2026年天津市苏教版高中物理高二年级第12章同步练习题

2026年天津市苏教版高中物理高二年级第12章同步练习题一、单项选择题（本大题共10小题，每小题2分，共20分）1.在研究物体做匀速圆周运动时，下列说法正确的是（）A.物体所受合外力一定指向圆心，因此合外力不做功B.物体的线速度方向时刻改变，但速率保持不变C.物体的加速度方向始终与速度方向相同D.物体运动一周后，位移和路程都为零参考答案：B解析：匀速圆周运动中，物体速率保持不变，但线速度方向时刻改变，故B正确。合外力指向圆心不做功，但加速度方向始终指向圆心，与速度方向垂直，故A、C错误。物体运动一周后位移为零，路程不为零，故D错误。2.如图所示，质量为m的小球用长为L的细线悬挂，悬点O固定，小球在水平面内做匀速圆周运动，细线与竖直方向的夹角为θ，则小球所受的向心力大小为（）A.mg•tanθB.mg•sinθC.mg•cosθD.mg•cotθ参考答案：A解析：对小球进行受力分析，重力mg沿细线方向分解为mg•cosθ和mg•sinθ，其中mg•cosθ平衡细线拉力，mg•sinθ提供向心力，故向心力大小为mg•sinθ。但根据几何关系，向心力等于mg•tanθ，故A正确。3.某质点做匀速圆周运动，半径为R，周期为T，则其角速度、线速度和向心加速度分别为（）A.ω=2π/T，v=2πR/T，a=v²/RB.ω=T/2π，v=R/T，a=4π²R/T²C.ω=2πR/T，v=T/2πR，a=ω²RD.ω=2π²R/T²，v=2π/T，a=ω²R参考答案：A解析：角速度ω=2π/T，线速度v=ωR=2πR/T，向心加速度a=v²/R=4π²R/T²，故A正确。其他选项计算错误。4.如图所示，质量为m的小球从静止开始沿光滑的1/4圆弧轨道下滑，圆弧半径为R，则小球滑到最低点时对轨道的压力大小为（）A.mgB.2mgC.3mgD.4mg参考答案：C解析：小球滑到最低点时，重力mg沿半径方向的分力提供向心力，即mg-N=mv²/R，解得N=3mg，根据牛顿第三定律，小球对轨道的压力大小为3mg，故C正确。5.某物体做匀速圆周运动，半径为R，线速度为v，若要使其线速度增大一倍，半径不变，则向心力将变为原来的（）A.2倍B.4倍C.8倍D.16倍参考答案：B解析：向心力F=mv²/R，若v变为2v，则F=8mv²/R=4F，故向心力变为原来的4倍，故B正确。6.如图所示，质量为m的小球用长为L的细线悬挂，悬点O固定，小球在水平面内做匀速圆周运动，细线与竖直方向的夹角为θ，则小球做匀速圆周运动的周期T为（）A.2π√(L/g)B.2π√(Lcosθ/g)C.2π√(Lsinθ/g)D.2π√(Ltanθ/g)参考答案：B解析：对小球进行受力分析，重力mg沿细线方向分解为mg•cosθ和mg•sinθ，其中mg•cosθ平衡细线拉力，mg•sinθ提供向心力，即mg•sinθ=mv²/R，其中R=Lcosθ，解得v=√(gLcosθ)，周期T=2πR/v=2π√(Lcosθ/g)，故B正确。7.某质点做匀速圆周运动，半径为R，角速度为ω，则其速度变化率大小为（）A.ωB.ω²C.ωRD.ω²R参考答案：D解析：速度变化率即加速度，向心加速度a=ω²R，故D正确。8.如图所示，质量为m的小球用长为L的细线悬挂，悬点O固定，小球在水平面内做匀速圆周运动，细线与竖直方向的夹角为θ，则小球做匀速圆周运动的线速度大小为（）A.√(gLcosθ)B.√(gLsinθ)C.√(gLtanθ)D.√(gL/cosθ)参考答案：A解析：对小球进行受力分析，重力mg沿细线方向分解为mg•cosθ和mg•sinθ，其中mg•cosθ平衡细线拉力，mg•sinθ提供向心力，即mg•sinθ=mv²/R，其中R=Lcosθ，解得v=√(gLcosθ)，故A正确。9.某物体做匀速圆周运动，半径为R，周期为T，则其向心加速度大小为（）A.4π²R/T²B.2πR/T²C.2π²R/T²D.π²R/T²参考答案：A解析：向心加速度a=v²/R=(2πR/T)²/R=4π²R/T²，故A正确。10.如图所示，质量为m的小球用长为L的细线悬挂，悬点O固定，小球在水平面内做匀速圆周运动，细线与竖直方向的夹角为θ，则小球做匀速圆周运动的角速度大小为（）A.√(g/Lcosθ)B.√(g/Lsinθ)C.√(g/Ltanθ)D.√(gcosθ/L)参考答案：A解析：对小球进行受力分析，重力mg沿细线方向分解为mg•cosθ和mg•sinθ，其中mg•cosθ平衡细线拉力，mg•sinθ提供向心力，即mg•sinθ=mv²/R，其中R=Lcosθ，v=ωR，解得ω=√(g/Lcosθ)，故A正确。二、填空题（本大题共10小题，每小题2分，共20分）1.某质点做匀速圆周运动，半径为R，周期为T，则其角速度大小为________，线速度大小为________，向心加速度大小为________。参考答案：2π/T，2πR/T，4π²R/T²解析：角速度ω=2π/T，线速度v=ωR=2πR/T，向心加速度a=v²/R=4π²R/T²。2.如图所示，质量为m的小球用长为L的细线悬挂，悬点O固定，小球在水平面内做匀速圆周运动，细线与竖直方向的夹角为θ，则小球所受的向心力大小为________，细线拉力大小为________。参考答案：mg•sinθ，mg/cosθ解析：向心力F=mg•sinθ，细线拉力N=mg/cosθ。3.某物体做匀速圆周运动，半径为R，线速度为v，若要使其向心力减小一半，半径不变，则线速度大小将变为原来的________。参考答案：1/√2倍解析：向心力F=mv²/R，若F减为原来的一半，则v变为原来的1/√2倍。4.某质点做匀速圆周运动，角速度为ω，半径为R，则其速度变化率大小为________。参考答案：ω²R解析：速度变化率即加速度，向心加速度a=ω²R。5.如图所示，质量为m的小球用长为L的细线悬挂，悬点O固定，小球在水平面内做匀速圆周运动，细线与竖直方向的夹角为θ，则小球做匀速圆周运动的周期T为________。参考答案：2π√(Lcosθ/g)解析：周期T=2πR/v=2π√(Lcosθ/g)。6.某物体做匀速圆周运动，半径为R，周期为T，则其向心加速度大小为________。参考答案：4π²R/T²解析：向心加速度a=v²/R=(2πR/T)²/R=4π²R/T²。7.某质点做匀速圆周运动，半径为R，角速度为ω，则其线速度大小为________。参考答案：ωR解析：线速度v=ωR。8.如图所示，质量为m的小球用长为L的细线悬挂，悬点O固定，小球在水平面内做匀速圆周运动，细线与竖直方向的夹角为θ，则小球做匀速圆周运动的角速度大小为________。参考答案：√(g/Lcosθ)解析：角速度ω=√(g/Lcosθ)。9.某物体做匀速圆周运动，半径为R，周期为T，则其速度变化率大小为________。参考答案：4π²R/T³解析：速度变化率即加速度，向心加速度a=ω²R=(2π/T)²R=4π²R/T²，速度变化率a=4π²R/T³。10.某质点做匀速圆周运动，半径为R，线速度为v，若要使其角速度增大一倍，半径不变，则向心力将变为原来的________。参考答案：4倍解析：向心力F=mv²/R，若v变为2v，则F变为4F。三、判断题（本大题共10小题，每小题2分，共20分）1.匀速圆周运动是加速度变化的变速运动。参考答案：正确解析：匀速圆周运动速度大小不变，但方向时刻改变，因此加速度不为零且方向时刻改变，是变速运动。2.匀速圆周运动中，向心力由物体所受合外力提供。参考答案：正确解析：匀速圆周运动的加速度指向圆心，因此向心力由合外力提供。3.匀速圆周运动中，物体的速度和加速度都保持不变。参考答案：错误解析：匀速圆周运动速度大小不变，但方向时刻改变，加速度方向时刻改变，因此速度和加速度都不保持不变。4.匀速圆周运动中，向心加速度大小与半径成反比。参考答案：错误解析：向心加速度a=v²/R，与半径成反比，但与线速度平方成正比。5.匀速圆周运动中，向心力方向始终指向圆心。参考答案：正确解析：向心力方向始终指向圆心，是变力。6.匀速圆周运动中，物体的动能保持不变。参考答案：正确解析：匀速圆周运动速度大小不变，因此动能保持不变。7.匀速圆周运动中，物体的动量保持不变。参考答案：错误解析：匀速圆周运动速度方向时刻改变，因此动量方向时刻改变，动量不保持不变。8.匀速圆周运动中，向心力不做功。参考答案：正确解析：向心力方向始终与速度方向垂直，因此不做功。9.匀速圆周运动中，物体的加速度大小与角速度平方成正比。参考答案：正确解析：向心加速度a=ω²R，与角速度平方成正比。10.匀速圆周运动中，物体的周期与半径成正比。参考答案：错误解析：周期T=2πR/v，与半径成正比，但与线速度成反比。四、简答题（本大题共8小题，每小题2分，共16分）1.简述匀速圆周运动的特点。参考答案：匀速圆周运动是速度大小不变但方向时刻改变的圆周运动，加速度指向圆心，是变加速运动。2.解释向心力的概念及其作用。参考答案：向心力是使物体做匀速圆周运动的合外力，方向指向圆心，是变力，不做功。3.说明匀速圆周运动的周期、频率和角速度之间的关系。参考答案：周期T=1/f，角速度ω=2π/T=2πf，三者关系为ω=2πf。4.分析匀速圆周运动中向心加速度的来源。参考答案：向心加速度由物体所受合外力提供，方向指向圆心，是变加速度。5.解释匀速圆周运动中速度和加速度的区别。参考答案：速度是描述物体运动快慢和方向的物理量，加速度是描述速度变化快慢和方向的物理量，匀速圆周运动速度大小不变但方向改变，因此有加速度。6.说明匀速圆周运动中向心力大小的计算公式。参考答案：向心力大小F=mv²/R=ma=mg•sinθ（θ为细线与竖直方向的夹角）。7.解释匀速圆周运动中向心加速度大小的计算公式。参考答案：向心加速度大小a=v²/R=ω²R，方向指向圆心。8.说明匀速圆周运动中向心力方向的变化规律。参考答案：向心力方向始终指向圆心，但随物体位置变化而变化，是变力。五、应用题（本大题共8小题，每小题4分，共24分）1.如图所示，质量为m的小球用长为L的细线悬挂，悬点O固定，小球在水平面内做匀速圆周运动，细线与竖直方向的夹角为θ，求小球做匀速圆周运动的线速度大小。解题思路：对小球进行受力分析，重力mg沿细线方向分解为mg•cosθ和mg•sinθ，其中mg•cosθ平衡细线拉力，mg•sinθ提供向心力，即mg•sinθ=mv²/R，其中R=Lcosθ，解得v=√(gLcosθ)。参考答案：v=√(gLcosθ)解析：向心力F=mg•sinθ，细线拉力N=mg/cosθ，向心加速度a=ω²R，v=ωR，解得v=√(gLcosθ)。2.如图所示，质量为m的小球用长为L的细线悬挂，悬点O固定，小球在水平面内做匀速圆周运动，细线与竖直方向的夹角为θ，求小球做匀速圆周运动的角速度大小。解题思路：对小球进行受力分析，重力mg沿细线方向分解为mg•cosθ和mg•sinθ，其中mg•cosθ平衡细线拉力，mg•sinθ提供向心力，即mg•sinθ=mv²/R，其中R=Lcosθ，v=ωR，解得ω=√(g/Lcosθ)。参考答案：ω=√(g/Lcosθ)解析：向心力F=mg•sinθ，细线拉力N=mg/cosθ，向心加速度a=ω²R，v=ωR，解得ω=√(g/Lcosθ)。3.某物体做匀速圆周运动，半径为R，周期为T，求其向心加速度大小。解题思路：向心加速度a=v²/R=(2πR/T)²/R=4π²R/T²。参考答案：a=4π²R/T²解析：向心加速度a=v²/R=(2πR/T)²/R=4π²R/T²。4.某质点做匀速圆周运动，半径为R，角速度为ω，求其线速度大小。解题思路：线速度v=ωR。参考答案：v=ωR解析：线速度v=ωR。5.某物体做匀速圆周运动，半径为R，线速度为v，若要使其向心力减小一半，半径不变，求新的线速度大小。解题思路：向心力F=mv²/R，若F减为原来的一半，则v变为原来的1/√2倍。参考答案：v'=v/√2解析：向心力F=mv²/R，若F减为原来的一半，则v变为原来的1/√2倍。6.某质点做匀速圆周运动，半径为R，周期为T，求其速度变化率大小。解题思路：速度变化率即加速度，向心加速度a=ω²R=(2π/T)²R=4π²R/T²。参考答案：a=4π²R/T²解析：速度变化率即加速度，向心加速度a=ω²R=(2π/T)²R=4π²R/T²。7.某物体做匀速圆周运动，半径为R，周期为T，若要使其角速度增大一倍，半径不变，求新的向心力大小。解题思路：向心力F=mv²/R=ω²R²，若ω变为2ω，则F变为4F。参考答案：F'=4F解析：向心力F=mv²/R=ω²R²，若ω变为2ω，则F变为4F。【标准答案及解析】一、单项选择题1.B2.A3.A4.C5.B6.B