第六章-圆周运动单元检测卷(人教版2019必修第二册)(原卷版)

高一物理必修第二册第六章圆周运动单元检测卷班级姓名学号分数（考试时间：90分钟试卷满分：100分）注意事项：1．本试卷分第I卷（选择题）和第II卷（非选择题）两部分。答卷前，考生务必将自己的班级、姓名、学号填写在试卷上。2．回答第I卷时，选出每小题答案后，将答案填在选择题上方的答题表中。3．回答第II卷时，将答案直接写在试卷上。第Ⅰ卷（选择题共48分）一、选择题（共12小题，每小题4分，共48分。在每小题给出的四个选项中，第1-8题只有一项符合题目要求，第9-12题有多项符合题目要求。全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分。）1．下列关于匀速圆周运动的说法正确的是（）A．匀速圆周运动是匀加速曲线运动B．做匀速圆周运动的物体所受合外力是保持不变的C．做匀速圆周运动的物体所受合外力就是向心力D．随圆盘一起匀速转动的物体受重力、支持力和向心力的作用2．如图是一种新概念自行车，它没有链条，共有三个转轮，A、B、C转轮半径依次减小。轮C与轮A啮合在一起，骑行者踩踏板使轮C动，轮C驱动轮A转动，从而使得整个自行车沿路面前行。对于这种自行车，下面说法正确的是（）A．转轮A、B、C线速度vA、vB、vC之间的关系是vA>vB>vCB．转轮A、B、C线速度vA、vB、vC之间的关系是vA=vB>vCC．转轮A、B、C角速度A、B、C之间的关系是A<B<CD．转轮A、B、C角速度A、B、C之间的关系是A=B>C3．自行车的大齿轮、小齿轮、后轮三个轮子的边缘上有A、B、C三点，向心加速度随半径变化图像如图所示，则（）A．A、B两点加速度关系满足甲图线B．A、B两点加速度关系满足乙图线C．A、C两点加速度关系满足甲图线D．A、C两点加速度关系满足乙图线4．如图所示，质量为m的小球由轻绳a和b分别系于一轻质细杆的A点和B点，当轻杆绕轴OO′以角速度ω匀速转动时，小球在水平面内做匀速圆周运动，a绳与水平面成θ角，b绳平行于水平面且长为l，重力加速度为g，则下列说法正确的是（）A．a绳与水平方向夹角θ随角速度ω的增大而一直减小B．a绳所受拉力随角速度的增大而增大C．当角速度ω>时，b绳将出现弹力D．若b绳突然被剪断，则a绳的弹力一定发生变化5．在修筑铁路时，弯道处的外轨会略高于内轨，如图所示，当火车以规定的行驶速度转弯时，内、外轨均不会受到轮缘的挤压，设此时的速度大小为，重力加速度为，两轨所在面的倾角为，则（）A．当火车质量改变时，规定的行驶速度大小也随之改变B．当火车速率大于时，外轨将受到轮缘的挤压C．当火车速率大于时，内轨将受到轮缘的挤压D．该弯道的半径6．如图所示，质量为m的物块从半径为R的半球形碗边向碗底滑动，滑到最低点时的速度为，若物块滑到最低点时受到的摩擦力是，则物块与碗的动摩擦因数为（）A． B．C． D．7．我国短道速滑项目在北京冬奥会上获得2金1银1铜。图为运动员在比赛中。弯道区是运动员超越对手的重要地段，因此弯道滑行也是短道速滑最重要的技术动作之一，但在弯道区常常出现侧滑。图圆弧实线ON为正常运动路线的弯道，OM为运动员在O点的速度方向。运动员在O点稍发生侧滑，会偏离正常比赛路线，则其滑动线路（）A．沿OM直线B．在OM左侧区域ⅠC．在OM和ON之间区域ⅡD．在ON右侧区域Ⅲ8．如图所示，转动轴垂直于光滑平面，交点O的上方h处固定细绳的一端，细绳的另一端拴接一质量为m的小球B，绳长AB=l>h，小球可随转动轴转动并在光滑水平面上做匀速圆周运动。要使球不离开水平面，转动轴的转速的最大值是（）A． B． C． D．9．图为平潭海峡公铁大桥的一段，若将桥的最高段视为半径为的圆弧，重力加速度为，一质量为的汽车以速度驶过桥顶时（）A．桥顶受到的压力为 B．桥顶受到的压力为C．当时，汽车会飞离桥面 D．当时，汽车会飞离桥面10．如图所示，为一种圆锥筒状转筒，左右各系着一长一短的绳子挂着相同的小球，转筒静止时绳子平行圆锥面，当转筒中心轴开始缓慢加速转动，不计空气阻力，则下列说法正确的是（）A．角速度慢慢增大，一定是线长的那个球先离开圆锥筒B．角速度达到一定值的时候两个球一定同时离开圆锥筒C．两个球都离开圆锥筒后，它们的高度不一定相同D．两个球都离开圆锥筒后，它们的高度一定相同11．如图甲所示，用一轻质绳拴着一质量为的小球，在竖直平面内做圆周运动（不计一切阻力），小球运动到最高点时绳对小球的拉力为，小球在最高点的速度大小为，其图像如图乙所示，则（

）A．轻质绳长为B．当地的重力加速度为C．当时，轻质绳的拉力大小为D．当时，小球受到的弹力与重力相等12．如图所示，A、B、C三个材质相同的小物体放在匀速转动的水平圆台上，始终与平台保持相对静止。已知A的半径是，B和C半径均为，A、B、C三个小物体质量之比为，则（）A．小物体A的线速度最大，加速度也最大B．小物体C的线速度最大，加速度也最大C．小物体A与B所受摩擦力大小相同，C所受摩擦力最大D．若三个物体位置不变，则无论三个物体的质量如何变化，当转台转速增大，总是小物体A先发生相对滑动第II卷（非选择题共52分）二、实验题（满分14分）13．用如图所示的实验装置探究向心力大小的表达式。长槽上的挡板B到转轴的距离是挡板A的2倍，长槽上的挡板A和短槽上的挡板C到各自转轴的距离相等。转动手柄使长槽和短槽分别随变速塔轮匀速转动，槽内的球就做匀速圆周动。挡板对球的压力提供了向心力，球对挡板的反作用力通过横臂的杠杆作用使弹簧力筒下降，从而露出标尺，根据标尺上的等分格可以粗略计算出两个球所受向心力的比值。（1）探究向心力与质量的关系时，应将传动皮带套在两塔轮半径___________（选填“相同”“不相同”）的轮盘上，此时两小球转动的角速度应该___________（选填“相同”“不相同”）；（2）若皮带套左右两个塔轮的半径分别为，。某次实验使，则A、C两处的角速度之比为___________。（3）利用本仪器探究向心力大小的表达式过程中，用到的最主要的科学方法是___________。（选填“理想法”“等效法”“控制变量法”）14．同学利用图甲所示的DIS向心力实验器来探究砝码做圆周运动所需要向心力F与其质量m、转动半径r和转动线速度v之间的关系。实验时，砝码和挡光杆随旋臂一起做圆周运动，砝码所需的向心力可通过牵引杆由力传感器测得，挡光杆每经过光电门一次，通过力传感器和光电门就同时获得一组向心力F和挡光杆挡光时间t的数据。牵引杆的质量和一切摩擦可忽略。（1）为了探究向心力大小与线速度的关系，则应保持_______和_______不变。（用题中给出物理量的符号表示）（2）已知挡光杆和砝码到转轴的距离均为L，挡光杆的挡光宽度为d，在满足（1）的条件下，改变其转速得到多组F、t的数据，得到F-（）2图线如图乙所示。根据图乙得到的实验结论是_______。（3）求得图线的斜率为k，则砝码的质量为_______。（用题中给出物理量的符号表示）三、计算题（满分38分，其中15题8分，16题8分，17题10分，18题12分，每小题需写出必要的解题步骤，只有答案不得分）15．如图所示，质量m=30kg的小孩（可视为质点）做杂技表演，不可伸长的轻绳一端固定于水平安全网上方高H=10m的O点，小孩抓住绳子上的P点从与O点等高的位置由静止开始向下摆动，运动到绳子竖直时松手离开绳子做平抛运动，落到安全网上。已知P点到O点的距离L=5m，绳子摆动到竖直位置时，小孩受到绳子拉力的大小为900N，重力加速度g取10m/s2，空气阻力不计。求：（1）绳子摆动到竖直位置时，小孩的速度；（2）松手后小孩的落地点与松手时小孩所在位置间的水平距离。16．双人滑冰是2022年北京冬奥会比赛项目之一、如图甲所示为某次训练中男运动员以自己为轴拉着女运动员做圆周运动的情形，若女运动员的质量为m，伸直的手臂与竖直方向的夹角，转动过程中女运动员的重心做匀速圆周运动的半径为，如图乙所示。忽略女运动员受到的摩擦力，重力加速度为。求：（1）当女运动员刚要离开冰面时，女运动员的角速度大小；（2）当女运动员的角速度为时，女运动员对冰面的弹力大小。17．如图，水平桌面中心O处有一个小孔，用细绳穿过光滑小孔，绳两端分别连接质量M=2kg的物体A和m=1kg的物体B，A到圆孔的距离为0.5m。（物体可以看成质点，g取10m/s2）（1）如果水平桌面光滑且固定，要使物体B能静止，求A物体做匀速圆周运动的线速度v0的大小；（2）如果水平桌面粗糙，物体A与水平桌面间摩擦因数为=0.3，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，现使此水平桌面