周测评(8) 圆周运动-【衡水真题密卷】2025年高考物理学科素养周测评（重庆、甘肃、贵州、云南、四川专版）

2024一2025学年度学科素养周测评（八） 物理·圆周运动 (芳试时间75分钟，总分100分) 一、单项选择题：本题共7小恩，每小驱4分，共2州分。在每小驱给出的四个选项中，只有 一项是符合题目要求的。 题号 答案 1.在东北严寒的冬天，人们经常玩一项“凌水或冰”的静戏，具体操作是把一杯开水沿氧线 均匀快速地或向空中。图甲所示是某人玩“覆水成冰”爵戏的髯间，其示意图如图乙所 示。废水过程中杯子的运动可看战匀速圆周运动，人的手臂钟直，在055内梦动杯子 能转了210，人的臂长约为Q6m,下列说法正确的是 A.爱水时杯子的旋转方向为顺时针方向 AP位置飞出的小水珠初速度沿1方向 C杯子在装时的角速度大小为d。D杯子在时的线速度大小的为等m: 2明代出：的天工开物)中记录了机先的劳动智慧，如图甲所示为“牛转都车”，利用高力 转功不同半径齿轮来政变水车的转速，从而符水运透到高处。租先的智慧在今天也得 到了蝶承和发扬，我国白主桥发的收轮传动系统，打破了国外垄断，使中国高铁持续运 行速度达到a5助m/h,中四高铁成为中国制遗的一张“金名片”。图乙中A,B是齿轮边 缘两点，C点位于A所在齿轮的中同（图中未标由），三点距各自轴心的距离·n· 3:2:2,在齿轮转动过程中 甲牛转租车 乙观代轮 学科素养周测浮八)物理第1页共8页) 衡水真夏 A.%三物= 且B,C两点线违度大小精足m一比 CA.B的向心加速度大小之比为aA:aa=3:2 D若两传轮做非匀速圆周运动，则A,B两点线速度大小仍有A一地 3.如医所示，在横角为30的光滑斜面上，有一根长为L一0.8m的轻杆，一偏周定在O 点，另一精系-质量为知=0,2g的小球，后料而做周周运动。g取10m/分。若要小 球馆道过最高点A,则小球在最低点B的最小速度是 A.2 m/s 且4m/a C210m/% D.2v5 m/a 《,如图甲所示，技称为“魔力驼螺”玩具的陀螺能在辉轨道外侧旋转不脱落，其鼎理可等效 为如图乙所示的慎数：半轻为R的感性震轨道竖直国定，质量为m的钱球（视为暖点）沿 轨道外侧运动，A,B分别为轨道的最高点和最低从，轨道对铁球的础性引力始终指向圆 心且大小不变，不计摩擦和空气阻力，重力如速度为《，则 周定支第 我道 A.铁球绕镜道可能做匀速厘周运动 品由于磁力的作用，铁球绕执道运动过程中机械集不守恒 C铁球在A点的通度必须大于夏R D轨道对铁球的磁性引力系少为5m:,才能使铁球不脱物 5,牙利物理学家厄缶在】9世纪番出：“沿水平地面向东运动的物体，其重量（围：列车的 提重或列车对水早轨薄的压力)一定会碱轻，”后来，人们常把这类物理现象称之为起 缶效应”。一静止在杰道某处的列军，随触球自转的线速度为西。已知列车的质量为 m,地球的半轻为R,若列车相对地面以墓率甲悟水平轨道向东行枝，由于列车向东行 驶而引感列车对轨道的压力减少的数值为 h和口动 C.m 2wu-y R D和+2 R 密卷 学科素养周衡坪八)物理第2页（共8置} 2 6.如图所示，水平杆固定在竖直杆上，两者互相垂直，水平仟上O,A两点壶接有两轻绳.两 绳的另一端霜系在质量为m的小球上，Q4一O用=A日.现通过转动及直杆，便水平杆 在水平面内敏匀速圆周运动，三角形QAB始终在整直平面内。若转动过程中OB,AB 两绳好馋处于拉直状态，重力加速度为g,则下列说法正确的是 AOB绳的拉力范围为0-夏g 我O8绳的拉力散围为夏 CAB绳的拉力范俄为得mg~ 3 mg D.如果把绳AB劳底，都么小球一定会偏离原来位置 7,电功打弃机可以帮的筑路工人压实路而，大大是高了工作效率。知图所示为某电功打 务机的结构示意图，由偏心轮（飞轮和配重物组成），电动机和底座三部分粗成。电动 机，飞轮和底座总质量为M,配重物爱量为m,配重物的重心到轮轴的离为，重力加 速度为：。在电动机带动下，能心轮在整育平面内匀速转动，皮带不打滑。当偏心轮上 的配重物转到顶端时，刚好使整体离开地面。下列判斯正确的是 电动机 配重物 A电动机轮箱与偏心轮转动角速度相同 五配重物转到景高点时，处于姬重状态 C,偏心轮韩动的角速度为， M干mg F D打夯机对地面压力的最大值为(M十两)g 二、多项选择题：本题共3小题，每小盟5分，共15分。在每小驱给出的国个选项中，有多 项符合题日要求。全郎选对的得5分，进对但不全的得3分，有透情的得0分。 题号 8 10 答案 8,四个完全相问的小球A、B、C,D均在水平面内做属能扭运动。如图甲所示，其中小球 A,B在月一水平面内做到锥摆运动（连核B球的跑较长）：如图乙历示，小球C,D在不 司水平咖内做圆锥团运动，：是连接小球C,D的绳与经直方向之间的夹角相同（连楼D 球的绳较长》，则下列脱法正确的是 学科素养周测悍八】物理第3页（共8页） 衡水真无 A.小球A,8角速度相等 且小球A,B线违度大小相等 C,小球C.D线违度大小相等 D小缘D受到绳的拉力与小球C受到绳的拉力大小相等 0,如图所示，在光滑的情杆上穿着两质量分判为m,网的小球，小球用组线连接起来，当 转台匀速转动时，两小球位于转结两侧，且相对横杆静止，下列说法正确的是《》 A两小球速率必相等 B两小球角速度必相等 C,两小球加速度必相等 D两个球到转轴距离与其质量战反比 10,如图所示，长为上的绳一端拴一质量为出山的小缘，另一端周定在O点，绳的最大承 受馆力为11期g,在D点正下方0点有一小钉，光把绳牧系本平再释放小球，为使蝇不 被拉斯且小妹能以为完成级直面内完整的图周运幼，刚钉的位置到O.点的距离为 A,最小为2 R最小为L C最大为L D最大为品 领密在 学科素养周测评！八)物理第4页（共8页} 三，非选择题：本题共5小题，共57分。 1,6分》某实验小组通过如图所示的装置验证向心力的表达式。滑换套在水平杆上，随 杆一起烧竖直杆做匀藻圆周运动，力传移器通过一细饰连接滑块，用来测量向心力F 的大小。滑块上固定-一意光片，宽度为，与固定在株果台上的光电门可测量滑块的角 速皮。，旋转节径为尺，每经过光电门一次，通过力传级器和光电门就同时获得一组向 心力F和角速度侧的数据 (1)某次旋转过程中，意光片经过光电门时的速光时河为，侧角速度w一 (2》以F为纸坐标，以 —(续“女”（△）或"为横坐标.可在坐标纸 中描出数据点作一条直线， (3)孩小组验证《2)中的表达式时，经多次实验，分析检查，仅器正常，漫怅和读数均没 有问思，发现示数F的到量值与其理论值相比《（填“偏大”成”输小），主要 原因是 12.9分)探究向心力大小F与小球质量网，角速度和半径：之间关系的实险装置如图 所示，转功手柄，可使变速塔轮，长情和知槽随之匀速转动。皮带分别套在塔轮的图岔 上，可使两个精内的小球分划以不同角速度常匀速到同运动。小球做翼周运动的向心 力止横臂的挡板提供，同时小球对挡版的弹力使鼻簧测力简下降，从面露出测力簧内 的标尺，标尺上露出的红自相间的等分格数之比即为两个小球所受向心力的比催。已 如小球在挡板A,B,C处做测周运动的轨迹半径之比为1121 小 长情 -变津塔轮 手一 (1》在这个实验中，利用了（填理里实验法“等效转代法”或“控制变量法） 米探究向心力的大小与小球质量知，角通度和半径F之同的关系 (2)探究向心力的大小与圈周运动半径的美系时，成选择两个质量 (填“相同 学科素养周测浮八)物理第5页共8页) 衡水真是 或不同”)的小球，分期饭在路题C与（填“挡板A或“指板）处，司时话 择半径（填“相同成“不可”）的两个塔轮， (3)当用两个质量相等的小球做实验，调整长槽中小球的统道半径是短情中小球物道 半径的2倍，转动封发观左，右标尺上霉出的红白相间的等分格数之比为】·2，刚 左，右周边塔轮的常径之比为 1品，(12分)如图所示，征绳一袋系看静止在水平面上质量为M一Q,6kg的物体A,另一端 道过光滑小孔O吊着质量m一0.3k3的物体B,A与图孔O距离为0,2m,已知A和 水平面间的最大静摩银力为2N。现使此平面饶通过周孔D的竖直中心转动，问角 德度在什么范国内B处于静止找态？（取g=10m/公） 0 密鞋 学科素养周测坪八)物理第6页（共8页} 14.12分)如图所示，两个团定的，大小不同的竖直半圆形光滑轨道在最高点A平滑连 接，小图半径一Q5四，大厕率径一1.0m,小圆最低丛O恰在大阅图心处，O点有 一弹射装篮《图中未面出)，可水平向右弹射压量为m=0,2kg的滑块。数置在光滑 水平而上的中空长直望料板与大图的最低点在平滑过度。若银料板质量两一Q2g 长度L一么4m杯皮A一0.0防m,滑块与腿料板上表面之料的动家擦因数出-0.5，滑 块可视为质点，重力加速度g取0/分。求： 1)若滑块能做完整的圆周运动，滑块在最高点的最小速度n大小。 (2)以=√4有m/内右弹时滑块，补块到达大翼轨道君点时所受支持力的大小。 (3)以新一√酒m/s向右弹射滑块，滑块第一次落志点到B点的水平距离， 裂有板 2 学科素养周测浮八】物理第7页{共8页) 衡水真是 15,(18分)如图甲所示是一款名为“反重力“盛性轨道车的玩具，轨道和小车都装有藏条， 轨道造型可以自山调节，小率内装有发条，可储存一定洋性势能。如图乙所示为小明 同学蓄建的轨道的简化示意帽，它由水平直轨道AB、竖直既轨道以D,水平直物道 DMM和两个四分之一圈抗道N与NP平带连接而组成，圆轨道MN的图心O与圆 轨道NP的圆.心O位于同一高度。已知小车的质量为网一50g,直轨道AB长度为 L一0,5m,小车在轨道上运动时受到的慰吸可引力始瓷无直于轨道面，在轨道A以DM 段所受的赋力大小框为其重力的，在就通MNP段所受的赋力大小框为其重力的 2.5警，小军脱离轨酒后酷力影有忽略不计。现小明将具有弹性势能E一0,3丁的小 车由A点静止释放，小车恰好衡通过整直图轨道仪D,并量终从P点水平飞出。假设 小车在物道A甘段运动时所受阻力大小等于物道与小车刻算力的三，其余勒道均光滑， 不计其鲶阻力，小车可混为质点，小车在到达B点前发条的弹性势使已完全释故，重力 加通度g取0m/家， (1)求小车兹动到B点时的建度大小： (2)求小车运动到属赖道B点时对轨道的压力大小F%。 (3)同时调节置轨道N与NP的半径r,其他条件不变，求小车落地点与P点的量大 水平距离￥： 密卷 学科素养周测评八)物理第8页（共8页}·物理 参考答案及解析 由公式△h:=号i 根据几何关系有，箭的出射点与击中目标的位 置间距为=√十y 解得t1=0.6s 球入贫时速度的竖直分量%=g41=6m/s y-7g 球入筐时速度的水平分量6=tan45°=6m/s 球水平方向做匀速直线运动，则%=化=6m/s 所以一八房 (度+1)+4 4 (2)球从出手到运动到最高，点的过程中竖直方 (2)箭击中靶心时的动能为E= 向高度差△h2=4.85m-2.40m=2.45m 2m2 由公式△h,=司 2m(+哈+g) 解得2=0.7s Uy-gtmin 最高点速度竖直分量%=0 解得=2m(+暖+证) 由公式=一g2 (3)箭在竖直方向下落高度满足 解得=7m/s 则出手速度的大小A=√十项=√⑧5m/s [H-(H+号)]≤≤[H-(H-)】 (3)球水平方向运动总位移x1=v(十t) y-gtin 7.8m 球员距三分线的距离x=x1-7.25m=0.55m -号 联立可得 4 2m(+话+) d√2H-H)+a≤≤d√2H-H)=a 设运动员的射箭位置在AB方向上与击中点的 (3)见解析 距离为x0,则 【解析】(1)若挤在空中飞行的时间最短，则有 26=功1m 必水平且垂直于AB,所以t=号 所以选 2(H-H)=a≤≤n√ (H-H2)+a s= d g sin a 设击中点离靶右边缘的距离为L,则运动员的射 sin a=- 箭位置在AB方向上离靶右边缘的距离满足z= +话 6十L,且0≤L≤a 解得水平距离为=+远 2 2024一2025学年度学科素养周测评（八） 物理·圆周运动 一、单项选择题 rm/s,D正确。 5 1,D【解析】由图乙中小水珠做离心运动的轨迹 可知，杯子的旋转方向为逆时针方向，P位置飞 2.D【解析】由图可知，A、B同缘传动，无论是做 出的小水球初速度沿2方向，A、B错误；杯子旋 匀速圆周运动还是变速圆周运动边缘线速度大 7 小均相等，故由v=wr,可得仙AB=TB:rA= 转的角走度为w=总-夏ads=至nd⅓，C 2:3,A错误，D正确；A、C同一齿轮同轴转动， 3 角速度相同，则有A:心=rA:rC=3:2,A、B 错误：杯子旋转的轨迹半径约为0.6m,则其旋转 线速度大小相同，所以m:比=3：2，B错误；由 的线逵度大小约为=aR=琴X0.6m/s= 向心加速度公式a=号，可知A,B两点向心加说 ·21 2 衡水真题密卷 学科素养周测评 度之比为A aB=ra:rA=2:3,C错误。 配重物有mg十Fr=2r,解得w= (M+mg.C 3.B【解析】小球受轻杆控制，在A点的最小速度 为零，由动能定理得2 mgLsin a=2m暖一0，可 正确：在最低点，对配重物有F一mg=ur,对打 夯机有Fr十Mg=FN,解得FN=mr+mg十Mg 得vg=4m/s,B正确。 =2(M什m)g,根据牛顿第三定律可知打夯机对 4.D【解析】磁力和支持力都不能对铁球做功，只 地面压力的最大值为2(M十m)g,D错误。 有重力会对小铁球做功，所以铁球的机械能守 二、多项选择题 恒，铁球不可能做匀速圆周运动，A、B错误；铁球 8.AD【解析】对题图甲中A、B两小球分析，设绳 的速度只要大于0即可通过最高点，C错误；铁球 与竖直方向的夹角为日，绳长为L,小球的质量为m, 在最高点的逸度恰好为0，到达最低，点时的速度 小球A、B到悬，点的竖直高度为，如图所示，则有 满足mg·2R=2m,轨道对铁球的支持力怡 好等于0，则磁力与重力的合力提供向心力，即 mgm0=mm解得u=√点)√层，可 知小球A、B的角速度相同，由0=仙r可知，小球 F-mg=m京，联立得F=5mg,D正确。 A、B的线速度大小不同，A正确，B错误；对题图乙 5.D【解析】若仅仅考虑地球的自转影响时，列车 中C、D两小球分析，设绳与竖直方向的夹角为a,小 绕地心做圆周运动的线速度大小为吻，以列车为 球的质量为m,绳长为L,有mngtan a-=Lsin a,解 研完对象，根据牛顿第二定律得mg一人=m贸， ,g,又r=Lsin a,由v=awr可知v= 得w一Loos a 若列车相对地面又附加了一个线速度，列车绕 W√gLsin atan a,连接小球C、D的绳与竖直方向 地心做围周运动的线速度大小为十v,根据牛 之间的夹角相同，绳长不同，因此小球C、D线速 颜第二定排得mg一代=m,可知下、一 R 度大小不同，C错误；设绳上的拉力为F,竖直方 下=m十2巴，D正确。 向有Frcos a一mg,则有Fr=mg,因连接小球 R cos a 6.B【解析】转动的角速度为零时，OB绳的拉力 C、D的绳与竖直方向夹角相同，可知小球D受到 最小，AB绳的拉力最大，这时二者的值相同，设 绳的拉力与小球C受到绳的拉力大小相等，D 正确。 为Fn,期2Fos30=mg,解得Fm-号mg,增 0 222 大转动的角速度，当AB绳的拉力刚好为零时， x0+h OB绳的拉力最大，设这时OB绳的拉力为Fm, 则Fos30°=mg,解得Fn=25， 3mg,因此OB g 尾的#力范国为号mg一2语mg,AB能的拉力 9.BD【解析】两球相当于做共轴转动，角速度相 同，因为细线对两球的弹力相等，知两球做圆周 范国为0一号mg,A,C错误，B正确；当AB绳的 运动的向心力相等，有m1nw2=gr22,所以 n:r2=m2:m1,B、D正骑；根据v=wr知，两球 拉力为零时，如果把绳AB剪断，那么小球不会偏 的线速度与半径成正比，即与质量成反比，A错 离原来位置，D错误。 误；根据a一wr知，两球的加速度与半径成正比， 7.C【解析】电动机轮轴与偏心轮转动属于同传送 即与质量成反比，C错误。 带传动，线速度相等，根据=仙，可知角速度不相 10.BC【解析】当小球恰好到达圆周运动的最高 等，A错误；配重物转到最高点时，加速度向下， 点时小球的转动半径为，重力提供向心力，则 处于失重状态，B错误：当偏心轮上的配重物转到 顶端时，刚好使整体离开地面，则有FT=Mg,对 有g=n号，振搭机核能守恒定律可知，mgL一 2 ·22· ·物理· 参考答案及解析 m,联立解得一L,故钉的位置到0 2)-} 塔轮。 5 (3)根据Fn=maR,由题意可知F吃=2Fnk, 点的距离为L:当小寒转动时，格好达到绳子 R左=2R右，可得w左：w右=1：2，由于两塔轮边 的最大拉力，即F=11mg,此时一定处在最低 缘线速度大小相等，由0=wr,可得r:r古= 2:1,即左、右两边塔轮的半径之比是2：1。 点，设半径为R,则有1mg一mg=mR,根据机 13.53 械能守恒定律可知，mgL=司m话，联立解得R 3 ad/s<w<5g rad/s 【解析】当A的角速度达到最大值x时，A有 局L,故此时离最高点距离为号L,则可知，距离 向外运动的趋势，最大静摩擦力沿半径向内，对 A和B组成的整体，有 最小为子L,距离最大为号L,B.C正确，A,D mg十Fn=M2xr 错误。 当A的角速度达到最小值wm时，A有向内运动 三、非选择题 的趋势，最大静摩擦力沿半径向外 1.42 有mg-Fm=Mw2, (3)偏小(4)滑块与水平 杆之间存在静摩擦力 解得ohax=5压ad/s 3 【解析】(1)每次遮光片经过光电门时的线速度 ahin =53 3 rad/s 大小为一品由线建度大小和角追度大小的关 系式可得w=尺一R△ 则角造度花周为55rad/s<w<5压rads, 3 14.(1)10m/s(2)14.8N(3)3.4m (2)根据牛顿第二定律可得F=mRu2= 【解析】(1)若滑块恰能做完整的國周运动，滑 R西，可知F与成正比，以F为奴坐 md 块在最高点只有重力提供向心力，有mg= 桥，山为横坐标可在垒标纸上描出一条直 线，外率为紧。 解得A=√10m/s (2)从O点到B点，对滑块根据动能定理有 (3)力传感器测量的F是绳子的拉力，而在实际 情况中，滑块在做圆周运动时还会受到水平杆 mg斯=m味-之m味 对它的静摩擦力，向心力等于绳子拉力F和静 在B点根据牛顿第二定律有FN一mg=m通 摩擦力之和。因此，在滑块与水平杆之间存在 的静摩擦力的影响下，力传感器示数F作为向 解得Fw=14.8N。 心力时会比向心力理论值偏小。 (3)滑块与塑料板组成的系統动量守恒，规定向 12.(1)控制变量法(2)相同挡板B相同 右为正方向，根据动量守恒定律有 (3)21 ma=mt'十m20 【解析】(1)本实验中要分别探究向心力大小与 根据能量守恒定律有 1 质量m、角速度仙、半径r之间的关系，所以需要 uomgL= 用到控制变量法。 对滑块，根据能量守恒定律有 (2)探究向心力大小与圆周运动半径的关系时， 需要控制小球的质量和运动角速度相同，所以 wmg=之m-m 应选择两个质量相同的小球，小球应分别放在 滑块离开塑料板后做平抛运动 挡板C处和B处，同时选择半径相同的两个 x=vt ·23 2 衡水真题密卷 学科素养周测评 A=吉d (3)小车从B到P,由动能定理得 1 滑块第一次落地点到B点的水平距离为x 一mg2r=2m呢-之m呢 x十x 小车从P点飞出后做平抛运动 解得x=3.4m。 x=Upt 15.(D3m/s(2)3N3) 5 m 2r=2g 【解析】(1)小车由A运动至B过程，由能量关 解得x= 系可知 16㎡+-√16（+ 民=ng+PL+2md 当r=0.1125m时，小车落地点与P点的水平 距离最大 其中F=0.5mg,代入数据解得g=3m/s。 小车从P点飞出vr>0,则 (2)设小车在C点的速度为c,恰好通过最高 r<0.225m 点，则根据牛顿第二定律有 但因为小车在N点有 mg一0.5mg=m尺，小车从B到C,由动能定 ms≤2.5mg 理得 小车从B到N的过程中，由动能定理得 一mg2R=2m呢-2m% -mgr-名m6-2nu6 解得R=0.2m 解得r≥0.2m 在B点，根据牛顿第二定律有 综合可知，当r=0.2m时，小车落地点与P点 R一mg-05mg=n是解得R=3N 水平距离最大，为x。= 5m。 由牛领第三定律，小车运动至B,点时对轨道的 压力大小为3N。 2024一2025学年度学科素养周测评（九） 物理·万有引力与航天 一、单项选择题 1,A【解析】要想使天舟五号与空间站在同一轨 道上对接，则需要使天舟五号加速，与此同时要 C错误；根据开普勒第二定律可知，同一颗行星与 想不就离原轨道，根据F=m号，则必须要增加向 太阳的连线在相同时间内扫过的面积相等，所以 地球与太阳的连线和哈雷彗普星与太阳的连线在 心力，即喷气时产生的推力一方面有沿轨道向前 相等时间内扫过的面积不一定相等，D错误。 的分量，另一方面还要有指向地心的分量，而因 3.D【解析】静止轨道上的卫星角速度与赤道上 喷气产生的推力与喷气方向相反，A正确。 物体的角速度相等，卫星的轨道半径更大，其速 2.A【解析】哈雷普星在椭圆轨道上绕日公转，而 率更大，A错误；S点与P,点到地球中心的距离 地球绕日轨道比哈雷慧星近日轨道要远一些，根 是相等的，根据牛顿第二定律和万有引力定律得 据一√，所以地球环日追度小子哈雷慧里在 。,所以卫星在静止轨道上经过S点与在转 近日点的速度，A正确；根据牛顿第二定律a= 移轨道上经过P点的加速度相同，B错误：在椭 语--型，哈省苦显在M点时的加逸度 圆轨道近地，点实施变轨成椭圆轨道是做逐渐远 离圆心的运动，要实现这个运动必须给卫星加 等于地球在M点时的加速度，B错误：根据开普 速，所以卫星在异常轨道上经过Q点的速率大于 2 ·24