2026年高中物理圆周测试题及答案

2026年高中物理圆周测试题及答案

一、单项选择题（每题2分，共20分）1.关于匀速圆周运动，下列说法正确的是（）A.是匀变速曲线运动B.是线速度不变的运动C.是角速度不变的运动D.是加速度不变的运动2.一个物体以角速度ω做匀速圆周运动时，下列说法中正确的是（）A.轨道半径越大线速度越大B.轨道半径越大线速度越小C.轨道半径越大周期越大D.轨道半径越大周期越小3.做匀速圆周运动的物体，下列物理量中不断变化的是（）A.速率B.角速度C.线速度D.周期4.汽车过拱形桥最高点时，下列说法正确的是（）A.汽车对桥的压力大于汽车的重力B.汽车对桥的压力等于汽车的重力C.汽车的速度越大，汽车对桥的压力越小D.汽车的速度越大，汽车对桥的压力越大5.洗衣机的脱水筒在工作时，有一件湿衣服附在脱水筒内壁上，则此时（）A.衣服受重力、筒壁的弹力和摩擦力作用B.衣服随筒壁做圆周运动的向心力是摩擦力C.筒壁的弹力随筒的转速的增大而减小D.筒壁对衣服的摩擦力随筒的转速的增大而增大6.质量为m的飞机，以速率v在水平面内做半径为R的匀速圆周运动，空气对飞机作用力的大小等于（）A.$mg$B.$m\frac{v^{2}}{R}$C.$m\sqrt{g^{2}+\frac{v^{4}}{R^{2}}}$D.$m\sqrt{\frac{v^{4}}{R^{2}}-g^{2}}$7.如图所示，在光滑水平面上有一质量为m的小球，用长为L的轻绳拴住小球在水平面上做匀速圆周运动，若运动的角速度为ω，则轻绳的拉力F等于（）A.$mg$B.$m\frac{v^{2}}{L}$C.$mω^{2}L$D.$m\frac{v^{2}}{R}$8.火车转弯做圆周运动，如果外轨和内轨一样高，火车能匀速通过弯道时，向心力是（）A.火车的重力提供的B.外界对火车的支持力提供的C.火车的重力和对火车的支持力的合力提供的D.火车自身产生的离心力提供的9.一个物体在半径为6m的圆周上，以6m/s的速度做匀速圆周运动，所需的向心力为12N，则物体的质量m=（）A.0.2kgB.0.5kgC.2kgD.20kg10.质量为m的小球在竖直平面内的圆形轨道的内侧运动，经过最高点而不脱离轨道的临界速度是v，当小球以2v的速度经过最高点时，对轨道的压力大小是（）A.0B.$mg$C.$3mg$D.$5mg$二、填空题（每题2分，共20分）1.做匀速圆周运动的物体，线速度的大小______，方向______。2.角速度是描述物体______的物理量，其单位是______。3.周期T与频率f的关系是______，周期T与线速度v的关系是______。4.向心力是按照力的______命名的，它可以是物体受到的______，也可以是某个力的______。5.汽车过凹形桥最低点时，汽车对桥的压力______汽车的重力，此时向心力方向______。6.当物体所受合外力F______物体做圆周运动所需的向心力$F_{向}$时，物体做离心运动；当$F$______$F_{向}$时，物体做向心运动。7.质量为m的物体，在半径为R的圆周上以角速度ω做匀速圆周运动，其向心力大小$F_{向}$=______。8.一物体做半径为r的匀速圆周运动，其线速度大小为v，则其向心加速度大小$a_{n}$=______。9.火车转弯处的外轨______内轨（填“高于”或“低于”），这样做的目的是______。10.洗衣机脱水筒脱水是利用了______的原理。三、判断题（每题2分，共20分）1.匀速圆周运动是一种匀速运动。（）2.做匀速圆周运动的物体，其向心加速度大小不变，方向始终指向圆心。（）3.线速度越大，周期一定越小。（）4.汽车过拱形桥时，速度越大，桥对汽车的支持力越大。（）5.做匀速圆周运动的物体，所受合外力一定等于向心力。（）6.物体做离心运动是因为受到了离心力。（）7.火车转弯时，若速度大于规定速度，外轨会受到挤压。（）8.只要物体做圆周运动，就需要向心力。（）9.质量不同的两个物体，以相同的角速度做匀速圆周运动，它们所需的向心力大小相同。（）10.圆周运动中，线速度、角速度、周期、转速等物理量之间存在着确定的关系。（）四、简答题（每题5分，共20分）1.简述匀速圆周运动的特点。2.汽车过拱形桥和凹形桥时，对桥的压力与重力的关系分别是怎样的？3.简述向心力的特点。4.离心运动在生活中有哪些应用和危害？五、讨论题（每题5分，共20分）1.分析火车转弯时，外轨高于内轨的原因。2.讨论在竖直平面内的圆周运动中，小球经过最高点和最低点时的受力情况及向心力的来源。3.探讨如何通过实验测量做圆周运动物体的向心力大小。4.分析在不同的圆周运动情境中，线速度、角速度、周期、向心加速度等物理量之间的关系及变化规律。答案：一、单项选择题1.C2.A3.C4.C5.A6.C7.C8.C9.C10.C二、填空题1.不变；时刻改变2.转动快慢；弧度/秒（rad/s）3.$T=\frac{1}{f}$；$T=\frac{2\piR}{v}$4.作用效果；合力；分力5.大于；向上6.小于；大于7.$mω^{2}R$8.$\frac{v^{2}}{r}$9.高于；使火车的重力和支持力的合力提供向心力10.离心运动三、判断题1.×2.√3.×4.×5.√6.×7.√8.√9.×10.√四、简答题1.匀速圆周运动的特点：线速度大小不变，方向时刻改变；角速度不变；周期和频率不变；向心加速度大小不变，方向始终指向圆心；向心力大小不变，方向始终指向圆心。是一种变加速曲线运动。2.汽车过拱形桥时，根据牛顿第二定律$mg-N=m\frac{v^{2}}{R}$，可得$N=mg-m\frac{v^{2}}{R}$，所以汽车对桥的压力小于汽车的重力，速度越大，压力越小。汽车过凹形桥时，$N-mg=m\frac{v^{2}}{R}$，$N=mg+m\frac{v^{2}}{R}$，汽车对桥的压力大于汽车的重力，速度越大，压力越大。3.向心力的特点：向心力是按照力的作用效果命名的，不是一种新的性质力；方向始终指向圆心，方向时刻改变，是变力；向心力可以是物体受到的合力，也可以是某个力的分力；只改变线速度的方向，不改变线速度的大小。4.应用：洗衣机的脱水筒利用离心运动把衣服上的水甩出去；离心式水泵利用离心运动抽水；制作棉花糖时利用离心运动使糖浆做离心运动甩出并凝固成棉花糖。危害：汽车、火车转弯时速度过大，容易因离心运动造成翻车等事故；高速转动的砂轮、飞轮等，若转速过高，可能因离心运动而破裂，造成严重后果。五、讨论题1.火车转弯时，外轨高于内轨，是因为火车在转弯时需要向心力。若外轨和内轨一样高，火车的重力和支持力在竖直方向，无法提供水平方向的向心力，火车会挤压外轨。当外轨高于内轨时，火车的重力和支持力的合力可以提供一部分或全部的向心力，这样可以减少车轮对外轨的挤压，保护轨道，同时使火车能更安全、稳定地通过弯道。2.在竖直平面内的圆周运动中，小球经过最高点时，受到重力和轨道对小球的作用力（可能为压力或支持力），向心力来源是重力和弹力的合力，$F_{向}=mg+N$（N为轨道对小球的作用力）。经过最低点时，受到重力和轨道对小球的支持力，向心力来源是支持力和重力的合力，$F_{向}=N-mg$。3.可以通过以下实验测量做圆周运动物体的向心力大小：例如用圆锥摆实验，用细线悬挂一个小球，使小球在水平面内做匀速圆周运动。测量小球的质量m、运动的周期T和圆周运动的半径R。根据向心力公式$F_{向}=m\frac{4\pi^{2}R}{T^{2}}$，可以计算出向心力大小。也可以利用向心力演示器，通过调节相关参数，观察弹簧的形变程度等，根据胡克定律等知识间接测量向心力大小。4.在圆周运动中，线速度v、角速度ω、周期T、向心加速度$a_{n}$等物理量之间的关系为：$v=ωr$，$T=\frac{2\pir}{v}=\frac{2\pi}{\omega}$，$a_{n}=\