专题03 选择题(抛体运动 圆周运动 万有引力)(期末真题汇编,四川专用)高一物理下学期
2026-06-02
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3份
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资源信息
| 学段 | 高中 |
| 学科 | 物理 |
| 教材版本 | - |
| 年级 | 高一 |
| 章节 | - |
| 类型 | 题集-试题汇编 |
| 知识点 | 抛体运动,圆周运动,万有引力与宇宙航行 |
| 使用场景 | 同步教学-期末 |
| 学年 | 2026-2027 |
| 地区(省份) | 四川省 |
| 地区(市) | - |
| 地区(区县) | - |
| 文件格式 | ZIP |
| 文件大小 | 6.69 MB |
| 发布时间 | 2026-06-02 |
| 更新时间 | 2026-06-02 |
| 作者 | 悟理王先生 |
| 品牌系列 | 好题汇编·期末真题分类汇编 |
| 审核时间 | 2026-06-02 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/58165375.html |
| 价格 | 3.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
|---|
摘要:
**基本信息**
聚焦高中物理曲线运动与天体运动8大高频考点,精选四川多地期末真题,57道选择题分层覆盖基础概念与综合应用
**题型特征**
|题型|题量/分值|知识覆盖|命题特色|
|----|-----------|----------|----------|
|选择题|57题|曲线运动性质、运动合成与分解、平抛/斜抛运动、圆周运动(传动/临界)、万有引力与宇宙航行|以神舟二十号、鹊桥二号等航天科技为情境,结合智能呼啦圈、洗衣机脱水等生活实例,通过轨道变轨、双星系统等综合题考查科学推理能力|
内容正文:
专题03 选择题(抛体运动 圆周运动 万有引力)
8大高频考点概览
考点01 曲线运动的性质
考点02 运动的合成与合成
考点03 关联速度
考点04 平抛运动
考点05 斜抛运动
考点06 圆周运动
考点07 圆周运动的两种传动方式
考点08 万有引力与宇宙航行
地 城
考点01
曲线运动的性质
1.(24-25高一下·四川南充·期末)关于力与运动,下列说法正确的是( )
A.曲线运动的合力可以是恒力 B.平抛运动的合力可以是变力
C.圆周运动的合力可以是恒力 D.曲线运动的合力消失后还会继续做曲线运动
【答案】A
【详解】A.曲线运动的合力可以是恒力。例如,平抛运动中合力为重力(恒力),轨迹为曲线,A正确;
B.平抛运动的合力是重力,大小和方向均不变,B错误;
C.圆周运动的合力全部提供向心力,方向始终变化,因此合力不可能是恒力,C错误;
D.合力消失后,物体将做匀速直线运动(牛顿第一定律),不再做曲线运动,D错误。
故选A。
2.(24-25高一下·四川宜宾·期末)物体做曲线运动时,下列说法中正确的是( )
A.速度大小一定是变化的 B.速度方向一定是变化的
C.加速度大小一定是变化的 D.加速度方向一定是变化的
【答案】B
【详解】A.物体做曲线运动时,速度大小不一定变化,例如匀速圆周运动速度大小不变,速度方向发生变化,故A错误;
B.物体做曲线运动时,速度方向沿轨迹切线方向,即方向必然变化,故B正确;
C.物体做曲线运动时,加速度大小可以不变,如平抛运动中加速度恒为重力加速度,大小不变,故C错误;
D.物体做曲线运动时,加速度方向可以不变,如平抛运动中加速度方向始终竖直向下,故D错误。
故选B。
3.(24-25高一下·四川乐山·期末)光滑水平面内,一质点在恒力作用下做曲线运动,轨迹如图中虚线所示。已知质点经过图中某点时的速度方向,且整个运动过程中质点动能在逐渐增大,则此恒力可能是图中的( )
A.F1 B.F2 C.F3 D.F4
【答案】A
【详解】做曲线运动的物体所受的合力方向指向轨迹的凹向,因质点动能在逐渐增大,则合力方向与速度方向夹角为锐角,可知该恒力可能是F1。
故选A。
地 城
考点02
运动的合成与分解
4.(24-25高一下·四川宜宾·期末)如图所示,一质量为m的小球在光滑水平桌面上,受一水平恒力F的作用,先后经过A、B两点,速度方向偏转90°。已知经过A点时的速度大小为v、方向与AB连线夹角为53°,AB连线长为L。对小球从A运动到B的过程,下列说法正确的是( )
A.沿A点速度方向的平均速度大小为
B.小球在B点的速度为
C.水平恒力方向与AB连线夹角74°
D.水平恒力F的大小为
【答案】C
【详解】AB.由题可知,将水平恒力F分解为沿A点速度反方向分力和垂直A点速度方向分力,如图所示
从A到B,沿A点速度方向速度减为零,根据匀变速运动规律可得沿A点速度方向的平均速度大小为
沿A点速度方向,根据匀变速规律可得
解得所用的时间为
在垂直A点速度方向,根据匀变速规律可得
解得小球在B点的速度为,故AB错误;
CD.沿A点速度的反方向,根据牛顿第二定律可得
垂直A点速度方向,根据牛顿第二定律可得
则F的大小为
设与的夹角为,则
则
则与AB连线的夹角为,故C正确,D错误。
故选C。
地 城
考点03
关联速度
5.(24-25高一下·四川绵阳·期末)如图所示,为了将横放在水平地面的长钢管直立起来,工人控制起重机,使横梁上的电机水平移动,电机同时以速度匀速收短牵引绳,牵引绳始终保持竖直且与钢管在同一竖直面内,使钢管绕定点转动。下列说法正确的是( )
A.长钢管在转动过程中角速度大小不变
B.长钢管在转动过程中线速度大小不变
C.当长钢管与地面夹角为时,电机水平移动速度为
D.当长钢管与地面夹角为时,电机水平移动速度为
【答案】D
【详解】钢管顶端的做圆周运动,速度方向与杆垂直,如图
电机水平移动速度为
钢管顶端的速度为
钢管的角速度
当钢管绕O点转动时,逐渐增大,变小,因此钢管的线速度、角速度均增大。
故选D。
6.(24-25高一下·四川内江·期末)某人用绳子通过定滑轮拉物体A,A穿在光滑的竖直杆上,人以速度v0匀速向下拉绳,当物体A到达如图所示位置时,绳与竖直杆的夹角为θ,则物体A实际运动的速度是( )
A. B. C. D.v0sinθ
【答案】A
【详解】将A的速度分解为沿绳子方向和垂直于绳子方向,如图所示
拉绳子的速度等于A沿绳子方向的分速度,根据平行四边形定则得,实际速度为
故A正确,BCD错误;
故选A。
地 城
考点04
平抛运动
7.(24-25高一下·四川眉山·期末)如图所示是物体做匀变速曲线运动的轨迹的示意图。已知物体在B点的加速度方向与速度方向垂直,则下列说法正确的是( )
A.物体在B点的加速度最大
B.物体在C点的速率大于在B点的速率
C.物体在A点的加速度比在C点的加速度大
D.物体从A点到C点,加速度与速度的夹角先增大后减小,速率先减小后增大
【答案】B
【详解】AC.物体做匀变速曲线运动,加速度恒定,则物体在各点的加速度相同,故AC错误;
BD.物体运动到B点时速度方向与加速度方向恰好互相垂直,结合运动轨迹可知,物体从A点运动到B点的过程中,加速度方向和速度方向的夹角大于90°,且夹角在不断减小,物体做减速曲线运动,物体从B点运动到C点的过程中,加速度方向和速度方向的夹角小于90°,且夹角在不断减小,物体做加速曲线运动,因此物体从A点运动到C点的过程中,加速度方向和速度方向的夹角一直在减小,物体在B点的速率最小,故B正确,D错误。
故选B。
8.(24-25高一下·四川眉山·期末)2025年5月初,印度空军一架价值2.5亿美元的“阵风”战机疑似在印巴边境的克什米尔上空被巴基斯坦军方击落。假设某一被击落的战机碎片(碎片可视为质点)以初速度v0水平抛出,不计空气阻力,则( )
A.v0越大,碎片在空中运动时间越长 B.v0越大,碎片落地瞬间速度越小
C.碎片落地位置与v0大小有关 D.碎片落地瞬间速度与高度h无关
【答案】C
【详解】A.平抛运动的时间由竖直方向的高度h决定,根据可得
公式为,与水平初速度v0无关,故A错误;
BD.落地瞬间竖直方向速度
落地瞬间速度大小
联立可得,v0越大,落地时速度v越大,h越大,落地时速度越大,故BD错误;
C.水平位移,t由h决定,因此落地位置与v0大小有关,故C正确。
故选C。
9.(24-25高一下·四川宜宾·期末)如图所示,某运动员在跳台滑雪比赛训练时,从跳台边缘距离斜面顶端一定高度的O点以不同速度水平滑出,一段时间后落到斜面上。忽略空气阻力,下列说法正确的是( )
A.运动员落在斜面时的速度方向都不相同
B.运动员在空中运动的时间与初速度成正比
C.运动员在空中运动过程中的速度变化率增大
D.运动员落在斜面时的速度与滑出的速度成正比
【答案】A
【详解】A.设为落在斜面时速度方向与水平方向的夹角,为落在斜面时位移方向与水平方向的夹角,根据平抛运动推论可得
由于落在斜面不同位置时,不同,所以不同,即运动员落在斜面时的速度方向都不相同,A正确;
B.设运动员离开点时速度为,在空中运动时间为,跳台边缘距离斜面顶端的高度为,落到斜面上时水平位移为,竖直下落高度为,斜坡的倾角为,由平抛运动规律可知运动员滑出速度越大,下落的高度越高,在空中运动时间越长,根据几何关系可得
可知运动员在空中运动的时间与初速度不成正比,B错误;
C.运动员做平抛运动,运动员在空中运动过程中的速度变化率,即速度变化量与所用时间的比值
可知速度变化率保持不变,C错误;
D.运动员落在斜面时的速度
与滑出时的速度不成正比,D错误。
故选A。
地 城
考点05
斜抛运动
10.(24-25高一下·四川攀枝花·期末)如图所示,将一可视为质点的小球从水平地面上的A点以竖直初速度向上抛出,由于存在水平恒定的风力作用,小球运动到B点时速度方向变为水平,最终落在水平地面上的C点处。已知A、B间的距离为L,AB与水平方向的夹角为θ,则B、C两点间的水平距离为( )
A.2Lsinθ B.2Lcosθ C.3Lsinθ D.3Lcosθ
【答案】D
【详解】小球在竖直方向做竖直上抛运动,则从A到B的时间等于从B到C的时间,水平方向做初速度为零的匀加速运动,则水平位移之比为1:3,因AB水平距离为Lcosθ,可知B、C两点间的水平距离为3Lcosθ。
故选D。
11.(24-25高一下·四川绵阳·期末)如图所示,排球运动员第一次在点将排球水平击出,排球击中地面上的点;第二次在点将即将落地的排球斜向上击出,排球也击中点。点在点的正下方,第二次排球运动的最高点与点等高,排球两次运动轨迹交点恰好为排球网上端点。不计空气阻力,下列说法正确的是( )
A.排球两次在空中运动时间相等
B.排球两次落到点的速度大小相等
C.、两点的高度差与、两点的高度差之比为
D.、两点的水平距离与、两点的水平距离之比为
【答案】C
【详解】A.第二次排球运动的最高点d与a点等高,故比较第一次排球从a到b的过程和第二次排球从d到b的过程,这两个过程都做平抛运动,竖直方向做自由落体运动,下落高度一样,运动时间一样,根据运动的对称性可知,第二次从c到d的运动时间也等于第一次从a到b的运动时间,因此两次排球在空中运动时间不相等,故A错误;
B.设a到b的高度差为H,根据平抛运动规律可知,水平方向
由题可知
解得
竖直方向则有
则第一次排球到达b点的速度为
第二次排球到达b点的速度为
显然第一次排球到达b点的速度大于第二次排球到达b点的速度,故B错误;
C.由题可知,排球从a到f的时间和从d到g的时间相等,设为,如下图所示
根据上述分析可知,则有
根据平抛运动的规律可知,从d点平抛运动的物体,在和所用的时间之比为,即
根据运动的独立性可知,
故有,
解得,故C正确;
D.结合上图所示可知
结合上述结论
解得
则、两点的水平距离与、两点的水平距离之比为,故D错误。
故选C。
地 城
考点06
圆周运动
12.(24-25高一下·四川自贡·期末)以下说法正确的是( )
A.物体做匀速圆周运动时,所受的向心力是恒力
B.经典力学适用于微观、低速、弱引力场的范围
C.田径比赛中的链球项目是利用离心现象来实现投掷的
D.跳伞运动员带着张开的降落伞在空中匀速下落时,其机械能守恒
【答案】C
【详解】A.匀速圆周运动中,向心力方向始终指向圆心,方向不断变化,不是恒力,故A错误;
B.经典力学适用于宏观、低速、弱引力场范围,而非微观,故B错误;
C.链球投掷时,运动员旋转使链球做圆周运动,松手后链球因惯性沿切线飞出,属于离心现象的应用,故C正确;
D.匀速下落时动能不变,重力势能减少,机械能减少,故D错误。
故选C。
13.(24-25高一下·四川自贡·期末)下列四幅图中物体的运动均视为匀速圆周运动,图1为汽车在水平路面转弯(未打滑),图2为飞机在水平面内转弯,图3为小球沿光滑漏斗壁在水平面内运动,图4为火车水平转弯。则下列有关说法正确的是( )
A.图1中若小车速度增加,小车一定会打滑
B.图2中飞机的升力完全提供飞机所需的向心力
C.图3中小球若在更高的水平面上运动,速率更大,支持力也更大
D.图4中火车轨道的转弯处设计成内低外高可以减小轮缘对外轨的挤压
【答案】D
【详解】A.图1中汽车在水平路面转弯时,则
若小车速度增加,小车所需的向心力增加,小车与地面间的静摩擦力变大,若不超出最大静摩擦力,小车不会打滑,选项A错误;
B.图2中飞机的升力与重力的合力提供飞机所需的向心力,选项B错误;
C.图3中小球若在更高的水平面上运动,转动半径更大,根据,
可知,则速率更大,支持力不变,选项C错误;
D.图4中火车轨道的转弯处设计成内低外高,满足一定速度时会使轨道对火车的支持力和重力的合力提供向心力,可以减小轮缘对外轨的挤压,选项D正确。
故选D。
14.(24-25高一下·四川攀枝花·期末)关于匀速圆周运动的判断,下列说法中正确的是( )
A.角速度不变
B.线速度不变
C.向心加速度不变
D.向心力不变
【答案】A
【详解】匀速圆周运动的线速度方向时刻发生变化,加速度、向心力的方向时刻指向圆心,A对;
15.(24-25高一下·四川攀枝花·期末)如图所示,水平圆盘绕竖直转轴加速转动,滑块放置在圆盘上相对于圆盘保持静止,则下列从俯视角度关于滑块所受摩擦力的分析中合理的是( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【详解】滑块随转盘加速转动,则摩擦力一方面要提供做圆周运动的向心力,即摩擦力有沿半径指向圆心的分量,另一方面要使滑块加速,则摩擦力有沿垂直于半径方向的分量,则摩擦力的方向应该如图C所示。
故选C。
16.(24-25高一下·四川攀枝花·期末)如图甲所示,小球穿在竖直平面内光滑的固定圆环上,绕圆心O点做半径为R的圆周运动。小球运动到最高点时,圆环与小球间弹力大小为F,小球在最高点的速度大小为v,其关系图像如图乙所示,重力加速度g取10m/s2,则( )
A.小球的质量为20kg
B.固定圆环的半径R为0.5m
C.小球在最高点的速度为3m/s时受圆环的弹力向上
D.当弹力F与小球重力大小相等时小球的速度可能是4m/s
【答案】D
【详解】A.根据图乙可知,当速度为0时有
解得m=2kg,故A错误;
B.根据图乙可知,当速度的平方等于8m2s-2时,弹力为0,此时由重力提供向心力,则有
解得,故B错误;
C.小球在最高点的速度为3m/s时,速度的平方值为9m2s-2,大于8m2s-2,结合上述可知, 重力比所需向心力小,则小球受圆环的弹力向下,故C错误;
D.当弹力F与小球重力大小相等,方向相同时有
结合上述解得,故D正确。
故选D。
17.(24-25高一下·四川泸州·期末)在花式篮球表演赛中,某运动员使篮球在其指尖上绕竖直直径匀速转动,a、b是篮球表面上的两个点,如图所示。比较a、b两点的运动,下列判断正确的是( )
A.a点转动的周期较大
B.a点转动的线速度较大
C.a点转动的角速度较小
D.a点转动的向心加速度较小
【答案】B
【详解】a、b两点同轴转动,所以a、b两点的周期相等,角速度相等,根据,
由于,可知a点转动的线速度较大,a点转动的向心加速度较大。
故选B。
18.(24-25高一下·四川绵阳·期末)如图所示,两段内壁光滑的四分之一弧形圆管道,拼成一个“S”形轨道,固定在水平桌面上,、、、分别是两段弧形轨道的内壁。一直径略小于轨道内径的小球以一定初速度由轨道口进入到从穿出的过程中,对小球没有挤压作用的内壁是( )
A.壁和壁 B.壁和壁
C.壁和壁 D.壁和壁
【答案】C
【详解】小球在每一段小圆弧上做圆周运动,需要弹力提供向心力,因为桌面是水平的,而向心力指向圆心,所以B壁和D壁对小球有弹力作用,即与小球有挤压作用的是B壁和D壁。对小球没有挤压作用的是A壁和C壁,故选C。
19.(24-25高一下·四川广元·期末)如图甲,滚筒洗衣机脱水时,衣物紧贴着滚筒壁在竖直平面内做顺时针的匀速圆周运动。如图乙,一件小衣物(可理想化为质点)质量为m,滚筒半径为R,角速度大小为ω,重力加速度为g,a、b分别为小衣物经过的最高位置和最低位置。下列说法正确的是( )
A.衣物在a位置对滚筒壁的压力比在b位置的大
B.衣物转到b位置时的脱水效果最好
C.衣物所受滚筒的作用力大小始终为mg
D.衣物所受合力的大小可能大于mω2R
【答案】B
【详解】AB.根据牛顿第二定律可得,衣物在a、b位置时所受筒壁的支持力大小分别为
根据牛顿第三定律可知衣物在a位置对滚筒壁的压力比在b位置的小,衣物上的水在b位置时做离心运动的趋势最强,脱水效果最好,故B正确,A错误;
C.衣物所受滚筒的作用力与重力的合力提供向心力,且向心力大小不变,方向时刻在变,所以衣物所受滚筒的作用力大小不可能始终为mg,故C错误。
D.衣物做匀速圆周运动,所受合力提供向心力,大小始终为,故D错误。
故选B。
20.(24-25高一下·四川遂宁·期末)匀速圆周运动在生活中随处可见,现有一个质量为0.5kg的小球在某平面内做匀速圆周运动,其运动半径为1m,线速度大小为3m/s,则小球的( )
A.角速度为3rad/s B.转速为1.5r/s
C.合外力为1.5N D.加速度大小为3m/s2
【答案】A
【详解】A.角速度公式为
代入数据得,故A正确;
B.转速与角速度的关系为,
代入数据得,故B错误;
C.向心力(合外力)公式为
代入数据得 ,故C错误;
D.向心加速度公式为
代入数据,故D错误。
故选A。
21.(24-25高一下·四川乐山·期末)如图所示,质量相等的A、B两物块置于绕竖直轴匀速转动的水平圆盘上,rA>rB两物块始终相对于圆盘静止,则两物块
A.线速度相同 B.角速度相同 C.向心力相同 D.所受的静摩擦力相同
【答案】B
【详解】ABC. 两个物体和圆盘保持相对静止,随着圆盘做圆周运动,属于同轴动,所以角速度;又因为,根据角速度和线速度的关系可知,线速度,根据向心力公式可知,,AC错误,B正确;
D. 两物体做圆周运动,静摩擦力提供向心力,即,则A受到的静摩擦力大于B受到的静摩擦力,D错误。
故选B。
22.(24-25高一下·四川南充·期末)如图所示,选项中研究对象做圆周运动的半径为,重力加速度为,不计空气阻力,下列说法正确的是( )
A.甲图中在竖直轨道内侧做圆周运动的光滑小球在最高点的速度可以小于
B.乙图中在水平转台上做匀速圆周运动的物块受到四个力的作用
C.丙图中做匀速圆周运动小球的周期随角增大而减小
D.丁图中做匀速圆周运动的物体受到的弹力正比于角速度
【答案】C
【详解】A.光滑小球在最高点时,有
解得最小速度,故A错误;
B.乙图中的物块受到重力、支持力和静摩擦力共三个力作用,其中转台对其的静摩擦力提供其所需的向心力,故B错误;
C.对丙图中的小球,有
解得周期
则角增大时,减小,故C正确;
D.对丁图中的物体,筒壁对其弹力提供向心力,有
可知,故D错误。
故选C。
23.(24-25高一下·四川南充·期末)如图所示,自行车的大齿轮与小齿轮通过链条相连,小齿轮和后轮绕共同的轴转动。设大齿轮、小齿轮和后轮的半径分别为、和,其半径之比为,在它们的边缘分别取一点A、B、C。则A、B、C三点( )
A.转速之比为3∶2∶1 B.角速度之比为2∶3∶3
C.线速度大小之比为1∶2∶3 D.向心加速度大小之比为1∶3∶18
【答案】D
【详解】ABC.由角速度与转速的关系可知转速之比即为角速度之比,因为大、小齿轮由链条传动,则点与的线速度大小相等,即
根据可知
即
小齿轮与后轮同轴转动,则点与的角速度大小相等,即,
综合可得,A、B、C三点的角速度之比为
A、B、C转速之比为
A、B、C线速度大小之比为,故ABC错误;
D.由公式可得,
故三点向心加速度大小之比为,故D正确。
故选D。
24.(24-25高一下·四川眉山·期末)下列说法中正确的是( )
A.经典力学只适用于微观、低速、弱引力场
B.物体做曲线运动时,其所受合外力必须是变力
C.当外力不足以提供物体做匀速圆周运动的向心力时,物体将做直线运动
D.牛顿发现了万有引力定律,卡文迪许利用扭秤实验测得万有引力常量
【答案】D
【详解】A.经典力学适用于宏观、低速、弱引力场,而非微观,故A错误;
B.物体做曲线运动时,合外力可以是恒力(如平抛运动中重力恒定),故B错误;
C.当外力不足以提供向心力时,物体将做离心运动(轨迹仍为曲线,如半径增大的螺旋或抛物线),而非直线运动,故C错误;
D.牛顿提出万有引力定律,卡文迪许通过扭秤实验测定了引力常量,故D正确。
故选D。
25.(24-25高一下·四川宜宾·期末)如图所示,有关生活中的圆周运动实例分析,下列说法正确的是( )
A.汽车经过拱桥最高点时处于超重状态
B.火车转弯超过规定速度行驶时,火车轮缘对内轨有侧向挤压
C.“水流星”表演中,在最高点处水对桶底一定有压力
D.滚筒洗衣机转速越快,脱水效果越好
【答案】D
【详解】A.汽车经过拱桥最高点时,加速度向下,汽车处于失重状态,A错误;
B.火车转弯超过规定速度行驶时,火车要做离心运动,火车轮缘对外轨有侧向挤压,B错误;
C.设圆周运动半径为r。根据牛顿第二定律得
解得
“水流星”表演中,在最高点处的速度等于时,水对桶底无压力,C错误;
D.衣服对水滴的作用力大小是定值,不能提供足够大的向心力,水滴做离心运动,被甩出去。滚筒洗衣机转速越快,水滴做圆周运动所需要的向心力越大,衣服对水滴的作用力越不足,水滴越容易被甩出去,脱水效果越好,D正确。
故选D。
26.(24-25高一下·四川广安·期末)2025年春晚节目《秧BOT》中机器人以其灵动的舞姿惊艳全场,展现了科技赋能文化的巨大潜力。图甲是节目中穿着花棉袄的H1机器人正在表演旋转“八角巾”在竖直面内做匀速圆周运动的情境,图乙是“八角巾”边缘上某质点从A点逆时针第一次运动到B点时的过程简化图。线段BC是水平直径,∠AOC=θ(单位:弧度),线段OA是半径,其长度为r,质点运动的时间为t。则该质点的向心加速度的大小是( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【详解】质点运动的角速度为
质点运动的向心加速度为
解得
故选D。
27.(24-25高一下·四川宜宾·期末)智能呼啦圈可以提供全面的数据记录,让人合理管理自己的身材。如图甲,腰带外侧带有轨道,将带有滑轮的短杆穿入轨道,短杆的另一端悬挂一根带有配重的轻绳,其简化模型如图乙所示。可视为质点的配重随短杆在水平面内做匀速圆周运动,绳子与竖直方向夹角为θ,运动过程中腰带可视为静止,下列说法正确的是( )
A.转速越大,轻绳弹力越小
B.转速越大,绳子与竖直方向夹角θ越小
C.若增加配重,保持转速不变,则绳子与竖直方向夹角θ将变小
D.若增加配重,保持转速不变,则绳子与竖直方向夹角θ将不变
【答案】D
【详解】AB.根据题意,对配重受力分析,设轻绳弹力为,竖直方向上有
水平方向上有
转速越大,角速度越大,绳子与竖直方向夹角θ越大,越小,轻绳弹力越大,故AB错误;
CD.由上述分析可得
若增加配重,保持转速不变,则绳子与竖直方向夹角θ将不变,故C错误,D正确。
故选D。
28.(24-25高一下·四川绵阳·期末)如图所示,直角三角板绕过顶点的水平轴在竖直平面内沿顺时针方向匀速转动过程中( )
A.顶点的角速度大于的角速度 B.顶点的角速度小于的角速度
C.顶点的线速度大于的线速度 D.顶点的线速度小于的线速度
【答案】D
【详解】AB.直角三角板绕过顶点的水平轴在竖直平面内沿顺时针方向匀速转动,同轴转动过程中,角速度相等,AB错误;
CD.同轴转动过程中,角速度相等,但由于顶点绕轴转动的半径大于顶点绕轴转动的半径,由公式
可知顶点的线速度小于的线速度,C错误,D正确;
故选D。
29.(24-25高一下·四川成都·期末)2025年春晚舞台上,一组机器人扭秧歌。机器人通过内置电动机驱动机械臂匀速转动,从而使手帕在竖直面内做匀速圆周运动。忽略空气阻力,下列说法正确的是( )
A.若机械臂的转速增大,手帕转动的角速度也增大
B.若机械臂突然停止转动,手帕仍保持匀速圆周运动
C.手帕上P、Q两点的向心加速度大小相等
D.手帕上P、Q两点的线速度大小相等
【答案】A
【详解】A.根据
可知若机械臂的转速增大,手帕转动的角速度也增大,故A正确;
B.若机械臂突然停止转动,提供的向心力减小,由于受重力作用,则手帕将逐渐停止运动,故B错误;
C.手帕上P、Q两点属于同轴转动,所以两点的角速度大小相同,根据
可知由于P、Q两点的不相等,故手帕上P、Q两点的向心加速度大小不相等,故C错误;
D.手帕上P、Q两点属于同轴转动,所以两点的角速度大小相同,根据
可知由于P、Q两点的不相等,故手帕上P、Q两点的线速度大小不相等,故D错误。
故选A。
地 城
考点07
圆周运动的两种传动方式
30.(24-25高一下·四川眉山·期末)如图为“探究向心力大小的表达式”实验装置,已知两个钢球的质量和转动半径相等,且左右标尺上露出的等间距的格子数分别为1格和4格,则此时所用的左右两个变速塔轮的半径之比为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【详解】根据向心力的公式
若两个钢球质量和转动半径相等,向心力的比值为1:4,则两球转动的角速度之比为1:2,根据线速度与角速度的关系
与皮带连接的左右两个变速塔轮边缘点的线速度相等,所以两个变速塔轮的半径之比为2:1。
故选A。
31.(24-25高一下·四川自贡·期末)如图所示,电动机通过皮带连接机器,机器皮带轮的半径为0.4m,是电动机皮带轮半径的4倍,皮带与两轮之间均不发生滑动。已知机器皮带轮上A点到转轴的距离为该轮半径的一半,机器皮带轮边缘上一点的线速度为0.2m/s。下列说法正确的是( )
A.A点的角速度是1rad/s
B.电动机皮带轮边缘上某点的向心加速度是0.4m/s2
C.电动机皮带轮与机器皮带轮的角速度之比为1∶4
D.电动机皮带轮边缘与机器皮带轮边缘的线速度之比为1∶4
【答案】B
【详解】A.A点的角速度与机器皮带轮的角速度相等,大小为rad/s,故A错误;
BD.电动机皮带轮的半径为0.1m,边缘线速度等于机器皮带轮的线速度,则向心加速度为,故B正确,D错误;
C.电动机皮带轮的角速度为rad/s,则电动机皮带轮与机器皮带轮的角速度之比为4:1,故C错误;
故选B。
地 城
考点08
万有引力与宇宙航行
32.(24-25高一下·四川成都·期末)我国发射“天问一号”探测器对火星开展广泛的科学探测工作。已知探测器质量为m,在火星表面附近悬停,受到竖直向上的升力F,火星半径为R,万有引力常量为G,忽略火星自转。下列说法正确的是( )
A.火星表面的重力加速度大小为
B.火星质量为
C.火星的第一宇宙速度大小为
D.火星密度为
【答案】B
【详解】A.探测器悬停时,升力与火星重力平衡,即
可得火星表面重力加速度,故A错误。
B.由万有引力提供重力有
解得
联立
得,故B正确。
C.第一宇宙速度,故C错误。
D.火星密度,故D错误。
故选B。
33.(24-25高一下·四川自贡·期末)已知下列某组数据及引力常量G,能计算出地球的质量。则以下数据不可行的是( )
A.地球绕太阳运行的周期及地球与太阳之间的距离
B.月球绕地球运行的周期及月球与地球之间的距离
C.人造地球卫星在地面附近绕行的速度及运行周期
D.若不考虑地球自转,已知地球的半径及重力加速度
【答案】A
【详解】A.地球绕太阳运行时,万有引力提供地球公转的向心力,公式为
可解得
此数据只能计算太阳质量,无法计算地球质量,故A错误,符合题意;
B.月球绕地球运行时,由
得,故B正确,不符合题意;
C.人造卫星在地面附近绕行时,轨道半径近似为地球半径,由和
联立可解出 ,故C正确,不符合题意;
D.由万有引力与地表重力关系有
得,故D正确,不符合题意。
本题要求选择不可行的选项,故选A。
34.(24-25高一下·四川攀枝花·期末)北京时间2025年4月24日17时17分,搭载神舟二十号载人飞船的长征二号F遥二十运载火箭在酒泉卫星发射中心点火发射。约10分钟后,神舟二十号载人飞船与火箭成功分离,进入预定轨道。4月24日23时49分,成功对接于空间站天和核心舱径向端口,整个对接过程历时约6.5小时,4月25日1时17分,神舟二十号航天员顺利进驻中国空间站。已知空间站中轨道高度约在400km至450km之间,地球半径约为6400km,关于航天员,下列说法中正确的是( )
A.航天员在空间站中不受重力
B.航天员在空间站中的机械能小于发射前
C.航天员在空间站中绕地心的线速度大于发射前
D.航天员在空间站中绕地心的周期大于发射前
【答案】C
【详解】A.航天员在空间站中处于完全失重状态,但仍受重力作用(提供向心力),故A错误;
B.发射过程中,火箭对飞船、航天员做功使其机械能增加,所以航天员在空间站中的机械能大于发射前,故B错误;
CD.发射前宇航员在地面,与地球自转、同步卫星的周期相同即24h, 根据可知同步卫星的线速度大于地球自转线速度;根据万有引力提供向心力,有
解得,
根据开普勒第三定律可知同步卫星的轨道半径大于空间站绕地球运动的轨道半径,因为发射后航天员在空间站绕地球运动的轨道半径小于同步卫星的轨道半径,所以空间站绕地球运动的线速度大于同步卫星的速度、空间站绕地球运动的周期小于同步卫星的周期。由此可知航天员在空间站中绕地球的线速度大于发射前,航天员在空间站中绕地球的周期小于发射前,故C正确、D错误;
故选C。
35.(24-25高一下·四川泸州·期末)中国空间站作为太空家园,承载着人类探索宇宙的伟大梦想。将空间站视为在距离地球表面高度为h的圆轨道上做匀速圆周运动。已知地球质量为M、半径为R,万有引力常量为G,空间站质量为m。下列关于空间站在轨道上运行时各物理量的表达式,正确的是( )
A.线速度
B.周期
C.所受地球的万有引力
D.向心加速度
【答案】B
【详解】A.由可得线速度。故A错误;
B.由可得周期。故B正确;
C.由万有引力公式可得卫星所受地球的万有引力。故C错误;
D.由可得向心加速度。故D错误。
故选B。
36.(24-25高一下·四川绵阳·期末)平直轨道上,一列火车对地速度为,火车上一激光源发出一束激光,设光速为,则地面上观察者测得激光的速度为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【详解】根据狭义相对论的光速不变原理,真空中的光速在所有惯性参考系中都是恒定值,与光源或观察者的运动状态无关。因此,无论火车速度如何,地面观察者测得的光速仍为。
故选A。
37.(24-25高一下·四川绵阳·期末)一黑洞与一颗恒星形成了一个双星系统,黑洞和恒星都绕二者连线上某个点做匀速圆周运动。恒星质量约为8M0,恒星与黑洞间距离约为2R,恒星做圆周运动的周期约为0.1T,M0为太阳的质量,R为日地距离,T为地球绕太阳的运动周期。由此估算该黑洞的质量约为( )
A.M0 B.8M0 C.792M0 D.962M0
【答案】C
【详解】双星系统中,黑洞和恒星绕共同某点做匀速圆周运动,周期相同,设黑洞质量为M,恒星质量为8M0,两者间距为2R,周期为0.1T,根据万有引力提供向心力有,
其中
地球绕太阳做匀速圆周运动,则
联立可得
故选C。
38.(24-25高一下·四川广元·期末)下列不是相对论内容的是( )
A.时间的相对性 B.尺缩效应
C.时钟变慢 D.质量是物体的固有属性,与运动状态无关
【答案】D
【详解】A.相对论指出时间具有相对性,不同参考系中观察者的时间测量可能不同,故A不符合题意;
B.尺缩效应是狭义相对论中的基本结论,运动物体在运动方向上的长度会缩短,故B不符合题意;
C.时钟变慢(时间膨胀效应)是相对论的重要结论,高速运动的时钟相对于静止观察者会变慢,故C不符合题意;
D.“质量是物体的固有属性,与运动状态无关”,这是经典力学的观点,相对论中质量随速度变化,公式为,与运动状态有关,故D符合题意。
故选D。
39.(24-25高一下·四川广元·期末)如图所示,海王星绕太阳沿椭圆轨道运动,运行的周期为T0,P为近日点,Q为远日点,M、N为轨道短轴的两个端点。若只考虑海王星和太阳之间的相互作用,则海王星在从P经M、Q到N的运动过程中( )
A.从P到M所用的时间等于
B.从Q到N做减速运动
C.从P到Q阶段,速率逐渐变小
D.从P到Q所用时间、从M到N所用时间均等于
【答案】C
【详解】BC.由开普勒第二定律知,从P到Q做减速运动,从Q到N做加速运动,B错误,C正确;
AD.由对称性知,P→M→Q与Q→N→P所用的时间均为,故从P到M所用时间小于,从Q到N所用时间大于,从M到N所用时间大于,AD错误。
故选C。
40.(24-25高一下·四川遂宁·期末)下列有关万有引力定律说法正确的是( )
A.牛顿发现了万有引力定律,并利用扭秤实验测出了引力常量G
B.由万有引力定律公式可知,当时,
C.两个质点质量不变,距离变为原来的2倍,则它们间的万有引力将变为原来的
D.地球绕太阳在椭圆轨道上运行,在近日点和远日点受到太阳的万有引力大小是相同的
【答案】C
【详解】A.牛顿发现了万有引力定律,但引力常量是卡文迪许通过扭秤实验测得的,故A错误;
B.当时,物体无法视为质点,万有引力公式不再适用,此时不会趋向无穷大,故B错误;
C.根据公式,当距离变为原来的2倍时,万有引力变为原来的,且题目明确为质点,故C正确;
D.在椭圆轨道中,近日点较小,远日点较大,由公式可知万有引力大小不同,故D错误。
故选C。
41.(24-25高一下·四川内江·期末)2024年9月27日,我国成功发射首颗可重复使用返回式技术试验卫星一实践十九号卫星。如图所示,实践十九号卫星和中国空间站均绕地球做匀速圆周运动,且卫星轨道半径小于空间站轨道半径。下列说法正确的是( )
A.卫星的发射速度大于第一宇宙速度
B.卫星的线速度小于空间站的线速度
C.卫星的运行周期大于空间站的运行周期
D.卫星的向心加速度小于空间站的向心加速度
【答案】A
【详解】A.第一宇宙速度是最小的发射速度,实践十九号卫星离地面有一定高度,发射速度大于第一宇宙速度,故A正确;
B.由,可得
卫星轨道半径小于空间站轨道半径,故卫星的线速度大于空间站的线速度,故B错误;
C.由,可得卫星轨道半径小于空间站轨道半径,故卫星的运行周期小于空间站的运行周期,故C错误;
D.由,可得
卫星轨道半径小于空间站轨道半径,故卫星的向心加速度大于空间站的向心加速度,故D错误。
故选A。
42.(24-25高一下·四川乐山·期末)由于地球自转的影响,地球表面的重力加速度会随纬度的变化而有所不同。已知地球表面两极处的重力加速度大小为g0,在赤道处的重力加速度大小为g,地球自转的周期为T,引力常量为G。假设地球可视为质量均匀分布的球体,下列说法正确的是( )
A.地球上物体的向心加速度都指向地心
B.地球在赤道处的向心加速度大小为g
C.地球表面赤道处的物体随地球自转的线速度为
D.地球的第一宇宙速度为
【答案】D
【详解】A.地球自转的向心加速度方向指向物体所在纬度的地轴垂点,只有赤道处的向心加速度指向地心,其他纬度不指向地心,故A错误;
B.赤道处的重力加速度满足
因此向心加速度大小为,故B错误;
C.赤道处物体的线速度
地球半径满足
代入得,故C错误;
D.根据
可知第一宇宙速度
结合
解得,故D正确。
故选D。
43.(24-25高一下·四川南充·期末)2025年5月14日,全球首个“超算卫星”在我国酒泉卫星发射中心发射成功,后续还会发射13000颗“超算卫星”。已知该卫星在离地面高的圆轨道上绕地球运动,地球的质量为、半径为,卫星的质量为,引力常量为。则该卫星( )
A.受到地球的万有引力为 B.线速度为
C.周期为 D.加速度为
【答案】B
【详解】A.根据万有引力定律,得卫星受到地球的万有引力,故A错误;
BCD.卫星做圆周运动,万有引力提供向心力,有
得线速度,周期,加速度
故B正确,CD错误。
故选B。
44.(24-25高一下·四川眉山·期末)如图所示为嫦娥六号探测器登月的简化过程,探测器从地球表面a点发射至地月转移轨道,在b点被月球捕获后沿椭圆轨道运动,进而在b点变轨后沿近月圆形轨道运动,则( )
A.探测器在椭圆轨道上b点的速度大于在圆形轨道上b点的速度
B.探测器在椭圆轨道上b点的加速度大于在圆形轨道上b点的加速度
C.探测器在椭圆轨道上的周期小于圆形轨道上的周期
D.探测器被月球捕获后在椭圆轨道上经过b点时应该加速才能进入圆形轨道
【答案】A
【详解】A.探测器在椭圆轨道上b点减速,做向心运动,才能进入圆形轨道,所以探测器在椭圆轨道上b点的速度大于在圆形轨道上b点的速度,A正确;
B.根据牛顿第二定律得
解得
探测器在椭圆轨道上b点的加速度等于在圆形轨道上b点的加速度,B错误;
C.根据开普勒第三定律,探测器在椭圆轨道上的周期大于圆形轨道上的周期,C错误;
D.探测器被月球捕获后在椭圆轨道上经过b点时应该减速,做离心运动,才能进入圆形轨道,D错误。
故选A。
45.(24-25高一下·四川广安·期末)北京时间2024年3月20日8时31分,“鹊桥二号”中继星成功发射,其轨道采用周期为24h的环月椭圆轨道,如图所示,O点为轨道的中心,AB为轨道的长轴,CD为轨道的短轴。关于“鹊桥二号”卫星( )
A.从A点经C点到达B点所用时间为12h
B.从C点经B点到达D点所用时间为12h
C.在A点的速度小于在B点的速度
D.在A点的机械能小于在B点的机械能
【答案】A
【详解】A.因为环月椭圆轨道的周期为24h,所以从A点经C点到达B点所用时间为12h,A正确;
BC.根据开普勒第二定律,卫星在近月点A的速度最大,在远月点B的速度最小,所以从C点经B点到达D点所用时间大于12h,BC错误;
D.卫星在椭圆轨道上运动的过程中,只有动能和重力势能之间相互转化,机械能守恒。所以在A点的机械能等于在B点的机械能,D错误。
故选A。
46.(24-25高一下·四川成都·期末)(多选)我国“鹊桥二号”通导技术试验卫星发射升空,卫星主要用于地月空间通导技术验证。“鹊桥二号”采用周期为24h的环月椭圆冻结轨道(如图),A点为近月点,B点为远月点,CD为椭圆轨道的短轴,下列有关“鹊桥二号”的说法正确的是( )
A.从A经C到B的运动时间为12h
B.从A经C到B的运动过程中加速度逐渐增大
C.从A经C到B的运动过程中速度逐渐减小
D.在C、D两点的加速度方向指向
【答案】AC
【详解】A.“鹊桥二号”采用周期为24h,根据运动特点可知从A经C到B的运动时间为12h,故A正确;
B.从A经C到B的运动过程中“鹊桥二号”受到的万有引力逐渐减小,所以“鹊桥二号”加速度逐渐减小,故B错误;
C.“鹊桥二号”从A经C到B的运动过程中,引力做负功,速度逐渐减小,故C正确;
D.“鹊桥二号”在C、D点受到月亮的万有引力,加速度方向指向月球球心,故D错误。
故选AC。
47.(24-25高一下·四川泸州·期末)(多选)在万有引力定律得出的过程中,物理学家进行了著名的“月—地”检测。已知月心到地心的距离r、月球的公转周期T,地球的半径R、质量M,地球表面的重力加速度g,地面上物体所受重力,地球吸引月球的力。下列关于“月—地”检测的说法中正确的是( )
A.“月—地”检测的目的是验证、是同一性质的力
B.“月—地”检测的目的是测定万有引力常量G
C.用r、R、M和g正确推导就能完成“月—地”检测
D.用r、R、T和g正确推导就能完成“月—地”检测
【答案】AD
【详解】AB.“月—地”检测的目的是验证地球对月球的引力与地球对地面物体的引力是否为同一种性质的力,并验证这种力是否遵循平方反比规律。故A正确,B错误;
CD.对月球
对地面上的物体
若计算得到就可以完成“月—地”检测。因此需要用到的物理量是r、R、T和g。故C错误,D正确。
故选AD。
48.(24-25高一下·四川绵阳·期末)(多选)如图所示是在某科幻电影里太空电梯的示意图,其主体结构为用硬质绝缘杆做成的太空电梯:一端固定在地球赤道上,另一端向太空中延伸,且杆的延长线通过地心。电梯箱在图示位置时电梯箱里分别有三个物体P、N、Q相对电梯静止,N在同步卫星轨道上。以地心为参考系,下面说法正确的是( )
A.电梯箱对物体P的作用力指向地面
B.电梯箱对物体Q的作用力指向地面
C.物体P的向心加速度小于N的向心加速度
D.物体Q的向心加速度小于N的向心加速度
【答案】BC
【详解】A.对于P物体,其随太空电梯做圆周运动,地球对P物体的万有引力和电梯箱对P物体的作用力的合力提供向心力,根据,
可知,P物体的角速度等于同步卫星的角速度,轨道半径小于同步卫星的轨道半径,因此P物体受到的万有引力大于其圆周运动的向心力,故电梯箱对P物体的作用力方向背离地面,故A错误;
B.根据上述分析可知,Q物体受到的万有引力小于其圆周运动的向心力,因此电梯箱对Q物体的作用力指向地面,故B正确;
CD.根据可知,由于物体P、N、Q的角速度相等,轨道半径 ,则有,故C正确,D错误。
故选BC。
49.(24-25高一下·四川遂宁·期末)(多选)“神舟二十号”载人飞船于2025年4月24日顺利发射升空,并成功与神舟十九号航天员乘组移交了中国空间站的钥匙。飞船发射后会在轨道Ⅰ上进行数据确认,后择机经轨道Ⅱ完成与中国空间站的对接,其变轨过程可简化为下图所示,已知轨道Ⅰ半径近似为地球半径R,中国空间站轨道Ⅲ距地面的平均高度为h,则下列说法正确的是( )
A.飞船在轨道Ⅱ上经过P点时的速度大于在轨道Ⅰ上经过P点时的速度
B.飞船在轨道Ⅰ上运动周期T1与在轨道Ⅱ上运动周期T2之比
C.飞船在轨道Ⅱ上Q点的加速度等于组合体在空间站轨道Ⅲ上Q点的加速度
D.飞船在发射后升空对接过程中,P点变轨时发动机做负功,Q点变轨时发动机做正功
【答案】AC
【详解】A.飞船由轨道Ⅰ变轨到轨道Ⅱ需加速,所以飞船在轨道Ⅱ上经过P点时的速度大于在轨道Ⅰ上经过P点时的速度,故A正确;
B.根据开普勒第三定律可得
解得,故B错误;
C.根据牛顿第二定律可得
解得
所以,飞船在轨道Ⅱ上Q点的加速度等于组合体在空间站轨道Ⅲ上Q点的加速度,故C正确;
D.飞船在发射后升空对接过程中,P点变轨时和Q点变轨时飞船都做离心运动,都需加速,发动机都做正功,故D错误。
故选AC。
50.(24-25高一下·四川内江·期末)(多选)如图是“嫦娥六号”绕月球飞行的三条轨道,轨道1是贴近月球表面的圆形轨道,轨道2和轨道3是变轨后的椭圆轨道,并且都与轨道1相切于A点。A点是轨道2的近月点,B点是轨道2的远月点,不计变轨中“嫦娥六号”质量的变化,不考虑其他天体的影响,则下列说法正确的是( )
A.“嫦娥六号”在轨道2上运行过程中,经过A点时的加速度大于经过B点时的加速度
B.“嫦娥六号”从轨道1进入轨道2需要在A点向前喷气
C.“嫦娥六号”在轨道2上运行的周期小于在轨道3上运行的周期
D.“嫦娥六号”在轨道2和轨道3上与月球连线在相等的时间内扫过的面积相等
【答案】AC
【详解】A.根据
可得卫星的加速度公式
所以,“嫦娥五号”在2轨道经过A点的加速度大于经过B点的加速度,故A正确;
B.“嫦娥六号”从轨道1进入轨道2需要在A点加速,由牛顿第三定律可知,需要向后喷气,故B错误;
C.根据开普勒第三定律
可知,卫星的轨道半长轴越长,周期越长,即,故C正确;
D.根据开普勒第二定律可知,“嫦娥六号”在同一轨道与月球连线在相等的时间内扫过的面积相等,故D错误。
故选AC。
51.(24-25高一下·四川南充·期末)(多选)在由地球和月球组成的系统中,已知地球和月球的质量之比为,地球和月球的平均半径之比为,地月中心距离为,月球做匀速圆周运动的周期为。下列说法正确的是( )
A.地球与月球的表面重力加速度之比为 B.地球与月球的平均密度之比为
C.地球和月球的第一宇宙速度之比为 D.若视地月系统为双星系统,它们的线速度大小之和为
【答案】AD
【详解】A.在天体表面的物体,受到的重力由天体对其的万有引力提供,有
解得
则,故A正确;
B.由
得,故B错误;
C.根据知天体的第一宇宙速度
得,故C错误;
D.设地月双星系统地球、月球做圆周运动的半径分别为、,它们的周期T、角度相同,则它们的线速度大小之和,故D正确。
故选AD。
52.(24-25高一下·四川宜宾·期末)(多选)如图所示为嫦娥四号探测器飞行轨道示意图,探测器从地球发射后,每次经过近地点P进行变轨,进入地月转移轨道后被月球俘获,每次经过月球的近月点Q进行变轨。图中轨道①②③为椭圆轨道,它们轨道半长轴的三次方与环绕周期平方的比值均为k;轨道④⑤也为椭圆轨道,轨道⑥为月球的近月圆轨道。则( )
A.比值k与地球质量有关
B.比值k与月球质量有关
C.该探测器在②轨道上的机械能小于在③轨道上的机械能
D.该探测器在⑤轨道上Q点的速度大于在④轨道上Q点的速度
【答案】AC
【详解】AB.把探测器飞行的椭圆轨道近似看成圆轨道,由万有引力提供向心力有
解得
若轨道是椭圆上式可写成
根据开普勒第三定律可知,对于绕同一中心天体运动的卫星,轨道半长轴的三次方与环绕周期平方的比值为
即
所以图中轨道①②③为椭圆轨道,比值k与中心天体地球的质量有关,故A正确,B错误;
C.探测器从②轨道变轨到③轨道,需要在近地点P加速,加速过程外力对探测器做正功,探测器的机械能增加,所以探测器在②轨道上的机械能小于在③轨道上的机械能,故C正确;
D.探测器从⑤轨道变轨到④轨道,需要在近月点Q加速,所以探测器在⑤轨道上Q点的速度小于在④轨道上Q点的速度,故D错误。
故选AC。
53.(24-25高一下·四川达州·期末)(多选)与地球公转轨道“外切”的小行星甲和“内切”的小行星乙的公转轨道如图所示,假设这些小行星与地球的公转轨道都在同一平面内,地球的公转半径为R,小行星甲的远日点到太阳的距离为,小行星乙的近日点到太阳的距离为,则( )
A.小行星甲在近日点的速度大于地球公转的速度
B.小行星乙在远日点的速度大于地球公转的速度
C.小行星甲与乙的运行周期之比
D.小行星乙在远日点的加速度大小大于小行星甲在近日点的加速度大小
【答案】AC
【详解】A.根据变轨原理,可知从地球公转轨道到小行星甲的椭圆轨道需要在近日点加速,故小行星甲在近日点的速度大于地球公转的速度,故A正确;
B.根据变轨原理,可知从小行星乙的轨道到地球的公转轨道需要在远日点加速,故小行星乙在远日点的速度小于地球公转的速度,故B错误;
C.题意可知小行星甲、小行星乙的半长轴分别为,根据开普勒第三定律有
解得
故C正确;
D.根据
可知
由于小行星乙在远日点距离太阳的距离等于小行星甲在近日点距离太阳的距离,故小行星乙在远日点的加速度大小等于小行星甲在近日点的加速度大小,故D错误。
故选 AC。
54.(24-25高一下·四川雅安·期末)(多选)如图所示为某行星的三个卫星轨道,Ⅰ为圆形轨道、Ⅱ为半长轴为R的椭圆形轨道,Ⅲ为半径为R的圆形轨道,Ⅰ与Ⅱ相切于Q点,Ⅱ与Ⅲ相交于P点。卫星A、B、C分别在轨道Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ上运行。已知引力常量为G,卫星B的运行周期为T,不考虑卫星之间的相互作用及其它星体的影响,则下列说法正确的是( )
A.由题中条件可求得该行星质量
B.B、C在P点的向心加速度大小相等
C.A、B经过Q点时所受行星引力可能相同
D.A、B与地心的连线在相等时间内扫过的面积相等
【答案】AC
【详解】A.椭圆轨道Ⅱ半长轴为R,周期为T,I、Ⅲ为圆轨道,由于Ⅲ的半径与Ⅱ的半长轴相等,由开普勒第三定律可知卫星C的周期为T,万有引力提供向心力
解得地球的质量,故A正确;
B.由
解得
所以B、C在P点的加速度大小相等,由于卫星B做变速圆周运动,卫星B的加速度与向心加速度不等,所以B、C在M点的向心加速度大小不相等,故B错误;
C.AB的质量未知,由
可知A、B经过Q点时的所受行星引力可能相同,也可能不同,故C正确;
D.由开普勒第二定律可知在同一轨道上运行的卫星与地心的连线在相等时间内扫过的面积相等,A、B与地心的连线在相等时间内扫过的面积不一定相等,故D错误。
故选AC。
55.(24-25高一下·四川巴中·期末)(多选)下列说法正确的是( )
A.根据开普勒第三定律,地球围绕太阳运行时,其周期的三次方与半长轴的二次方的比值为常量
B.中国天宫空间站在距地面约400km处的圆轨道上的运行速度一定小于7.9km/s
C.地球同步轨道卫星运行周期为24h
D.载人飞船要对接在同一圆轨道上的空间站,直接加速追上空间站即可完成对接
【答案】BC
【详解】A.根据开普勒第三定律可知周期的二次方与半长轴的三次方的比值为常量,故A错误;
B.第一宇宙速度7.9km/s是近地卫星的环绕速度,也是卫星最大的圆周运动的环绕速度,故中国天宫空间站在距地面约400km处的圆轨道上的运行速度一定小于7.9km/s,故B正确;
C.地球同步轨道卫星运行周期等于地球自转周期均为24h ,故C正确;
D.载人飞船直接加速会做离心运动,离开原轨道,不能在同一圆轨道上追上空间站完成对接,需先在低轨道加速做离心运动,再在高轨道调整完成对接,故D错误。
故选BC。
56.(24-25高一下·四川资阳·期末)(多选)研究表明,地球自转在逐渐变慢,3亿年前地球自转的周期约为22小时。假设这种趋势会持续下去,地球的其他条件都不变,未来人类发射的地球同步卫星与现在的相比( )
A.距地面高度变小 B.向心加速度变小
C.角速度变大 D.线速度变小
【答案】BD
【详解】A.因地球的周期在增大,故未来人类发射的地球同步卫星周期也将增大;根据万有引力提供向心力可知
解得
故卫星离地高度将变大,故A错误;
B.由万有引力提供向心力可知
解得
因半径增大,则加速度减小,故B正确;
C.由可知,角速度变小,故C错误;
D.由万有引力提供向心力可知
解得
故线速度变小,故D正确。
故选BD。
57.(24-25高一下·四川甘孜·期末)(多选)某次发射卫星时,先将卫星发射至近地圆轨道Ⅰ,卫星运动到轨道Ⅰ上的A点时实施变轨进入椭圆机道Ⅱ,到达轨道Ⅱ上的远地点B时,再次实施变轨进入轨道半径为3R(R为地球半径)的圆形轨道Ⅲ绕地球做圆周运动。下列判断正确的是( )
A.卫星在轨道Ⅰ上运动的角速度与在轨道Ⅲ上运动的角速度之比是3:1
B.卫星在轨道Ⅰ上运动的周期与在轨道Ⅱ上运动的周期之比是
C.卫星在轨道Ⅲ上经过B点时的速度大小大于在轨道Ⅱ上经过B点时的速度大小
D.卫星在轨道Ⅲ上运动的机械能小于在轨道Ⅰ上运动的机械能
【答案】BC
【详解】A.根据万有引力提供向心力有
解得
卫星在轨道Ⅰ上运动的角速度与在轨道Ⅲ上运动的角速度之比是,故A错误;
B.根据开普勒第三定律有
卫星在轨道Ⅰ上运动的周期与在轨道Ⅱ上运动的周期之比是,故B正确;
C.卫星在轨道Ⅱ上经过B点时需要加速才能变轨到轨道Ⅲ,故卫星在轨道Ⅲ上经过B点时的速度大小大于在轨道Ⅱ上经过B点时的速度大小,故C正确;
D.卫星在轨道Ⅱ上经过B点时需要加速才能变轨到轨道Ⅲ,卫星机械能增加,则卫星在轨道Ⅲ上运动的机械能大于在轨道Ⅰ上运动的机械能,故D错误。
故选BC。
试卷第1页,共3页
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专题03 选择题(抛体运动 圆周运动 万有引力)
8大高频考点概览
考点01 曲线运动的性质
考点02 运动的合成与合成
考点03 关联速度
考点04 平抛运动
考点05 斜抛运动
考点06 圆周运动
考点07 圆周运动的两种传动方式
考点08 万有引力与宇宙航行
地 城
考点01
曲线运动的性质
1.(24-25高一下·四川南充·期末)关于力与运动,下列说法正确的是( )
A.曲线运动的合力可以是恒力 B.平抛运动的合力可以是变力
C.圆周运动的合力可以是恒力 D.曲线运动的合力消失后还会继续做曲线运动
2.(24-25高一下·四川宜宾·期末)物体做曲线运动时,下列说法中正确的是( )
A.速度大小一定是变化的 B.速度方向一定是变化的
C.加速度大小一定是变化的 D.加速度方向一定是变化的
3.(24-25高一下·四川乐山·期末)光滑水平面内,一质点在恒力作用下做曲线运动,轨迹如图中虚线所示。已知质点经过图中某点时的速度方向,且整个运动过程中质点动能在逐渐增大,则此恒力可能是图中的( )
A.F1 B.F2 C.F3 D.F4
地 城
考点02
运动的合成与分解
4.(24-25高一下·四川宜宾·期末)如图所示,一质量为m的小球在光滑水平桌面上,受一水平恒力F的作用,先后经过A、B两点,速度方向偏转90°。已知经过A点时的速度大小为v、方向与AB连线夹角为53°,AB连线长为L。对小球从A运动到B的过程,下列说法正确的是( )
A.沿A点速度方向的平均速度大小为
B.小球在B点的速度为
C.水平恒力方向与AB连线夹角74°
D.水平恒力F的大小为
地 城
考点03
关联速度
5.(24-25高一下·四川绵阳·期末)如图所示,为了将横放在水平地面的长钢管直立起来,工人控制起重机,使横梁上的电机水平移动,电机同时以速度匀速收短牵引绳,牵引绳始终保持竖直且与钢管在同一竖直面内,使钢管绕定点转动。下列说法正确的是( )
A.长钢管在转动过程中角速度大小不变
B.长钢管在转动过程中线速度大小不变
C.当长钢管与地面夹角为时,电机水平移动速度为
D.当长钢管与地面夹角为时,电机水平移动速度为
6.(24-25高一下·四川内江·期末)某人用绳子通过定滑轮拉物体A,A穿在光滑的竖直杆上,人以速度v0匀速向下拉绳,当物体A到达如图所示位置时,绳与竖直杆的夹角为θ,则物体A实际运动的速度是( )
A. B. C. D.v0sinθ
地 城
考点04
平抛运动
7.(24-25高一下·四川眉山·期末)如图所示是物体做匀变速曲线运动的轨迹的示意图。已知物体在B点的加速度方向与速度方向垂直,则下列说法正确的是( )
A.物体在B点的加速度最大
B.物体在C点的速率大于在B点的速率
C.物体在A点的加速度比在C点的加速度大
D.物体从A点到C点,加速度与速度的夹角先增大后减小,速率先减小后增大
8.(24-25高一下·四川眉山·期末)2025年5月初,印度空军一架价值2.5亿美元的“阵风”战机疑似在印巴边境的克什米尔上空被巴基斯坦军方击落。假设某一被击落的战机碎片(碎片可视为质点)以初速度v0水平抛出,不计空气阻力,则( )
A.v0越大,碎片在空中运动时间越长 B.v0越大,碎片落地瞬间速度越小
C.碎片落地位置与v0大小有关 D.碎片落地瞬间速度与高度h无关
9.(24-25高一下·四川宜宾·期末)如图所示,某运动员在跳台滑雪比赛训练时,从跳台边缘距离斜面顶端一定高度的O点以不同速度水平滑出,一段时间后落到斜面上。忽略空气阻力,下列说法正确的是( )
A.运动员落在斜面时的速度方向都不相同
B.运动员在空中运动的时间与初速度成正比
C.运动员在空中运动过程中的速度变化率增大
D.运动员落在斜面时的速度与滑出的速度成正比
地 城
考点05
斜抛运动
10.(24-25高一下·四川攀枝花·期末)如图所示,将一可视为质点的小球从水平地面上的A点以竖直初速度向上抛出,由于存在水平恒定的风力作用,小球运动到B点时速度方向变为水平,最终落在水平地面上的C点处。已知A、B间的距离为L,AB与水平方向的夹角为θ,则B、C两点间的水平距离为( )
A.2Lsinθ B.2Lcosθ C.3Lsinθ D.3Lcosθ
11.(24-25高一下·四川绵阳·期末)如图所示,排球运动员第一次在点将排球水平击出,排球击中地面上的点;第二次在点将即将落地的排球斜向上击出,排球也击中点。点在点的正下方,第二次排球运动的最高点与点等高,排球两次运动轨迹交点恰好为排球网上端点。不计空气阻力,下列说法正确的是( )
A.排球两次在空中运动时间相等
B.排球两次落到点的速度大小相等
C.、两点的高度差与、两点的高度差之比为
D.、两点的水平距离与、两点的水平距离之比为
地 城
考点06
圆周运动
12.(24-25高一下·四川自贡·期末)以下说法正确的是( )
A.物体做匀速圆周运动时,所受的向心力是恒力
B.经典力学适用于微观、低速、弱引力场的范围
C.田径比赛中的链球项目是利用离心现象来实现投掷的
D.跳伞运动员带着张开的降落伞在空中匀速下落时,其机械能守恒
13.(24-25高一下·四川自贡·期末)下列四幅图中物体的运动均视为匀速圆周运动,图1为汽车在水平路面转弯(未打滑),图2为飞机在水平面内转弯,图3为小球沿光滑漏斗壁在水平面内运动,图4为火车水平转弯。则下列有关说法正确的是( )
A.图1中若小车速度增加,小车一定会打滑
B.图2中飞机的升力完全提供飞机所需的向心力
C.图3中小球若在更高的水平面上运动,速率更大,支持力也更大
D.图4中火车轨道的转弯处设计成内低外高可以减小轮缘对外轨的挤压
14.(24-25高一下·四川攀枝花·期末)关于匀速圆周运动的判断,下列说法中正确的是( )
A.角速度不变
B.线速度不变
C.向心加速度不变
D.向心力不变
15.(24-25高一下·四川攀枝花·期末)如图所示,水平圆盘绕竖直转轴加速转动,滑块放置在圆盘上相对于圆盘保持静止,则下列从俯视角度关于滑块所受摩擦力的分析中合理的是( )
A. B.
C. D.
16.(24-25高一下·四川攀枝花·期末)如图甲所示,小球穿在竖直平面内光滑的固定圆环上,绕圆心O点做半径为R的圆周运动。小球运动到最高点时,圆环与小球间弹力大小为F,小球在最高点的速度大小为v,其关系图像如图乙所示,重力加速度g取10m/s2,则( )
A.小球的质量为20kg
B.固定圆环的半径R为0.5m
C.小球在最高点的速度为3m/s时受圆环的弹力向上
D.当弹力F与小球重力大小相等时小球的速度可能是4m/s
17.(24-25高一下·四川泸州·期末)在花式篮球表演赛中,某运动员使篮球在其指尖上绕竖直直径匀速转动,a、b是篮球表面上的两个点,如图所示。比较a、b两点的运动,下列判断正确的是( )
A.a点转动的周期较大
B.a点转动的线速度较大
C.a点转动的角速度较小
D.a点转动的向心加速度较小
18.(24-25高一下·四川绵阳·期末)如图所示,两段内壁光滑的四分之一弧形圆管道,拼成一个“S”形轨道,固定在水平桌面上,、、、分别是两段弧形轨道的内壁。一直径略小于轨道内径的小球以一定初速度由轨道口进入到从穿出的过程中,对小球没有挤压作用的内壁是( )
A.壁和壁 B.壁和壁
C.壁和壁 D.壁和壁
19.(24-25高一下·四川广元·期末)如图甲,滚筒洗衣机脱水时,衣物紧贴着滚筒壁在竖直平面内做顺时针的匀速圆周运动。如图乙,一件小衣物(可理想化为质点)质量为m,滚筒半径为R,角速度大小为ω,重力加速度为g,a、b分别为小衣物经过的最高位置和最低位置。下列说法正确的是( )
A.衣物在a位置对滚筒壁的压力比在b位置的大
B.衣物转到b位置时的脱水效果最好
C.衣物所受滚筒的作用力大小始终为mg
D.衣物所受合力的大小可能大于mω2R
20.(24-25高一下·四川遂宁·期末)匀速圆周运动在生活中随处可见,现有一个质量为0.5kg的小球在某平面内做匀速圆周运动,其运动半径为1m,线速度大小为3m/s,则小球的( )
A.角速度为3rad/s B.转速为1.5r/s
C.合外力为1.5N D.加速度大小为3m/s2
21.(24-25高一下·四川乐山·期末)如图所示,质量相等的A、B两物块置于绕竖直轴匀速转动的水平圆盘上,rA>rB两物块始终相对于圆盘静止,则两物块
A.线速度相同 B.角速度相同 C.向心力相同 D.所受的静摩擦力相同
22.(24-25高一下·四川南充·期末)如图所示,选项中研究对象做圆周运动的半径为,重力加速度为,不计空气阻力,下列说法正确的是( )
A.甲图中在竖直轨道内侧做圆周运动的光滑小球在最高点的速度可以小于
B.乙图中在水平转台上做匀速圆周运动的物块受到四个力的作用
C.丙图中做匀速圆周运动小球的周期随角增大而减小
D.丁图中做匀速圆周运动的物体受到的弹力正比于角速度
23.(24-25高一下·四川南充·期末)如图所示,自行车的大齿轮与小齿轮通过链条相连,小齿轮和后轮绕共同的轴转动。设大齿轮、小齿轮和后轮的半径分别为、和,其半径之比为,在它们的边缘分别取一点A、B、C。则A、B、C三点( )
A.转速之比为3∶2∶1 B.角速度之比为2∶3∶3
C.线速度大小之比为1∶2∶3 D.向心加速度大小之比为1∶3∶18
24.(24-25高一下·四川眉山·期末)下列说法中正确的是( )
A.经典力学只适用于微观、低速、弱引力场
B.物体做曲线运动时,其所受合外力必须是变力
C.当外力不足以提供物体做匀速圆周运动的向心力时,物体将做直线运动
D.牛顿发现了万有引力定律,卡文迪许利用扭秤实验测得万有引力常量
25.(24-25高一下·四川宜宾·期末)如图所示,有关生活中的圆周运动实例分析,下列说法正确的是( )
A.汽车经过拱桥最高点时处于超重状态
B.火车转弯超过规定速度行驶时,火车轮缘对内轨有侧向挤压
C.“水流星”表演中,在最高点处水对桶底一定有压力
D.滚筒洗衣机转速越快,脱水效果越好
26.(24-25高一下·四川广安·期末)2025年春晚节目《秧BOT》中机器人以其灵动的舞姿惊艳全场,展现了科技赋能文化的巨大潜力。图甲是节目中穿着花棉袄的H1机器人正在表演旋转“八角巾”在竖直面内做匀速圆周运动的情境,图乙是“八角巾”边缘上某质点从A点逆时针第一次运动到B点时的过程简化图。线段BC是水平直径,∠AOC=θ(单位:弧度),线段OA是半径,其长度为r,质点运动的时间为t。则该质点的向心加速度的大小是( )
A. B.
C. D.
27.(24-25高一下·四川宜宾·期末)智能呼啦圈可以提供全面的数据记录,让人合理管理自己的身材。如图甲,腰带外侧带有轨道,将带有滑轮的短杆穿入轨道,短杆的另一端悬挂一根带有配重的轻绳,其简化模型如图乙所示。可视为质点的配重随短杆在水平面内做匀速圆周运动,绳子与竖直方向夹角为θ,运动过程中腰带可视为静止,下列说法正确的是( )
A.转速越大,轻绳弹力越小
B.转速越大,绳子与竖直方向夹角θ越小
C.若增加配重,保持转速不变,则绳子与竖直方向夹角θ将变小
D.若增加配重,保持转速不变,则绳子与竖直方向夹角θ将不变
28.(24-25高一下·四川绵阳·期末)如图所示,直角三角板绕过顶点的水平轴在竖直平面内沿顺时针方向匀速转动过程中( )
A.顶点的角速度大于的角速度 B.顶点的角速度小于的角速度
C.顶点的线速度大于的线速度 D.顶点的线速度小于的线速度
29.(24-25高一下·四川成都·期末)2025年春晚舞台上,一组机器人扭秧歌。机器人通过内置电动机驱动机械臂匀速转动,从而使手帕在竖直面内做匀速圆周运动。忽略空气阻力,下列说法正确的是( )
A.若机械臂的转速增大,手帕转动的角速度也增大
B.若机械臂突然停止转动,手帕仍保持匀速圆周运动
C.手帕上P、Q两点的向心加速度大小相等
D.手帕上P、Q两点的线速度大小相等
地 城
考点07
圆周运动的两种传动方式
30.(24-25高一下·四川眉山·期末)如图为“探究向心力大小的表达式”实验装置,已知两个钢球的质量和转动半径相等,且左右标尺上露出的等间距的格子数分别为1格和4格,则此时所用的左右两个变速塔轮的半径之比为( )
A. B. C. D.
31.(24-25高一下·四川自贡·期末)如图所示,电动机通过皮带连接机器,机器皮带轮的半径为0.4m,是电动机皮带轮半径的4倍,皮带与两轮之间均不发生滑动。已知机器皮带轮上A点到转轴的距离为该轮半径的一半,机器皮带轮边缘上一点的线速度为0.2m/s。下列说法正确的是( )
A.A点的角速度是1rad/s
B.电动机皮带轮边缘上某点的向心加速度是0.4m/s2
C.电动机皮带轮与机器皮带轮的角速度之比为1∶4
D.电动机皮带轮边缘与机器皮带轮边缘的线速度之比为1∶4
地 城
考点08
万有引力与宇宙航行
32.(24-25高一下·四川成都·期末)我国发射“天问一号”探测器对火星开展广泛的科学探测工作。已知探测器质量为m,在火星表面附近悬停,受到竖直向上的升力F,火星半径为R,万有引力常量为G,忽略火星自转。下列说法正确的是( )
A.火星表面的重力加速度大小为
B.火星质量为
C.火星的第一宇宙速度大小为
D.火星密度为
33.(24-25高一下·四川自贡·期末)已知下列某组数据及引力常量G,能计算出地球的质量。则以下数据不可行的是( )
A.地球绕太阳运行的周期及地球与太阳之间的距离
B.月球绕地球运行的周期及月球与地球之间的距离
C.人造地球卫星在地面附近绕行的速度及运行周期
D.若不考虑地球自转,已知地球的半径及重力加速度
34.(24-25高一下·四川攀枝花·期末)北京时间2025年4月24日17时17分,搭载神舟二十号载人飞船的长征二号F遥二十运载火箭在酒泉卫星发射中心点火发射。约10分钟后,神舟二十号载人飞船与火箭成功分离,进入预定轨道。4月24日23时49分,成功对接于空间站天和核心舱径向端口,整个对接过程历时约6.5小时,4月25日1时17分,神舟二十号航天员顺利进驻中国空间站。已知空间站中轨道高度约在400km至450km之间,地球半径约为6400km,关于航天员,下列说法中正确的是( )
A.航天员在空间站中不受重力
B.航天员在空间站中的机械能小于发射前
C.航天员在空间站中绕地心的线速度大于发射前
D.航天员在空间站中绕地心的周期大于发射前
35.(24-25高一下·四川泸州·期末)中国空间站作为太空家园,承载着人类探索宇宙的伟大梦想。将空间站视为在距离地球表面高度为h的圆轨道上做匀速圆周运动。已知地球质量为M、半径为R,万有引力常量为G,空间站质量为m。下列关于空间站在轨道上运行时各物理量的表达式,正确的是( )
A.线速度
B.周期
C.所受地球的万有引力
D.向心加速度
36.(24-25高一下·四川绵阳·期末)平直轨道上,一列火车对地速度为,火车上一激光源发出一束激光,设光速为,则地面上观察者测得激光的速度为( )
A. B. C. D.
37.(24-25高一下·四川绵阳·期末)一黑洞与一颗恒星形成了一个双星系统,黑洞和恒星都绕二者连线上某个点做匀速圆周运动。恒星质量约为8M0,恒星与黑洞间距离约为2R,恒星做圆周运动的周期约为0.1T,M0为太阳的质量,R为日地距离,T为地球绕太阳的运动周期。由此估算该黑洞的质量约为( )
A.M0 B.8M0 C.792M0 D.962M0
38.(24-25高一下·四川广元·期末)下列不是相对论内容的是( )
A.时间的相对性 B.尺缩效应
C.时钟变慢 D.质量是物体的固有属性,与运动状态无关
39.(24-25高一下·四川广元·期末)如图所示,海王星绕太阳沿椭圆轨道运动,运行的周期为T0,P为近日点,Q为远日点,M、N为轨道短轴的两个端点。若只考虑海王星和太阳之间的相互作用,则海王星在从P经M、Q到N的运动过程中( )
A.从P到M所用的时间等于
B.从Q到N做减速运动
C.从P到Q阶段,速率逐渐变小
D.从P到Q所用时间、从M到N所用时间均等于
40.(24-25高一下·四川遂宁·期末)下列有关万有引力定律说法正确的是( )
A.牛顿发现了万有引力定律,并利用扭秤实验测出了引力常量G
B.由万有引力定律公式可知,当时,
C.两个质点质量不变,距离变为原来的2倍,则它们间的万有引力将变为原来的
D.地球绕太阳在椭圆轨道上运行,在近日点和远日点受到太阳的万有引力大小是相同的
41.(24-25高一下·四川内江·期末)2024年9月27日,我国成功发射首颗可重复使用返回式技术试验卫星一实践十九号卫星。如图所示,实践十九号卫星和中国空间站均绕地球做匀速圆周运动,且卫星轨道半径小于空间站轨道半径。下列说法正确的是( )
A.卫星的发射速度大于第一宇宙速度
B.卫星的线速度小于空间站的线速度
C.卫星的运行周期大于空间站的运行周期
D.卫星的向心加速度小于空间站的向心加速度
42.(24-25高一下·四川乐山·期末)由于地球自转的影响,地球表面的重力加速度会随纬度的变化而有所不同。已知地球表面两极处的重力加速度大小为g0,在赤道处的重力加速度大小为g,地球自转的周期为T,引力常量为G。假设地球可视为质量均匀分布的球体,下列说法正确的是( )
A.地球上物体的向心加速度都指向地心
B.地球在赤道处的向心加速度大小为g
C.地球表面赤道处的物体随地球自转的线速度为
D.地球的第一宇宙速度为
43.(24-25高一下·四川南充·期末)2025年5月14日,全球首个“超算卫星”在我国酒泉卫星发射中心发射成功,后续还会发射13000颗“超算卫星”。已知该卫星在离地面高的圆轨道上绕地球运动,地球的质量为、半径为,卫星的质量为,引力常量为。则该卫星( )
A.受到地球的万有引力为 B.线速度为
C.周期为 D.加速度为
44.(24-25高一下·四川眉山·期末)如图所示为嫦娥六号探测器登月的简化过程,探测器从地球表面a点发射至地月转移轨道,在b点被月球捕获后沿椭圆轨道运动,进而在b点变轨后沿近月圆形轨道运动,则( )
A.探测器在椭圆轨道上b点的速度大于在圆形轨道上b点的速度
B.探测器在椭圆轨道上b点的加速度大于在圆形轨道上b点的加速度
C.探测器在椭圆轨道上的周期小于圆形轨道上的周期
D.探测器被月球捕获后在椭圆轨道上经过b点时应该加速才能进入圆形轨道
45.(24-25高一下·四川广安·期末)北京时间2024年3月20日8时31分,“鹊桥二号”中继星成功发射,其轨道采用周期为24h的环月椭圆轨道,如图所示,O点为轨道的中心,AB为轨道的长轴,CD为轨道的短轴。关于“鹊桥二号”卫星( )
A.从A点经C点到达B点所用时间为12h
B.从C点经B点到达D点所用时间为12h
C.在A点的速度小于在B点的速度
D.在A点的机械能小于在B点的机械能
46.(24-25高一下·四川成都·期末)(多选)我国“鹊桥二号”通导技术试验卫星发射升空,卫星主要用于地月空间通导技术验证。“鹊桥二号”采用周期为24h的环月椭圆冻结轨道(如图),A点为近月点,B点为远月点,CD为椭圆轨道的短轴,下列有关“鹊桥二号”的说法正确的是( )
A.从A经C到B的运动时间为12h
B.从A经C到B的运动过程中加速度逐渐增大
C.从A经C到B的运动过程中速度逐渐减小
D.在C、D两点的加速度方向指向
47.(24-25高一下·四川泸州·期末)(多选)在万有引力定律得出的过程中,物理学家进行了著名的“月—地”检测。已知月心到地心的距离r、月球的公转周期T,地球的半径R、质量M,地球表面的重力加速度g,地面上物体所受重力,地球吸引月球的力。下列关于“月—地”检测的说法中正确的是( )
A.“月—地”检测的目的是验证、是同一性质的力
B.“月—地”检测的目的是测定万有引力常量G
C.用r、R、M和g正确推导就能完成“月—地”检测
D.用r、R、T和g正确推导就能完成“月—地”检测
48.(24-25高一下·四川绵阳·期末)(多选)如图所示是在某科幻电影里太空电梯的示意图,其主体结构为用硬质绝缘杆做成的太空电梯:一端固定在地球赤道上,另一端向太空中延伸,且杆的延长线通过地心。电梯箱在图示位置时电梯箱里分别有三个物体P、N、Q相对电梯静止,N在同步卫星轨道上。以地心为参考系,下面说法正确的是( )
A.电梯箱对物体P的作用力指向地面
B.电梯箱对物体Q的作用力指向地面
C.物体P的向心加速度小于N的向心加速度
D.物体Q的向心加速度小于N的向心加速度
49.(24-25高一下·四川遂宁·期末)(多选)“神舟二十号”载人飞船于2025年4月24日顺利发射升空,并成功与神舟十九号航天员乘组移交了中国空间站的钥匙。飞船发射后会在轨道Ⅰ上进行数据确认,后择机经轨道Ⅱ完成与中国空间站的对接,其变轨过程可简化为下图所示,已知轨道Ⅰ半径近似为地球半径R,中国空间站轨道Ⅲ距地面的平均高度为h,则下列说法正确的是( )
A.飞船在轨道Ⅱ上经过P点时的速度大于在轨道Ⅰ上经过P点时的速度
B.飞船在轨道Ⅰ上运动周期T1与在轨道Ⅱ上运动周期T2之比
C.飞船在轨道Ⅱ上Q点的加速度等于组合体在空间站轨道Ⅲ上Q点的加速度
D.飞船在发射后升空对接过程中,P点变轨时发动机做负功,Q点变轨时发动机做正功
50.(24-25高一下·四川内江·期末)(多选)如图是“嫦娥六号”绕月球飞行的三条轨道,轨道1是贴近月球表面的圆形轨道,轨道2和轨道3是变轨后的椭圆轨道,并且都与轨道1相切于A点。A点是轨道2的近月点,B点是轨道2的远月点,不计变轨中“嫦娥六号”质量的变化,不考虑其他天体的影响,则下列说法正确的是( )
A.“嫦娥六号”在轨道2上运行过程中,经过A点时的加速度大于经过B点时的加速度
B.“嫦娥六号”从轨道1进入轨道2需要在A点向前喷气
C.“嫦娥六号”在轨道2上运行的周期小于在轨道3上运行的周期
D.“嫦娥六号”在轨道2和轨道3上与月球连线在相等的时间内扫过的面积相等
51.(24-25高一下·四川南充·期末)(多选)在由地球和月球组成的系统中,已知地球和月球的质量之比为,地球和月球的平均半径之比为,地月中心距离为,月球做匀速圆周运动的周期为。下列说法正确的是( )
A.地球与月球的表面重力加速度之比为 B.地球与月球的平均密度之比为
C.地球和月球的第一宇宙速度之比为 D.若视地月系统为双星系统,它们的线速度大小之和为
52.(24-25高一下·四川宜宾·期末)(多选)如图所示为嫦娥四号探测器飞行轨道示意图,探测器从地球发射后,每次经过近地点P进行变轨,进入地月转移轨道后被月球俘获,每次经过月球的近月点Q进行变轨。图中轨道①②③为椭圆轨道,它们轨道半长轴的三次方与环绕周期平方的比值均为k;轨道④⑤也为椭圆轨道,轨道⑥为月球的近月圆轨道。则( )
A.比值k与地球质量有关
B.比值k与月球质量有关
C.该探测器在②轨道上的机械能小于在③轨道上的机械能
D.该探测器在⑤轨道上Q点的速度大于在④轨道上Q点的速度
53.(24-25高一下·四川达州·期末)(多选)与地球公转轨道“外切”的小行星甲和“内切”的小行星乙的公转轨道如图所示,假设这些小行星与地球的公转轨道都在同一平面内,地球的公转半径为R,小行星甲的远日点到太阳的距离为,小行星乙的近日点到太阳的距离为,则( )
A.小行星甲在近日点的速度大于地球公转的速度
B.小行星乙在远日点的速度大于地球公转的速度
C.小行星甲与乙的运行周期之比
D.小行星乙在远日点的加速度大小大于小行星甲在近日点的加速度大小
54.(24-25高一下·四川雅安·期末)(多选)如图所示为某行星的三个卫星轨道,Ⅰ为圆形轨道、Ⅱ为半长轴为R的椭圆形轨道,Ⅲ为半径为R的圆形轨道,Ⅰ与Ⅱ相切于Q点,Ⅱ与Ⅲ相交于P点。卫星A、B、C分别在轨道Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ上运行。已知引力常量为G,卫星B的运行周期为T,不考虑卫星之间的相互作用及其它星体的影响,则下列说法正确的是( )
A.由题中条件可求得该行星质量
B.B、C在P点的向心加速度大小相等
C.A、B经过Q点时所受行星引力可能相同
D.A、B与地心的连线在相等时间内扫过的面积相等
55.(24-25高一下·四川巴中·期末)(多选)下列说法正确的是( )
A.根据开普勒第三定律,地球围绕太阳运行时,其周期的三次方与半长轴的二次方的比值为常量
B.中国天宫空间站在距地面约400km处的圆轨道上的运行速度一定小于7.9km/s
C.地球同步轨道卫星运行周期为24h
D.载人飞船要对接在同一圆轨道上的空间站,直接加速追上空间站即可完成对接
56.(24-25高一下·四川资阳·期末)(多选)研究表明,地球自转在逐渐变慢,3亿年前地球自转的周期约为22小时。假设这种趋势会持续下去,地球的其他条件都不变,未来人类发射的地球同步卫星与现在的相比( )
A.距地面高度变小 B.向心加速度变小
C.角速度变大 D.线速度变小
57.(24-25高一下·四川甘孜·期末)(多选)某次发射卫星时,先将卫星发射至近地圆轨道Ⅰ,卫星运动到轨道Ⅰ上的A点时实施变轨进入椭圆机道Ⅱ,到达轨道Ⅱ上的远地点B时,再次实施变轨进入轨道半径为3R(R为地球半径)的圆形轨道Ⅲ绕地球做圆周运动。下列判断正确的是( )
A.卫星在轨道Ⅰ上运动的角速度与在轨道Ⅲ上运动的角速度之比是3:1
B.卫星在轨道Ⅰ上运动的周期与在轨道Ⅱ上运动的周期之比是
C.卫星在轨道Ⅲ上经过B点时的速度大小大于在轨道Ⅱ上经过B点时的速度大小
D.卫星在轨道Ⅲ上运动的机械能小于在轨道Ⅰ上运动的机械能
试卷第1页,共3页
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专题003选择题
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2.B
3.A
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10.D
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(抛体运动圆周运动
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万有引力)答案
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