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（山东专版）

2024一2025学年度单元过关检测（四）】 物理·曲线运动 (考选时可90分钟，惑分100分》 一、单项选择题：本题共8小题，每小题3分，共24分。每小题只有一个选项符合题日 要求。 题号 2 4 答案 1,知图所示，在某公圆内，摩天轮和最挂的座舱在整直平面内做匀述图周运动。已知A日是 像天轮的水平直径。财干生在某座舱内相对座舱静止的静客，下列说法正确的是( A.在最高点处于超重状南 B在最低点处于失重状整 C在A和B使置所受合力均为0 D在A和B位置所受合方方向相反 2.某次军事演可中，在P,Q再处的炮兵向正粉方同一目标O发射施弹，委求同时击中目标， 葱略空气阻力，饱轨迹如图所示。若电弹运动轨迹的最高点均在同一高度，则〔 A.Q处财出的慈弹的制速度大 丑P,Q两处射出的弹的初速度大小相等 C.P.Q两处的地弹月时射尚 DP处的炮第先射出 a.某同学设计了如图实验装置研究向心力，经质套篱A和质 量为1kg的小球B通过长度为L的轻杆及较战违接，套首 A套在显直杆OP上与原长为L的轻质弹簧连接，小球B 可以沿水平棉滑动，让系统以某一角建度绕OP匀建转动， 球B对水平槽恰好无压力，此时轻杆与竖直方向夹角8 37。已知弹簧的劲度系数为]00N/m,弹簧始终在弹性限度内，不计一切摩察，n37 =0.6,射系统转动的角速度m为 A.2 mod/s 且2.5d/s C.4 rad/s D.5 rad/s 4.如图所示，履量为m的小物块并始静止在一窄径为尺的 球壳内，它和球心0的连线与经直方向的夹角为0。现 扑球壳随转台经转轴)一起转动，物块在球壳内始婆未蝶 带动，重力加速度大小为g。当物块与球亮之民的摩擦力 附好为0时，转台转动的角速度为 单元过美检测（四1物理第1页{共8页） 衡水真 A服 吸 c豪 5.如图所示，长为L的轻杆QA的O端用软键固定，轻杆 常在半径为R的平属柱体上，接触点为B。某时制杆 与水平方向的夹角为品，半园柱体向右运动的建度为 ,此时A点的速度大小为 《》网 0 A.tan g R 收智 C.ULtan'o n 心，（两激记中，一只大龟浮水作舟，或着唐曾年徒国人和白龙马度过了通天河。已知大龟在 静水中游功的速度大小与河水的瓷速大小之比为2：1，出发点A到正对岸B点的距离 为d,河岸平直。若大家以最烟的时间皲年，谢大家上岸的地点与B点的离为《》 A兰 R号 C.2d D.4d ?,曲柄连杆机构是发对机的主要运动机构，其功佳是将 活塞的性复送动转变为曲拍的旋转运动，从面动汽 车车轮转动，其结构示意图如图所示。由轴可绕调定 的O点自由转动，连杆两端分别连接由蛙上的A点和 活寨上的B点。若由轴绕0点做匀速闭周运动，转建n-1800/min,OA“20cm, AB一60m.则当OA与AB垂直时，活塞的速度大小为 A.12x m/s &1而m/s 5 C.4r√10m/s h.4√/1om/s 8.如图所示，静止根果AOB中的杆OB竖直，杆CA与水平而间的夹角a一0°，且杆Q4 光滑。弹簧与经直方向间的夹角3=30，上端用校链与固定点B相连，下细与察在Q4 杆上的质量为m的小环相连，已知OB两点到的离为L,则 A,弹簧弹力的大小为g B杆对小环的鲜力大小为3网g C.若整个和架以OB为轴开始转动，期当小环隐定在与B点等高 的A点时特速为厘 口若整个根果以沿为轴开始转动，期当小环缓慢运动到与B点 等高的A点时杆对小环敏的功为1.5mgL 递密卷 单元过美检测（四】物理第2页{共8质） 二、多项选择题：本题共4小鬣，每小“4分，共16分。每小题有多个选项符合题目要求， 全部选对得4分，选对恒不全的得2分，有进错的得分。 题号 9 10 11 12 容案 及.在一次秦装表流中，表消者顶着一修直杆沿水平地面运动，其位称一时闻图像(x图像) 如图甲所示，与此同时教子沿整直杆向上运动，如图乙所示，其沿整直方向的速度一时间 图缘(D图像)加图内断示。若以地面为参考系，下列说法王确的是 +国 甲 A索子的运动缺迹为曲线 我t一0时张子的速度大小为45m/s C数子在前2s内的加迷度大小为4m/ D餐子在前2“内运动的位移大小为16m 10,如图所示，两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，县挂在天 花板上。若两个小球能以相同的角速度在水平面内做匀速圆周运动，则下列各图中关 于两小球的位置关系可能正确的是 B D 11.在第19届杭州亚运会女千排球决赛中，中国女排以3：0战胜日本女律，以六战全胜且 一局未失的战绩成功卫冕冠军。如周所示，发球员在底线中点距离慈而高：处将律这 水平击出。已排球场的长为，宽为：球网高为：。为使排球佳落在对方球场区 规，则发球员将排球击出后，排球初速度的最小值。和最大值其分别是 3 单元过美检测（四1物理第3页{共8页） 衡水真 Rw一会蛋 C4景 D面 12,如图所示，一个上表面阻植、中心有孔的本平到盘绕轴N韩动，系有不可佛长细线的 木块置于醒盘上，线另一端穿过中心小孔0系着一个小球。已知术块、小球质量均 为m,且均可钱为质点，术块到O点的距离为R,O点与小球之同的细线长为1，当圆 盘以角速度侧匀速转动时，小球以角速度细随唇盘蛋圆能银运功，木块相对属盘静止： 连接小球的：线与经直方向的夹角为，小孔与翎线之间无摩擦，木块与国盘间的动甲 蒸因数为，且认为最大静摩源力等于滑动厚擦力，划( A若。不变，L越大，侧▣越大 且若R=L,斯背>√受时，木块将相对于同盒发生浙动 C若R一兰，则木块斯受摩擦力方向可能指向圆心 D若R一2L,附当增大时，术块所受享擦力可能增大 三，非这译驱：本驱共6小题，共60分。 12.(6分)小研同学通过如图所示的装置琴究影响物休做测 电门 周运动的向心力的因素。小滑块套在光常水平杆上，随 杆一起绕竖直杆做匀速圆周运动，力传感器通过一组绳 力传5因 连接滑块，用来测量向心力F的大小，带块上固定一速 光片，通过速光片与倒定在铁果台上的光电门可测量出 滑块的线速度大小。已知小滑块上意光片的宽度为d,滑块到转轴的更离为「。（结果 均用题中所给字母表示) (1)老速光片经过完电门的时间为，则带块做匀速网周运动的周期T了 (2)若(1)中力传感器示数为F,刚滑换质量为 (3)谈月学通过改变转速，记泰多组力传感器示数F和对成的常块上意光片通过光电门 的时间丛。若以F为纸轴，要得到线性图像，测截轴所代表的物理量为 [这填a山度 14(8分)某光趣小组采用如图甲所示的实验装置做“探究平抛运动的特点“的实验。 题密程 单元过美检测[四】物理第4页{共8质) 1)下列做法可以减小实晚视差的是 。(填正确答案标号》 人每次从解植上同一位置无初速度释放小球 我选择与小球摩察力尽可能小的斜情 C,安装到槽时，使养梧末端的切线保持水平 几小球应透用密度更小体积更大的塑料球 (2)在做该实验到某司学只记录了物体运动的轨连上的 40 A,B,C三点，已知相邻两点的时阿隔相等，并以A1心 点为坐标原点建立了直角坐标系，得到如图乙所示的 图像，R取10m/, ①A、B、C相容两点的时间时隔为 四小球平抛运动的初速度是m/: ③小球从槽口能出到运动到B点所用的时间：- 51 ④小球做平抛运动的初始位置的横坐标x= tn。 15.《8分)如图所示，表面朝局的轻杆水平固定在竖直转结的O点，质量为m的小阅环A套 在轻杆上.A右侧轻杆上某处有一卡子（图中未写出）。一根长为、概量可忽略，不可伸 长的闭线两端分则国定于O和A,质量也为m的小球B因定在闲线的中点，教置静业时， 组线与整直方向的夹角为3行。观使装置由静止并始缓慢加离转动，雪细线与整直方向 的夹角增大到53到，A被卡子挡住，A.B例细线的拉力恰好为零，小环A受到的厚 擦力与静止时大小相等，方向相反，重力加速度为g,取in53”=0.8,cos53°= 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的举力大小。 轻作 单元过美检测（四1物理第5页{共8页] 衡水真是 16.(8分)为曲力2025年余运会，2023年11月25日一26日，粤德满大湾区常板公开赛在 广州大学城体育中心滑版场顾利举办，为大湾区市民醉众带来了一场精彩的是的极限 站动盛会。如图所常，一质量祸一50kg的运动员从离水平地面高一7口的料坡上静 止滑下，滑注一段水平距离后无碰撞进人半径为R一5世，圆心角为9-3的圆弧轨道 B℃，从C点冲出轨道日，在空中做出各种优美动作后落于水平地面的D友。已知圆理 轨道B点的切线水平，运动员在运动过程中不计一切摩擦，司时将其视为质点，重力如 速度大小为10m/x,n53°一0.B,os53-0.6。求 (1)运动员运融到B点时，地面对运动员的支持力大小 (2)落地点D到C点之闻的水平距离，(W1,四￥1) 密卷 单元过美检测（四】物理第5页{共8质） 17,14分)如图所示，光滑水平面ACD和水平传送带军滑无蜂连接，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,其他率擦和阻力均不计，弹簧的弹性势能B-号△2（△：为形变量）。 (1)剪断轻绳，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的取情范围 3 单元过美检测（四1物理第7页{共8页） 衡水真题密卷 8.(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 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.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=g可知两地弹运动时 间相等，所以P,Q两处的炮弹同时射出，C正确， D错误：设初速度为，与水平面的夹角为日，则 竖直分速度为双，=%sin0,运动时间为t=2= 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Lc0s37°，对B分析有k(L-Lcos37°) =mg,根据向心力公式有mngtan0=mLsin2, 解得w=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a咖，对物块进行分析，则有mngtan30°= 2Bg,D正确。 ma Rsin30°，解得m=√3R2 5.B【解析】将半國柱体的速度v分解为沿杆方向 的速度v。=vcos0,垂直于杆方向的速度vr= sin0,由于轻杆上各点的角速度相等，则器 2其中L=解得队=兴碧，B正确 6.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1=，大家上岸的地 UI 点与B,点的距离x=ht,又：2=2：1，解得 x=号，B正确。 7.C【解析】由公式v=2πrm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cos日=4，由几何关系得c0s0 3 1 单元过关检测 检测（四） 物理·曲线运动 AB 300,可得m=4标V0m/,C _3/10 √AB2+OA 正确。 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B)一 mgsin a=0,Fn sin (90-a+B)-mgcos a-F=0, 解得Fn=3mg,F=g,AB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卫、杆的弹力大小为F,则水平方向 有Fn十F sin a=mur,竖直方向有F2cosa一 mg=0,由几何关系有L=rtan a,弹簧仲长的长 度与初始相同，则F2=Fn=√3mg,解得u= 根括m=子=会解得m=√臣，C错 1 NL 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℃A=wr=√2gL,小环 由P点到A点的过程中，根据动能定理有W一 mg·专-名m咳-之m,解得W=1.5mgL,D 正确。 FN mg 二、多项选择题 9.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 速度方向不在同一直线上，其合运动为曲线运 动，A正确；t=0时猴子的速度大小为%= √6+6=√4+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x=8m, 沿竖直方向的位移大小为为=8Xm=8m,所以 2 猴子在0~2s内的位移大小为s=√而十听= ·物理· √/82+82m=8v√2m,D错误。 10.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在水平面做匀速国周运动，由 牛顿第二定律得FT cos a一FT COS B-=mnw,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F2cosB mrw2,对球2竖直方向有F2sinB-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2>，联立解 得g=nd十mnw2<2mnd-故 tan a tana>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FTa cos a'=一ma呢r,十ma员r3,又因为 F>0,所以3>r,同理解得tang=是 wirs ana=昌：2，故a和g可能相等也可能 不相等，D正确。 F ” mg:O' mg 图1 F g F mg 图2 11.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 =,号=，联立解得排球初速度最小 值为-22A正确，B错买：椿球 g 恰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 =2贴+(】 =m,联立解得排球初 参考答案及解析 建度谦大值为一面，C错：D 正确。 l2.AD【解析】设细线的拉力为T,则Tsin a= mlsin on,Tosa=mg,解得w-Vd。,若 w不变，L越大，则a越大，A正确；由T= mL,木块随圆盘匀速转动所需要的向心力为 F。一mRu,当R=L时细线的拉力恰好提供木 块做國周运动的向心力，摩擦力为零，所以无论 m多大，木块都不会滑动，B错误：R=台时木块 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，随着四增大，向心力增大， 木块所受摩擦力可能增大，D正确。 三、非选择题 13.(1)2r4 d (2)F(4)2 d (A 【解析】①)滑块运动的线建度一品，滑块微匀 速圆周运动的周期T=2r_2mr△ v d (②)由F=m,可得m=A v2 d 2_md.1 (3)由F=m, r ‘(△，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( 14.(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yr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w一票一 衡水真题密卷 0.2 0.m/s=2m/s;③根据匀变速直线运动推论 到达B点时的竖直方向速度为"=行 2X0.7m/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==15s g108= 0.15s:④B点离抛出点的水平距离为xB=6t= 2×0.15m=0.3m,小球做平抛运动的初始位 置的横坐标x=一10cm。 15.3%(252 【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 2Frc0s37°=mg 根据牛顿第三定律，可得F=FT 3 联立解得轻杆对环A的摩擦力大小为F一8mg: 轻 37 转轴 mg 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-md 对B有mgan53”=ma·考 联立解得F= 24mg。 16.(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 mgh=合m 在B点对运动员受力分析，由牛顿第二定律得 N一mg=mR 3 单元过关检测 联立解得地面对运动员的支持力大小为N 1900N: (2)运动员从A运动到C过程，由动能定理有 mg[h-R1-cos0]=2m吃 解得=10m/s 运动员离开C点时，在竖直方向上的速度分量 为，=tsin0=8m/s 从C点到D点的过程，在竖直方向上有R(1一 cos0 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t=ccos0=6m/s 所以落地，点D到C点的水平距离为x=t= 10.8m。 12N②0msa2号 【解析】(1)甲运动到P点过程，根据动能定 理有 mg号如30=之味-之m 解得r=√6m/s 滑块甲在P点受到国孤轨道弹力F=m= R 12N: (2)滑块甲能恰好通过圆弧轨道的最高，点，有 mgn0=m是 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 一mg41sin30-2m2。-2m1 解得=5m/s 两滑块弹开的过程，根据动量守恒有m11= m2U2 滑块乙脱离弹簧时的速度大小为=10m/s: (3)根据系统机械能守恒有2△=2m十 m吃 两滑块弹开的过程，根据动量守恒有m1甲= mave ·物理· 参考答案及解析 可得△x一 1 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，有远一哈=2g 滑块乙在传送带上加速，有6一远=2g 2mgL(1-cos 30)mgh(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4v2m/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 18(1)F=295mg(2)an=号g (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+33 3 mg,方向由A指向O 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 F一mg=0 解得Fm=2,5 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【解桥】由万有引力定律F=G及题设条件 期为T,根据题意由开普粉第三定律号=，可 可知，所求两个引力的大小之比约为GMm (6L.+L)2 得景-产共中=201年-1986年=7行 GY2m-8器B正确 年，代入数据解得r≈18AU,B正确。 .15.