2025版高考物理考點題型歸納總結(jié)考點22

2025版高考物理考點題型歸納總結(jié)考點22考點22實驗五探究平拋運動的特點強基固本對點練1．圖1是“研究平拋物體運動”的實驗裝置，通過描點畫出平拋小球的運動軌跡．(1)以下實驗過程的一些做法，其中合理的有________．a(chǎn)．安裝斜槽軌道，使其末端保持水平b．每次小球釋放的初始位置可以任意選擇c．每次小球應(yīng)從同一高度由靜止釋放d．為描出小球的運動軌跡描繪的點可以用折線連接(2)實驗得到平拋小球的運動軌跡，在軌跡上取一些點，以平拋起點O為坐標(biāo)原點，測量它們的水平坐標(biāo)x和豎直坐標(biāo)y，圖2中y-x2圖像能說明平拋小球的運動軌跡為拋物線的是________．(3)圖3是某同學(xué)根據(jù)實驗畫出的平拋小球的運動軌跡，O為平拋起點，在軌跡上任取三點A、B、C，測得A、B兩點豎直坐標(biāo)y1為5.0cm、y2為45.0cm，測得A、B兩點水平距離Δx為40.0cm，則平拋小球的初速度v0為________m/s，若C點的豎直坐標(biāo)y3為60.0cm，則小球在C點的速度為vC＝________m/s(結(jié)果保留兩位有效數(shù)字，g取10m/s2).2．在“研究平拋運動”實驗中，以小鋼球離開軌道末端時球心位置為坐標(biāo)原點O，建立水平與豎直坐標(biāo)軸．讓小球從斜槽上離水平桌面高為h處靜止釋放，使其水平拋出，通過多次描點可繪出小球做平拋運動時球心的軌跡，如圖所示．在軌跡上取一點A，讀取其坐標(biāo)(x0，y0).(1)下列說法正確的是________．A．實驗所用斜槽應(yīng)盡量光滑B．畫軌跡時應(yīng)把所有描出的點用平滑的曲線連接起來C．求平拋運動初速度時應(yīng)讀取軌跡上離原點較遠的點的數(shù)據(jù)(2)根據(jù)題目所給信息，小球做平拋運動的初速度大小v0＝________．A．eq\r(2gh)B．eq\r(2gy0)C．x0eq\r(\f(g,2h))D．x0eq\r(\f(g,2y0))(3)在本實驗中要求小球多次從斜槽上同一位置由靜止釋放的理由是________________________．3．為了探究平拋運動的規(guī)律，某同學(xué)用如圖(a)所示的裝置進行實驗．(1)為了準確地描繪出平拋運動的軌跡，下列要求合理的是________．A．小球每次必須從斜槽上同一位置由靜止釋放B．斜槽軌道必須光滑C．斜槽軌道末端必須水平D．本實驗必需的器材還有刻度尺和停表(2)甲同學(xué)按正確的操作完成實驗并描繪出平拋運動的軌跡，以平拋運動的初始位置O為坐標(biāo)原點建立xOy坐標(biāo)系，如圖(b)所示．從運動軌跡上選取多個點，根據(jù)其坐標(biāo)值可以驗證軌跡符合y＝ax2的拋物線．若坐標(biāo)紙中每個小方格的邊長為L，根據(jù)圖中M點的坐標(biāo)值，可以求出a＝________，小球平拋運動的初速度v0＝________．(重力加速度為g)(3)乙同學(xué)不小心將記錄實驗的坐標(biāo)紙弄破損，導(dǎo)致平拋運動的初始位置缺失．他選取軌跡中任意一點O為坐標(biāo)原點，建立xOy坐標(biāo)系(x軸沿水平方向、y軸沿豎直方向)，如圖(c)所示．在軌跡中選取A、B兩點，坐標(biāo)紙中每個小方格的邊長仍為L，重力加速度為g.由此可知：小球從O點運動到A點所用時間t1與從A點運動到B點所用時間t2的大小關(guān)系為：t1________t2(選填“>”“<”或“＝”)；小球平拋運動的初速度v0＝________，小球平拋運動的初始位置坐標(biāo)為________．(4)丙同學(xué)將實驗方案做了改變，如圖(d)所示，他把桌子搬到墻的附近，調(diào)整好儀器，使從斜槽軌道滾下的小球打在正對的墻上，把白紙和復(fù)寫紙附在墻上，記錄小球的落點．然后等間距地改變桌子與墻的距離，就可以得到多個落點．如果丙同學(xué)還有一把刻度尺，他是否可以計算出小球平拋時的初速度？________并簡要闡述理由．________________________________________________________培優(yōu)提能模擬練4.[2024·福建省福州市八縣一中聯(lián)考]2023年夏天，異常炎熱，這注定水槍玩具銷售火爆，不僅兒童玩水，甚至成人也開始玩．有一種電動水槍，它有三種模式，一種是散射，一種是直線連續(xù)噴射，還有一種是脈沖式發(fā)射．某同學(xué)想測定后兩種模式水槍的發(fā)射速度．他進行了如下操作(取g＝10m/s2)：(1)將電動水槍水平固定在鐵架臺上，采用直線連續(xù)噴水模式，按壓扳機后細水柱沿直線噴出，在空中劃出一條曲線．在鐵架臺后面平行于水槍豎直固定一塊坐標(biāo)板，使O點處于槍口位置，x軸與槍口在同一水平線上，水槍噴水后用手機拍照，得到如圖乙所示的軌跡．根據(jù)圖中軌跡可得初速度v0＝________m/s；(結(jié)果保留三位有效數(shù)字)(2)改用脈沖發(fā)射方式，每次發(fā)射都射出一個“水彈”(很短的小水柱).測出槍口的高度及“水彈”的射程．改變水槍高度，多次實驗．根據(jù)實驗數(shù)據(jù)作出槍口高度y與射程的平方x2關(guān)系圖線如圖丙所示：由圖可知水槍發(fā)射“水彈”的初速度大小為________m/s.5．[2024·河北省石家莊部分學(xué)校一調(diào)]小明學(xué)完平拋運動知識后，嘗試利用平拋運動的知識測量家里的彈射器射出彈丸的速度．小明準備了白紙、米尺、復(fù)寫紙、支架等材料．實驗時，先將白紙和復(fù)寫紙固定在墻上，并用支架將彈射器固定好，裝置如圖甲所示．接著壓縮彈射器朝墻壁發(fā)射彈丸，彈丸通過碰撞復(fù)寫紙片在白紙上留下落點位置．隨后將彈射器沿垂直于墻面方向遠離墻壁移動，每次移動的距離為0.2m．通過幾次重復(fù)實驗，挑了一張有4個連續(xù)落點痕跡的白紙，如圖乙所示．取g＝10m/s2.(1)下列實驗步驟必要的是________(填正確答案標(biāo)號).A．在安裝時，必須確保彈射器水平放置B．為了減小實驗誤差，應(yīng)選用體積小密度大的彈丸C．每次必須將彈簧壓縮至相同位置釋放彈丸D．第一次實驗時，需要測量彈射器開口到墻壁的距離(2)根據(jù)測量的數(shù)據(jù)，可知彈丸離開彈射器的速度大小為__________m/s，彈丸打到C點時的速度大小為__________m/s.(結(jié)果均保留2位有效數(shù)字) 考點23實驗六探究向心力大小與半徑、角速度和質(zhì)量的關(guān)系強基固本對點練1.如圖是向心力演示儀的示意圖，長槽4、短槽5和左右塔輪2和3分別固定在一起．勻速轉(zhuǎn)動手柄1，通過皮帶帶動左右兩個變速塔輪2和3隨之勻速轉(zhuǎn)動，放在長槽和短槽內(nèi)小球?qū)⒃谒矫鎯?nèi)做勻速圓周運動．圖中橫臂6對小球的彈力提供小球做圓周運動的向心力，同時由于橫臂的彈力也使測力套筒7下降，從而露出標(biāo)尺，標(biāo)尺8上露出的紅白相間等分格子的多少可以顯示出兩個球所受向心力的大小(標(biāo)尺最多可以露出7格).已知小球放在A1和B兩個位置時，轉(zhuǎn)動半徑相同，放在A1和A2兩個位置時，轉(zhuǎn)動半徑之比為1∶2，通過調(diào)節(jié)皮帶的位置，可以給左右兩個塔輪提供三個擋位：即轉(zhuǎn)速比分別是1∶1、1∶2和1∶3.(1)應(yīng)使用____________(選填“等效替代法”“控制變量法”或“類比法”)來探究影響向心力大小的因素．(2)在探究向心力與質(zhì)量的關(guān)系時，選用轉(zhuǎn)速比1∶1擋位，兩個不同質(zhì)量的小球分別放在擋板B和擋板________(選填“A1”或“A2”)處；(3)在探究向心力與角速度的關(guān)系時，在選取轉(zhuǎn)速比1∶3擋位時，由于標(biāo)尺露出的格數(shù)有限，無法觀察到1∶9的格數(shù)比．根據(jù)(2)問中探究得到的向心力與質(zhì)量成正比的結(jié)果，可以選用質(zhì)量比為3∶1的小球，這樣當(dāng)觀察到標(biāo)尺露出紅白相間的等分格數(shù)之比為________時，就可以說明向心力與角速度的平方成正比．2．如圖甲所示為向心力演示儀，可探究小球做圓周運動所需向心力的大小F與質(zhì)量m、角速度ω和半徑r之間的關(guān)系．長槽的A、B處和短槽的C處分別到各自轉(zhuǎn)軸中心距離之比為1∶2∶1.變速塔輪自上而下有三種組合方式，左右每層半徑之比由上至下分別為1∶1、2∶1和3∶1，如圖乙所示．(1)本實驗的目的是探究向心力的大小與小球質(zhì)量m、角速度ω和半徑r之間的關(guān)系，下列實驗中采用的實驗方法與本實驗相同的是________．A．用油膜法估測油酸分子的大小B．用單擺測量重力加速度的大小C．探究加速度與物體受力、物體質(zhì)量的關(guān)系(2)在某次實驗中，把兩個質(zhì)量相等的鋼球放在B、C位置，探究向心力的大小與半徑的關(guān)系，則需要將傳動皮帶調(diào)至第________層塔輪(選填“一”“二”或“三”)；(3)在另一次實驗中，把兩個質(zhì)量相等的鋼球放在A、C位置，傳動皮帶位于第二層，轉(zhuǎn)動手柄，則當(dāng)塔輪勻速轉(zhuǎn)動時，左右兩標(biāo)尺露出的格子數(shù)之比約為________．A．1∶2B．1∶4C．2∶1D．4∶13．某實驗小組用如圖甲所示的裝置探究向心力大小與周期、半徑之間的關(guān)系，輕繩一端系著小球，另一端固定在豎直桿上的力傳感器上，小球套在光滑水平桿上．水平桿在電動機帶動下可以在水平面內(nèi)繞豎直桿勻速轉(zhuǎn)動．已知小球質(zhì)量為m，小球做圓周運動的半徑為r，電子計數(shù)器可記錄桿做圓周運動的圈數(shù)n，用秒表記錄小球轉(zhuǎn)動n圈的時間為t.(1)若保持小球運動半徑不變，僅減小運動周期，小球受到的拉力將________；若保持小球運動的周期不變，僅減小運動半徑，小球受到的拉力將________．(以上兩空均選填“變大”“變小”或“不變”)(2)該小組同學(xué)做實驗時，保持小球做圓周運動的半徑不變，選用質(zhì)量為m1的小球甲和質(zhì)量為m2(m1＞m2)的小球乙做了兩組實驗．兩組實驗中分別多次改變小球運動的轉(zhuǎn)速，記錄實驗數(shù)據(jù)，作出了F與eq\f(n,t)關(guān)系如圖乙所示的①和②兩條曲線，圖中反映小球甲的實驗數(shù)據(jù)是________(選填“①”或“②”).培優(yōu)提能模擬練4.如圖甲所示，一個帶有凹槽的圓盤，其凹槽寬度略大于紙帶寬度，圓盤繞水平軸在豎直面內(nèi)轉(zhuǎn)動，用該裝置可測圓盤轉(zhuǎn)動的角速度．操作如下：①打點計時器固定在桌面上，將紙帶的一端穿過打點計時器，然后固定在圓盤的凹槽內(nèi)；②接通電源，打點計時器開始打點，啟動控制裝置讓圓盤轉(zhuǎn)動，使紙帶卷在圓盤上；③停止圓盤轉(zhuǎn)動，切斷電源，取下紙帶，進行測量．請回答下列問題：(1)使用學(xué)生電源給實驗中的電磁打點計時器供電，應(yīng)采用圖乙中的________接法(填“A”或“B”).(2)在紙帶上標(biāo)記若干個計數(shù)點并測量它們的間距如圖丙所示，相鄰計數(shù)點間的時間間隔為T，測得圓盤直徑為d，槽深為h；則打下點B時，圓盤轉(zhuǎn)動的角速度的表達式為ω＝________．(忽略紙帶厚度帶來的影響)(3)由于紙帶具有一定的厚度，會使角速度的測量結(jié)果________(填“偏大”“偏小”或“不變”).5．[2024·江西省上饒市月考]某同學(xué)用如圖a所示裝置探究向心力與角速度和運動半徑的關(guān)系．裝置中豎直轉(zhuǎn)軸固定在電動機的轉(zhuǎn)軸上(未畫出)，光滑的水平直桿固定在豎直轉(zhuǎn)軸上，能隨豎直轉(zhuǎn)軸一起轉(zhuǎn)動．水平直桿的左端套上滑塊P，用細線將滑塊P與固定在豎直轉(zhuǎn)軸上的力傳感器連接，細線處于水平伸直狀態(tài)，當(dāng)滑塊隨水平直桿一起勻速轉(zhuǎn)動時，細線拉力的大小可以通過力傳感器測得．水平直桿的右端最邊緣安裝了寬度為d的擋光條，擋光條到豎直轉(zhuǎn)軸的距離為D，光電門可以測出擋光條經(jīng)過光電門所用的時間(擋光時間).滑塊P與豎直轉(zhuǎn)軸間的距離可調(diào)．(1)在研究向心力的大小F與質(zhì)量m、角速度ω和半徑r之間的關(guān)系時，我們主要用到了物理學(xué)中________的方法．A．理想實驗法B．等效替代法C．控制變量法(2)若某次實驗中測得擋光條的擋光時間為t0，則電動機的角速度為________．(3)若保持滑塊P到豎直轉(zhuǎn)軸中心的距離為L不變，僅多次改變豎直轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)動的快慢，測得多組力傳感器的示數(shù)F和擋光時間Δt.畫出F－(eq\f(1,Δt))2圖像，如圖b所示．實驗中，測得圖線的斜率為k，則滑塊的質(zhì)量為________．(4)若保持豎直轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)速不變，調(diào)節(jié)滑塊P到豎直轉(zhuǎn)軸中心的距離r，測得多組力F和r的數(shù)據(jù)，以F為縱軸，以________(填“r”“eq\f(1,r)”或“(eq\f(1,r))2”)為橫軸，將所測量的數(shù)據(jù)描繪在坐標(biāo)系中，可以更直觀地反映向心力大小與圓周運動半徑r之間的關(guān)系．現(xiàn)測得擋光條的擋光時間為t1，則圖線的斜率應(yīng)為________．考點24開普勒三定律和萬有引力定律的應(yīng)用強基固本對點練知識點1開普勒三定律1．百武彗星是人類第一次探測到發(fā)射X射線的彗星，它的近日點僅0.1AU，周期很長(200年以上).已知地球的軌道半徑為1AU，只考慮行星與太陽間的作用力，說法正確的是()A．百武彗星在近日點的速度比在遠日點的速度小B．百武彗星軌道的半長軸大于地球的軌道半徑C．太陽處在百武彗星橢圓軌道的中心點上D．在遠離太陽的過程中，百武彗星與太陽的連線在相等時間內(nèi)掃過的面積逐漸增大2．(多選)如圖所示，八大行星沿橢圓軌道繞太陽公轉(zhuǎn)，下列說法中正確的是()A．太陽處在八大行星的橢圓軌道的一個公共焦點上B．火星繞太陽運行過程中，速率不變C．土星比地球的公轉(zhuǎn)周期大D．地球和土星分別與太陽的連線在相同時間內(nèi)掃過的面積相等3．(多選)某行星沿橢圓軌道繞太陽運行，如圖所示，在這顆行星的軌道上有a、b、c、d四個對稱點．若行星運動周期為T，則該行星()A．從a到b的運動時間等于從c到d的運動時間B．從d經(jīng)a到b的運動時間等于從b經(jīng)c到d的運動時間C．經(jīng)過a、b、c、d四點的速率大小關(guān)系為va＞vb＝vd＞vcD．從c到d的時間tcd>eq\f(T,4)知識點2萬有引力定律及其與重力的關(guān)系4．[2024·全國高三專題練習(xí)]下列說法正確的是()A．萬有引力定律是開普勒發(fā)現(xiàn)的，而引力常量是伽利略測定的B．F＝Geq\f(m1m2,r2)中的G是一個比例常數(shù)，是沒有單位的C．萬有引力定律適用于任意質(zhì)點間的相互作用D．萬有引力定律不適用于地面上的物體5．(多選)如圖所示，P、Q是質(zhì)量均為m的兩個質(zhì)點，分別置于地球表面的不同緯度上，如果把地球看成一個均勻球體，P、Q兩質(zhì)點隨地球自轉(zhuǎn)做勻速圓周運動，則下列說法正確的是()A．P、Q受地球引力大小相等B．P、Q做圓周運動的向心力大小相等C．P、Q做圓周運動的角速度大小相等D．P受地球引力大于Q所受地球引力6．“大自然每個領(lǐng)域都是美妙絕倫的．”隨著現(xiàn)代科技發(fā)展，人類不斷實現(xiàn)著“上天入地”的夢想，但是“上天容易入地難”，人類對腳下的地球還有許多未解之謎．地球可看作是半徑為R的球體．以下在計算萬有引力時，地球可看作是質(zhì)量集中在地心的質(zhì)點．(1)已知地球赤道的重力加速度為g1，兩極的重力加速度為g2，求地球自轉(zhuǎn)的角速度ω；(2)某次地震后，一位物理學(xué)家通過數(shù)據(jù)分析，發(fā)現(xiàn)地球的半徑和質(zhì)量以及兩極的重力加速度g2都沒變，但赤道的重力加速度由g1略微減小為g3，于是他建議應(yīng)該略微調(diào)整地球同步衛(wèi)星的軌道半徑．請你求出同步衛(wèi)星調(diào)整前后軌道半徑之比eq\f(r,r′).知識點3天體質(zhì)量和密度的計算7．海王星有13顆已知的天然衛(wèi)星．現(xiàn)認為“海衛(wèi)二”繞海王星沿圓軌道勻速運轉(zhuǎn)，已知海衛(wèi)二的質(zhì)量為2.0×1019kg，軌道半徑為5.5×106km，運行的周期為360天，萬有引力常量G＝6.67×10－11N·m2/kg2.則海王星的質(zhì)量大約為()A．1.0×1017kgB．1.0×1026kgC．2.0×1011kgD．2.0×1019kg8．[2023·浙江6月]木星的衛(wèi)星中，木衛(wèi)一、木衛(wèi)二、木衛(wèi)三做圓周運動的周期之比為1∶2∶4.木衛(wèi)三周期為T，公轉(zhuǎn)軌道半徑是月球繞地球軌道半徑r的n倍．月球繞地球公轉(zhuǎn)周期為T0，則()A．木衛(wèi)一軌道半徑為eq\f(n,16)rB．木衛(wèi)二軌道半徑為eq\f(n,2)rC．周期T與T0之比為neq\s\up6(\f(3,2))D．木星質(zhì)量與地球質(zhì)量之比為eq\f(Teq\o\al(2,0),T2)n39．我國在航天技術(shù)方面取得了矚目的成就，早在2021年2月10日“天問一號”成功實施了火星捕獲，5月?lián)駲C實施降軌軟著陸火星表面．航天中心測得：當(dāng)“天問一號”距火星表面高度約為火星半徑的2倍時，其環(huán)繞周期為T.已知萬有引力常量為G，則火星的密度為()A．eq\f(12π,GT2)B．eq\f(27π,GT2)C．eq\f(81π,GT2)D．eq\f(24π,GT2)培優(yōu)提能模擬練10.[2024·江蘇省淮安市月考]宇航員王亞平在“天宮1號”飛船內(nèi)進行了我國首次太空授課，演示了一些完全失重狀態(tài)下的物理現(xiàn)象．若飛船質(zhì)量為m，距地面高度為h，地球質(zhì)量為M，半徑為R，引力常量為G，則飛船受的萬有引力大小為()A．0B．eq\f(GM,（R＋h）2)C．eq\f(GMm,（R＋h）2)D．eq\f(GM,h2)11．[2024·湖北省六校新高考聯(lián)盟聯(lián)考]地球的公轉(zhuǎn)軌道接近圓，天文學(xué)中計量天體之間距離時常將地球和太陽的平均距離記為一天文單位，以1AU表示，彗星的運動軌道是一個非常扁的橢圓．天文學(xué)家哈雷曾經(jīng)跟蹤過一顆彗星，并預(yù)言這顆彗星將每隔一定時間就會再次出現(xiàn).1948年觀察到它離地球最遠，1986年離地球最近，則彗星近日點和遠日點之間的距離最接近于()A．10AUB．20AUC．40AUD．80AU12．[2024·安徽省亳州市蒙城縣五校聯(lián)考]華為Mate60Pro是全球首款支持衛(wèi)星通話的智能手機，它的衛(wèi)星通話功能是通過位于靜止同步軌道的天通一號通信衛(wèi)星實現(xiàn)的．如果你與同學(xué)在地面上用Mate60Pro衛(wèi)星電話通話，則從你發(fā)出信號至對方接收到信號所需最短時間最接近于(可能用到的數(shù)據(jù)：近地衛(wèi)星周期約為85分鐘，地球半徑約為6400千米，無線電信號傳播速度為3×108m/s)()A．0.1sB．0.25sC．0.5sD．1s13．[2024·安徽省滁州市期中考試](多選)一個質(zhì)量均勻分布的球體，半徑為2r，在其內(nèi)部挖去一個半徑為r的球形空穴，其表面與球面相切，如圖所示．已知挖去小球的質(zhì)量為m，在球心和空穴中心連線上，距球心d＝6r處有一質(zhì)量為m2的質(zhì)點，若被挖去的小球挖去前對m2的萬有引力為F1，剩余部分對m2的萬有引力為F2，則()A．F2＝Geq\f(41mm2,196r2)B．F2＝Geq\f(41mm2,225r2)C．eq\f(F1,F2)＝eq\f(12,41)D．eq\f(F1,F2)＝eq\f(9,41)14．[2024·江西省撫州市開學(xué)考試]某人造地球衛(wèi)星繞地球運動的橢圓軌道如圖所示，F(xiàn)1和F2是橢圓軌道的兩個焦點，衛(wèi)星在A點的速率比在B點的速率小，則地球位于()A．F2位置B．F1位置C．A位置D．B位置15．[2024·黑龍江省哈爾濱實驗中學(xué)期中考試]電影《流浪地球》講述的是由于太陽快速老化膨脹，人類制定了“流浪地球”計劃，這首先需要使地球停止自轉(zhuǎn)，再將地球推移出太陽系到達距離太陽最近的恒星(比鄰星).為了使地球停止自轉(zhuǎn)，設(shè)想的方案就是在地球赤道上均勻地安裝N臺“噴氣”發(fā)動機，如圖所示(N較大，圖中只畫出了4個).假設(shè)每臺發(fā)動機均能沿赤道的切線方向提供推力，該推力可阻礙地球的自轉(zhuǎn)．將地球看成質(zhì)量分布均勻的球體，下列說法中正確的是()A.地球自轉(zhuǎn)剎車過程中，赤道附近的重力加速度逐漸變大B．地球自轉(zhuǎn)剎車過程中，兩極附近的重力加速度逐漸變大C．地球停止自轉(zhuǎn)后，赤道附近比兩極附近的重力加速度大D．地球停止自轉(zhuǎn)后，赤