测 15.a2N(a10msa2号<A<n 5 【解析】(1)甲运动到P点过程，根据动能定 理有 解得p=√m/s 滑块甲在P点受到圈孤轨道弹力F=m诉 R 12N: (2)滑块甲能恰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 一mg4n30-2m2-7m时 1 解得=5m/s 两滑块弹开的过程，根据动量守恒有m山= m22 滑块乙脱离弹簧时的速度大小为吻=10m/s; (3)根据系统机核能守恒有号△r=m听十 2m?吃 两滑块弹开的过程，根据动量守恒有m= m2VL 。1 可得△x一0 滑块乙在传送带上减速，有吃一=2gl2 滑块乙在传送带上加速，有听一吃=2gl2 可得8√2m/s≤v≤4√10m/s 则4V2m/s≤om≤2√/10m/s 滑块甲能恰好通过圆孤轨道的最高点，有，≥ 5m/s 综上所述4√2m/s≤vm≤2√10m/s ArC0 则号 m。 16.(1)F-25 (2)a=号g (3)FN= 8+45-11Bmg,方向由0指向AF= 8+45+35mg,方向由A指向0 3 ·物理· 【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F1,绳子与水平方向的 夹角为0，对小球A由平衡条件，有 Fanin-F1cos 0=0 对小球B由平衡条件，有 F1一mg=0 解得F-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由牛频第 二定律，有Frcos0=2maA 对小球B由牛顿第二定律，有mg一Fr=maB 且有aACOS0=aB 解得am=号g: (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 小球A所处的位置有两种情形，如图所示。 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 2mgL1-c0s30)+mgh=2m6+2(2m6 其中h=√5L-√3L 对小球A由牛领第二定律，有 F+2mgcos 302m 解得FN8+45,-113mg,方向由0指向A: 3 2024一2025学年度单元过关检测( 一、单项选择题 1,B【解析】由万有引力定律F=G恤及题设条件 2 可知，所求两个引力的大小之比约为6配干) GM m G-=8B正， 12 2.B【解析】设彗星的周期为T。,地球的公转周 期为工，根据题意由开普物第三定律号=，可 得祭-月，共中=301年-1986年=75 年，代入数据解得r≈18AU,B正确。 3.D【解析】根据万有引力提供向心力，有 G=m禁1.5R,)结合黄金代换 ·13 参考答案及解析 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 2mgL(1+cos 30+mgh(2m) 其中h=√5L-√3L 对小球A由牛顿第二定律，有 F-2mgcos 302m 解得F、=8士45+35mg,方向由A指向0。 3 B 情形一 2L A 情形二 五) 物理·万有引力与宇宙航行 GM一g,由几何关系可知卫星乙轨道的半长轴 为=L.5R2.5R=2R,根据开普勒第三定 2 体，有是-幕1=五√ (2R)3 2Ro ,D =4r√g 正确。 4,A【解析】对于质量为m的近地卫星，由万有引 为提供向心力有G授=加禁R,由害度公式 p的-欲，联立解得p一奈，所以密度与共 MM 3 近地卫星环绕周期平方成反比，再由A= k(号）'R,解得A=如R,A正确。 6