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（湖南专版）

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、透择题：本题共6小题，每小驱4分，共4分。在每小题给出的四个选项中，只有一项 符合题日要求。 号 1 4 5 6 容案 1.如图所常，在某公为内，摩天轮和悬挂的座稳在竖直平面内做句递图周运动。已知AB是 摩天轮的水平直径。对于坐在某座舱内相对座舱静止的游客，下列说法正编的是〔) A在最高点处于超重状态 B在最低点处于失重状态 C在A和B位置所受合力均为0 D在A程B位置断受合力方向相反 2,某次军事演习中，在P,Q两处的炮兵向正前方同一目标O爱射随弹，要求司时击中目标， 愿略空气阻力，胞弹轨态如图所示，若炮弹运动数迹的量高点均在同一高度，侧〔 AQ处射出的施弹的打速度大 丑P,Q两处射出的炮第的初速度大小相等 CP.Q两处的饱弹月时射出 D,P处的炮弹先则出 3.如图厮示，疑量为m的小物块开始静止在一常径为R的 球壳内，它和球心0的连线与竖直方向的夹角为奶。现 让球壳随转台绕转物Q)一起转动，物块在球壳内始终未 感 滑动，重力加速度大小为g,当物块与球壳之闻的摩擦力 刚好为0时，转台转动的角速度为 腰 c景 单元过美检测（四1物理第1页{共8页） 衡水真 4,如图所示，长为L的轻杆OA的0操用校链固定，整杆 靠在半径为R的竿院柱体上，被触点为B。某时刻杆 与水平方向的夹角为0，半圈柱体向右运场的速度为 ,此时A点的速度大小为 A.uLtan R Busin Rcos C.Ltan'g D是tan心 R Reas 五，《西游记)中，一具大龟浮水作舟，斯着唐雪年徒四人和白龙马度过了通天河。已知大龟在 静水中爵动的速度大小与河木的瓷速大小之比为2：1，出发点A到正对岸B点的甲离 为d,河岸平直。若大家以最短的时间度河，刚大家上岸的地点与B点的距离为《》 A B号 C.2d D.ld 6,曲柄连杆机构品发动机的主要运动机构，其功能是将 连 活塞的往复运动转变为由伯的旋转运动，从而聚动汽 车车轮转动，其结构示意图如图所示。山轴可烧周定 的O点自由转功，连杆两端分别连接曲轴上的A点和活案上的B点。若曲铂绕O点做 句速院周运动，转速一1800r/mn,OA一20cm,AB-0cm,侧当Q4与AB垂直时， 活塞的速度大小为 A.12x m/s B i8m/1G m/s C,4x√10m/s D.410m/s 二、选择盛：本愿共4小题，每小题5分，共20分。在每小画给出的因个选项中有多项符 合蝶日要求。金部选对的得5分，选对但不金的得3分，有选铺的得0分。 题号 9 10 答案 了.在一次杂技表演中，表演者顶着一经直杆沿水草地面运动，其位移时间图像(x:图像) 如图甲所示，与此同时联子沿显直杆向上运司，如图乙所示，其沿竖直方向的速度一时间 图像(：图像)如图丙所示。若以地面为参考系，下列说法正确的是 《》 递密卷 单元过美检测（四】物理第2页{共8质） 甲 A数子的运动轨迹为曲线 Bt一0时餐子的速度大小为45m/a C数子在前2s内的加速度大小为4m/ D.限子在前2s内运动的位移大小为18m 8,如图所示，两条不可钟长轻绳分测连接质量相同的两个可混为霞点的小球，悬挂在天花 板上。若两个小球能以相司的角速皮在本早面内做匀速图周鲨动，期下列各图中关于 两小球的位置关系可能正确的是 D 9.在第19届杭州亚运会女子排球决赛中，中国女排以3：0战雅日本女排，以六战全且且一 局未失的成镜成功卫冕冠军。如图所示，发球员在成线中点距南地面高为，处将排球水平 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域，则 发球员将排球击出后，推球初速度的最小值和最大值比分别是 单元过美检测（四1物理第3页{共8页） 衡水真 &一会制蛋 Ca=h条 n=面 1血如图所示，一个上表由藏，中心有孔的水平圆盘绕抽MN转动：系有不可件长细线的 木块置于盘上，细线另一端穿过中心小孔口系着一个小球。已知木块，小球质量均 为m,且均可提为质点，木块我O点的距离为R,O点与小球之可的翎线长为L,当圆 盘以角速度，匀速转动时，小球以角魂度如随园盘隆园维扭运动，术块相对园盘静止， 连接小球的饪线与经直方向的夹角为，小孔与细线之间无摩擦，木块与同篮间的动摩 蒙因数为，且认为量大静摩藤力等于滑动摩报力，则 A若不变，L越大，螺▣越大 区若R-L,期背>√俨时，木块将相对于阔悠发生滑动 C若R=专则木块所受摩擦力方向可能指向圆心 D若R一2L,则当射增大时，木块乐受享擦力可能增大 三，非迷泽路：本蜡共5小罐，共5稀分。 11,(6分)小研具学通过如图所示的装置探究影南物体做调 n电门 周运动的向心力的因素。小滑块套在光滑本平杆上，随 门力特结因 杆一起烧竖直杆做匀遮风周运动，力传惑翠通过一饵淘 连接滑块，用寒测量向心力P的大小。帝块上固定一遗 光片，通过速光片与圆定在铁果台上的光电门可测量出带块的线迷搜大小。已知小滑 块上遮光片的宽度为d,带块到转轴的距离为r。〔结果均用随中所给字母表示) (1)若速光片经过光地门的时间为△，期滑块做匀速圆周运动的周剔下-一一 (2)若(1)中力传够器示数为F,则滑块质量为。 ()减同学通过域变转速，记素多姐力传感器示数F和对应的清块上意光升通过光电门 的时柯。若以F为城伯，要得到线性图像，则线铂所代表的物理整为 [选填a女或小 题密程 单元过美检测[四】物理第4页{共8质) 12.10分)某兴提小凯采用加图甲所示的实验装置做拟究平推运动的特点的实验。 (1)下列做法可以减小实险误差的是 一。（填正确答案标号） 入每次从到槽上同一位置无初速度释放小球 武选择与小球摩据力尽可能小的斜槽 C安装料精时，使斜精末端的切线保持水平 小球成远用密度更小体积更大的想料球 ()在做该实验时某可学只记录了物体运诗的轨连上的 20 A.B、C三点，已知相邻两点的时利间隔相等，并以A 点为坐标源点建立了直角坐标系，得到如周乙所示的3知 图像，R取10m/s安 ①A.B、C相忽两点的时间间隔为 ②小球平箱运动的制速度是 m/s: ③小球从槽口常出到运动到B点乐用的时问一一5 ④小球做平能运动的初始位置的横坐标工一 13.(10分)如图所示，表面粗糙的经杆水平固定在经直转轴的O点，质量为网的小圆环A套 在轻杆上，4右侧轻杆上某处有一卡子（图中末新出》。一根长为江，质量可忽略，不可伸 长的线两端分别同定于O和A.质量也为m的小球君国定在线的中点，装置静止时， 闲线与竖直方向的夹角为3行，凳使装置由静止开始级慢加违转动，当州线与显直方向 的夹角增大到3到，A被卡子指住，A,B间潮线的拉力恰好为零，小环A受到的厚 单元过美检测（四1物理第5页{共8页] 衡水真是 擦力与静止时大小相等、方向相反，重力如建皮为，取n53=08,%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间细线的拉力恰好为零时，卡子对环A的算力大小。 轻杆 转相 密卷 单元过美检测（四】物理第5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蝴连接，CDEF是一颜角 0一0的光滑正方形斜而，边长=2m,斜而上端团定一个半径R一1m的光滑半割 轨道，分别与C下，EF相切于P,Q两点。在水平面的C边（足够长）上放着爱量分 别为m=2k起m=1k的滑块甲，乙（均可视为藏点）.用轻绳将甲.乙连接在一起。 且甲，乙间夹着一根被压童且劲度系数k一的0N/m的的轻质弹簧（术栓接）。已知长 山一1.6m的传送帝以一]2m/s的建率送时针转动，两滑块与传送带间的动摩擦因 数：一05，其他摩擦和E力均不计，弹簧的弹柱号能云一之△（△x为形变量）， (1)剪斯轻绳，若滑块甲脱离弹簧时速度一4m/s,求滑块甲在P点受到民氧轨道弹 力大小F (2)若滑块甲能恰好通过圆弧轨道的最高点，求形块乙脱离算调时的速度大小为： (3)若滑块甲能通过图氧轨道的最高点，且滑块乙离开传送帮时速度大本也为一 12m/。,求明断轻绳前单羹的形变量△r的取价放围 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的轻杆与转精相连，Q,P距离为2L,且O,P在问一水 平线上。制命时给小球A随加力F,使其附好静止于O点正上方的Q点，重力加速皮 为不计一切摩擦和定浙轮凝量，两球可视为质点。求： (1)小球A处于句始位置时的拉力的最小雀F: (2)激去拉力F的瞬间，小球B的加速度大个@a (3)当A,B速崔大小相等时，轻杆上的弹力F%, 单元过美检测（四】物理第8页共8园】衡水真题密卷 2024一2025学年度单元过关 一、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.C【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h=之g可知两地弹运动时 间相等，所以P、Q两处的地弹同时射出，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一2包 g 2sin日，可知t相等，由在P处射出的角度比Q 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】球壳随转台绕转轴O0一起转动，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n,对物块进行分析，则有mgtan30°= 23g,D正确。 ma Rsin30,解得=√3R2 4,B【解析】将半國柱体的速度口分解为沿杆方向 的速度0n=cos0,垂直于杆方向的速度= sin0,由于轻杆上各点的角逵度相等，则器= 是其中品g解得队兴得B正确. 5.B【解析】要使渡河时间最短，大龟游动的速度 方向应垂直河岸，渡河时间=止，大家上岸的地 点与B,点的距离x=2t,又)=2：1，解得 x=号，B正确。 6.C【解析】由公式u=2πrn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cos0=A,由几何关系得c0s0 5 1 单元过关检测 检测（四）物理·曲线运动 AB 30,可得=4xV10m/s,C 310 VAB+OA 正确。 U 二、选择题 7.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 4m/s2的匀减速直线运动，分析知合初速度与合 加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功= √6十话，=√4+8m/s=45m/s,B正确： 猴子在前2s内的加速度大小为4m/s,C正确： 0~2s内猴子沿水平方向的位移大小为x=8m, 沿坚直方向的位移大小为为-8m=8m,所以 猴子在0一2s内的位移大小为3=√6+哈= √82+82m=8√2m,D错误。 8.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在水平面做匀速圆周运动，由牛 顿第二定律得Fn cos a一FTzcos3=n1w2,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FTzcos=mr2w2,对 球2竖直方向有Frsin 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rn>n,联立解得2mg=mmd tan a 十mno2<2nmw-部影故1m。>an对。> 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FTs cos a'= 一ma5r1十mw呢r3,又因为Fn>0,所以r3>r,同 理解得an月=是，tana=2,故a'和 wir4 w23一T4 B可能相等也可能不相等，D正确。 ·物理· Fn mg O' mg 图1 g F mg 图2 9.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 排球初速度最小，根据平抛运动规律，可得h一 之，号=山，联立解得裤球初速度最小值为 -号√2万A正殊，B错误：排球拾好落 在对方球场区城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1= ,√+（侵） =t2,联立解得排球初速度 最大值为-一顶，C错.D正确， 1 2h1 10.AD【解析】设细线的拉力为T,则Tsin a= mLsin o,Tosa=mg,解得o√a,若 w不变，L越大，则a越大，A正确；由T= mL如，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 m多大，木块都不会滑动，B错误：R=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。 参考答案及解析 三、非选择题 11.(1)2r4 (2)E(4) d d 8 【解析】1)滑装运动的线建度一品，滑块做匀 速圆周运动的周期T=2r_2r△ v d (2)由F=m号，可得m=Fr d (3)由F=m, 1 产·（△，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() 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：该实脸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yx一y如= 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=票 8导m/s=2m/s:③报播匀变速直线运动推论 到达B点时的竖直方向选度为%-等- 2X0.1m/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=业=1,5s 0.15s:④B点离抛出，点的水平距离为xB=h1= 2X0.15m=0.3m,小球做平抛运动的初始位 置的横坐标x=一10cm。 18.a2g8(2527 【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 5 衡水真题密卷 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F=8g: 3 转轴 379 mg (2)设装置的角速度为ω，卡子对环A的弹力为 F,对A有 F+F-mo.SL 对B有mgan53=md2·考号缸 联立解得F-5, 24mg。 14.a2N(20ms(32号<ar<m 【解析】(1)甲运动到P点过程，根据动能定 理有 一mg号n30=之味一名m听 解得n=√6m/s 滑块甲在P点受到圆孤轨道弹力F,=m R 12N; (2)滑块甲能恰好通过圆弧轨道的最高点，有 msn0m录 解得n=√5m/s 设甲、乙分离时甲速度为1，甲从分离到最高 点，由功能定理有 -mg4sin30°=2m2一2m的 1 解得=5m/s 两滑块弹开的过程，根据动量守恒有m]1= 712h 滑块乙脱离弹簧时的速度大小为欧一10m/s: (3)根据系统机械能守恒有k△r2=之m函十 5 单元过关检测 2m%吃 两滑块弹开的过程，根据动量守恒有甲= 7meU元 1 可得△x一0四 滑块乙在传送带上减速，有呢一哈=24g2 滑块乙在传送带上加速，有G一呢=2g2 可得82m/s≤oe≤4√10m/s 则4v2m/s≤vm≤2√10m/s 滑块甲能恰好通过圆孤轨道的最高，点，有≥ 5 m/s 综上所迷4√2m/s≤vm≤2√/10m/s 则22 5 m≤4xs10 85 m。 1返mF=9g2,=多8)R 8+4w5-113 3 2mg,方向由O指向AFx= 8+45+35mg,方向由A指向0 3 【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 夹角为0，对小球A由平衡条件，有 Fin-F1cOs 0=0 对小球B由平衡条件，有 F1-mg=0 解得F=25 5 mg; (2)撒去力F的除间，设绳子的张力为F,绳子 与水平方向的夹角依然为0，对小球A由牛顿第 二定律，有Frcos0=2maA 对小球B由牛顿第二定律，有mg一Fr=maB 且有QACOS0=aB 解得aa=号g (3)由题意可知，释放后小球A做國周运动，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 2mgL(1-cos 30)mg(2 ·物理· 参考答案及解析 其中h=5L-3L 对小球A由牛顿第二定律，有 R+2mgos30°=2m2 解得F=8+4W5-11 mg,方向由O指向A: 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 B 情形一 2mgL(1+cos 30mg2m 其中h-√5L-√3L L 对小球A由牛頓第二定律，有 2L Fx-2mgcos 30'-2m 解得F=8+45+35mg,方向由A指向0. 3 情形二 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、选择题 正确。 1.B【解析】由万有引力定律F=G恤及题设条件 5.A【解析】对于质量为m的近地卫星，由万有引 可知，所案两个引力的大小之比的为品 力提供向心力有G=m答R,由窖度公式 R GMm-8得B正确. 9家，联立解得一祭所以蜜度与共 3 2.B【解析】设彗星的周期为T,地球的公转周 近地卫星环绕周期平方成反比，再由A= 期为T,根据题意由开普勒第三定律号=k,可 (白)R解得A-aRA正克 得叠-学，其中=2061车一196年=7石 6.D【解析】根据第一宇宙速度定义可知G R 年，代入数据解得r≈18AU,B正确。 3B【解析】在星球表面，万有引力近似等于重力， m员解得M-否，A错误：由万有引力提供向 有G=G,6=6,又V=音， 心力可得6架=m答×2R,结合M=费，可 R 解得卫星P固绕火星做圆周运动的周期T1= 片=青，A=会a=必联立解得丹 4V2迟，B错误；以火星为参考系，则卫星国绕火 瓷B正确 4.D【解析】根据万有引力提供向心力，有 星微国周运功的角建度为。=以一n-票 G沉=m禁1.5讯)，结合黄金代换 票a点能够连线接效到的卫星信号范国知图所 GM=gR,由几何关系可知卫星乙轨道的半长轴 示，由几何关系可知圆孤所对应的圆心角为120°， 为4=15R十2.5迟=2R,根据开普勒第三定 故a点能够连续接收到卫星信号的最长时间为t= 2 号×，解得1=3(2R 42πRT ,C错误；由于同 ，有-==四 (2R) ，D 步卫星的周期与火星自转的周期相同，设同步卫 13 勾