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（冀粤辽黑赣桂吉晋豫陕青宁蒙新藏鲁渝甘贵云川皖A版）

2024一2025学年度学科素养周测评（八） 物理·圆周运动 (考选时可40分钟，惑分100分》 一、单项达择题：本题共3小题，每小题10分，共地分。每小题只有一个遗原符合题同 要求。 超号 8 答案 1,在东北严寒的冬天，人们经常玩演爱水成冰"的游戏，具体绳作是把一杯开水沿弧线 均匀快建地发向空中。图甲所示是某人玩“我水成冰”静战的瞬闻，其示意图如图乙所 示。霞水过程中杯子的运动可看成匀速周周运动，人的手臂种直，在Q5内梦动杯子 美转了210°，人的臂长约为Q.6回。下列说法正确的是 A.波水时杯子的资转方向为题时针方向BP位置飞出韵小水束初速度沿1方向 C杯子在敏转时的角建度大小为径ad/。D.杯子在酸时的线建应大小的为警m/s 2如图甲斯示，被称为“魔力陀螺“玩其的陀螺能在圆轨道外侧旋转不脱落，其真理可等效 为知图乙所示的根裂：半径为R的磁性圆轨道竖直固定，质量为测的铁球（视为质点）沿 航道外侧运动，A,B分别为铁道的最高点和最低点，轨道对株球的磁性引力始终指向阔 心且大小不变，不计摩察和空气阻力，重力加速度为g测 A.铁饶轨道可能做匀违图周运动 因定之望 轨道 玉由于磁力的作用，铁球绕轨道运动过程中 机械能不守征 C、钱球在A点的建度必须大于√眼 D,轨道对铁球的藏性引力至少为5阳g,才能 使铁球不脱航 3电动打夯机可以悟助装路工人压实路面，大大鬓高了工作效率，图所示为某电动打 穷机的结构示章图，由偏心轮（飞轮和配重物机成），电动机和度案三部分组成：电动 机，飞轮和在室总爱量为M,配重物爱量为m,配重物的重心到轮轴的距离为。重力加 学科素养周测浮（八）物理第1页共4页) 衡水真 速度为g。在电动机带动下，偏心轮在整直平面内匀魂转动，皮蒂不打滑。当偏心轮上 的配重物转到顶时，刚好使整体离开地面。下列判断正确的是 A电动机轮轴与偏心轮转动角速度相同 电视 且配重物转到最高点到，处于粗重状去 C箱心轮转动的角速度为，W士m区 配重物 D打务机对地而压力的最大植为(M十m)g 二、多项迭择鉴：本第共2小题，每小题10分，共0分。每小划有多个选项符合题目要求， 全部选对得10分，选对但不全的得5分有选错的得0分。 恶号 4 5 答案 4.四个完全相同的小球A,B,C,D均在水平而内嫩圆帷丞运动。如图甲历示，其中小球 A,B在司一水平面内敏圆维摆运动（连接B球的绳较长），如图乙所茶，小球C、D在不 同水平面内酸周裤摆运动，但是连接小缘C,D的绳与琴直方向之间的夹角相同连接D 球的绳较长)，侧下列说法正确的是 A.小球A,B角连度相等 以小球A,B线速度大小相等 C.小球C.D线适度大小相等 山小球D受到绳的控力与小球C受到绳 的拉力大小相等 5,如图所示，长为L的细蝇一餐栓一质量为丽的小球，另一端周定在 O点，绳的最大承受能力为1山g,在)点正下方O点有一小钉，先 把绳拉至水平再释放小球，为使绳不敲拉断且小球能以可为轴完成 竖直面内完整的属风运动，则钉的位置到O点的距离为 A,最小为兰L R最小为1 C最大为 D极大为品 三、非选择驱：本赠共3小题，共50分。 6,《12分)深究向心力大小F时小球厦量m、角速度w和率轻r之同关系的实验装置如图 所示，装动手柄，可使变速塔轮、长牌和短精随之匀速转动。皮带分别套在塔轮的属量 上，可使两个情内的小球分别以不问角速度敏匀违网情运动。小球做圆周运动的向心 力由情臂的档板盟供，具时小球对挡板的第力使弹簧测力筑下锋，从附露出测力筒内的 标尺，标尺上露出的红白相间的等分格数之比即为两个小球历受向心力的比值。已知 密卷 学科素养周测评八)物理第2页（共4置} IA 小球在挡板A.B,C处做圆周运动的轨迹半径之比为1：2：1， 8,(别分)如图甲所示是一款名为反重力磁性轨道车的玩具，轨道和小车都装有磁条，轨 4 道造型可以自自调节，小车内装有发条，可销存一定弹性势能。如两乙所示为小明同学 背建的轨道的简化层意图，它由水平直轨道AB,经直盟轨道BCD.水平直轨道DM和 小 两个四分之一暖物道MN与NP平滑连接而组成，圆轨道MN的图心O:与暖轨道NP 长 迷塔 的圆心Q位干间一高度。已知小车的质量为m一50属，直轨道AB长度加一05m,小 变速塔轮 的动 车在轨道上运对时受到的题吸引力始终兵直于轨道面，在轨道ACDM段所受的藏力 皮 大小恒为其重力的号，在转道MNP段所受的雅力大小缸为其重力的25倍，小车酸离 于杯 轨道后磁力形响忽略不计。观小明将具有弹性韩能E=Q3」的小车由A点静止释放， 1》在这个实验中，利用了 (填理想实验法”“等效替代法”球“控制变量法)来 小车恰好能道过经直制轨道CD,并最篷从P点水平飞出，钗设小车在轨进AB段运 银究向心力的大小与小球面量m,角婆度如和半径厂之间的美系。 (2)探究向心力的大小与圆周运动半径的关系时，改选择两个质量 (填相同 动时所受图力大小等于轨道与小车问弹力的，其余轨道均光滑，不计其他阻力，小车可 或“不同”)的小球，分别做在挡板C与〈填“挡板A”或挡板B“)处，同时选 税为质点，小车在到达B点前发条的弹性势能已完全释放，重力加速度g取10m,公。 择半径 (填相同”或不可”)的两个塔轮。 (1)求小车鲨动到B点时的速度大小甲 《3》当用两个质量相等的小球敏实酸，调整长罐中小球的轨道米径是短情中小球轨道 (2)求小车运动到物道B点时对轨道的压力大小F。 径的2倍，转动时发现左，右标尺上露出的红白相间的等分格数之比为1·2，则左、 (3)同时调节置物道MN与NP的华径r,其他条件不变，求小车落藏点与P点的最大 右两边塔轮的半轻之比为 水平距离x。 7,《18分》知图所示，“厂"彩配架的竖直缸杆0W光滑，霞量分可为m,3m的金属环a,b用 长为L的轻质帽绳连接，分别套在水平细杆和竖直相杆上，a环与QM的动摩察因数为 以=10，最大静摩擦力等于滑动李擦力，细线与水平杆间夹角为品，重力框速度为g in.53”-0,8,os53°-0,6. 《1》若9一53”，@.b处于静止状时，求a环受到的摩擦力大小 2)为使4、6保诗静止，0至少为多大？ 《3》若9一30，并使整个禁置绕ON匀角速度转动，为保持系统稳定，转动角速度的平方 。应满足什么条件程 1A 学科素养周测浮[八】物理第3页共4页) 衡水真题密程 学科素养周御坪八)物理第4页（共4贾}衡水真题密卷 2024一2025学年度学科素养 一、单项选择题 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 出的小水珠初速度沿2方向，A、B错误；杯子旋 7 转的角速度为四=总=。，5rad/s一3rads,C 错误：杯子旋转的轨迹半径约为0.6m,则其旋转 的线速度大小约为v=mR=7X0.6m/s= 3 爱m/s,D正确 2.D【解析】磁力和支持力都不能对铁球做功，只 有重力会对小铁球做功，所以铁球的机械能守 恒，铁球不可能做匀速圆周运动，A、B错误；铁球 的速度只要大于0即可通过最高，点，C错误：铁球 在最高点的速度恰好为0，到达最低，点时的速度 满足mg·2R=合m,轨道对铁球的支持力恰 好等于0，则磁力与重力的合力提供向心力，即 F-mg=m发，联立得F=5mg,D正确。 3.C【解析】电动机轮轴与偏心轮转动属于同传送 带传动，线速度相等，根据=仙，可知角速度不相 等，A错误；配重物转到最高点时，加速度向下， 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一Mg,对 配重物有mg十F=wr,解得w=√ (M+m)g,C 正确：在最低，点，对配重物有F-一mg=r,对打 夯机有Fr十Mg=FN,解得Fx=ur十mg十Mg =2(M十m)g,根据牛顿第三定律可知打夯机对 地面压力的最大值为2(M十m)g,D错误。 二、多项选择题 4,AD【解析】对题图甲中A、B两小球分析，设绳 与竖直方向的夹角为0，绳长为l,小球的质量为m, 小球A、B到悬点的竖直高度为h,如图所示，则有 mgmm解得wV高。-√层，可 知小球A、B的角速度相同，由v=r可知，小球 A、B的线速度大小不同，A正确，B错误；对题图乙 1A 1 学科素养周测评 周测评（八）物理·圆周运动 中C、D两小球分析，设绳与竖直方向的夹角为a,小 球的质量为m,绳长为L,有mngtan a=wLsin a,解 g,又r=Lsin a,由v=ur可知v= 得w√Lcos a √gLsin atan a,连接小球C、D的绳与竖直方向 之间的夹角相同，绳长不同，因此小球C、D线速 度大小不同，C错误；设绳上的拉力为Ft,竖直方 向有FTcos a=mg,则有Fr=mg,因连接小球 cos a C、D的绳与竖直方向夹角相同，可知小球D受到 绳的拉力与小球C受到绳的拉力大小相等，D 正确。 0 0 - 8 5.BC【解析】当小球恰好到达圆周运动的最高点 时小球的转动半径为r,重力提供向心力，则有 g=m号，根据机城能守板定律可知，mgL一2 =m心，联立解得r=号L,故钉的位置到0点 5 的距离为L:当小球转动时，恰好达到绳子的最 大拉力，即F=11mg,此时一定处在最低点，设半 径为R,则有11mg一mg=m尺，根据机械能守恒 定律可知，mgL=豆md,联立解得R=号L,故此 1 时高最高点距高为L,则可知，矩高最小为L, 距离最大为L,B,C正确，A,D错误。 三、非选择题 6.(1)控制变量法(2)相同挡板B相同 (3)2:1 【解析】(1)本实验中要分别探究向心力大小与 质量m、角速度仙、半径r之间的关系，所以需要 用到控制变量法。 (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，所以应 ·物理· 选择两个质量相同的小球，小球应分别放在挡板 C处和B处，同时选择半径相同的两个塔轮。 (3)根据F.=uw2R,由题意可知Fb=2Fn点，R =2R志，可得w:w=1:2,由于两塔轮边缘线 速度大小相等，由v=mr,可得r点：r右一2：1，即 左、右两边塔轮的半径之比是2：1。 7.号mg(2)37 (329-43)8≤<29+45)8 3L 3L 【解析】(1)根据题意，分别对两个小环进行受力 分析，如图所示，由平衡条件有 F=FTcos 0 Frsin 0=3mg 又有0=53° 解得F-号mg。 mg 3mg (2)由(1)中受力分析图，由平衡条件有 FN=mg十Frsin0=4mg 则小环a与杆之间的最大静摩擦力为F= uFx=Amg 为使a、b保持静止，则有FTcos 0<Fm 联立解得tan>号 解得0237 即为使a,b保持静止，0至少为37°。 (3)根据题意，若日=30°，并使整个装置绕ON匀 角速度转动，当w最大时，由牛顿第二定律有 ma.L.cos 30 解得d-2(9+43)g 3L 当最小时，由牛顿第二定律有 Fmt.cos 30 参考答案及解析 解得2 2(9-43)g 3L 则转动角谗度的平方d应满足2(9-45)8≤ 3L w≤2(9+43)g 3L 8.1)3m/s(2)3N(3) 5 m 【解析】(1)小车由A运动至B过程，由能量关系 可知 E,=k(mg+F)L+号mi 其中F=0.5mg,代入数据解得阳=3m/s。 (2)设小车在C点的速度为C,恰好通过最高点， 则根据牛领第二定律有 mg一0.5mg=m贤小奉从B到C,由动能定 理得 -mg2R-m 1 解得R-0.2m 在B点，根据牛顿第二定律有 F-mg-0.5g=m爱解得R=3N 由牛顿第三定律，小车运动至B点时对轨道的压 力大小为3N。 (3)小车从B到P,由动能定理得 -mg2r-2m6-2m6 1 小车从P点飞出后做平抛运动 x=Upt 2r=7&t 解得x√16㎡+-√16（一）+ 当r=0.1125m时，小车落地点与P,点的水平距 离最大 小车从P,点飞出P>0,则 r0.225m 但因为小车在N点有 m≤2.5mg r 小车从B到N的过程中，由动能定理得 1A 衡水真题密卷 一mgr=2m-m 解得r≥0.2m 综合可知，当r=0.2m时，小车落地点与P点水 2024一2025学年度学科素养周测 一、单项选择题 1.D【解析】静止轨道上的卫星角速度与赤道上 物体的角速度相等，卫星的轨道半径更大，其速 率更大，A错误；S,点与P点到地球中心的距离 是相等的，根据牛顿第二定律和万有引力定律得 a=G,所以卫星在静止轨道上经过S点与在转 移轨道上经过P点的加速度相同，B错误；在椭 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 速，所以卫星在异常轨道上经过Q点的速率大于 在近地轨道上经过Q点的速率，卫星在近地和静 止轨道上运动，由万有引力提供向心力得= m ,,所以卫星在近地轨道经过Q点的速度大于 在静止轨道上经过S点的速度，所以卫星在异常 轨道上经过Q点的速率大于在静止轨道上经过 S,点的速率，C错误：由几何知识知转移轨道的半 长轴为地球半径的4倍，由开普勒第三定律有 系=会-√俱知卫里在莲地轨道上的用期 与在转移轨道上的周期之比约为1：8，D正确。 2.A【解析】取B为研究对象，B绕O点做匀速國 周运动，设A、B的质量分别为m和m2,由万有引 力定律及牛顿第二定律得Gm严=m(停)， 解得m=产，又根搭n=,一，则A的质 GT 量为m1-）,A正确。 GT 3B【得标】旅据开香粉第三定律有震-意解 得T=√ ）T。,设相邻两次“冲日”时间间隔 TT地 为，则有2红=（经一孕）6解得1-严 1A ·1 学科素养周测评 手距高最大，为。=号 e 评（九） 物理·万有引力与航天 ，由表格中的数据可得= T地 R R 1R 800天，t妖= T电一≈369天，B正确。 1一√R 二、多项选择题 4AB【解标】极据G=m(停)=m r m,解得T=高a-兴。√区，则运 行周期之比为√层，向心加地度之比为总，线选 度之比为，√臣，A,B正确，C错误：根据星球表面 万有引力等于重力可知G=mg,由于不知道 R “木卫三”和“土卫二”的半径之比以及质量之比， 所以无法求出表面重力加速度之比，D错误。 5.AD【解析】设列车在A时，∠AOO=A,列车在 A点受到地球的引力F%=mg,列车在A点受到的 合力Fa=F。·sina,根据几何关系有sin0= R严，解得=司mg,A正确：由G R mg,M=青o,联立可得g=G,可知列 车在P点的重力加速度小于g,B错误：设地球的 质量为M,列车运动到P点距地心为r,∠POO= 0,根据几何关系有sin日=，列车运动到P点 有G学·snf=加，地球为均匀球体有片 M 食又G梁=mg,解得a-京8，C错误：列车在 隧道内距0的距离为x时合力F'=ma=紧， F随x均匀变化，即列车从A到O微加速度减 小的加速运动，则列车在O,点有最大速度，则有