周测评(十) 向心加速度 生活中的圆周运动-【衡水真题密卷】2025-2026学年高一上册物理学科素养周测评（人教版）

密真 2025一2026学年度高一学科素养周测评（十） 物理·向心加速度 生活中的圆周运动 本试卷总分100分，考试时间40分钟。 一、选择题：本题共6小题，每小题8分，共48分。在每小题给出的四个选项中，第1~4题 只有一项符合题目要求，第5、6题有多项符合题目要求。全部选对的得8分，选对但不 全的得4分，有选错的得0分。 题号 2 3 6 答案 1.关于生活中的圆周运动，下列说法正确的是 外轨5 内轨 分 A如图甲所示，物体随水平圆盘匀速转动时，受到重力、支持力、摩擦力和向心力作用 B.如图乙所示，用一根轻绳拴着物体在竖直平面内做圆周运动，若在A点运动轨迹突然 发生改变而沿虚线运动，则可能是因为轻绳上的拉力突然变小了 C.如图丙所示，火车转弯时，为避免轮缘与内外轨发生侧向变压，倾角日应根据火车的 质量设计 D.如图丁所示，轻杆的一端连接一小球，在竖直平面内做圆周运动，过最高点时，若小球 的速度越大，则小球对轻杆的作用力也越大 2.如图所示，当汽车通过拱桥顶点的速度为10m/5时，汽车对桥顶的压力为车重力的， 如果要使汽车在粗糙的桥面经过桥顶时，恰好不受摩擦力作用，则汽车通过轿顶的速度 应为 () A.15 m/s B.20 m/s C.25 m/s D.30 m/s 3.两根长度不同的细线下面分别悬挂一个相同的小球，细线上端固定在同一点，若两个小 球以相同的角速度绕共同的竖直轴在水平面内做匀速圆周运动，则两个摆球在运动过 程中，相对位置关系示意图正确的是 () 1 0 高一学科素养周测评（十）物理第1页（共4页） 真题 与其抱怨黑暗，不地提灯前行 4.如图，一水平圆盘绕竖直中心轴以角速度ω做匀速圆周运动，紧贴在一起的A、B两物 班级 体（可视为质点）随圆盘做圆周运动，B恰好不下滑，A恰好不滑动。已知两物体与中心 轴间距离为r,已知A与B间的动摩擦因数为41，A与圆盘面间的动摩擦因数为2，最 大静摩擦力等于滑动摩擦力大小。1与2应满足的关系式为 ( ) 姓名 BA ------------- 得分 A.41十H2=1 B.1=1 C.u142=1 D.1十2=1 uiuz 5.如图所示，质量为m的小球用轻质细绳连接，细绳另一端固定在光滑固定斜面上的O 点，细绳为L,斜面倾角为0，且tan0= 3 ,重力加速度为g。将小球拉至最高点以某一 初速度。释放，在此后的运动过程中，下列说法不正确的是 A.无论小球的初速度v。为多大，小球均能做完整的圆周运动 B.为了能做完整的圆周运动，小球在最高点的速度o必须满足vo≥√gL 3gL C.为了能做完整的圆周运动，小球在最高点的速度。必须满足v0≥ 4 3gL D.为了能做完整的圆周运动，小球在最高点的速度v。必须满足Vo≥ 5 6.如图甲所示，被固定在竖直平面内的轨道是由内径很小、内壁均光滑的水平直轨道和半 圆形轨道平滑连接而成，在半圆形轨道内壁的最高和最低处分别安装M、N、P、Q四个 压力传感器。一小球（可视为质点）在水平轨道内以不同的初速度。向右运动（传感器 不影响小球的运动)。在同一坐标系中绘出传感器的示数F与？的图像I、Ⅱ、Ⅲ如图 乙所示。g取10m/s2。下列说法正确的是 () FN 10 t0 Q 0 2025/m2s) 乙 A.图线I、Ⅱ、Ⅲ分别是传感器Q、M、N的图像 B.小球的质量m=1kg C.当vo<2√5m/s时，小球可以通过轨道的最高点 D.当vo=5m/s时，小球运动到最高点时向心力的大小为10N 密卷 高一学科素养周测评（十）物理第2页（共4页） 1 二、非选择题：本题共3小题，共52分。 7.(12分)如图所示，小环A套在粗糙的水平杆KO上，小球B通过细线分别与小环和竖 直轴OO'相连，A、B间细线长L1=0.5m,与竖直方向的夹角0=37°，B、P间细线水平， 长L2=0.2m,整个装置可绕竖直轴OO'转动。已知小环A和小球B均可视为质点，小 环A的质量mA=0.6kg,小球B的质量mB=0.4kg,sin37°=0.6，cos37°=0.8，g取 10m/s2,在以下两问中，小环A与杆均未发生相对滑动。求： (1)装置匀速转动的角速度为w1=√I0rad/s时，小环A受到摩擦力的大小； (2)小环A受到摩擦力的大小f2=1.8N时，B、P间细线拉力的大小。 B 8.（20分)如图为一半径R=1m的圆盘，其圆心O穿过一根垂直于圆面的转轴，圆盘平面 与水平面夹角0=30°，其下端与水平面上A点接触但无挤压。一可视为质点的滑块置 于圆盘边缘（图中未画出），滑块可随圆盘一起绕轴做匀速圆周运动。已知滑块与圆盘 回的动摩擦因数么23显大静摩擦力等于滑动摩擦力，g取10m/s (1)求滑块随圆盘一起做匀速圆周运动的最大角速度。 【②)若滑块随圆盘以一5m/5的速度做匀速圆周运动，当滑块运动至最高点时，突然 撤去圆盘，滑块与圆盘分离瞬间滑块速度不变，求滑块落地点与水平地面上的A点 之间的距离。 1 高一学科素养周测评（十）物理第3页（共4页） 真题密卷 9.(20分)如图所示，有一可绕竖直中心轴转动的水平圆盘，原长为L、劲度系数为k的轻 弹簧一端固定于轴O上，另一端连接质量为m的小物块A。当圆盘固定位置时，把弹簧 拉长后将物块放在圆盘上，使物块能保持固定位置的弹簧的最大长度为4，已知最大 5L 静摩擦力等于滑动摩擦力，转动过程中弹簧始终在弹性限度内，求： (1)若开始时弹簧处于原长L,当圆盘的角速度为多大时，物块A将开始滑动； (2)若物块与圆盘一起匀速转动的周期T=2π龙 /3m ,物块恰好不受摩擦力作用，此时弹 簧的伸长量x2为多大； (③)若弹簧的长度1'二时，物块与圆盘能一起匀速转动，试求转动角速度的可能值。 高一学科素养周测评（十）物理第4页（共4页）真题密卷 学科素养周测评 2025一2026学年度高一学科素养周测评（十） 物理·向心加速度 生活中的圆周运动 一、选择题 1.B【解析】如题图甲所示，物体随水平圆盘匀速 转动时，受到重力、支持力、摩擦力作用，其中的 摩擦力提供向心力，A错误；如题图乙所示，物体 在竖直平面上做圆周运动，若在A点运动轨迹突 mg 然发生改变而沿虚线运动，即做离心运动，则可 4.C【解析】以A、B整体为研究对象，受力分析如 能是因为物体的速度突然变大，也可能是提供的 图甲所示，由静摩擦力提供向心力可得μ2(mA十 向心力变小，B正确；如题图丙所示，火车转弯时， mB)g=(mA十mB)w2r;以B为研究对象，受力分 为避免轮缘与内外轨发生侧向变压，倾角日应满 析如图乙所示，由A对B的弹力提供向心力，则 足g0=m?,即an0= g?,与火车的质量 有FN=mBw2r,由平衡条件可得1FN=mBg,联 立解得12=1，C正确。 无关，C错误；如题图丁所示，小球在平面内做圆 周运动，过最高点时对小球进行受力分析，如果 轻杆对小球为向上的支持力，则有mg一FN= v ,,随着速度的增大，小球受到的支持力减小； (mA+mB)g 甲 乙 若轻杆对小球为向下的拉力，则有mg十T=m, 5.ABC【解析】由题意知，重力沿斜面向下分力为 随着速度的增大，小球受到的拉力增大，D错误。 mgsin0,小球在最高，点的向心力最小值为mg sin0, 2.B【解析】若要使汽车在粗糙的桥面经过桥顶 故存在最小速度，最小速度为v,满足ng sin日= 时，不受摩擦力作用，即汽车只受重力作用，设 v2 /3gL ,所以小球在最高点的速度 'e m工，解得o=√5 此时汽车速度为。'，则有mg=mR,当汽车通 v0必须满足≥ 3gL 过拱桥顶，点的速度为10m/s时，汽车对桥顶的压 √写D正确。本题选择不正 力为来重的，即汽车交到的支持力为， 3 确的选项，故选A、B、C。 6.ABD【解析】在Q点，由牛顿第二定律得F一 剥有mg一mg=mR,联立解得。-20m/s, 3 02 mg=m尺，所以图线I对应Q传感器的图像，在 B正确。 3.B【解析】设细线长为L,小球做匀速圆周运动， N点由牛顿第二定律得mg一F=mR,由Q点 对其受力分析如图所示，由牛顿第二定律有 到N点，由动能定理得-mg·2R= 1 2mx呢 mg tan0=mw2Lsin0,整理可得Lcos0= 0,两 球的角速度相同，即悬点到圆心的高度相同，则 2,联立解得F=5mg一区，所以图线I对 两球处于同一高度，B正确。 应N传感器的图像，对M点由牛顿第二定律得 ·22· ·物理· 参考答案及解析 UM F'-Fisin 0=mBw3L2 (1分) mg十F=mR,由Q点到M点，由动能定理得 解得B、P间细线拉力的大小 mg·2R=2mi-2m5,联立解得F- 1 1 F'=4.28N。 (1分) R 8.(1)1rad/s(2)1.75m 5g,所以图线Ⅱ对应M传感器的图像，传感器P不 【解析】(1)分析可知，最大角速度应满足滑块运 会受到压力作用，A正确；根据以上分析可知，I、Ⅱ、Ⅲ 动到最低点时对应的向心力的大小，此时滑块所 对应Q、M、N的图像，由图像可求得，当速度为零 受到的摩擦力最大，由牛顿第二定律有 时，在Q点，F。=mg=10N,所以小球的质量 umg cos 0-mg sin 0=ma2R (3分) m=1kg,B正确；根据题图乙可知，当= 解得w=1rad/s (1分) 20m2/s2时，N点弹力为10N,此时到达N,点 (2)圆盘顶点离地高度 的向心力为零，速度为零，所以当。<2√5m/s h=2Rsin 0=1 m (2分) 时，小球无法通过轨道的最高点，C错误；当℃0= 解得h=1m (1分) 5m/s时，小球到达N点时对传感器的压力为零， 滑块离开圆盘最高点后做平抛运动，由竖直分运 重力提供向心力，大小为10N,D正确。 动有 二、非选择题 1 h= (2分) 7.(1)0(2)3.32N或4.28N 【解析】(1)对B受力分析有，竖直方向由平衡条 1 解得t= (1分) 件得 Fcos 0=mBg (1分) 由水平分运动有 解得F1=5N (1分) x1=ut (2分) 对A受力分析有，由牛顿第二定律得 1 解得工1=4m (1分) Fisin 0+f1=mAo (Lsin 0+L2) 圆盘顶端到A点在水平面上的投影 解得f1=0 (1分) x2=2RcOS 0 (3分) (2)当A受到的摩擦力向左时，对A由牛顿第二 解得x2=√5m (1分) 定律得 则滑块落地时到A点的距离 Fisin 0-f2=mA(Lisin 0+L2) (2分) s=√x十x (2分) 解得w2=2rad/s (1分) 解得s=1.75m。 (1分) 对B,由牛顿第二定律得 F-F1sin0=mBw号L2 (1分) (2)2 (3) k≤w≤2m k 9.(1) 4m 6 解得B、P间细线拉力的大小 【解析】(1)开始时物块A处于静止状态，根据平 F=3.32N (1分) 衡条件有 当A受到的摩擦力向右时，对A由牛顿第二定 律得 ms=(任-) (2分) Fisin 0+f2=mAo(Lisin 0+L2) (1分) 弹簧处于原长L时，圆盘开始转动，当最大静摩 解得w3=4rad/s (1分) 擦力提供向心力时，物块A将开始滑动，有 对B,由牛顿第二定律得 4mg=mw号L (2分) ·23· 1 真题密卷 学科素养周测评 解得w0= 4m (2分) 解得w1= 6m (2分) (2)由题意知kx2 2π (L+x2) 当角速度最大时，摩擦力的方向与弹簧的弹力的 m (2分) 方向相同，设此时加速度为w2,则 解得x2=2 (2分) 1 L Lumg=mo.2 (2分) (3)L'= L时，弹爱仲长亚为 。 当角速度最 解得ω2= √2m (2分) 小时，摩擦力的方向与弹簧的拉力方向相反，设 所以角速度取值范围为 此时加速度为w1,则 3 2kL-umg =mo <u≤2m (2分) (2分) 6m 2025一2026学年度高一学科素养周测评（十一） 物理·行星的运动 万有引力定律 一、选择题 2.A【解析】设火星在近日点的线速度为1，与太 1.C【解析】若地球绕太阳的运动为圆周运动，则 阳的距离为R1,远日点的线速度为)2，与太阳的 太阳对地球的引力提供向心力，即F=2TR,根 距离为R2,根据开普勒第二定律，设在极短时间 据开普勒第三定律得 =k,联立可得F=4k· d内，则有日R·△-号R:·△，可 知v1>v2,即近日，点的线速度大于远日点的线速 RCR,A错误，由以上分析可知，太阳对地球 m2om2 度，结合开普勒第二定律可知，火星从近日点向 远日点运动的过程中，线速度在逐渐减小；从远 的引力为F=42k:Pc心？ ©R,同理可得，地球对 日点向近日点运动的过程中，线速度逐渐增大。 太阳的引力为F'=4·受贸，其比制系数 因此可知，火星由a到b过程速度先增大后减 小，由c到d过程速度减小，A正确，B错误；根据 中的及只与中心天体的质量有关，所以二者的比 开普勒第二定律，行星与中心天体的连线在相同 例系数不相同，B错误；类比地球绕太阳的运动规 时间内扫过的面积相等，而根据题意，由a到b 律及开普勒第三定律得出，地球对月球的引力为 和由c到d过程，火星与太阳连线扫过的面积均 F=4r”…,C正确；若地琼对竿果的引 r2 为S,则可知由a到b所用的时间等于由c到d 所用的时间，C、D错误。 力与地球对月球的力是同一种力，则a用 F月三 m月 3D【解折们旅据万有引方是供心力GM-m子 :后一，所以半天自由落经加或定 GM 与月球绕地球做圆周运动的向心加速度之比为 解得√一，卫星C的轨道半径小于卫星B的 a苹_r2 轨道半径，所以卫星C的线速度大于卫星B的线 a月R2,D错误。 速度，A错误；地球静止同步轨道卫星A相对地 ·24· 1