第六章 圆周运动 单元测试 -江苏南通市2025-2026学年高一下学期物理人教版必修第二册

**基本信息** 高一物理必修二圆周运动单元卷，原创题占比高，结合洗衣机甩干、旋转木马等生活情境，注重物理观念与科学思维考查，适配单元复习巩固。 **题型特征** |题型|题量/分值|知识覆盖|命题特色| |----|-----------|----------|----------| |单项选择题|8题/64分|离心运动、竖直面圆周运动、角速度与线速度关系等|原创题占5题，如共享单车传动考查齿轮线速度与角速度关系，体现模型建构| |非选择题|2题/36分|圆锥摆实验验证向心力、平抛与圆周运动综合计算|第9题实验题含误差分析，第10题结合平抛考查动摩擦因数，突出科学探究与推理|

Sheet1 题号 题型 考核知识点 分值 难度系数 1 单项选择题 离心运动在生活生产中的应用识别 8 0.9 2 单项选择题 竖直面内轻杆模型圆周运动的受力分析、临界条件规律 8 0.75 3 单项选择题 同轴匀速圆周运动不同位置各物理量的性质比较 8 0.7 4 单项选择题 同轴转动模型的角速度与线速度大小关系判断 8 0.85 5 单项选择题 漏斗内壁水平面圆周运动的受力分析、各物理量大小比较 8 0.65 6 单项选择题 竖直圆筒内壁圆周运动的受力分析、各物理量关系判断 8 0.6 7 单项选择题 圆锥摆圆周运动的动态分析，各物理量变化趋势判断 8 0.6 8 单项选择题 链条齿轮传动模型的线速度、角速度、向心加速度、周期关系判断 8 0.7 9 实验题 圆锥摆验证向心力表达式实验：受力分析、向心力公式计算、实验数据处理、误差分析 15 0.55 10 计算题 圆周运动临界问题与平抛运动的综合应用，公式推导与物理量计算 21 0.45 $ 2025-2026学年江苏省南通市下学期单元测试卷 高一物理 （测试范围：必修二第六章圆周运动） 注 意 事 项 考生在答题前请认真阅读本注意事项及各题答题要求 1．本试卷共4页，满分100分，考试时间为45分钟。考试结束后，请将答题卷交回。 2．答题前，请您务必将自己的姓名、准考证号、座位号用0.5毫米黑色字迹签字笔填写在答题卷上。 3．请监考员认真核对在答题卡上所粘贴的条形码上的姓名、考试证号与你本人的是否相符。 4．作答选择题必须用2B铅笔把答题卡对应题目的答案标号涂黑。如需改动，请用橡皮擦干净后，再选涂其它答案。作答非选择题必须用书写黑色字迹的0.5毫米的签字笔写在答题卷上的指定位置，在其它位置作答一律无效。 一、单项选择题：共8题，每题8分，共64分．每题只有一个选项最符合题意． 【原创】1. 日常生活中洗衣机通过高速旋转甩干湿衣服，如图所示，该过程利用了(    ) A. 自由落体运动 B. 离心运动 C. 平抛运动 D. 匀速直线运动 2. 我们将竖直面内杆带球的圆周运动简化为如下模型：一轻杆一端固定质量为m的小球，以另一端O为圆心，使小球在竖直面内做半径为R的圆周运动，如图所示，则下列说法正确的是(    ) A. 小球过最高点时，杆所受到的弹力可能等于小球的重力 B. 小球过最高点的最小速度是 C. 小球过最高点时，杆对球的作用力随速度的增大而增大 D. 小球过最高点时，杆对球的作用力随速度的减小而减小 【原创】3. 游乐场的旋转木马是一项备受欢迎的游玩项目。如图所示，一同学坐在旋转木马上，做匀速圆周运动，她的左右脚时刻相等的物理量可能是 A. 角速度 B. 线速度 C. 向心力 D. 向心加速度 4.如图所示，汽车雨刮器在转动时，杆上A、B两点绕O点转动的角速度大小为、，线速度大小为、，则 A. ， B. ， C. ， D. ， 【原创】5. 光滑漏斗内壁实验如图，质量相等的甲、乙两个小球，在漏斗内壁做水平面内的匀速圆周运动，甲的轨道在乙的上方，则它们运动的(    ) A. 向心力 B. 线速度 C. 角速度 D. 向心加速度 6. 旋转圆筒游乐项目可简化为如下模型：质量相等的A、B两物体紧贴在匀速转动的圆筒竖直内壁上，随圆筒一起做匀速圆周运动，则下列关系正确的有(    ) A. 运动周期 B. 筒壁对它们的弹力 C. 线速度 D. 它们受到的摩擦力 7. 如图所示，质量为m的小球用轻绳系着在水平面内做圆锥摆运动，已知绳长为L，轻绳与竖直方向夹角为θ，现增大绳长L，保持夹角θ不变，仍使小球做圆锥摆运动，则(     ) A. 小球的向心加速度增大 B. 小球运动的线速度增大 C. 小球运动的周期变小 D. 小球所受的细线拉力增大 【原创】8.如图为某共享单车的主要传动部件．大齿轮和小齿轮通过链条相连，a、b分别是大齿轮和小齿轮边沿上的两点．已知大齿轮直径是小齿轮直径的2倍，若两齿轮匀速转动，则下列关于a点与b点的说法中正确的有  A. 线速度大小之比为 B. 角速度大小之比为 C. 向心加速度大小之比为 D. 周期之比为 二、非选择题 （36分），解答时请写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤．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． 9.（15分）如图所示为研学小组的同学们用圆锥摆验证向心力表达式的实验情景。将一轻细线上端固定在铁架台上，下端悬挂一个质量为m的小球，将画有几个同心圆周的白纸置于悬点下方的水平平台上，调节细线的长度使小球自然下垂静止时恰好位于圆心处。用手带动小球运动使它在放手后恰能在纸面上方沿某个画好的圆周做匀速圆周运动。调节平台的高度，使纸面贴近小球但不接触。 若忽略小球运动中受到的阻力，在具体的计算中可将小球视为质点，重力加速度为g。 从受力情况看，小球做匀速圆周运动所受的向心力是_____选填选项前的字母。 A.小球所受绳子的拉力 B.小球所受的重力 C.小球所受拉力和重力的合力 在某次实验中，小球沿半径为r的圆做匀速圆周运动，用秒表记录了小球运动n圈的总时间t，则小球做此圆周运动的向心力大小________用m、n、t、r及相关的常量表示。用刻度尺测得细线上端悬挂点到画有圆周纸面的竖直高度为h，那么对小球进行受力分析可知，小球做此圆周运动所受的合力大小F合________用m、h、r及相关的常量表示。 保持n的取值不变，改变h和r进行多次实验，可获取不同时间t。研学小组的同学们想用图像来处理多组实验数据，进而验证小球在做匀速圆周运动过程中，小球所受的合力F合与向心力F大小相等。为了直观，应合理选择坐标轴的相关变量，使待验证关系是线性关系。为此不同的组员尝试选择了不同变量并预测猜想了如图所示的图像，若小球所受的合力F合与向心力F大小相等，则这些图像中合理的是______选填选项的字母。 考虑到实验的环境、测量条件等实际因素，对于这个实验的操作，下列说法中正确的是________选填选项前的字母。 A.相同体积的小球，选择密度大一些的球可以减小空气阻力对实验的影响 B.相同质量的小球，选择体积小一些的球有利于确定其圆周运动的半径 C.测量多个周期的总时间再求周期的平均值，有利于减小周期测量的偶然误差 D.在这个实验中必须测量出小球的质量 【原创】10.（21分）如图所示，置于圆形水平转台边缘的小物块随转台缓慢加速转动，当转速达到某一数值时，物块恰好滑离转台开始做平抛运动。现测得转台半径R，离水平地面的高度H，物块平抛落地过程水平位移的大小S。设物块所受的最大静摩擦力等于滑动摩擦力，取重力加速度取g。求： （1）物块做平抛运动的初速度大小； （2）物块与转台间的动摩擦因数； （3）物块从滑离转台到落地过程的位移大小。 学科网（北京）股份有限公司 $ 2025-2026学年江苏省南通市下学期单元测试卷 高一物理 （测试范围：必修二第六章圆周运动） 注 意 事 项 考生在答题前请认真阅读本注意事项及各题答题要求 1．本试卷共4页，满分100分，考试时间为45分钟。考试结束后，请将答题卷交回。 2．答题前，请您务必将自己的姓名、准考证号、座位号用0.5毫米黑色字迹签字笔填写在答题卷上。 3．请监考员认真核对在答题卡上所粘贴的条形码上的姓名、考试证号与你本人的是否相符。 4．作答选择题必须用2B铅笔把答题卡对应题目的答案标号涂黑。如需改动，请用橡皮擦干净后，再选涂其它答案。作答非选择题必须用书写黑色字迹的0.5毫米的签字笔写在答题卷上的指定位置，在其它位置作答一律无效。 一、单项选择题：共8题，每题8分，共64分．每题只有一个选项最符合题意． 【原创】1. 日常生活中洗衣机通过高速旋转甩干湿衣服，如图所示，该过程利用了(    ) A. 自由落体运动 B. 离心运动 C. 平抛运动 D. 匀速直线运动 【答案】B 【解析】做圆周运动的物体，当指向圆心的合外力突然消失，或者不足以提供圆周运动所需的向心力时，就会逐渐远离圆心，这种运动叫作离心运动。水滴依附的附着力是一定的，当水滴做圆周运动所需的向心力大于该附着力时，水滴做离心运动被甩掉，因此洗衣机甩干利用了离心运动。 故选：B。 2. 我们将竖直面内杆带球的圆周运动简化为如下模型：一轻杆一端固定质量为m的小球，以另一端O为圆心，使小球在竖直面内做半径为R的圆周运动，如图所示，则下列说法正确的是(    ) A. 小球过最高点时，杆所受到的弹力可能等于小球的重力 B. 小球过最高点的最小速度是 C. 小球过最高点时，杆对球的作用力随速度的增大而增大 D. 小球过最高点时，杆对球的作用力随速度的减小而减小 【答案】A 【解析】轻杆可对小球产生支持力或拉力，结合牛顿第二定律分析受力变化即可：当小球在最高点速度为0时，重力与杆的弹力平衡，杆对球的弹力等于重力，根据牛顿第三定律，杆受到的弹力等于小球重力，A正确；轻杆模型中小球到达最高点的最小速度可以为0，B错误；当速度v<时，杆对球提供支持力，由mg−F=mv²/R可知，速度增大时F减小，速度减小时F增大，C、D错误。 故选：A。 【原创】3. 游乐场的旋转木马是一项备受欢迎的游玩项目。如图所示，一同学坐在旋转木马上，做匀速圆周运动，她的左右脚时刻相等的物理量可能是 A. 角速度 B. 线速度 C. 向心力 D. 向心加速度 【答案】A 【解析】左右脚共轴转动，角速度一定相等；根据v=ωr、a=ω²r、F=mω²r，由于两脚转动半径不同，因此线速度、向心加速度、向心力均不相等，只有角速度时刻相等。 故选：A。 4.如图所示，汽车雨刮器在转动时，杆上A、B两点绕O点转动的角速度大小为、，线速度大小为、，则 A. ， B. ， C. ， D. ， 【答案】D 【解析】杆上A、B两点绕O点的转动属于同轴转动，所以角速度相等，故； 由于，根据，；所以选项ABC错误，D正确。 故选：D。 【原创】5. 光滑漏斗内壁实验如图，质量相等的甲、乙两个小球，在漏斗内壁做水平面内的匀速圆周运动，甲的轨道在乙的上方，则它们运动的(    ) A. 向心力 B. 线速度 C. 角速度 D. 向心加速度 【答案】B 【解析】对小球受力分析，重力和支持力的合力提供向心力，设漏斗内壁与竖直方向夹角为θ，由牛顿第二定律得：mg tanθ = mv²/r = mω²r = ma，可得向心力F=mg tanθ，向心加速度a=g tanθ，两球θ相同，因此向心力、向心加速度都相等，A、D错误；整理得v=，甲的轨道半径r更大，因此v甲>v乙，B正确；整理得ω=/r，甲的r更大，因此ω甲<ω乙，C错误。 故选：B。 6. 旋转圆筒游乐项目可简化为如下模型：质量相等的A、B两物体紧贴在匀速转动的圆筒竖直内壁上，随圆筒一起做匀速圆周运动，则下列关系正确的有(    ) A. 运动周期 B. 筒壁对它们的弹力 C. 线速度 D. 它们受到的摩擦力 【答案】B 【解析】A、B共轴转动，角速度相等，周期相等；由v=ωr，A转动半径更大，因此vA>vB，A、C错误；弹力提供向心力，FN=mω²r，m、ω相等，因此FN与r成正比，A半径更大，因此FNA>FNB，B正确；竖直方向受力平衡，摩擦力等于重力，两球质量相等重力相等，因此fA=fB，D错误。 故选：B。 7. 如图所示，质量为m的小球用轻绳系着在水平面内做圆锥摆运动，已知绳长为L，轻绳与竖直方向夹角为θ，现增大绳长L，保持夹角θ不变，仍使小球做圆锥摆运动，则(     ) A. 小球的向心加速度增大 B. 小球运动的线速度增大 C. 小球运动的周期变小 D. 小球所受的细线拉力增大 【答案】B 【解析】对摆球进行受力分析： 受重力mg和绳子的拉力T作用，在竖直方向上，合力为零，有： 得：，不变，则绳子拉力不变， 在水平方向上，合力提供向心力，有， 由几何关系可知：，L增大，不变，则R增大，所以a不变，线速度和周期都增大，故B正确，ACD错误。 故选B。 【原创】8.如图为某共享单车的主要传动部件．大齿轮和小齿轮通过链条相连，a、b分别是大齿轮和小齿轮边沿上的两点．已知大齿轮直径是小齿轮直径的2倍，若两齿轮匀速转动，则下列关于a点与b点的说法中正确的有  A. 线速度大小之比为 B. 角速度大小之比为 C. 向心加速度大小之比为 D. 周期之比为 【答案】D 【解析】A. a、b属于链条传动，线速度相等，所以a点与b点的线速度相等，故A错误； B. a点与b点的线速度相等，根据：，所以，故B错误； C. a点与b点的线速度相等，根据：，所以：，故C错误； D. 根据角速度与周期的关系：，所以：，故D正确。 故选D。 二、非选择题 （36分），解答时请写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤．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． 9.（15分）如图所示为研学小组的同学们用圆锥摆验证向心力表达式的实验情景。将一轻细线上端固定在铁架台上，下端悬挂一个质量为m的小球，将画有几个同心圆周的白纸置于悬点下方的水平平台上，调节细线的长度使小球自然下垂静止时恰好位于圆心处。用手带动小球运动使它在放手后恰能在纸面上方沿某个画好的圆周做匀速圆周运动。调节平台的高度，使纸面贴近小球但不接触。 若忽略小球运动中受到的阻力，在具体的计算中可将小球视为质点，重力加速度为g。 从受力情况看，小球做匀速圆周运动所受的向心力是_____选填选项前的字母。 A.小球所受绳子的拉力 B.小球所受的重力 C.小球所受拉力和重力的合力 在某次实验中，小球沿半径为r的圆做匀速圆周运动，用秒表记录了小球运动n圈的总时间t，则小球做此圆周运动的向心力大小________用m、n、t、r及相关的常量表示。用刻度尺测得细线上端悬挂点到画有圆周纸面的竖直高度为h，那么对小球进行受力分析可知，小球做此圆周运动所受的合力大小________用m、h、r及相关的常量表示。 保持n的取值不变，改变h和r进行多次实验，可获取不同时间t。研学小组的同学们想用图像来处理多组实验数据，进而验证小球在做匀速圆周运动过程中，小球所受的合力F与向心力大小相等。为了直观，应合理选择坐标轴的相关变量，使待验证关系是线性关系。为此不同的组员尝试选择了不同变量并预测猜想了如图所示的图像，若小球所受的合力F与向心力大小相等，则这些图像中合理的是______选填选项的字母。 考虑到实验的环境、测量条件等实际因素，对于这个实验的操作，下列说法中正确的是________选填选项前的字母。 A.相同体积的小球，选择密度大一些的球可以减小空气阻力对实验的影响 B.相同质量的小球，选择体积小一些的球有利于确定其圆周运动的半径 C.测量多个周期的总时间再求周期的平均值，有利于减小周期测量的偶然误差 D.在这个实验中必须测量出小球的质量 【答案】（每空3分），，， 【解析】（1）由题意可知，小球受拉力和重力，故由二者合力提供向心力，故C正确，AB错误，故选C； 由题意可知球的周期为：，由向心力表达式可得小球做此圆周运动的向心力大小；由几何关系：，又由球的受力可得小球做此圆周运动所受的合力大小：； 由以上分析可知，若二力相等，故，故可得，故可知与h成正比，故图象为B，ACD错误。 故选B。 （2）A.由实验原理及误差可知相同体积的小球，选择密度大一些的球可以减小空气阻力对实验的影响，故A正确； B.由实验原理及误差可知相同质量的小球，选择体积小一些的球有利于确定其圆周运动的半径，B正确； C.由实验操作可知测量多个周期的总时间再求周期的平均值，有利于减小周期测量的偶然误差，C正确； D.由本实验的原理可知，不需测量球的质量，D错误。 故选ABC。 故填：，，，；。 【原创】10.（21分）如图所示，置于圆形水平转台边缘的小物块随转台缓慢加速转动，当转速达到某一数值时，物块恰好滑离转台开始做平抛运动。现测得转台半径R，离水平地面的高度H，物块平抛落地过程水平位移的大小S。设物块所受的最大静摩擦力等于滑动摩擦力，取重力加速度取g。求： （1）物块做平抛运动的初速度大小； （2）物块与转台间的动摩擦因数； （3）物块从滑离转台到落地过程的位移大小。 【解析】（1）在竖直方向上有 （2分） 在水平方向上有 （2分） 联立解得 （4分） （2）物块离开转台时，最大静摩擦力提供向心力，有 （2分） 又 （2分） 联立解得 （4分） （3）物块在竖直方向上的位移为H，在水平方向上的位移为s，由几何关系知 （5分） 学科网（北京）股份有限公司 $