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

**基本信息** 人教版必修二圆周运动单元卷，立足单元复习，以原创情境（如自行车传动、陶胚旋转、空间站健身）融合物理观念与科学思维，覆盖核心知识与能力梯度。 **题型特征** |题型|题量/分值|知识覆盖|命题特色| |----|-----------|----------|----------| |单选|10题/60分|角速度、线速度、向心加速度等基础概念|结合芭蕾舞旋转、指尖转球等生活情境，考查运动和相互作用观念| |非选择|2题/40分|水平圆周运动、临界状态分析|第12题分层设计（静摩擦力→无摩擦→角速度范围），体现科学推理与模型建构，契合真题综合应用趋势|

2025~2026学年（下）高一圆周运动单元测试 物 理 （测试范围：人教版必修二第六章圆周运动） 一、 单项选择题：本题共10小题，每小题6分，共60分．每题有一个选项最符合题意．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。满分为100分，考试时间为45分钟。考试结束后，请将答题卡交回。 2．答题前，请您务必将自己的姓名、学校、考试号等用书写黑色字迹的0.5毫米签字笔填写在答题卡上规定的位置。 3．请认真核对答题卡上所粘贴的条形码上的姓名、准考证号与本人是否相符。 4．作答选择题，必须用2B铅笔将答题卡上对应选项的方框涂满、涂黑;如需改动，请用橡皮擦干净后，再选涂其他答案。作答非选择题，必须用0.5 毫米黑色墨水的签字笔在答题卡上的指定位置作答，在其他位置作答一律无效。 5．如需作图，必须用2B铅笔绘、写清楚，线条、符号等须加黑、加粗。 1.在某次文艺演出中，芭蕾舞演员保持如图所示姿势原地旋转，此时手臂上、两点角速度大小分别为、，线速度大小分别为、，则(    ) A. B. C. D. 【原创】2.如图是某自行车的传动结构示意图，其中Ⅰ是半径为2r的牙盘大齿轮，Ⅱ是半径为r的飞轮小齿轮，Ⅲ是半径8r的后轮。若某人在匀速骑行时每分钟踩脚踏板转n圈，则后轮每分钟转动圈数为(    ) A. 0.5n B. C. D. 4n 【原创】3.如图所示为制造陶器过程陶胚随陶轮高速旋转的情景，关于陶胚上A、B两处的描述正确的是B A A．A处的线速度大于B处 B．A处的角速度小于B处 C．B处的向心加速度等于A处 D．B处的泥浆更容易被甩出 4.有一种变速轮积木，通过齿轮传动变速，如图所示。当驱动轮匀速转动时，可以改变从动轮半径的大小来实现变速。下列能正确表示从动轮边缘某质点的向心加速度的大小随从动轮半径变化的图像其中图为反比例图线、图为抛物线的是(    ) A. B. C. D. 【原创】5.如图所示，在“探究向心力与哪些因素有关的实验”中，质量相同的钢球、分别放在转盘上的、处，它们到所在转盘转轴的距离之比为。钢球、所受的向心力之比为(    ) A. B. C. D. 【原创】6.如图所示，某物体沿光滑圆弧轨道由最高点滑到最低点的过程中，物体的速率逐渐增大，则(    ) A. 物体的所受的支持力大小不变 B. 物体的合力大小不变，方向始终指向圆心 C. 物体的合力就是向心力 D. 物体刚好运动到最低时所受的弹力大于重力 7.“指尖转球”是花式篮球表演中常见的技巧。如图，当篮球在指尖上绕轴转动时，球面上、两点做圆周运动的(    ) A. 半径相等 B. 线速度大小相等 C. 向心加速度大小相等 D. 角速度大小相等 8.如图所示是摩托车比赛转弯时的情形。转弯处路面常是外高内低，摩托车转弯有一个最大安全速度，若超过此速度，摩托车将发生滑动。对于摩托车滑动的问题，下列论述正确的是(    ) A. 摩托车一直受到沿半径方向向外的离心力作用 B. 摩托车所受外力的合力小于所需的向心力 C. 摩托车将沿其线速度的方向沿直线滑去 D. 摩托车将沿其半径方向沿直线滑去 【原创】9.如图所示，光滑的水平面上，小球在拉力作用下做匀速圆周运动，若小球到达点时突然消失，关于小球运动的说法正确的是(    ) A. 小球将沿轨迹做离心运动 B. 小球将沿轨迹做离心运动 C. 小球将沿轨迹做离心运动 D. 小球将沿原轨道做圆周运动 10.如图，为防止航天员的肌肉萎缩，中国空间站配备了健身自行车作为健身器材。某次航天员健身时，脚踏板始终保持水平，当脚踏板从图中的实线处匀速转至虚线处的过程中，关于脚踏板上、两点的说法正确的是(    ) A. 做匀速直线运动 B. 做匀速圆周运动 C. 的线速度大小比的大 D. 的向心加速度大小比的大 二、 非选择题：本题共2题，共40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；有数值计算时，答案中必须明确写出数值和单位． 11.(15分）在一次抗洪救灾工作中，一架直升机用长的轻质悬索系住一质量的救援物资可视为质点，直升机和救援物资一起沿水平方向匀速运动，当飞机突然在空中悬停寻找最近的安全目标时，致使救援物资在空中做水平面内的圆周运动，如图乙所示，此时悬索与竖直方向成角不计空气阻力，，，取。求： 悬索对救援物资的拉力大小； 救援物资做圆周运动的角速度大小。 【原创】 12.(25分）如图所示，半径为的半球形陶罐，固定在可以绕竖直轴转动的水平转台上，转台转轴与过陶罐球心的对称轴重合．转台以一定角速度匀速转动，一质量为的小物块随陶罐一起转动，它和点的连线与之间的夹角为小物块与罐壁间的动摩擦因数为，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度为． （1）若转台未转动时，物体处于静止状态，求此时的摩擦力大小； 若小物块受到的摩擦力恰好为零，求转台转动的角速度； （3）若要求小物块与陶罐保持相对静止，求转台转动角速度的取值范围． 第 1 页 共 4 页 学科网（北京）股份有限公司 $Sheet1 题号 题型 知识点 分值 难度系数 能力考察 1 选择题 圆周运动线速度、角速度、周期的基本概念 6 0.9 基本概念识记辨认能力 2 选择题 同轴转动、皮带（摩擦）传动的线速度角速度规律 6 0.82 模型规律的理解应用能力 3 选择题 圆周运动向心力的概念与来源分析 6 0.76 受力分析与概念辨析能力 4 选择题 水平面内匀速圆周运动的向心力计算 6 0.72 牛顿定律在圆周运动中的应用能力 5 选择题 竖直面圆周运动轻绳模型的临界条件分析 6 0.68 临界问题的推理分析能力 6 选择题 竖直面圆周运动轻杆模型的受力特点辨析 6 0.65 不同模型规律的区分应用能力 7 选择题 圆周运动向心加速度、向心力的动态变化分析 6 0.58 逻辑推理与动态分析能力 8 选择题 圆周运动与平抛运动的综合过程分析 6 0.52 多运动过程的综合分析能力 9 选择题 探究影响向心力大小的因素（控制变量法应用） 6 0.7 实验原理理解、数据处理与科学探究能力 10 选择题 水平面内圆周运动静摩擦力临界问题分析 6 0.62 临界状态建模与公式应用能力 11 计算题 竖直面圆周运动与机械能守恒的综合应用 15 0.55 多过程问题分析与综合计算能力 12 计算题 圆周运动、功能关系与曲线运动的综合应用 25 0.42 复杂物理过程建模与高阶思维应用能力 合计 100 $ 2025~2026学年（下）高一圆周运动单元测试 物 理 （测试范围：人教版必修二第六章圆周运动） 一、 单项选择题：本题共10小题，每小题6分，共60分．每题有一个选项最符合题意． 1.在某次文艺演出中，芭蕾舞演员保持如图所示姿势原地旋转，此时手臂上、两点角速度大小分别为、，线速度大小分别为、，则(    ) A. B. C. D. 【答案】D  【解析】由于、两处在演员自转的过程中周期一样，所以根据可知，、两点的角速度相等，所以、选项错误 根据可知点转动半径大于点转动半径，所以点的线速度大于点的线速度，即选项D正确。 【原创】2.如图是某自行车的传动结构示意图，其中Ⅰ是半径为2r的牙盘大齿轮，Ⅱ是半径为r的飞轮小齿轮，Ⅲ是半径8r的后轮。若某人在匀速骑行时每分钟踩脚踏板转n圈，则后轮每分钟转动圈数为(    ) A. 0.5n B. C. D. 4n 【答案】B  【解析】大齿轮与小齿轮通过链条连接，线速度大小相等，大齿轮与小齿轮半径之比为，根据可知，大齿轮与小齿轮的转速比，又小齿轮与后轮转速相同，故后轮每分钟转动圈数为2n，故B正确。 【原创】3.如图所示为制造陶器过程陶胚随陶轮高速旋转的情景，关于陶胚上A、B两处的描述正确的是B A A．A处的线速度大于B处 B．A处的角速度小于B处 C．B处的向心加速度等于A处 D．B处的泥浆更容易被甩出 【答案】 D 【解析】陶胚随陶轮同轴转动，A、B 角速度相等，直接排除 B 选项。 圆周运动公式： 线速度 、 向心加速度a=rω2 ,由图可知： A处的线速度小于B处，A 错误；A处向心加速度小于B处，，C 错误；向心力越大越易甩出，B 处加速度更大、所需向心力更大，B 处泥浆更易甩出，D 正确 4.有一种变速轮积木，通过齿轮传动变速，如图所示。当驱动轮匀速转动时，可以改变从动轮半径的大小来实现变速。下列能正确表示从动轮边缘某质点的向心加速度的大小随从动轮半径变化的图像其中图为反比例图线、图为抛物线的是(    ) A. B. C. D. 【答案】C  【解析】驱动轮匀速转动时，驱动轮与从动轮边缘点的线速度大小相等，向心加速度的大小，可得从动轮边缘某质点的向心加速度的大小与成反比。故选C。 【原创】5.如图所示，在“探究向心力与哪些因素有关的实验”中，质量相同的钢球、分别放在转盘上的、处，它们到所在转盘转轴的距离之比为。钢球、所受的向心力之比为(    ) A. B. C. D. 【答案】D  【解析】由图可知，两个钢球的角速度相等，根据分别F，向心力与半径成正比，所以选项D正确，A、B、错误。 【原创】6.如图所示，某物体沿光滑圆弧轨道由最高点滑到最低点的过程中，物体的速率逐渐增大，则(    ) A. 物体的所受的支持力大小不变 B. 物体的合力大小不变，方向始终指向圆心 C. 物体的合力就是向心力 D. 物体刚好运动到最低时所受的弹力大于重力 【答案】D  【解析】物体做加速曲线运动，合力不为零，支持力不断变化，A错误 物体做速度大小变化的圆周运动，合力不指向圆心，合力沿半径方向的分力提供向心力，合力沿切线方向的分力使物体速度变大，即除在最低点外，物体的速度方向与合力方向间的夹角为锐角，合力方向与速度方向不垂直，到最低点时，弹力与重力的合力提供向心力，、C错误， D正确。 7.“指尖转球”是花式篮球表演中常见的技巧。如图，当篮球在指尖上绕轴转动时，球面上、两点做圆周运动的(    ) A. 半径相等 B. 线速度大小相等 C. 向心加速度大小相等 D. 角速度大小相等 【答案】D  【解析】根据题图可知，点到轴的距离大于点到轴的距离，则点做圆周运动的半径大于点做圆周运动的半径，A错误 、两点同轴转动，角速度大小相等，根据和分析可知，点的线速度和向心加速度均大于点的，、C错误，D正确。 8.如图所示是摩托车比赛转弯时的情形。转弯处路面常是外高内低，摩托车转弯有一个最大安全速度，若超过此速度，摩托车将发生滑动。对于摩托车滑动的问题，下列论述正确的是(    ) A. 摩托车一直受到沿半径方向向外的离心力作用 B. 摩托车所受外力的合力小于所需的向心力 C. 摩托车将沿其线速度的方向沿直线滑去 D. 摩托车将沿其半径方向沿直线滑去 【答案】B  【解析】摩托车只受重力、地面支持力和地面的摩擦力作用，没有离心力，选项A错误 摩托车正常转弯时可看作是做匀速圆周运动，所受的合力等于向心力，如果向外滑动，说明提供的向心力即合力小于需要的向心力，选项B正确 摩托车将沿曲线做离心运动，选项C、D错误。 【原创】9.如图所示，光滑的水平面上，小球在拉力作用下做匀速圆周运动，若小球到达点时突然消失，关于小球运动的说法正确的是(    ) A. 小球将沿轨迹做离心运动 B. 小球将沿轨迹做离心运动 C. 小球将沿轨迹做离心运动 D. 小球将沿原轨道做圆周运动 【答案】A  【解析】若突然消失，小球所受合力突变为零，将沿切线方向匀速飞出，A正确、C 、D错误。 10.如图，为防止航天员的肌肉萎缩，中国空间站配备了健身自行车作为健身器材。某次航天员健身时，脚踏板始终保持水平，当脚踏板从图中的实线处匀速转至虚线处的过程中，关于脚踏板上、两点的说法正确的是(    ) A. 做匀速直线运动 B. 做匀速圆周运动 C. 的线速度大小比的大 D. 的向心加速度大小比的大 【答案】B  【解析】过点作的平行线，使、的长度等于、两点到脚踏板转轴的距离，脚踏板转轴绕点做匀速圆周运动，由几何知识可知、两点到、两点的距离不变，、两点绕、点做匀速圆周运动，且运动半径相等，故A错误，B正确。 根据题意可知、两点做圆周运动的角速度大小相等，由得，、两点的线速度大小相等，C错误由得，、两点的向心加速度大小相等，D错误。 二、 非选择题：本题共2题，共40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；有数值计算时，答案中必须明确写出数值和单位． 11.(15分）在一次抗洪救灾工作中，一架直升机用长的轻质悬索系住一质量的救援物资可视为质点，直升机和救援物资一起沿水平方向匀速运动，当飞机突然在空中悬停寻找最近的安全目标时，致使救援物资在空中做水平面内的圆周运动，如图乙所示，此时悬索与竖直方向成角不计空气阻力，，，取。求： 悬索对救援物资的拉力大小； 救援物资做圆周运动的角速度大小。 【解析】救援物资竖直方向由受力平衡可得， (3分） 解得悬索对救援物资的拉力大小为； (4分） 由拉力在水平方向的分力提供向心力，则有， (4分） 解得救援物资做圆周运动的角速度大小为。 (4分） 【原创】 12.(25分）如图所示，半径为的半球形陶罐，固定在可以绕竖直轴转动的水平转台上，转台转轴与过陶罐球心的对称轴重合．转台以一定角速度匀速转动，一质量为的小物块随陶罐一起转动，它和点的连线与之间的夹角为小物块与罐壁间的动摩擦因数为，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度为． （1）若转台未转动时，物体处于静止状态，求此时的摩擦力大小； 若小物块受到的摩擦力恰好为零，求转台转动的角速度； （3）若要求小物块与陶罐保持相对静止，求转台转动角速度的取值范围． 【答案】（1）若转台未转动时，物体处于静止状态，合力为0，摩擦力为静摩擦力， 沿切线方向：F=mgsin600= (5分） 由题意可知，摩擦力恰好为零时，由支持力与重力的合力提供向心力，受力分析如图所示，可得， (5分） 解得． (3分） 当时，重力与支持力的合力不足以提供小物块做圆周运动所需的向心力，摩擦力方向沿陶罐壁切线方向向下，当角速度达到最大时，摩擦力向下达到最大值，如图所示，设此时角速度为， 水平方向有， (2分） 在竖直方向有， (2分） 其中，联立解得， (2分） 当时，重力与支持力的合力大于小物块做圆周运动所需向心力，则摩擦力方向沿陶罐壁切线方向向上，当角速度最小时，摩擦力向上达到最大值，如图所示，设此时角速度为， 水平方向有， (1分） 在竖直方向有， (1分） 其中，联立得， (1分） 若要小物块与陶罐保持相对静止，则转台转动角速度的取值范围为． (3分） 学科网（北京）股份有限公司 $