第6章 圆周运动 A卷 基础达标卷-【创新教程】2025-2026学年高中物理必修第二册五维课堂单元双测卷（人教版）

物 新高考 第 理 同步单元双测卷 (时间：90分钟 第I卷 (选择题 共40分) 一、单项选择题（本题共8小题，每小题3分，共24 分.在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题 整 目要求的.) 1.静止在地球上的物体都要 随地球一起转动，下列说法纬线 正确的是 ( ) 赤道 A.它们的运动周期都是相 如 同的 B.它们的线速度都是相同的 C.它们的线速度大小都是相同的 D.它们的角速度是不同的 的 2.如图所示，“旋转秋千”中的 两个座椅A、B质量相等，通 过相同长度的缆绳悬挂在旋 转圆盘上.不考虑空气阻力 的影响，当旋转圆盘绕竖直 的中心轴匀速转动时，下列说法正确的是 A.A的速度比B的大 1 B.A与B的向心加速度大小相等 毁 C.悬挂A、B的缆绳与竖直方向的夹角相等 D.悬挂A的缆绳所受的拉力比悬挂B的小 3.如图所示，当用扳手拧螺母 P Q 时，板手上的P、Q两点的 角速度分别为wp和wQ,线速度大小分别为p 和vo,则 茵 A.Wp<@q,Up~VQ B.@p-@q,Up~UQ C.@p<@q:Up-VQ D.@p-@g+Up>UQ 4.如图所示，甲、乙、丙三个齿轮的半径分别为1、 r2、r3.若甲齿轮的角速度为w,则丙齿轮的角 速度为 大章 圆周运动 卷·基础达标卷 满分：100分) A.四 B."3o r C.Tw D."a r2 5.如图所示，两轮压紧，通过摩擦传动（不打滑）， 已知大轮半径是小轮半径的2倍，E为大轮半 径的中点，C、D分别是大轮和小轮边缘上的一 点，则E、C、D三点向心加速度大小关系正确的 是 A.ac=ap=2ag B.ac=2ap-2ag C.dc-42-2d 2 D.ae-号=at 6.一倒立的圆锥筒，筒侧壁倾斜角度α不变.一小 球在筒的内壁做匀速圆周运动，球与筒内壁的 摩擦可忽略，小球距离地面的高度为H,则下列 说法中正确的是 () A 004 A.H越高，小球做圆周运动的向心力越大 B.H越高，小球做圆周运动的线速度越小 C.H越高，小球做圆周运动的周期越大 D.H越高，小球对侧壁的压力越小 7.2019年4月10日，事件视界望远镜(EHT)项 目团队发布了人类历史上的首张黑洞照片，我 国科学家也参与其中做出了巨大贡献。经典的 “黑洞”理论认为，当恒星收缩到一定程度时，会 变成密度非常大的天体，这种天体的逃逸速度 非常大，大到光从旁边经过时都不能逃逸，也就 是其第二宇宙速度大于等于光速，此时该天体 就变成了一个黑洞.若太阳演变成一个黑洞后 的密度为p、半径为R,设光速为c,第二宇宙速 度是第一宇宙速度的√2倍，引力常量为G,则 R2的最小值是 A治 R新 C.4xG `3c2 D.8元G 3c2 8.如图所示，一辆卡车在 水平路面上行驶，已知 该车轮胎半径为R,轮 胎转动的角速度为w, 假设轮胎不打滑，关于 各点的线速度大小下 列说法错误的是 ( 》 A.相对于地面，轮胎与地面的接触点的瞬时速 度为0 B.相对于地面，车轴的速度大小为R C.相对于地面，轮胎上缘的速度大小为R D.相对于地面，轮胎上缘的速度大小为2wR 二、多项选择题（本题共4小题，每小题4分，共16 分，在每小题给出的四个选项中，有多项符合题目 要求，全部选对的得4分，选对但不全的得2分， 有选错的得0分) 9.“鹊桥”号是世界首颗运行于地月拉格朗日L 点附近的中继通信卫星，如图，它以地月连线为 轴做圆周运动，同时随月球绕地球运转.已知地 球质量为M,月球质量为m,月球的轨道半径为 r,公转周期为T,引力常量为G.当卫星处于地 月拉格朗日L,或【2点时，都能随月球同步绕 地球做圆周运动.则以下说法正确的是() 地球 “鹊桥” 月球 A.“鹊桥”号仅受月球引力作用 B.在L2点工作的卫星比在L1点工作的卫星的 线速度大 C.在拉格朗日L,点工作的卫星，受到地球的引 力一定大于月球对它的引力 GMT D.拉格朗日I2点与地心的距离为」 4π 10 10.上海磁悬浮线路是世界上 第一条运营示范线，轨道的 最大转弯处半径达到 8000m,如图所示，近距离 用肉眼看几乎是一条直线，而转弯处最小半径 也达到1300m,一个质量为50kg的乘客坐 在以360km/h的不变速率行驶的车里，随车 驶过半径为2500m的弯道，下列说法正确的 是 () A.乘客受到的向心力大小约为200N B.乘客受到的向心力大小约为539N C.乘客受到的向心力大小约为300N D.弯道半径设计得特别大可以使乘客在转弯 时更舒适 11.如图所示，甲、乙两水平 圆盘紧靠在一块，甲圆盘 200 为主动轮，乙靠摩擦随甲 无打滑转动.甲圆盘与乙 甲 乙 圆盘的半径之比为r甲：r2=2：1,两圆盘和 小物块m1、m2之间的动摩擦因数相同，m1距 O点为2r,m2距O'点为r,当甲缓慢转动起来 且转速慢慢增加时 () A.与圆盘相对滑动前m1与m2的角速度之比 w1w2=2:1 B.与圆盘相对滑动前m1与m2的向心加速度 之比a1:a2=1:2 C.随着转速慢慢增加，m1先开始滑动 D.随着转速慢慢增加，m2先开始滑动 12.如图所示，用长为1的细绳拴着质量为m的小 球在竖直平面内做圆周运动，则下列说法中正 确的是 () A.小球在圆周最高点时所受的向心力一定为 重力 B.小球在最高点时绳子的拉力不可能为零 C.若小球刚好能在竖直平面内做圆周运动，则 其在最高点的速率为√g D.小球过最低点时绳子的拉力一定大于小球 重力 第Ⅱ卷（非选择题 共60分) 三、（本题共6小题，共60分） 13.(6分)控制变量法是物理实验探究的基本方法 之一.如图是用控制变量法探究向心力大小与 质量m、角速度w和半径r之间关系的实验情 境图，其中： (1)探究向心力大小与质量m之间关系的是图 (2)探究向心力大小与角速度”之间关系的是 图 14.(8分)如图所示为改装的探究圆周运动的向心 加速度的实验装置.有机玻璃支架上固定一个 直流电动机，电动机转轴上固定一个半径为 的塑料圆盘，圆盘中心正下方用细线接一个重 锤，圆盘边缘连接细绳，细绳另一端连接一个 小球.实验操作如下： 激光笔1 电池盒 「电动机 有机玻 璃支架 ----0- 激光笔2 B R7 可调 重锤 支架 ①利用天平测量小球的质量，记录当地的重 力加速度g的大小； ②闭合电源开关，让小球做如图所示的匀速圆 周运动，调节激光笔2的高度和激光笔1的位 置，让激光恰好照射到小球的中心，用刻度尺 测量小球做圆周运动的半径R和球心到塑料 圆盘的高度h; ③当小球第一次到达A点时开始计时，并记录 为1次，记录小球n次到达A点的时间t; ④切断电源，整理器材。 11 请回答下列问题： (1)(多选)下列说法正确的是 A.小球运动的周期为 B.小球运动的线速度大小为2π(n一1)迟 C.小球运动的向心力大小为mg迟 D.若电动机转速增加，激光笔1、2应分别左 移、升高 (2)若已测出R=40.00cm、r=4.00cm,h= 90.00cm,t=100.00s,n=51,元取3.14，则小 球做圆周运动的周期T= s,记录的 当地重力加速度大小应为g= m/s2. (计算结果均保留3位有效数字) 15.(8分)如图所示，小球A 在光滑的半径为R的圆 形槽内做匀速圆周运 0 动，当它运动到图中的a 点时，在圆形槽中心O 点正上方h处，有一小球B沿Oa方向以某一 初速度水平抛出，结果恰好在a点与A球相 碰.求： (1)B球抛出时的水平初速度多大？ (2)A球速度满足什么条件，两球就能在a点 相碰？ 16.(8分)如图所示是马戏团中上 演的飞车节目，在竖直平面内 有半径为R的圆轨道.表演者 R 骑着摩托车在圆轨道内做圆 周运动.已知人和摩托车的总 77777》 77777777刀 质量为m,人以1=√2gR的 速度通过轨道最高点B,并以v2=√301的速度 通过最低点A.求在A、B两点轨道对摩托车的 压力大小相差多少？ 17.(14分)在用高级沥青铺设的高速公路上，汽车 的设计时速是108km/h,汽车在这种路面上 行驶时，它的轮胎与地面的最大静摩擦力等于 车重的0.6倍： (1)如果汽车在这种高速公路的水平弯道上拐 弯，假设弯道的路面是水平的，其弯道的最小 半径是多少？ (2)事实上在高速公路的拐弯处，路面造得外 高内低，路面与水平面间的夹角为0，且tan0 =0.2;而拐弯路段的圆弧半径R=200m.若 要使车轮与路面之间的侧向摩擦力等于零，则 车速v应为多少？（取g=10m/s2) 18.(16分)在水平转台上开有一小孔O,一根轻绳 穿过小孔，一端拴一小物体A,另一端连接到 拉力传感器.O与A间的距离为0.2m,如图 甲所示.设转台旋转的角速度为ω，转动过程中 物体A始终与转台相对静止，物体A受到的 最大静摩擦力与滑动摩擦力相等，现测得转台 以不同的角速度匀速转动时拉力传感器的读 数F与对应的ω2图像如图乙所示.求： FIN 0.6 0.4 0.2 拉力传感器 0 1020304050w2/(rad/s) wmmimmm -0.2 甲 乙 (1)当转台以角速度ω=3rad/s旋转时，物体 A的向心加速度的大小 (2)物体A的质量和物体与转台之间的动摩擦 因数 12参考 水平方向s=Ut (1分) 竖直方向么=合财 (1分) 根据几何关系hg=H一h1 (1分) 解得：s=4.8m,hg=1.8m (2分) (3)设小球至少以v水平初速度抛出，能越过墙的上 端，此过程由平抛运动规律： A--------- B 竖直方向：H-h=司贴 (2分) 水平方向：s=心mt与 (2分) 联立解得：vmn=1,2m/s (2分) 故应满足≥1.2m/s. 答案：(1)0.8s(2)4.8m1.8m (3),≥1.2m/s 第六章圆周运动(A卷) 1.A[地球绕自转轴转动时，地球上各点的运动周期及角 速度都是相同的，地球表面上的物体随地球做圆周运动 的平面是物体所在纬度线平面，其圆心分布在整条自转 轴上，不同纬度处物体做圆周运动的半径是不同的，只 有同一纬度处的物体转动半径相等，线速度的大小才相 等.但即使物体的线速度大小相同，方向也各不相同.故 B、C、D错误，A正确.] 2.D[在转动过程中，A、B两座椅的角速度相等，但由于 B座椅的半径比较大，故B座椅的速度比较大，向心加 速度也比较大，A、B项错误；A、B两座椅所需向心力不 等，而重力相同，故缆绳与竖直方向的夹角不等，C项错 误；根据F=wr判断A座椅的向心力较小，所受拉力 也较小，D项正确.] 3.B[由于P,Q两点属于同轴转动，所以P、Q两点的角 速度是相等的，即wp=;同时由图可知Q点到螺母的 距离比较大，由v=r可知，Q点的线速度大，即p< o,B正确.] 4,A[由甲、乙、丙三个齿轮依靠齿轮传动，三者线速度相 同，其半径分别为r1、2、r,则01r1=wr2=wr,故w =@1,故A正确.] 5.C[同轴传动，C、E两点的角速度相等，由a=wr,有 ac=2,即ac=2aE;两轮边缘点的线速度大小相等，由a 答案 6.C[小球做匀速圆周运动，由重力mg和 支持力F的合力提供圆周运动的向心力， 作出受力图如图，则向心力为：Fn=mgtan a,m、a不变，向心力大小不变，故A错误； 根据牛顿第二定律得下=m二，H越高rg 越大，F。不变，则v越大，故B错误；由mgtan ai=mrw 得√m,则知H越高r越大，越小，则周期T 越大，故C正确：侧壁对小球的支持力F=。不支，则 小球对侧壁的压力不变，故D错误.] 7.B 8.C[因为轮胎不打滑，相对于地面，轮胎与地面接触处 保持相对静止，该点相当于转动轴，它的瞬时速度为零， 车轴的速度大小为wR,而轮胎上缘的速度大小为2R, 故选项A、B、D正确，C错误.」 9.BC[“鹊桥”号同时受到地球和月球的引力作用，选项 A错误；在L2点工作的卫星与在L1点工作的卫星具有 相同的角速度，则在L?点工作的卫星比在L1,点工作的 卫星线速度大，选项B正确；在拉格朗日L1点工作的卫 星，受到的合外力方向指向地球，则所受地球的引力一 定大于月球对它的引力，选项C正确；对月球，有GMm GMT =m(停)，解得r√，可知拉格期日L点与地 GMT 心的距离大于 ，选项D错误.] 4π 10.AD[由F。=m可得F,=200N,选项A正确，B C错误；设计半径越大，转弯时乘客所需要的向心力越 小，转弯时就越舒适，D正确.] 11.BD[甲、乙两轮子靠摩擦传动，所以边缘上的各点线 速度大小相等，有w1·2r=仙·r,得仙：w=1:2,所 以物体相对盘开始滑动前，1与2的角速度之比为 1:2,故A错误；物体相对盘开始滑动前，根据a=, 得：1与2的向心加速度之比为a1:a2=m·2r: wr=1:2,故B正确；根据mg=mrw知，临界角速度 √侄，可知mm的临界角達度之比为1：厄，甲、 乙边缘上的各点线速度大小相等，甲、乙的角速度之比 为wp:w2=1:2,可知当转速增加时，m2先达到临界 角速度，所以2先开始滑动，故D正确，C错误.] 12.CD[小球在圆周最高点时，向心力可能等于重力，也 可能等于重力与绳子的拉力之和，取决于小球的瞬时 速度的大小，A错误；小球在圆周最高点时，如果向心 力完全由重力提供，则可以使绳子的拉力为零，B错误； 53 物理·必 小球刚好能在竖直面内做圆周运动，则在最高点，重力 提供向心力，u=√g,C正确；小球在圆周最低点时，具 有竖直向上的向心加速度，处于超重状态，拉力一定大 于重力，故D正确.] 13.解析：探究向心力大小与质量m之间的关系保证角速 度相同，而质量不同，所以是图丙，探究向心力大小与 角速度仙之间的关系，保证质量相同，而角速度不同， 所以是图甲 答案：(1)丙(3分)(2)甲(3分) 14.解析：(1)从小球第1次到第n次通过A位置， 转动圈数为n-1,时间为t, 故周期为：T故A错误 小球的线速度大小为： =2R-2n-1DR,故B正确； T t 小球受重力和拉力，合力提供向心力，设绳与竖直方向 的夹角为a,则： Tcos a=mg Tsin a=F向 故F向=ngtan a=mg 一I,故C错误； h 若电动机的转速增加，则转动半径增加，故激光笔1、2 应分别左移、上移，故D正确；故选B、D. (2)小球做圆周运动的周期T=t, 100.00 s= Γn-1 51-1 2.00s; gR片=m禁R 向心力：F向=mgh 解得：g= 4πRh (R-)T =9.86m/s 答案：(1)B、D(2分)(2)2.00(3分)9.86(3分) 15.解析：1)由h=s和R=a1 (2分) 解得B球的水平初速度助=尼√条 (1分) (2)B球下落的时间t√ h (2分) 只要在B球落至a点时A球同时也到达a点即相碰. 考虑到A球运动的周期性， 所以有2πR /2h (2分) 由此解得v=2kR√ g(k=1,2,3,…). (1分) 答案：(1)R√ (2)uw=2kR√苏 (k=1,2,3,…) 修第二册 vi 16,解析：由题意可知，在B点，有F十mg=m尺，(2分) 解得FB=g (1分) 在A点，有FA一mg=m尺： (2分) 解得F4=7mg, (1分) 所以在A、B两，点轨道对摩托车的压力大小相差6mg. (2分) 答案：6mg 17.解析：(1)汽车在水平路上的速度=108km/h=30 m/s,汽车拐弯的向心力由地面对汽车的摩擦力提供， 静摩擦力最大时，汽车拐弯的半径最小， 即Fn二mr小 (4分) 所以最小半径 m=mX(30m/s)=150m r小三 (2分) F 0.6mg (2)汽车在高速公路上拐弯的向心力 F。=mgtan8 (2分) 而E=m,所以mgtan日=m尺 (4分) v=√gRtan0=√10X200X0.2m/s=20m/s.(2分) 答案：见解析 18.解析：(1)当转台以角速度ω=3rad/s旅转时， 物体A的向心加速度的大小an=wr=3×0.2m/s2=1.8 m/s'. (2分) (2)当A所受的静摩擦力达到最大值时，A有向外运动 的趋势，绳子才有拉力，根据牛顿第二定律得 F十mg=mwr (3分) 则得F=rw2一mg (2分) 由数学知识可得，F一w2图像的斜率等于r, 即有mr=k= 0.2 20-10 (2分) 解得m=0.1kg (2分) 由图知F=0时w2=10(rad/s)2 (2分) 当F=0时，由F=mrw2-mg得 4=g-02X10=0.2. (3分) g 10 答案：(1)1.8m/s2(2)0.1kg0.2 第六章圆周运动(B卷) 1.D[发生侧滑是因为运动员受到的合力方向偏离圆心， 而不是背离圆心，A错误；发生侧滑是因为运动员受到 的合力小于所需要的向心力，选项B错误。发生侧滑时， 运动员所受合力仍提供向心力，只是合力不足，运动员 做逐渐远离圆心的运动，选项D正确，C错误.] 2.B[因为电扇叶片有三个，相互夹角为120°，现在观察 者感觉扇叶不动，说明在闪光时间里，扇叶转过三分之