第六章 圆周运动（单元测试·基础卷）物理人教版必修第二册

2025-2026学年高一年级必修二物理单元检测卷 第六章·基础通关 建议用时：75分钟，满分：100分 第Ⅰ卷 选择题 一．选择题（本题共10小题，共46分，在每小题给出的四个选项中，1~7题只有一项符合题目要求，每小题4分，8~10题有多项符合题目要求，全部选对得6分，选对但不全的得3分，有选错或不答得0分。） 1．如图所示为医学上常用的离心式血细胞分离机的原理示意图，分离机的工作台带动试管高速转动，因为不同的血液成分密度不同，所以在试管中从上而下自动分离出血浆、白细胞和红细胞。下列说法正确的是（    ） A．离心机的转速越大，试管底部受到的压力越小 B．用离心机处理血液,红细胞因为受到了离心力作用，所以和血浆产生了分层 C．离心机的转速越大越容易实现血浆、白细胞和红细胞的分层 D．若在天宫空间站上利用此装置进行实验，由于完全失重将无法实现血液成分的分层 2．水车是我国最古老的农业灌溉工具，体现了中华民族高超的劳动技艺和创造力，是中国农耕文化的重要组成部分。如图所示，水车最外层圆型支架上固定多个水斗，内部有两个圆形支架固定木辐条，在流水的冲力作用下，水车匀速转动。下列说法正确的是（　　） A．所有水斗的速度方向一直在变化 B．所有水斗的合外力都为零 C．所有水斗的向心加速度都为零 D．水斗在最高点处于超重状态 3．如图甲，2025蛇年春节联欢晚会上，人机共舞节目《秧BOT》中转手绢的环节吸引了无数观众的目光。如图乙，手绢上O、M、N三点共线，M为ON的中点，若手绢绕中心O点匀速转动，则M、N两点的线速度大小之比为（　　） A．1∶2 B．1∶3 C．1∶4 D．1∶5 4．为方便旅客取行李，机场使用倾斜的环状传送带运输行李箱，如图甲所示，行李箱经过圆形弯道（图甲中虚线框部分）时，始终与传送带保持相对静止做匀速圆周运动，其截面图如图乙所示，若行李箱可视为质点，则行李箱在倾斜圆形弯道运动时（    ） A．合外力沿斜面向上 B．合外力沿斜面向下 C．所受摩擦力一定沿斜面向上 D．所受支持力可能为零 5．磁带在生活中有较为广泛的应用，磁带盒可以简化为如图所示的结构，A、B为缠绕磁带的两个轮子，半径均为r。听力播放前，磁带全部绕在B轮上，其外缘半径为3r：播放听力的过程中，磁带逐渐绕到A轮上。磁带内部通过复杂的装置，使磁带传动的速度大小保持不变。下列说法正确的是（　　） A．开始播放听力时，B轮的角速度为 B．开始播放听力时，B轮边缘上点的线速度大小为 C．听力播放的过程中，A轮的转速不断增大 D．听力播放的过程中，B轮的转速不断减小 6．我国公路、铁路里程均居世界前列，下列关于汽车、火车行驶中的实例分析，说法正确的是（　　） A．图甲中，汽车在水平弯道上转弯时发生侧滑，是因为受到的离心力过大 B．图乙中，汽车通过凹形桥最低点的速度越大，越容易发生“爆胎” C．图丙中，汽车通过拱桥顶端的速度越大，汽车对桥面的压力就越大 D．图丁中，火车以大于规定速度经过外轨高于内轨的弯道，火车对内轨有侧压力 7．某同学用不可伸长的轻质细线系一个质量为0.1kg的小球，使它在竖直面内绕一固定点做圆周运动。在小球经过最高点附近时拍摄了一张照片，曝光时间为0.02s。如图，由于小球运动，在照片上留下了一条长度约等于0.01m的径迹。圆周的半径在照片中的长度为0.05m，实际长度为0.2m。忽略空气阻力，重力加速度g取10m/s2。则小球过最高点时（　　） A．速度约为10m/s B．仅受重力 C．所需的向心力约为1N D．受到细线的拉力约为1N 8．如图所示，某智能下棋机器人正在下棋，其机械手臂由两段等长的手臂组成，能绕着固定的竖直转轴水平转动，为机械手臂上的两点，若保持两段手臂夹角不变（），在机械手臂匀速转动的过程中，下列说法正确的是（　　） A．、两点的线速度相等 B．、两点的角速度相等 C．点的加速度大于点的加速度 D．两点的加速度方向不变 9．我国航天员在“天宫课堂”中演示了多种有趣的实验，提高了青少年科学探索的兴趣。某同学受此启发设计了如下实验：细绳一端固定，另一端系一小球，给小球一初速度使其在竖直平面内做圆周运动。如果分别在“天宫”和地面做此实验（在地面上做此实验时忽略空气阻力），则（　　） A．在“天宫”实验时小球做匀速圆周运动 B．若初速度小于某一临界值，小球均无法通过圆轨道的最高点 C．小球的向心加速度大小均发生变化 D．在“天宫”实验时细绳的拉力大小不变 10．学完圆周运动的知识后，某同学设计了一个汽车在极限状态下的试车道，如图所示。车道为漏斗状，汽车可在圆心为O的水平面内做匀速圆周运动，车道转弯半径为r，路面倾角为，车胎与路面间的动摩擦因数为，车胎与路面间的最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度为g。若不考虑实际中空气阻力等影响因素，仅从理论上分析，下列选项正确的是（　　） A．汽车在该车道上可以静止 B．车速为时，汽车恰好不受路面静摩擦力 C．汽车在该车道上的最大车速为 D．汽车在该车道上的最小车速为 第Ⅱ卷 非选择题 二、实验题：本题共2小题，共15分。 11．（6分）用如图所示的向心力演示器探究向心力的表达式。已知小球在挡板处做圆周运动的轨迹半径之比为，回答以下问题： (1)在该实验中，主要利用了___________来探究向心力与质量、半径、角速度之间的关系。 A．理想实验法 B．微元法 C．控制变量法 D．等效替代法 (2)把两个质量相同的小球分别放在长槽和短槽内，使它们做圆周运动的半径相同。依次调整塔轮上皮带的位置，匀速转动手柄，可以探究___________。 A．向心力的大小与质量的关系 B．向心力的大小与半径的关系 C．向心力的大小与角速度的关系 D．以上三者均可探究 (3)若小明同学把两个质量相等的钢球放在、位置。传动皮带位于第二层，转动手柄，则当塔轮匀速转动时，左右两标尺露出的格数之比为 。 12．（9分）某实验小组利用手机物理工坊软件（Phyphox）探究圆周运动向心加速度的影响因素。该小组先探究向心加速度与角速度的关系，实验装置如图1所示，步骤如下： ①将自行车倒置，并将手机固定在自行车后轮上； ②打开手机物理工坊软件，选择向心加速度测量功能，逐渐加速转动后轮，记录数据； ③软件输出向心加速度与角速度的关系图像如图2。 （1）探究向心加速度与角速度的关系，利用的科学思想方法是 ： A．控制变量    B．等效替代    C．微小量放大 （2）由输出的图像图2，可以初步得到结论：转动半径一定时， ； （3）由于a-ω图像为非线性，为了进一步探究a与ω的关系，作出a-ω2图像； （4）改变手机固定在后轮的位置，使其转动半径更小，进行第二次实验，输出两次实验下的a-ω2图像，得到图3，可知B实验对应的转动半径更 （选填“大”或“小”）。 三、计算题：本题共3小题，共39分。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤。只写出最后答案的不能得分。有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位。 13．（8分）一质量为m运动员在水平弯道上训练骑行，可将其运动视为匀速圆周运动，自行车骑行转弯半径为R，在骑行的时间t内走过的圆弧长为l，自行车质量为M，不计空气阻力。 （1）运动员做圆周运动的线速度大小； （2）地面对自行车摩擦力大小。 14．（14分）小球甲、乙（均视为质点）套在圆环上，现让圆环绕竖直直径做角速度为的匀速圆周运动，两小球相对圆环静止。小球甲处在点，与竖直方向的夹角为，小球甲与圆环间的摩擦力刚好为0；小球乙处在点，为水平半径，且圆环对小球乙的静摩擦力达到最大值，最大静摩擦力等于滑动摩擦力。将小球丙从圆环的最高点以大小的初速度水平向右抛出，小球丙落到与圆心等高处的点，重力加速度大小为，求： (1)小球甲、乙的向心加速度大小之比； (2)圆环的半径以及、两点间的距离； (3)小球乙与圆环间的动摩擦因数。 15.（17分）如图所示，半径的圆弧形金属杆（圆弧）可绕竖直方向的虚线轴在水平面转动，圆弧形杆关于转轴对称，在杆上穿着一个物块（可看成质点），若杆光滑，当金属杆以某一角速度ω1匀速转动时，物块可以在杆上的a位置与杆相对静止一起转动，a位置与圆弧杆圆心的连线与竖直方向的夹角为30°，当金属杆以另一角速度ω2转动时，物块可以在杆上的b位置与杆相对静止一起转动，b位置与圆弧杆圆心的连线与竖直方向的夹角为60°。重力加速度。 （1）求ω1与ω2的比值； （2）若杆粗糙，有A、B两个完全相同的物块，两物块与杆间的动摩擦因数均为 ，杆转动时，两物块是否能够分别在a、b两个位置与金属杆相对静止一起转动，若能，求出杆转动的角速度范围；若不能说明理由。（答案保留根号） 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！1 学科网（北京）股份有限公司1 / 16 学科网（北京）股份有限公司 $ 2025-2026学年高一年级必修二物理单元检测卷 第六章·基础通关 建议用时：75分钟，满分：100分 第Ⅰ卷 选择题 一．选择题（本题共10小题，共46分，在每小题给出的四个选项中，1~7题只有一项符合题目要求，每小题4分，8~10题有多项符合题目要求，全部选对得6分，选对但不全的得3分，有选错或不答得0分。） 1．如图所示为医学上常用的离心式血细胞分离机的原理示意图，分离机的工作台带动试管高速转动，因为不同的血液成分密度不同，所以在试管中从上而下自动分离出血浆、白细胞和红细胞。下列说法正确的是（    ） A．离心机的转速越大，试管底部受到的压力越小 B．用离心机处理血液,红细胞因为受到了离心力作用，所以和血浆产生了分层 C．离心机的转速越大越容易实现血浆、白细胞和红细胞的分层 D．若在天宫空间站上利用此装置进行实验，由于完全失重将无法实现血液成分的分层 【答案】C 【详解】B．用离心机处理血液，血浆和红细胞做离心运动是因为受到的实际力不足以提供所需的向心力，不存在离心力，故B错误； AC．离心机的转速越大，则角速度越大，做圆周运动需要的向心力越大，试管底部对血液的弹力越大，根据牛顿第三定律可知，试管底部受到的压力越大，则越容易实现血浆和细胞的分层，故A错误，C正确； D．若在天宫空间站上利用此装置进行实验，由于离心现象与重力无关，仍能实现血液成分的分层，故D错误。 故选C。 2．水车是我国最古老的农业灌溉工具，体现了中华民族高超的劳动技艺和创造力，是中国农耕文化的重要组成部分。如图所示，水车最外层圆型支架上固定多个水斗，内部有两个圆形支架固定木辐条，在流水的冲力作用下，水车匀速转动。下列说法正确的是（　　） A．所有水斗的速度方向一直在变化 B．所有水斗的合外力都为零 C．所有水斗的向心加速度都为零 D．水斗在最高点处于超重状态 【答案】A 【详解】A．所有水斗均做匀速圆周运动，则所有水斗的速度方向一直在变化，故A正确； BC．所有水斗均做匀速圆周运动，所有水斗的合外力提供所需的向心力，则合外力不为零，向心加速度不为零，故BC错误； D．水斗在最高点时，加速度向下指向圆心，处于失重状态，故D错误。 故选A。 3．如图甲，2025蛇年春节联欢晚会上，人机共舞节目《秧BOT》中转手绢的环节吸引了无数观众的目光。如图乙，手绢上O、M、N三点共线，M为ON的中点，若手绢绕中心O点匀速转动，则M、N两点的线速度大小之比为（　　） A．1∶2 B．1∶3 C．1∶4 D．1∶5 【答案】A 【详解】手绢绕中心O点匀速转动起来，M、N两点的角速度相等，根据可知，M、N两点的线速度大小之比为。 故选A。 4．为方便旅客取行李，机场使用倾斜的环状传送带运输行李箱，如图甲所示，行李箱经过圆形弯道（图甲中虚线框部分）时，始终与传送带保持相对静止做匀速圆周运动，其截面图如图乙所示，若行李箱可视为质点，则行李箱在倾斜圆形弯道运动时（    ） A．合外力沿斜面向上 B．合外力沿斜面向下 C．所受摩擦力一定沿斜面向上 D．所受支持力可能为零 【答案】C 【详解】AB．行李箱与传送带保持相对静止做匀速圆周运动，轨道平面在水平面，由所受外力的合力提供向心力，则合外力方向沿水平方向指向圆心，故AB错误； C．根据题意在图乙所示位置，行李箱做圆周运动的圆心在行李箱的左侧水平位置上，由所受外力的合力提供向心力，即图乙中行李箱所受外力的合力方向水平向左，可知，行李箱一定受到竖直向下的重力、垂直于斜面向上的支持力与沿斜面向上的摩擦力作用，故C正确； D．结合上述可知，行李箱所受支持力不可能为零，故D错误。 故选C。 5．磁带在生活中有较为广泛的应用，磁带盒可以简化为如图所示的结构，A、B为缠绕磁带的两个轮子，半径均为r。听力播放前，磁带全部绕在B轮上，其外缘半径为3r：播放听力的过程中，磁带逐渐绕到A轮上。磁带内部通过复杂的装置，使磁带传动的速度大小保持不变。下列说法正确的是（　　） A．开始播放听力时，B轮的角速度为 B．开始播放听力时，B轮边缘上点的线速度大小为 C．听力播放的过程中，A轮的转速不断增大 D．听力播放的过程中，B轮的转速不断减小 【答案】B 【详解】AB．磁带传动的速度大小保持不变，则A、B外缘的线速度大小为保持不变，开始播放听力时，B轮的角速度为 则B轮边缘上点的线速度大小为 故A错误，B正确； CD．听力播放的过程中，磁带传动的速度大小保持不变，则A、B外缘的线速度大小为保持不变，由公式可得 听力播放的过程中，A轮的外缘半径增大，则A轮的转速不断减小，B轮的外缘半径减小，则B轮的转速不断增大，故CD错误。 故选B。 6．我国公路、铁路里程均居世界前列，下列关于汽车、火车行驶中的实例分析，说法正确的是（　　） A．图甲中，汽车在水平弯道上转弯时发生侧滑，是因为受到的离心力过大 B．图乙中，汽车通过凹形桥最低点的速度越大，越容易发生“爆胎” C．图丙中，汽车通过拱桥顶端的速度越大，汽车对桥面的压力就越大 D．图丁中，火车以大于规定速度经过外轨高于内轨的弯道，火车对内轨有侧压力 【答案】B 【详解】A．汽车在水平弯道上转弯时发生侧滑，是因为弯道提供向心力不足，汽车做离心运动，不是受到离心力，故A错误； B．根据向心力公式 汽车通过凹形桥最低点的速度越大， 轮胎受到的支持力越大，即越容易发生“爆胎”，故B正确； C．根据向心力公式 汽车通过拱桥顶端的速度越大，汽车受到的支持力越小，即对桥面的压力就越小，故C错误； D．火车以大于规定速度经过外轨高于内轨的弯道，火车对外轨有侧压力，故D错误。 故选B。 7．某同学用不可伸长的轻质细线系一个质量为0.1kg的小球，使它在竖直面内绕一固定点做圆周运动。在小球经过最高点附近时拍摄了一张照片，曝光时间为0.02s。如图，由于小球运动，在照片上留下了一条长度约等于0.01m的径迹。圆周的半径在照片中的长度为0.05m，实际长度为0.2m。忽略空气阻力，重力加速度g取10m/s2。则小球过最高点时（　　） A．速度约为10m/s B．仅受重力 C．所需的向心力约为1N D．受到细线的拉力约为1N 【答案】D 【详解】A．圆周的半径在照片中的长度为0.05m，实际长度为R=0.2m，令长度约等于0.01m的径迹实际长度为x，则有 小球过最高点的速度约为 解得v=2m/s，故A错误； B．结合上述，小球在最高点所需向心力 可知，小球在最高点受到重力与细线的拉力，故B错误； C．结合上述可知，所需的向心力约为2N，故C错误； D．小球在最高点时，根据牛顿第二定律有 解得T=1N，故D正确。 故选D。 8．如图所示，某智能下棋机器人正在下棋，其机械手臂由两段等长的手臂组成，能绕着固定的竖直转轴水平转动，为机械手臂上的两点，若保持两段手臂夹角不变（），在机械手臂匀速转动的过程中，下列说法正确的是（　　） A．、两点的线速度相等 B．、两点的角速度相等 C．点的加速度大于点的加速度 D．两点的加速度方向不变 【答案】BC 【详解】AB．由于P与Q是同轴转动，所以P与Q角速度相等，根据，P与Q旋转半径不同，则线速度不相等，故A错误，B正确； C．根据，P与Q角速度相等，P旋转半径大于Q，则点的加速度大于点的加速度，故C正确； D．圆周运动的加速度方向始终指向圆心，时刻都在发生变化，则两点的加速度方向一直在变，故D错误。 故选BC。 9．我国航天员在“天宫课堂”中演示了多种有趣的实验，提高了青少年科学探索的兴趣。某同学受此启发设计了如下实验：细绳一端固定，另一端系一小球，给小球一初速度使其在竖直平面内做圆周运动。如果分别在“天宫”和地面做此实验（在地面上做此实验时忽略空气阻力），则（　　） A．在“天宫”实验时小球做匀速圆周运动 B．若初速度小于某一临界值，小球均无法通过圆轨道的最高点 C．小球的向心加速度大小均发生变化 D．在“天宫”实验时细绳的拉力大小不变 【答案】AD 【详解】A．在地面上做此实验，忽略空气阻力，小球受到重力和绳子拉力的作用，拉力始终和小球的速度垂直，不做功，重力会改变小球速度的大小；在“天宫”上，小球处于完全失重的状态，小球仅在绳子拉力作用下做匀速圆周运动，A正确； B.小球在地面上，在最高点最小速度需满足 小球在“天宫”实验时处于完全失重状态，由绳子拉力提供向心力，只需要满足，对小球的速度没有要求，故B错误； CD．在地面上小球运动的速度大小改变，根据和（重力不变）可知小球的向心加速度和拉力的大小发生改变，在“天宫”上小球的向心加速度和拉力的大小不发生改变，C错误，D正确。 故选AD。 10．学完圆周运动的知识后，某同学设计了一个汽车在极限状态下的试车道，如图所示。车道为漏斗状，汽车可在圆心为O的水平面内做匀速圆周运动，车道转弯半径为r，路面倾角为，车胎与路面间的动摩擦因数为，车胎与路面间的最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度为g。若不考虑实际中空气阻力等影响因素，仅从理论上分析，下列选项正确的是（　　） A．汽车在该车道上可以静止 B．车速为时，汽车恰好不受路面静摩擦力 C．汽车在该车道上的最大车速为 D．汽车在该车道上的最小车速为 【答案】BCD 【详解】A．当汽车静止时，由于 即重力沿斜面向下的分力大于汽车的最大静摩擦力，所以汽车不能静止在斜面上，故A错误； B．当重力和支持力的合力恰好提供向心力时，汽车不受静摩擦力，根据牛顿第二定律 解得 故B正确； C．当车道对车的静摩擦力沿车道向下且等于最大静摩擦力时，车速最大，根据牛顿第二定律得，在水平方向 竖直方向 其中 联立，解得 故C正确； D．当车道对车的静摩擦力沿车道向上且等于最大静摩擦力时，车速最小，根据牛顿第二定律得，在水平方向 竖直方向 其中 联立，解得 故D正确。 故选BCD。 第Ⅱ卷 非选择题 二、实验题：本题共2小题，共15分。 11．（6分）用如图所示的向心力演示器探究向心力的表达式。已知小球在挡板处做圆周运动的轨迹半径之比为，回答以下问题： (1)在该实验中，主要利用了___________来探究向心力与质量、半径、角速度之间的关系。 A．理想实验法 B．微元法 C．控制变量法 D．等效替代法 (2)把两个质量相同的小球分别放在长槽和短槽内，使它们做圆周运动的半径相同。依次调整塔轮上皮带的位置，匀速转动手柄，可以探究___________。 A．向心力的大小与质量的关系 B．向心力的大小与半径的关系 C．向心力的大小与角速度的关系 D．以上三者均可探究 (3)若小明同学把两个质量相等的钢球放在、位置。传动皮带位于第二层，转动手柄，则当塔轮匀速转动时，左右两标尺露出的格数之比为 。 【答案】(1)C；(2)C；(3) 【详解】（1）在该实验中，通过控制质量，半径、角速度中两个物理量相同，探究向心力与另外一个物理量之间的关系，采用的科学方法是控制变量法。 故选C。 （2）两球质量相同，做圆周运动的半径相同，在调整塔轮上皮带的位置时，由于皮带上任意位置的线速度相同，根据可知改变了两个塔轮做圆周运动的角速度，物体的角速度也随之改变，故可以探究向心力大小与角速度的关系。 故选C。 （3）、位置半径满足 由于两塔轮之间使用皮带传动，线速度相同，根据线速度公式可得 两个位置的钢球质量相同，根据向心力公式可得两小球的向心力之比 左右两标尺露出的格数之比为左右挡板所受弹力之比，挡板弹力提供向心力，因此比值为 12．（9分）某实验小组利用手机物理工坊软件（Phyphox）探究圆周运动向心加速度的影响因素。该小组先探究向心加速度与角速度的关系，实验装置如图1所示，步骤如下： ①将自行车倒置，并将手机固定在自行车后轮上； ②打开手机物理工坊软件，选择向心加速度测量功能，逐渐加速转动后轮，记录数据； ③软件输出向心加速度与角速度的关系图像如图2。 （1）探究向心加速度与角速度的关系，利用的科学思想方法是 ： A．控制变量    B．等效替代    C．微小量放大 （2）由输出的图像图2，可以初步得到结论：转动半径一定时， ； （3）由于a-ω图像为非线性，为了进一步探究a与ω的关系，作出a-ω2图像； （4）改变手机固定在后轮的位置，使其转动半径更小，进行第二次实验，输出两次实验下的a-ω2图像，得到图3，可知B实验对应的转动半径更 （选填“大”或“小”）。 【答案】（1） A （2）向心加速度随角速度的增大而增大 （3） 小 【详解】（1）[1]探究向心加速度与角速度的关系，需控制运动半径相同，利用的科学思想方法是控制变量法。 故选A。 （2）[2]由图2可知，转动半径一定时，向心加速度随角速度的增大而增大。 （4）[3]根据公式 解得 图像的斜率为 斜率越大半径越大，所以，B实验对应的转动半径更小。 三、计算题：本题共3小题，共39分。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤。只写出最后答案的不能得分。有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位。 13．（8分）一质量为m运动员在水平弯道上训练骑行，可将其运动视为匀速圆周运动，自行车骑行转弯半径为R，在骑行的时间t内走过的圆弧长为l，自行车质量为M，不计空气阻力。 （1）运动员做圆周运动的线速度大小； （2）地面对自行车摩擦力大小。 【答案】（1）；（2） 【详解】（1）运动员在水平弯道上做匀速圆周运动，在骑行的时间t内走过的圆弧长为l，则运动员的线速度大小为 （2）根据牛顿第二定律可得 联立解得地面对自行车摩擦力大小为 14．（14分）小球甲、乙（均视为质点）套在圆环上，现让圆环绕竖直直径做角速度为的匀速圆周运动，两小球相对圆环静止。小球甲处在点，与竖直方向的夹角为，小球甲与圆环间的摩擦力刚好为0；小球乙处在点，为水平半径，且圆环对小球乙的静摩擦力达到最大值，最大静摩擦力等于滑动摩擦力。将小球丙从圆环的最高点以大小的初速度水平向右抛出，小球丙落到与圆心等高处的点，重力加速度大小为，求： (1)小球甲、乙的向心加速度大小之比； (2)圆环的半径以及、两点间的距离； (3)小球乙与圆环间的动摩擦因数。 【答案】(1)；(2)，；(3) 【详解】（1）设圆环的半径为，则小球甲、乙做圆周运动的轨道的半径分别为、 小球甲、乙的向心加速度分别为， 解得 （2）对小球甲受力分析，合力沿水平方向，有 由向心力公式有 解得 对小球丙，由平抛运动的规律有， 解得 （3）对小球乙受力分析，竖直方向由二力平衡有 水平方向由弹力充当向心力有 最大静摩擦力等于滑动摩擦力有 解得 15.（17分）如图所示，半径的圆弧形金属杆（圆弧）可绕竖直方向的虚线轴在水平面转动，圆弧形杆关于转轴对称，在杆上穿着一个物块（可看成质点），若杆光滑，当金属杆以某一角速度ω1匀速转动时，物块可以在杆上的a位置与杆相对静止一起转动，a位置与圆弧杆圆心的连线与竖直方向的夹角为30°，当金属杆以另一角速度ω2转动时，物块可以在杆上的b位置与杆相对静止一起转动，b位置与圆弧杆圆心的连线与竖直方向的夹角为60°。重力加速度。 （1）求ω1与ω2的比值； （2）若杆粗糙，有A、B两个完全相同的物块，两物块与杆间的动摩擦因数均为 ，杆转动时，两物块是否能够分别在a、b两个位置与金属杆相对静止一起转动，若能，求出杆转动的角速度范围；若不能说明理由。（答案保留根号） 【答案】（1）；（2） 【详解】（1）根据牛顿第二定律得 解得 （2）设B恰好不下滑时的角速度为ω3，根据牛顿第二定律得 根据平衡条件得 解得 设A恰好不上滑时的角速度为ω4，根据牛顿第二定律得 根据平衡条件得 解得 两物块能够分别在a、b两个位置与金属杆相对静止一起转动时，杆转动的角速度范围是 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！1 学科网（北京）股份有限公司1 / 16 学科网（北京）股份有限公司 $ 2025-2026学年高一年级必修一物理单元检测卷 第六章·基础通关 一、选择题：本题共10小题，共46分，在每小题给出的四个选项中，1~7题只有一项符合题目要求，每小题4分，8~10题有多项符合题目要求，全部选对得6分，选对但不全的得3分，有选错或不答得0分。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 C A A C B B D BC AD BCD 二、实验题：本题共2小题，共15分。 11． (1)C（2分）；(2)C（2分）；(3)（2分） 12．（1） A （3分） （2）向心加速度随角速度的增大而增大（3分） （3） 小（3分） 三、计算题：本题共3小题，共39分。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤。只写出最后答案的不能得分。有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位。 13．解：（1）运动员在水平弯道上做匀速圆周运动，在骑行的时间t内走过的圆弧长为l，则运动员的线速度大小为 （2分） （2）根据牛顿第二定律可得 （3分） 联立解得地面对自行车摩擦力大小为 （3分） 14．（14分）（1）设圆环的半径为，则小球甲、乙做圆周运动的轨道的半径分别为（1分）、（1分） 小球甲、乙的向心加速度分别为（1分）， 解得（1分） （2）对小球甲受力分析，合力沿水平方向，有（1分） 由向心力公式有（1分） 解得（1分） 对小球丙，由平抛运动的规律有（1分），（1分） 解得（1分） （3）对小球乙受力分析，竖直方向由二力平衡有（1分） 水平方向由弹力充当向心力有（1分） 最大静摩擦力等于滑动摩擦力有（1分） 解得（1分） 15．（17分）（1）根据牛顿第二定律得 （2分） （2分） 解得 （2分） （2）设B恰好不下滑时的角速度为ω3，根据牛顿第二定律得 （2分） 根据平衡条件得 （2分） 解得 设A恰好不上滑时的角速度为ω4，根据牛顿第二定律得 （2分） 根据平衡条件得 （2分） 解得 （1分） 两物块能够分别在a、b两个位置与金属杆相对静止一起转动时，杆转动的角速度范围是 （2分） 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！1 学科网（北京）股份有限公司1 / 16 学科网（北京）股份有限公司 $………………○………………外………………○………………装………………○………………订………………○………………线………………○……………… ………………○………………内………………○………………装………………○………………订………………○………………线………………○……………… 此卷只装订不密封 ………………○………………内………………○………………装………………○………………订………………○………………线………………○……………… ………………○………………外………………○………………装………………○………………订………………○………………线………………○……………… … 学校：______________姓名：_____________班级：_______________考号：______________________ 2025-2026学年高一年级必修二物理单元检测卷 第六章·基础通关 建议用时：75分钟，满分：100分 第Ⅰ卷 选择题 一．选择题（本题共10小题，共46分，在每小题给出的四个选项中，1~7题只有一项符合题目要求，每小题4分，8~10题有多项符合题目要求，全部选对得6分，选对但不全的得3分，有选错或不答得0分。） 1．如图所示为医学上常用的离心式血细胞分离机的原理示意图，分离机的工作台带动试管高速转动，因为不同的血液成分密度不同，所以在试管中从上而下自动分离出血浆、白细胞和红细胞。下列说法正确的是（    ） A．离心机的转速越大，试管底部受到的压力越小 B．用离心机处理血液,红细胞因为受到了离心力作用，所以和血浆产生了分层 C．离心机的转速越大越容易实现血浆、白细胞和红细胞的分层 D．若在天宫空间站上利用此装置进行实验，由于完全失重将无法实现血液成分的分层 2．水车是我国最古老的农业灌溉工具，体现了中华民族高超的劳动技艺和创造力，是中国农耕文化的重要组成部分。如图所示，水车最外层圆型支架上固定多个水斗，内部有两个圆形支架固定木辐条，在流水的冲力作用下，水车匀速转动。下列说法正确的是（　　） A．所有水斗的速度方向一直在变化 B．所有水斗的合外力都为零 C．所有水斗的向心加速度都为零 D．水斗在最高点处于超重状态 3．如图甲，2025蛇年春节联欢晚会上，人机共舞节目《秧BOT》中转手绢的环节吸引了无数观众的目光。如图乙，手绢上O、M、N三点共线，M为ON的中点，若手绢绕中心O点匀速转动，则M、N两点的线速度大小之比为（　　） A．1∶2 B．1∶3 C．1∶4 D．1∶5 4．为方便旅客取行李，机场使用倾斜的环状传送带运输行李箱，如图甲所示，行李箱经过圆形弯道（图甲中虚线框部分）时，始终与传送带保持相对静止做匀速圆周运动，其截面图如图乙所示，若行李箱可视为质点，则行李箱在倾斜圆形弯道运动时（    ） A．合外力沿斜面向上 B．合外力沿斜面向下 C．所受摩擦力一定沿斜面向上 D．所受支持力可能为零 5．磁带在生活中有较为广泛的应用，磁带盒可以简化为如图所示的结构，A、B为缠绕磁带的两个轮子，半径均为r。听力播放前，磁带全部绕在B轮上，其外缘半径为3r：播放听力的过程中，磁带逐渐绕到A轮上。磁带内部通过复杂的装置，使磁带传动的速度大小保持不变。下列说法正确的是（　　） A．开始播放听力时，B轮的角速度为 B．开始播放听力时，B轮边缘上点的线速度大小为 C．听力播放的过程中，A轮的转速不断增大 D．听力播放的过程中，B轮的转速不断减小 6．我国公路、铁路里程均居世界前列，下列关于汽车、火车行驶中的实例分析，说法正确的是（　　） A．图甲中，汽车在水平弯道上转弯时发生侧滑，是因为受到的离心力过大 B．图乙中，汽车通过凹形桥最低点的速度越大，越容易发生“爆胎” C．图丙中，汽车通过拱桥顶端的速度越大，汽车对桥面的压力就越大 D．图丁中，火车以大于规定速度经过外轨高于内轨的弯道，火车对内轨有侧压力 7．某同学用不可伸长的轻质细线系一个质量为0.1kg的小球，使它在竖直面内绕一固定点做圆周运动。在小球经过最高点附近时拍摄了一张照片，曝光时间为0.02s。如图，由于小球运动，在照片上留下了一条长度约等于0.01m的径迹。圆周的半径在照片中的长度为0.05m，实际长度为0.2m。忽略空气阻力，重力加速度g取10m/s2。则小球过最高点时（　　） A．速度约为10m/s B．仅受重力 C．所需的向心力约为1N D．受到细线的拉力约为1N 8．如图所示，某智能下棋机器人正在下棋，其机械手臂由两段等长的手臂组成，能绕着固定的竖直转轴水平转动，为机械手臂上的两点，若保持两段手臂夹角不变（），在机械手臂匀速转动的过程中，下列说法正确的是（　　） A．、两点的线速度相等 B．、两点的角速度相等 C．点的加速度大于点的加速度 D．两点的加速度方向不变 9．我国航天员在“天宫课堂”中演示了多种有趣的实验，提高了青少年科学探索的兴趣。某同学受此启发设计了如下实验：细绳一端固定，另一端系一小球，给小球一初速度使其在竖直平面内做圆周运动。如果分别在“天宫”和地面做此实验（在地面上做此实验时忽略空气阻力），则（　　） A．在“天宫”实验时小球做匀速圆周运动 B．若初速度小于某一临界值，小球均无法通过圆轨道的最高点 C．小球的向心加速度大小均发生变化 D．在“天宫”实验时细绳的拉力大小不变 10．学完圆周运动的知识后，某同学设计了一个汽车在极限状态下的试车道，如图所示。车道为漏斗状，汽车可在圆心为O的水平面内做匀速圆周运动，车道转弯半径为r，路面倾角为，车胎与路面间的动摩擦因数为，车胎与路面间的最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度为g。若不考虑实际中空气阻力等影响因素，仅从理论上分析，下列选项正确的是（　　） A．汽车在该车道上可以静止 B．车速为时，汽车恰好不受路面静摩擦力 C．汽车在该车道上的最大车速为 D．汽车在该车道上的最小车速为 第Ⅱ卷 非选择题 二、实验题：本题共2小题，共15分。 11．（6分）用如图所示的向心力演示器探究向心力的表达式。已知小球在挡板处做圆周运动的轨迹半径之比为，回答以下问题： (1)在该实验中，主要利用了___________来探究向心力与质量、半径、角速度之间的关系。 A．理想实验法 B．微元法 C．控制变量法 D．等效替代法 (2)把两个质量相同的小球分别放在长槽和短槽内，使它们做圆周运动的半径相同。依次调整塔轮上皮带的位置，匀速转动手柄，可以探究___________。 A．向心力的大小与质量的关系 B．向心力的大小与半径的关系 C．向心力的大小与角速度的关系 D．以上三者均可探究 (3)若小明同学把两个质量相等的钢球放在、位置。传动皮带位于第二层，转动手柄，则当塔轮匀速转动时，左右两标尺露出的格数之比为 。 12．（9分）某实验小组利用手机物理工坊软件（Phyphox）探究圆周运动向心加速度的影响因素。该小组先探究向心加速度与角速度的关系，实验装置如图1所示，步骤如下： ①将自行车倒置，并将手机固定在自行车后轮上； ②打开手机物理工坊软件，选择向心加速度测量功能，逐渐加速转动后轮，记录数据； ③软件输出向心加速度与角速度的关系图像如图2。 （1）探究向心加速度与角速度的关系，利用的科学思想方法是 ： A．控制变量    B．等效替代    C．微小量放大 （2）由输出的图像图2，可以初步得到结论：转动半径一定时， ； （3）由于a-ω图像为非线性，为了进一步探究a与ω的关系，作出a-ω2图像； （4）改变手机固定在后轮的位置，使其转动半径更小，进行第二次实验，输出两次实验下的a-ω2图像，得到图3，可知B实验对应的转动半径更 （选填“大”或“小”）。 三、计算题：本题共3小题，共39分。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤。只写出最后答案的不能得分。有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位。 13．（8分）一质量为m运动员在水平弯道上训练骑行，可将其运动视为匀速圆周运动，自行车骑行转弯半径为R，在骑行的时间t内走过的圆弧长为l，自行车质量为M，不计空气阻力。 （1）运动员做圆周运动的线速度大小； （2）地面对自行车摩擦力大小。 14．（14分）小球甲、乙（均视为质点）套在圆环上，现让圆环绕竖直直径做角速度为的匀速圆周运动，两小球相对圆环静止。小球甲处在点，与竖直方向的夹角为，小球甲与圆环间的摩擦力刚好为0；小球乙处在点，为水平半径，且圆环对小球乙的静摩擦力达到最大值，最大静摩擦力等于滑动摩擦力。将小球丙从圆环的最高点以大小的初速度水平向右抛出，小球丙落到与圆心等高处的点，重力加速度大小为，求： (1)小球甲、乙的向心加速度大小之比； (2)圆环的半径以及、两点间的距离； (3)小球乙与圆环间的动摩擦因数。 15.（17分）如图所示，半径的圆弧形金属杆（圆弧）可绕竖直方向的虚线轴在水平面转动，圆弧形杆关于转轴对称，在杆上穿着一个物块（可看成质点），若杆光滑，当金属杆以某一角速度ω1匀速转动时，物块可以在杆上的a位置与杆相对静止一起转动，a位置与圆弧杆圆心的连线与竖直方向的夹角为30°，当金属杆以另一角速度ω2转动时，物块可以在杆上的b位置与杆相对静止一起转动，b位置与圆弧杆圆心的连线与竖直方向的夹角为60°。重力加速度。 （1）求ω1与ω2的比值； （2）若杆粗糙，有A、B两个完全相同的物块，两物块与杆间的动摩擦因数均为 ，杆转动时，两物块是否能够分别在a、b两个位置与金属杆相对静止一起转动，若能，求出杆转动的角速度范围；若不能说明理由。（答案保留根号） 试题 第3页（共8页） 试题 第4页（共8页） 试题 第1页（共8页） 试题 第2页（共8页） 学科网（北京）股份有限公司 $