周测评(八)圆周运动-【衡水真题密卷】2026年高三物理学科素养周测评（福建专版）

真题密卷 学科素养周测评 由上述分析可知，运动时间越长，3越大，上升高 35 U3mas-8m/s (1分) 度越大，将tmx=0.8s式代入 -H气A+ 因此最大竖直上升高度为 (1分) t 245 可得最大的竖直速度 hm= 2g256m。 (2分) 2025一2026学年度学科素养周测评（八） 物理·圆周运动 一、单项选择题 小物体恰好不受摩擦力作用时，自身重力与支持 1.C【解析】由题图可知，此阶段海盗船摆动的周期 力提供向心力，如图有mg tan0=mw2r,又r= 大约为5.0S,A错误；由于A、B两点在摆动的过 g 程中属于同轴转动，故同一时刻座位上A、B两，点 Rsin 0,联立解得w= Rcos日，当w<Rcos。 的角速度大小相同，B错误；由题图可知，在最低 时，小物体有靠近转轴的趋势，受到的摩擦力方向 点速度最大，加速度最大，故该同学4s末已通过 √Rc0s日时，小物体有做 g 沿A点切线向上；当w> 最低，点，速度开始减小，C正确；由题图可知，加速度 的峰值a=3.5m/s2,角速度的峰值w=0.7rad/s, 离心运动的趋势，小物体受到的摩擦力方向沿A 根据a=rw2,可得通过峰值平均数据可估算手机 点切线向下，在竖直方向上有mg十fsin日= 距离海盗船转轴约为7m,D错误。 F Ncos0,水平方向上有Fwsin0+fcos日=mw2r, 2.C【解析】当角速度较小时，绳中没有拉力，对A、 联立解得f=mRw2sin0cos0-mg sin0,B错误； B分别受力分析有fA=mAω2rA,fB=mBw2rB,由 C正确；容器以最大角速度转动时，有mg十 于TA<rB,所以，随着角速度增大，B所受摩擦力 uF ksinθ=FNcos9,FNsinθ+uFNcosθ=nomaxr 先达到最大，此后∫A十F=mAω2 rA,umBg十F 联立解得ωmax= 2g cos 0 mBw2rB,随着角速度增大，B所受摩擦力不变，则 Rcos20D错误。 有F=mBw2rB一umBg,结合题图像可得umBg= 2 2,mBr80.5=4,解得4=0.1，rg=2m,当角速 度,-6 =3rad/s时，物块A恰好不受摩擦力，则 -Fsin 0 有F1=mAω1 r A:um8g十F1=mBωirB,联立解得 rA=1m,A、B错误，C正确；当物块恰好与圆盘相 mg 对滑动时，A所受摩擦力达到最大，且沿半径向 二、多项选择题 外，则有F2一μmAg=mAωrA,HmBg十F2= 5.AD【解析】设弹簧的原长为xo,与小球1、小球2连 mBwzrB,联立解得w2=1rad/s,D错误。 接的弹簧的伸长量分别为x1x2,由几何关系有x1十 3.C【解析】设AC、BC与竖直方向夹角分别为α、 x。=5L,与小球1连接的弹簧与竖直方向的夹角为 4π2 月，则有m1 g tan a=m1TL1sina,m:gtan B-= 53°，小球1做匀速圆周运动的半径为4L,对小球1进 行受力分析，有mg=kx1cos53°，mg tan53°-mw2X 4π2 m:TL:sinB,解得L1cosa=L2cosB,表明两小 红，解得w品=5北一爱)A正确，B错送； g 球运动的轨迹平面在同一高度，A、B错误；由于细 对小球2进行受力分析，有kx2cos53°=m'w2R, 绳穿过圆环，则细绳对两小球的拉力大小相等，结 合上述有Tcos a=m1g,TcosB=m2g,解得 mg=缸8n53,解得R-是1，C错误；由元何 m1L1=m2L2,C正确，D错误。 关系可知，与小球2连接的弹簧的伸长量x2= 4.C【解析】质量为m的小物体，恰能静止于A点， cos53°to,解得x2-5m35 R 可得mg sin0-umg cos0,解得μ=tan0,A错误； 3k41 ,D正确。 2 ·18· ·物理· 参考答案及解析 6.BC【解析】小球动能增加来源于轻杆对它做功，A (5)设当某时刻钢球所在位置与凹槽圆心位置的 错误；小球做圆周运动，由沿半径方向的合力提供向 连线与竖直方向夹角为0，凹槽半径为R,则对钢 4π2 球分析可知ng tan0=m TRsin0,由几何关系 合题图像有mL-0.06-0.01 5 m·rad2·s2, c0s0 食可知A=品T,则将得到的多组T和 2k=0.01rad2·s,解得k=100N/m,L=2m, h的数据记录到表格中，并绘制h-T2图像，根据 图像的斜率k可得三名，可以进一步求出当地 BC正确：若去除外%弹簧，则有虹=(+》， 重力加速度g=4π2k。 变形有=m+mL.1 =k+2k ··一，可知图像斜率发生变化，D a,21 2L 错误。 【解析】(1)当小球对转盘的作用力恰好为零时，根 三、非选择题 据牛顿第二定律 73n R(4分)km02(4分) mgtan 0=mro? (1分) 根据几何关系r=Lsin0 (1分) 【解析】玩具车在P、Q两点的受力如图所示，在Q 点，由向心力公式有N,-mgcos0=m, R,在P 解得u1=V5gL 2L 0 (1分) g 点，由向心力公式有N2十mgCos0=m R,两式相 (2)当小球转动的角速度为√ 时，设悬线与竖 加可得N1十N2= 2v2 直方向的夹角为Q,则有 R;因玩具车在不同位置与 ng tan a=mLsin a·w2 (1分) 圆轨道间的压力不同，所以摩擦力是一个变力，将 1 解得cosa=5 (1分) 圆轨道平均分成N段，在轨道上下关于水平直径 这时小球离盘面的高度 对称的位置上取两小段A、B,每小段的长度△x= N,则在AB两小段的压力可视为恒力，摩擦力 2π h =Lcos0-Lcos a=5L (2分) 细线断开后，小球做平抛运动，运动的时间 做功之和W:=k(N1十N2)△x,解得W=kX ×28-4 2h 6L N,所以玩具车从最低点到最 t=. gN58 (1分) N N 平抛运动的初速度 高点克服摩擦力做功W,= W与，=k元mv2。 6 v=w2Lsina=2 V58L (2分) 平抛运动的水平位移 12 a-8-5L (1分) 则落到转盘上的位置离转轴的距离 sv(Lsin a)_2142 -L 5 (1分) 8.(3)2艺(2分)④)上移(2分)(5)h-T2(3分) 10.(1)0(2)0.45 3 (3)ma≤7kg或mB≥3kg 4π2k(3分) 【解析】(1)当由重力提供向心力时，对E点压力 【解析】(3)由于钢球运动一周的过程中，光电传感 为0，所以测得的力传感器能显示的力的最小值 2t 器接收到2次信号，则钢球运动的周期T= Fmin-0 (2分) n (2)当物体A恰好通过圆轨道最高，点后进入传送 (4)若适当调大电机的转速，则钢球向上运动，则 带时速度最小，此时若传送带静止或逆时针转 激光笔应上移。 动，则物体A一直在传送带上做匀减速直线运动， ·19· 2 真题密卷 学科素养周测评 当物体A到达V,点的速度为0时，则动摩擦因数 能定理有 最大，即对物体A分析有mAg-mA呢 (1分) R 一AgR=0-2mAo月 (2分) 1 (1分) 2mAgR-umAgL-0-2mAvE (2分) 解得vA≤√2gR=3√2m/s 因为物体A是通过释放弹簧的弹性势能获得速 联立解得4=0.45。 (1分) 度，且A与B反向弹开，设反弹后B的速度为 (3)物体A不脱离圆轨道有两种情况： VB,由动量守恒有 ①过最高点的速度E≥√gR (1分) mAUA-mBUB (2分) 设物体A被弹簧弹出时的速度为℃A,物体A从 由机械能守恒有 被弹簧弹出开始至到达最高点，根据动能定理有 1 -2mR=2moi-mi 1 E。=2ms+2mA (2分) (1分) mAUA (1分) 解得vA≥√5gR=3V5m/s (1分) 解得ms= 60-mAUA ②到达圆轨道的圆心等高处时速度恰好是0，对 -3 (1分) 物体A从被弹簧弹出开始到圆心等高处，根据动 代入数据得mB≤行kg或mB≥3kg 2025一2026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 0.8s,设该星球的自转周期为T,星球的质量为M, 1.D【解析】在月球表面，根据万有引力等于重力 、Mm 4π2 有G。 则物体在该星球赤道处有GR一mg=mT户R, R2 =m0go,根据密度公式0=，其中y Mm 物体在该星球两极处有G 4 3g0 =mg2,联立解得该 3R,联立解得月球平均密度p=4xCR,A错 4π2R 4π2R 误；根据开普勒第三定律可知，轨道半径越小，则 星球的自转周期T= 4π2L4π2L 公转周期越小，所以在近月轨道绕月飞行时，卫星 Ng2一g1 √T T? Mm' 的周期最小，根据万有引力提供向心力有G R2 RTT n人x2 √(T-T,代入数据解得T= 3×10s≈ 'R,解得绕月飞行的卫星的最小周期T= 1.5h,B正确。 ,E,B错误；根据牛领第二定律有GM 2g0 3.C【解析】根据开普勒第三定律 r2 ma,可得a-=GM. ,产，则载人飞船在P、Q点加速度 r同=6.7R,则此同步卫星离地面高度约为地球半 径的5.7倍，A错误；月球的向心加速度a月= 大小之比为a1:a2=(R十h)2:R2,C错误；根据 /2R+h)3 T月 r月，地球赤道上的物体的向心加速度a赤= R3 开普勒第三定律有T= 、2/ ,解得载人飞船 2π 月)(T自特)2 60 T T自转 在椭圆轨道Ⅱ上的运动周期T=无2R+) 向心加速度小于地球赤道上随地球自转物体的向 R 2g0 心加速度，B错误；当月球、同步卫星、地球三者共 1 则载人飞船从Q点到P点所用时间t=2T:= 27 线时则工一一之，解得52天，即大约每 ②R+),D正确， 2 2R 2go 经 2天会共线一次，C正确；设地月距离为L,若 2.B【解析】设星球表面赤道处的重力加速度大小 Mm4π2 地球不动，月球绕地球转动，则G 为g1,两极处的重力加速度大小为g2,根据单摆 L=m 周期公式可得T=2不√g1 1s,102x L 解得T月=2 √GM,若是月球和地球都围绕两者 2 ·20·学无止境，勤奋为舟，智慧为帆 2025一2026学年度学科素养周测评（八） 3.如图所示，C为可绕过O点竖直轴转动的光滑小圆环。质量分别为m1m:的小球与穿 班级 过圆环的细绳两端A、B相连，绕C在空中做圆锥摆运动，运动的周期相等，AC、BC长 卺题 物理·圆周运动 度分别为L1、L2。不计空气阻力，小球均可视为质点，下列说法正确的是 A,若L:>L:,B处的小球运动的轨迹平面更高 姓名 本试卷总分100分，考试时间40分钟。 B.若L1>L:,B处的小球运动的轨迹平面更低 C.一定有m1L1=mL2 一、单项选择题：本题共4小题，每小题8分，共32分。在每小题给出的四个选项中，只有 D.一定有mL1■mL2 得分 一项是符合题目要求的。 4.如图所示，一个半径为R的半球形容器，球心为O点，内部放一个质量为m的小物体 题号 3 4 (可视为质点)，恰能静止于A点，AO连线与竖直转轴OO'的夹角为0(0<45°)。现让整 答案 个装置绕O)'以角速度仙转动，w逐渐增大，小物体相对于容器始终静止，重力加速度 1.公园游乐场里的海盗船是许多同学儿时美好的回忆。如图甲所示，某同学坐在船体A 为g,下列说法正确的是 ( 处用手机物理工坊(phyphox)对正在摆动的海盗船进行了向心加速度大小和角速度大 小的测量，在海盗船自由摆动阶段，测得如图乙、丙数据。下列说法正确的是(） A.小物体与容器之间的动摩擦因数为 1 tan g Bm<R0s)时，小物体受到的摩擦力方向沿A点切线向下 起国g见见” g C.w>Rcos时，小物体受到的摩擦力大小为mRw'sin9cos0-mgsin0 角速度 3g cos 6 同心和港度 D.容器转动的最大角速度m一√Rc0s29 二、多项选择题：本题共2小题，每小题10分，共20分。每小题有多个选项符合题目要求， 时间（秒） 全部选对的得10分，选对但不全的得5分，有选错的得0分。 题号 5 6 A.此阶段海盗船摆动的周期大约为2.5s B.同一时刻座位上A、B两点的角速度大小不同 答案 C.该同学4s末已通过最低点，速度开始减小 D.通过峰值平均数据可估算手机距离海盗船转轴约为20m 5.如图所示，光滑的长方形框架绕着竖直轴O1Og匀速转动，O1O2与框架的左右两边平 2,如图甲所示，质量m=1kg、m#=2kg的物块A、B分居圆心两侧放在水平圆盘上，用 行，A是框架其中一个顶点，两根劲度系数均为k、原长相同的轻质弹簧上端悬挂在框架 不可伸长的轻绳相连，两物块与圆心距离分别为rA和rB,其中rA<r。A、B与圆盘的 上边的O,点，下端分别悬挂小球1、2（均可视为质点），其中质量为m的小球1套在框 动摩擦因数相同，最大静摩擦力等于滑动摩擦力。当圆盘以不同角速度w绕轴OO'匀 架的竖直边上，在框架的另一条竖直边上固定一水平光滑的硬杆，小球2套在水平硬杆 速转动时，轻绳的弹力F随。的变化美系如图乙所示。当角速度为否as时，物块 上，系统匀速转动稳定时，小球1位于B点，且框架的竖直边对小球1的弹力刚好为0， 小球2连接的弹簧与水平方向的夹角为53°，且水平硬杆对小球2的弹力刚好为0，A与 A恰好不受摩擦力作用，g取10m/s2。下列说法正确的是 () O1之间的距离为4L,A与B之间的距离为3L,重力加速度为g,sin53°=0.8，cos53°= 0.6,两弹簧始终在弹性限度内，下列说法正确的是 () A.长方形框架匀速转动的角速度为，受 D /s) 且弹黄的原长为5L一爱 A.rA-0.5 m C小球2散匀速圆周运动的半径为汽 B.r8=1.0 m C.物块与圆盘间的动摩擦因数4=0.1 D.当角速度为√3rad/s时，物块恰好与圆盘相对滑动 D.与小球2连接的弹资的伸长量为 学科素养周测评（八）物理第1页（共4页） 真题密卷 学科素养周测评（八）物理第2页（共4页） 6.如图甲所示，水平面内一光滑圆盘可绕经过圆心O的竖直转轴转动。轻杆沿半径方向 (4)若适当满大电机的转速，则激光笔应 (填“上移”“不动”或“下移”) 固定，两端分别在O点和圆盘边缘P点。一质量为2kg的小球（可视为质点）和两相同 (5)改变电机转速，重复实验，将得到的多组T和h的数据记录到表格中，并绘制 的轻弹簧连接套在轻杆上，两弹簧一端与小球连接，另外一端分别连接在O点和P点 (填“T”或“片图像，根据图像的斜率及可以进一步求出当地重力加速度g 圆盘半径为L,弹簧原长为？，劲度系数为。当圆盘角速度m从0缓慢增大的过程中， (用题中所给字母表示)。 立图像如图乙所示，x是小球与初位置的距离，弹簧始终未超过弹性限度，下列说法 11 正确的是 () 群速电机 0 升时器 9.(12分)如图所示，质量为m的小球静止在足够大的水平转盘上，一根长为L的细线一 端连接在小球上，另一端连接在圆盘竖直转轴上的A点，细线刚好伸直时与竖直方向的 夹角0=37°，重力加速度为g,sin37°=0.6，c0s37°=0,8，使转盘绕转轴在水平面内缓 甲 慢转动，并逐渐增大转动的角速度，求： A,小球动能增加来源于弹簧对它做功 B.弹簧的劲度系数.=100N/m (1)当小球对转盘的作用力恰好为零时，转盘转动的角速度大小： C.圆盘半径L为2m D.若去除外端弹簧，此图像斜率不变 (2当小球转动的角速度为，严时，细线突然断开，小球在转盘上的落点离转轴的距离。 三、非选择题：共48分，其中7为填空题，8为实险题，9、10为计算题。 7,(8分)如图，质量为m的电动遥控玩具车在竖直面内沿圆周轨道内壁以恒定速率v运 动，已知圆轨道的半径为R,玩具车所受的摩擦阻力为玩具车对轨道压力的k倍，重力 加速度为g,P,Q为圆轨道上同一竖直方向上的两点，不计空气阻力，运动过程中，玩 具车通过P,Q两点时对轨道的压力大小之和为 :由最低点到最高点克服摩 擦力做功为 10,(18分)如图是一实验装置的简易模型，它由光滑的水平轨道和竖直平面内的光滑圆轨 道组成，竖直圆轨道的半径R=0.9m,圆轨道内侧最高点E点装有一力传感器（图中 未画出)，且竖直圆轨道的最低点D、D'点相互靠近且错开。水平轨道左侧放置着两个 8.(10分)一物理老师设计了一款研究向心力大小的实验装置，其简化示意图如图所示，装 用细绳连接的物体A和B,其间有一压缩的轻弹簧（物体与轻弹黄不粘连），烧析细绳，物 置固定在水平桌面上，在可调速的电机上固定一个半圆形有机玻璃凹槽（表面光滑，可 体被弹出。轨道右侧M端与水平传送带MN等高，并能平滑对接，传送带总长度L= 忽略摩擦的影响)，凹槽在电机的带动下能绕过凹槽圆心的竖直轴转动，旁边竖直固定 5m,传送带速度大小和方向均可调。已知物体A的质量mA=1kg,物体B质量可变， 一标尺，其上是可调高度的激光笔，激光笔发出水平方向的激光（不考虑折射现象），初 A.B间被压缩的弹簧的弹性势能为30J,g取10m/s2。 始时刻，凹槽与标尺在同一平面内。实验步骤如下： (1)求测得的力传感器能显示的力的最小值。 (1)将钢球放入凹槽底部，上下移动激光笔对准凹槽圆心，此时激光笔所在位置读数记 (2)要使物体A冲上传送带后，均能到达N点，求传送带与物体A之间的动摩擦因数 为ha。 的最大值。 (2)接通电源，开启电机调速开关，钢球开始随凹槽转动，当钢球到达某一高度后随凹槽 (3)要使物体A在圆轨道上运动时不脱离轨道，求物体B的质量范围。 做稳定的匀速圆周运动，上下移动激光笔，当激光对准钢球球心位置时，记录此时激 光笔所在位置读数为h:(h1>h。),记h=h:一h。, (3)利用光电传感器探测钢球运动的周期。每当激光笔发出的激光照在钢球上时，光电 传感器便会接收信号计次，若第1次光电传感器接收到信号时数字计时器开始计 时，并记录为0次，达到n次时计时器停止计时，记录总时间，则钢球运动的周期 T■ (用题中所给字母表示)。 学科素养周测评（八）物理第3页（共4页） 真题密卷 学科素养周测评（八）物理第4页（共4页）