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高中物理人教版 (2019)必修 第二册第六章 圆周运动1 圆周运动优秀单元测试达标测试
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这是一份高中物理人教版 (2019)必修 第二册第六章 圆周运动1 圆周运动优秀单元测试达标测试，文件包含第六章《圆周运动》单元测试原卷版-人教版高中物理必修二docx、第六章《圆周运动》单元测试解析版-人教版高中物理必修二docx等2份试卷配套教学资源，其中试卷共29页， 欢迎下载使用。
班级___________ 姓名___________ 学号____________ 分数____________
（考试时间：90分钟 试卷满分：100分）
单项选择题（每小题3分，共30分。每小题给出的四个选项中，只有一个选项是正确的）
1．（2022春·广东清远·高一期末）明代出版的《天工开物》一书中，有牛力齿轮（牛转翻车）的图画，如图所示，这说明勤劳勇敢的先辈们已经掌握了齿轮传动技术。甲、乙两轮的半径不相同，在两轮转动过程中（不打滑），下列说法正确的是（ ）
A．两轮边缘质点的线速度大小相等
B．两轮边缘质点的加速度大小相等
C．两轮的角速度相等
D．两轮的转速相等
2．（2021春·广东江门·高一江门市江海区外海中学校考期中）关于向心力的说法正确的是（ ）
A．做匀速圆周运动的物体其向心力是不变的
B．做变速圆周运动的物体其合力总是指向圆心
C．物体由于做圆周运动而产生了一个向心力
D．向心力只改变物体运动的方向
3．（2022·高一课时练习）如图所示，将完全相同的两小球A、B用长L=0.8 m的细绳悬于以v=4 m/s向右匀速运动的小车顶部，两球分别与小车前后壁接触。由于某种原因，小车突然停止运动，此时悬线的拉力之比FB∶FA为（g取10 m/s2）（ ）
A．1∶1B．1∶2C．1∶3D．1∶4
4．（2023·高一课时练习）如图所示，拖拉机后轮的半径是前轮半径的两倍，A和B是前轮和后轮边缘上的点，若车行进时车轮没有打滑，则（ ）
A．A点和B点的线速度大小之比为1：2
B．A点和B点的线速度大小之比为1：1
C．前轮和后轮的角速度之比为1：1
D．A点和B点的向心加速度大小之比为1：2
5．（2022·全国·高一假期作业）如图所示，长为 的轻杆一端用铰链固定，另一端固定一个小球，将小球放置在倾角为 的斜面体上，由静止释放，某时刻轻杆与水平方向的夹角为 ，轻杆转动的角速度为 ，则此时斜面体的速度大小为（ ）
A．B．
C．D．
6．（2022·全国·高一专题练习）如图所示，两个用相同材料制成的靠摩擦转动的轮A和B水平放置，两轮半径。当主动轮A匀速转动时，在A轮边缘上放置的小木块恰能相对静止在A轮边缘上。若将小木块放在B轮上，欲使小木块相对B轮也静止，则小木块距B轮转动轴的最大距离为（ ）
A．B．C．D．
7．（2022春·江苏·高一开学考试）一般的曲线运动可以分成很多小段，每小段都可以看成圆周运动的部分，即把整条曲线用一系列不同半径的小圆弧来代替。如图所示，物体轨迹上A点的曲率圆定义为：通过A点和曲线上紧邻A点两侧的两点作一个圆，在极限情况下，这个圆叫做A点的曲率圆，其半径叫做A点的曲率半径，已知该物体经过A点的速率为v，向心加速度大小为an， 则A点的曲率半径为（ ）
A．B．C．D．无法确定
8．（2022秋·四川内江·高一四川省内江市第六中学阶段练习）1849年，法国科学家斐索用如图所示的方法在地面上测出了光速．他采用的方法是：让光束从高速旋转的齿轮的齿缝正中央穿过，经镜面反射回来，调节齿轮的转速，使反射光束恰好通过相邻的另一个齿缝的正中央，由此可测出光的传播速度，若测量出在时间t内齿轮转动了n周，齿轮的齿数为P，齿轮与镜子间距离为d，则光速表达式为（ ）
A．B．C．D．
9．（2022秋·重庆九龙坡·高一重庆市育才中学校考期末）如图所示，是用以说明向心力和质量、半径之间关系的仪器，球P和Q可以在光滑杆上无摩擦地滑动，两球之间用一条轻绳连接，mP=2mQ，当整个装置以角速度ω匀速旋转时，两球离转轴的距离保持不变，则此时（ ）
A．两球受到的向心力大小相等
B．P球受到的向心力大于Q球受到的向心力
C．两球均受到重力、支持力和向心力三个力的作用
D．当ω增大时，Q球将沿杆向外运动
10．（2022·高一课时练习）如图所示，足够大水平圆板可绕圆心处的竖直轴以角速度ω匀速转动，圆板上叠放有两物块，下面的大物块质量为M=km，上面的小物块（可视为质点）质量为m，小物块和转轴间有一恰好伸直的水平轻绳，轻绳系在套住转轴的光滑小环上，小环被卡在轴上固定高度h处，轻绳长度L=2h。已知小物块与大物块、大物块与圆板间的动摩擦因数均为μ，且最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度为g，则下列说法中不正确的是（ ）
A．k越大，大物块发生相对滑动的ω越大
B．当k=1，时，大物块未发生相对滑动
C．当k=2，ω=时，大物块未发生相对滑动
D．当k=2，时，大物块将会一直做离心运动
不定项选择题（每小题5分，共20分。每小题给出的四个选项中，都有多个选项是正确的。全部选对的得5分，选对但不全的得3分，选错或不答的得0分）
11．如图所示，在双人花样滑冰运动中，有时会看到被男运动员拉着的女运动员离开地面在空中做圆锥摆运动的精彩场面，目测质量为m的女运动员做圆锥摆运动时和水平冰面的夹角约为30°，运动员转动的周期T=2s，重力加速度为g，估算该女运动员（ ）
A．受到的拉力为mg
B．受到的拉力为2mg
C．做圆周运动的半径为
D．做圆周运动的半径为
12．（2022秋·重庆沙坪坝·高一重庆南开中学校考期末）如图所示，趣味飞镖游戏的镖盘以角速度绕过O点的固定水平轴匀速转动，某人将一只飞镖正对盘边缘P点（O点正上方）以水平速度v0掷出，恰好击中镖盘上O点正下方的Q点（Q点不在盘边缘）。不计空气阻力，飞镖每次从同一位置正对P点水平掷出，下列说法正确的是（ ）
A．若仅增大，飞镖可能击中P点B．若仅减小，飞镖可能击中Q点
C．若减小、增加，飞镖可能击中Q点D．若增加、减小，飞镖可能击中P点
13．（2022春·吉林长春·高一阶段练习）小球质量为m，用长为L的轻质细线悬挂在O点，在O点的正下方处有一钉子P，把细线沿水平方向拉直，如图所示，无初速度地释放小球，当细线碰到钉子的瞬间，设线没有断裂，则下列说法正确的是（ ）
A．小球的角速度突然减小B．小球的线速度突然减小
C．小球的向心加速度突然增大D．小球对悬线的拉力突然增大
14．（2022春·贵州毕节·高一阶段练习）某一传动装置如图所示，轮、；用皮带连接，、边缘接触。在、、三个轮的边缘各取一点A、B、C，已知三个轮的半径之比。轮在传动过程中均不打滑，则（ ）
A．A、B、C三点的角速度之比
B．A、B、C三点的线速度大小之比
C．A、B、C三点的向心加速度大小之比
D．A、B、C三点的周期之比
三、非选择题（共6小题，共50分）
15．（6分）（2022春·河南洛阳·高一期中）张华同学用如图所示装置测量电风扇的转速和叶片边缘的向心加速度的大小，已知永久磁铁每经过传感器一次，传感器就输出一个电压脉冲，计数器显示的数字就增加1。
(1)已有电风扇、电源、传感器、计数器、永久磁铁等仪器，要完成测量，还需要的测量仪器是_______、_______。
(2)把永久磁铁粘在电风扇的边缘，让电风扇匀速转动，记下所用时间t，从计数器上读出所记录的数字N，即为电风扇转过的圈数，测量出叶片的长度r，电风扇转速表达式n=_______，叶片边缘向心加速度大小的表达式a=_______。（用字母N、t、r表示）
16．（8分）（2022春·上海长宁·高一上海市第三女子中学期末）如图所示为“探究向心力大小与半径、角速度、质量的关系”的实验装置。
（1）本实验采用的方法是______法；
（2）本实验除了有无线力传感器（图中②）外，还有无线______传感器（图中⑤）；
（3）小组同学为了探究向心力跟角速度的关系，实验中，先将⑦旋至某一挡位，当悬臂匀速转动时，记录向心力F的大小和角速度的数据。改变角速度的大小，多次实验。
小组同学先让一个砝码做半径r为0.12m的圆周运动，得到图甲中①图线。然后保持砝码质量不变，再将运动半径r分别调整为0.08m、0.04m分别又做了两组实验，最后同学们把三组实验得到的图线画在了同一坐标系中。则：
（a）若对①图线的数据进行处理，获得了F－x图像（如图乙所示），该图像是一条过原点的直线，则图像横坐标x代表的是______。
（b）试在甲图中任找一个数据点，可得砝码质量为______kg（保留到小数点后一位即可）。
（c）对甲图中的3条图线进行比较分析，可以得出一定时，的结论。请简要说明得到结论的方法______。
17．（6分）（2023秋·江苏淮安·高一淮阴中学校考期末）如图所示，半径为R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O的对称轴重合。转台以一定角速度匀速转动，一质量为m的小物块落入陶罐内，经过一段时间后，小物块随陶罐一起转动且相对罐壁静止，此时小物块受到的摩擦力恰好为0，且它和O点的连线与之间的夹角为60°，重力加速度为g。
（1）求转台转动的角速度；
（2）若改变转台的角速度，当时，小物块仍与罐壁相对静止，求此时小物块受到的摩擦力的大小和方向。
18．（8分）（2022春·浙江杭州·高一浙江大学附属中学期中）如图所示，M是水平放置的半径足够大的圆盘，绕过其圆心的竖直轴匀速转动，规定经过圆心O水平向右为x轴的正方向。在圆心O正上方距盘面高为h处有一个可以间断滴水的容器，从t=0时刻开始随传送带沿x轴正方向做初速度为零的匀加速直线运动。已知容器在t=0时刻滴下第一滴水，以后每当前一滴水刚好落到盘面上时后一滴水开始下落。水滴下落过程空气阻力不计，求：
（1）第一滴水离开容器到落至圆盘所用时间t；
（2）要使每一滴水在盘面上的落点都位于同一条直线上，求圆盘转动的角速度。
19．（10分）（2023秋·河北邯郸·高一校考期末）如图所示装置可绕竖直轴转动，可视为质点的小球A与两细线连接后分别系于B、C两点，当细线AB沿水平方向绷直时，细线AC与竖直方向的夹角。已知小球的质量m＝1kg，细线AC长L＝1m，（重力加速度取，sin37°＝0.6）
（1）若装置匀速转动时，细线AB刚好被拉直成水平状态，求此时的角速度；（结果可用根号表示）
（2）若装置匀速转动的角速度，求细线AB和AC上的张力大小、。
20．（12分）（2022春·浙江杭州·高一浙江大学附属中学期中）如图所示，竖直平面内的圆弧光滑轨道半径R=4m，A端与圆心O等高，AC为与水平方向成37°角的斜面，B端在O的正上方，一个质量为0.1kg的小球在A点正上方某处由静止开始释放，自由下落至A点后进入圆弧轨道并能沿轨道到达B点，到达B点时小球对圆弧轨道顶端的压力大小为1N。随后小球做平抛运动，最后落到斜面上的C点。小球运动过程空气阻力不计，取，，求：
（1）小球到达B点时的速度的大小；
（2）小球离开B点后到离斜面AC所在直线最远所用的时间t；
（3）小球离开B点后离斜面AC所在直线的最大距离d。
班级___________ 姓名___________ 学号____________ 分数____________
（考试时间：90分钟 试卷满分：100分）
单项选择题（每小题3分，共30分。每小题给出的四个选项中，只有一个选项是正确的）
1．（2022春·广东清远·高一期末）明代出版的《天工开物》一书中，有牛力齿轮（牛转翻车）的图画，如图所示，这说明勤劳勇敢的先辈们已经掌握了齿轮传动技术。甲、乙两轮的半径不相同，在两轮转动过程中（不打滑），下列说法正确的是（ ）
A．两轮边缘质点的线速度大小相等
B．两轮边缘质点的加速度大小相等
C．两轮的角速度相等
D．两轮的转速相等
2．（2021春·广东江门·高一江门市江海区外海中学校考期中）关于向心力的说法正确的是（ ）
A．做匀速圆周运动的物体其向心力是不变的
B．做变速圆周运动的物体其合力总是指向圆心
C．物体由于做圆周运动而产生了一个向心力
D．向心力只改变物体运动的方向
3．（2022·高一课时练习）如图所示，将完全相同的两小球A、B用长L=0.8 m的细绳悬于以v=4 m/s向右匀速运动的小车顶部，两球分别与小车前后壁接触。由于某种原因，小车突然停止运动，此时悬线的拉力之比FB∶FA为（g取10 m/s2）（ ）
A．1∶1B．1∶2C．1∶3D．1∶4
4．（2023·高一课时练习）如图所示，拖拉机后轮的半径是前轮半径的两倍，A和B是前轮和后轮边缘上的点，若车行进时车轮没有打滑，则（ ）
A．A点和B点的线速度大小之比为1：2
B．A点和B点的线速度大小之比为1：1
C．前轮和后轮的角速度之比为1：1
D．A点和B点的向心加速度大小之比为1：2
5．（2022·全国·高一假期作业）如图所示，长为 的轻杆一端用铰链固定，另一端固定一个小球，将小球放置在倾角为 的斜面体上，由静止释放，某时刻轻杆与水平方向的夹角为 ，轻杆转动的角速度为 ，则此时斜面体的速度大小为（ ）
A．B．
C．D．
6．（2022·全国·高一专题练习）如图所示，两个用相同材料制成的靠摩擦转动的轮A和B水平放置，两轮半径。当主动轮A匀速转动时，在A轮边缘上放置的小木块恰能相对静止在A轮边缘上。若将小木块放在B轮上，欲使小木块相对B轮也静止，则小木块距B轮转动轴的最大距离为（ ）
A．B．C．D．
7．（2022春·江苏·高一开学考试）一般的曲线运动可以分成很多小段，每小段都可以看成圆周运动的部分，即把整条曲线用一系列不同半径的小圆弧来代替。如图所示，物体轨迹上A点的曲率圆定义为：通过A点和曲线上紧邻A点两侧的两点作一个圆，在极限情况下，这个圆叫做A点的曲率圆，其半径叫做A点的曲率半径，已知该物体经过A点的速率为v，向心加速度大小为an， 则A点的曲率半径为（ ）
A．B．C．D．无法确定
8．（2022秋·四川内江·高一四川省内江市第六中学阶段练习）1849年，法国科学家斐索用如图所示的方法在地面上测出了光速．他采用的方法是：让光束从高速旋转的齿轮的齿缝正中央穿过，经镜面反射回来，调节齿轮的转速，使反射光束恰好通过相邻的另一个齿缝的正中央，由此可测出光的传播速度，若测量出在时间t内齿轮转动了n周，齿轮的齿数为P，齿轮与镜子间距离为d，则光速表达式为（ ）
A．B．C．D．
9．（2022秋·重庆九龙坡·高一重庆市育才中学校考期末）如图所示，是用以说明向心力和质量、半径之间关系的仪器，球P和Q可以在光滑杆上无摩擦地滑动，两球之间用一条轻绳连接，mP=2mQ，当整个装置以角速度ω匀速旋转时，两球离转轴的距离保持不变，则此时（ ）
A．两球受到的向心力大小相等
B．P球受到的向心力大于Q球受到的向心力
C．两球均受到重力、支持力和向心力三个力的作用
D．当ω增大时，Q球将沿杆向外运动
10．（2022·高一课时练习）如图所示，足够大水平圆板可绕圆心处的竖直轴以角速度ω匀速转动，圆板上叠放有两物块，下面的大物块质量为M=km，上面的小物块（可视为质点）质量为m，小物块和转轴间有一恰好伸直的水平轻绳，轻绳系在套住转轴的光滑小环上，小环被卡在轴上固定高度h处，轻绳长度L=2h。已知小物块与大物块、大物块与圆板间的动摩擦因数均为μ，且最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度为g，则下列说法中不正确的是（ ）
A．k越大，大物块发生相对滑动的ω越大
B．当k=1，时，大物块未发生相对滑动
C．当k=2，ω=时，大物块未发生相对滑动
D．当k=2，时，大物块将会一直做离心运动
不定项选择题（每小题5分，共20分。每小题给出的四个选项中，都有多个选项是正确的。全部选对的得5分，选对但不全的得3分，选错或不答的得0分）
11．如图所示，在双人花样滑冰运动中，有时会看到被男运动员拉着的女运动员离开地面在空中做圆锥摆运动的精彩场面，目测质量为m的女运动员做圆锥摆运动时和水平冰面的夹角约为30°，运动员转动的周期T=2s，重力加速度为g，估算该女运动员（ ）
A．受到的拉力为mg
B．受到的拉力为2mg
C．做圆周运动的半径为
D．做圆周运动的半径为
12．（2022秋·重庆沙坪坝·高一重庆南开中学校考期末）如图所示，趣味飞镖游戏的镖盘以角速度绕过O点的固定水平轴匀速转动，某人将一只飞镖正对盘边缘P点（O点正上方）以水平速度v0掷出，恰好击中镖盘上O点正下方的Q点（Q点不在盘边缘）。不计空气阻力，飞镖每次从同一位置正对P点水平掷出，下列说法正确的是（ ）
A．若仅增大，飞镖可能击中P点B．若仅减小，飞镖可能击中Q点
C．若减小、增加，飞镖可能击中Q点D．若增加、减小，飞镖可能击中P点
13．（2022春·吉林长春·高一阶段练习）小球质量为m，用长为L的轻质细线悬挂在O点，在O点的正下方处有一钉子P，把细线沿水平方向拉直，如图所示，无初速度地释放小球，当细线碰到钉子的瞬间，设线没有断裂，则下列说法正确的是（ ）
A．小球的角速度突然减小B．小球的线速度突然减小
C．小球的向心加速度突然增大D．小球对悬线的拉力突然增大
14．（2022春·贵州毕节·高一阶段练习）某一传动装置如图所示，轮、；用皮带连接，、边缘接触。在、、三个轮的边缘各取一点A、B、C，已知三个轮的半径之比。轮在传动过程中均不打滑，则（ ）
A．A、B、C三点的角速度之比
B．A、B、C三点的线速度大小之比
C．A、B、C三点的向心加速度大小之比
D．A、B、C三点的周期之比
三、非选择题（共6小题，共50分）
15．（6分）（2022春·河南洛阳·高一期中）张华同学用如图所示装置测量电风扇的转速和叶片边缘的向心加速度的大小，已知永久磁铁每经过传感器一次，传感器就输出一个电压脉冲，计数器显示的数字就增加1。
(1)已有电风扇、电源、传感器、计数器、永久磁铁等仪器，要完成测量，还需要的测量仪器是_______、_______。
(2)把永久磁铁粘在电风扇的边缘，让电风扇匀速转动，记下所用时间t，从计数器上读出所记录的数字N，即为电风扇转过的圈数，测量出叶片的长度r，电风扇转速表达式n=_______，叶片边缘向心加速度大小的表达式a=_______。（用字母N、t、r表示）
16．（8分）（2022春·上海长宁·高一上海市第三女子中学期末）如图所示为“探究向心力大小与半径、角速度、质量的关系”的实验装置。
（1）本实验采用的方法是______法；
（2）本实验除了有无线力传感器（图中②）外，还有无线______传感器（图中⑤）；
（3）小组同学为了探究向心力跟角速度的关系，实验中，先将⑦旋至某一挡位，当悬臂匀速转动时，记录向心力F的大小和角速度的数据。改变角速度的大小，多次实验。
小组同学先让一个砝码做半径r为0.12m的圆周运动，得到图甲中①图线。然后保持砝码质量不变，再将运动半径r分别调整为0.08m、0.04m分别又做了两组实验，最后同学们把三组实验得到的图线画在了同一坐标系中。则：
（a）若对①图线的数据进行处理，获得了F－x图像（如图乙所示），该图像是一条过原点的直线，则图像横坐标x代表的是______。
（b）试在甲图中任找一个数据点，可得砝码质量为______kg（保留到小数点后一位即可）。
（c）对甲图中的3条图线进行比较分析，可以得出一定时，的结论。请简要说明得到结论的方法______。
17．（6分）（2023秋·江苏淮安·高一淮阴中学校考期末）如图所示，半径为R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O的对称轴重合。转台以一定角速度匀速转动，一质量为m的小物块落入陶罐内，经过一段时间后，小物块随陶罐一起转动且相对罐壁静止，此时小物块受到的摩擦力恰好为0，且它和O点的连线与之间的夹角为60°，重力加速度为g。
（1）求转台转动的角速度；
（2）若改变转台的角速度，当时，小物块仍与罐壁相对静止，求此时小物块受到的摩擦力的大小和方向。
18．（8分）（2022春·浙江杭州·高一浙江大学附属中学期中）如图所示，M是水平放置的半径足够大的圆盘，绕过其圆心的竖直轴匀速转动，规定经过圆心O水平向右为x轴的正方向。在圆心O正上方距盘面高为h处有一个可以间断滴水的容器，从t=0时刻开始随传送带沿x轴正方向做初速度为零的匀加速直线运动。已知容器在t=0时刻滴下第一滴水，以后每当前一滴水刚好落到盘面上时后一滴水开始下落。水滴下落过程空气阻力不计，求：
（1）第一滴水离开容器到落至圆盘所用时间t；
（2）要使每一滴水在盘面上的落点都位于同一条直线上，求圆盘转动的角速度。
19．（10分）（2023秋·河北邯郸·高一校考期末）如图所示装置可绕竖直轴转动，可视为质点的小球A与两细线连接后分别系于B、C两点，当细线AB沿水平方向绷直时，细线AC与竖直方向的夹角。已知小球的质量m＝1kg，细线AC长L＝1m，（重力加速度取，sin37°＝0.6）
（1）若装置匀速转动时，细线AB刚好被拉直成水平状态，求此时的角速度；（结果可用根号表示）
（2）若装置匀速转动的角速度，求细线AB和AC上的张力大小、。
20．（12分）（2022春·浙江杭州·高一浙江大学附属中学期中）如图所示，竖直平面内的圆弧光滑轨道半径R=4m，A端与圆心O等高，AC为与水平方向成37°角的斜面，B端在O的正上方，一个质量为0.1kg的小球在A点正上方某处由静止开始释放，自由下落至A点后进入圆弧轨道并能沿轨道到达B点，到达B点时小球对圆弧轨道顶端的压力大小为1N。随后小球做平抛运动，最后落到斜面上的C点。小球运动过程空气阻力不计，取，，求：
（1）小球到达B点时的速度的大小；
（2）小球离开B点后到离斜面AC所在直线最远所用的时间t；
（3）小球离开B点后离斜面AC所在直线的最大距离d。
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