（2021-2025）5年高考1年模拟物理真题分类汇编专题04圆周天体运动（河北专用）（原卷版）

五年（2021-2025）高考真题分类汇编PAGEPAGE1专题04圆周天体运动考点五年考情（2021-2025）命题趋势考点3圆周运动2025年河北卷5；2024年河北卷14；2024年河北卷8；2023年河北卷3；2022年河北卷2；2021年河北卷4；课标要求会用线速度、角速度、周期描述匀速圆周运动。知道匀速圆周运动向心加速度的大小和方向。通过实验，探究并了解匀速圆周运动向心力大小与半径、角速度、质量的关系。要求学生能将圆周运动和万有引力定律的知识应用到实际生活和科技中，解释生产生活中的离心现象，分析公路拐弯处路面倾斜、铁路铁轨高度差等问题，还能了解万有引力定律对航天技术发展的作用，如人造卫星的发射、运行原理等。高考命题趋势高考物理对圆周运动和天体运动的考查将继续紧扣新课标核心素养，强调模型应用、实验探究与实际情境的结合。学生需在理解基本概念和规律的基础上，通过典型例题训练提升逻辑推理和问题解决能力，同时关注航天科技动态，培养用物理视角分析现实问题的习惯。考点04圆周天体运动1．(2025·河北卷·5)某同学在傍晚用内嵌多个彩灯的塑料绳跳绳，照片录了彩灯在曝光时间内的运动轨迹，简图如图。彩灯的运动可视为匀速圆周运动，相机本次曝光时间是，圆弧对应的圆心角约为，则该同学每分钟跳绳的圈数约为（）A．90 B．120 C．150 D．1802．(2023·河北卷·3)我国自古就有“昼涨为潮，夜涨为汐”之说，潮汐是月球和太阳对海水的引力变化产生的周期性涨落现象，常用引潮力来解释。月球对海水的引潮力大小与月球质量成正比、与月地距离的3次方成反比，方向如图1，随着地球自转，引潮力的变化导致了海水每天2次的潮涨潮落。太阳对海水的引潮力与月球类似，但大小约为月球引潮力的0.45倍。每月2次大潮（引潮力）最大和2次小潮（引潮力最小）是太阳与月球引潮力共同作用的结果，结合图2，下列说法正确的是（

）A．月球在位置1时会出现大潮B．月球在位置2时会出现大潮C．涨潮总出现在白天，退潮总出现在夜晚D．月球引潮力和太阳引潮力的合力一定大于月球引潮力3．(2022·河北卷·2)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“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． B．2 C． D．4．(2021·河北卷·4)“祝融号”火星车登陆火星之前，“天问一号”探测器沿椭圆形的停泊轨道绕火星飞行，其周期为2个火星日，假设某飞船沿圆轨道绕火星飞行，其周期也为2个火星日，已知一个火星日的时长约为一个地球日，火星质量约为地球质量的0.1倍，则该飞船的轨道半径与地球静止卫星的轨道半径的比值约为（）A． B． C． D．5．(2024·河北卷·8)2024年3月20日，鹊桥二号中继星成功发射升空，为嫦娥六号在月球背面的探月任务提供地月间中继通讯。鹊桥二号采用周期为24h的环月椭圆冻结轨道（如图），近月点A距月心约为2.0×103km，远月点B距月心约为1.8×104km，CD为椭圆轨道的短轴，下列说法正确的是（

）A．鹊桥二号从C经B到D的运动时间为12hB．鹊桥二号在A、B两点的加速度大小之比约为81：1C．鹊桥二号在C、D两点的速度方向垂直于其与月心的连线D．鹊桥二号在地球表面附近的发射速度大于7.9km/s且小于11.2km/s6．(2024·河北卷·14)（2024·河北·高考真题）如图，竖直向上的匀强电场中，用长为L的绝缘细线系住一带电小球，在竖直平面内绕O点做圆周运动。图中A、B为圆周上的两点，A点为最低点，B点与O点等高。当小球运动到A点时，细线对小球的拉力恰好为0，已知小球的电荷量为、质量为m，A、B两点间的电势差为U，重力加速度大小为g，求：（1）电场强度E的大小。（2）小球在A、B两点的速度大小。一、单选题1．（2025·河北·模拟预测）如图所示，一质量的小球C用轻绳AC和BC系在竖直杆AB上，现在小球绕AB杆匀速转动，轻绳伸直，OC垂直于AB，此时，。已知轻绳AC长为1.0m，足够结实，轻绳BC能承受的最大拉力为1.44N，小球C可视为质点，g取，，。那么小球做圆周运动的角速度（）A． B．C． D．2．（2025·河北保定·二模）某无人机（视为质点）表演时做匀速圆周运动，如图所示，在时间t内无人机由A点运动到B点，圆弧AB所对应的圆心角为，圆弧AB长为L，则无人机的线速度大小为（）A． B． C． D．3．（2025·河北保定·一模）滚筒洗衣机的实物图片如图所示。脱水时，滚筒绕水平轴高速匀速转动，附着在衣物上的水会从滚筒漏水孔中甩出。下列相关说法中正确的是（）A．水被甩出前在最高点与最低点受到衣物附着力大小相等B．在与转轴等高的位置，水受到的衣物附着力指向转轴C．水在最低点更容易被甩出D．水在最高点更容易被甩出4．（2025·河北·二模）轻弹簧一端与质量为m的小球相连，如图甲所示弹簧竖直放置稳定后，弹簧的长度为；如图乙所示将该装置固定在光滑水平面的竖直转轴上，小球以角速度在水平面上做匀速圆周运动时，弹簧的长度为。已知重力加速度为g，弹簧始终在弹性限度内，则该弹簧的劲度系数为（）A． B．C． D．5．（2025·河北秦皇岛·一模）我们经常可以看到面点师制作蛋糕的情景。如图所示，蛋糕胚放在旋转的转台上，小马和星星到转轴的距离不同，用分别表示线速度、角速度、向心加速度和周期，则其大小比较正确的是（）A． B．C． D．6．（2024·河北石家庄·三模）如图所示，竖直平面内的光滑金属细圆环半径为R，质量为m的带孔小球穿于环上，一长为R的轻杆一端固定于球上，另一端通过光滑的铰链连接于圆环最低点，重力加速度为g。当圆环以角速度绕竖直直径转动时，轻杆对小球的作用力大小和方向为（  ）A．，沿杆向上 B．，沿杆向下C．，沿杆向上 D．，沿杆向下7．（2025·河北保定·三模）某星球的半径约为地球半径的10倍，同一物体在该星球表面的重力约为在地球表面重力的3倍，不考虑自转的影响，则该星球质量约为地球质量的（）A．10倍 B．30倍 C．100倍 D．300倍8．（2025·河北·三模）“风云三号”星是我国首颗低倾角轨道降水测量卫星，该卫星以倾角运行在非太阳同步的倾斜椭圆轨道上，标称轨道高度为，轨道周期约为93分钟，下列说法正确的是（）A．为节约燃料，卫星发射时的速度方向需要向西偏B．卫星运动到近地点时的速度小于静置在地球表面的物体随地球自转的速度C．在一天内，卫星可能会经过地球赤道平面30次D．卫星运动到近地点时的加速度大于地球两极的重力加速度9．（2025·河北沧州·二模）关于物理学史，下列叙述正确的是（）A．安培提出分子电流假说，指出磁体和电流的磁场本质上都是运动电荷产生的B．开普勒发现了行星运动的规律，并通过扭秤实验测出了引力常量C．笛卡尔将斜面实验的结论合理外推，间接证明了自由落体运动是匀变速直线运动D．汤姆孙通过研究阴极射线发现电子，并精确地测出电子的电荷量10．（2025·河北张家口·二模）如图所示为地球的同步卫星和近地卫星围绕地球做圆周运动的轨道示意图，同步卫星的轨道半径约为近地卫星轨道半径的7倍，在某一小段时间内，近地卫星和地心的连线扫过的面积为，下列说法正确的是（）A．同步卫星的线速度约为近地卫星的倍B．近地卫星的角速度约为同步卫星的倍C．近地卫星所受的万有引力约为同步卫星的49倍D．在时间内同步卫星和地心的连线扫过的面积约为11．（2025·河北石家庄·三模）北斗三号卫星导航系统由多种轨道卫星组成，如图所示，A为地球静止同步轨道卫星，B为中圆地球轨道卫星，A、B两卫星均绕地球做匀速圆周运动。已知地球半径为R，A卫星的轨道半径为kR，运行周期为T，B卫星的周期为。下列说法正确的是（）A．A卫星的线速度大小为B．B卫星的向心加速度大小为C．地球表面赤道处的重力加速度大小为D．某时刻A、B两卫星相距最近，再经，两卫星间距离为12．（2025·河北秦皇岛·三模）2024年12月5日，我国成功将“千帆星座”第三批组网卫星送入预定轨道。“千帆星座”将构建覆盖全球的卫星互联网系统，采用分阶段实施的多层低轨道星座设计，其轨道高度在160km至2000km之间。已知地球同步卫星的高度约为36000km，则下列说法正确的是（）A．所有组网卫星轨道平面都与赤道平面垂直B．组网卫星的速度小于地球同步卫星的速度C．组网卫星的运行周期小于地球的自转周期D．组网卫星的加速度小于地球同步卫星的加速度13．（2025·河北张家口·三模）2025年2月22日，中星10R地球同步轨道卫星成功发射，为全球通信网络提供支持。地球同步通信卫星的发射过程可以简化为卫星先在近地圆形轨道Ⅰ上运动，在A点时点火变轨进入椭圆轨道Ⅱ，到达轨道Ⅱ的远地点B时，再次点火进入同步轨道Ⅲ绕地球做匀速圆周运动。已知地球半径为R，同步卫星轨道半径为r。下列说法正确的是（）A．卫星在轨道Ⅱ上经过B点时的加速度小于在轨道Ⅲ上经过B点时的加速度B．卫星在轨道Ⅰ上经过A点时的速度大于在轨道Ⅱ上经过A点时的速度C．卫星在轨道Ⅱ上运行时，经过A点的速度大于经过B点的速度D．卫星在轨道Ⅰ上和轨道Ⅲ上运动的速度之比为r∶R14．（2025·河北保定·二模）2024年11月15日23时13分，天舟八号货运飞船在我国文昌航天发射场发射成功。假设其绕地球做匀速圆周运动，且轨道的内接正方形是地球的外切正方形，如图所示。已知地球的半径为R，地球的第一宇宙速度为，货运飞船的质量为m，引力常量为G，下列说法正确的是（）A．地球的质量为B．货运飞船轨道处的加速度大小为C．货运飞船受到的万有引力为D．货运飞船的动能为二、多选题15．（2025·河北·一模）如图所示，水平圆盘可绕竖直轴转动，圆盘上放有小物体A、B、C，质量分别为，A放在B上，C、B离圆心的距离分别为。C、B之间用细线相连，圆盘静止时细线刚好伸直且无张力。已知C、B与圆盘间的动摩擦因数以及A、B间的动摩擦因数均为，设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度为，现让圆盘从静止缓慢加速，若A、B之间能发生相对滑动则认为A立即飞走，B以后不再受A物体的影响，且细线不会被拉断，则下列说法正确的是（）A．当时，A即将滑离BB．当时，细线张力为C．无论多大，B、C都不会和圆盘发生相对滑动D．当时，剪断细线，C将做离心运动三、解答题16．（2025·河北石家庄·一模）如图1所示，一细线一端系住一小球，另一端固定在一竖直细杆上，小球以一定大小的速度随着细杆在水平面内做匀速圆周运动，细线便在空中划出一个圆锥面，这样的模型叫“圆锥摆”。圆锥摆是研究水平面内质点做匀速圆周运动动力学关系的典型特例。小球（可视为质点）质量为，细线长度为，重力加速度为。(1)在紧贴着小球运动的水平面上加一光滑平板，使小球在板上做匀速圆周运动，此时细线与竖直方向所成夹角为，如图2所示，当小球的角速度大于某一值时，小球将脱离平板，求的大小；(2)撤去光滑平板，再用一根细线，同样一端系在该小球上，另一端固定在细杆上的点，且当两条细线均伸直时，如图3所示，各部分长度之比，则当小球以匀速转动时，两细线对小球的拉力分别多大。专题04圆周天体运动考点五年考情（2021-2025）命题趋势考点3圆周运动2025年河北卷5；2024年河北卷14；2024年河北卷8；2023年河北卷3；2022年河北卷2；2021年河北卷4；课标要求会用线速度、角速度、周期描述匀速圆周运动。知道匀速圆周运动向心加速度的大小和方向。通过实验，探究并了解匀速圆周运动向心力大小与半径、角速度、质量的关系。要求学生能将圆周运动和万有引力定律的知识应用到实际生活和科技中，解释生产生活中的离心现象，分析公路拐弯处路面倾斜、铁路铁轨高度差等问题，还能了解万有引力定律对航天技术发展的作用，如人造卫星的发射、运行原理等。高考命题趋势高考物理对圆周运动和天体运动的考查将继续紧扣新课标核心素养，强调模型应用、实验探究与实际情境的结合。学生需在理解基本概念和规律的基础上，通过典型例题训练提升逻辑推理和问题解决能力，同时关注航天科技动态，培养用物理视角分析现实问题的习惯。考点04圆周天体运动1．(2025·河北卷·5)某同学在傍晚用内嵌多个彩灯的塑料绳跳绳，照片录了彩灯在曝光时间内的运动轨迹，简图如图。彩灯的运动可视为匀速圆周运动，相机本次曝光时间是，圆弧对应的圆心角约为，则该同学每分钟跳绳的圈数约为（）A．90 B．120 C．150 D．1802．(2023·河北卷·3)我国自古就有“昼涨为潮，夜涨为汐”之说，潮汐是月球和太阳对海水的引力变化产生的周期性涨落现象，常用引潮力来解释。月球对海水的引潮力大小与月球质量成正比、与月地距离的3次方成反比，方向如图1，随着地球自转，引潮力的变化导致了海水每天2次的潮涨潮落。太阳对海水的引潮力与月球类似，但大小约为月球引潮力的0.45倍。每月2次大潮（引潮力）最大和2次小潮（引潮力最小）是太阳与月球引潮力共同作用的结果，结合图2，下列说法正确的是（

）A．月球在位置1时会出现大潮B．月球在位置2时会出现大潮C．涨潮总出现在白天，退潮总出现在夜晚D．月球引潮力和太阳引潮力的合力一定大于月球引潮力3．(2022·河北卷·2)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“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． B．2 C． D．4．(2021·河北卷·4)“祝融号”火星车登陆火星之前，“天问一号”探测器沿椭圆形的停泊轨道绕火星飞行，其周期为2个火星日，假设某飞船沿圆轨道绕火星飞行，其周期也为2个火星日，已知一个火星日的时长约为一个地球日，火星质量约为地球质量的0.1倍，则该飞船的轨道半径与地球静止卫星的轨道半径的比值约为（）A． B． C． D．5．(2024·河北卷·8)2024年3月20日，鹊桥二号中继星成功发射升空，为嫦娥六号在月球背面的探月任务提供地月间中继通讯。鹊桥二号采用周期为24h的环月椭圆冻结轨道（如图），近月点A距月心约为2.0×103km，远月点B距月心约为1.8×104km，CD为椭圆轨道的短轴，下列说法正确的是（

）A．鹊桥二号从C经B到D的运动时间为12hB．鹊桥二号在A、B两点的加速度大小之比约为81：1C．鹊桥二号在C、D两点的速度方向垂直于其与月心的连线D．鹊桥二号在地球表面附近的发射速度大于7.9km/s且小于11.2km/s6．(2024·河北卷·14)（2024·河北·高考真题）如图，竖直向上的匀强电场中，用长为L的绝缘细线系住一带电小球，在竖直平面内绕O点做圆周运动。图中A、B为圆周上的两点，A点为最低点，B点与O点等高。当小球运动到A点时，细线对小球的拉力恰好为0，已知小球的电荷量为、质量为m，A、B两点间的电势差为U，重力加速度大小为g，求：（1）电场强度E的大小。（2）小球在A、B两点的速度大小。一、单选题1．（2025·河北·模拟预测）如图所示，一质量的小球C用轻绳AC和BC系在竖直杆AB上，现在小球绕AB杆匀速转动，轻绳伸直，OC垂直于AB，此时，。已知轻绳AC长为1.0m，足够结实，轻绳BC能承受的最大拉力为1.44N，小球C可视为质点，g取，，。那么小球做圆周运动的角速度（）A． B．C． D．2．（2025·河北保定·二模）某无人机（视为质点）表演时做匀速圆周运动，如图所示，在时间t内无人机由A点运动到B点，圆弧AB所对应的圆心角为，圆弧AB长为L，则无人机的线速度大小为（）A． B． C． D．3．（2025·河北保定·一模）滚筒洗衣机的实物图片如图所示。脱水时，滚筒绕水平轴高速匀速转动，附着在衣物上的水会从滚筒漏水孔中甩出。下列相关说法中正确的是（）A．水被甩出前在最高点与最低点受到衣物附着力大小相等B．在与转轴等高的位置，水受到的衣物附着力指向转轴C．水在最低点更容易被甩出D．水在最高点更容易被甩出4．（2025·河北·二模）轻弹簧一端与质量为m的小球相连，如图甲所示弹簧竖直放置稳定后，弹簧的长度为；如图乙所示将该装置固定在光滑水平面的竖直转轴上，小球以角速度在水平面上做匀速圆周运动时，弹簧的长度为。已知重力加速度为g，弹簧始终在弹性限度内，则该弹簧的劲度系数为（）A． B．C． D．5．（2025·河北秦皇岛·一模）我们经常可以看到面点师制作蛋糕的情景。如图所示，蛋糕胚放在旋转的转台上，小马和星星到转轴的距离不同，用分别表示线速度、角速度、向心加速度和周期，则其大小比较正确的是（）A． B．C． D．6．（2024·河北石家庄·三模）如图所示，竖直平面内的光滑金属细圆环半径为R，质量为m的带孔小球穿于环上，一长为R的轻杆一端固定于球上，另一端通过光滑的铰链连接于圆环最低点，重力加速度为g。当圆环以角速度绕竖直直径转动时，轻杆对小球的作用力大小和方向为（  ）A．，沿杆向上 B．，沿杆向下C．，沿杆向上 D．，沿杆向下7．（2025·河北保定·三模）某星球的半径约为地球半径的10倍，同一物体在该星球表面的重力约为在地球表面重力的3倍，不考虑自转的影响，则该星球质量约为地球质量的（）A．10倍 B．30倍 C．100倍 D．300倍8．（2025·河北·三模）“风云三号”星是我国首颗低倾角轨道降水测量卫星，该卫星以倾角运行在非太阳同步的倾斜椭圆轨道上，标称轨道高度为，轨道周期约为93分钟，下列说法正确的是（）A．为节约燃料，卫星发射时的速度方向需要向西偏B．卫星运动到近地点时的速度小于静置在地球表面的物体随地球自转的速度C．在一天内，卫星可能会经过地球赤道平面30次D．卫星运动到近地点时的加速度大于地球两极的重力加速度9．（2025·河北沧州·二模）关于物理学史，下列叙述正确的是（）A．安培提出分子电流假说，指出磁体和电流的磁场本质上都是运动电荷产生的B．开普勒发现了行星运动的规律，并通过扭秤实验测出了引力常量C．笛卡尔将斜面实验的结论合理外推，间接证明了自由落体运动是匀变速直线运动D．汤姆孙通过研究阴极射线发现电子，并精确地测出电子的电荷量10．（2025·河北张家口·二模）如图所示为地球的同步卫星和近地卫星围绕地球做圆周运动的轨道示意图，同步卫星的轨道半径约为近地卫星轨道半径的7倍，在某一小段时间内，近地卫星和地心的连线扫过的面积为，下列说法正确的是（）A．同步卫星的线速度约为近地卫星的倍B．近地卫星的角速度约为同步卫星的倍C．近地卫星所受的万有引力约为同步卫星的49倍D．在时间内同步卫星和地心的连线扫过的面积约为11．（2025·河北石家庄·三模）北斗三号卫星导航系统由多种轨道卫星组成，如图所示，A为地球静止同步轨道卫星，B为中圆地球轨道卫星，A、B两卫星均绕地球做匀速圆周运动。已知地球半径为R，A卫星的轨道半径为kR，运行周期为T，B卫星的周期为。下列说法正确的是（）A．A卫星的线速度大小为B．B卫星的向心加速度大小为C．地球表面赤道处的重力加速度大小为D．某时刻A、B两卫星相距最近，再经，两卫星间距离为12．（2025·河北秦皇岛·三模）2024年12月5日，我国成功将“千帆星座”第三批组网卫星送入预定轨道。“千帆星座”将构建覆盖全球的卫星互联网系统，采用分阶段实施的多层低轨道星座设计，其轨道高度在160km至2000km之间。已知地球同步卫星的高度约为36000km，则下列说法正确的是（）A．所有组网卫星轨道平面都与赤道平面垂直B．组网卫星的速度小于地球同步卫星的速度C．组网卫星的运行周期小于地球的自转周期D．组网卫星的加速度小于地球同步卫星的加速度13．（2025·河北张家口·三模）2025年2月22日，中星10R地球同步轨道卫星成功发射，为全球通信网络提供支持。地球同步通信卫星的发射过程可以简化为卫星先在近地圆形轨道Ⅰ上运动，在A点时点火变轨进入椭圆轨道Ⅱ，到达轨道Ⅱ的远地点B时，再次点火进入同步轨道Ⅲ绕地球做匀速圆周运动。已知地球半径为R，同步卫星轨道