新疆2025-2026学年高一下学期阶段物理测试 （必修二第六章）

2025- -2026学年第二学期高一物理 第六章圆周运动单元测试题 试卷总分100 考试时间80分钟 姓名 班级 一、选择题（每题4分，共10题共计40分。其中1-7题只有一个选项正确，8-10有多个选项正确，多选题少选得2分，有错选不得分） 1．做匀速圆周运动的物体，下列物理量中不断发生变化的是( ) A.周期 B.角速度 C.转速 D.向心力 2．下列关于圆周运动的说法正确的是（　　） A．做圆周运动的物体一定有力提供向心力 B．做匀速圆周运动的物体线速度保持不变 C．做匀速圆周运动的物体加速度保持不变 D．物体所受合力为恒力时可能做圆周运动 3．（原创）指尖陀螺是一种近年来流行的减压玩具，如图所示是一个正在高速旋转的指尖陀螺，此时陀螺的运动可看作是匀速圆周运动，若a、b是到转轴距离为4cm的两点，c到转轴的距离是a、b两点的一半，则下列说法正确的是（　　） A．a、b两点在任意时刻的角速度为 B．c点的线速度大小为 C.a、b、c三点的向心加速度之比为4：4：1 D．若陀螺正在减速转动则c点的加速度指向转轴 4.如图所示，物体A、B随水平圆盘绕轴匀速转动，物体B在水平方向所受的作用力，则（ ） A.圆盘对B及A对B的摩擦力，两力都指向圆心 B.圆盘对B的摩擦力指向圆心，A对B的摩擦力背离圆心 C.圆盘对B及A对B的摩擦力和向心力 D.圆盘对B的摩擦力和向心力 5．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 6．如图所示为表演杂技“飞车走壁”的示意图。演员骑摩托车在一个圆桶形结构的内壁上飞驰，做匀速圆周运动，图中、两个虚线圆表示同一位演员骑同一辆摩托，在离地面不同高度处进行表演的运动轨迹，不考虑车轮受到的摩擦力，下列说法中正确的是（　　） A．在轨道上运动时摩托车和演员所受的向心力较小 B．在轨道上运动时摩托车和演员所受的向心力较小 C．在轨道上运动时角速度较小 D．在轨道上运动时线速度较大 7．(原创)如图所示，一辆质量为m=2t的汽车先过一段凹形桥，再过一段拱形桥，分别为桥的最低点和最高点，且汽车通过两点时的速度均为10m/s。汽车在通过两种桥面的过程中均未脱离桥面，若圆弧形凹桥和凸桥的半径均为50m的下列说法正确的是（　　） A． 汽车通过点时对桥面的压力等于2×104N B．汽车通过点时的加速度为8m/s2 C．汽车通过点时，对桥面压力大于2×104N D．汽车通过点时对桥面的压力与通过点时对桥面的压力之比为2：3 8．如图，玩具小车在轨道上做匀速圆周运动，测得小车速度为，圆轨道半径为0.4m，玩具小车的质量为，AC为过圆心竖直线，BD为过圆心水平线，重力加速度g大小取，小车看作质点，下列说法正确的是（    ） A． 小车经过A点时处于超重状态 B． 小车在B点只受到重力、支持力的作用 C． 小车在C点时所受合力恰好为零 D．小车在A点时对轨道的压力比在C点时大 9.当火车以速率v通过某弯道时，内、外轨道均不受侧向压力作用，此速率称为安全速率。下列说法正确的是（    ） A.弯道半径 B.若火车以大于v的速率通过该弯道时，则外轨将受到侧向压力作用 C.若火车以小于v的速率通过该弯道时，则外轨将受到侧向压力作用 D.当火车质量改变时，安全速率不会改变 10．下图为皮带传动装置的示意图，右轮半径为r，A是它边缘上的一点。左侧是一轮轴，大轮半径为4r，小轮半径为2r。小轮上的B点到其中心距离为r，C点和D点分别位于小轮和大轮的边缘上。传动过程中皮带不打滑，那么关于A、B、C、D点的线速度v、角速度ω、向心加速度a的关系正确的是（　　） A．线速度大小之间 B．角速度大小之间 C．向心加速度大小之比 D．向心加速度大小之比 二、实验题（每空3分，共4空12分） 11．某小组用图甲所示的向心力演示器验证向心力F的大小与质量m、角速度和半径r之间的关系。已知小球放在挡板A、B、C处做圆周运动时的半径之比为1∶2∶1；变速塔轮自上而下每层左、右半径之比分别为1∶1、2∶1和3∶1，如图乙所示。 (1)当传动皮带套在两塔轮半径不同的轮盘上，塔轮边缘处的______大小相等；（选填“线速度”或“角速度”）该实验研究向心力与三个物理量间的关系，采用的研究方法是（ ）； A．控制变量法 B．放大法 C．补偿法 (2)探究向心力与半径之间的关系时，应将质量相同的小球分别放在 处； A．挡板A和挡板B B．挡板A和挡板C C．挡板B和挡板C (3)在某次实验中，验证向心力F与角速度之间关系时，左、右两个标尺露出的格子数之比为1∶9，此时传动皮带是连接在图乙中的 塔轮上。 A．第一层 B．第二层 C．第三层 三、解答题（共4题，共48分，12题10分、13题、14题12分，15题14分） 12．如图所示，旋转餐桌上餐盘及盘中水果的总质量为2kg，餐盘与转盘间的动摩擦因数为0.4，距中心转轴的距离为0.5m。若轻转转盘使餐盘随转盘以1rad/s的角速度匀速转动，转动过程中餐盘和转盘始终保持相对静止，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度。 (1)求餐盘的线速度大小； (2)求餐盘与转盘间的摩擦力大小 13.（原创）新疆禾木盘山公路风景秀丽，公路弯道多为圆弧造型。一辆质量为的汽车在水平公路的弯道上行驶，速度大小，其轨迹可视为半径的圆弧。若汽车轮胎与干燥柏油路面的动摩擦因数为μ=0.4，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，取重力加速度（tan30o=0.6）。 (1)通过计算判断这辆汽车在禾木水平弯道上能否安全转弯； (2)为保障行车安全，公路设计时将转弯路面外侧垫高，使路面与水平面夹角为30o，不计侧向摩擦力，求汽车在该倾斜弯道转弯的最大安全速度。 14.如图甲，某人佩带腰带外侧带有轨道的呼啦圈，其简化模型如图乙所示。可视为质点的配重质量为m，轻绳长为l，悬挂点P到腰带中心O点的距离为R，水平固定好腰带，通过人体微小扭动，使配重以一定的角速度在水平面内做匀速圆周运动。轻绳与竖直方向夹角为，运动过程中腰带可视为静止，不计配重的一切阻力，重力加速度为g， （1）对配重进行受力分析，求轻绳对配重的拉力大小 （2）配重做匀速圆周运动的角速度 15．如图，竖直面内固定的轨道由光滑圆弧轨道和水平粗糙轨道DE组成，圆弧轨道的圆心为O，圆弧轨道最高点B与圆心O的连线与水平方向的夹角为=37°，C点为轨道上与圆心等高点，D点为圆弧轨道的最低点。现有质量的小球从空中的A点以初速度=3m/s向左水平抛出，恰好从B点沿轨道切线方向进入轨道。已知小球在D点的速度大小为，圆弧轨道半径为，重力加速度g取。。求：(1)小球在B点的速度大小； (2)A、B两点的水平距离； (3)小球运动到D点时对圆弧轨道的压力大小。 学科网（北京）股份有限公司 $Sheet1 2025--2026学年第二学期第六章圆周运动单元测试题细目表 题号 难度 分值 知识点 一、选择题 1 较易 4 描述匀速圆周运动物理量 2 较易 4 圆周运动基本概念考察 3 适中 4 同轴传动问题 4 适中 4 向心力来源分析 5 适中 4 离心现象的应用 6 较难 4 向心力来源分析以及综合应用 7 较难 4 拱形桥凹形桥综合应用 8 适中 4 轻轨模型应用 9 较易 4 火车转弯模型理解 10 较难 4 传动装置的综合应用 二、实验题 11 适中 12 利用向心力演示仪探究向心力大小与半径、角速度、质量的关系 三、解答题 12 较易 10 水平转盘上的物体，线速度的计算以及向心力来源 13 适中 12 汽车转弯问题 14 适中 12 圆锥摆模型应用 15 较难 14 平抛圆周问题综合应用 $ 2025- -2026学年第二学期高一物理 第六章圆周运动单元测试题 参考答案 一、选择题（每题4分，共10题共计40分。其中1-7题只有一个选项正确，8-10有多个选项正确，多选题少选得2分，有错选不得分） 题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 答案 D A B B C C D AD BD AC 1．D【详解】A．周期、角速度、转速都是标量，向心力为矢量，大小不变方向时刻指向圆心故D说法正确，故选D。 2．A【详解】A：圆周运动需要向心力来改变速度方向，做圆周运动的物体一定有外力提供向心力，正确。B：匀速圆周运动线速度大小不变、方向时刻变，线速度是矢量，所以线速度改变，错误。C：匀速圆周运动加速度（向心加速度）大小不变、方向始终指向圆心，时刻变化，加速度是矢量，所以加速度改变，错误。D：圆周运动合力必须时刻指向圆心、方向不断变化，恒力大小方向都不变，不可能做圆周运动，错误。 故选A 3.B【详解】 A ：陀螺的转速 ，角速度公式为：选项 A 给出的角速度与计算结果不符，A 错误。B： c 点到转轴的距离为2cm，线速度公式为，B 正确。 C：向心加速度公式为，由于三点角速度相同，加速度与半径成正比：选项 C 给出的比值与计算结果不符，C 错误。D：当陀螺减速转动时，c 点的加速度由两部分合成：向心加速度（指向转轴，改变速度方向）切向加速度（与速度方向相反，改变速度大小）合加速度为两个加速度的矢量和，方向不指向转轴，D 错误。 4．B【详解】先分析物体 A：物体 A 随 B 一起做匀速圆周运动，它需要向心力来维持圆周运动。这个向心力只能由 B 对 A 的静摩擦力提供，因此B 对 A 的摩擦力指向圆心。根据牛顿第三定律，A 对 B 的反作用力（A 对 B 的摩擦力）方向与 B 对 A 的摩擦力相反，即背离圆心。再分析物体 B：物体 B 也在做匀速圆周运动，它需要的向心力由水平方向的合力提供。B 受到两个水平摩擦力：圆盘对 B 的静摩擦力指向圆心A 对 B 的静摩擦力背离圆心这两个力的合力提供 B 做圆周运动的向心力， A：两力都指向圆心，错误。 B：圆盘对 B 的摩擦力指向圆心，A 对 B 的摩擦力背离圆心，正确。 C、D：向心力是效果力，不是物体实际受到的力，错误。故选B 5．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。 6．C【详解】AB．设侧壁与竖直方向夹角为θ，对摩托车受力分析可知，在轨 道上运动时摩托车和演员所受的向心力 可知在两轨道运动，摩托车和演员所受的向心力相等，故AB错误； CD．根据 可得， 在a轨道上运动时半径较大，则角速度较小，线速度较大，选项C正确，D错误。 故选C。 7．D【详解】凹形桥最低点（M 点）受力分析 向心力由支持力与重力的合力提供，指向圆心（向上）： 代入数据： 根据牛顿第三定律，汽车对桥面的压力大小等于 ，方向向下，大于 。 向心加速度： 拱形桥最高点（N 点）受力分析 向心力由重力与支持力的合力提供，指向圆心（向下）： 代入数据： 根据牛顿第三定律，汽车对桥面的压力大小等于 ，方向向下，小于 。 A 选项：汽车通过 M 点（凹桥最低点）时对桥面的压力为 24000N，大于 ，错误。 B 选项：汽车通过 N 点时的向心加速度 ，不是 8m/s2，错误。 C 选项：汽车通过 N 点（凸桥最高点）时对桥面的压力为 16000N，小于 ，错误。 D 选项：压力之比 ，正确。 8． AD【详解】选项 A：在 A 点（最低点），小车的向心力由轨道支持力与重力的合力提 供，指向圆心（向上）。受力方程：，得 。 此时支持力 FA>mg，加速度向上，符合超重的定义（加速度向上为超重）。 该选项正确。选项 B：在 B 点（水平左侧），圆心在右侧，向心力需要指向右侧。重力竖直向下，轨道支持力垂直轨道（指向圆心，水平向右），这两个力的合力无法完全指向圆心（存在竖直向下的分量），小车无法做匀速圆周运动。因此，小车还必须受到沿竖直方向的摩擦力，来平衡重力，使合外力仅由支持力提供并指向圆心。 该选项错误。 选项 C：小车做匀速圆周运动，合外力必须始终提供向心力，大小为 ，不可能为零。 在 C 点（最高点），向心力由重力与轨道压力的合力提供，指向圆心（向下），即 合外力不为零。 该选项错误。选项 D：小车在 A 点时对轨 道的压力比在 C 点时大由 A 点受力分析： 由 C 点受力分析： 即 。 代入数据计算可得小车在A点时对轨道的压力比在C点时大。该选项正确。 故选 A、D。 9．BD【详解】A：由可知该选项错误B：车速大于v，需要的向心力变大，重力支持力合力不够，外轨挤压车轮，外轨受侧向压力 ，正确。C：车速小于v，需要的向心力变小，多余的力由内轨挤压抵消，内轨受压力，错误。D：由公式知安全速率与质量m无关，质量改变，安全速率不变 ，正确。故选 B、D。 10．AC【详解】AB．由皮带传动的特点有 由同轴转动的特点有 根据线速度与角速度的关系 可得 所以， 所以，故A正确，B错误； CD．由 得 由 得 故，故C正确，D错误。 故选AC。 2、 实验题（每空3分，共4空12分） 11．(1)线速度 A (2)C (3)C 【详解】（1）当传动皮带套在两塔轮半径不同的轮盘上，塔轮边缘处的线速度大小相等； 该实验研究向心力与质量、角速度、半径之间的关系，涉及多个变量。在物理学中，研究一个物理量与多个变量之间的关系时，通常采用控制变量法，即每次只改变一个变量，控制其他变量不变，从而研究该变量对物理量的影响。故选A。 （2）探究向心力与半径之间的关系时，根据控制变量法，需要保持小球质量和角速度相同，只改变半径。小球应放在挡板B和挡板C处。 故选C。 （3）根据向心力公式，在、相同的情况下 已知左、右标尺露出的格子数之比为，即向心力之比 所以角速度平方之比，解得角速度之比 皮带传动时，皮带线速度大小相等，即 根据，可得 所以塔轮半径之比 故选C。 三、解答题（共4题，共48分，12题10分、13题、14题12分，15题14分） 12．(1) (2) 【详解】（1）由 （2分） 得 （2分） （2）餐盘与转盘之间的静摩擦力提供向心力，则有 （2分） 又餐盘的向心加速度为 （2分） 联立解得 （2分） 13．(1) 能安全通过 (2) 安全速度约 【详解】（(1) 求转弯需要的向心力 向心力公式： （公式2分 答案1分） 可提供最大向心力：（公式2分 答案1分） .>F,能安全通过 （1分）mg FN F合 (2) 路面外侧垫高 ，求安全速度 无侧向摩擦力、仅重力和支持力的合力提供向心力，受力分析如图（1分） （方程3分） 代入 ： （答案1分） 14. （（1）轻绳拉力： （2） 【详解】分析配重受力，如图所示（2分） （1）求轻绳的拉力 对配重进行受力分析： 竖直方向：合力为 0，拉力的竖直分量平衡重力 （2分） 由竖直方向的平衡方程，直接解出拉力： （1分） （2）轨道半径与向心力 轨道半径：由几何关系，配重做圆周运动的半径为 （2分） 拉力的水平分力提供向心力，即 ，代入 和 ： （3分） 约去 并整理得： （2分） 15(1) (2)1.2m (3) 【详解】（1）小球在B点，水平方向上有 （2分） 小球恰好从B点沿轨道切线方向进入轨道，则有 （2分） ， （2分） 解得，， （答案各1分，共3分） （2）根据以上分析可知 （3）在D点，根据牛顿第二定律有 （3分） 根据牛顿第三定律有 （1分） 解得 （1分） 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 $