資源簡介

中小學教育資源及組卷應用平臺
2025粵教版高中物理必修第二冊
第二章測評
(滿分:100分)
一、單項選擇題(本題共7小題,每小題4分,共28分.在每小題給出的四個選項中,只有一項是符合題目要求的)
1.做勻速圓周運動的物體,以下各量中,不發生變化的是(　　)
A.周期 B.線速度
C.向心加速度 D.向心力
2.(2024廣東梅州高一階段練習)如圖為交通標志中的“環島”圖標.在轎車沿環島勻速轉彎的過程中,下列說法正確的是(　　)
A.轎車處于平衡狀態
B.勻速圓周運動不是變速運動
C.轎車速度和加速度都在不斷改變
D.轎車加速度的大小和方向都不變
3.如圖所示,輕桿上固定兩小球a和b,O點為輕桿的一端.當輕桿繞豎直定軸OO'勻速轉動時,下列說法正確的是(　　)
A.a球的線速度比b球的小 B.a球的線速度比b球的大
C.a球的角速度比b球的小 D.a球的角速度比b球的大
4.鏈球是奧運會的一個比賽項目,如圖是某運動員在比賽中的場景.鏈球在運動員擲出前可視為做圓周運動,不計空氣作用力,則(　　)
A.鋼繩的拉力提供向心力
B.鏈球受到的合力提供向心力
C.鏈球的加速度一定指向軌跡圓心
D.鏈球受到重力、鋼繩的拉力兩個力的作用
5.(2024廣東佛山階段練習)盾構隧道掘進機,簡稱盾構機,是一種隧道掘進的專用工程機械.如圖為某盾構機的刀盤,其直徑達36 m,轉速為5 r/min,下列說法正確的是(　　)
A.刀盤工作時的角速度為10π rad/s
B.刀盤邊緣的線速度大小約為9.4 m/s
C.刀盤旋轉的周期為0.2 s
D.刀盤工作時各刀片的線速度均相同
6.(2024廣東梅州校考)在做甩手動作的物理原理的研究中,采用手機的加速度傳感器測定手的向心加速度.某次一高一同學先用刻度尺測量手臂長(如圖所示),然后伸直手臂,以肩為軸從水平位置加速自然下擺,當手臂擺到豎直方向時,手握住的手機顯示手的向心加速度大小約為6 m/s2,下列說法正確的是(　　)
A.可估算手臂擺到豎直位置時手的線速度大小約為2 m/s
B.手臂擺到豎直位置時手機處于失重狀態
C.自然下擺過程中手機所受合力始終沿手臂方向
D.由an=可知手掌與手肘的向心加速度之比約為1∶2
7.常見于游樂園的摩天輪是一種大型輪狀的機械設施,乘客可以搭乘掛在輪邊緣的座艙從高處俯瞰四周景色,如圖所示.當摩天輪以一定的角速度逆時針勻速轉動時,位于圖中P位置的乘客所受座艙的作用力F的示意圖可能正確的是(　　)
二、多項選擇題(本題共3小題,每小題6分,共18分.在每小題給出的四個選項中,有多項符合題目要求.全部選對的得6分,選對但不全的得3分,有選錯的得0分)
8.(2024廣東潮州高一校考)如圖所示,A、B兩點分別位于大、小輪的邊緣上,C點位于大輪半徑的中點,大輪的半徑是小輪的3倍,它們之間靠摩擦傳動,接觸面不打滑.下面關于A、B、C三點的線速度v、角速度ω、加速度a、周期T的關系,正確的是(　　)
A.vA∶vB=1∶1 B.ωA∶ωB=3∶1
C.aA∶aC=2∶1 D.TB∶TC=1∶1
9.(2024廣東廣州階段練習)游樂場中有一種叫“魔盤”的娛樂設施,游客坐在轉動的魔盤上,當魔盤轉速增大到一定值時,游客就會滑向盤邊緣,其裝置可以簡化為如圖所示.若魔盤轉速緩慢增大,則(　　)
A.在滑動之前,游客受到的支持力緩慢增大
B.在滑動之前,游客受到的摩擦力緩慢增大
C.在滑動之前,游客受到的作用力逐漸增大
D.質量較大的游客先發生滑動
10.(2024廣東佛山高一期中)如圖所示,質量為m的游客(可視為質點)坐在質量不計的秋千板上,此時繩子與豎直方向成θ角,人與系繩子的橫梁距離為l,如果秋千板擺動經過最低點時速度大小為v,重力加速度為g,不計人與繩子作用力,則(　　)
A.此時人受重力、秋千板支持力及向心力作用
B.此時人的向心加速度大小為
C.此時秋千板給人的支持力為mg+m
D.每根繩子對秋千板的拉力大小為
三、非選擇題(本題共5小題,共54分)
11.(6分)某物理小組的同學設計了一個粗測玩具小車通過凹形橋最低點時的速度的實驗.所用器材有:玩具小車、壓力式托盤秤、凹形橋模擬器(圓弧部分的半徑為R=0.20 m).完成下列填空:
(1)將凹形橋模擬器靜置于托盤秤上,如圖甲所示,托盤秤的示數為1.00 kg;
(2)將玩具小車靜置于凹形橋模擬器最低點時,托盤秤的示數如圖乙所示,則玩具小車的質量為　　　　 kg.
(3)將小車從凹形橋模擬器某一位置釋放,小車經過最低點后滑向另一側,此過程中托盤秤的最大示數為m;多次從同一位置釋放小車,記錄各次的m值如下表所示.
序號 1 2 3 4 5
m/kg 2.20 2.19 2.20 2.21 2.20
(4)根據以上數據,可求出小車經過凹形橋最低點時對橋的壓力為　　　　 N;小車通過最低點時的速度大小為　　　　 m/s.(重力加速度大小取10 m/s2,計算結果保留2位有效數字)
12.(10分)(2024廣東湛江階段練習)為了探究物體做勻速圓周運動時,向心力與哪些因素有關,某同學進行了如下實驗:
如圖甲所示,繩子的一端系一個小沙袋,繩上離小沙袋L處打一個繩結A,2L處打另一個繩結B.請一位同學幫助用秒表計時.如圖乙所示,做了四次體驗性操作.
操作1:手握繩結A,使沙袋在水平面內做勻速圓周運動,每秒運動1周.體驗此時繩子拉力的大小.
操作2:手握繩結B,使沙袋在水平面內做勻速圓周運動,每秒運動1周.體驗此時繩子拉力的大小.
操作3:手握繩結A,使沙袋在水平面內做勻速圓周運動,每秒運動2周.體驗此時繩子拉力的大小.
操作4:手握繩結A,增大沙袋的質量到原來的2倍,使沙袋在水平面內做勻速圓周運動,每秒運動1周.體驗此時繩子拉力的大小.
(1)操作2與操作1中,體驗到繩子拉力較大的是　　　　.
(2)操作3與操作1中,體驗到繩子拉力較大的是　　　　.
(3)操作4與操作1中,體驗到繩子拉力較大的是　　　　.
(4)總結以上四次體驗性操作,可知物體做勻速圓周運動時,向心力大小與　　　　有關.
A.半徑 B.質量 C.周期 D.線速度的方向
(5)實驗中,人體驗到的繩子的拉力　　　(選填“是”或“不是”)沙袋做圓周運動的向心力.
13.(8分)(2024廣東汕頭檢測)如圖為小狗洗完澡后甩掉身上水珠的情形,假設每滴水珠的質量均為1 g,小狗的身體簡化成水平圓筒狀,半徑約為10 cm,小狗以角速度ω0=10 rad/s甩動身體.
(1)求每滴水珠的向心加速度大小.
(2)若小狗毛發對水珠的最大附著力為0.25 N,甩動過程中水珠的重力可忽略不計,則小狗至少需以多大的轉速甩動身體才可以將身上的水珠甩掉 (計算結果保留1位小數)
14.(14分)(2024江蘇常州高一檢測)運動員乘雪橇從山坡上沿截面為圓弧形的冰道快速滑降至水平面上的大圓軌道上.雪橇和運動員(可視為質點)的總質量為m,以速度v在大圓軌道上做勻速圓周運動.圓弧形冰道截面半徑為R,雪橇離圓弧形冰道最低點的豎直高度為h=0.4R.忽略摩擦和空氣阻力,重力加速度為g.其中R未知,求:
(1)圓弧形冰道對雪橇的支持力;
(2)雪橇的向心加速度;
(3)大圓軌道的半徑r.
15.(16分)(2024廣東梅州檢測)游樂場中的大型娛樂設施旋轉飛椅的簡化示意圖如圖所示,圓形旋轉支架半徑為R=5 m,懸掛座椅的繩子長為l=5 m,游客坐在座椅上隨支架一起勻速旋轉時可將其和座椅組成的整體看成質點,旋轉飛椅以角速度ω勻速旋轉時,繩子與豎直方向的夾角為θ,不計繩子的重力,重力加速度g取10 m/s2.
(1)旋轉飛椅以角速度ω勻速旋轉時,分析角速度ω與夾角θ的關系(關系式用ω、g、R、l、θ等符號表示).
(2)當旋轉飛椅以最大角速度旋轉時,繩子與豎直方向的夾角θ=37°,求圓形旋轉支架邊緣游客運動的線速度大小(sin 37°=0.6,計算結果可用根式表示).
(3)為防止游客攜帶的物品掉落傷人,需以支架的軸心為圓心修建圓形柵欄,圓形柵欄的半徑為r=10 m,求旋轉飛椅角速度最大時,繩子懸點到地面的垂直距離H.
第二章測評
1.A　解析 線速度、向心加速度與向心力均屬于矢量,做勻速圓周運動的物體的這三個物理量大小不變,方向時刻改變,周期為標量,做勻速圓周運動的物體的周期不變.故選A.
2.C　解析 由圖可知,轎車轉彎,做圓周運動,受力不平衡,所以不是平衡狀態,故A錯誤;勻速圓周運動的速度方向一直在改變,加速度大小不變,是變速運動,故B錯誤;轎車做勻速圓周運動,加速度方向時刻在變,速度方向時刻在變,故C正確;轎車做勻速圓周運動,加速度方向時刻在變,大小不變,故D錯誤.
3.A　解析 輕桿上固定的兩小球a和b繞豎直定軸OO'勻速轉動,兩球在相等的時間內轉過相等的圓心角,所以兩球角速度相等,由v=ωr可知,半徑大,線速度大,由圖可知ra4.D　解析 鋼繩的拉力和重力的合力指向圓心的分力提供向心力,故A、B錯誤;鏈球只有做勻速圓周運動時加速度才指向圓心,故C錯誤;鏈球只受到鋼繩的拉力和自身的重力的作用,故D正確.
5.B　解析 刀盤的轉速n=5 r/min= r/s,刀盤工作時的角速度ω=2πn= rad/s,A錯誤;刀盤邊緣的線速度v=ωr=ω×=9.4 m/s,B正確;刀盤旋轉的周期T==12 s,C錯誤;刀盤各刀片工作時的角速度ω均相等,但各刀片的半徑r不一定相等,根據v=ωr可知,刀盤工作時各刀片的線速度不一定相等,D錯誤.
6.A　解析 由圖可知,手機轉動的半徑約為0.65 m,根據公式a=可得手臂擺到豎直位置時手的線速度大小約為v= m/s=2 m/s,故A正確;手臂擺到豎直位置時,手機的加速度方向向上,處于超重狀態,故B錯誤;自然下擺過程中,手機做變速圓周運動,所受合力不是始終沿手臂方向,故C錯誤;由公式an=ω2r可知手掌與手肘的向心加速度之比約為2∶1,故D錯誤.
7.D　解析 乘客做勻速圓周運動,受重力和座艙的作用力,合力指向圓心,根據平行四邊形法則,乘客所受座艙的作用力F的示意圖只可能是D中所示.
8.AC　解析 A、B兩點是摩擦傳動,所以線速度大小相等,有vA∶vB=1∶1,故A正確;由公式v=ωr得ωA∶ωB=1∶3,故B錯誤;A、C兩點是共軸傳動,所以角速度相等,由公式a=ω2r得aA∶aC=2∶1,故C正確;由上得ωB∶ωC=3∶1,由公式T=得TB∶TC=1∶3,故D錯誤.
9.BC　解析 設轉盤斜面傾角為θ,對游客受力分析如圖所示,水平方向和豎直方向分別有fcos θ-FNsin θ=mω2r,fsin θ+FNcos θ=mg,解得FN=mgcos θ-mω2rsin θ,f=mgsin θ+mω2rcos θ,則隨著魔盤轉速緩慢增大,游客受到魔盤的支持力FN緩慢減小,游客受到魔盤的摩擦力f緩慢增大,故A錯誤,B正確;根據F合=mω2r可知,隨轉速緩慢增大,游客受到的作用力逐漸增大,故C正確;由上分析可知,魔盤運動的規律與人的質量無關,故D錯誤.
10.BC　解析 人受重力、秋千板支持力作用,故A錯誤;人的向心加速度為a=,故B正確;對人,根據牛頓第二定律有FN-mg=m,所以FN=mg+m,故C正確;對秋千板,有2Fcos θ=FN',FN'=FN,所以F=,故D錯誤.
11.解析 (2)托盤秤的最小刻度為0.1 kg,則讀數為1.40 kg,玩具小車的質量為1.40 kg-1.00 kg=0.40 kg.
(4)小車經過凹形橋最低點時對橋的壓力為FN=Fm-m凹g=×10 N-1.00×10 N=12 N。根據FN-m車g=m車,解得v=2.0 m/s.
答案 (2)0.40　(4)12　2.0
12.解析 (1)操作2與操作1相比,操作2的半徑大,沙袋質量和角速度相等,根據F=mω2r可知,拉力較大的是操作2.
(2)操作3與操作1相比,操作3沙袋的角速度較大,半徑和沙袋的質量相等,根據F=mω2r可知,操作3的拉力較大.
(3)操作4和操作1比較,半徑和角速度相等,操作4中沙袋質量變大,根據F=mω2r可知,操作4的拉力較大.
(4)由以上四次操作,可知向心力的大小與質量、半徑、角速度有關,而ω=,故選ABC.
(5)沙袋做圓周運動的向心力是繩子對沙袋的拉力,作用在沙袋上,而人體驗到的繩子的拉力作用在人上,不是同一個力.
答案 (1)操作2　(2)操作3　(3)操作4　(4)ABC　(5)不是
13.解析 (1)由題意可知
a=r
解得
a=10 m/s2.
(2)根據
F附=mr
ωm=2πnm
解得
nm==8.0 r/s.
答案 (1)10 m/s2　(2)8.0 r/s
14.解析 (1)設雪車和圓弧圓心O連線與豎直方向的夾角為α
tan α=
圓弧形冰道對雪橇的支持力
FN=mg.
(2)由牛頓第二定律有
mgtan α=ma
得
a=g.
(3)由向心加速度公式
a=
得
r=.
答案 (1)mg　(2)g　(3)
15.解析 (1)游客和座椅組成的整體受到繩子拉力和重力作用做勻速圓周運動,根據牛頓第二定律可得
mgtan θ=mω2(R+lsin θ)
解得
ω=.
(2)當旋轉飛椅以最大角速度旋轉時,繩子與豎直方向的夾角θ=37°,根據牛頓第二定律可得
mgtan θ=m
解得
v=2 m/s.
(3)游客攜帶的物品掉落后做平拋運動,物品的落點在以軸心為圓心的一個圓周上,豎直方向有
H-lcos θ=gt2
平拋運動的水平距離為
s=vt
由數學知識有
r2=s2+(R+lsin θ)2
聯立解得
H=7 m.
答案 (1)ω=　(2)2 m/s　(3)7 m
21世紀教育網 www.21cnjy.com 精品試卷·第 2 頁 （共 2 頁）
21世紀教育網(www.21cnjy.com)

展開更多......

收起↑