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（冀粤辽黑赣桂吉晋豫陕青宁蒙新藏A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、选择题：本题共10小驱，其46分。在每小题给出的四个意项中，第1一1题只有一项料 合题目要求，每小题+分：第8一10题有多项符合题目要求，每小6分，全部选对的得 6分，达对但不全的得3分，有迭姗的得0分。 题号124567 89 10 容案 1,如图所示，在某公圆内，摩天轮和是挂的崖整在竖直平面内做匀速图周运幼。已知AB是 摩天轮的水平直径。对于肇在某案舱内相对？喻静止的游客，下列说法正确的是〔 A.在最高点处于超重状态 B在量跃点处于失重状态 C在A和B位置所受合力均为0 D.在A和B位置所受合力方向相反 2.某次军率演习中，在P,Q两处的炮兵向正简方问一目标O爱射慈弹，要求司时击中目标， 签略空气阻力，泡弹轨迹如图所示，若地弹运动地连的景高点均在同一高度，则() A,Q处射出的慈弹的制速度大 我P,Q两处射出的炮弹的初建皮大小相等 CP.Q两处的电弹月时射出 DP处的炮弹先鲜出 3.某司学设计了如图实验装置研究向心力，轻质套簧A和质 量为1kg的小球B通出长度为1.的轻杆及纹链连接，红筒 A套在竖直杆OP上与原长为L的较质弹簧连接，小球B 可以沿水平槽滑动，让系统以某一角速厦绕OP匀速转动 球B对水平槽恰好无压力，此时径杆与整直方向夹角0一37。已知弹簧的劲度系数为 100Nm,弹簧始缝在弹性限度内，不计一韧摩藏，面3”一0.6，则系统转动的角速度 为 A.2 rad/s B2.5 rad/a 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R的 球壳内，它和球心O的连线与整直方向作突角为3和“。现 1让球壳腿转台烧转轴(O了一转功，物块在球壳内始终未 骨动，重力加速度大小为g。当物块与球壳之列的摩藏力 刚好为0时，转台转诗的角速度为 c n 五，西游记中，一只大龟浮水作舟，歌着唐曾年徒四人和白龙马度过了通天河。已知大龟在 静水中新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点的距离 为d,河岸平直。若大案以最短的时间效河，喇大家上岸的地点与B点的距离为《) A号 B号 C.2d D.4d ,曲柄连杆机构是发待机的主要运动机构，其功佳是将 连 活塞的往复运动转变为曲拍的黄转运动，从而翠动汽 车车轮转动，其结构示意图如图所示。由轴可绕属定 的O点自由转动，连杆两端分别连接曲轴上的A点和活表上的B点，若曲帕饶O点做 匀速展周益动，转速u=1800r/mn.O从=Ncm:AB=60cm,则当04与AB垂直时： 活塞的通度大小为 《 A.12s m/s R18亚ms C.4x√10m/s D.410m/s 7,如图所示，静止框果AOB中的杆OB竖直，杆QA与水平而间的夹角a=60°，且杆Q4 光滑，弹簧与竖直方向间的夹角9一30，上操用校链与战定点B相莲，下帽与穿在①州 杆上的质量为m的小环相连。已知OB两点同的面离为L。则 〉 道密卷 单元过美检测（四】物理第2页{共8质） IA A.卵赞弹力的大小为m限 我杆对小环的弹力大小为3mg C若整个枢架以O阳为伯开始转动，则当小环稳定在与B点等高 的A点时转建为 若整个压集以OB为蛙开始转动，则当小环规慢运动到与B点等高的A点时杆对小 环微的功为15wg 8在一次杂技表演中，表演者顶着一竖直杆沿水平地面运动，其位移一时间像(x图像) 如图甲所示，与此同时孩子沿竖直杆向上运动，如周乙所示，其沿及直方向的渔度一时间 图像(：图像)如图内断示，若以地面为参考系，下列说法正确的是 4.m A限子的运动轨迹为曲线 我=0时报子的速度大小为45m/8 C,数子在的2内的加违度大小为4m/ D张子在前2。内运动的位移大小为16用 9.如图所示，两条不可韩长轻绳分别连接面量相同的两个可说为质点的小球，悬挂在天花 版上。若两个小球能以相同的角速发在水平面内做匀速圆圆适动，测下列各图中类于 两小球的位置关系可能正确的是 单元过美检测（四1物理第3页共8页） 衡水真题名 C D 10,如图所示，一个上表面粗粒，中心有孔的水平国登绕轴N转动，系有不可伸长细线的 木块置于是发上，细线另一端穿过中心小孔0系着一个小球，已知木块，小球质量均 为m,且均可悦为质点，木块到O点的距离为R,O点与小球之到的细线长为L。当图 盘以角速度匀违转动时，小球以角速度随属盘做圆渠摆运动，木块相对愿盘静止： 连接小球的领线与竖直方向的夹角为。，小孔与闭线之闻无摩擦，术块与属盐间的动摩 擦因数为：且认为最大静摩骤力等于滑动摩接力，划 A若m不变，L越大，螺▣越大 具若R-L,则当广√受时，木换将相对于圆盘发生浙时 C若R=专则术块所受学旅力方向可能指向图心 D若R一2L,则当措大时，术块质受享擦力可能增大 二，非这择题：本题共5小题，共54分。 11,(5分)小研同学通过如图所示的核置深究影响物体做黑 光电门 周运动的向心力的因索。小滑块套在光滑水平杆上·随 力感器 杆一忌烧竖直杆做匀速圆周运动，力传感器通过一泪淘 连接滑块，用来测量向心力下的大小，滑块上国定一葛光片，薄过這光片与国定在铁 架台上的光电门可测量出带块的线速度大小。已知小滑块上速光片的宽度为山，滑块 可转轴的距离为严，《结果均用题中所给字骨表示) (1)若速光片经过光电门的时间为△，则滑块做匀速图周途动的周期T一 (2若(1)中力传怒墨示数为F,则滑块质量为 单元过美检测（网】物理第4页共8质】 (3》孩同学通过改变转速，记录多机力传感渴示数F和对应的滑块上速光片通过光电门 的时日。若以F为纵轴，要得到线性图像，则横鞋所代表的物量为 [达填a女】 1以，(8分)某兴鲁小组朵用知图甲所示的实验装置做樱究平抛运动的特点的实验 (1)下列做法可以减小实验灵差的是 。(填正翰答案标号) A每次从斜槽上同一位置无初速度释放小味 压达择与小球摩擦力尽可能小的斜槽 C安装斜精时，使斜槽末端的切线解持水平 几.小球应遗用密度更小体机更大的塑料球 (2)在做该实验时某问学只记谏了物体运动的轨连上的 10 A.B,C三点，已知相部两点的时间闻隔相等，并以A 点为坐标点建立了直角坐标系，得到如阁乙所示的 图像，g取10m/8 ①4.B、C相邻两点的时句间隔为 ②小球平抛运动的初速度是 小球从槽口抛出到运动到B点所用的时间：= 鱼小球做平抛运动的初始位置的情坐标士一 单元过美检测（四1物理第5页{共8页） 衡水真是 13,《10分)如图所示，表面图的轻杆水平因定在聚直转轴的O点.质量为m的小周环A套 在轻仟上，A在侧轻杆上某处有一卡子（图中未面出）。一根长为弘.质量可氢略，不可伸 长的雕线两瑞分别固定于O和A,质量也为测的小球B图定在细线的中点，装置静止时： 线与数直方向的夹角为3”。现使装置由静止开始缓慢加速转动，当钥规与昼食方向 的夹角增大到53时，A截卡子挡住，A,B可艇线的拉力恰好为零，小圆环A受到的摩 擦力与静止时大小相等，方向相反，重力加迷度为x,取i加5=Q8,%33° 0.6。求t 《)装置静止时，轻杆对环A的厚擦力大小： (2)当A,B间帽线的拉力恰好为不时，卡子对环A的弹力大小。 轻杆 转鞋 密卷 单元过美检测（四】物理第6页{共8质） 1A 14.13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，乙间失着一根被压缩且劲度系数k一O0N/m的的轻质弹簧（未栓接》。已知长 :=1,6m的传送花以%=12/，的速率逆时针转动，两滑块与传送带同的动摩擦因 数=Q5,其他率擦和阻力均不计，弹簧的弹性势能B-号△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，求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/。,求明断轻绳前弹赞的形变量△r的取情范围 1A 单元过美检测（四1物理第7页{共8页） 衡水真题密卷 5.(17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骨轮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，翻始时给小球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质量，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 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，由图可知炮禅运动轨迹的最高点 均在同一高度，根据=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 竖直分速度为心，=%sin0,运动时间为t一2弘= g 2sin日，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一Lcos37°，对B分析有k(L一Lcos37) =mg,根据向心力公式有mgtan0=mLsin, 解得u=5rad/s,D正确。 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aw,对物块进行分析，则有ngtan30°= mam3Rsin30°，解行=√3求，D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，流河时同1一品，大家上岸的地 点与B点的距离x=欧t,又劝：欧=2：1，解得 x=号，B正确. 6.C【解析】由公式v=2πm可得，A,点线速度为 oA-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cos0=A,由几何关系得c0s0= AB √AB+OA =3治，可得w=标V而a/s.C 正确。 1A 单元过关检测 检测（四）物理·曲线运动 7.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Fncos(90°一a十B)一ngsin a=0,Fnsin(90°-a十)-mgcos a--FM=0,解 得F=√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，所受弹簧的弹 力大小为F、杆的弹力大小为F2,则水平方向 有Fz十F sin a=maw2r,竖直方向有F2cosa一 mg=0,由几何关系有L=tana,弹簧仲长的长 度与初始相同，则F=Fn=√3mg,解得u= √受根据m==尝解得m=√坚，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一 mg·党=m-之m味，解得w=1.5mgL,D .=1 正确。 ! Ymg a 8.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%= √.+而，=√4+8m/s=45m/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=82m=8m,所以 2 猴子在0一2s内的位移大小为s=√后十后= √82十8m=8√2m,D错误。 ·物理· 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 和月，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F2cosB-mrw2,对球1 和球2整体，在竖直方向上有Fn sin a=2mg,同 理对球2由牛頓第二定律得FTCOs B=mr2w,对 球2竖直方向有Fnsin 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 更运离竖直轴，则>n,联立解得2mg=mnm tan a 十mreo<2mrg,故1ana>anA则a 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FT cos a'= 一mar1十mr3,又因为Fm>0,所以r3>r4,同 理解得an月=是，tana'=￡2，故a和 wir wir3一r4 B可能相等也可能不相等，D正确。 0 F mgO' g 图1 mg .4 图2 10.AD【解析】设细线的拉力为T,则Tsin a= mLsin,Tcos a=mg,解得w一√6s。,若 w不变，L越大，则a越大，A正确；由T mLw,木块随团盘匀速转动所需要的向心力为 F。=mR,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=号时木块 所需要的向心力小于细线的拉力，所以木块受 参考答案及解析 到指向圆盘边缘的摩擦力，C错误；R=2L时木 块所雪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u增大，向心力增大， 木块所受摩擦力可能增大，D正确。 二、非选择题 11.(1)2r4 (2)F(△ d d F8 【解析】1)清块运动的线速度一品，滑块微匀 速圆周运动的周期T=2_2xr△t d (2由F=m号可得m d (8由F=m号-吗·可物落以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，所以料槽轨道 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yr一y烟= gT,解得相邻两点的时间间隔为T=0.1s: ②小球平抛运动的初递度大小为=晋一 8导m/s=2m/1③根据匀麦建直线运动粮论 到达B点时的竖直方向选度为%-2祭 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二班=，5。 g10 0.15s:④B点离抛出点的水平距离为xB=ht= 2×0.15m=0.3m,小球微平抛运动的初始位 置的横坐标x=一10cm。 1.3g2)5 【解析】(1)装置静止时，对小圆环A和小球B 1A 衡水真题密卷 受力分析如图所示，对A有 F=Fsin 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一=FT 联立解得轻杆对环A的摩擦力大小为F= 3 轻杆 379 转轴 mg mg (2)设装置的角速度为，卡子对环A的弹力为 F,对A有 F+F=md·L 对B有mgtan53°=md2·考L 55 联立解得F=g: 14.(1)12N(2)10m/s3)2 5 m≤ds⑩ 5 m 【解析】(1)甲运动到P点过程，根据动能定 理有 一mg号30-m味- 1 解得p=√6m/s 滑块甲在P点受到国孤轨道弹力Fm R 12N; (2)滑块甲能恰好通过國弧轨道的最高，点，有 migsin 0-m R 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°=之m2-2m时 解得4=5m/s 两滑块弹开的过程，根据动量守恒有m一 n2边 滑块乙脱离弹簧时的速度大小为=10m/s: 1A 单元过关检测 (3)根据系统机械能守恒有受△2=2m叫十 2m2呢 两滑块弹开的过程，根据动量守恒有mm= 72U飞 可得△x=0 1 滑块乙在传送带上减速，有呢一=2μgl2 滑块乙在传送带上加速，有一吃=2gl 可得8w2m/s≤ve≤4√10m/s 则4v2m/s≤vw≤2√10m/s 滑块甲能恰好通过圆孤轨道的最高点，有≥ 5 m/s 综上所述4√2m/s≤vm≤2√/10m/s 则2号≤Ar<m 15.(1)F=25 5 mg (2)am=号g (3)FN= 8十45-113mg,方向由O指向AF= 3 8+45+33」 3 9mg,方向由A指向O 【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 夹角为日，对小球A由平衡条件，有 Fin-Ficos 0=0 对小球B由平衡条件，有 F一mg=0 屏得R=25mg: (2)撤去力F的瓣间，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 2 解得aa=7g: (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 2mgL(1-cos 30)mghm 1 其中h=√5L-√3L ·物理· 参考答案及解析 对小球A由牛领第二定律，有 Fx+2mgcos 32m 解得=8+45-113 3 mg,方向由O指向A: 情形二：设轻杆上的弹力为F、,方向指向国心， 对A、B构成的系统由机械能守恒定律，有 2mgL(1+cos30)+mgh=2m%+2（2m）话 情形一 其中h=√5L-√3L 对小球A由牛顿第二定律，有 L F-2mgcos 302m 2L 解得FN-8+45+3 3 mg,方向由A指向O。 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 3N2 1.B【解析折】由万有引力定律FG及题设条件 V(N-1)2,A正确。 5.D【解析】根据万有引力提供向心力，有 GMm 可知，所求两个引力的大小之比约为6配十： Ga那=m答(1.R,结合黄金代换 Gm-器B正确： GM=gR,由几何关系可知卫星乙轨道的半长轴 2.B【解析】设彗星的周期为T,地球的公转周 为a4=1.5R十25B=2R,根据开普勒第三定 2 期为T,根据题意由开普粉第三定律号-k,可 体有经-界=T=四 (2R)3 ，D 得祭-登共中不-2061年-1986年-75 正确。 年，代入数据解得r≈18AU,B正确。 6.A【解析】对于质量为m的近地卫星，由万有引 3.B【解析】在星球表面，万有引力近似等于重力， 力提供向心力有G=m祭R,由害度公式 有GMm=G,GM=G又V=号R, Ri R p一当-0，联立解得P一語，所以害度与共 ,联立解得2 3 近地卫星环绕周期平方成反比，再由A= 股B确 k(日)'R,解得A=aR,A正确。 4.A【解析】设火星的公转周期为T火，地球的公 转月期为T,根据题意有（贤一要）山=2，其 7.D【解析】根据第一宇宙速度定义可知G一 R 中4=N年，T=1年，解得T=义年，根 只，解得M-,A错误：由万有引力挑供向 据开普粉第三定律可得异一会，可得火里的公 心力可得G梁=m答×2R,结合M-要，可 解得卫星P固绕火星做國周运动的周期T1= 转羊径与地球的公转半径之比为=√景 2迟，B错误：以火星为参考系，则卫星国绕火 13 1A