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

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广东省茂名市高考物理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·广东茂名·统考模拟预测）春耕选种时，常用到图示农具。风轮扇动恒定风力使种谷和瘪谷都从洞口水平飞出。结果种谷和瘪谷落地自然分开成两堆。如图所示，若不计空气阻力。对这一现象，下列分析正确的是（　　）A．图中M处是种谷堆，N处为瘪谷堆B．种谷和瘪谷从飞出洞口到落地的时间不相同C．种谷和瘪谷飞出洞口后都做匀变速曲线运动D．种谷飞出口的速度比瘪谷飞出洞口的速度大些2．（2022·广东茂名·统考模拟预测）铅球运动员采用原地推和滑步推铅球两种方式，如图为滑步推铅球示，滑步推铅球比原地推铅球增加几米的成绩。两种方式铅球出手时相对地面的位置和速度方向都相同，忽略空气阻力，则（　　）A．两种方式推出的铅球在空中运动的时间可能相同B．采用原地推铅球方式推出的铅球上升的高度更高C．两种方式推出的铅球在空中运动到最高点时的速度都相同D．滑步推铅球可以增加成绩，可能是延长了运动员对铅球的作用时间3．（2022·广东茂名·统考二模）金家庄特长螺旋隧道为2022年冬奥会重点交通工程。该隧道工程创造性地设计了半径为860m的螺旋线，有效减小了坡度，通过螺旋线实现原地抬升112m，如图所示。对这段公路的相关分析，下列说法正确的是（　　）A．车辆以额定功率上坡时，速度越大，牵引力越大B．螺旋隧道设计能有效减小坡度，主要目的是增大车辆行驶过程中的摩擦力C．车辆转弯处，路面应适当内低外高D．车辆以某一恒定速率转弯时，转弯半径越大，所需的向心力越大4．（2022·广东茂名·二模）如图所示，将小球从点正上方的点以某一速度水平抛出，仅改变点离地的高度，小球均能击中水平面上的A点。若抛出点离地的高度越高，则（　　）A．小球平抛的初速度越大B．小球击中A点时，重力的功率一定越大C．小球击中A点时，动能一定越大D．小球击中A点时，动能一定越小5．（2022·广东茂名·统考一模）大雾天气，司机以的速度在水平路面上向前行驶，突然发现汽车已开到一个丁字路口，前面处是一条小河，司机可采用紧急刹车或紧急转弯两种方法避险。已知车与地面之间的动摩擦因数为0.6，，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，下列措施中正确的是（　　）A．紧急刹车 B．紧急转弯C．两种都可以 D．两种都不可以6．（2022·广东茂名·统考二模）如图所示，将小球从O点正上方的B点以某一速度水平抛出，仅改变B点离地的高度，小球均能击中水平面上的A点。若抛出点离地的高度越高，则（　　）A．小球平抛的初速度越大B．小球击中A点时，重力的功率一定越大C．小球击中A点时，动能一定越大D．小球击中A点时，动能一定越小7．（2022·广东茂名·模拟预测）一根长为L的杆OA，O端用铰链固定，另一端固定着一个小球A，靠在一个质量为M，高为h的物块上，如图所示，若物块与地面摩擦不计，试求当物块以速度v向右运动时，小球A的线速度（此时杆与水平方向夹角为θ）为（　　）A． B． C． D．8．（2021·广东茂名·统考二模）我国自1970年4月24日成功发射东方红一号卫星后，中国航天事业飞速发展。先后发射了一般轨道、同步轨道、极地轨道卫星，这些卫星可用在资源、气象、通讯、导航、海洋等方面。下列关于地球同步卫星说法中正确的是（　　）A．所有同步卫星的向心力大小相等B．同步卫星的向心加速度比月球绕地球运动的向心加速度小C．同步卫星的发射速度小于7.9km/sD．同步卫星的角速度与茂名市政府大楼的角速度相同9．（2022·广东茂名·统考二模）截至2021年12月，被誉为“中国天眼”的500米口径球面射电望远镜（FAST）已取得一系列重大科学成果，发现脉冲星数量超过500颗。脉冲星就是旋转的中子星，某中子星的质量是太阳质量的20倍，自转周期为0.01s，半径是地球绕太阳运动的轨道半径的。已知地球绕太阳做匀速圆周运动的向心加速度约为，则该中子两极表面的重力加速度大小约为（　　）A． B．C． D．10．（2022·广东茂名·统考模拟预测）2022年3月23日，“天宫课堂”第二课在中国空间站开讲，由航天员在轨演示太空“冰雪”实验、液桥演示实验、水油分离实验、太空抛物实验，空间站轨道高度约为400km，倾角约42°，总重量约100t，地球半径约6400km，已知地球表面重力加速度g取10，忽略地球自转影响。下列说法正确的有（　　）A．空间站实质上就是一颗同步卫星B．宇航员进驻空间站时为完全失重状态C．空间站的环绕地球的速度大于7.9km/sD．空间站向心加速度大小约为1011．（2022·广东茂名·统考模拟预测）天链为我国空天战略关键卫星，其中04星、02星、03星实现组网，为飞船、天宫二号提供中继与测控服务。1是天宫二号绕地球稳定运行的轨道，2是天链绕地球稳定运行的轨道。则（　　）A．天链一号04星的最小发射速度是11.2km/sB．天链一号04星的运行速度小于天宫二号的运行速度C．为便于测控，天链一号04星静止于北京飞控中心的正上方D．天链一号04星如想追上天链一号03星，可通过点火加速实现12．（2022·广东茂名·统考二模）如图，“嫦娥五号”、“天问一号”探测器分别在近月、近火星轨道运行。已知火星的质量为月球质量的9倍、半径为月球半径的2倍。假设月球、火星均可视为质量均匀分布球体，忽略其自转影响，则（　　）A．月球表面重力加速度比火星表面重力加速度大B．月球的第一宇宙速度比火星的第一宇宙速度大C．质量相同的物体在月球、火星表面所受万有引力大小相等D．“嫦娥五号”绕月周期比“天问一号”绕火星周期大13．（2022·广东茂名·二模）如图所示，a为地球赤道上的物体，随地球表面一起转动，b为近地轨道卫星，c为同步轨道卫星，d为高空探测卫星。若a、b、c、d绕地球转动的方向相同，且均可视为匀速圆周运动。则（　　）A．a、b、c、d中，a的加速度最大B．a、b、c、d中，b的线速度最大C．a、b、c、d中，c的周期最大D．a、b、c、d中，d的角速度最大14．（2022·广东茂名·统考一模）2021年10月16日，神舟十三号载人飞船在酒泉成功发射，与天和核心舱进行自主快速交会对接，顺利将翟志刚、王亚平、叶光富等三名航天员送入太空．对接前，神舟十三号和天和核心舱在各自的轨道上做匀速圆周运动，如图所示，忽略一切阻力影响，则下列说法正确的是（　　）A．A是天和核心舱，B是神舟十三号 B．A的加速度比B的加速度大C．A的运行速度大于第一宇宙速度 D．A的运行速度比B的运行速度小15．（2022·广东茂名·模拟预测）2020年1月24日4时30分，在中国文昌航天发射场，用长征五号遥五运载火箭成功发射探月工程嫦娥五号探测器，顺利将探测器送入预定轨道，11月29日20时23分，嫦娥五号从椭圆环月轨道变轨到近月圆轨道。如图所示、两点分别为椭圆环月轨道Ⅰ的远月点和近月点，近月圆轨道Ⅱ与椭圆环月轨道Ⅰ在B点相切。若只考虑嫦娥五号和月球之间的相互作用，则关于嫦娥五号的运行情况，下列说法正确的是（　　）A．在轨道Ⅰ上运行经过A点时的速率大于B点时的速率B．在轨道Ⅰ上运行到B点的速度小于在轨道Ⅱ上运动到B点的速度C．在轨道Ⅰ上运行到B点时的加速度大于在轨道Ⅱ上运行到B点时的加速度D．若已知引力常量G和卫星在轨道Ⅱ上运动的周期T，则可以推知月球的平均密度16．（2022·广东茂名·模拟预测）我国首次火星探测任务被命名为“天问一号”，图为探测任务的标识。已知火星的质量约为地球质量的，火星的半径约为地球半径的。下列说法正确的是（　　）A．火星探测器的发射速度应介于地球的第一和第二宇宙速度之间B．火星表面的重力加速度大于地球表面的重力加速度C．火星探测器环绕火星做圆周运动的最大速度约为地球第一宇宙速度的0.5倍D．探测器环绕火星匀速圆周运动时，其内部的仪器处于受力平衡状态 二、多选题17．（2022·广东茂名·统考二模）如图是烟花燃放时的图景，其中P、M分别为两块碎片的径迹，假设两块碎片在烟花弹炸开时同时斜向上抛出，初速度大小相等，方向与水平方向的夹角相同，不计空气阻力，则P、M两块碎片从炸开到上升到最高点，下列表述正确的是（　　）A．运动的时间相等B．在水平方向上运动的距离相同C．重力做功一定相等D．在最高点时速度都为零18．（2022·广东茂名·统考一模）在一次海上消防救援过程中，消防船启动了多个喷水口进行灭火。喷水口所处高度和口径都相同，出水轨迹如图甲所示。其中两支喷水枪喷出水A、B轨迹在同一竖直面内且最高点高度相同，如图乙所示，不计空气阻力，则下列说法正确的是（　　）A．水A在空中运动时间较长B．水A在最高点的速度较大C．水落到海面时A的速度比B的速度小D．相同时间内水枪对A做功比水枪对B做功多19．（2021·广东茂名·统考二模）如图（甲）所示，一小钢球从平台上的A处以速度v0水平飞出，经t0时间落在斜坡上B处，速度方向恰好沿斜坡向下，又经t0时间到达坡底C处。斜坡BC与水平面夹角为30°，不计摩擦阻力和空气阻力，则小钢球从A到C的过程中水平、竖直两方向的分速度v、v随时间变化的图像是乙图中的（　　）A． B．C． D． 三、解答题20．（2022·广东茂名·统考二模）中国小将谷爱凌在北京冬奥会上获自由式滑雪女子坡面障碍技巧赛银牌。现假设运动员从跳台a处沿水平方向飞出，在斜坡b处着陆，如图所示，测得a、b间的距离为40m，斜坡与水平方向的夹角为30°，重力加速度g=10m/s2，不计空气阻力。（1）求运动员从a处飞出时的速度；（2）求运动员从a处飞出到离斜坡面最远所需的时间。
参考答案：1．C【详解】B．平抛运动在竖直方向做自由落体运动，高度相同，故运动时间相同，故B正确；C．从洞口水平飞出，不计空气阻力，且离开洞口后不受风力影响，故谷种和瘪谷飞出洞口后都做平抛运动，则都做匀变速曲线运动，故C正确；AD．在大小相同的风力作用下运动相同的距离，风力做的功相同，由动能定理由于谷种的质量大，所以离开洞口时的速度小，谷种和瘪谷的运动的时间相同，根据可得谷种的水平位移较小，瘪谷的水平位移较大，所以M处是瘪谷堆，N处是谷种堆，故AD错误。故选C。2．D【详解】A．两种方式铅球出手时相对地面的位置和速度方向都相同，但是成绩不同，所以速度方向相同，大小不同，竖直方向的分速度不同，到达最高点的时间为t，根据速度-时间公式到达最高点的时间不同，故根据斜抛的对称性，铅球在空中的时间不用，故A错误；B．因为原地推铅球方式推出时水平位移小，故速度小，竖直方向的速度也小，上升的高度小，故B错误；C．两种方式推铅球方向相同，成绩不同，初速度大小不同，故水平速度大小不同，运动到最高点时只有水平方向的速度，故最高点的速度不同，故C错误；D．运动员都是用最大力推铅球，初速度都是0，滑步推时末速度大，根据动量定理动量变化大的过程时间长，故D正确。故选D。3．C【详解】A．车辆功率一定时，由可知，速度v越大，牵引力F越小，A项错误；B．减小坡度，主要目的是减小车辆的重力沿斜面下滑的力，B项错误；C．转弯路面处内低外高时，重力和支持力的合力可以提供一部分向心力，减少车辆拐弯时所需要的摩擦力，使车辆转弯时更安全，C项正确；D．由向心力公式可知，以某一恒定速率转弯时，转弯半径越大，所需的向心力越小，D项错误。故选C。4．B【详解】A．由题意，根据平抛运动规律可得由上式可知，在一定的情况下，抛出点离地的高度越高，小球平抛的初速度越小，故A错误；B．小球击中A点时，重力的功率为越高，一定越大，故B正确；CD．根据动能定理可得小球击中A点时的动能为由上式可知，当时有最小值，由于不知与的关系，所以动能无法判断，故CD错误。故选B。5．A【详解】由题意紧急刹车得位移为又由牛顿第二定律得解得故紧急刹车是安全的的，而紧急拐弯需要很大的向心力，容易发生侧翻是不安全的。故选A。6．B【详解】A．由题意，根据平抛运动规律可得由上式可知，在xOA一定的情况下，抛出点离地的高度h越高，小球平抛的初速度v0越小，故A错误；B．小球击中A点时，重力的功率为h越高，P一定越大，故B正确；CD．根据动能定理可得小球击中A点时的动能为由上式可知，当时，Ek有最小值；当时，Ek随h的增大而减小；当时，Ek随h的增大而增大。由于不知道开始时h与的关系，所以h越大，小球击中A点时，动能不一定越大，故CD错误；故选B。7．A【详解】物块具有水平向右的速度v，与杆上B点相接触的物块上的点也具有这个速度，这个速度是物块的实际速度，是合速度，以它为对角线沿垂直杆和平行杆方向把它分解，则垂直杆的速度杆上的B点具有这个速度，又因此，此时杆的角速度小球A的线速度故A正确，BCD错误。故选A。8．D【详解】A．由于同步卫星的质量关系不一定相等，故所有同步卫星受到的向心力大小不相等，故A错误；B．同步卫星的周期为1天，月球的周期为27天，根据得得出再结合得得出故B错误；C．7.9km/s是第一宇宙速度速度，是最小发射速度，同步卫星的发射速度大于7.9km/s，故C错误；D．同步卫星的角速度与茂名市政府大楼的角速度相同，故D正确。故选D。9．C【详解】在该中子星两极表面有万有引力等于重力地球绕太阳做匀速圆周运动，根据万有引力等于向心力有根据题意有联立可得，该中子两极表面的重力加速度大小约为故选C。10．B【详解】A．地球同步卫星的轨道平面在赤道平面，倾角为0，且轨道位于赤道上方高度约36000km，所以空间站显然不是同步卫星，故A错误；B．宇航员进驻空间站时随空间站绕地球做匀速圆周运动，万有引力全部提供向心力，宇航员处于完全失重状态，故B正确；C．第一宇宙速度7.9km/s是物体在地球表面附近绕地球做匀速圆周运动的速度，同时也是物体绕地球运行的最大环绕速度，所以空间站的环绕速度不可能大于第一宇宙速度7.9km/s，故C错误；D．近地轨道卫星的向心加速度等于重力加速度g，根据牛顿第二定律有设空间站的向心加速度大小为a，同理有联立以上两式可得故D错误。故选B。11．B【详解】A．地球卫星发射的最小速度是第一宇宙速度为7.9km/s，地球发射卫星的速度介于第一和第二宇宙速度之间，即：，A错误；B．根据万有引力提供向心力可知，轨道半径越大，卫星线速度越小，天链一号04星的轨道半径大于天宫二号的轨道半径，所以天链一号04星的运行速度小于天宫二号的运行速度，B正确；C．只有地球同步卫星才能静止于地球某处的正上方，而同步卫星的轨道是在地球赤道上空的某一确定高度，天链一号04星是同步卫星，但北京并不是在赤道上，所以天链一号04星不可能静止于北京飞控中心的正上方，C错误；D．天链一号04星和天链一号03星在同一轨道高度，如果天链一号04星点火加速，所需的向心力变大，万有引力不足以提供向心力，就会做离心运动，到更高的轨道上去，故不能追上天链一号03星，D错误；故选B。12．D【详解】A．由可得结合题意可得A项错误；B．由可知可知B项错误；C．由可知C项错误；D．由可知得D项正确。故选D。13．B【详解】A．对a和c，同步卫星的周期必须与地球自转周期相同，角速度相同，则知a和c的角速度相同，根据知，c的向心加速度大；对b、c、d，根据万有引力提供向心力有得卫星的轨道半径越大，向心加速度越小，故b的加速度最大，故A错误；B．对b、c、d，由解得可知半径小的线速度大，所以b的线速度最大，根据可知c的线速度大于a的线速度，故B正确；CD．由开普勒第三定律知，卫星的半径越大，周期越大，所以的运动周期大于b、c的周期，c的周期等于a的周期，故d的周期是最大的，角速度与周期成反比，则的角速度最小，故CD错误。故选B。14．B【详解】A．对接时，神舟十三号在低轨道合适位置加速做离心运动，到达天和核心舱所在轨道与之对接，则B是天和核心舱，A是神舟十三号，故A错误；B．A和B绕地球做圆周运动则由图可知，A的轨道半径小于B的轨道半径，则A的加速度比B的加速度大，故B正确；C．第一宇宙速度是卫星围绕地球做圆周运动的最大速度，则A的运行速度小于第一宇宙速度，故C错误；D．A和B绕地球做圆周运动则由图可知，A的轨道半径小于B的轨道半径，A的运行速度比B的运行速度大，故D错误。故选B。15．D【详解】A．根据开普勒第二定律知，卫星在轨道I上运行时，从B点向A点运动时，速度逐渐减小，经过B点时的速率大于经过A点时的速率，故A错误；B．卫星从轨道I到轨道Ⅱ要在B点点火减速，则在轨道I上B点的速度大于轨道Ⅱ上B点的速度，故B错误；C．根据万有引力提供向心力可得则飞船在轨道I、Ⅱ上的B点时加速度相等，故C错误；D．卫星贴近月球表面飞行时，如果知道周期T，可以计算出平均密度，即由解得故D正确。故选D。16．C【详解】A．火星探测器最终将摆脱地球的引力束缚，故其发射速度应该大于地球的第二宇宙速度，故A错误；B．根据，可知星球表面的重力加速度为代入数据可知故B错误；C．根据第一宇宙速度定义有解得可知故C正确；D．探测器环绕火星运行时，其内部的仪器随探测器一起做匀速圆周运动，受到的万有引力提供向心力，不是平衡状态，故D错误。故选C。17．AB【详解】A．P、M两块碎片都做斜抛运动，因为初速度大小相等，方向相同，由可知运动的时间相等，A项正确；B．由水平方向可知在水平方向上运动的距离相同，B项正确；C．由于P、M两块碎片的质量不一定相等，重力做功不一定相等，C项错误；D．在最高点时还有水平方向速度，D项错误。故选AB。18．BD【详解】A．因为两支喷水枪喷出水A、B轨迹在同一竖直面内且最高点高度相同，根据竖直上抛运动的对称性，可知水A、B在空中运动时间相等，故A错误；B．因为水A、B最高点高度相同，所以他们下落时间相等，又因为A的水平位移大，故水A在最高点的速度较大，故B正确；C．因为水A、B最高点高度相同，从最高点到落到海面过程由动能定理知所以水落到海面时的速度为又因为A在最高点的速度较大，所以水落到海面时A的速度比B的速度大，故C错误；D．因为不计空气阻力，所以水枪喷出水后水的机械能守恒，因为A在最高点的速度较大，A在最高点的动能较大，故相同时间内水枪对A做功比水枪对B做功多，故D正确。故选BD。19．BD【详解】从A到B做平抛运动，分速度vx不变，分速度vy均匀增大，加速度为g。从B到C做匀加速直线运动，加速度在水平方向上有分加速度，所以水平方向上做匀加速直线运动，水平分加速度在竖直方向上的分加速度为做匀加速直线运动，则0～t0和t0～2t0时间内在竖直方向上的加速度比值为4：1。故BD正确，AC错误。故选BD。20．（1）；（2）【详解】（1）运动员飞出后做平抛运动，根据平抛运动公式有水平方向竖直方向联立解得（2）当速度方向与斜面平行，即速度方向与水平方向夹角为30°，运动员离斜坡最远，有联立解得