山东东营市第二中学2026-2027学年高三上学期物理周测试题（9.13）

**基本信息** 以摩天轮、环球飞车等真实情境为载体，覆盖匀速圆周运动、向心力等核心知识点，通过选择、实验、解答题梯度设计，强化物理观念与科学思维。 **题型特征** |题型|题量/分值|知识覆盖|命题特色| |----|-----------|----------|----------| |单选题|6题|线速度、向心加速度（第1题）、临界静摩擦（第5题）|结合自动雨伞（第4题）等生活情境，考查基础概念| |多选题|1题|圆锥漏斗中物块角速度范围（第7题）|通过临界条件分析，培养科学推理能力| |实验题|1题|探究向心力与半径关系（第8题）|控制变量法应用，落实科学探究要素| |解答题|2题|脱水筒受力分析（第9题）、平抛与圆弧运动综合（第10题）|多过程问题建模，综合运动和相互作用观念|

高三上学期物理周测试题（9月13日） 学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________ 一、单选题 1．如图所示，做匀速圆周运动的质点在一段时间t内先后通过A、B两点，转过角度为，已知转动半径为r，则该过程中（     ） A．转过的弧长 B．转动线速度 C．质点在A点处的加速度 D．速度变化量为0 2．如图所示，摩天轮悬挂的座舱在竖直平面内做匀速圆周运动。座舱的质量为，运动半径为，角速度大小为，重力加速度为，则座舱（     ） A．运动周期为 B．所受合力的大小始终为 C．在与转轴等高处受到摩天轮作用力的方向水平向左 D．在与转轴等高处受到摩天轮的作用力大小为 3．如图所示，环球飞车是一种让观众心跳狂飙的表演，在直径只有6.5米的圆形铁球内，摩托车以每小时80公里的速度完成交叉穿越、90°飞行、360°旋转等高难度动作，视觉效果震撼。已知圆形铁球的半径为R，若某辆摩托车（可以视为质点）在距离圆形铁球最低位置高度的水平面内做匀速圆周运动，不计车轮与圆形铁球之间的摩擦力，重力加速度为g，则摩托车的速度大小为（     ） A． B． C． D． 4．如图所示，伞骨AB一端与A相连另一端与下巢B相连。OA与AB等长，O、A、B处均用铰链连接。自动雨伞展开时，伞骨OA绕固定上巢O以角速度ω匀速转动，下巢B沿中棒滑动至OA与OB夹角为60°的过程中，下列说法正确的是（     ） A．A做匀速圆周运动 B．B做匀速直线运动 C．A、B速度大小相等 D．B先加速后减速 5．如图所示，两个放置在水平转盘上的物块（视为质点）质量不同，到转轴的距离相同，与转盘之间的动摩擦因数相同。已知最大静摩擦力等于滑动摩擦力。转盘的转速从0开始随时间均匀增大，直到物块发生相对滑动的过程中，下列说法正确的是（     ） A．物块所受摩擦力指向圆心 B．质量小的物块先发生相对滑动 C．质量大的物块先发生相对滑动 D．两物块同时发生相对滑动 6．如图为一辆无链条自行车，由A、B、C、D四个齿轮作为传动系统，可通过C沿轴线方向移动，实现13级变速。其中A为动力齿轮，半径为15cm；B、C为传动杆齿轮，半径分别为3cm和4cm；D为变速齿轮盘，最小半径为6cm，并从内向外半径依次增大1cm，各齿轮的齿间距均相等。已知某时刻动力轮转动的角速度为，车轮半径为35cm，则下列说法中正确的是（     ） A．传动杆转动的角速度为 B．此时自行车的最大速度约为2.3m/s C．经过1小时，骑行的最大距离约为26km D．动力齿轮A边缘与传动杆齿轮C边缘的向心加速度之比为 二、多选题 7．如图所示，表面粗糙的圆锥形漏斗内表面与水平方向的夹角θ=53°，一质量为m的小物块（可视为质点）被放在漏斗内表面上，物块与漏斗竖直轴线的距离为r。当漏斗绕竖直转轴以角速度ω匀速转动时，物块与漏斗保持相对静止。已知重力加速度为g，物块与漏斗间的动摩擦因数为0.5，最大静摩擦等于滑动摩擦力，sin53°=0.8，cos53°=0.6，ω可能为（　　） A． B． C． D． 三、实验题 8．某兴趣小组用图甲所示的装置探究圆周运动向心力的大小与质量、线速度和半径之间的关系。不计摩擦的水平直杆固定在竖直转轴上，竖直转轴可以随转速可调的电动机一起转动，套在水平直杆上的滑块，通过细线与固定在竖直转轴上的力传感器相连。水平直杆的另一端到竖直转轴的距离为的边缘处安装了宽度为的遮光片，光电门可以测出遮光片经过光电门的挡光时间。 (1)为了探究滑块向心力的大小与运动半径的关系，需要控制______保持不变（填序号）。 A．质量和线速度 B．质量和半径 C．线速度和半径 (2)由图甲可知，滑块的角速度______遮光片的角速度（选填“大于”“小于”或“等于”）。 (3)兴趣小组保持滑块质量和运动半径不变，探究向心力与线速度的关系时，以为纵坐标，以为横坐标，根据测量数据作一条倾斜直线如图乙所示，已测得遮光片的宽度，遮光片到竖直转轴的距离，滑块到竖直转轴的距离，则滑块的质量______。 四、解答题 9．活动结束后，小明同学在家观察波轮洗衣机脱水筒的工作过程。他发现，当脱水筒高速旋转时，有一质量的硬币被甩到竖直筒壁上，恰好随筒壁一起做匀速圆周运动。已知脱水筒的半径，硬币与筒壁间的动摩擦因数，重力加速度g取，最大静摩擦力等于滑动摩擦力。求硬币： （1）受到筒壁摩擦力的大小 （2）受到筒壁弹力的大小 （3）转动的角速度 10．如图所示，从A点以的水平速度抛出一质量的小物块（可视为质点），当物块运动至B点时，恰好沿切线方向进入固定在地面上的光滑圆弧轨道BC，其中轨道C端切线水平，小物块通过半径光滑圆弧轨道后滑上与C点等高、静止在粗糙水平面的长木板M上，滑到C点时，对圆弧轨道C点的压力为109N，已知长木板的质量，物块与长木板之间的动摩擦因数，长木板与地面间的动摩擦因数，OB与竖直方向OC间的夹角，取，求： (1)小物块在C点的速度大小； (2)A、B两点竖直高度和水平距离； (3)若木板足够长，求小物块滑上木板后运动的时间。 试卷第1页（共3页） 试卷第1页（共3页） 学科网（北京）股份有限公司 高三上学期物理周测试题（9月13日） 参考答案 1．C 【详解】A．根据弧长定义，圆心角（弧度制）和弧长的关系为，故A错误； B．匀速圆周运动线速度满足，故B错误； C．匀速圆周运动的向心加速度 代入可得，故C正确； D．速度是矢量，匀速圆周运动中A、B两点的速度方向不同，因此速度变化量不为0，故D错误。 故选C。 2．B 【详解】A．匀速圆周运动中，角速度与周期的关系为，故A错误。 B．匀速圆周运动的合力全部提供向心力，向心力大小为 因此座舱所受合力大小始终为，故B正确。 C．当座舱运动到与转轴等高的位置时，向心力方向水平指向转轴。此时座舱受两个力：竖直向下的重力、摩天轮对座舱的作用力。两个力的合力需要水平向左，因此需要同时满足：竖直分量向上平衡重力，水平分量向左提供向心力，因此的方向为斜向左上方，并非水平向左，故C错误。 D．由上述受力分析可知，摩天轮对座舱的作用力的竖直分量大小为，水平分量大小为，根据勾股定理可得，故D错误。 故选B。 3．C 【详解】 根据题述可知，摩托车做圆周运动的轨迹半径 摩托车所受的合力提供向心力，有 解得 故选C。 4．A 【详解】A．自动雨伞展开时，伞骨OA绕固定上巢O以角速度ω匀速转动，设，则A点是以O为圆心、为半径的匀速圆周运动，线速度大小恒为，故A正确； BD．OA与AB等长，设与中棒夹角为 可得间的距离 则B点的位移 求导可得的速度为 可见随增大（从0到60°）逐渐变大，B做加速直线运动，并非匀速也不存在减速过程，故BD错误； C．A点做圆周运动的线速度大小为 而B点速度 仅当时二者速度大小相等，全过程中速度大小并不始终相等，故C错误。 故选A。 5．D 【详解】A．物块随转盘转动时，若转盘角速度增大，物块还具有切向加速度，因此摩擦力不只提供向心力，合摩擦力不沿半径方向，故A错误； BCD．物块恰好开始相对转盘滑动时，静摩擦力达到最大值。设物块到转轴的距离为，临界角速度为，动摩擦因数，则 解得 可见临界角速度与物块质量无关。两物块到转轴的距离和接触面的摩擦因数均相同，因此临界角速度相同，会同时开始相对滑动，故BC错误，D正确。 故选D。 6．C 【详解】A．A与B之间、C与D之间为齿轮传动，B与C、D与车轮之间为同轴转动。则A与B边缘线速度大小相等，所以 解得 则传动杆转动的角速度为，故A错误； B．B与C角速度相等，有 C与D接触点线速度大小相等，有 又D与车轮角速度相等，车轮角速度最大时自行车的速度最大，则有 解得 所以此时自行车的最大速度，故B错误； C．经过1小时，骑行的最大距离为，故C正确； D．齿轮边缘向心加速度 则有，故D错误。 故选C。 7．ABC 【详解】对物块受力分析，当转速较小时，物块有下滑趋势，摩擦力的方向沿斜面向上，物块受力情况如图所示，建立如图所示的坐标系，则有 竖直方向fsinθ+FNcosθ=mg 水平方向 又f=μFN 联立解得 同理，当转速较大时，物块有上滑趋势，摩擦力方向沿斜面向下，则竖直方向有FNcosθ=mg+fsinθ 水平方向有 又f=μFN 解得 所以漏斗转动的角速度ω取值范围是。 故选ABC。 8．(1)A (2)等于 (3)0.15 【详解】（1）本实验采用控制变量法，当探究滑块向心力的大小与运动半径的关系时，需要控制质量和线速度保持不变。 故选A。 （2）由于滑块与遮光片在同一个杆上，因此旋转的角速度相等。 （3）遮光片的角速度 由于角速度相等，可知滑块的线速度 根据 可知该图像的斜率 代入数据可得 9．（1）硬币在竖直方向受力平衡，筒壁摩擦力与重力大小相等，即 （2）硬币恰好不下滑时静摩擦力达到最大值，由 整理得 （3）筒壁弹力提供向心力，由 整理得 10．(1) (2)， (3) 【详解】（1）小物块在C点，由牛顿第二定律有 代入，、 解得 （2）小物块在B点沿切线进入圆弧，说明速度方向与水平方向夹角为 将B点速度分解，水平分速度等于初速度，则 竖直分速度 小物块从点到点做平抛运动，竖直方向有 解得运动时间 因此竖直高度 水平距离 （3）小物块在木板上受向左的滑动摩擦力，做匀减速运动，由牛顿第二定律有 解得 长木板受物块向右的摩擦力 同时受地面向左的最大静摩擦力为 因为 则木板向右加速，由牛顿第二定律有 解得 方向向右，长木板向右做匀加速运动。设经过两者达到共速，则 解得， 共速后，假设两者一起减速，对整体，由牛顿第二定律有 解得整体加速度 两者之间的静摩擦力 假设成立，因此两者一起减速到静止的时间 因此总运动时间 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 $