专题02 曲线运动（3大考点）（河南专用）-【好题汇编】2025年高考物理一模试题分类汇编

专题02 曲线运动 曲线运动 一、单选题 1．（2025·河南三门峡·一模）某次军事演习中，一炮弹竖直上升到最高点时炸裂成甲、乙两块弹片，它们的初速度方向与水平方向的夹角为θ，如图所示，测得这两块弹片在水平地面上的落地点相距，它们从炸裂到落地所经历的时间分别为，，若甲、乙两块弹片的质量之比为，重力加速度，不计空气阻力，则下列说法正确的是（　　） A．两弹片分离瞬间的动量相同 B．弹片甲落地点到O点的距离为48m C． D．爆炸点距水平地面的高度为84m 2．（2025·河南郑州·一模）在空间站中，宇航员长期处于失重状态。为缓解这种状态带来的不适，科学家设想建造一种环形空间站，如图所示。圆环绕中心匀速旋转，宇航员站在旋转舱内的侧壁上，可以受到与他站在地球表面时相同大小的支持力。根据以上描述，宇航员在旋转舱内站立的位置可能为（　　） A．甲 B．乙 C．丙 D．丁 3．（2025·河南郑州·一模）如图，某学校为响应郑州“无废城市”建设，以游戏“抛射入洞”引导学生将空饮料瓶作为可回收垃圾放人对应回收箱中。已知某次学生水平抛射时，抛出点离地1.80m，距回收箱的水平距离为1.80m。回收箱洞口离地1.35m。不计空气阻力，试估算饮料瓶出手时速度的大小（　　） A．2m/s B．3m/s C．4m/s D．6m/s 二、多选题 4．（2025·河南三门峡·一模）如图所示，竖直放置的圆筒内壁光滑，圆筒半径为R，高为h。P、Q为圆筒上、下底面圆上的两点，且连线竖直，一可视为质点的小球由P点沿筒内侧与半径垂直方向水平抛出，小球质量为m，初速度大小为。小球的运动轨迹与的交点依次为上的A、B、C三点，重力加速度为g，不计空气阻力，则以下说法正确的是（　　） A．小球到达C点时下落高度为 B．小球在A、B、C三点时对筒壁的压力大小之比为1∶1∶1 C．A、B间距离为 D．小球在P点时所受合力大小为 天体运动 一、单选题 1．（2025·河南·一模）中国也正在打造中国版的“星链”，预计发射1.3万颗星链卫星，卫星放在400公里~650公里近地轨道上。2024年2月23日，我国成功将通信技术试验卫星十一号送入预定轨道。把地球看作是密度均匀的球体，这颗卫星轨道离地高度与地球半径之比为。地球赤道和两极重力加速度之比为，以地球自转周期“天”为单位，这颗卫星的周期是（　　） A． B． C． D． 2．（2025·河南信阳·一模）空间站A在轨运行做圆周运动，周期TA=1.6h，地球半径为R，地球表面重力加速度为g。设想航天员在某次出舱活动中，放飞一颗小型伴飞卫星B，伴飞卫星B的周期TB=12.8h，两者轨道面为赤道面且运行方向相同，如图所示，忽略地球自转，下列说法正确的是（　　） A．空间站距地面高度为 B．航天员一天内看到18次太阳升起 C．伴飞卫星距离地心最远距离是 D．伴飞卫星的速度一定小于空间站速度 3．（2025·河南·一模）2024年6月25日14时07分，嫦娥六号返回器在预定地点准确着陆，实现世界首次月球背面采样返回。“嫦娥六号”探测器的发射过程可以简化如下：探测器由地面发射后，进入地月转移轨道，在近月点多次变轨，由椭圆轨道变为圆形轨道。下列说法正确的是（　　）    A．“嫦娥六号”在圆形轨道上的运行速度比月球的第一宇宙速度大 B．“嫦娥六号”在圆形轨道上的运行周期比在椭圆轨道上的运行周期小 C．“嫦娥六号”在地月转移轨道上经过近月点的加速度比在椭圆轨道上经过该点时的加速度大 D．“嫦娥六号”在椭圆轨道上经过近月点时的速度小于在圆形轨道上经过该点时的速度 4．（2025·河南安阳·一模）电影“流浪地球”中提出了太空电梯的概念。简单来说就是通过超级缆绳将地球赤道上的固定基地、同步空间站和配重空间站连接在一起，使它们随地球同步旋转。下列说法正确的是（　　） A．太空电梯中的人处于完全失重状态 B．太空电梯位于点时，太空电梯中的人处于失重状态 C．同步空间站中的人处于超重状态 D．若配重空间站处自由释放一个物体，该物体将做近心运动 5．（2025·河南·一模）已知金星的半径约为地球半径的，质量约为地球质量的。不考虑自转的影响，金星表面自由落体加速度与地球表面自由落体加速度的比值大约是（　　） A．1.1 B．1.0 C．0.9 D．0.8 6．（2025·河南郑州·一模）2024年9月27日，紫金山一阿特拉斯彗星到达近日点，许多天文爱好者用肉眼看到了这颗彗星。该彗星的运行轨道可视为椭圆，每绕太阳一周需要6万余年。已知地球绕太阳公转的半径为，则紫金山一阿特拉斯彗星轨道的半长轴约为（　　） A． B． C． D． 7．（2025·河南安阳·一模）2024年2月29日，我国成功将互联网卫星01星送入预定轨道，若将该卫星轨道近似为圆形，其围绕地球做匀速圆周运动的周期可表示为，则（　　） A．a为地球半径，b为地球表面的重力加速度，c为卫星的轨道半径 B．a为卫星的轨道半径，b为地球表面的重力加速度，c为地球半径 C．a为地球半径，b为该卫星的向心加速度，c为卫星的轨道半径 D．a为卫星的轨道半径，b为该卫星的向心加速度，c为地球半径 二、多选题 8．（2025·河南·一模）测得绕地球做匀速圆周运动的甲、乙两卫星的线速度大小分别等于“近地卫星”线速度大小的和倍，已知甲卫星的运行周期为T，万有引力常量为G，则下列说法正确的是（　　） A．甲、乙两卫星运转的轨道半径之比为 B．甲、乙两卫星若想实现对接，可使甲卫星在适当位置先加速变轨 C．甲卫星运转的向心加速度大小等于地球表面重力加速度的 D．地球的密度为 机械振动及机械波 一、单选题 1．（2025·河南安阳·一模）通过抖动绳子，可以在绳中产生正弦横波。当抖动绳子的频率加快时（　　） A．波的频率不变 B．波的周期不变 C．波长不变 D．波速不变 二、多选题 2．（2025·河南·一模）在某种介质中，一列沿x轴传播的简谐横波0时刻的波形图如图所示，已知这列波的传播速度，且此时平衡位置位于坐标原点O的质点正沿y轴正方向运动。下列说法正确的是（　　） A．质点Q、R的振动情况始终相反 B．质点P的横坐标为 C．质点Q再经回到平衡位置 D．质点R的振动方程为 3．（2025·河南·一模）如甲图所示，在xOy平面内有两个完全相同的点波源S1（-4，0）和S2（4，0），同时沿垂直于xOy平面开始振动，振动图像均如乙图所示，已知波长为8m，下列说法正确的是（　　） A．这两列波的波速为2m/s B．这两列波的波速为4m/s C．两列波在P（4，6）点引起的振动总是相互加强的 D．t=4.5s时Q（1，0）处的质点与平衡位置的距离为2cm 4．（2025·河南·一模）某简谐横波在时刻的波形图如图1所示，平衡位置在处的质点的振动图像如图2所示，其余数据图中已标出，下列说法正确的是（　　） A．该波沿轴负方向传播 B．该波的波速是 C．时刻处质点位于平衡位置 D．平衡位置在的质点从0时刻开始经过走过的路程是27cm 三、解答题 5．（2025·河南郑州·一模）甲、乙两列简谐横波在同种介质中分别沿轴正方向和负方向传播，两波源分别位于和处，两波源的振幅均为，持续振动。甲波源振动后的波形如图所示，此刻和处的P、Q两质点刚开始振动，质点M的平衡位置在处。从图示时刻起，求： (1)两列波经多长时间相遇； (2)内质点运动的路程。 1 / 2 学科网（北京）股份有限公司 $$ 专题02 曲线运动 曲线运动 一、单选题 1．（2025·河南三门峡·一模）某次军事演习中，一炮弹竖直上升到最高点时炸裂成甲、乙两块弹片，它们的初速度方向与水平方向的夹角为θ，如图所示，测得这两块弹片在水平地面上的落地点相距，它们从炸裂到落地所经历的时间分别为，，若甲、乙两块弹片的质量之比为，重力加速度，不计空气阻力，则下列说法正确的是（　　） A．两弹片分离瞬间的动量相同 B．弹片甲落地点到O点的距离为48m C． D．爆炸点距水平地面的高度为84m 【答案】D 【详解】A．炮弹竖直上升到最高点时，炮弹的动量为0；炸裂成甲、乙两块弹片，根据动量守恒可知，甲，乙两弹片分离时，它们的动量大小相等，方向相反，故A错误； BCD．设两弹片分离时，甲的速度大小为v，由于甲、乙两块弹片的质量之比为，根据动量守恒定律可知，乙的速度大小应为，设爆炸点的高度为h，对甲、乙水平方向有 解得 对甲、乙竖直方向有 解得 联立解得，，，， 所以甲落地时距O点的距离为 故BC错误，D正确。 故选D。 2．（2025·河南郑州·一模）在空间站中，宇航员长期处于失重状态。为缓解这种状态带来的不适，科学家设想建造一种环形空间站，如图所示。圆环绕中心匀速旋转，宇航员站在旋转舱内的侧壁上，可以受到与他站在地球表面时相同大小的支持力。根据以上描述，宇航员在旋转舱内站立的位置可能为（　　） A．甲 B．乙 C．丙 D．丁 【答案】C 【详解】旋转舱对宇航员的支持力提供宇航员随旋转舱匀速圆周运动所需的向心力，因此，宇航员所受支持力必指向圆环的圆心。宇航员在旋转舱内站立的位置可能为C。 故选C。 3．（2025·河南郑州·一模）如图，某学校为响应郑州“无废城市”建设，以游戏“抛射入洞”引导学生将空饮料瓶作为可回收垃圾放人对应回收箱中。已知某次学生水平抛射时，抛出点离地1.80m，距回收箱的水平距离为1.80m。回收箱洞口离地1.35m。不计空气阻力，试估算饮料瓶出手时速度的大小（　　） A．2m/s B．3m/s C．4m/s D．6m/s 【答案】D 【详解】设抛出点离地h1，回收箱洞口离地h2，抛出点距回收箱的水平距离为x，平抛的初速度为v0，根据平抛运动的规律可得， 代入数据解得 故选D。 二、多选题 4．（2025·河南三门峡·一模）如图所示，竖直放置的圆筒内壁光滑，圆筒半径为R，高为h。P、Q为圆筒上、下底面圆上的两点，且连线竖直，一可视为质点的小球由P点沿筒内侧与半径垂直方向水平抛出，小球质量为m，初速度大小为。小球的运动轨迹与的交点依次为上的A、B、C三点，重力加速度为g，不计空气阻力，则以下说法正确的是（　　） A．小球到达C点时下落高度为 B．小球在A、B、C三点时对筒壁的压力大小之比为1∶1∶1 C．A、B间距离为 D．小球在P点时所受合力大小为 【答案】BC 【详解】A．小球在水平方向上做匀速圆周运动，圆周运动周期为 小球在竖直方向上做自由落体运动，小球到达C点时，经历时间为，则有 解得 故A错误； B．小球在水平方向上做匀速圆周运动，由筒壁对小球的支持力提供向心力，则有 根据牛顿第三定律有 解得 可知，小球在A、B、C三点时对筒壁的压力大小之比为1∶1∶1 故B正确； C．小球在竖直方向上做自由落体运动，小球到达A点、B点经历时间分别为T、，则有 结合上述解得 故C正确； D．小球在水平方向上做匀速圆周运动，由筒壁对小球的支持力提供向心力，则有 小球所受外力的合力 故D错误。 故选BC。 天体运动 一、单选题 1．（2025·河南·一模）中国也正在打造中国版的“星链”，预计发射1.3万颗星链卫星，卫星放在400公里~650公里近地轨道上。2024年2月23日，我国成功将通信技术试验卫星十一号送入预定轨道。把地球看作是密度均匀的球体，这颗卫星轨道离地高度与地球半径之比为。地球赤道和两极重力加速度之比为，以地球自转周期“天”为单位，这颗卫星的周期是（　　） A． B． C． D． 【答案】B 【详解】对于卫星 在极地 根据题意，解得 物体在赤道时 解得 解得 故选B。 2．（2025·河南信阳·一模）空间站A在轨运行做圆周运动，周期TA=1.6h，地球半径为R，地球表面重力加速度为g。设想航天员在某次出舱活动中，放飞一颗小型伴飞卫星B，伴飞卫星B的周期TB=12.8h，两者轨道面为赤道面且运行方向相同，如图所示，忽略地球自转，下列说法正确的是（　　） A．空间站距地面高度为 B．航天员一天内看到18次太阳升起 C．伴飞卫星距离地心最远距离是 D．伴飞卫星的速度一定小于空间站速度 【答案】C 【详解】A．设A到地心的距离为rA，根据万有引力提供向心力可得 根据万有引力与重力的关系可得 所以空间站距地面高度为 故A错误； B．航天员一天内看到次太阳升起的次数为 故B错误； C．设B到地心的最远距离为rB，由开普勒第三定律可得 解得 故C正确； D．航天员放飞伴飞卫星时，伴飞卫星沿椭圆轨道做离心运动，此时伴飞卫星的速度大于空间站速度，故D错误。 故选C。 3．（2025·河南·一模）2024年6月25日14时07分，嫦娥六号返回器在预定地点准确着陆，实现世界首次月球背面采样返回。“嫦娥六号”探测器的发射过程可以简化如下：探测器由地面发射后，进入地月转移轨道，在近月点多次变轨，由椭圆轨道变为圆形轨道。下列说法正确的是（　　）    A．“嫦娥六号”在圆形轨道上的运行速度比月球的第一宇宙速度大 B．“嫦娥六号”在圆形轨道上的运行周期比在椭圆轨道上的运行周期小 C．“嫦娥六号”在地月转移轨道上经过近月点的加速度比在椭圆轨道上经过该点时的加速度大 D．“嫦娥六号”在椭圆轨道上经过近月点时的速度小于在圆形轨道上经过该点时的速度 【答案】B 【详解】A．卫星绕月球做匀速圆周运动时，由万有引力提供向心力 可得 月球第一宇宙速度等于卫星在月球表面轨道做匀速圆周运动的线速度，所以“嫦娥六号”在圆形轨道上的速度比月球的第一宇宙速度小，故A错误； B．由于椭圆轨道的半长轴大于圆形轨道的半径，根据开普勒第三定律可知，“嫦娥六号”在圆形轨道上的运行周期比在椭圆轨道上的运行周期小，故B正确； C．根据牛顿第二定律可得 可得 可知“嫦娥六号”在圆形轨道上经过近月点时的加速度等于在地月转移轨道上经过近月点时的加速度，故C错误； D．卫星从高轨道变轨到低轨道需要在变轨处点火减速，所以“嫦娥六号”在椭圆轨道上经过近月点的速度比在圆形轨道上经过近月点时的大，故D错误。 故选B。 4．（2025·河南安阳·一模）电影“流浪地球”中提出了太空电梯的概念。简单来说就是通过超级缆绳将地球赤道上的固定基地、同步空间站和配重空间站连接在一起，使它们随地球同步旋转。下列说法正确的是（　　） A．太空电梯中的人处于完全失重状态 B．太空电梯位于点时，太空电梯中的人处于失重状态 C．同步空间站中的人处于超重状态 D．若配重空间站处自由释放一个物体，该物体将做近心运动 【答案】B 【详解】C．同步空间站，万有引力等于向心力，处于完全失重状态，故C错误； AB．太空电梯位于点时，如果只受万有引力，该轨道半径小，其角速度比空间站更大，故列方程得 可知小于，处于失重状态，故A错误，B正确； D．配重空间站处，万有引力小于需要的向心力，因此自由释放物体后，物体应做离心运动，故D错误。 故选B。 5．（2025·河南·一模）已知金星的半径约为地球半径的，质量约为地球质量的。不考虑自转的影响，金星表面自由落体加速度与地球表面自由落体加速度的比值大约是（　　） A．1.1 B．1.0 C．0.9 D．0.8 【答案】C 【详解】根据万有引力等于重力，得 则有 因为金星半径约为地球半径的95%，质量约为地球质量的82%，所以金星表面重力加速度与地球表面重力加速度之比为 故选C。 6．（2025·河南郑州·一模）2024年9月27日，紫金山一阿特拉斯彗星到达近日点，许多天文爱好者用肉眼看到了这颗彗星。该彗星的运行轨道可视为椭圆，每绕太阳一周需要6万余年。已知地球绕太阳公转的半径为，则紫金山一阿特拉斯彗星轨道的半长轴约为（　　） A． B． C． D． 【答案】B 【详解】由开普勒第三定律 可得 则紫金山一阿特拉斯彗星轨道的半长轴约为 故选B。 7．（2025·河南安阳·一模）2024年2月29日，我国成功将互联网卫星01星送入预定轨道，若将该卫星轨道近似为圆形，其围绕地球做匀速圆周运动的周期可表示为，则（　　） A．a为地球半径，b为地球表面的重力加速度，c为卫星的轨道半径 B．a为卫星的轨道半径，b为地球表面的重力加速度，c为地球半径 C．a为地球半径，b为该卫星的向心加速度，c为卫星的轨道半径 D．a为卫星的轨道半径，b为该卫星的向心加速度，c为地球半径 【答案】B 【详解】由万有引力提供向心力可得 解得 又因为 故可知 对比可知，为该卫星的轨道半径，为地球表面的重力加速度，为地球半径。 故选B。 二、多选题 8．（2025·河南·一模）测得绕地球做匀速圆周运动的甲、乙两卫星的线速度大小分别等于“近地卫星”线速度大小的和倍，已知甲卫星的运行周期为T，万有引力常量为G，则下列说法正确的是（　　） A．甲、乙两卫星运转的轨道半径之比为 B．甲、乙两卫星若想实现对接，可使甲卫星在适当位置先加速变轨 C．甲卫星运转的向心加速度大小等于地球表面重力加速度的 D．地球的密度为 【答案】BC 【详解】AB．设地球的半径为R，对近地卫星及两卫星由万有引力提供向心力 即 则 则有 且可求得， 由于甲位于低轨道，想实现甲、乙对接，需甲在适当位置加速变轨，故A错误，B正确； C．对甲卫星和近地卫星有 即 则有 故C正确； D．对甲卫星由万有引力提供向心力 解得地球的质量为 地球的体积为 则地球的密度为 故D错误。 故选BC。 机械振动及机械波 一、单选题 1．（2025·河南安阳·一模）通过抖动绳子，可以在绳中产生正弦横波。当抖动绳子的频率加快时（　　） A．波的频率不变 B．波的周期不变 C．波长不变 D．波速不变 【答案】D 【详解】AB．当抖动绳子的频率加快时，相当于波源的振动频率加快，故波的频率也会加快，由可知波的周期变小，故AB错误； CD．波在同种均匀介质中传播速度不变，由 可得 可知波的波长变小，故C错误，D正确。 故选D。 二、多选题 2．（2025·河南·一模）在某种介质中，一列沿x轴传播的简谐横波0时刻的波形图如图所示，已知这列波的传播速度，且此时平衡位置位于坐标原点O的质点正沿y轴正方向运动。下列说法正确的是（　　） A．质点Q、R的振动情况始终相反 B．质点P的横坐标为 C．质点Q再经回到平衡位置 D．质点R的振动方程为 【答案】AD 【详解】A．由图可知，质点Q、R平衡位置间距离为，所以二者的振动情况始终相反，故A正确； B．0时刻，坐标原点处的质点与波峰之间的曲线对应的角度为30°，对应两平衡位置间的距离为 解得 所以P点的横坐标为 故B错误； C．根据“上下坡”法可知，此波沿x轴负方向传播，此时Q正向下振动，波的周期为 由图可知，Q再经过t回到平衡位置，则 故C错误； D．各质点的振幅A=4cm， 质点R的初相位为 所以R的振动方程为 故D正确。 故选AD。 3．（2025·河南·一模）如甲图所示，在xOy平面内有两个完全相同的点波源S1（-4，0）和S2（4，0），同时沿垂直于xOy平面开始振动，振动图像均如乙图所示，已知波长为8m，下列说法正确的是（　　） A．这两列波的波速为2m/s B．这两列波的波速为4m/s C．两列波在P（4，6）点引起的振动总是相互加强的 D．t=4.5s时Q（1，0）处的质点与平衡位置的距离为2cm 【答案】AD 【详解】AB．由图可知，周期为4s，所以 故A正确，B错误； C．由于 所以P（4，6）点引起的振动总是相互减弱的，故C错误； D．由于Q点到S1的距离为5m，则波源S1处的波传播到Q点所用时间为 Q点到S2的距离为3m，则波源S2处的波传播到Q点所用时间为 所以t=4.5s时波源S1处的波传播到Q点后振动时间为2s，而波源S2处的波传播到Q点后振动时间为3s，根据波的叠加原理可得，此时Q点的位移为-2cm，即Q处的质点与平衡位置的距离为2cm，故D正确。 故选AD。 4．（2025·河南·一模）某简谐横波在时刻的波形图如图1所示，平衡位置在处的质点的振动图像如图2所示，其余数据图中已标出，下列说法正确的是（　　） A．该波沿轴负方向传播 B．该波的波速是 C．时刻处质点位于平衡位置 D．平衡位置在的质点从0时刻开始经过走过的路程是27cm 【答案】BCD 【详解】A．由振动图像图乙可知，时刻平衡位置在处的质点振动方向沿轴正方向，结合图甲由微平移法可知该简谐波沿轴正方向传播，故A错误； B．设时刻的波形图对应的函数表达式为 由图甲可知， 当时， 代入得 解得 当时， 代入得 解得 由图乙可知 所以该波的波速为 故B正确； C．设时刻开始处质点的振动方程为 当时刻， 代入得 解得 故时刻开始处质点的振动方程为 当时刻， 即时刻处质点位于平衡位置，故C正确； D．由图乙可知，从0时刻开始平衡位置在的质点的振动方程为 当时刻， 故平衡位置在的质点从0时刻开始经过走过的路程是 故D正确。 故选BCD。 三、解答题 5．（2025·河南郑州·一模）甲、乙两列简谐横波在同种介质中分别沿轴正方向和负方向传播，两波源分别位于和处，两波源的振幅均为，持续振动。甲波源振动后的波形如图所示，此刻和处的P、Q两质点刚开始振动，质点M的平衡位置在处。从图示时刻起，求： (1)两列波经多长时间相遇； (2)内质点运动的路程。 【答案】(1)1.25s (2)2.8m 【详解】（1）根据题意与波形可知， 则波传播速度 解得 两列波相遇时有 其中 解得 （2）结合上述可知，乙波传到所用时间 解得 甲波传到所用时间 解得 只有乙波引起质点振动，此时间内 解得 甲、乙两波引起质点的振动相互加强，则有 解得 则内质点运动的路程 解得 1 / 2 学科网（北京）股份有限公司 $$