第六章 圆周运动 单元检测卷-2025-2026学年高一下学期物理人教版必修第二册

高一下学期物理单元检测卷（练习卷）（六） 时间：75分钟 总分：100分 检测范围：必修二第六章 一、选择题（1~7单选，每小题4分，8~10多选，每小题6分，共46分） 1．如图所示，是杭州G20演出过程中的一个场景——由全息技术产生的一把巨大的扇子正徐徐打开，则下列关于扇面上A、B两点（这两点跟着扇面打开而转动，始终处于同一个圆的同一条半径上）说法正确的是（　　） A．A、B两点在相同时间内的位移相同 B．A、B两点在相同时间内的路程相同 C．A点的角速度比B点大 D．A点的向心加速度比B点大 2．在光滑水平板上做匀速圆周运动的物体m，通过板中间的小孔与砝码M相连，下列说法正确的是（  ） A．小球受到重力、支持力和向心力的作用 B．小球圆周运动半径越大，角速度越小 C．小球圆周运动线速度越大，周期越小 D．假如砝码重力突然变小，小球圆周运动的半径也随之变小 3．一做匀速圆周运动的物体，半径为R，向心加速度为a，则下列关系中错误的是（    ） A．线速度v= B．角速度ω= C．周期T=2 D．转速n=2 4．关于向心力大小的公式和，下述说法中正确的是（      ）。 A．F与m成正比 B．F与v成正比，F与成正比 C．F与r时而成正比，时而成反比 D．以上说法都错 5．关于曲线运动，下列说法正确的有(        ) A．做曲线运动的物体，受到的合外力方向在不断改变 B．只要物体做圆周运动，它所受的合外力一定指向圆心 C．做曲线运动的物体速度在时刻改变，故曲线运动是变速运动 D．物体只要受到垂直于初速度方向的恒力作用，就一定能做匀速圆周运动 6．关于离心运动现象下列说法正确的是（　　） A．当物体所受的离心力时，产生离心现象 B．离心运动是由于合力突然消失或合力不足以提供向心力而引起的 C．做匀速圆周运动的物体，当提供的向心力突然增大时做离心运动 D．离心现象只有危害，无法利用 7．如图所示，将细线的上端固定于天花板的点，使小球在水平面内绕点做匀速圆周运动。当细线与竖直方向的夹角为时，下列说法正确的是（　　） A．小球所受合力指向O点 B．越大，小球运动的线速度越小 C．越大，小球运动的角速度越大 D．小球运动周期与夹角无关 8．关于匀速圆周运动，下列说法正确的是（　　） A．匀速圆周运动是线速度不变的运动 B．匀速圆周运动的速率不变 C．任意相等时间内通过的位移相等 D．任意相等时间内通过的路程相等 9．如图所示，细线一端系质量为m的小球（可视为质点），另一端固定在O点。当小球在水平面内绕中心轴做匀速圆周运动的角速度为时，细线与竖直方向的夹角为，重力加速度为g，则（　　） A．细线长度为 B．悬点O到轨迹圆心高度为 C．若仅将细线长度减半，小球仍以角速度做匀速圆周运动，细线与竖直方向夹角仍为 D．若将细线长度减半，仍要保持细线与竖直方向夹角为，则角速度大小变为 10．一个皮带传动装置（皮带不打滑）如图所示，皮带轮边缘上的A、B两点到各自转轴的距离分别为、，，设A、B两点的角速度大小分别为、，线速度的大小分别为、。则下列关系正确的是（    ） A． B． C． D． 二、实验题（每空2分，共18分） 11．某兴趣小组采用两种方案探究影响向心力大小的因素。 （1）使用如图的向心力演示器，匀速转动手柄1，使变速塔轮2和3、长槽4和短槽5匀速转动，槽内的小球也随之做匀速圆周运动。小球挤压挡板使挡板另一端压缩测力套筒的弹簧，压缩量可从器件________（填写数字“6、7或8”）上读出，该读数即显示了向心力的大小。该探究实验所采用的方法是：________。 （2）使用向心力实验器采集到下表数据： 探究向心力和角速度的关系（小球质量，转动半径） 向心力/N 2.0 2.4 2.8 3.2 4.0 频率/ 2.75 2.99 3.24 3.48 3.92 向心力除以频率的平方 0.26446 0.26845 0.26673 0.26424 0.26031 角速度的平方/ 298.25 352.58 414.01 477.61 606.03 向心力除以角速度的平方 0.00671 0.00680 0.00676 0.00670 0.00660 从表中可得出：在误差允许范围内，保持________和________一定的情况下，向心力与角速度的平方成________关系。 12．如图甲所示为向心力演示仪，可探究小球做圆周运动所需向心力的大小F与质量m、角速度ω和半径r之间的关系。长槽的A、B处和短槽的C处到各自转轴中心距离之比为1∶2∶1. (1)下列实验中采用的实验方法与本实验相同的是___________。 A．探究两个互成角度的力的合成规律 B．伽利略对自由落体的研究 C．探究加速度与物体受力、物体质量的关系 D．探究小车速度随时间变化的规律 (2)当传动皮带套在两塔轮半径不同的轮盘上，套有皮带的塔轮边缘处的___________大小相等；（选填“线速度”或“角速度”） (3)在某次实验中，把两个质量相等的钢球放在B、C位置，将传动皮带调至左右变速塔轮半径之比为1∶1，此操作探究的是向心力大小与___________（选填：质量、角速度、半径）的关系。 (4)在另一次实验中，把两个质量相等的钢球放在A、C位置，转动手柄，塔轮匀速转动时，左右两标尺露出的格子数之比约为1∶4，那么如图乙中左右变速塔轮半径之比R1∶R2=___________。 三、解答题（13题12分，14题12分，15题12分，共36分） 13．刘老师在课堂上给同学们做如下实验：一细线与桶相连，桶中装有小球，桶与细线一起在竖直平面内做圆周运动，最高点时小球竟然不从桶口漏出，如图所示，小球的质量m=0.2kg，球到转轴的距离l=90cm，g=10m/s2。求： （1）整个装置在最高点时，球不滚出来，求桶的最小速率； （2）在最高点时使球对桶底的压力等于球重力的2倍，桶的速率多大； （3）如果通过最低点的速度为9m/s，求此处球对桶底的压力。 14．如图所示的魔盘是一个能绕竖直中心轴转动的带有侧壁的转盘，底部圆盘的半径，侧壁为锥面，锥面与底部圆盘所在平面的夹角θ=37°，锥面足够高，与底部圆盘之间平滑连接。放在底部圆盘上的静止小物块可视为质点，其质量，与底部圆盘及与侧壁间的动摩擦因数。某时刻起魔盘绕中心轴加速转动，角速度由0增加到，之后保持此角速度不变继续转动。（重力加速度取10m/s2，sin37°=0.6，cos37°=0.8） (1)若最初将小物块置于底部圆盘上到的距离为r处，缓慢增加，结果小物块始终相对魔盘静止，求r的最大值； (2)若最初将小物块置于底部圆盘上的位置为（1）问中所述之外的某一点（即），较快地增加，如果侧壁是光滑的，请分析说明小物块最终能否相对魔盘静止？ 15．如图所示，飞行员驾机在竖直平面内作圆环特技飞行，若圆环半径为500m，飞行速度为100m/s，重力加速度g取10 m/s2，求： （1）飞行在最低点时飞行员对座椅的压力是自身重量的多少倍？ （2）飞行在最高点时飞行员对座椅的压力是自身重量的多少倍？ 第1页，共2页 第1页，共2页 学科网（北京）股份有限公司 $ 《高一下学期物理单元检测卷（练习卷）（六）》参考答案 题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 答案 D B D D C B C BD BD BC 1．D 【详解】A．由图可得根据扇子的运动过程，A点的位移大于B点位移，故A错误； BC．扇子打开的过程中，做圆周运动，A、B两点属于同轴转动，转动的角速度相同， A点的半径大于B点，根据v=ωr可得，A点的线速度大于B点，所以A点运动的路程大于B点的路程，故BC错误； D．根据a=ω2r，A点的半径大于B点，A点的向心加速度比B点的大，故D正确． 2．B 【详解】A．向心力是由物体受到合力充当的，因此小球受到重力、支持力和绳子的拉力作用，A错误； B．根据向心力 F=mrω2 可知：F大小不变时，r增大，则ω减小；故B正确； C．根据 则因F不变，球圆周运动线速度越大，周期越大，故C错误； D．小球在砝码的重力作用下，在光滑水平面上做匀速圆周运动。砝码的重力提供向心力，当砝码的重量减小，此时向心力大于砝码的重力，从而做离心运动，导致半径变大。当再次出现砝码的重力与向心力相等时，小球又做匀速圆周运动，故D错误。 故选B。 3．D 【详解】试题分析：根据可知，，选项A正确；根据可知，，选项B正确；根据，解得，选项C正确；根据，可知，选项D错误；故选D。 考点：匀速圆周运动的规律 【名师点睛】此题是对匀速圆周运动的线速度、角速度、周期、转速以及向心加速度的考查；关键是掌握这几个物理量的关系：、、、等，并能进行变换；此题是基础题，意在考查学生基本公式的应用。 4．D 【详解】A．由题意，当半径、角速度或线速度一定时，F与m成正比，故A错误； B．由 ， 当质量和半径一定时，F与v成正比；当质量和半径一定时，F与成正比，故B错误。 C．由题意可知，当质量和线速度一定时F与r时而成反比；当质量和角速度一定时，F与r时而成正比，故C错误； D．只有控制变量才能确定物理量间的关系，故D正确。 故按D。 5．C 【详解】A. 做曲线运动的物体，受到的合外力方向不一定不断改变，例如做平抛运动的物体合外力总是竖直向下，故A错误； B. 只要物体做匀速圆周运动，它所受的合外力一定指向圆心，故B错误； C. 做曲线运动的物体速度方向时刻改变，所以曲线运动是变速运动，故C正确； D. 物体只有受到始终垂直于速度方向的大小不变的力作用，才能做匀速圆周运动，恒力作用下物体不可能做圆周运动，故D错误． 故选C. 6．B 【详解】AB．离心运动并不是物体受到离心力的作用，而是外界提供的合力突然消失或者不足以提供物体做圆周运动的向心力时，物体就会做离心运动，故A错误，B正确； C．做匀速圆周运动的物体，当外界提供的向心力突然增大时做向心运动，选项C错误； D．离心现象既有危害，又有用途，例如脱水桶，离心器都是利用离心现象工作的，选项D错误。 故选B。 7．C 【详解】A．小球在水平面内做匀速圆周运动，小球所受合力指向点，故A错误； B．小球运动中受到重力mg和细线拉力F作用，细线长，根据几何关系可知，圆周运动的半径，根据向心力公式可得， 联立得，故θ越大，小球运动的线速度越大，故B错误； C．由，故θ越大，小球运动的角速度越大，故C正确； D．小球运动周期，很显然小球运动周期与夹角θ有关，故D错误。 故选C。 8．BD 【详解】AB．匀速圆周运动是线速度大小不变，即速率不变，但方向不断变化的运动，选项A错误，B正确；     C．任意相等时间内通过的位移大小相等，但是方向不同，选项C错误；     D．任意相等时间内通过的路程相等，选项D正确。 故选BD。 9．BD 【详解】AB．设细线长l，根据牛顿第二定律，对小球有 解得 则悬点O到轨迹圆心高度为 则A错误，B正确； CD．若仅将细线长度减半，仍要保持细线与竖直方向夹角为做匀速圆周运动，则向心力大小不变，但半径减半，则有 解得 则C错误，D正确。 故选BD。 10．BC 【详解】两轮用皮带传动，边缘处线速度大小相等，即；因 则由可知，，故BC正确，AD错误。 故选BC。 11． 8 控制变量法 小球质量 转动半径 正比 【详解】（1）[1]图中6为横臂，7为套筒，8为标尺，故压缩量可从器件“8”上读出； [2]该探究实验所采用的方法是控制变量法。 （2）[3][4][5]从表中可看出实验保持小球质量和转动半径一定的情况下，向心力除以角速度的平方的竖直基本相等，说明在误差允许范围内，向心力与角速度的平方成正比关系。 12．(1)C (2)线速度 (3)半径 (4) 【详解】（1）探究向心力的大小与小球质量m、角速度和半径r之间的关系，采用的实验方法是控制变量法。 A．探究两个互成角度的力的合成规律，采用的是等效替代的实验方法，故A错误； B．伽利略对自由落体运动的研究方法是猜想与假说和实验验证的方法，故B错误； C．探究加速度与物体受力、物体质量的关系，采用的实验方法是控制变量法，故C正确； D．探究小车速度随时间变化的规律，速度的测量用的是极限法，故D错误。 故选C。 （2）当传动皮带套在两塔轮半径不同的轮盘上，套有皮带的塔轮边缘处的线速度大小相等。 （3）在某次实验中，把两个质量相等的钢球放在B、C位置，将传动皮带调至左右变速塔轮半径之比为，可知两球的质量相等，做圆周运动的角速度相等，此操作探究的是向心力大小与半径的关系。 （4）在另一次实验中，把两个质量相等的钢球放在A、C位置，可知两球质量相等，做圆周运动的半径相等；转动手柄，塔轮匀速转动时，左右两标尺露出的格子数之比约为1∶4，根据 可得角速度之比为 根据 可得左右变速塔轮半径之比 13．（1） （2） （3） 【详解】（1）桶运动到最高点时，设速度为vm时恰好球不滚出来，由球受到的重力刚好提供其做圆周运动的向心力，根据牛顿第二定律得： 解得 （2）在最高点时使球对桶底的压力等于球重力的2倍，对球受力分析，受重力及向下支持力，根据牛顿第二定律，结合向心力表达式，则有： 解得 （3）由于，所以球受桶向下的压力，则球的重力和桶对球的弹力提供向心力，根据牛顿第二定律，有： 解得 根据牛顿第三定律，球对桶的压力大小： 14．(1)； (2)见解析 【详解】（1）由 可得 （因为缓慢增加，因此小物块的切向加速度相比法向加速度很小，计算小物块的向心力时不考虑静摩擦力在切向的分力） （2）不能。因为小物块在圆盘上发生滑动时，切向分速度落后于当时圆盘上那一点的线速度。随着小物块滑动，离圆心越远，落后得越多。因此小物块从圆盘滑到侧壁时，切向分速度一定小于侧壁对应点的线速度。又因为侧壁光滑，小物块只受重力和支持力，此二力都不能提供沿水平圆周切向的分力，因此小物块的切向分速度不可能达到与魔盘相同。故小物块最终不能相对魔盘静止。 15．（1）3；（2）1 【详解】（1）飞行员在竖直面内做匀速圆周运动，在最低点根据牛顿第二定律可知 代入已知数据解得 即飞行在最低点时飞行员对座椅的压力是自身重量的3倍 （2）飞行员运动到最高点时根据牛顿第二定律可知 代入数据解得 即飞行在最高点时飞行员对座椅的压力是自身重量的1倍 答案第1页，共2页 答案第1页，共2页 学科网（北京）股份有限公司 $