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（鲁冀粤辽鄂湘黑赣桂吉晋豫陕青宁蒙新藏渝甘黔滇川皖A版）

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） 班级 卺题 物理·圆周运动 姓名 本试卷总分100分，考试时间40分钟。 0.5 orad'sy 一、单项选择题：本题共5小题，每小题6分，共30分。每小题只有一个选项符合题目 A.rA=0.5 m 得分 要求。 B.ra=1.0m 题号 1 2 3 4 5 C.物块与圆盘间的动摩擦因数：=0.1 答案 D.当角速度为√3rad/s时，物块恰好与圆盘相对滑动 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 4.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m1、m2的小球与穿 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 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 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() 度分别为L1、L。不计空气阻力，小球均可视为质点，下列说法正确的是 () A.若L1>L:,B处的小球运动的轨迹平面更高 B.若L1>Lt,B处的小球运动的轨迹平面更低 C.一定有mL1=mL S5082码 D.一定有mL1=mL2 5.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 甲 向心加速度 (可视为质点)，恰能静止于A点，AO连线与竖直转轴O0的夹角为0(0<45)。现让整 个装置绕O0'以角速度如转动，细逐渐增大，小物体相对于容器始终静止，重力加速度 为g,下列说法正确的是 ( 8 62 时间（抄 时间（秒】 A小物体与容器之间的动摩擦因数为an日 1 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 g C.该同学4s末已通过最低点，速度开始减小 Bu<,√RcOs)时，小物体受到的摩擦力方向沿A点切线向下 D.通过峰值平均数据可估算手机距离海盗船转轴约为20m g 2.如图所示，ABC为竖直固定的圆形（部分）细管道，其半径为R(细管中心至O点)，内壁 C.u>Rcos)时，小物体受到的摩擦力大小为mRm'sin9cos0一mgin0 光滑，将一质量为m的小球（小球直径比细管内径略小，远小于管道半径R)轻放到管道 3g cos 0 最高点，由于微小扰动小球开始沿管道运动，空气阻力不计，重力加速度为g,下列说法 D.容器转动的最大角速度m=√Rcos29 正确的是 () 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， A,小球经过管道最低点B时，管道对小球的支持力大小为4mg 全部选对的得10分，选对但不全的得5分，有选错的得0分。 B小球经过管道出口C点时，管道对小球的支持力大小为，2+2mg 题号 6 7 C.小球离开C点后上升到最高点时的速度为0 答案 D.小球离开C点后上升的最大高度一定与A点等高 7777777772777 3.如图甲所示，质量mA=1kg、m=2kg的物块A、B分居圆心两侧放在水平圆盘上，用 6.如图所示，光滑的长方形框架绕着竖直轴O1O:匀速转动，O1O2与框架的左右两边平 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<rB。A、B与圆盘的 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 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细绕轴OO匀 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 速转动时，轻绳的弹力F随w的变化关系如图乙所示。当角速度为气d,时，物块 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 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， A恰好不受摩擦力作用，g取10m/s2，下列说法正确的是 () 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 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） 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°= 时，并记录为0次，达到n次时计时器停止计时，记录总时间，侧钢球运动的周期 0.6,两弹簧始终在弹性限度内，下列说法正确的是 () T= (用题中所给字母表示)。 (4)若适当调大电机的转速，则激光笔应 (填“上移”“不动”或“下移”)。 A.长方形框架匀速转动的角速度为 4 (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 B.弹簧的原长为5L一3染 mg (填-T”或“h”)图像，根据图像的斜率k可以进一步求出当地重力加速度 15 (用题中所给字母表示)。 C.小球2做匀速圆周运动的半径为 数光 D.与小球2连接的弹簧的伸长量为- 7,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 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 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， 9.(18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 圆盘半径为L,弹簧原长为行劲度系数为k。当圆盘角速度。从0缓慢增大的过程中， 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 立图像如图乙所示，江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 慢转动，并逐渐增大转动的角速度，求： (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： 正确的是 () (②当小球转动的角速度为臣时，细线突然断开，小球在转盘上的落点离转轴的距离。 00 A.小球动能增加来源于弹簧对它做功 B.弹簧的劲度系数k=100N/m C.圆盘半径L为2m D.若去除外端弹簧，此图像斜率不变 10,(20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 三、非选择题：本题共3小题，共50分。 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 8.(12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 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 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 用细绳连接的物体A和B,其间有一压缩的轻弹簧（物体与轻弹簧不粘连），烧断细绳，物 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 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= 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 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， 始时刻，凹槽与标尺在同一平面内。实验步骤如下： A、B间被压缩的弹簧的弹性势能为30J,g取10m/s2。 (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 (1)求测得的力传感器能显示的力的最小值。 为h。。 (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 (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 的最大值。 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 (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。 光笔所在位置读数为h:(h:>h。),记h=h:一ho. (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 Bw 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 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】真题密卷 学科素养周测评 可得最大的竖直速度 因此最大竖直上升高度为 35 0smax-8 m (1分) _3max_245 hn=2g-256m。 (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 mBω2rB,随着角速度增大，B所受摩擦力不变，则 1.C【解析】由题图可知，此阶段海盗船摆动的周期 有F=mBw2rB一mBg,结合题图像可得mBg= 大约为5.0s,A错误；由于A、B两点在摆动的过 2 程中属于同轴转动，故同一时刻座位上A、B两点 2,mB=0.5=4,解得=0.1m=2m,当角速 的角速度大小相同，B错误：由题图可知，在最低 ,点速度最大，加速度最大，故该同学4s末已通过 度w,6」 3rads时，物块A怡好不受摩擦力，则 最低，点，速度开始减小，C正确；由题图可知，加速度 有F1=Aω1rA4nBg十F1=mBw1rB,联立解得 的峰值a=3.5mfs2,角速度的峰值e-0.7rads, rA=1m,A、B错误，C正确；当物块恰好与圆盘相 根据a=rw,可得通过峰值平均数据可估算手机 对滑动时，A所受摩擦力达到最大，且沿半径向 距离海盗船转轴约为7m,D错误。 外，则有F2一unAg=mAw2rA·nBg十F2= 2.B【解析】小球经过管道最低，点B时，由牛顿第二 Bw2rB,联立解得w2=1rads,D错误。 UB 定律可得F台一mg=mR,小球由管道最高点运 4.C【解析】设AC、BC与竖直方向夹角分别为α、 4π2 动到最低，点的过程，由机械能守恒定律可得mgX 月，则有m1 gtan a=m1TL1sina,m:gtan9= 2R=2m晴，展立解得管道对小球的支持力F。= 4π2 m2 TL:sin B,解得L1cosa=L2cosB,表明两小 5mg,A错误；小球经过管道口C点时，对小球受 球运动的轨迹平面在同一高度，A、B错误；由于细 力分析如图所示，由牛顿第二定律可得F。一 绳穿过圆环，则细绳对两小球的拉力大小相等，结 mgc0s45”=m尺，小球由管道最高点运动到管 合上述有Tcos a=m1g,Tcos3=m2g,解得 m1L1=m2L2,C正确，D错误。 道出口C点的过程，由机械能守恒定律可得 5.C【解析】质量为m的小物体，恰能静止于A点， mg(R+Rcos45)=2mu2,联立解得Fc= 可得mg sin0-mg cos0,解得u=tan0,A错误； 小物体恰好不受摩擦力作用时，自身重力与支持 (3+2)mg,B正确：小球离开C点后做斜抛运 2 力提供向心力，如图有mng tan0=mw2r,又r= 动，在最高点具有水平速度，由机械能守恒定律可 g g 知，上升的最大高度一定低于A,点，C、D错误。 Rsim0,联立解得uw=√R0sg·当w<√Rc0s0 0 时，小物体有靠近转轴的趋势，受到的摩擦力方向 45° 沿A点切线向上：当R时，小物体有微】 离心运动的趋势，小物体受到的摩擦力方向沿A 15 点切线向下，在竖直方向上有mg十fsin0= Fscos0,水平方向上有Fysin0+fcos0=mwr, mg 联立解得f=mRw2sin0cos0-mg sin0,B错误； 3.C【解析】当角速度较小时，绳中没有拉力，对A、 C正确；容器以最大角速度转动时，有mg十 B分别受力分析有fA=Aw2rA,fB=mBw2rB,由 uF'sin 0=Fkcos 0,FNsin 0+uFNcos mornnxr 于rA<rB,所以，随着角速度增大，B所受摩擦力 /2gcos日 先达到最大，此后fA十F=mAw2rA,4mBg十F= 联立解得wm一√Rcos20D错误。 ·18· ·物理· 参考答案及解析 图像的斜率k可得k= 4π，可以进一步求出当地 重力加速度g=4π2k。 9.( e2i F.sin 0 【解析】(1)当小球对转盘的作用力恰好为零时，根 据牛顿第二定律 mg tan 0-mro (2分) mg 根据几何关系r=Lsin0 (1分) 二、多项选择题 6.AD【解析】设弹簧的原长为xo,与小球1、小球2连 解得ω1= V5gL (2分) 21 接的弹簧的伸长量分别为x1x2,由几何关系有x1十 5g x。=5L,与小球1连接的弹簧与竖直方向的夹角为 (2)当小球转动的角速度为 时，设悬线与竖 53°，小球1做匀速圆周运动的半径为4L,对小球1进 直方向的夹角为α，则有 行受力分析，有mg=kx1cos53°，mng tan53°=mw2X ng tan a=nL sin a·w (2分) 1 g 解得cosa=5 (1分) 4L,解得a=√品。=5一爱)A正确，B错误 这时小球离盘面的高度 对小球2进行受力分析，有k.x2cos53°=m'wR, h -Lcos 0-Lcos a=L (2分) m8=x:sm53,解得R=L,C错说：由儿何 细线断开后，小球做平拋运动，运动的时间 关系可知，与小球2连接的弹簧的伸长量x2一 2h16L (2分) cos53-to,解得x2=5mg5 R 3k一L,D正确。 平抛运动的初速度 6 7.BC【解析】小球动能增加来源于轻杆对它做功，A u=w:Lsina=-2√5gL (2分) 错误；小球做圆周运动，由沿半径方向的合力提供 平抛运动的水平位移 向心力，则有2x=m(+）,变形有。一头 =-号 (2分) nL.1,结合题图像有=006一0.01， m· 则落到转盘上的位置离转轴的距离 5 2√/42 rad3s,次-001nd3,解得友=100N:m, s=√x2+(Lsin a)2= D (2分) 5 L=2m,B、C正确；若去除外端弹簧，则有kx= 3 10.(1)0(2)0.45(3)m≤7kg或mB≥3kg mw(+2）,变形有=+mL· L 5=+2· ·一，可知图 【解析】(1)当由重力提供向心力时，对E点压力 为0，所以测得的力传感器能显示的力的最小值 像斜率发生变化，D错误。 三、非选择题 Fmin-0 (2分) (2)当物体A恰好通过圆轨道最高，点后进入传送 8.(3)2(2分)(4)上移(2分)(5)h-T(4分) 带时速度最小，此时若传送带静止或逆时针转 4π2k(4分) 动，则物体A一直在传送带上做匀减速直线运动， 【解析】(3)由于钢球运动一周的过程中，光电传感 当物体A到达N点的速度为0时，则动摩擦因数 器接收到2次信号，则钢球运动的周期T一”。门 最大，即对物体A分析有Ag= mAvE (1分) R (4)若适当调大电机的转速，则钢球向上运动，则 1 (2分) 激光笔应上移。 2magR-mAgL-0-2mv (5)设当某时刻钢球所在位置与凹槽圆心位置的 联立解得u=0.45。 (1分) 连线与竖直方向夹角为日，凹槽半径为R,则对钢 (3)物体A不脱离圆轨道有两种情况： ,4π2 ①过最高点的速度vE≥√gR (1分) 球分析可知ngan0=mTRsin0,由几何关系 设物体A被弹簧弹出时的速度为？，物体A从 Q0s9皮可知A一票T,则持得到的多组T和 被弹簧弹出开始至到达最高，点，根据动能定理有 .1 1 h的数据记录到表格中，并绘制h-T2图像，根据 一2mAgR=2mw层-2mAU月 (2分) ·19· A 真题密卷 学科素养周测评 解得vA≥√5gR=3√5m/s (1分) B,由动量守恒有 ②到达圆轨道的圆心等高处时速度恰好是0，对 mAUA-mBUB (2分) 物体A从被弹簧弹出开始到圆心等高处，根据动 由机械能守恒有 能定理有 1 1 2mB0i十2mAo听 (2分) 1 -mAgR=0-2mAv (2分) 解得mB= mv员 (1分) 解得vA≤√2gR=3√2m/s (1分) 60-mAvA 因为物体A是通过释放弹簧的弹性势能获得速 3 代入数据得mB≤7kg或mB≥3kg (2分) 度，且A与B反向弹开，设反弹后B的速度为 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 Mm 则物体在该星球赤道处有G 4x2 1,D【解析】在月球表面，根据万有引力等于重力 R2 一1mg1=1m 有心 M Mm 2=mg,根据密度公式p-V,其中V= 物体在该星球两极处有G =mg2,联立解得该 3g0 4πR 4π2R 3R,联立解得月球平均密度p=4GR,A错 星球的自转周期T= g2-g1 4π2L4π2L 误；根据开普勒第三定律可知，轨道半径越小，则 N T T 公转周期越小，所以在近月轨道绕月飞行时，卫星 √1(T-1T,代入数据解得T=1 RTT 3 X103s≈ Mm' 的周期最小，根据万有引力提供向心力有G R2 1.5h,B正确 mπR,解得绕月飞行的卫星的最小周期T三 3C【解指】整据示终南房三定体疗一膏尔将 r同=6.7R,则此同步卫星离地面高度约为地球半 R Mm 2g ,B错误；根据牛顿第二定律有G r2 径的5.7倍，A错误；月球的向心加速度a月= GM ma,可得a= 二，则载人飞船在P、Q点加速度 ()广地球泰道上的物华的向心布建度4 大小之比为a1:a2=(R+h)2:R2,C错误；根据 60 丁自转 2R+h13 向心加速度小于地球赤道上随地球自转物体的向 R 开普勒第三定律有 2 -,解得载人飞船 心加速度，B错误；当月球、同步卫星、地球三者共 元/(2R+h)3 27 在椭圆轨道Ⅱ上的运动周期T?= R 2go 线时，则T霜T月一2，解得1一品天，即大约每 2 1 经 则载人飞船从Q点到P点所用时间t一2T: 2天会共线一次，C正确：设地月距离为L,若 x(2R+h) 地球不动，月球绕地球转动，则G0-m禁1， 2R 2go -,D正确 L 2.B【解析】设星球表面赤道处的重力加速度大小 解得T月=2π√GM,若是月球和地球都围绕两者 为g1,两极处的重力加速度大小为g2,根据单摆 4π2 4π2 两期公X可得T=2x,任-1工=2货 连线上一点运行，则G2=MT2T1=mT22, O.8s,设该星球的自转周期为T,星球的质量为M, n十？=L,联立解得T=2π√G(M十m),可知 ·20·