山东省岱岳区高考补习学校2025-2026学年高一上学期周测物理试卷（第六章 圆周运动）

高中物理周测卷（必修二 第六章 圆周运动） 学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________ 一、单选题 1．关于圆周运动，以下说法正确的是（　D　） A．匀速圆周运动是匀速运动 B．匀速圆周运动是匀变速曲线运动 C．向心加速度是描述线速度方向变化的快慢的物理量 D．匀速圆周运动ω、T、f都是恒量，v方向时刻改变 【知识点】匀速圆周运动的定义、向心加速度的概念、公式与推导 【分析】匀速圆周运动是指角速度不变的运动，加速度指向圆心，时刻改变，是变加速运动。 【详解】A．匀速圆周运动的速度方向是沿着圆弧的切线方向，时刻改变，一定是变速运动，A错误； B．匀速圆周运动的加速度指向圆心，时刻改变，是变加速运动，B错误； C．向心加速度首先是加速度，加速度是描述速度变化快慢的物理量，C错误； D．匀速圆周运动中的ω、T、f都大小都不变，角速度方向也不变，故都是恒量；v方向时刻改变，是变量，D正确。故选D。 2．如图所示为修正带里的两个齿轮，A、B分别为大、小齿轮边缘的两点，、分别为两齿轮的圆心。当大齿轮顺时针匀速转动时（　D　） A．小齿轮顺时针转动 B．A、两点的角速度相等 C．A点的转动周期小于B点的转动周期 D．A点的向心加速度小于B点的向心加速度 【知识点】同轴传动问题、比较向心加速度的大小 【详解】A．由题意，可知小齿轮逆时针转动，故A错误； B．A、B两点的线速度大小相等，半径不同，则角速度不相等，故B错误； C．由，而，则，故C错误； D．由，而，则，故D正确。 故选D。 3．质点沿半径为r的圆周做匀速圆周运动，其向心力的大小为F，当使它的半径不变，使角速度增大到原来的2倍时，其向心力的大小比原来增大15N，求原来的向心力F的大小为（　D　） A．25N B．10N C．15N D．5N 【知识点】向心力的计算 【详解】根据圆周运动向心力公式有 则 解得 D正确，ABC错误。 故选D。 4．如图所示，细线一端固定在A点，另一端系着小球。给小球一个初速度，使小球在水平面内做匀速圆周运动，关于该小球的受力情况，下列说法中正确的是（    ） A．受重力、向心力作用 B．受细线拉力、向心力作用 C．受重力、细线拉力作用 D．受重力、细线拉力和向心力作用 【答案】C 【知识点】分析物体受力个数、向心力的来源 【详解】对小球受力分析可得，小球受到竖直向下的重力和沿绳向上的拉力，这两个力的合力提供小球做匀速圆周运动的向心力。故选C。 5．如图所示，修正带是通过两个齿轮的相互啮合进行工作的，齿轮边缘上的A、B两点具有相同的（　　） A．线速度大小 B．周期 C．转速 D．角速度 【答案】A 【知识点】线速度与角速度的关系 【详解】相互啮合的两个齿轮边缘处各点的线速度大小相等，由于两齿轮的半径不同，由v=ωr可知A、B两点的角速度不同，由T=、n=可知周期、转速均不同 故选A。 6．如图所示，一轻杆一端固定质量为m的小球，以另一端O为圆心，使小球在竖直平面内做半径为R的圆周运动，以下说法正确的是（　C　） A．小球过最高点时，杆所受的弹力不能等于0 B．小球过最高点时，速度至少为 C．小球过最高点时，杆对球的作用力可以与球受重力方向相反，此时重力一定大于杆对球的作用 D．小球过最高点时，杆对球作用力一定与小球受重力方向相反 【知识点】杆/管道模型 【详解】A．当小球到达最高点且弹力为零时，重力提供向心力，杆所受的弹力为零，故A错误； B．小球通过最高点的最小速度为零，故B错误； CD．小球在最高点时，如果速度恰好为 ,则此时恰好只有重力作为它的向心力，杆和球之间没有作用力；如果速度小于，重力大于所需要的向心力，杆给小球支持力，方向与重力的方向相反；如果速度大于，重力小于所需要的向心力，杆给小球拉力，方向与重力的方向相同，所以C正确，D错误。故选C。 7．A、B两个质点，分别做匀速圆周运动，在相等时间内它们通过的弧长比1∶2，半径比rA：rB=2∶1。则下列说法中正确的是（　A　） A．它们的线速度比vA：vB=1∶2 B．它们的线速度比vA：vB=2∶1 C．它们的角速度比ωA：ωB=1∶2 D．它们的角速度比ωA：ωB=1∶1 【详解】AB．由题意，A、B两个质点在相等时间内它们通过的弧长比，由线速度的定义式（l弧长，t为时间）可知A、B两个质点的线速度之比为 故A正确，B错误； CD．它们的角速度之比 故CD错误。 故选A。 8．如图是一种叫“指尖陀螺”的玩具。当将陀螺绕位于中心A的转轴旋转时，陀螺上的B、C两点的周期、角速度、线速度和向心加速度的关系正确的是（　C　） A．TB＝TC，vB＞vC B．ωB＝ωC，vB＝vC C．ωB＝ωC，aB＜aC D．TB＞TC，vB＜vC 【知识点】同轴传动问题、比较向心加速度的大小 【详解】由于是共轴转动，所以B、C两点的角速度相等，则有 则转动周期相等，即 由于C的半径大于B的半径，所以根据 知C的线速度大于B的线速度，即 根据 则有 故ABD错误，C正确。 故选C。 二、多选题 9．如图所示为向心力演示器，探究向心力大小与物体的质量、角速度和轨道半径的关系，可得到的结论为（　AC　） A．在轨道半径和角速度一定的情况下，向心力大小与物体质量成正比 B．在物体质量和轨道半径一定的情况下，向心力大小与角速度成反比 C．在物体质量和轨道半径一定的情况下，向心力大小与角速度的平方成正比 D．在物体质量和角速度一定的情况下，向心力大小与轨道半径成反比 【知识点】探究向心力大小与半径、角速度、质量的关系 【详解】A．由可知，在轨道半径和角速度一定的情况下，向心力大小与物体质量成正比，A正确； BC．在物体质量和轨道半径一定的情况下，向心力大小与角速度的平方成正比，B错误，C正确； D．在物体质量和角速度一定的情况下，向心力大小与轨道半径成正比，D错误。故选AC。 10．火车转弯时，铁轨的外轨比内轨高，这样做的好处是，火车转弯时如果以规定的速率行驶，刚好可以依靠轨道对火车的支持力和火车的重力的合力提供火车转弯做匀速圆周运动所需要的向心力，从而避免火车车轮与铁轨之间出现侧向挤压，下列相关说法中正确的是（　　） A．当火车以速率行驶时，火车的重力与轨道支持力是一对平衡力 B．当火车的速率时，火车对外轨有向外侧的压力 C．当火车的速率时，火车对内轨有向内侧的压力 D．当火车的速率时，火车对内轨有向内侧的压力 【答案】BD 【知识点】火车和飞机转弯模型 【详解】A.火车转弯时，铁轨的外轨比内轨高，轨道对火车的支持力方向不是竖直向上，故火车的重力与轨道支持力不是一对平衡力，选项A错误； BC.火车的速率为时，火车的支持力和火车的重力的合力刚好提供所需要的向心力，故当火车的速率时，火车的支持力和火车的重力提供的向心力小于所需要的向心力，火车会向外挤压外轨，对外轨有向外侧的压力，选项B正确，C错误； D. 当火车的速率时，火车的支持力和火车的重力提供的向心力大于所需要的向心力，则火车会向内挤压内轨，对内轨有向内侧的压力，选D正确。 故选BD。 11．如图是汽车分别经过拱形桥最高点和凹形桥最低点的情形。下列说法正确的是（BC） A．过拱形桥最高点时汽车所受支持力大于重力 B．过凹形桥最低点时汽车所受支持力大于重力 C．过拱形桥最高点时汽车所受支持力小于重力 D．过凹形桥最低点时汽车所受支持力小于重力 【知识点】拱桥和凹桥模型 【详解】AC．汽车过拱形桥最高点时，重力与支持力的合力提供向心力，即 所以汽车过拱形桥最高点时，汽车所受支持力小于重力，故A错误，C正确； BD．汽车过凹形桥最低点时，支持力与重力的合力提供向心力，即 所以汽车过凹形桥最低点时，汽车所受支持力大于重力，故B正确，D错误。故选BC。 12．如图所示，下列有关运动的说法正确的是（　BCE　） A．图甲中固定在竖直面内的圆环内径r＝1.6m，小球沿环的内表面通过最高点的速度可以为2m/s B．图乙中皮带轮上b点的加速度大小等于a点的加速度大小 C．图丙中用铁锤水平打击弹簧片后，B球和A球同时着地 D．图丁中甲、乙两人在光滑的冰面上“拔河”，若乙收绳的速度比甲快，则乙能赢得胜利 E．图戊中系统静止且接触面均光滑，b所系绳子沿竖直方向，则a、b间没有弹力 【知识点】利用平衡推论求力大小或方向、牛顿第三定律、平抛运动的概念、比较向心加速度的大小、绳/单层轨道模型 【分析】小球在内轨道做圆周运动，在最高点的临界情况是弹力为零，重力提供向心力，根据牛顿第二定律求出最高点的最小速度 抓住a、c两点的线速度相等、b、c两点的角速度相等，根据向心加速度公式求出它们的加速度之比 平抛运动在竖直方向上做自由落体运动，水平方向上做匀速直线运动． 【详解】A．小球在圆环的最高点的临界情况是mg= 解得 知最高点的最小速度为4m/s，故A错误； B．a、c两点的线速度大小相等，根据a＝，则a、c两点的加速度之比为2：1，b、c两点的角速度相等，根据a=rω2，则b、c两点的加速度之比为2：1，可知a、b两点的加速度相等，故B正确； C．图丙中用铁锤水平打击弹簧片后，A做平抛运动，B做自由落体运动，两球同时落，故C正确； D．收绳速度的快慢并不能决定“拔河”比赛的输赢，故D错误； E．假设a对b球有弹力，方向必定垂直于斜面向上，b球共受三个力：竖直向下的重力、竖直向上的拉力和垂直于斜面向上的弹力，三个力的合力不可能为零，则小球b不可能处于静止状态，与题矛盾，故ab间一定没有弹力；故E正确。 故应选BCE。 【点睛】本题考查了圆周运动、平抛运动、牛顿第二定律等知识点，涉及的知识点较多，知道圆周运动向心力的来源，以及知道平抛运动在水平方向和竖直方向上的运动规律。 三、实验题 13．用如图所示的装置可以探究做匀速圆周运动的物体所需要的向心力的大小与哪些因素有关。    （1）本实验采用的科学方法是 ； A．建立物理模型法                        B．控制变量法 C．等效法                                 D．放大法 （2）图示情境正在探究的是 。 A．向心力的大小与物体质量的关系 B．向心力的大小与角速度大小的关系 C．向心力的大小与线速度大小的关系 D．向心力的大小与半径的关系 【答案】 B A 【知识点】探究向心力大小与半径、角速度、质量的关系、控制变量法 【详解】（1）[1]根据向心力表达式 本实验探究向心力与质量、角速度和半径的关系，采用的是控制变量法。 故选B。 （2）[2]图中铝球和钢球的质量不同，两球做圆周运动半径相等，角速度相等，所以探究的是向心力与物体质量的关系。故选A。 14．如图所示为向心力演示装置，匀速转动手柄1，可以使变速塔轮2和3以及长槽4和短槽5随之匀速转动，槽内的小球也随着做匀速圆周运动。使小球做匀速圆周运动的向心力由横臂6的挡板（即挡板、B、C）对小球的压力提供。球对挡板的反作用力，通过横臂的杠杆作用使弹簧测力套筒7下降，从而露出标尺8，根据标尺8上露出的红白相间等分标记，可以粗略计算出两个球所受向心力的比值。利用此装置可以探究做匀速圆周运动的物体需要的向心力的大小与哪些因素有关。已知小球在挡板、B、C处做圆周运动的轨迹半径之比为1∶2∶1。 （1）要探究向心力与轨道半径的关系时，把皮带套在左、右两个塔轮的半径相同的位置，把两个质量 （选填“相同”或“不同”）的小球放置在挡板 和挡板 位置（选填“A”、“B”或“C”）。 （2）把两个质量不同的小球分别放在挡板A和C位置，皮带套在左、右两个塔轮的半径之比为1∶2，则放在挡板A处的小球与C处的小球角速度大小之比为 。 【答案】 相同 C B 2∶1 【知识点】探究向心力大小与半径、角速度、质量的关系 【详解】（1）[1] [2] [3]采用控制变量法，探究向心力与轨道半径的关系时，把皮带套在左、右两个塔轮的半径相同的位置，把两个质量相同的小球放置在挡板C和挡板B位置。 （2）[4]用皮带连接的左、右塔轮边缘线速度大小相等，左、右两个塔轮的半径之比为1∶2，根据 放在挡板A处的小球与C处的小球角速度大小之比为2∶1。 四、解答题 15．一个质量为M=1.0kg的物体，做半径为R＝2.0m的匀速圆周运动．在1min内一共转过30周．试求： (1)物体运动的角速度： (2)物体运动线速度的大小 【答案】（１） ；（２） m/s． 【知识点】线速度与角速度的关系 【详解】（1）因为 所以 （2）v=ωR=m/s． 16．如图所示，长为的细线，一端拴一质量为的小球（视为质点），另一端固定于点，让小球在水平面内做匀速圆周运动。重力加速度取，，。当细线与竖直方向的夹角是时，求： (1)细线的拉力的大小； (2)小球运动的线速度的大小； (3)小球运动的角速度大小。 【答案】(1) (2) (3) 【知识点】圆锥摆问题 【详解】（1）竖直方向根据平衡条件得 解得 （2）根据牛顿第二定律得 解得 （3）根据牛顿第二定律得 解得 17．如图所示,质量为的物体,沿半径为的圆轨道自点滑下, 与圆心等高,滑至点(点在点正下方)时的速度为,已知物体与轨道间的动摩擦因数为,求物体在点所受的摩擦力． 【知识点】拱桥和凹桥模型 【详解】物体由A滑到B的过程中，受到重力、轨道弹力及摩擦力的作用，做圆周运动，在B点物体的受力情况如图所示，其中轨道弹力FN与重力mg的合力提供物体做圆周运动的向心力； 由牛顿第二定律有：FN-mg=，可求得：FN=mg+， 则滑动摩擦力为：Ff=μFN=μm（g+）． 18．如图所示，一质量为的小球，用长为的轻杆拴着在其竖直平面内做圆周运动。g取，求： （1）小球要做完整的圆周运动，在最高点的速度至少为多大； （2）当小球在最高点的速度为时，求小球对轻杆的作用力大小； （3）当小球在最高点的速度为时，求小球对轻杆的作用力。 【答案】（1）0；（2）10N；（3）20N，方向向上 【知识点】杆/管道模型 【详解】（1）由于是轻杆，其可以提供支持力，所以要做完整的圆周运动，在最高点的临界状态其速度可以为0。 （2）在最高点，对小球有 解得 有牛顿第三定律可知，轻杆对小球的作用力与小球对轻杆的作用力大小相同，即小球对轻杆的作用力大小为10N，方向向下。 （3）在最高点，对小球有 解得 有牛顿第三定律可知，轻杆对小球的作用力与小球对轻杆的作用力大小相同，即小球对轻杆的作用力大小为20N，方向向上。 第 2 页 共 13 页 第 1 页 共 13 页 学科网（北京）股份有限公司 $ 高中物理周测卷（必修二 第六章 圆周运动） 学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________ 一、单选题 1．关于圆周运动，以下说法正确的是（　　） A．匀速圆周运动是匀速运动 B．匀速圆周运动是匀变速曲线运动 C．向心加速度是描述线速度方向变化的快慢的物理量 D．匀速圆周运动ω、T、f都是恒量，v方向时刻改变 2．如图所示为修正带里的两个齿轮，A、B分别为大、小齿轮边缘的两点，、分别为两齿轮的圆心。当大齿轮顺时针匀速转动时（　　） A．小齿轮顺时针转动 B．A、两点的角速度相等 C．A点的转动周期小于B点的转动周期 D．A点的向心加速度小于B点的向心加速度 3．质点沿半径为r的圆周做匀速圆周运动，其向心力的大小为F，当使它的半径不变，使角速度增大到原来的2倍时，其向心力的大小比原来增大15N，求原来的向心力F的大小为（　　） A．25N B．10N C．15N D．5N 4．如图所示，细线一端固定在A点，另一端系着小球。给小球一个初速度，使小球在水平面内做匀速圆周运动，关于该小球的受力情况，下列说法中正确的是（    ） A．受重力、向心力作用 B．受细线拉力、向心力作用 C．受重力、细线拉力作用 D．受重力、细线拉力和向心力作用 5．如图所示，修正带是通过两个齿轮的相互啮合进行工作的，齿轮边缘上的A、B两点具有相同的（　　） A．线速度大小 B．周期 C．转速 D．角速度 6．如图所示，一轻杆一端固定质量为m的小球，以另一端O为圆心，使小球在竖直平面内做半径为R的圆周运动，以下说法正确的是（　　） A．小球过最高点时，杆所受的弹力不能等于0 B．小球过最高点时，速度至少为 C．小球过最高点时，杆对球的作用力可以与球受重力方向相反，此时重力一定大于杆对球的作用 D．小球过最高点时，杆对球作用力一定与小球受重力方向相反 7．A、B两个质点，分别做匀速圆周运动，在相等时间内它们通过的弧长比1∶2，半径比rA：rB=2∶1。则下列说法中正确的是（　　） A．它们的线速度比vA：vB=1∶2 B．它们的线速度比vA：vB=2∶1 C．它们的角速度比ωA：ωB=1∶2 D．它们的角速度比ωA：ωB=1∶1 8．如图是一种叫“指尖陀螺”的玩具。当将陀螺绕位于中心A的转轴旋转时，陀螺上的B、C两点的周期、角速度、线速度和向心加速度的关系正确的是（　　） A．TB＝TC，vB＞vC B．ωB＝ωC，vB＝vC C．ωB＝ωC，aB＜aC D．TB＞TC，vB＜vC 二、多选题 9．如图所示为向心力演示器，探究向心力大小与物体的质量、角速度和轨道半径的关系，可得到的结论为（　　） A．在轨道半径和角速度一定的情况下，向心力大小与物体质量成正比 B．在物体质量和轨道半径一定的情况下，向心力大小与角速度成反比 C．在物体质量和轨道半径一定的情况下，向心力大小与角速度的平方成正比 D．在物体质量和角速度一定的情况下，向心力大小与轨道半径成反比 10．火车转弯时，铁轨的外轨比内轨高，这样做的好处是，火车转弯时如果以规定的速率行驶，刚好可以依靠轨道对火车的支持力和火车的重力的合力提供火车转弯做匀速圆周运动所需要的向心力，从而避免火车车轮与铁轨之间出现侧向挤压，下列相关说法中正确的是（　　） A．当火车以速率行驶时，火车的重力与轨道支持力是一对平衡力 B．当火车的速率时，火车对外轨有向外侧的压力 C．当火车的速率时，火车对内轨有向内侧的压力 D．当火车的速率时，火车对内轨有向内侧的压力 11．如图是汽车分别经过拱形桥最高点和凹形桥最低点的情形。下列说法正确的是（　　） A．过拱形桥最高点时汽车所受支持力大于重力 B．过凹形桥最低点时汽车所受支持力大于重力 C．过拱形桥最高点时汽车所受支持力小于重力 D．过凹形桥最低点时汽车所受支持力小于重力 12．如图所示，下列有关运动的说法正确的是（　　） A．图甲中固定在竖直面内的圆环内径r＝1.6m，小球沿环的内表面通过最高点的速度可以为2m/s B．图乙中皮带轮上b点的加速度大小等于a点的加速度大小 C．图丙中用铁锤水平打击弹簧片后，B球和A球同时着地 D．图丁中甲、乙两人在光滑的冰面上“拔河”，若乙收绳的速度比甲快，则乙能赢得胜利 E．图戊中系统静止且接触面均光滑，b所系绳子沿竖直方向，则a、b间没有弹力 三、实验题 13．用如图所示的装置可以探究做匀速圆周运动的物体所需要的向心力的大小与哪些因素有关。    （1）本实验采用的科学方法是 ； A．建立物理模型法                        B．控制变量法 C．等效法                                D．放大法 （2）图示情境正在探究的是 。 A．向心力的大小与物体质量的关系 B．向心力的大小与角速度大小的关系 C．向心力的大小与线速度大小的关系 D．向心力的大小与半径的关系 14．如图所示为向心力演示装置，匀速转动手柄1，可以使变速塔轮2和3以及长槽4和短槽5随之匀速转动，槽内的小球也随着做匀速圆周运动。使小球做匀速圆周运动的向心力由横臂6的挡板（即挡板、B、C）对小球的压力提供。球对挡板的反作用力，通过横臂的杠杆作用使弹簧测力套筒7下降，从而露出标尺8，根据标尺8上露出的红白相间等分标记，可以粗略计算出两个球所受向心力的比值。利用此装置可以探究做匀速圆周运动的物体需要的向心力的大小与哪些因素有关。已知小球在挡板、B、C处做圆周运动的轨迹半径之比为1∶2∶1。 （1）要探究向心力与轨道半径的关系时，把皮带套在左、右两个塔轮的半径相同的位置，把两个质量 （选填“相同”或“不同”）的小球放置在挡板 和挡板 位置（选填“A”、“B”或“C”）。 （2）把两个质量不同的小球分别放在挡板A和C位置，皮带套在左、右两个塔轮的半径之比为1∶2，则放在挡板A处的小球与C处的小球角速度大小之比为 。 四、解答题 15．一个质量为M=1.0kg的物体，做半径为R＝2.0m的匀速圆周运动．在1min内一共转过30周．试求： (1)物体运动的角速度： (2)物体运动线速度的大小 16．如图所示，长为的细线，一端拴一质量为的小球（视为质点），另一端固定于点，让小球在水平面内做匀速圆周运动。重力加速度取，，。当细线与竖直方向的夹角是时，求： (1)细线的拉力的大小； (2)小球运动的线速度的大小； (3)小球运动的角速度大小。 17．如图所示,质量为的物体,沿半径为的圆轨道自点滑下, 与圆心等高,滑至点(点在点正下方)时的速度为,已知物体与轨道间的动摩擦因数为,求物体在点所受的摩擦力． 18．如图所示，一质量为的小球，用长为的轻杆拴着在其竖直平面内做圆周运动。g取，求： （1）小球要做完整的圆周运动，在最高点的速度至少为多大； （2）当小球在最高点的速度为时，求小球对轻杆的作用力大小； （3）当小球在最高点的速度为时，求小球对轻杆的作用力。 第 2 页 共 6 页 第 1 页 共 6 页 学科网（北京）股份有限公司 $