广东省深圳高考物理三年（2020-2022）模拟题知识点分类汇编-03曲线运动、万有引力与航天

这是一份广东省深圳高考物理三年（2020-2022）模拟题知识点分类汇编-03曲线运动、万有引力与航天，共21页。试卷主要包含了单选题，多选题，实验题，解答题等内容，欢迎下载使用。
广东省深圳高考物理三年（2020-2022）模拟题知识点分类汇编-03曲线运动、万有引力与航天 一、单选题1．（2020·广东深圳·统考一模）初始静止在坐标原点的某质点，在内，沿轴方向分运动的加速度—时间关系如图甲，沿轴方向分运动的速度—时间关系如图乙，则这段时间内，该质点（　　）A．在轴方向的分运动为匀速运动B．在内的加速度越来越大C．在时的速度大小为D．在和时的加速度相同2．（2020·广东深圳·统考一模）设有一个类地行星，其半径约为地球半径的2倍，而表面的重力加速度、自转周期都与地球的非常接近，则该类地行星与地球（　　）A．质量之比约约B．平均密度之比约为C．第一宇宙速度之比约为D．同步卫星轨道半径之比约为3．（2022·广东深圳·统考二模）如图，射击训练场内，飞靶从水平地面A点以仰角斜向上飞出，落在相距的B点，最高点距地面。忽略空气阻力，重力加速度取。则（　　）A．飞靶从A到B的飞行时间为B．飞靶在最高点的速度为C．抬高仰角，飞靶飞行距离增大D．抬高仰角，飞靶的飞行时间增大4．（2022·广东深圳·统考二模）如图，水平桌面上乒乓球沿直线匀速运动，一同学在桌边用吹管欲将球吹进桌面上的球门，垂直。在B处对准C吹气，未成功，下列情形可能成功的是（　　）A．仅增大吹气力度B．将球门沿直线向B靠近C．将吹管向A平移适当距离，垂直方向吹气D．将吹管绕B点顺时针转动，正对着A吹气5．（2022·广东深圳·统考模拟预测）如图所示，小物块位于半径为R的半圆柱形物体顶端，若给小物块一水平速度，则小物块（　　）A．将沿半圆柱形物体表面滑下来B．落地时水平位移为C．落地速度大小为D．落地时速度方向与水平地面成60°角6．（2022·广东深圳·统考模拟预测）如图所示，一固定斜面的倾角为θ=45°，一小球（可视为质点）从某位置自由下落h高度后与斜面碰撞，碰撞过程中无能量损失，碰撞后水平抛出，小球与斜面碰撞点距离水平面的高度也为h，则下列说法正确的是（　　）A．小球一定落在斜面底端B．小球在水平面上的落点到斜面底端的距离为hC．小球从开始下落到落在水平面上所用时间与自由下落2h高度的时间相等D．小球从开始下落到落在水平面上所用时间小于自由下落2h高度的时间7．（2022·广东深圳·统考一模）明朝的《天工开物》记载了我国古代劳动人民的智慧。如图所示，可转动的把手上a点到转轴的距离为2R，辘轳边缘b点到转轴的距离为R。人甲转动把手，把井底的人乙加速拉起来，则（　　）A．a点的角速度大于b点的角速度 B．a点的线速度小于b点的线速度C．绳对乙拉力的冲量等于乙的动量变化量 D．绳对乙的拉力大于乙的动量变化率8．（2022·广东深圳·模拟预测）下列说法中正确的是（　　）A．静止在水平地面上的物体受到重力与地面对它的支持力是一对相互作用力B．伽利略用理想实验法说明没有力的作用，物体将保持原来的速度运动下去C．牛顿发现了万有引力定律并利用卡文迪许扭秤装置测出了万有引力常量数值D．摩托车转弯时，车手一方面要控制适当的速度，另一方面要将身体稍微向里倾斜，通过调控人和车的惯性达到转弯的目的9．（2022·广东深圳·统考模拟预测）环保人员在一次检查时发现，某厂的一根水平放置的排污管正在向厂外的河道中满口排出污水。环保人员利用手上的卷尺测出这根管道的直径为，管口中心距离河水水面的高度为，污水入河道处到排污管管口的水平距离为，重力加速度取，则该管道的排污量（即流量——单位时间内通过管道某横截面的流体体积）约为（　　）A． B． C． D．10．（2022·广东深圳·统考二模）由于潮汐等因素影响，月球正以每年约3至5厘米的速度远离地球。地球和月球可以看作双星系统，它们绕O点做匀速圆周运动。多年以后，地球（　　）A．与月球之间的万有引力变大B．绕O点做圆周运动的周期不变C．绕O点做圆周运动的角速度变小D．绕O点做圆周运动的轨道半径变小11．（2022·广东深圳·统考一模）2021年10月16日神舟十三号飞船顺利将3名航天员送入太空，并与天和核心舱对接。已知核心舱绕地球运行近似为匀速圆周运动，离地面距离约为390km，地球半径约为6400km，地球表面的重力加速度g取10m/s2，下列说法正确的是（　　）A．核心舱的向心加速度小于gB．核心舱运行速度大于7.9km/sC．由题干条件可以求出地球的质量D．考虑到稀薄大气的阻力，无动力补充，核心舱的速度会越来越小12．（2022·广东深圳·模拟预测）如图所示，“神舟八号”飞船与“天宫一号”目标飞行器于北京时间2011年11月3日凌晨实现刚性连接，形成组合体，使中国载人航天首次空间交会对接试验获得成功．若已知地球的自转周期T、地球半径R、地球表面的重力加速度g、组合体运行的轨道距地面高度为h，下列表达式正确的是（　　）A．组合体所在轨道处的重力加速度B．组合体围绕地球做圆周运动的角速度大小C．组合体的线速度大小D．组合体的运行周期 二、多选题13．（2021·广东深圳·统考一模）设想在赤道上建造如图甲垂直于水平面的“太空电梯”，宇航员通过电梯直通太空站。图乙中r为宇航员到地心的距离，R为地球半径，曲线A为地球引力对宇航员产生的加速度大小与r的关系；直线B为宇航员由于地球自转而产生的向心加速度大小与r的关系，关于相对地面静止在不同高度的宇航员，下列说法正确的有（　　）A．随着r增大，宇航员的线速度也增大B．宇航员在r=R处的线速度等于第一宇宙速度C．图中r0为地球同步卫星的轨道半径D．随着r增大，宇航员感受到“重力”也增大14．（2022·广东深圳·模拟预测）如图是检验某种平板承受冲击能力的装置，MN为半径R=0.8m、固定于竖直平面内的光滑圆弧轨道，轨道上端切线水平，O为圆心，OP为待检验平板，M、O、P三点在同一水平线上，M的下端与轨道相切处放置竖直向上的弹簧枪，可发射速度不同但质量均为m=0.01kg的小钢珠，小钢珠每次都在M点离开弹簧枪。某次发射的小钢珠落到OP上的距O点距离为的Q点。不计空气阻力，取g=10m/s2。则该次发射（　　）A．小钢珠经过N点时速度的大小为2m/sB．小钢珠沿轨道经过N点时恰好与轨道无作用力C．小钢珠离开弹簧枪时的动能为0.12JD．弹簧释放的弹性势能为0.20J15．（2022·广东深圳·模拟预测）在地球上发射地球同步卫星，一般先把卫星送到近地圆轨道上运行，然后通过系列变轨和姿态调整，最后卫星才被送到同步轨道上运行。下列说法中正确的是（　　）A．卫星在近地圆轨道运行的周期大于同步轨道上运行的周期B．卫星在近地圆轨道运行的加速度大于同步轨道上运行的加速度C．卫星在近地圆轨道运行的动能大于同步轨道上运行的动能D．卫星在近地圆轨道运行的势能大于同步轨道上运行的势能16．（2022·广东深圳·模拟预测）如图，虚线I、Ⅱ、Ⅲ分别表示地球卫星的三条轨道，其中轨道I为与第一宇宙速度7.9 km/s对应的近地环绕圆轨道，轨道Ⅱ为椭圆轨道，轨道Ⅲ为与第二宇宙速度11.2 km/s对应的脱离轨道，a、b、c三点分别位于三条轨道上，b点为轨道Ⅱ的远地点，b、c点与地心的距离均为轨道I半径的2倍，则（　　）A．卫星在轨道Ⅱ的运行周期为轨道I的2倍B．卫星经过a点的速率为经过b点的倍C．卫星在a点的加速度大小为在c点的4倍D．质量相同的卫星在b点的机械能小于在c点的机械能 三、实验题17．（2022·广东深圳·模拟预测）如图为“感受向心力”的实验装置图：用一根轻质细绳一端栓一个物块（如小球或软木塞）在光滑水平桌面上抡动细绳使物块做匀速圆周运动。（1）下列说法错误的是___________。A．物块的加速度恒定不变B．细绳拉力提供物块做圆周运动的向心力C．物块转动半径不变时，物块转动越快，手感受到的拉力越大D．若增大物块的质量而转动的快慢和半径不变，手感受到的拉力变大（2）用长短不同、承受最大拉力相同的两根绳子各栓着一个质量相同的小球，若两个小球以相同的角速度转动，则___________绳容易断（填“长”或“短”）；若两个小球以相同的线速度转动，则___________绳容易断（填“长”或“短”）。 四、解答题18．（2020·广东深圳·统考一模）图甲为一种大型游乐项目“空中飞椅”，用不计重力的钢丝绳将座椅挂在水平悬臂边缘。设备工作时，悬臂升到离水平地面高处，以的角速度匀速转动时，座椅到竖直转轴中心线的距离为（简化示意图乙），座椅和乘客（均视为质点）质量共计，钢丝绳长为。忽略空气阻力，取重力加速度。试计算此时(1)钢丝绳的拉力大小；(2)若游客身上的物品脱落，因惯性水平飞出直接落到地面，求落地点到竖直转轴中心线的距离。
参考答案：1．C【详解】A．在轴方向加速度恒定，说明该方向上的分运动为匀加速直线运动，故A错误；B．内的加速度x方向加速度y方向加速度内的合加速度分析表达式可知加速度不变，故B错误；C．在时，x方向速度y方向速度时的合速度大小故C正确；D．在和时的加速度大小相同，但方向不同，加速度是矢量，说明加速度不同，故D错误。故选C。2．D【详解】A．设星球质量为M，半径为R，表面上有一质量为m的物体，忽略向心力大小，则有解得类地行星其半径约为地球半径的2倍，重力加速度与地球的非常接近，认为相等，可以求得二者质量比约为4：1，故A错误；B．球的体积公式，由密度公式可得分析该表达式可知密度和半径成反比，说明二者平均密度之比约为，故B错误；C．设第一宇宙速度为，由牛顿第二定律可知把M表达式代入可得，类地行星半径约为地球半径的2倍，则二者第一宇宙速度之比为，故C错误；D．同步卫星的周期与中心天体自转周期相同，设为T，由牛顿第二定律可知将前面M表达式代入可得代入数值可求得二者同步卫星轨道半径之比约为，故D正确。故选D。3．D【详解】A．飞靶在竖直方向做竖直上抛运动，根据对称性可得飞靶从A到B的飞行时间为故A错误；B．飞靶在水平方向的速度在最高点竖直方向速度为零，则飞靶在最高点的速度为，故B错误；C．根据运动的分解可得飞靶飞行的时间则飞行距离可知时，飞行距离有最大值，故C错误；D．根据可知抬高仰角，飞靶的飞行时间增大，故D正确。故选D。4．C【详解】原方案中，吹管吹气只改变了球沿BC方向的速度，而沿AB方向的速度不变，所以单纯沿BC方向吹气而施加力的作用不能球落入球门中。A．仅增大吹气力度，只能加快BC方向速度变化，不能使球进入球门，故A错误；B．将球门C沿直线CB向B点移动一小段距离，与原方案一样，不能落入球门，故B错误；C．将吹管向A平移适当距离，垂直方向吹气，到达BC所在直线位置时乒乓球已经沿垂直AB方向运动了一段距离，根据运动的合成与分解的知识可知，球可能落入球门中，故C正确；D．将吹管绕B点顺时针转动，正对着A吹气，乒乓球只能做直线运动，不会入球门，故D错误；故选C。5．C【详解】A．设小物块在半圆柱形物体顶端做圆周运动的临界速度为vc，则重力刚好提供向心力时，由牛顿第二定律得解得因为v0>vc，所以小物块将离开半圆柱形物体做平抛运动，A错误；B．小物块做平抛运动时竖直方向满足水平位移为x=v0t联立解得x=2RB错误；CD．小物块落地时竖直方向分速度大小为落地时速度的大小为联立解得由于，故落地时速度方向与水平地面成45°角，C正确，D错误。故选C。6．B【详解】A．小球先自由下落h高度，与斜面碰撞前的速度为v=然后以速度v做平抛运动，假设小球落在水平面上，根据平抛运动规律h=gt2x=vt=·=2h>h故小球不会落在斜面底端，故A错误；B．小球落点到斜面底端的距离s=x- =2h-h=h故B正确；CD．设小球下落到斜面的时间为t1，由h=g得t1=小球水平抛出后落在水平面上，小球做平抛运动的时间为t=设小球无初速度自由下落2h高度的时间为t2，有2h=g解得t2=2显然t1+t=2>t2=2故CD错误。故选B。7．D【详解】AB．因ab两点同轴转动，则a点的角速度等于b点的角速度，根据v=ωr，因a点转动半径较大，可知a点的线速度大于b点的线速度，选项AB错误；CD．根据动量定理即即绳对乙拉力和重力的合力的冲量等于乙的动量变化量，绳对乙的拉力大于乙的动量变化率，选项C错误，D正确。故选D。8．B【详解】A．静止在水平地面上的物体受到重力与地面对它的支持力是一对平衡力，所以A错误；B．伽利略用理想实验法说明没有力的作用，物体将保持原来的速度运动下去，所以B正确；C．牛顿发现了万有引力定律，卡文迪许利用卡文迪许扭秤装置测出了万有引力常量数值，所以C错误；D．摩托车转弯时，车手一方面要控制适当的速度，另一方面要将身体稍微向里倾斜，通过调控人和车的向心力达到转弯的目的，所以D错误；故选B。9．A【详解】根据平抛运动规律有，解得根据流量的定义有而解得故A正确，BCD错误。故选A。10．C【详解】A．多年以后，地球和月球间距离变大，两星的质量不变，由万有引力定律可知，地球与月球之间的万有引力变小，故A错误；BCD．地球和月球绕Ｏ点做匀速圆周运动的角速度大小相等，周期相等，设地球与月球的质量分别为和，圆周运动的半径分别为和，地球和月球间距离为，则有由万有引力定律提供向心力联立可得地球与月球的质量不变，地球和月球间距离增大，则地球绕O点做圆周运动的周期变大，地球绕O点做圆周运动的角速度变小，地球绕O点做圆周运动的轨道半径变大，故BD错误，C正确；故选C。11．A【详解】A．核心舱所处的重力加速度为，根据万有引力定律和牛顿第二定律而在地面处由于核心舱做匀速圆周运动，核心舱在该处的万有引力提供向心力，重力加速度等于向心加速度，因此向心加速度小于g，A正确；B．根据可知轨道半径越大，运行速度越小，在地面处的运行速度为7.9km/s，因此在该高度处的运行速度小于7.9km/s，B错误；C．根据从题干信息无法知道G的值，因此无法求出地球的质量，C错误；D．考虑到稀薄大气的阻力，无动力补充，核心舱逐渐做近心运动，轨道半径逐渐减小，运行速度会越来越大，D错误。故选A。12．D【详解】地球表面的物体受到的重力等于万有引力，即则组合体绕地球做圆周运动，万有引力提供向心力；A．由万有引力定律得解得故A错误；B．由万有引力定律得解得故B错误；C．由万有引力定律得解得组合体的轨道半径小于同步卫星的轨道半径，可知组合体的周期小于同步卫星的周期，即小于地球自转周期组合体的线速度故C错误；D．由万有引力定律得：解得故D正确；故选D。点睛：本题考查了万有引力定律的应用，知道万有引力提供向心力，应用万有引力公式与牛顿第二定律即可解题，解题时注意“黄金代换”的应用． 13．AC【详解】A．“太空电梯”任意处于地球自转的角速度ω相同，因此线速度，因此随着r增大，宇航员的线速度也增大，故A正确；B．宇航员在r=R处的线速度为小于同步卫星的线速度，而第一宇宙速度是在地球表面绕地球做匀速圆周运动的速度 大于同步卫星线速度，所以宇航员在r=R处的线速度小于第一宇宙速度，故B错误；C．在B线上，在r0处有所以所以图中r0为地球同步卫星的轨道半径，故C正确；D．随着r增大，万有引力减小，在电梯上随着r增大所以宇航员感受到“重力”减小，故D错误；故选择：AC。14．BC【详解】A．小钢珠从N到Q做平抛运动，设运动时间为t，水平方向有竖直方向有解得故A错误；B．据牛顿第二定律解得故B正确；C．选M点为零势面，从M到N由机械能守恒定律有解得故C正确；D．有系统机械能守恒可得弹簧释放的弹性势能等于小钢珠离开弹簧枪时的动能和增加的重力势能，故D错误。故选BC。15．BC【详解】卫星在近地圆轨道运行的轨道半径小于同步轨道上运行的轨道半径。A．根据开普勒第三定律知，卫星在近地圆轨道运行的周期小于同步轨道上运行的周期，故A错误；B．根据万有引力提供向心力，有所以，卫星在近地圆轨道运行的加速度大于同步轨道上运行的加速度，故B正确；C．根据万有引力提供向心力，有所以，卫星在近地圆轨道运行的动能大于同步轨道上运行的动能，故C正确；D．选择地球表面为零势能参考面，根据势能定义可得卫星运行的势能为所以，卫星在近地圆轨道运行的势能小于同步轨道上运行的势能，故D错误。故选BC。16．CD【详解】A．由题可知轨道I的半径与轨道Ⅱ的半长轴之比为根据开普勒第三定律解得A错误；B．根据如果b点在过该点的圆形轨道上绕地球做匀速圆周运动，如图所示卫星经过a点的速率为经过b点的倍，而轨道Ⅱ是椭圆，因此在轨道Ⅱ上b点的速度不等于圆轨道的速度，B错误；C．根据公式可知，卫星在a点的加速度大小为在c点的4倍，C正确；D．卫星从轨道Ⅱ变到轨道Ⅲ需要点火加速，因此再同一点加速动能增大也就是机械能增大，而同一轨道机械能守恒，因此b点的机械能小于在c点的机械能，D正确。故选CD。17．     A     长     短【详解】(1)[1]A．物块的加速度指向圆心，方向时刻变化。A错误，符合题意；B．物块受到重力、支持力和拉力，其中重力和支持力平衡，拉力提供物块做圆周运动的向心力。B正确，不符合题意；CD．根据牛顿第二定律得所以物块转动半径不变时，物块转动越快，手感受到的拉力越大；若增大物块的质量而转动的快慢和半径不变，手感受到的拉力变大。CD正确，不符合题意。故选A。(2)[2]根据可知，绳子越长，拉力越大，故绳子长的容易断。[3] 根据可知，绳子越短，拉力越大，故绳子短的容易断。18．（1）1000N；（2）16.8m【详解】(1)设备以的角速度匀速转动时，对座椅和乘客，设细绳与竖直方向夹角为，水平方向由牛顿第二定律可得①竖直方向由平衡关系可得②由加速度公式可得③联立①②③式，代入、、解得④(2)游客身上惯性飞出而脱落的物品做平抛运动，水平方向匀速运动⑤竖直方向做自由落实体运动⑥由线速度公式可知⑦由几何关系可得⑧⑨联立②④⑤⑥⑦⑧⑨式，解得落地点到竖直转轴中心线的距离⑩