2021-2022学年上海市复兴高级中学高二（下）期末物理试卷（含答案解析）

这是一份2021-2022学年上海市复兴高级中学高二（下）期末物理试卷（含答案解析），共17页。试卷主要包含了f2和v1，a之间无直接关系等内容，欢迎下载使用。

2021-2022学年上海市复兴高级中学高二（下）期末物理试卷

1. 做简谐运动的物体，当它每次经过同一位置时，可能不同的物理量是(    )
A. 位移 B. 速度 C. 加速度 D. 回复力
2. 将一小球以初速度v从地面竖直上抛后，小球先后经过离地面高度为6m的位置历时4s.若要使时间缩短为2s，则初速度应(不计阻力)(    )
A. 小于v B. 等于v C. 大于v D. 无法确定
3. 如图所示，位于介质Ⅰ和Ⅱ分界面上的波源S，产生两列分别沿x轴负方向与正方向传播的机械波，若在两种介质中波的频率及传播速度分别为f1、f2和v1、v2，则(    )

A. f1=2f2，v1=v2 B. f1=f2，v1=2v2
C. f1=f2，v1=0.5v2 D. f1=0.5f2，v1=v2
4. 对伽利略研究自由落体运动的内容及过程，有以下叙述：
a、他通过推理发现，如果速度与位移成正比，会得到一个矛盾的结果
b、他通过逻辑得出亚里士多德的结论是错误的
c、他大胆猜想：落体运动应该是一种简单的运动，落体的速度与时间或位移成正比
d、他通过铜球沿阻力很小的斜面下滚的实验得出“倾角一定时，铜球的加速度不变”，进一步设想当倾角为90∘时，运动变为自由落体，其性质不变，且所有物体下落的加速度都一样，至此认识到自由落体运动是匀变速直线运动。根据伽利略研究的真实过程，合理的排序是(    )
A. a−b−c−d B. b−c−a−d C. a−c−b−d D. b−a−c−d
5. “天问一号”计划在火星表面悬停以寻找最佳着陆点，其在空中水平匀速直线移动(不考虑空气阻力)，喷气方向为(    )
A. 竖直向上 B. 斜向上 C. 竖直向下 D. 斜向下
6. 如图所示，为甲乙两物体在同一直线上运动的位置坐标x随时间t变化的图象，已知甲做匀变速直线运动，乙做匀速直线运动，则0∼t2时间内下列说法正确的是(    )

A. 两物体在t1时刻速度大小相等 B. t1时刻乙的速度大于甲的速度
C. 两物体平均速度大小相等 D. 甲的平均速度小于乙的平均速度
7. 一根粗细均匀的绳子，右侧固定，使左侧的S点上下振动，产生一列向右传播的机械波，某时刻的波形如图所示．下列说法中正确的是(    )

A. 该波的波速逐渐增大 B. 该波的波速逐渐减小
C. 该波的频率逐渐增大 D. 该波的频率逐渐减小
8. 月球绕地球做匀速圆周运动的向心加速度的大小为a，设月球表面的重力加速度大小为g1，在月球绕地球运行的轨道处由地球引力产生的加速度大小为g2，则(    )
A. g2=a B. g1=a C. g1+g2=a D. g2−g1=a
9. 如图所示，一只半球形碗倒扣在水平桌面上处于静止状态，球的半径为R，质量为m的蚂蚁只有在离桌面的高度大于或等于45R时，才能停在碗上，若最大静摩擦力等于滑动摩擦力，那么蚂蚁和碗面间的动摩擦因数为(    )

A. 35 B. 45 C. 34 D. 1225
10. 如图，小物块置于倾角为θ的斜面上，与斜面一起以大小为gtanθ的加速度向左做匀加速直线运动，两者保持相对静止，则运动过程中，小物块受力的示意图为(    )
A. B. C. D.
11. 如图所示，一偏心轮绕垂直纸面的轴O匀速转动，a和b是轮上质量相等的两个质点，则偏心轮转动过程中a、b两质点(    )


A. 角速度大小相同 B. 线速度大小相同
C. 向心加速度大小相同 D. 向心力大小相同
12. 如图所示，将一个质量为m的球固定在弹性杆AB的上端，今用测力计沿水平方向缓慢拉球，使杆发生弯曲，在测力计的示数逐渐增大的过程中，AB杆对球的弹力方向为(    )


A. 始终水平向左 B. 始终竖直向上
C. 斜向左上方，与竖直方向的夹角逐渐增大 D. 斜向左下方，与竖直方向的夹角逐渐增大
13. 在平直公路上行驶的汽车中，某人从车窗相对于车静止释放一个小球，不计空气阻力，用固定在路边的照相机对汽车进行闪光照相，照相机闪两次光，得到清晰的两张照片，对照片进行分析，知道了如下信息：①两次闪光的时间间隔为0.5s；②第一次闪光时，小球刚释放，第二次闪光时，小球落地；③两次闪光的时间间隔内，汽车前进了5m；④两次闪光时间间隔内，小球位移的大小为5m.根据以上信息尚不能确定的是(    )
A. 小球释放点离地的高度 B. 第一次闪光时小车的速度
C. 汽车做匀加速直线运动 D. 两次闪光的时间间隔内汽车的平均速度
14. 如图所示，光滑绝缘的水平桌面上有A、B两个带电小球，A球固定不动，现给B球一个垂直AB连线方向的初速度v0，使B球在水平桌面上运动，B球在水平方向仅受电场力，有关B球运动的速度大小v和加速度大小a，不可能发生的情况是(    )
A. v和a都变小 B. v和a都变大 C. v和a都不变 D. v变小而a变大
15. 气象研究小组用图示简易装置测定水平风速。在水平地面上竖直固定一直杆，半径为R、质量为m的薄空心塑料球用细线悬于杆顶端O，当水平风吹来时，球在风力的作用下飘起来。已知风力大小正比于风速和球正对风的截面积，当风速v0=3m/s时，测得球平衡时细线与竖直方向的夹角θ=30∘.则(    )
A. θ=60∘时，风速v=6m/s
B. 若风速增大到某一值时，θ可能等于90∘
C. 若风速不变，换用半径变大、质量不变的球，则θ不变
D. 若风速不变，换用半径相等、质量变大的球，则θ减小
16. 以不同初速度将两个物体同时竖直向上抛出并开始计时，一个物体所受空气阻力可忽略，另一物体所受空气阻力大小与物体速率成正比，下列用虚线和实线描述两物体运动的v−t图象可能正确的是(    )
A. B.
C. D.
17. 如图所示，某列波在t=0时刻的波形如图中实线，虚线为t=0.3s(该波的周期T>0.3s)时刻的波形图．已知t=0时刻质点P正在做加速运动，则下列说法正确的是(    )

A. 波速为10m/s
B. 周期为1.2s
C. t=0.3s时刻质点P正向上运动
D. 在0∼0.1s内质点P运动的平均速度大于0.4cm/s
18. 如图所示A、B、C是在地球大气层外，圆形轨道上运行的三颗人造卫星，B、C离地面的高度小于A离地面的高度，A、B的质量相等且大于C的质量。下列说法中正确的是(    )
A. B、C的线速度大小相等，且大于A的线速度
B. B、C的向心加速度大小相等，且小于A的向心加速度
C. B、C运行周期相同，且小于A的运行周期
D. B的向心力大于A和C的向心力

19. ①匀速直线运动②自由落体运动③匀速圆周运动④简谐运动是四种不同的运动形式，试根据运动特点对这四种运动进行分类，可将运动______分为一类，将运动______分为另一类，你的分类依据是______。
20. 如图所示，甲、乙两辆车在8s内运动的位移都是160m，所以它们运动的快慢相同，这里认为甲车的运动从效果上看与乙车匀速运动的效果相同，这里用来描述运动快慢的物理量是______，用到的物理方法是______。

21. 小明根据“磁体对周围小磁针的力的作用，不需要接触，说明磁体周围存在磁场”类比得出：地球周围存在“重力”场。用假想的线描述重力场，如右图所示，最合理的是：______；物体在月球上的重力大约是地球上的六分之一，说明月球附近的重力场比地球附近的重力场______(选填“强”或“弱”)。

22. 一列简谐横波在x轴上传播(振动位移沿y轴)。已知x=12cm处的质元的振动图线如图1所示，x=18cm处的质元的振动图线如图2所示。根据这两条振动图线，可获得关于这列简谐横波的确定的和可能的信息(如频率、波速、波长等)是哪些？
确定的信息：______；
可能的信息：______。

23. 一物体在某一行星表面被竖直向上抛出(不计空气阻力).取抛出时t=0，得到如右图所示的s−t图象，则该行星表面重力加速度大小为______m/s2，物体被抛出时的初速度大小为______m/s.

24. 如图所示，一个半径为R的凹槽，该槽是圆柱体侧表面的一部分。MN、PQ为圆表面的母线，在其一端的最低处有一小孔B。现让一小球(球的半径略小于B孔的半径而远小于R)从槽的另一端的边缘点A处(A靠近槽的最低点)，以初速度v0开始沿平行于MN的方向运动，若。MN=PQ=L，不计摩擦，要使小球运动到槽的另一端时，恰能落入B孔中，则小球的初速度v0为______。

25. 将质量m=0.1kg的圆环套在固定的水平直杆上．环的直径略大于杆的截面直径．环与杆间动摩擦因数μ=0.8.对环施加一位于竖直平面内斜向上，与杆夹角θ=53∘的拉力F，使圆环以a=4.4m/s2的加速度沿杆运动，求F的大小．
答案和解析

1.【答案】B 
【解析】
【分析】
做简谐振动的质点每次经过同一位置时，速度有两种方向，速度不相同．位移是从平衡位置指向质点处在的位置，同一位置，位移相同，根据加速度与位移的关系，确定加速度是否相同。
本题考查对简谐运动周期性及特点的理解，抓住同一位置位移、加速度和回复力三个物理量都相同。
【解答】
A.振动物体的位移是平衡位置指向振子所在位置，每次经过同一位置时位移相同，故A错误；
B.由于经过同一位置时速度有两种不同的方向，所以做简谐振动的质点每次经过同一位置时，速度可能不相同，故B正确；
D.回复力总与位移大小成正比，方向相反，每次经过同一位置时位移相同，回复力必定相同，故D错误。
C.根据牛顿第二定律可知，加速度总与回复力成正比，方向相同，每次经过同一位置时回复力相同，则加速度必定相同，故C错误。
故选B。  
2.【答案】A 
【解析】解：A、小球先后经过离地面高度为6m的位置历时4s，可知从第一次到达6m位置记时，则到达最高点还需2s；若要使先后经过离地面高度为6m的位置的时间缩短为2s，则从第一次到达6m位置记时，则到达最高点还需1s，由此推断，先后经过离地面高度为6m的位置历时2s时，小球上升总高度较小，故初速度应较小，故A正确；
B、由A分析得，B错误；
C、由A分析得，C错误；
D、由A分析得，D错误；
故选：A
竖直上抛可以看作初速度向上的加速度为a=−g的匀减速直线运动，可划分为上升和下降两个过程，且两个过程具有严格的时间和速度的对称性
本题考查处理竖直上抛运动的能力，采用的整体法，也可以应用分段法，还可以采用图象法研究

3.【答案】B 
【解析】解：波的频率由波源决定，同一波源产生的两列频率相同，所以f1=f2；
由图看出，向x轴负方向传播的波波长为λ1=23L，向x轴正方向传播的波波长为λ2=13L，则λ1=2λ2
根据波速公式v=λf得：v1=2v2。
故选：B。
波的频率由波源决定，波从一种介质进入另一种介质时，频率不变。由图读出波长关系，由波速公式v=λf求出波速之比。
解决本题的关键知道波的频率由波源确定，与介质无关。并能掌握波速公式，并运用来解题。

4.【答案】B 
【解析】解：伽利略对自由落体运动的研究过程是这样的：
伽利略通过逻辑得出亚里士多德的结论是错误的；伽利略做了大胆的猜想：落体运动应该是一种简单的运动，落体的速度与时间或位移成正比；伽利略借助数学知识和实验发现，如果速度与位移成正比，将会得到错误的结论；伽利略通过铜球沿阻力很小的斜面滚下这一严谨求实的实验测定，得出只要倾角一定，铜球的加速度不变，他进一步设想当倾角为90∘时，运动变为自由落体，其性质不变，且所有物体下落的加速度都一样，到此人类终于认识到自由落体运动是匀变速直线运动。
故正确的顺序为b−c−a−d，故B正确，ACD错误；
故选：B。
根据物理学史理解伽利略研究自由落体运动的进程即可。
本题主要考查了物理学史的相关应用，在学习知识的同时要理解背后科学家做出的贡献和采用的科学方法。

5.【答案】C 
【解析】解：对“天问一号”受力分析，竖直向下喷气使其获得竖直向上的空气反作用力，与重力等大反向，保证在空中匀速直线移动，故C正确，ABD错误。
故选：C。
“天问一号”水平匀速运动时，它处于平衡状态，根据平衡条件可判断它的喷气方向。
本题主要考查二力平衡的条件，解题关键是理解不管速度方向如何，只要是匀速就是受力平衡。

6.【答案】C 
【解析】
【分析】
根据位移图象的斜率等于速度，坐标的变化量等于位移，平均速度等于位移除以时间分析。
位移图象和速度图象都表示物体做直线运动，抓住位移图象的斜率等于速度是分析的关键，知道平均速度等于位移除以时间。
【解答】
AB、根据x−t图象的斜率等于速度，则在t1时刻，甲图象的斜率大于乙图象的斜率，所以甲的速度大于乙的速度，故AB错误；
CD、坐标的变化量等于位移，根据x−t图象可知，甲乙位移大小相等，方向相反，而时间相等，则平均速度的大小相等，故C正确，D错误。
故选：C。  
7.【答案】C 
【解析】解：A、B波速是由介质的性质决定的，与波长无关。故该波的波速保持不变。故AB错误。
C、D由图看出，该波的波长逐渐减小，而波速一定，由波速v=λf分析得知频率逐渐增大。故C正确，D错误。
故选：C。
波速是由介质的性质决定的，与波长无关．由图读出波长的变化，由波速公式v=λf分析频率的变化．
本题关键要抓住波速是由介质决定，保持不变，再由波速公式分析频率的变化情况．

8.【答案】A 
【解析】解：根据月球绕地球做匀速圆周运动的向心力由地球引力提供，
即F万=F向
所以在月球绕地球运行的轨道处由地球引力产生的加速度大小就等于月球绕地球做匀速圆周运动的向心加速度大小。
即g2=a。
根据万有引力等于重力可得：在月球表面处由月球引力产生的加速度大小等于月球表面的重力加速度大小，
所以g1与g2、a之间无直接关系。
故选：A。
研究月球绕地球做匀速圆周运动，根据万有引力提供向心力解决问题．
本题考查万有引力定律和圆周运动，要明确力是产生加速度的原因．

9.【答案】C 
【解析】
【分析】
蚂蚁受重力、支持力和静摩擦力处于平衡，根据平衡求出蚂蚁和碗面间的动摩擦因数．
解决本题的关键能够正确地受力分析，运用共点力平衡进行求解．
【解答】
蚂蚁受重力、支持力和摩擦力处于平衡，根据平衡有：f=mgsinθ，N=mgcosθ
而cosθ=45RR=45.所以μ=fN=tanθ=34.故C正确，A、B、D错误。
故选：C。  
10.【答案】A 
【解析】解：假设物体受到摩擦力沿斜面向上，对物体受力分析，沿斜面方向和垂直于斜面方向建立平面直角坐标系，由牛顿第二定律可得：
FNsinθ−Ffcosθ=ma
FNcosθ+Ffsinθ−G=0
联立解得：Ff=0，故物体只受支持力和重力，故A正确，BCD错误
故选：A。
物块向做加速运动，由受力分析可以判断出物体的受力
本题主要考查了对物体的受力分析，通过假设力的存在来判断受力情况；

11.【答案】A 
【解析】解：A、偏心轮上各处角速度相等，故A正确；
B、根据v=ωr，可知半径不同点，线速度不同，故B错误；
C、根据a=ω2r可知半径不同点，向心加速度不同，故C错误；
D、根据F=mω2r可知半径不同点，向心力不同，故D错误；
故选：A。
对于转盘问题要明确在转盘上各处的角速度相等，利用向心加速度表达式以及角速度和线速度关系进行求解．
解决转盘转动问题要明确角速度、线速度之间关系，利用向心加速度表达式进行求解．

12.【答案】C 
【解析】解：以球为研究对象，分析受力情况：重力G、测力计的拉力T和AB杆对球作用力F，由平衡条件知，F与G、T的合力大小相等、方向相反，作出力的合成图如图。则有G、T的合力方向斜向右下方，测力计的示数逐渐增大，T逐渐增长，根据向量加法可知G、T的合力方向与竖直方向的夹角逐渐增大，所以AB杆对球的弹力方向斜向左上方，与竖直方向的夹角逐渐增大，所以选项ABD错误，C正确。
故选：C。
分析球的受力情况：重力、测力计的拉力和AB杆对球作用力，由平衡条件求出AB杆对球弹力方向．
本题是三力平衡问题，分析受力情况，作出力图是关键．难度不大．

13.【答案】C 
【解析】解：A、小球平抛运动的时间为0.5s，h=12gt2=1.25m.能确定．故A错误．
   B、两次闪光时间间隔内，小球位移的大小为5m，根据竖直位移，可求出水平位移，再根据v=xt，知平抛运动的初速度，即第一次闪光时小车的速度．能确定．故B错误．
    C、在0.5s内小车的位移大于小球的水平位移，可知小车做加速运动，但不能判断汽车做匀加速直线运动．故C正确．
    D、根据两次闪光的时间间隔内汽车的位移求出汽车的平均速度．能确定．故D错误．
故选C.
从车窗相对于车静止释放一个小球，小球做平抛运动，根据小球落地的时间，可求出平抛运动的高度；通过两次闪光间隔内小球的位移，根据竖直位移，可求出水平位移，从而求出小球平抛运动的初速度，即第一次闪光时小车的速度；汽车行驶的位移大于小球的水平位移，但不能判断汽车做匀加速直线运动；根据汽车的位移和时间，求出平均速度．
解决本题的关键知道行驶汽车里静止释放一个小球，小球做平抛运动．以及掌握平抛运动的处理方法．

14.【答案】D 
【解析】解：AC、当AB之间的库仑力恰好等于向心力的时候，B球就绕着A球做匀速圆周运动，此时B球速度的大小和加速度的大小都不变；当AB之间的库仑力小于需要的向心力的时候，B球做离心运动，速度和加速度都要减小，所以AC正确；
B、若A、B为异种电荷，AB之间的库仑力为吸引力，当AB之间的库仑力大于需要的向心力的时候，B球做向心运动，速度和加速度都要变大，B正确；
D、若A、B为同种电荷，AB之间的库仑力为排斥力，并且力的方向和速度的方向不再一条直线上，所以B球一定做曲线运动，由于AB之间的距离越来越大，它们之间的库仑力也就越来越小，所以B球的加速度在减小，由于库仑力作正功，速度增大，故D错误．
本题选择错误的，故选：D.
分AB为同种电荷和异种电荷两种情况来讨论，当为同种电荷时，B球要远离A球，当为异种电荷的时候，根据库仑力和向心力的大小关系来分别讨论可能的运动情况．
当AB为异种电荷的时候，B球可能做向心运动也可能做离心运动，当库仑力恰好等于向心力的时候，B球就绕着A球做匀速圆周运动．

15.【答案】D 
【解析】解：A、设球正对风的截面积为S，由于已知风力大小正比于风速和球正对风的截面积，所以风力大小为F=kSv，当速度为3m/s时，由平衡条件得，mgtan30∘=Sv0k，当角度为60∘时，同理可得mgtan60∘=Svk，由此可解的v=9m/s，故A错误。
B、风速增大，θ不可能变为90∘，因为绳子拉力在竖直方向上的分力与重力平衡。故B错误。
C、若风速不变，换用半径变大、质量不变的球，则风力变大，根据F=mgtanθ，知θ变大。故C错误。
D、若风速不变，换用半径相等、质量变大的球，知风力不变，根据F=mgtanθ，知重力减小，风力不变，则θ减小。故D正确。
故选：D。
对小球受力分析，通过共点力平衡确定θ的变化。
解决本题的关键能够正确地受力分析，运用共点力平衡进行求解。

16.【答案】D 
【解析】解：没有空气阻力时，物体只受重力，是竖直上抛运动，v−t图象是直线；
有空气阻力时，上升阶段，根据牛顿第二定律，有：mg+f=ma，故a=g+fm，由于阻力随着速度减小而减小，故加速度逐渐减小，最小值为g；
有空气阻力时，下降阶段，根据牛顿第二定律，有：mg−f=ma，故a=g−fm，由于阻力随着速度增大而增大，故加速度减小；
v−t图象的斜率表示加速度，故图线与t轴的交点对应时刻的加速度为g，切线与虚线平行；
故选：D。
竖直上抛运动是初速度不为零的匀变速直线运动，加速度恒定不变，故其v−t图象是直线；有阻力时，根据牛顿第二定律判断加速度情况，v−t图象的斜率表示加速度．
本题关键是明确v−t图象上某点的切线斜率表示加速度，速度为零时加速度为g，不难．

17.【答案】AD 
【解析】解：由题，t=0时刻质点P正在做加速运动，可知P的运动方向向上，则波沿x轴负方向传播。
  A、由图波长λ=4m，则波速v=λT=40.4m/s=10m/s，故A正确。
  B、根据两时刻的波形，得到时间t=(n+34)T，(n=0,1,2、)，又由T>t，得到n取0，即T=4t=0.4s故B错误。
   C、根据波的传播方向，可确定P点的振动方向，在虚线为t=0.3s时刻，质点P向下振动，故C错误。
  D、在0∼0.1s内质点P运动向上振动，在T4内位移大于一个A，所以平均速度大于0.4m/s。故D正确。
故选：AD。
根据t=0时刻质点P正在做加速运动，可判断P点的运动方向，来确定波的传播方向，再根据该波的周期T>0.3s，知道波传播的距离小于波长，结合两时刻的图象关系，能确定出时间与周期的关系，求出周期．根据波的传播方向及P质点的位置可分析出0.3s时P点的加速度方向和0∼0.1s内质点P运动的平均速度．
本题是波的图象问题，分析波的传播方向与质点振动方向间的关系是基本功，分析波动形成过程是基本能力．对于非特殊点的运动状态的分析，可采用波形平移法

18.【答案】ACD 
【解析】解：人造卫星绕地球做匀速圆周运动，设卫星的质量为m、轨道半径为r、地球质量为M。根据万有引力提供向心力，有GMmr2=ma=mv2r=mr4π2T2=Fn
解得v=GMr，a=GMr2，T=4π2r3GM，Fn=GMmr2
由图可知
rA>rB=rC
A.根据v=GMr有B、C的线速度大小相等，且大于A的线速度，故A正确；
B.因a=GMr2，由图可以知道，rA>rB=rC，所以B、C的向心加速度大小相等，且大于A的向心加速度，故B错误；
C.因T=4π2r3GM，由图可以知道，rA>rB=rC，所以B、C运行周期相同，且小于A的运行周期，故C正确；
D.因Fn=GMmr2，A、B的质量相等且大于C的质量，所以B的向心力大于A和C的向心力，故D正确。
故选：ACD。
卫星绕地球圆周运动，万有引力提供圆周运动向心力，根据半径和质量关系进行分析即可．
解决本题的关键是掌握万有引力提供卫星圆周运动的向心力，掌握万有引力和向心力的不同公式是正确解题的关键．

19.【答案】①  ②③④  根据运动状态是否改变 
【解析】解：①匀速直线运动的速度大小方向都不改变；②自由落体运动的速度方向不变，但大小逐渐增大；③匀速圆周运动的速度大小不变，但方向时刻改变；④简谐运动的速度大小时刻改变，方向也做周期性的变化，因此可根据运动状态是否改变将运动分为两类：一类是运动状态不变的①匀速直线运动；一类是运动状态改变的②自由落体运动③匀速圆周运动④简谐运动。
故答案为：①；②③④；根据运动状态是否改变
根据不同的运动情况可知其运动状态是否发生变化，由此分类即可。
本题考查运动状态的分析，解题关键掌握高中所学的各种运动状态的特点。

20.【答案】平均速度  等效替代 
【解析】解：由题可知，8s内两车的位移相等，则由平均速度公式可得，两车的平均速度相等；这里用来描述运动快慢的物理量是平均速度，用到的物理方法是等效替代．
故答案为：平均速度，等效替代。
平均速度描述的是在一段时间内或一段位移内的平均快慢程度，里面体现的物理方法是等效替代的方法。
物理上有很多方法，比如理想模型法、微分法、等效替代法等等，对这些方法要有正确的认识，且在解决物理问题的时候要有意识的应用，可以帮助我们提高物理思维方式。

21.【答案】A 弱 
【解析】解：在磁场中，小磁针受力方向为磁感线的切线方向；而重力的方向竖直向下，基本上指向地心的方向，类比可知，图A最有可能是重力场的分布；
因同一物体在月球上受到的重力大约是地球的六分之一，说明同一物体在地球上的重力较大，即地球附近的重力场比月球附近的重力场强。
故答案为：A；弱。
磁体对周围小磁针的力的作用，不需要接触，说明磁体周围存在磁场；同理可知，地球对周围的物体有吸引力的作用，也不需要接触，据此可以猜想在地球周围也可能存在重力场；根据重力的方向来猜测重力场线的方向；月球的重力比地球小，可以推出月球重力场比地球的重力场小。
类比法是指在新事物同已知事物间具有类似方面作比较。类比法是人们所熟知几种逻辑推理中，最富有创造性的。

22.【答案】A=4cm，T=12s；f=112Hz  见解析 
【解析】解：由图可知确定的信息有
振幅为：A=4cm
周期为：T=12s
频率为：f=1T=112Hz
若波沿x轴正方向传播，则此波从x=12cm处的质元传播到x=18cm处的质元所需的最短时间
tmin=9s
其他可能的时间为
t=(12n+9)s(n=1,2,3……)
可能的最大的传播速度
vmin=18−129cm/s=23cm/s
其他可能的传播速度为
v=24n+3cm/s(n=1,2,3……)
此波可能的最大波长为
λmin=vminT=8cm
其他可能的波长为
λ=244n+3cm(n=1,2,3……)
同理若波沿负x方向传播，则此波从x=18cm处的质元传播到x=12cm处的质元所需的最短时间
tmin=3s
其他可能的时间为
t=(12n+3)s(n=1,2,3……)
此波可能的最大的传播速度
vm=2cm/s
其他可能的传播速度为
vn=24n+1cm/s(n=1,2,3……)
此波可能的最大波长为
λ=24cm
其他可能的波长为
λn=244n+1cm(n=1,2,3……)
故答案为：A=4cm，T=12s；f=112Hz；见解析
理解图像的物理意义，结合运动学公式和周期性完成解答。
本题主要考查了简谐横波的相关应用。理解简谐运动的特点，结合周期性和运动学公式完成分析。

23.【答案】8 20 
【解析】解；由图读出，物体上升的最大高度为h=25m，上升的时间为t=2.5s
对于上升过程，由x=v2t得：
初速度为v0=2ht=2×252.5m/s=20m/s
由v=at得物体上升的加速度大小g=v0t=202.5m/s2=8m/s2
故答案为：820.
物体从行星表面竖直上抛，由图读出最大高度和上升的时间，根据运动学公式求出初速度和重力加速度．物体落回行星表面的速度与抛出时速度大小相等
题首先考查读图能力，图上能读出最大高度、上升和下落时间等等；其次要灵活选择运动学公式求解．

24.【答案】2L(2n+1)πgR，(n=0,1,2,3,…) 
【解析】解：如果小球没有初速度则小球做简谐运动，简谐运动的周期为T=2πRg
小球从A处到B孔的运动时间为t=T2n+T4，(n=0,1,2,3,…)
沿MN方向小球做匀速直线运动，则L=v0t
解得v0=2L(2n+1)πgR，(n=0,1,2,3,…)
故答案为：2L(2n+1)πgR，(n=0,1,2,3,…)
“(A靠近槽的最低点)”是为了说明摆角很小，小球运动为简谐运动，球是从最大位移处摆到平衡位置的，据此可求小球的初速度．
重点要依据题目的提示“A靠近槽的最低点”建立其小球做简谐运动的物理模型，分析好时间关系．

25.【答案】解：对环受力分析，受重力、拉力、弹力和摩擦力；令Fsin53∘=mg，F=1.25N此时无摩擦力．
当F<1.25N时，杆对环的弹力向上，由牛顿定律有：
Fcosθ−μFN=ma，FN+Fsinθ=mg，
解得：F=1N
当F>1.25N时，杆对环的弹力向下，由牛顿定律有：
Fcosθ−μFN=ma，Fsinθ=mg+FN，
解得：F=9N
答：F的大小为1N或者9N. 
【解析】对环受力分析，受重力、拉力、弹力和摩擦力，其中弹力可能向上，也可能向下；要分两种情况根据牛顿第二定律列方程求解即可．
本题要分两种情况对物体受力分析，然后根据平衡条件列方程求解，关键是分情况讨论．