2022年全国高考物理真题汇编：曲线运动

试卷更新日期：2022-07-06 类型：二轮复习

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一、单选题

1. 2008年，我国天文学家利用国家天文台兴隆观测基地的2.16米望远镜，发现了一颗绕恒星HD173416运动的系外行星HD173416b，2019年，该恒星和行星被国际天文学联合会分别命名为“羲和”和“和“望舒”，天文观测得到恒星羲和的质量是太阳质量的2倍，若将望舒与地球的公转均视为匀速圆周运动，且公转的轨道半径相等。则望舒与地球公转速度大小的比值为（）

A、 $2 \sqrt{2}$ B、2 C、 $\sqrt{2}$ D、 $\frac{\sqrt{2}}{2}$

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2. 2022年5月，我国成功完成了天舟四号货运飞船与空间站的对接，形成的组合体在地球引力作用下绕地球做圆周运动，周期约90分钟。下列说法正确的是（）

A、组合体中的货物处于超重状态 B、组合体的速度大小略大于第一宇宙速度 C、组合体的角速度大小比地球同步卫星的大 D、组合体的加速度大小比地球同步卫星的小

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3. 神舟十三号飞船采用“快速返回技术”，在近地轨道上，返回舱脱离天和核心舱，在圆轨道环绕并择机返回地面。则（）

A、天和核心舱所处的圆轨道距地面高度越高，环绕速度越大 B、返回舱中的宇航员处于失重状态，不受地球的引力 C、质量不同的返回舱与天和核心舱可以在同一轨道运行 D、返回舱穿越大气层返回地面过程中，机械能守恒

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4. “羲和号”是我国首颗太阳探测科学技术试验卫星。如图所示，该卫星围绕地球的运动视为匀速圆周运动，轨道平面与赤道平面接近垂直。卫星每天在相同时刻，沿相同方向经过地球表面A点正上方，恰好绕地球运行n圈。已知地球半径为地轴R，自转周期为T，地球表面重力加速度为g，则“羲和号”卫星轨道距地面高度为（）

A、 ${(\frac{g R^{2} T^{2}}{2 n^{2} π^{2}})}^{\frac{1}{3}} - R$ B、 ${(\frac{g R^{2} T^{2}}{2 n^{2} π^{2}})}^{\frac{1}{3}}$ C、 ${(\frac{g R^{2} T^{2}}{4 n^{2} π^{2}})}^{\frac{1}{3}} - R$ D、 ${(\frac{g R^{2} T^{2}}{4 n^{2} π^{2}})}^{\frac{1}{3}}$

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5. 无人配送小车某次性能测试路径如图所示，半径为 $3m$ 的半圆弧 $B C$ 与长 $8m$ 的直线路径 $A B$ 相切于B点，与半径为 $4m$ 的半圆弧 $C D$ 相切于C点。小车以最大速度从A点驶入路径，到适当位置调整速率运动到B点，然后保持速率不变依次经过 $B C$ 和 $C D$ 。为保证安全，小车速率最大为 $4m/s$ ．在 $A B C$ 段的加速度最大为 ${2m/s}^{2}$ ， $C D$ 段的加速度最大为 ${1m/s}^{2}$ ．小车视为质点，小车从A到D所需最短时间t及在 $A B$ 段做匀速直线运动的最长距离l为（）

A、 $t = (2 + \frac{7 π}{4}) s ， l = 8m$ B、 $t = (\frac{9}{4} + \frac{7 π}{2}) s ， l = 5 m$ C、 $t = (2 + \frac{5}{12} \sqrt{6} + \frac{7 \sqrt{6} π}{6}) s ， l = 5.5 m$ D、 $t = [2 + \frac{5}{12} \sqrt{6} + \frac{(\sqrt{6} + 4) π}{2}] s ， l = 5.5 m$

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6. 2022年北京冬奥会跳台滑雪空中技巧比赛场地边，有一根系有飘带的风力指示杆，教练员根据飘带的形态提示运动员现场风力的情况。若飘带可视为粗细一致的匀质长绳，其所处范围内风速水平向右、大小恒定且不随高度改变。当飘带稳定时，飘带实际形态最接近的是（）

A、 B、 C、 D、

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7. 如图是简化的某种旋转磁极式发电机原理图。定子是仅匝数n不同的两线圈， $n_{1} > n_{2}$ ，二者轴线在同一平面内且相互垂直，两线圈到其轴线交点O的距离相等，且均连接阻值为R的电阻，转子是中心在O点的条形磁铁，绕O点在该平面内匀速转动时，两线圈输出正弦式交变电流。不计线圈电阻、自感及两线圈间的相互影响，下列说法正确的是（）

A、两线圈产生的电动势的有效值相等 B、两线圈产生的交变电流频率相等 C、两线圈产生的电动势同时达到最大值 D、两电阻消耗的电功率相等

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8. “祝融号”火星车需要“休眠”以度过火星寒冷的冬季。假设火星和地球的冬季是各自公转周期的四分之一，且火星的冬季时长约为地球的1.88倍。火星和地球绕太阳的公转均可视为匀速圆周运动。下列关于火星、地球公转的说法正确的是（）

A、火星公转的线速度比地球的大 B、火星公转的角速度比地球的大 C、火星公转的半径比地球的小 D、火星公转的加速度比地球的小

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9. 如图所示，在竖直平面内，截面为三角形的小积木悬挂在离地足够高处，一玩具枪的枪口与小积木上P点等高且相距为L。当玩具子弹以水平速度v从枪口向P点射出时，小积木恰好由静止释放，子弹从射出至击中积木所用时间为t。不计空气阻力。下列关于子弹的说法正确的是（）

A、将击中P点，t大于 $\frac{L}{v}$ B、将击中P点，t等于 $\frac{L}{v}$ C、将击中P点上方，t大于 $\frac{L}{v}$ D、将击中P点下方，t等于 $\frac{L}{v}$

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10. 如图是滑雪道的示意图。可视为质点的运动员从斜坡上的M点由静止自由滑下，经过水平NP段后飞入空中，在Q点落地。不计运动员经过N点的机械能损失，不计摩擦力和空气阻力。下列能表示该过程运动员速度大小v或加速度大小a随时间t变化的图像是（）

A、 B、 C、 D、

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11. 北京2022年冬奥会首钢滑雪大跳台局部示意图如图所示。运动员从a处由静止自由滑下，到b处起跳，c点为a、b之间的最低点，a、c两处的高度差为h。要求运动员经过一点时对滑雪板的压力不大于自身所受重力的k倍，运动过程中将运动员视为质点并忽略所有阻力，则c点处这一段圆弧雪道的半径不应小于（）

A、 $\frac{h}{k + 1}$ B、 $\frac{h}{k}$ C、 $\frac{2 h}{k}$ D、 $\frac{2 h}{k - 1}$

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12. 固定于竖直平面内的光滑大圆环上套有一个小环，小环从大圆环顶端P点由静止开始自由下滑，在下滑过程中，小环的速率正比于（）

A、它滑过的弧长 B、它下降的高度 C、它到P点的距离 D、它与P点的连线扫过的面积

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13. 2022年3月，中国航天员翟志刚、王亚平、叶光富在离地球表面约 $400km$ 的“天宫二号”空间站上通过天地连线，为同学们上了一堂精彩的科学课。通过直播画面可以看到，在近地圆轨道上飞行的“天宫二号”中，航天员可以自由地漂浮，这表明他们（）

A、所受地球引力的大小近似为零 B、所受地球引力与飞船对其作用力两者的合力近似为零 C、所受地球引力的大小与其随飞船运动所需向心力的大小近似相等 D、在地球表面上所受引力的大小小于其随飞船运动所需向心力的大小

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二、多选题

14. 如图所示，行星绕太阳的公转可以看成匀速圆周运动。在地图上容易测得地球—水星连线与地球—太阳连线夹角 $α$ ，地球—金星连线与地球—太阳连线夹角 $β$ ，两角最大值分别为 $α_{m}$ 、 $β_{m}$ 则（）

A、水星的公转周期比金星的大 B、水星的公转向心加速度比金星的大 C、水星与金星的公转轨道半径之比为 $\sin α_{m} ： \sin β_{m}$ D、水星与金星的公转线速度之比为 $\sqrt{\sin α_{m}} ： \sqrt{\sin β_{m}}$

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15. 如图，广场水平地面上同种盆栽紧密排列在以 $O$ 为圆心、 $R_{1}$ 和 $R_{2}$ 为半径的同心圆上，圆心处装有竖直细水管，其上端水平喷水嘴的高度、出水速度及转动的角速度均可调节，以保障喷出的水全部落入相应的花盆中。依次给内圈和外圈上的盆栽浇水时，喷水嘴的高度、出水速度及转动的角速度分别用 $h_{1}$ 、 $v_{1}$ 、 $ω_{1}$ 和 $h_{2}$ 、 $v_{2}$ 、 $ω_{2}$ 表示。花盆大小相同，半径远小于同心圆半径，出水口截面积保持不变，忽略喷水嘴水平长度和空气阻力。下列说法正确的是（）

A、若 $h_{1} = h_{2}$ ，则 $v_{1} ： v_{2} = R_{2} ： R_{1}$ B、若 $v_{1} = v_{2}$ ，则 $h_{1} ： h_{2} = R_{1}^{2} ： R_{2}^{2}$ C、若 $ω_{1} = ω_{2}$ ， $v_{1} = v_{2}$ ，喷水嘴各转动一周，则落入每个花盆的水量相同 D、若 $h_{1} = h_{2}$ ，喷水嘴各转动一周且落入每个花盆的水量相同，则 $ω_{1} = ω_{2}$

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16. 如图所示，某同学将离地 $1 .25m$ 的网球以 $13m/s$ 的速度斜向上击出，击球点到竖直墙壁的距离 $4 .8m$ ．当网球竖直分速度为零时，击中墙壁上离地高度为 $8 .45m$ 的P点。网球与墙壁碰撞后，垂直墙面速度分量大小变为碰前的0.75倍．平行墙面的速度分量不变．重力加速度g取 ${10m/s}^{2}$ ，网球碰墙后的速度大小v和着地点到墙壁的距离d分别为（）

A、 $v = 5 m/s$ B、 $v = 3 \sqrt{2} m/s$ C、 $d = 3.6 m$ D、 $d = 3.9 m$

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17. 如图，火星与地球近似在同一平面内，绕太阳沿同一方向做匀速圆周运动，火星的轨道半径大约是地球的1.5倍。地球上的观测者在大多数的时间内观测到火星相对于恒星背景由西向东运动，称为顺行；有时观测到火星由东向西运动，称为逆行。当火星、地球、太阳三者在同一直线上，且太阳和火星位于地球两侧时，称为火星冲日。忽略地球自转，只考虑太阳对行星的引力，下列说法正确的是（）

A、火星的公转周期大约是地球的 $\sqrt{\frac{8}{27}}$ 倍 B、在冲日处，地球上的观测者观测到火星的运动为顺行 C、在冲日处，地球上的观测者观测到火星的运动为逆行 D、在冲日处，火星相对于地球的速度最小

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三、综合题

18. 2022年北京冬奥会短道速滑混合团体2000米接力决赛中，我国短道速滑队夺得中国队在本届冬奥会的首金。

(1)、如果把运动员起跑后进入弯道前的过程看作初速度为零的匀加速直线运动，若运动员加速到速度 $v = 9 m / s$ 时，滑过的距离 $x = 15 m$ ，求加速度的大小；

(2)、如果把运动员在弯道滑行的过程看作轨道为半圆的匀速圆周运动，如图所示，若甲、乙两名运动员同时进入弯道，滑行半径分别为 $R_{甲} = 8 m 、 R_{乙} = 9 m$ ，滑行速率分别为 $v_{甲} = 10 m / s 、 v_{乙} = 11 m / s$ ，求甲、乙过弯道时的向心加速度大小之比，并通过计算判断哪位运动员先出弯道。

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19. 如图所示，水族馆训练员在训练海豚时，将一发光小球高举在水面上方的A位置，海豚的眼睛在B位置，A位置和B位置的水平距离为d，A位置离水面的高度为 $\frac{2}{3}$ d。训练员将小球向左水平抛出，入水点在B位置的正上方，入水前瞬间速度方向与水面夹角为θ。小球在A位置发出的一束光线经水面折射后到达B位置，折射光线与水平方向的夹角也为θ。
已知水的折射率n= $\frac{4}{3}$ ，求：

(1)、tanθ的值；

(2)、B位置到水面的距离H。

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四、解答题

20. 将一小球水平抛出，使用频闪仪和照相机对运动的小球进行拍摄，频闪仪每隔 $0 .05s$ 发出一次闪光。某次拍摄时，小球在抛出瞬间频闪仪恰好闪光，拍摄的照片编辑后如图所示。图中的第一个小球为抛出瞬间的影像，每相邻两个球之间被删去了3个影像，所标出的两个线段的长度 $s_{1}$ 和 $s_{2}$ 之比为3：7。重力加速度大小取 $g = 10 {m/s}^{2}$ ，忽略空气阻力。求在抛出瞬间小球速度的大小。

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