2022年高考物理三轮冲刺练习专题二 曲线运动、万有引力和航天
试卷更新日期：2022-03-23 类型：三轮冲刺
一、单选题
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1. 天文爱好者在对天宫空间站观测中发现，时间t内，它绕地心转过的角度为θ。空间站绕地球的运动可视为圆周运动，地球半径为R，地球表面重力加速度为g，则空间站的离地高度为（ ）A、 B、 C、 D、2. 一小球做平抛运动，关于小球的速度、动量、动能、重力势能的变化率随时间变化的图线，正确的是（ ）A、
B、
C、
D、
3. 据报道，“天问一号””火星探测器以及“祝融号”火星车在2021年9月份失联了一个月，失联的原因是由于太阳处在地球与火星中间，出现严重的“日凌干扰”现象，情景如图所示。已知地球、火星均沿轨道逆时针运动，地球公转周期为1年，火星公转周期为1.8年，试估算下次“日凌干扰”大约出现在（ ）
A、2024年12月 B、2023年9月 C、2023年12月 D、2022年9月4. 如图所示，同一竖直平面内有四分之一圆环AC和倾角为θ=60°的斜面BC相接于C点，A、B两点与圆环AC的圆心O等高。现将甲、乙小球同时从A、B两点以一定大小的初速度沿水平方向同时抛出，两球恰好在C点相碰（不计空气阻力）。则下列说法正确的是（ ）
A、甲、乙两球初速度大小之比为：1 B、若仅增大两球质量，则两球不再相碰 C、若乙球速度大小变为原来的一半，则恰能落在斜面的中点D D、若乙球速度大小变为原来的两倍，则可能垂直击中圆环AC5. 2021年11月8日，中国载人航天工程空间站顺利完成第三次航天员出舱活动，本次出舱先后完成了机械臂悬挂装置与转接件安装测试工作。机械臂绕图中O点旋转时，旋转臂上A、B两点的线速度v、角速度ω、周期T、向心加速度a的关系正确的是（ ）
A、、 B、、 C、、 D、、6. 某女子铅球运动员分别采用原地推铅球和滑步推铅球两种方式进行练习，右图为滑步推铅球过程示意图。她发现滑步推铅球比原地推铅球可增加约2米的成绩。假设铅球沿斜向上方向被推出，且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，下列说法正确的是（ ）
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，可能是因为延长了运动员对铅球的作用时间7. 2021年11月5日，占全球市场份额70%的无人机巨头大疆，发布迄今为止影像素质最优异的消费级无人机Mavic3。下图是该型号无人机绕拍摄主体时做水平匀速圆周运动的示意图。已知无人机的质量为m，无人机的轨道距拍摄对象高度为h，无人机与拍摄对象距离为r，无人机飞行的线速度大小为v，则无人机做匀速圆周运动时（ ）
A、无人机所受空气作用力为mg B、无人机所受向心力为 C、无人机飞行时要消耗电能，所以无人机的机械能是增加的 D、无人机绕行一周的周期为8. 2021年2月24日6时29分，“天问一号”探测器进入火星停泊轨道，停泊轨道是典型的椭圆极地轨道。已知探测器在停泊轨道运行时到火星中心的最近距离为a，到火星中心的最远距离为b，探测器运行周期为T，万有引力常量为G。则（ ）A、可以求出火星的质量 B、可以求出探测器的质量 C、探测器在近火点时的加速度为 D、火星的第一宇宙速度为9. 如图为车牌自动识别系统的直杆道闸，离地面高为的细直杆可绕在竖直面内匀速转动。汽车从自动识别线处到达直杆处的时间为 ， 自动识别系统的反应时间为；汽车可看成高的长方体，其左侧面底边在直线上，且到汽车左侧面的距离为 ， 要使汽车安全通过道闸，直杆转动的角速度至少为（ ）
A、 B、 C、 D、10. 北京时间2021年10月16日0时23分，神舟十三号载人飞船顺利将翟志刚、王亚平、叶光富3名航天员送入太空。飞船在某段时间内的无动力运动可近似为如图所示的情境，圆形轨道I为空间站运行轨道，椭圆轨道II为载人飞船运行轨道，B点为椭圆轨道II的近地点，椭圆轨道II与圆形轨道I相切于A点，设圆形轨道I的半径为r，地球表面重力加速度为g地球半径为R，地球的自转周期为T，椭圆轨道II的半长轴为a，不考虑大气阻力。下列说法正确的是（ ）
A、空间站运行的周期与载人飞船在椭圆轨道II上运行的周期之比为： B、载人飞船由B点飞到A点机械能逐渐减少 C、载人飞船在轨道I上A点的加速度大于在轨道II 上A点的加速度 D、根据题中信息，可求出地球的质量M =11. 疫情防控期间，某同学在家中对着竖直墙壁练习抛球。某次斜向上抛球，球垂直撞在墙上后反弹落地，落地点正好在发球点正下方，如图所示。不计球的旋转及空气阻力，关于球从抛出到第一次落地的过程，下列说法正确的是（ ）
A、球撞击墙壁过程没有机械能损失 B、球在空中上升和下降过程的时间相等 C、球落地时的水平速度比抛出时的水平速度大 D、球落地时的动能和抛出时的动能可能相等二、多选题
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12. 2021年夏天，中国多地出现暴雨，导致洪涝灾害．在某次救援演习中，一冲锋舟匀速横渡一条两岸平直、水流速度不变的河流，当冲锋舟船头垂直河岸航行时，恰能到达正对岸下游处；若冲锋舟船头保持与河岸成角向上游航行时，则恰能到达正对岸，已知河水的流速大小为 ， 下列说法正确的是（ ）A、冲锋舟在静水中的速度大小为 B、河的宽度为 C、冲锋舟在静水中的速度大小为 D、河的宽度为13. 东京奥运会女子铅球决赛中，32岁的老将巩立姣以20米58的成绩夺冠，为我国田径队收获了本届东京奥运会的第一枚田径金牌。这块金牌也实现了我国奥运会田赛项目“零的突破”。如图所示，运动员巩立姣斜向上推出铅球，铅球飞行一段时间后落地，若不计空气阻力，则（ ）
A、运动员斜上推出铅球过程，运动员做的功全部转化为铅球的动能 B、只要铅球离手时初速度越大，在空中飞行的时间一定长 C、铅球在空中飞行过程中，铅球的重力势能先增大后减小 D、铅球在空中飞行过程中，相同时间内球的动量变化量相同三、综合题
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14. 过山车是一项好玩又刺激的游乐项目，某挑战者特制了一双能在过山车轨道上滑行的轮滑鞋完成一项挑战运动，挑战者连同装备总质量为m=68kg。过山车轨道示意图如图所示。竖直圆轨道的最低点B与略微错开，它们分别平滑连接弯曲轨道AB与水平轨道。其中圆轨道半径R=5.0m，水平轨道长L=40m。在段挑战者利用减速装置可产生大小为总重力0.2倍的摩擦阻力，其余部分摩擦不计。挑战者从P点静止滑下，通过最高点时轨道对轮滑鞋恰好无压力，然后从D点脱离轨道水平飞出，落入水池中央的安全气垫内挑战成功。挑战者可视为质点，空气阻力不计，g取10m/s2。求：
(1)、P点离水平轨道的高度H；(2)、小车运动到圆轨道最低点时对轨道的压力；(3)、在水池中放入安全气垫MN（气垫厚度不计），气垫上表面到水面轨道BD的竖直高度h=2m，气垫的左、右两端M、N到D点的水平距离分别为5m、10m。若挑战者能安全落到气垫上，则他下滑时距水平轨道的高度H应满足什么条件。15. 某滑雪运动场设置了如图所示的游乐项目，光滑雪道AB段和光滑竖直圆轨道平滑连接，圆轨道的半径R =4m，B为圆轨道的最低点。水平粗糙轨道BC两端分别与竖直圆轨道、水平传送带CD平滑相连传送带以速度v=10m/s向左匀速运动。一个质量为m=50kg的滑雪运动员（视为质点）从右侧雪道上的A点由静止滑下，恰能通过竖直圆轨道的最高点。已知运动员与BC段间的动摩擦因数 可调节，与传送带CD间的动摩擦因数为 =0.36，LBC=12m，LCD = 5m，所有轨道均在同一竖直面内，重力加速度g=10m/s2 ，不计空气阻力。
(1)、求A点距水平轨道BC的高度h；(2)、若要使运动员一直匀加速通过传送带CD，则其与BC段间的动摩擦因数 的取值范围为多少？(3)、若运动员以最长时间通过传送带，从D点水平飞出落在倾角 =37°的斜坡DE上，求运动员在斜坡上的落点与传送带上表面的竖直高度 ， sin37°=0.6。16. 如图甲所示，水平台面AB与水平地面间的高度差h= 0.45m，一质量为m2=0.1kg的小钢球静止在台面右角B处。一小钢块在水平向右的推力F作用下从A点由静止开始向右做直线运动，钢块到水平台面右端B处与钢球碰撞前撤去推力F，钢块与钢球发生弹性正碰，碰撞后钢块和钢球水平飞离台面，分别落到地面上的C点和D点。已知B、D两点间的水平距离是B、C两点间的水平距离的3倍，求：
(1)、钢块的质量m1；(2)、若力F的大小随时间变化的规律如图乙所示，当t= 1.5s时钢块到水平台面右端B处立即撤去力F，钢块与台面间的动摩擦因数 ， 取g=10m/s2 ， 求B、C两点间的水平距离x1。17. 跳台滑雪是冬季奥运会的一项比赛项目，可简化为如图所示的模型，跳台滑雪运动员经过一段加速滑行后从A点水平飞出，在空中的姿势保持不变，落到斜坡上的B点。A、B两点间的竖直高度差 ， 斜坡与水平面的夹角 ， 不计空气阻力。（取 ， ， ）求：
(1)、运动员在空中经历的时间；(2)、运动员水平飞出时初速度的大小；(3)、运动员落到B点时瞬时速度的大小和方向。