广东省梅州市高考物理2021-2022模拟题知识点分类汇编-02曲线运动、万有引力与航天

这是一份广东省梅州市高考物理2021-2022模拟题知识点分类汇编-02曲线运动、万有引力与航天，共16页。试卷主要包含了单选题，多选题，解答题等内容，欢迎下载使用。
广东省梅州市高考物理2021-2022模拟题知识点分类汇编-02曲线运动、万有引力与航天 一、单选题1．（2022·广东梅州·统考二模）冬奥会跳台滑雪比赛运动员从平台飞出后可视为平抛运动，现运动员甲以一定的初速度从平台飞出，轨迹为图中实线①所示，则质量比甲大的运动员乙以相同的初速度从同一位置飞出，不计空气阻力，则运动员乙的运动轨迹应为图中的（　　）A．① B．② C．③ D．④2．（2022·广东梅州·统考一模）如图所示是网球发球机，某次室内训练时将发球机放在距地面一定的高度，然后向竖直墙面发射网球．假定网球水平射出，某两次射出的网球碰到墙面时与水平方向夹角分别为30°和60°，若不考虑网球在空中受到的阻力，则（  ）A．两次发射的初速度之比为3:1B．碰到墙面前空中运动时间之比为1:3C．下降高度之比为1:3D．碰到墙面时动能之比为3:13．（2022·广东梅州·统考二模）2021年10月16日，搭载神舟十三号载人飞船的长征二号F运载火箭，在酒泉卫星发射中心按照预定时间精准点火发射成功。六小时后神舟十三号载人飞船与空间站组合体完成自主快速交会对接，一起绕地做匀速圆周运动。下面有关说法正确的是（　　）A．在发射过程中，翟志刚等三位航天员一直处于失重状态B．空间站组合体绕地飞行的速度可达第一宇宙速度C．若已知引力常量和组合体的绕地周期，可利用测出地球的平均密度D．若已知组合体的绕地周期，可求出一天（24h）内翟志刚看到日出的次数4．（2022·广东梅州·统考一模）我国发射的“嫦娥二号”绕月卫星，绕月运行高度为100公里，发射的“嫦娥一号”绕月运行高度为200公里，如图所示。“嫦娥二号”卫星与“嫦娥一号”卫星绕月运行相比，下列判断正确的是（　　）A．周期小，线速度大 B．周期大，加速度小C．线速度大，加速度小 D．角速度小，线速度大5．（2022·广东梅州·统考模拟预测）我国的航天事业起步于1956年，经过几代人的努力，现已结出累累硕果。载人航天和太空站建设是接下来的发展重点。新一代载人飞船试验船已被顺利送入太空并在轨运动，若试验船绕地球做匀速圆周运动，周期为，离地高度为。已知试验船运行时所需向心力由地球与试验船之间的万有引力提供，试验船的质量为，地球的质量为、半径为，引力常量为，则下列判断正确的是（　　）A．试验船的运行速度大小为B．试验船的向心加速度大小为C．试验船受到万有引力大小为D．试验船受到的万有引力大小为6．（2022·广东梅州·统考模拟预测）物理学发展的过程中，许多物理学家的科学研究推动了人类文明的进程。在对以下几位物理学家所做科学贡献的叙述中，正确的说法是（　　）A．英国物理学家牛顿用实验的方法测出引力常量GB．第谷记录了大量的天文观测数据，开普勒在此基础上进行了建模研究。C．爱因斯坦建立了相对论，相对论物理学否定了经典物理学D．开普勒经过二十多年的天文观测和记录，提出了“开普勒三定律”，认为所有行星的运动都是宇宙中最完美和谐的圆周运动。7．（2021·广东梅州·统考二模）2020年10月1日，天问一号在太空传回“自拍照”为祖国母亲庆生，让五星红旗飘扬于太空，据公开资料显示，天问一号是我国首个火星探测器，其传回照片的时候离地球表面高度约等于4倍地球半径，预计于2021年6月登陆离太阳更远的目的地火星。根据以上信息判断，下列说法正确的是（　　）A．“自拍”时天问一号所受地球引力约为在地球表面时所受引力的十六分之一B．天问一号发射时的速度需大于第三宇宙速度C．火星的公转速度比地球公转速度大D．火星的公转周期比地球公转周期大8．（2021·广东梅州·统考二模）2020年7月23日，我国在海南文昌发射中心成功发射了“天问一号”火星探测器。假设“天问一号”绕火星做匀速圆周运动，除了引力常量G外，至少还需要两个物理量才能计算出火星的质量，这两个物理量可以是（　　）A．“天问一号”的质量和轨道半径B．“天问一号”的运行周期和轨道半径C．“天问一号”的质量和角速度D．“天问一号”的质量和线速度9．（2021·广东梅州·统考二模）如图所示，一物体始终受到水平向右的恒力F的作用，在桌面某点静止开始向右运动，一段时间后脱离桌子，最终落到水平地面上，对于物体在空中的运动过程，下列说法正确的是（　　）A．物体做变加速曲线运动B．恒力F力越大，则在空中运动时间越长C．恒力F力越大，则物体落地时速率越大D．某时刻开始物体做直线运动10．（2021·广东梅州·统考二模）如图所示，摩天轮悬挂透明座舱，乘客随座舱在竖直面内做匀速圆周运动。下列叙述正确的是（　　）A．摩天轮转动一周的过程中，乘客重力的冲量为零B．摩天轮转动过程中，乘客的机械能保持不变C．摩天轮转动过程中，乘客重力的瞬时功率保持不变D．通过最低点时，乘客的重力小于座椅对他的支持力 二、多选题11．（2022·广东梅州·统考二模）上海磁悬浮列车线路需要转弯的地方有三处，其中设计的最大转弯处半径达到8000米，用肉眼看几乎是一条直线，而转弯处最小半径也达到1300米。一个质量50kg的乘客坐在以360km/h速率驶过半径2500米弯道的车厢内，下列说法正确的是（　　）A．弯道半径设计特别长可以使乘客在转弯时更舒适B．弯道半径设计特别长可以减小转弯时列车的倾斜程度C．乘客受到来自车厢的力大小约为200ND．乘客受到来自车厢的力大小约为540N12．（2022·广东梅州·统考模拟预测）发射地球同步卫星要经过三个阶段：先将卫星发射至近地圆轨道1，然后使其沿椭圆轨道2运行，最后将卫星送入同步圆轨道3.轨道1、2相切于Q点，轨道2、3相切于P点，如图所示。当卫星分别在轨道1、2、3上正常运行时，则以下说法正确的是（　　）A．卫星在轨道3上的运行速率小于它在轨道1上的运行速率B．卫星分别沿轨道1和轨道2经过Q点时的加速度大小不相等C．卫星在轨道3上的运行速率大于7.9km/sD．卫星在轨道2上Q点的运行速率大于7.9km/s13．（2021·广东梅州·一模）火星有两颗卫星，分别是火卫一和火卫二，它们的轨道近似为圆，已知火卫一的周期为7小时39分，火卫二的周期为30小时18分，则两颗卫星相比（　　）A．火卫一受到的引力较大 B．火卫二的角速度较大C．火卫一的运动速度较大 D．火卫二的加速度较小14．（2021·广东梅州·统考一模）2020年6月23日，我国第55颗北斗导航卫星成功发射，标志着北斗三号全球系统星座的部署已经全面完成。该卫星为地球同步轨道卫星。已知同步卫星围绕地球做匀速圆周运动的周期为、轨道半径为，地球半径为，引力常量为，下列说法正确的是（　　）A．地球的质量为B．地球自转的角速度为C．同步卫星的加速度为D．地球的平均密度为 三、解答题15．（2021·广东梅州·统考二模）如图所示，PQC为高的三角形斜坡，倾角，P点左侧有一平台与半径为的四分之一圆弧底部相切，平台表面与圆轨道均光滑，一质量为的B球静止在平台右侧紧靠P点处。现让一质量为的小球A从圆弧左侧与圆心等高处静止释放，A球下滑至平台并与B球发生碰撞，碰后其中一个小球落在斜面上的M点，M点和P点的水平距离为，另一小球恰好落在斜面的底端Q点。A、B两球可视为质点，求：（1）A球到达圆弧底端时对轨道的压力和重力的比值；（2）落点分别为M和Q时，小球从P点抛出时的速度大小；（3）求出符合题意的A球质量m的可能值，并对结果进行合理性论证。
参考答案：1．A【详解】根据平抛运动的特点可知解得即当初速度相同时，平抛物体的运动轨迹相同，与物体的质量无关，则质量比甲大的运动员乙以相同的初速度从同一位置飞出，则运动员乙的运动轨迹应为图中的①。故选A。2．C【详解】在平抛运动过程中，，，位移与水平方向夹角的正切值．速度与水平方向夹角的正切值．则．在平抛运动中，．所以，由可知， 速度 ，可得；由于可知，，所以动能之比．综上分析，C正确．3．D【详解】A．在发射过程中，加速度向上，则翟志刚等三位航天员一直处于超重状态，选项A错误；B．第一宇宙速度是所有环绕卫星的最大运行速度，则空间站组合体绕地飞行的速度小于第一宇宙速度，选项B错误；C．卫星绕地球表面运动，已知引力常量G和周期T，则可得但是组合体运动半径大于地球的半径，则不能利用测出地球的平均密度，选项C错误；D．若已知组合体的绕地周期T1，根据可求得组合体每次看到日出用的时间，从而可求出一天（24h）内翟志刚看到日出的次数，选项D正确。故选D。4．A【详解】设卫星质量为m，月球质量为M，卫星的线速度、角速度、周期和加速度分别为v、ω、T和a，根据牛顿第二定律有分别解得因为r2＜r1，所以v2＞v1，ω2＞ω1，T2＜T1，a2＞a1故选A。5．D【详解】A．试验船绕地球做匀速圆周运动，轨道半径为r=R+h试验船的运行速度为故A错误；B．根据圆周运动公式可得试验船的向心加速度大小为故B错误；C．根据万有引力公式可得试验船受到万有引力大小为故C错误；D．根据牛顿第二定律可得试验船受到的万有引力大小为故D正确。    故选D。6．B【详解】A．牛顿提出了万有引力定律及引力常量的概念，但没能测出的数值；是由卡文迪许通过实验方法得出的，故A错误；B．第谷记录了大量的天文观测数据，开普勒通过分析第谷的观测数据，提出了行星运动三定律，故B正确；C．爱因斯坦建立了相对论，成功地解释了物体高速运动（接进光速）的规律，但并没有否定经典力学，只有当物体的速度接进光速时，才需要考虑相对论效应，故C错误；D．开普勒经过二十多年的天文观测和记录，提出了“开普勒三定律”， 所有行星围绕太阳运动的轨道都是椭圆，太阳处在所有椭圆的一个焦点上，故D错误。故选B。7．D【详解】A．根据由于 ，则可知，“自拍”时天问一号所受地球引力约为在地球表面时所受引力的二十五分之一，所以A错误；B．天问一号发射时的速度需大于第二宇宙速度，小于第三宇宙速度，所以B错误；C．根据解得轨道半径越大其公转速度越小，由于火星的公转半径较大，则火星的公转速度比地球公转速度小，所以C错误；D．根据解得轨道半径越大其公转周期越大，由于火星的公转半径较大，则火星的公转周期比地球公转周期大，所以D正确；故选D。8．B【详解】根据万有引力提供向心力整理得到若已知“天问一号”的运行周期和轨道半径，可求得“天问一号”的质量；因为“天问一号”的质量在计算时可以直接约掉，所以火星的质量计算与“天问一号”的质量无关，故ACD都不能求得“天问一号”的质量。故选B。9．C【详解】A．物体在空中受重力和恒力F，合外力恒定，加速度恒定，物体做匀加速曲线运动，A错误。B．落地时间取决于竖直位移，竖直方向物体做自由落体运动，竖直位移不变，根据所以落地时间不变，B错误。C．物体在水平方向做匀加速运动，在时间相同的情况下，恒力F越大，加速度越大，水平速度越大，落地时速率越大，C正确。D．物体在空中受恒力F和重力，合力方向与水平初速度方向不共线，物体做曲线运动，D错误。故选C。10．D【详解】A．摩天轮转动一周的过程中，重力不为零、时间不为零，根据可知乘客重力的冲量不为零，选项A错误；B．摩天轮转动过程中，乘客随座舱在竖直面内做匀速圆周运动，速度不变，动能不变，但重力势能在变化，因此乘客的机械能在变化，选项B错误；C．摩天轮转动过程中，乘客随座舱在竖直面内做匀速圆周运动，随着位置得改变，速度在竖直方向得分速度在变化，因此乘客重力的瞬时功率在变化，选项C错误；D．通过最低点时，有可见乘客的重力小于座椅对他的支持力，选项D正确。故选D。11．ABD【详解】A．根据可知，转弯速度一定的情况下，半径越大，则向心力越小，则弯道半径设计特别长可以使乘客在转弯时更舒适，选项A正确；B．由牛顿第二定律可知，列车转弯时当列车在规定速度下转弯时满足则在转弯速度一定时，转弯半径越大，则列车倾斜的角度θ越小，则弯道半径设计特别长可以减小转弯时列车的倾斜程度，选项B正确；CD．乘客受到的向心力乘客受到来自车厢的力大小约为选项C错误，D正确。故选ABD。12．AD【详解】AC．根据万有引力提供向心力，有可得轨道1是近地圆轨道，卫星在轨道1的运行速率即第一宇宙速度7.9km/s，由于轨道3的半径大于轨道1的半径，故卫星在轨道3上的运行速率小于它在轨道1上的运行速率，即小于7.9km/s，故A正确，C错误；B．根据万有引力提供向心力，有可得由于轨道1和轨道2在Q点到地心距离相等，则卫星分别沿轨道1和轨道2经过Q点时的加速度大小相等，故B错误；D．卫星在轨道1需要加速才能变轨进入轨道2，故卫星在轨道2上Q点的运行速率大于7.9km/s，故D正确。故选AD。13．CD【详解】根据万有引力提供圆周运动向心力有：=m得卫星周期为：T=v=a=知半径大的周期大，半径小的周期小，所以可知火卫一的半径小于火卫二的半径．A．两卫星的质量未知，无法比较万有引力大小，故A错误；BCD．因为火卫一的半径小于火卫二的半径，故火卫二的角速度小，运动速度小，加速度小，即火卫一的运动速度大，故CD正确，B错误。故选CD。14．BC【详解】A．设地球的质量为M，卫星的质量为m，根据万有引力提供向心力可得解得故A错误；B．根据角速度与周期的关系可得故B正确；C．同步卫星的向心加速度大小为故C正确；D．地球的体积根据密度计算公式可得地球的密度为联立以上可得故D错误。故选BC。15．（1）；（2），；（3）见解析【详解】（1）根据机械能守恒有代入数据得在圆轨道最低点解得由牛顿第三定律可知，A球到达圆弧底端时对轨道的压力为则有（2）根据题意，设落点在M的小球的初速度为，落点在的小球的初速度为，由平抛运动运动规律有可得落点为M时解得落点为Q时解得（3）①碰后AB都向右运动，则有由动量守恒得碰前总动能碰后总动能则有其解成立。②若碰后A球向左运动，B球向右运动，则可能有由动量守恒得碰前总动能碰后总动能则有其解成立。③若碰后A球向左运动，B球向右运动，则可能有，由动量守恒解得碰前总动能碰后总动能则有其解成立。