2024-2025學(xué)年天津市耀華中學(xué)高一（下）期中物理試卷

一、單選題：本大題共8小題，共32分。

1.下列說法符合物理學(xué)史的是（）

A.哥白尼提出了日心說并發(fā)現(xiàn)了行星沿橢圓軌道運行的規(guī)律

B.牛頓提出了萬有引力定律，是第一個“能稱出地球質(zhì)量”的人

C.“月-地檢驗”表明，地面物體所受地球的引力和月球所受地球的引力遵從相同的規(guī)律

D.經(jīng)典力學(xué)理論在天體力學(xué)研究中，取得了巨大的成就，大到天體，小到微觀粒子均適用

2.如圖所示，快艇在靜水中的航行速度大小為13zn/s,某河流的水流速度大小

為5m/s,已知快艇在此河流中渡河的最短時間為12s。若快艇以最短路程渡

河，則渡河的時間為（）

A.13s

B.15s

C.18s

D.20s

3.“青箸笠，綠蓑衣，斜風(fēng)細(xì)雨不須歸”是唐代詩人張志和罐歌子》中的描寫春雨美景的名句。一雨滴

由靜止開始下落一段時間后，進(jìn)入如圖所示的斜風(fēng)區(qū)域下落一段時間，然后又進(jìn)入無風(fēng)區(qū)繼續(xù)運動直至落

地，不計雨滴受到的阻力，則圖中最接近雨滴真實運動軌跡的是（）

???????自?一由下落

B.風(fēng)區(qū)

—無風(fēng)區(qū)

4.A、。分別是斜面的頂端、底端，B、C是斜面上的兩個點，AB=BC=CD,E點、EA

在D點的正上方，與力等高，從E點水平拋出質(zhì)量相等的兩個小球，球1落在B點，：

球2落在C點，忽略空氣阻力。關(guān)于球1和球2從拋出到落在斜面上的運動過程（）：

D

A.球1和球2運動的時間之比為2：1

B.球1和球2運動的時間之比為1：2

C.球1和球2拋出時初速度之比為2：1

D.球1和球2運動時單位時間內(nèi)速度變化量之比為1：1

5.空間站的運行軌道可近似看作圓形軌道I,橢圓軌道n為神舟十六

號載人飛船與空間站對接前的運行軌道，已知地球半徑為R,兩軌道相

切于P點，地球表面重力加速度大小為g,下列說法正確的是（）

A.空間站在軌道I上的運行速度小于，證

B.神舟十六號載人飛船在P點的加速度小于空間站在P點的加速度

C.神舟十六號載人飛船在P點經(jīng)點火減速才能從軌道II進(jìn)入軌道I

D.軌道I上的神舟十六號載人飛船想與前方的空間站對接，只需要沿

運動方向加速即可

6.洛希極限是指在雙星系統(tǒng)中，兩個天體之間的最近距離。如果兩個天體之間的距離小于洛希極限，則質(zhì)

量較小的天體就會在質(zhì)量較大的天體引力下被撕碎。洛希極限的計算公式為：r=2.44R（\f,其中，r為

洛希極限，M、6分別為質(zhì)量較大和較小的天體質(zhì)量，R為質(zhì)量較大的天體半徑。如圖甲所示，某脈沖雙

星系統(tǒng)由兩顆相距較近的天體組成，并遠(yuǎn)離其他天體，它們在彼此間的萬有引力作用下，繞連線上的一點

做勻速圓周運動。簡化為如圖乙所示，測得4、8兩恒星間的距離為34、8兩恒星的半徑分別為心、

RB，恒星4做圓周運動的向心加速度是恒星B的8倍，該雙星系統(tǒng)的洛希極限為（）

?*、S

甲乙

A.4.88R/B.2.44%C.4.887?pD.2.44%

7.如圖所示，豎直平面內(nèi)的光滑金屬細(xì)圓環(huán)半徑為R,質(zhì)量為根的帶孔小球穿于環(huán)

上，一長為R的輕桿一端固定于球上，另一端通過光滑的錢鏈連接于圓環(huán)最低點，重

力加速度為9。當(dāng)圓環(huán)以角速度3=繞豎直直徑轉(zhuǎn)動時，輕桿對小球的作用力大

小和方向為（）

A.2mg,沿桿向上

B.2mg,沿桿向下

C.（2AA3-l）mg,沿桿向上

D.（2/3—l）mg,沿桿向下

8.在光滑的水平面上，一質(zhì)量為巾=2即的滑塊在水平方向恒力F=4N的

作用下運動。如圖所示給出了滑塊在水平面上運動的一段軌跡，滑塊過

P、Q兩點時速度大小均為u=5w/s,滑塊在P點的速度方向與PQ連線夾角「

a=37°,sin37°=0.6,cos37°=0.8,則下列說法正確的是（）

A.水平恒力F的方向與PQ連線成53。夾角

B.滑塊從P點運動到Q點的時間為3s

C.滑塊從P點運動到Q點的過程中速度最小值為3m/s

D.P、Q兩點連線的距離為10m

二、多選題：本大題共4小題，共24分。

9.如圖半徑為L的細(xì)圓管軌道豎直放置，管內(nèi)壁光滑，管內(nèi)有一個質(zhì)量為小的小球

做完整的圓周運動，圓管內(nèi)徑遠(yuǎn)小于軌道半徑，小球直徑略小于圓管內(nèi)徑，下列

說法正確的是（）

A.經(jīng)過最低點時小球可能處于失重狀態(tài)

B.經(jīng)過最高點Z時小球可能處于完全失重狀態(tài)

C.若小球能在圓管軌道做完整圓周運動，最高點Z的速度"最小值不能為0

D.若經(jīng)過最高點Z的速度V增大，小球在Z點對管壁壓力可能減小

10.如圖所示，足夠大光滑的桌面上有個光滑的小孔。，一根輕繩穿過小孔兩端各系

著質(zhì)量分別為根1和爪2的兩個物體，它們分別以。、。'點為圓心以相同角速度3做勻

速圓周運動，半徑分別是q、r2,巾1和巾2到。點的繩長分別為4和6，下列說法正確

的是（）

A.根1和租2做圓周運動的所需要的向心力大小不同

B.剪斷細(xì)繩，7nl做勻速直線運動，租2做自由落體運動

C.Mi和血2做圓周運動的半徑之比為也

爪2

D.巾】和伍2做圓周運動的繩長之比為世

771]

11.據(jù)報道，中國新一代載人運載火箭和重型運載火箭正在研制過程中，預(yù)計到2030年左右，中國將會具

備將航天員運上月球的實力，這些火箭不僅會用于載人登月項目，還將用在火星探測、木星探測以及其他

小行星的探測任務(wù)中。假設(shè)中國航天員在月球表面將小球以速度為豎直向上拋出，小球上升的最大高度為

h,已知月球的半徑為R,引力常量為G。下列說法正確的是（）

2

A.月球表面的重力加速度大小為？B.月球的第一宇宙速度為黑，麗

h2h

C.月球的質(zhì)量為熏D.月球的密度為映

Z（j/1oTCuKIl

12.太空電梯是人類構(gòu)想的一種通往太空的設(shè)備?！疤针娞荨钡闹黧w結(jié)構(gòu)為

一根纜繩：一端連接地球赤道上某一固定位置，另一端連接地球同步衛(wèi)星，

且纜繩延長線通過地心。用太空電梯運送物體過程中，當(dāng)物體停在a、b兩個為36O（N）km

位置時，以地心為參考系，下列說法正確的是（）1I

A.物體在a、6位置均處于完全失重狀態(tài)地球

B.物體在a、b位置線速度大小與該點離地球球心距離成正比

C.物體在a處向心加速度小于物體在b處向心加速度

D.若有一個軌道高度與a相同的人造衛(wèi)星繞地球做勻速圓周運動，則其環(huán)繞地球的周期大于停在a處物體

的周期

三、實驗題：本大題共2小題，共12分。

13.用如圖所示的實驗裝置來探究小球做圓周運動所需向心力的大小尸與打大

質(zhì)量根、角速度3和半徑r之間的關(guān)系，轉(zhuǎn)動手柄使長槽和短槽分別隨變

速塔輪勻速轉(zhuǎn)動，槽內(nèi)的球就做勻速圓周運動。橫臂的擋板對球的壓力提■

供了向心力，球?qū)醢宓姆醋饔昧νㄟ^橫臂的杠桿作用使彈簧測力套筒下

降，從而露出標(biāo)尺，標(biāo)尺上的紅白相間的等分格顯示出兩個小球所受向心

力的比值。實驗用球分為鋼球和鋁球，請回答相關(guān)問題：

(1)在某次實驗中，某同學(xué)把兩個質(zhì)量相等的鋼球放在4C位置，4、C到塔輪中心距離相同，將皮帶處于

左右塔輪的半徑不等的層上。轉(zhuǎn)動手柄，觀察左右標(biāo)出的刻度，此時可研究向心力的大小與的關(guān)

系。

A質(zhì)量m

A角速度3

C.半徑r

(2)在(1)的實驗中，某同學(xué)勻速轉(zhuǎn)動手柄時，左邊標(biāo)尺露出4個格，右邊標(biāo)尺露出1個格，則皮帶連接的

左、右塔輪半徑之比為；其他條件不變，若增大手柄轉(zhuǎn)動的速度，則左右兩標(biāo)尺示數(shù)的比值

。(選填：變大、變小或不變)

14.在“探究平拋運動的特點”實驗中

(1)用圖1裝置進(jìn)行探究，下列說法正確的是=

A只能探究平拋運動水平分運動的特點

區(qū)需改變小錘擊打的力度，多次重復(fù)實驗

C.能同時探究平拋運動水平、豎直分運動的特點

(2)用圖2裝置進(jìn)行實驗，下列說法正確的是o

A斜槽軌道M必須光滑且其末端水平

A上下調(diào)節(jié)擋板N時必須每次等間距移動

C.小鋼球從斜槽M上同一位置靜止?jié)L下

(3)用圖3裝置進(jìn)行實驗，豎直擋板上附有復(fù)寫紙和白紙，可以記下鋼球撞擊擋板時的點跡。實驗時豎直擋

板初始位置緊靠斜槽末端，鋼球從斜槽上P點靜止?jié)L下，撞擊擋板留下點跡0,將擋板依次水平向右移動

x,重復(fù)實驗，擋板上留下點跡1、2、3、4o以點跡0為坐標(biāo)原點，豎直向下建立坐標(biāo)軸y,各點跡坐標(biāo)值

分別為%、%、%、測得鋼球直徑為d,則鋼球平拋初速度又為-

四、計算題：本大題共3小題，共32分。

15.如圖所示，水平放置的半徑足夠大的圓盤，繞過其圓心的豎直軸。0'以恒定轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)動，規(guī)定經(jīng)過。水平

向右為x軸的正方向，圓盤上方距盤面高為h=0.8機(jī)處有一個玻璃杯，杯底中央一小孔正在不間斷滴水，

玻璃杯隨傳送帶沿與x軸平行的方向做勻速直線運動，速度大小為u=lm/s,已知玻璃杯在t=0時刻開始

滴下第一滴水，此時杯底小孔恰好經(jīng)過圓心0點的正上方，以后每當(dāng)前一滴水落到盤面上時下一滴水剛好

離開杯孔(g=10m/s2),求：

(1)每一滴水經(jīng)多長時間滴落到盤面上；

(2)要使每一滴水在盤面上的落點都位于同一直線上，圓盤轉(zhuǎn)動傳送帶的最小角速度3的值(計算結(jié)果用兀表

示)；

(3)第一滴水與第二滴水在盤面上落點間的最大距離X。

16.如圖所示，力、8是地球的兩顆衛(wèi)星，其中衛(wèi)星4是地球靜止軌道同步衛(wèi)

星，4、B兩顆衛(wèi)星軌道共面，沿相同方向繞地球做勻速圓周運動。已知衛(wèi)

星a的軌道半徑為衛(wèi)星B軌道半徑的4倍，衛(wèi)星a的軌道半徑為地球半徑的6

倍，地球的自轉(zhuǎn)周期為70,引力常量為G。求：

(1)衛(wèi)星B繞地球做圓周運動的周期；

(2)地球的平均密度；

(3)若圖示時刻兩顆衛(wèi)星相距最遠(yuǎn)，最短經(jīng)過多長時間二者相距最近。

17.某實驗小組做了如下實驗，裝置如圖甲所示。豎直平面內(nèi)的光滑軌道由傾角為。的斜面軌道4B和圓弧

軌道BCD組成，將可視為質(zhì)點的小球從軌道力B上高H處的某點由靜止釋放，用壓力傳感器測出小球經(jīng)過圓

弧最高點。時對軌道的壓力尸，改變H的大小，可測出相應(yīng)的尸大小。已知小球經(jīng)過圓弧最高點。時的速度

大小功與軌道半徑R和H的關(guān)系滿足詒=2gH-4gR,且女＞/施，g^L10m/s2.

(1)若小球恰能繞過。點，則H為R多少倍；

(2)若小球以最小速度從。點水平飛出后又落到斜面上，其落點位置與圓心。等高，求此時。的值;

(3)若尸隨H的變化關(guān)系如圖乙所示，求圓軌道的半徑R和小球的質(zhì)量加。

答案和解析

1.【答案】C

【解析】解：4哥白尼提出了日心說，開普勒發(fā)現(xiàn)了行星沿橢圓軌道運行的規(guī)律，故A錯誤；

8、牛頓發(fā)現(xiàn)了萬有引力定律，卡文迪許測出了引力常量G,是第一個“能稱出地球質(zhì)量”的人，故8錯

誤；

C、“月-地檢驗”證實了地面物體所受到地球的引力、月球所受地球的引力與太陽和行星間的引力遵從

相同的規(guī)律，故C正確；

。、經(jīng)典力學(xué)中牛頓運動定律和萬有引力定律在宏觀、低速、弱引力的廣闊領(lǐng)域，包括天體力學(xué)的研究

中，經(jīng)受了實踐的檢驗，取得了巨大的成就，但經(jīng)典力學(xué)理論不適用于高速、微觀粒子，故。錯誤。

故選：Co

本題根據(jù)物理學(xué)史和常識進(jìn)行解答，記住著名物理學(xué)家的主要貢獻(xiàn)即可。

本題考查物理學(xué)史，屬于識記內(nèi)容，對于物理學(xué)上重大發(fā)現(xiàn)、發(fā)明、著名理論要加強(qiáng)記憶，這也是考試內(nèi)

容之一。

2.【答案】4

【解析】解：快艇要過河時間最短，船頭方向需垂直河岸方向，最短渡河時間：t=￡,則有，河寬為：

d=vct=13x12m=156m；

由于靜水速大于水流速，以最短航程渡河時，如下圖所示：

V5

快艇的合速度大小為：v—J評—黃=V132—52m/s=12m/s,

以最短航程渡河時，所需的時間：t'=&=等s=13s,故A正確，8co錯誤；

故選：Ao

將快艇的運動分解為沿河岸方向和垂直于河岸方向，當(dāng)靜水速的方向與河岸垂直時，渡河時間最短，結(jié)合

最短時間，及快艇的靜水速度，從而求得河寬，由于靜水速大于水流速，合速度的方向能垂直河岸，能垂

直渡河，進(jìn)而求得渡河位移最短時所需要的時間。

解決本題的關(guān)鍵是知道當(dāng)快艇在靜水中的速度大于水流速度時，合速度方向與垂直于河岸時，渡河位移最

短；當(dāng)快艇在靜水中的速度與河岸垂直時，渡河時間最短。

3.【答案】B

【解析】解：4離開斜風(fēng)區(qū)時雨滴的速度斜向左下方，進(jìn)入無風(fēng)區(qū)后雨滴只受重力，根據(jù)物體做曲線運動

的條件，速度和加速度不在一條直線上，不可能做直線運動，故A錯誤；

BD.離開斜風(fēng)區(qū)時雨滴的速度斜向左下方，軌跡在速度和重力之間偏向重力一側(cè)，故2正確，。錯誤；

C離開斜風(fēng)區(qū)時雨滴有水平向左的分速度，所以在落地前雨滴的速度不可能豎直向下，故C錯誤。

故選：So

根據(jù)物體曲線運動條件，即合力與速度不共線，且指向曲線內(nèi)側(cè)進(jìn)行判斷即可。

本題考查學(xué)生對曲線運動條件的掌握，即合力與速度不共線，是一道基礎(chǔ)題。

4.【答案】D

【解析】解:4B,因為AC=2AB

因此球2的豎直位移是球1豎直位移的2倍，根據(jù)在豎直方向上做自由落體運動，可得h=

解得運動的時間比為t2=1：/2

故A8錯誤；

C.因為8。=2CD

球1的水平位移是球2水平位移的2倍，根據(jù)水平方向做勻速運動可得久=vot

得近

解得初速度之比為%1：v02=2^[2：1

故C錯誤；

D單位時間內(nèi)速度變化量即為加速度a=9

而平拋運動的加速度都為g相同，故。正確。

故選：Do

平拋運動在水平方向上做勻速直線運動，在豎直方向上做自由落體運動，根據(jù)高度確定運動的時間，通過

水平位移求出初速度之比。根據(jù)加速度求解單位時間內(nèi)速度變化量。

解決本題的關(guān)鍵知道平拋運動在水平方向和豎直方向上的運動規(guī)律，結(jié)合運動學(xué)公式進(jìn)行求解。

5.【答案】A

【解析】解:4根據(jù)萬有引力提供向心力，有

GMmv2

根據(jù)地球表面萬有引力等于重力，有

GMm

—y-=mg

因此空間站在軌道I上：v<y/~gR,故A正確；

A由牛頓第二定律

GMm

——5—=ma

可知，飛船和空間站在P點的加速度相等，故8錯誤；

C.神舟十六號載人飛船若要從軌道II進(jìn)入軌道I,做離心運動，所以在P點點火加速，故C錯誤；

D軌道I上的神舟十六號飛船加速后軌道半徑會變大，因此在低軌道上加速才能完成與空間站對接，故。

錯誤。

故選：4。

熟練掌握萬有引力定律在天體運動中的各種應(yīng)用，包括衛(wèi)星的運行速度、加速度、軌道變化等知識點，通

過這些知識來分析各選項的正確性。

這道題旨在考查考生對天體運動基本原理的理解和應(yīng)用能力，以及對航天活動相關(guān)知識的掌握程度。

6.【答案】C

【解析】解：根據(jù)萬有引力提供向心力可得

mAmB

G5BQB

1/

恒星a做圓周運動的向心加速度是恒星B的8倍，可得

也=膽=8

aBmA

恒星B的質(zhì)量較大，則該雙星系統(tǒng)的洛希極限為

r=2.44RB，憚=4.88RB，故C正確，A3。錯誤。

ymA

故選：Co

］雙星屬于同軸轉(zhuǎn)動模型，其角速度和周期相等，根據(jù)萬有引力提供向心力，分別對4、B兩恒星列方程，

求出兩者質(zhì)量之比，即可求得該雙星系統(tǒng)的洛希極限。

解決本題的關(guān)鍵是知道雙星靠相互間的萬有引力提供向心力，具有相同的角速度和周期，以及會用萬有引

力提供向心力進(jìn)行求解。

7.【答案】B

【解析】解：設(shè)輕桿與豎直直徑的夾角為仇由幾何關(guān)系可得cos。=壽=9，解得8=60。，則小球做圓周

ZnZ

運動的半徑為r=Rsin60°=等心做圓周運動所需的向心力為尸=mco2r,

解得尸=3Cnig,小球有向上運動的趨勢，設(shè)桿對小球有沿桿向下的拉力尻，環(huán)對小球有指向圓心的支持

7

力尸2，有F】cos30°+/2cos30°=F,F1sin30°+mg=F2sin300,

解得&=2mg,說明桿對小球有沿桿向下的拉力，且大小為2mg,故B正確，ACD錯誤。

故選：So

根據(jù)幾何關(guān)系以及受力分析，利用合外力提供向心力，結(jié)合受力平衡可求出答案。

學(xué)生在解答本題時，應(yīng)注意對于圓周運動問題，要熟練掌握合外力提供向心力這一公式的應(yīng)用。

8.【答案】B

【解析】解：4、滑塊過P、Q兩點時的速度大小相等，根據(jù)動能定理得FKCOS。=△&=0,得夕=90。，

即水平恒力F與PQ連線垂直且指向軌跡的凹側(cè)，故A錯誤；

2、把P點的速度分解在沿水平力F和垂直水平力F兩個方向上，沿水平力F方向上滑塊先做勻減速后做勻加

速直線運動，有a=￡=2根/$2,當(dāng)F方向的分速度為零時，時間為t="=5X5,37。=ms,根據(jù)對稱

性，滑塊從P到Q的時間為t'=2t=3s,故8正確；

C、當(dāng)尸方向速度為零時，只有垂直尸方向的速度M=ucos37o=4zn/s,此時速度方向與F垂直，速度最

小，故C錯誤；

D、直F的方向上物塊做勻速直線運動，有XPQ=Mt'=12m,故。錯誤。

故選：So

根據(jù)動能定理和功的公式分析恒力產(chǎn)的方向。把P點的速度分解在沿水平力F和垂直水平力F兩個方向上，

沿水平力F方向上滑塊先做勻減速后做勻加速直線運動，由牛頓第二定律求得加速度，再由分運動的規(guī)律

求時間。速度方向與尸垂直，速度最小。垂直F的方向上物塊做勻速直線運動，由運動學(xué)公式求P、Q兩點

連線的距離。

解決本題的關(guān)鍵是明確滑塊的受力情況和運動情況，運用運動的分解法研究恒力作用下的曲線運動，這是

常用的方法，要學(xué)會運用。

9.【答案】BD

【解析】解：4小球在最低點，加速度向上，則小球處于超重狀態(tài)，故A錯誤；

A小球經(jīng)過最高點P時，若對軌道的壓力為零，則重力完全提供向心力，小球處于完全失重狀態(tài)，故2正

確；

C.由于在最高點圓管能支撐小球，所以速度的最小值為零，故C錯誤;

D若過最高點的速度較小，則在P點，小球在尸點對管壁壓力向下，軌道對小球有向上的彈力，根據(jù)牛頓第

二定律可得

V2

mg—F=m-f-

LJ

此時經(jīng)過最高點P的速度增大，小球在P點和管壁的作用力減小，故。正確。

故選：BDo

根據(jù)小球在的位置，結(jié)合合外力提供向心力，來分析小球的狀態(tài)以及受力情況，從而得出正確選項。

學(xué)生在解答本題時，應(yīng)注意區(qū)分有內(nèi)壁管道和無內(nèi)壁的管道，并能夠熟練根據(jù)合外力提供向心力來分析受

力情況。

10.【答案】AD

【解析】解：2、設(shè)繩子的拉力為T,則ni】做圓周運動所需要的向心力大小等于T；Tn2做圓周運動所需要

的向心力大小等于T沿水平方向的分量，故A正確；

2

CD、對巾1，由牛頓第二定律得：T=爪132rl=爪]32/1；對牝，由牛頓第二定律得：Tsind—m2tor2=

爪232/2（其中。是繩子與豎直方向的夾角），可知?和爪2做圓周運動的半徑之比為：魚=

丁27Tl"is九mty,

做圓周運動的繩長之比：，=也，故C錯誤，。正確；

hmi

B、剪斷細(xì)繩后a1在桌面上沿線速度方向做勻速直線運動，62做平拋運動，故B錯誤。

故選：AD.

對兩物體進(jìn)行受力分析，找到兩物體的向心力的大小關(guān)系；根據(jù)向心力特征列方程組，從而找到比列關(guān)

系；分析剪斷繩子之后兩球的受力，從而判斷運動情況。

明確題中所給的繩子為一根，故兩小球所受的繩子的拉力大小相等；認(rèn)真分析兩球做圓周運動的向心力和

半徑特征。

11.【答案】CD

【解析】解：4月球表面的重力加速度大小為

詔

9=2h

故A錯誤；

根據(jù)

Mmv2

G區(qū)2=6至=mg

月球的第一宇宙速度為

v-y]~gR,解得u=孰72Rh

故2錯誤;

C.根據(jù)

Mm

G-5-=mg

解

月球的質(zhì)量為

gR2…屏”

M=―^-,解得M=?

(jZGn

故C正確；

D月球質(zhì)量除以月球體積等于月球密度，故月球的密度為

M…3屏

故。正確。

故選:CD。

小球做豎直上拋運動，已知初速度與上升高度，應(yīng)用勻變速直線運動的速度公式可以求出重力加速度，月

球表面的物體受到的萬有引力等于重力，求出月球質(zhì)量，質(zhì)量除以體積等于密度；萬有引力提供向心力，

應(yīng)用萬有引力公式與向心力公式可以求出月球的第一宇宙速度。

本題考查了求月球密度、月球第一宇宙速度問題，考查了萬有引力定律的應(yīng)用，知道萬有引力等于重力、

萬有引力提供向心力是解題的前提，應(yīng)用萬有引力公式與牛頓第二定律可以解題。

12.【答案】BC

【解析】解：4由題意可知，物體在a、b位置隨地球自轉(zhuǎn)一起做勻速圓周運動，其向心加速度都小于各自

位置的重力加速度，所以物體在a、6位置均不處于完全失重狀態(tài)，故A錯誤；

A結(jié)合前面分析可知，物體在a、b位置的角速度均與地球自轉(zhuǎn)的角速度相同，則由?？芍矬w在

a、b位置線速度大小與該點離地球球心距離成正比，故8正確；

C.結(jié)合前面分析可知，物體在a、b位置的角速度均與地球自轉(zhuǎn)的角速度相同，由題圖可知，物體在a點離

地球球心距離小于在b點離地球球心距離，則由a=丁層可知，物體在a處向心加速度小于物體在6處向心加

速度，故C正確；

D由開普勒第三定律,=k可知，衛(wèi)星軌道半徑越小，周期越小，由題知，a處物體的周期等于同步衛(wèi)星的

周期，a點離地球球心距離小于同步衛(wèi)星離地球球心距離，所以若有一個軌道高度與a相同的人造衛(wèi)星繞地

球做勻速圓周運動，其環(huán)繞地球的周期應(yīng)小于同步衛(wèi)星的周期，即小于停在a處物體的周期，故。錯誤；

故選：BCo

A由題意可知，物體在a、b位置隨地球自轉(zhuǎn)一起做勻速圓周運動，據(jù)此分析判斷；

8.結(jié)合前面分析，由u=3r,即可分析判斷；

C.結(jié)合前面分析，由a=rto2,即可分析判斷；

D結(jié)合前面分析及題意，由開普勒第三定律，即可分析判斷。

本題考查不同軌道上的衛(wèi)星或行星(可能含赤道上物體)運行參數(shù)的比較，解題時需注意，赤道上運行的物

體與同步衛(wèi)星處在同一個軌道平面，并且運行的角速度相等，所以比較赤道上物體與一般衛(wèi)星的運行參數(shù)

時，可以通過同步衛(wèi)星建立聯(lián)系。

13.【答案】81：2不變

【解析】解：(1)把兩個質(zhì)量相等的鋼球放在4C位置時，則控制質(zhì)量相等、半徑相等，研究的目的是向

心力的大小與角速度的關(guān)系，故選8。

(2)由題意可知左右兩球做圓周運動的向心力之比為尸左：尸方=4：1,則由F=zmv/可得7-=2,由〃=

右

R3可知皮帶連接的左、右塔輪半徑之比為1：2,其他條件不變?nèi)粼龃笫直D(zhuǎn)動的速度，則角速度均增

大，由尸=6「32,則左右兩標(biāo)尺的示數(shù)將變大，但半徑之比不變，則角速度比值不變，兩標(biāo)尺的示數(shù)比

值不變。

故答案為;(1)B；(2)1：2；不變。

(1)該實驗采用控制變量法，在研究向心力的大小F與質(zhì)量血的關(guān)系時，控制角速度3和半徑r不變，在研究

向心力的大小尸與角速度3的關(guān)系時，控制質(zhì)量不變、半徑不變；

(2)根據(jù)向心力之比求出兩球轉(zhuǎn)動的角速度之比，結(jié)合"=73,根據(jù)線速度大小相等求出與皮帶連接的變

速輪塔對應(yīng)的半徑之比。

本實驗采用控制變量法，即要研究一個量與另外一個量的關(guān)系，需要控制其它量不變。知道靠皮帶傳動，

變速輪塔的線速度大小相等。

14.【答案】BCD

【解析】解：(1)47、用如圖1所示的實驗裝置，只能探究平拋運動豎直分運動的特點，故4c錯誤；

3、在實驗過程中，需要改變小錘擊打的力度，多次重復(fù)實驗，減小實驗誤差，故8正確。

故答案為：Bo

(2)4、為了保證小球做平拋運動，需要斜槽末端水平，斜槽不需要光滑，故A錯誤；

B、上下調(diào)節(jié)擋板N時不必每次等間距移動，故8錯誤；

C、為了保證小球拋出時速度相等，每一次小球需要靜止從同一位置釋放，故C正確。

故答案為：Co

(3)4、豎直方向，根據(jù)

7i=2gt2

水平方向

聯(lián)立可得:

d

v0=Cx-2)

故A錯誤；

B、豎直方向，根據(jù)

—2yl=gt2

水平方向

X=vot

聯(lián)立可得：

V=X

o為一2y

故8錯誤；

CD、豎直方向根據(jù)

12

gt

y4=2

水平方向

d

4%-2=vot

聯(lián)立可得：

Vo=(4%-2)

故。正確，C錯誤。

故答案為：D。

(1)探究平拋運動豎直方向上的運動特點；

(2)描繪平拋運動的運動軌跡；

(3)根據(jù)勻變速直線運動特點，求解運動時間，再求解平拋運動初速度大小。

本實驗考查探究平拋運動的運動特點，分別從三個方面設(shè)計三個不同的實驗，注重創(chuàng)新，最終解題從平拋

運動的特點入手，將其進(jìn)行水平和豎直方向分解，進(jìn)行解答。

15.【答案】解：(1)水滴豎直方向做自由落體運動

h=^gt2

得

(2)由角速度定義

)

&=—At

40最小為兀，要使每一滴水在盤面上的落點都位于同一直線上，

圓盤轉(zhuǎn)動傳送帶的最小角速度3m譏=2.5-nrad/s

(3)由x=vt

知，第一滴水的落點

X]—±0.4m

第二滴水的落點

x2=±0.8m

第一滴水與第二滴水在盤面上落點間的最大距離x=1.2m

答：(1)每一滴水經(jīng)0.4s滴落到盤面上；

(2)要使每一滴水在盤面上的落點都位于同一直線上，圓盤轉(zhuǎn)動傳送帶的最小角速度3的值為2.5aad/s；

(3)第一滴水與第二滴水在盤面上落點間的最大距離x為1.2爪。

【解析】(1)水滴滴下后做平拋運動，根據(jù)豎直方向自由落體即可求出時間。

(2)根據(jù)圓周運動的周期性，可分析得出使每一滴水在盤面上的落點都位于一條直線上的條件。

(3)當(dāng)?shù)谝坏嗡c第二滴水在盤面上的落點位于同一直徑上圓心的兩側(cè)時兩點間的距離最大.利用水平間

關(guān)系可求出。

本題難點在于分析距離最大的條件：同一直徑的兩個端點距離最大.運用數(shù)學(xué)知識，解決物理問題的能力

是高考考查的內(nèi)容之一。

16.【答案】衛(wèi)星B繞地球做圓周運動的周期等于《70