十年高考真题（2014-2023）分项汇编 物理 专题14 圆周运动（一） 含解析.docx

专题14圆周运动（一）

一、多选题

1．（2023·湖南）如图，固定在竖直面内的光滑轨道ABC由直线段AB和圆弧段BC组成，两段相切于B点，AB段与水平面夹角为θ，BC段圆心为O，最高点为C、A与C的高度差等于圆弧轨道的直径2R。小球从A点以初速度v0冲上轨道，能沿轨道运动恰好到达C点，下列说法正确的是（???）

??

A．小球从B到C的过程中，对轨道的压力逐渐增大

B．小球从A到C的过程中，重力的功率始终保持不变

C．小球的初速度

D．若小球初速度v0增大，小球有可能从B点脱离轨道

【答案】AD

【解析】A．由题知，小球能沿轨道运动恰好到达C点，则小球在C点的速度为

vC=0

则小球从C到B的过程中，有

联立有

FN=3mgcosα－2mg

则从C到B的过程中α由0增大到θ，则cosα逐渐减小，故FN逐渐减小，而小球从B到C的过程中，对轨道的压力逐渐增大，A正确；

B．由于A到B的过程中小球的速度逐渐减小，则A到B的过程中重力的功率为

P=－mgvsinθ

则A到B的过程中小球重力的功率始终减小，则B错误；

C．从A到C的过程中有

解得

C错误；

D．小球在B点恰好脱离轨道有

则

则若小球初速度v0增大，小球在B点的速度有可能为，故小球有可能从B点脱离轨道，D正确。

故选AD。

2．（2023·湖南）某同学自制了一个手摇交流发电机，如图所示。大轮与小轮通过皮带传动（皮带不打滑），半径之比为，小轮与线圈固定在同一转轴上。线圈是由漆包线绕制而成的边长为的正方形，共匝，总阻值为。磁体间磁场可视为磁感应强度大小为的匀强磁场。大轮以角速度匀速转动，带动小轮及线圈绕转轴转动，转轴与磁场方向垂直。线圈通过导线、滑环和电刷连接一个阻值恒为的灯泡。假设发电时灯泡能发光且工作在额定电压以内，下列说法正确的是（????）

??

A．线圈转动的角速度为

B．灯泡两端电压有效值为

C．若用总长为原来两倍的相同漆包线重新绕制成边长仍为的多匝正方形线圈，则灯泡两端电压有效值为

D．若仅将小轮半径变为原来的两倍，则灯泡变得更亮

【答案】AC

【解析】A．大轮和小轮通过皮带传动，线速度相等，小轮和线圈同轴转动，角速度相等，根据

根据题意可知大轮与小轮半径之比为，则小轮转动的角速度为，线圈转动的角速度为，A正确；

B．线圈产生感应电动势的最大值

又

联立可得

则线圈产生感应电动势的有效值

根据串联电路分压原理可知灯泡两端电压有效值为

B错误；

C．若用总长为原来两倍的相同漆包线重新绕制成边长仍为的多匝正方形线圈，则线圈的匝数变为原来的2倍，线圈产生感应电动势的最大值

此时线圈产生感应电动势的有效值

根据电阻定律

可知线圈电阻变为原来的2倍，即为，根据串联电路分压原理可得灯泡两端电压有效值

C正确；

D．若仅将小轮半径变为原来的两倍，根据可知小轮和线圈的角速度变小，根据

可知线圈产生的感应电动势有效值变小，则灯泡变暗，D错误。

故选AC。

3．（2022·河北）如图，广场水平地面上同种盆栽紧密排列在以为圆心、和为半径的同心圆上，圆心处装有竖直细水管，其上端水平喷水嘴的高度、出水速度及转动的角速度均可调节，以保障喷出的水全部落入相应的花盆中。依次给内圈和外圈上的盆栽浇水时，喷水嘴的高度、出水速度及转动的角速度分别用、、和、、表示。花盆大小相同，半径远小于同心圆半径，出水口截面积保持不变，忽略喷水嘴水平长度和空气阻力。下列说法正确的是（）

A．若，则

B．若，则

C．若，，喷水嘴各转动一周，则落入每个花盆的水量相同

D．若，喷水嘴各转动一周且落入每个花盆的水量相同，则

【答案】BD

【解析】AB．根据平抛运动的规律

解得

可知若h1=h2，则

v1:v2=R1:R2

若v1=v2，则

选项A错误，B正确；

C．若，则喷水嘴各转动一周的时间相同，因v1=v2，出水口的截面积相同，可知单位时间喷出水的质量相同，喷水嘴转动一周喷出的水量相同，但因内圈上的花盆总数量较小，可知得到的水量较多，选项C错误；

D．设出水口横截面积为S0，喷水速度为v，若，则喷水管转动一周的时间相等，因h相等，则水落地的时间相等，则

相等；在圆周上单位时间内单位长度的水量为

相等，即一周中每个花盆中的水量相同，选项D正确。

故选BD。

4．（2022·全国）一种可用于卫星上的带电粒子探测装置，由两个同轴的半圆柱形带电导体极板（半径分别为R和）和探测器组成，其横截面如图（a）所示，点O为圆心。在截面内，极板间各点的电场强度大小与其到O点的距离成反比，方向指向O点。4个带正电的同种粒子从极板间通过，到达探测器。不计重力。粒子1、2做圆周运动，圆的圆心为O、半径分别为、；粒子3从距O点的位置入射并从距O点的位置出射；粒子4从距O点的位置入射并从距O点的位置出射，轨迹如图（b