2022届高三物理全国模拟题汇编：圆周运动

试卷更新日期：2022-07-12 类型：二轮复习

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一、单选题

1. 如图（a）是某市区中心的环岛路，车辆在环岛路上均逆时针行驶。如图（b）是质量相等的甲、乙两车以接近相等的速度经过图示位置，则（）

A、两车的向心加速度大小相等甲 B、两车的角速度大小相等 C、两车受到指向轨道圆心的摩擦力大小相等 D、甲车受到指向轨道圆心的摩擦力比乙车的大

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2. 如图所示，乘坐游乐园的翻滚过山车时，质量为m的人随车在竖直平面内旋转，重力加速度大小为g，下列说法正确的是（）

A、过山车在最高点时人处于倒坐状态，全靠保险带拉住，没有保险带，人就会掉下来 B、人在最高点时对座位不可能产生大小为mg的压力 C、人在最低点时对座位的压力等于mg D、人在最低点时对座位的压力大于mg

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3. 2021年11月5日，占全球市场份额70%的无人机巨头大疆，发布迄今为止影像质量最优异的消费级无人机Mavic3。下图是该型号无人机绕拍摄主体时做水平匀速圆周运动的示意图。已知无人机的质量为m，无人机的轨道距拍摄对象高度为h，无人机与拍摄对象距离为r，无人机飞行的线速度大小为v，则无人机做匀速圆周运动时（）

A、角速度为 $\frac{v}{r}$ B、所受空气作用力为mg C、向心加速度为 $\frac{v^{2}}{\sqrt{r^{2} - h^{2}}}$ D、绕行一周的周期为 $T = \frac{2 π r}{v}$

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4. 一质量为M的人手握长为l轻绳(不可伸长)一端，绳的另一端栓一质量为m的小球，今使小球在竖直平面内做圆周运动，若小球刚好能经过圆周的最高点，则在小球运动过程中，下面说法正确的是（）

A、人对地面的最小压力等于Mg B、人对地面的最大压力等于Mg C、人对地面的最大压力等于(M+m)g D、人对地面的最大压力大于(M+m)g

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5. 如图所示为某中国运动员在短道速滑比赛中勇夺金牌的精彩瞬间．假定此时他正沿圆弧形弯道匀速率滑行，则他（）

A、所受的合力为零，做匀速运动 B、所受的合力变化，做变加速运动 C、所受的合力恒定，做变加速运动 D、所受的合力恒定，做匀加速运动

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6. 2022年2月7日，我国运动员任子威、李文龙在北京冬奥会短道速滑男子1000米决赛中分获冠、亚军。如图所示为短道速滑比赛场地示意图，比赛场地周长约为 $111.12 m$ ，其中直道长度为 $28.85 m$ ，弯道半径为 $8 m$ 。若一名质量为 $50 k g$ 的运动员在弯道紧邻黑色标志块做匀速圆周运动，转弯时冰刀与冰面间的动摩擦因数为0.2，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，运动员可看作质点，重力加速度g取 $10 m / s^{2}$ ，则（）

A、该运动员在弯道转弯时不发生侧滑的最大速度为 $4 m / s$ B、该运动员在弯道转弯时不发生侧滑的最大速度为 $8 m / s$ C、运动员受到冰面的作用力最大为 $100 N$ D、运动员受到冰面的作用力最大为 $500 N$

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7. 如图所示，两金属杆构成十字架竖直放置，其中PQ杆粗糙，两根相同的轻弹簧一端固定在A点，另一端各连接质量为m的小球，小球穿过PQ杆，且与MN杆距离相等。十字架绕MN分别以 $ω_{1}$ 、 $ω_{2}$ 运动时，小球均相对于杆静止。若 $ω_{2} > ω_{1}$ ，则与以 $ω_{1}$ 匀速转动时相比，以 $ω_{2}$ 匀速转动时（）

A、两球间的距离一定变大 B、弹簧弹力一定变大 C、小球所受摩擦力一定变大 D、小球所受合力一定变大

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8. 如图所示一半径为R、圆心为O的圆弧轨道在竖直平面内；绕竖直轴 $O_{1} O_{2}$ 以角速度 $ω$ 转动，相同的滑块A、B和圆弧轨道一起转动，其中OB处于水平方向，OA与 $O O_{1}$ 方向成37°角，A相对于圆弧轨道刚好没有相对运动趋势，B刚好相对于圆弧轨道静止。已知重力加速度为g，最大静摩擦力等于滑动摩擦力。下列说法中正确的是（）

A、圆弧轨道转动的角速度 $ω = \sqrt{\frac{4 g}{5 R}}$ B、滑块与圆弧轨道间的动摩擦因数 $μ = \frac{4}{5}$ C、A的重力做功的功率小于B的重力做功的功率 D、当圆弧轨道转动的角速度增大时滑块A有沿圆弧切线向下运动的趋势

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9. 1697年牛顿、伯努利等解出了“最速降线”的轨迹方程。如图所示，小球在竖直平面内从静止开始由P点运动到Q点，沿PMQ光滑轨道时间最短（该轨道曲线为最速降线）。PNQ为倾斜光滑直轨道，小球从P点由静止开始沿两轨道运动到Q点时，速度方向与水平方向间夹角相等。M点为PMQ轨道的最低点，M、N两点在同一竖直线上。则（）

A、小球沿两轨道运动到Q点时的速度大小不同 B、小球在M点受到的弹力小于在N点受到的弹力 C、小球在PM间任意位置加速度都不可能沿水平方向 D、小球从N到Q的时间大于从M到Q的时间

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10. 如图所示，O为半球形容器的球心，半球形容器绕通过O的竖直轴以角速度 $ω$ 匀速转动，放在容器内的两个质量相等的小物块a和b相对容器静止，b与容器壁间恰好没有摩擦力。已知a和O、b和O的连线与竖直方向的夹角分别为60°和30°，则下列说法正确的是（）

A、小物块a和b做圆周运动的向心力之比为 $\sqrt{3} ： 1$ B、小物块a和b对容器壁的压力之比为 $\sqrt{3} ： 1$ C、小物块a与容器壁之间无摩擦力 D、容器壁对小物块a的摩擦力方向沿器壁切线向下

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11. 如图所示，粗糙程度处处相同、倾角为 $θ$ 的倾斜圆盘上，有一长为L的轻质细绳，一端可绕垂直于倾斜圆盘的光滑轴上的O点转动，另一端与质量为m的小滑块相连，小滑块从最高点A以垂直细绳的速度 $v_{0}$ 开始运动，恰好能完成一个完整的圆周运动，则运动过程中滑块受到的摩擦力大小为（）

A、 $\frac{m (v_{0}^{2} - g L s i n θ)}{4 π L}$ B、 $\frac{m v_{0}^{2}}{2 π L}$ C、 $\frac{m (v_{0}^{2} - g L)}{4 π L}$ D、 $\frac{m v_{0}^{2}}{4 π L}$

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12. 如图所示，轻杆的一端固定在水平转轴上，另一端固定一个小球，小球随轻杆一起在竖直平面内在转轴的带动下绕O点以角速度 $ω$ 做匀速圆周运动。已知杆长为L，小球的质量为m，重力加速度为g，A、B两点与O点在同一水平直线上，C、D分别为圆周的最高点和最低点，下列说法正确的是（）

A、小球在运动过程中向心加速度不变 B、小球运动到最高点C时，杆对小球的作用力为支持力 C、小球运动到A点时，杆对小球作用力为 $m \sqrt{L^{2} ω^{4} + g^{2}}$ D、小球在D点与C点相比，杆对小球的作用力的大小差值一定为 $2 m L ω^{2}$

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13. 如图所示为“行星减速机”的工作原理图。“行星架”为固定件，中心“太阳轮”为从动件，其半径为 $R_{1}$ ，周围四个“行星轮”的半径为 $R_{2}$ ， “齿圈”为主动件，其中 $R_{1} = 2 R_{2}$ 。A、B、C分别是“太阳轮”“行星轮”“齿圈”边缘上的点。则在该状态下（）

A、A点与B点的角速度相同 B、A点与C点的转速相同 C、B点与C点的周期相同 D、A点与C点的线速度大小相同

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14. 水中漩涡对游泳的人很危险，若人恰好处于水面漩涡边缘时，为了更容易脱离危险，此人应（）

A、沿漩涡的切线逆流加速游 B、保持与漩涡中心相对静止 C、沿漩涡的切线顺流加速游 D、沿背离漩涡中心方向加速游

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二、多选题

15. 雨天在野外骑车时，在自行车的后轮轮胎上常会粘附一些泥巴，行驶时感觉很“沉重”。如果将自行车后轮撑起，使后轮离开地面而悬空，然后用手匀速摇脚踏板，使后轮飞速转动，泥巴就被甩下来，如图所示，图中a、b为后轮轮胎边缘上的最高点与最低点，c为飞轮边缘上的一点，则下列说法正确的是（）

A、a点的运动周期大于c点的运动周期 B、泥巴从a点运动到b点的过程中重力的功率先增后减小 C、后轮边缘a、b两点的线速度相同 D、泥巴在图中的b点比在a点更容易被甩下来

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