物理试卷
本试卷分第Ⅰ卷（选择题）和第Ⅱ卷（非选择题）两部分。满分 100 分，考试时间为
90 分钟。将答案填（涂）在答题表（答题卡）上，本试卷上答题无效。
第Ⅰ卷 选择题
一、选择题（共 12 个小题，每小题 4 分，共 48 分。1-8 小题给出的四个选项中，只有一项符合题
目要求；9-12 小题有多项符合题目要求，全部选对得 4 分，选对但不全得 2 分，选错或不选
得 0 分。）
1.物体在力 F1、F2、F3 的共同作用下做匀速直线运动，若突然撤去外力 F1，则物体的运动情况
是( )
A. 必沿着 F1 的方向做匀加速直线运动
B. 必沿着 F1 的方向做匀减速直线运动
C. 可能继续做匀速直线运动
D. 可能做直线运动，也可能做曲线运动
2.一个质点在恒力 F 作用下，在 xOy 平面上从 O 点运动到 B 点的轨迹如图所示，且在 A 点时
的速度方向与 x 轴平行，则恒力 F 的方向可能是( )
A. 沿＋x 方向 B. 沿－x 方向 C. 沿＋y 方向 D. 沿－y 方向
3.如图所示，在地面上某一高度处将 A 球以初速度 v1 水平抛出，同时在 A 球正下方地面处将 B
球以初速度 v2 斜向上抛出，结果两球在空中相遇，不计空气阻力，则两球从抛出到相遇过程
中（）
A. A 和 B 的初速度大小关系为 B. A 和 B 的加速度大小关系为
C. A 做匀变速运动，B 做变加速运动 D. A 和 B 的速度变化量不同
4.在距河面高度 h＝20 m 的岸上有人用长绳拴住一条小船，开始时绳与水面的夹角为 30°，人
1 2v v< 1 2a a>
以恒定的速率 v＝3 m/s 拉绳，使小船靠岸，那么()
A. 5 s 时绳与水面的夹角为 60°
B. 5 s 后小船前进了 15 m
C. 5 s 时小船的速率为 4 m/s
D. 5 s 时小船到岸边的距离为 15 m
5.如图所示，一物体 A 放在粗糙板上随板一起在竖直平面内沿逆时针方向做匀速圆周运动，且
板始终保持水平，位置 MN 在同一水平高度上，则：（ ）
A. 物体在位置 M N 时受到 弹力都大于重力
B. 物体在位置 M N 时受到的弹力都小于重力
C. 物体在位置 M 时受到的弹力大于重力，在位置 N 时受到的弹力小于重力
D. 物体在位置 M 时受到的弹力小于重力，在位置 N 时受到的弹力大于重力
6.有关人造地球卫星，下列说法正确的是（）
A. 两颗轨道不同的卫星，其周期可能相等
B. 周期相同的两颗卫星，其机械能一定相同
C. 人造卫星环绕地球的运动周期可以等于 70 分钟
D. 在椭圆轨道上运行的卫星，其机械能不守恒
7. 人造卫星绕地球做匀速圆周运动，其轨道半径为 R，线速度为 v，周期为 T，若要使卫星的
周期变为 3T，可以采取的办法是（ ）
A. R 不变，使线速度变为
B. v 不变，使轨道半径变为
C. 使其轨道半径变为
的
3
v
3R
3 9R
D. 使卫星的高度增加
8．太阳质量为 M，地球质量为 m，地球绕太阳公转的周期为 T，万有引力恒量值为 G，地
球公转半径为 R，地球表面重力加速度为 g．则以下计算式中正确的是：
A．地球公转所需的向心力为 F 向＝mg；
B．地球公转半径 ；
C．地球公转的角速度 ；
D．地球公转的向心加速度
9.将一小球从距地面 h 高处，以初速度 v0 水平抛出，小球落地时速度为 v，它的竖直分量为
vy，则下列各式中计算小球在空中飞行时间 t 正确的是：（ ）
A. B. （v－v0）/g C. vy/g D. 2h/vy
10.如图所示，一只光滑的碗水平放置，其内放一质量为 m 的小球，开始时小球相对于碗静止
于碗底，则下列哪些情况能使碗对小球的支持力大于小球的重力（ ）
A. 碗竖直向上做加速运动
B 碗竖直向下做减速运动
C. 碗竖直向下做加速运动
D. 当碗由水平匀速运动而突然静止时
11.如图所示，内部光滑的半球形容器固定放置，两个完全相同的小球 a.b 分别沿容器内部，
在不同的水平面内做匀速圆周运动，下列判断正确的是（ ）
A. a 内壁的压力小于 b 对内壁的压力
B. a 的周期小于 b 的周期
C. a 的角速度小于 b 的角速度
的
2R
3 2 2/ 4R GMT π=
3/Gm Rω =
R
GMa =
2 /h g
D. a 的向心加速度大小大于 b 的向心加速度大小
12.与嫦娥 1 号、2 号月球探测器不同，嫦娥 3 号是一次性进入距月球表面 100km 高的圆轨道Ⅰ
（不计地球对探测器的影响），运行一段时间后再次变轨，从 100km 的环月圆轨道Ⅰ，降低到
距月球 15km 的近月点 B、距月球 100km 的远月点 A 的椭圆轨道Ⅱ，如图所示，为下一步月
面软着陆做准备．关于嫦娥 3 号探测器下列说法正确的是
A. 探测器在轨道Ⅱ经过 A 点的速度小于经过 B 点的速度
B. 探测器沿轨道Ⅰ运动过程中，探测器中的科考仪器对其支持面没有压力
C. 探测器从轨道Ⅰ变轨到轨道Ⅱ，在 A 点应加速
D. 探测器在轨道Ⅱ经过 A 点时的加速度小于在轨道Ⅰ经过 A 点时的加速度
第Ⅱ卷（非选择题（共 52 分）
二、填空题（共 18 分）
13.利用实验室的斜面小槽等器材研究平抛运动。每次都使钢球在斜槽上同一位置
滚下，要想得到钢球在空中做平抛运动的轨迹就得设法用铅笔描出小球经过的位
置(每次使用铅笔记下小球球心在木板上的水平投影点 O)。通过多次实验，把在竖
直白纸上记录的钢球的多个位置，用平滑曲线连起来就得到了钢球做平抛运动的
轨迹。
（1）实验过程中，要建立直角坐标系，在下图中，建系坐标原点选择正确的是
__________
（2）甲、乙、丙、丁四位同学分别建立（1）中 A、B、C、D 四种坐标系，在描
出的平抛运动轨迹图上任取一点（x，y），运用公式可求得小球的初速度 ，这样
测得的平抛初速度值与真实值相比，甲同学的结果_______，丙同学的结果_______。
（填“偏大”、 “偏小”或“准确”)
14．如果测出行星的公转周期 T 以及它和太阳的距离 r，就可以求出 的质量。根据
月球绕地球运动的轨道半径和周期，就可以求出 的质量。 星的发现，显示
了万有引力定律对研究天体运动的重要意义。
三、简答题（3 小题，共 34 分）
15.（8 分）长度为 L=1.0m 的绳，系一小球在竖直面内做圆周运动，小球的质量为 m=10kg，
半径不计，小球在通过最低点的速度大小为 v=10m/s。（g 取 10m/s2）
求：(1)小球在最低的向心加速度大小；
（2)小球在最低点所受绳的拉力大小．
16.（14 分）在天体运动中，将两颗彼此相距较近的星体称为双星。它们在相互的万有引力作
用下间距保持不变，并沿半径不同的同心圆轨道做匀速圆周运动。如果双星球心间距为 L，质
量分别为 M1 和 M2，引力常量为 G，试计算：
(1)双星的轨道半径 R1、R2；
(2)双星的运行周期 T；
(3)双星的线速度 v1、v2.
17.（12 分）地面上有一个半径为 R 的圆形跑道，高为 h 的平台边缘上的 P 点在地面上 P′点
的正上方，P′与跑道圆心 O 的距离为 L（L＞R），如图所示，跑道上停有一辆小车，现从 P 点
水平抛出小沙袋，使其落入小车中（沙袋所受空气阻力不计）．问：
（1）当小车分别位于 A 点和 B 点时（∠AOB=90°），沙袋被抛出时的初速度各为多大？
（2）要使沙袋落在跑道上，则沙袋被抛出时的初速度在什么范围内？
（3）若小车沿跑道顺时针运动，当小车恰好经过 A 点时，将沙袋抛出，为使沙袋能在 B 处落
入小车中，小车的速率 v 应满足什么条件？
答案
1.D 2.D 3.A 4.D 5.B 6.A 7.C 8.B 9.ACD 10.ABD 11.BD 12.AB
13【答案】 (1). C (2). 偏大 (3). 准确
【详解】(1)坐标原点为小球在斜槽末端时，小球球心在木板上的投影，故 C 正确，
ABD 错误；
(2)由公式 ， 得：
以(1)题中 A 图建立坐标系，甲同学竖直方向位移测量值偏小，水平位移 x 测量准
确，则初速度测量值偏大，
由于丙同学所选用的即为正确的坐标，所以丙同学的结果准确。
14 太阳 地球 海王星
15 答案】（1） ；
（2）
【解析】（1）依题意有：小球在最低 向心加速度 --------4 分
（2）对小球在最低点受力分析有： ，则得
-------------4 分
16【答案】(1) L L
(2)2πL
(3)M2 M1
【解析】因为双星受到同样大小的万有引力作用，且保持距离不变，绕同一圆心做匀速圆周
运动，所以具有周期、转速和角速度均相同，而轨道半径和线速度不同的特点．
(1) 根据万有引力定律 F＝M1ω2R1＝M2ω2R2 及 L＝R1＋R2 可得：
R1＝ L，R2＝ L ---------------6 分
(2)同理，G ＝M1( )2R1＝M2( )2R2
所以，周期 T＝ ＝ ＝2πL . -----------------4 分
（3）根据线速度公式有，v1＝ ＝M2 ，
v2＝ ＝M1 . --------4 分
17【答案】（1）
（2）
（3）
【解析】
的
2100 /m s
1100T N=
2 2
210 100 /1
va m sL
= = =
T mg ma− =
10 10 100 1100T m g a N N（ ） （ ）= + = × + =
( ) 2A
gv L R h
= −
2 2( )
2B
g L Rv h
+=
0( ) ( )2 2
g gL R v L Rh h
− ≤ ≤ +
1 (4 1) ( 0,1,2,3...)2 2
gv n R nh
π= + =
【详解】（1）沙袋从 P 点被抛出后做平抛运动，设它的落地时间为 t，则 h= gt2
解得 （1）
当小车位于 A 点时，有 xA=vAt=L-R（2）
解（1）（2）得 vA=（L-R） --------------------------------2 分
当小车位于 B 点时，有 （3）
解（1）（3）得 ---------------------------------2 分
（2）若小车在跑道上运动，要使沙袋落入小车，最小的抛出速度为
v0min=vA=（L-R） （4）
若当小车经过 C 点时沙袋刚好落入，抛出时的初速度最大，有 xc=v0maxt="L+R" （5）
解（1）（5）得 v0max=（L+R）
所以沙袋被抛出时的初速度范围为（L-R） ≤v0≤（L+R） -----------------4 分
（3）要使沙袋能在 B 处落入小车中，小车运动的时间应与沙袋下落时间相同
tAB=（n+ ） （n=0，1，2，3…）（6）
所以 tAB=t=
解得 v= （4n+1）πR （n=0，1，2，3…）．-------------------4 分
1
2
2ht g
=
2
g
h
2 2
B Bx v t L R= = +
( )2 2
2B
g L R
v h
+
=
2
g
h
2
g
h
2
g
h 2
g
h
1
4
2 R
v
π
2h
g
1
2 2
g
h
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