专题03 曲线运动-抛体运动、圆周运动、天体（解析版）

专题03曲线运动•搪体运动、111周运动、天体

一、单选题

1.（2024•广西南宇•二模）2023年10月26日，搭载神舟十七号载人飞船的长征二号运载火箭在酒泉卫星

发射中心点火发射，之后成功对接于空间站天和核心舱，载人飞船与空间站组合体成功实现交会对接形成

组合体，在离地面高度为〃的轨道平面做匀速圆周运动，已知地球的质量为M,半径为R,万有引力常量

为G,由以上信息能求出组合体的（）

A.动能B.周期C.向心力D.动量

【答案】B

【详解】根据万有引力提供向心力有俨存=制/?+4）《解得丁、叵恒尤

由于组合体的质量未知，则无法计算动能、向心力、动量。故选B。

2.（2024・广西贵港・二模）2024年2月23日，“长征5号”遥七运载火箭搭载通信技术试验卫星十一号发射

成功，被誉为龙年首发。卫星进入地球同步轨道后，主要用于开展多频段、高速率卫星通信技术验证。设

地球同步卫星的轨道半径是地球半径的〃倍，下列说法中正确的是（）

A.地球同步卫星可以静止在北京上空

B.同步卫星运行速度是第一宇宙速度的J1

C.同步卫星的运行速度是地球赤道上物体随地球自转获得的速度的,

n

D.若忽略地球的自转效应，则同步卫星的向心加速度是地球表面重力加速度的,

n

【答案】B

【详解】A.地球同步卫星静止在赤道上空，不可能静止在北京上空，故A错误；

21—口厂

B.根据万有引力提供向心力G^^-=in—可得v=J——则-件=七故B正确；

C.同步卫星、地球赤道上物体角速度相同，根据£=©*则幺=粤=〃故C错误；

D.根据万有引力与重力的关系6塔=，阳根据牛顿第二定律6粤=〃也

R~广

可得。=±g故D错误。故选B。

n~

3.（2024・广西南宁•二模）如图所示，修正带是一种常见的学习用具，是通过两个齿轮的相互咬合进行工

作的，其原理可简化为图中所示的模型。4、8是转动的大小齿轮边缘的两点，C是大轮上的一点，若A、

B、。的轨道半径之比为2；3；2,则A、B、C的向心加速度大小之比（）

【答案】A

【详解】修正带是通过两个齿轮的相互咬合进行工作的，边缘点的线速度大小相等，即巳=以根据向心加

2

速度的公式〃=三可知A、8的向心加速度大小之比3：2；又8、。两点为同轴转动，则角速度相笔，即牡="

r

根据向心加速度的公式a=r苏

可知3、。的向心加速度大小之比3：2；综上可知A、B、。的向心加速度大小之比9：6：4。故选A。

4.（2024・江西•二模）2024年1月17日22时27分,天舟七号货运飞船乘坐长彳F七号运载火箭.从中国文

昌航天发射场奔赴太空，为中国空间站送去物资。18日01时46分，天舟七号货运飞船采用快速交会对接

方式，成功对接于空间站天和核心舱后向端口，空间站组合体再次形成三舱两船的构型。交会对接完成后，

天舟七号将转入组合体飞行段，后续，神舟十七号航天员乘组进入舟七号货运飞船，按计划开展货物转运

等相关工作。关于这次对接以及组合体运行，下列说法正确的是（）

A.对接时天舟七号和天和核心舱因相互作用力而产生的加速度相同

B.对接前宇航员所受地球的引力为零

C.对接后空间站绕地球运行速度大于地球第一宇宙速度

D.对接后空间站绕地球运行速度小于地球第一宇宙速度

【答案】D

【详解】A.对接时天舟七号和天和核心舱相互作用力大小相等，但质量不同，所以加速度不同，故A错

误；B.对接前宇航员所受地球的引力不为零，故B错误；CD.地球第一宇宙速度是卫星绕地球做匀速圆

周运动的最大线速度，则对接后空间站绕地球运行速度小于地球第一宇宙速度，故C错以，D正确。故选

Do

5.（2024.江西•二模）2023年5月23日，中国空军八一•飞行表演队时隔14年换装新机型，歼10C飞出国

门，在大马航展上腾空而起，特技表演惊艳全场。如图所示，飞机在竖直平面内经一段圆弧向上加速爬升，

飞机沿圆弧运动时（）

试卷第2页，共26页

A.飞机所受合力指向圆弧的圆心B.飞机的向心加速度大小不变

C.飞机克服重力做功的功率变小D.飞机所受合力方向与速度方向的夹角为锐角

【答案】D

【详解】AD.飞机做加速运动，根据动能定理可得合外力所做的功等于动能的改变，则飞机的合外力做

正功，故飞机所受合力方向与速度方向的夹角为锐角，合外力方向不能指向圆心，故A错误，D正确；B.£

2

机的运动看做是加速圆周运动，沿半径方向有机匕=〃"“飞机沿圆弧向上加速运动，则速度变化，故向心

R

加速度发生变化，故B错误；

C.飞机在竖百方向的速度为「=vsin。。增大，竖宜方向的速度增大，所以克服重力做功的功率越来越大，

故C错误。故选D。

6.（2024•江西九江•二模）2023年10月26日11时14分，搭载神舟十七号载人飞船的长征二号F遥十七

运载火箭在酒泉卫星发射中心点火发射。17时46分，神舟十七号载人飞船与空间站组合体完成自主快速

交会对接。飞船的发射过程可简化为：飞船从预定轨道I的A点第一次变轨进入椭圆轨道II,到达椭圆轨

道的远地点B时，再次变轨进入空间站的运行轨道山，与变筑空间站实现对接。假设轨道I和川都近似为

圆轨道，不计飞船质量的变化，空间站轨道距地面的高度为h,地球半径为R,地球表面的重力加速度为go

下列说法正确的是（）

III

二次

空间站

A.飞船在椭圆轨道II经过八点的加速度比飞船在圆轨道I经过八点的加速度大

B.飞船在椭圆轨道II经过A点的速度一定大于7.9knVs

飞船沿轨道II由4点到8点的时间为“<“卷后

D.在轨道I上匕船与地心连线单位时间内扫过的面枳小于在轨道IH上匕船与地心连线单位时间内扫过

的面积

【答案】D

【详解】A.根据牛顿第二定律可得誓=，〃。解得。=号可知飞船在A点点火加速后瞬间的加速度不变,

故A错误；B.不知道飞船在轨道I上的速度，飞船在4点加速度后，速度与第一宇宙速度的大小关系不确

定，故B错误；C飞船在III轨道之行的周期根据万有引力提供向心力可得力%=〃?答（R+4）解得

（R+h）T~

丁=但二=色匚（£，'=2加：/）匹卫飞船在［［轨道上运行的半长轴小于轨道［［］的半径,故在轨

VGMNgR-RNg

道n上由A点到B点的时间小于在轨道III上的周期的一半，故C错误；

D.飞船与地心的连线单位时间内扫过的面积S。=贮=」后所轨道1的半径小于轨道小的半径，故在仇

T2

道I上飞船与地心连线单位时间内扫过的面枳小于在轨道H上扫过的面积，故D正确。故选D。

7.（2024.江西鹰潭.二模）2023年6月15日13时30分，长征二号丁运载火箭在太原卫星发射中心成功将

吉林一号高分06A星等41颗卫星发射升空，卫星顺利进入预定轨道，创造“一箭41星''中国航天新纪录。

若本次发射的某卫星处于与赤道平面共面的高轨道做匀速圆周运动，已知该卫星的绕行周期为。与地球

自转同向，地球自转周期为"（工＞/），地球半径为R,引力常量为G,根据以上数据可以推导出的量是

（）

A.卫星所受地球的引力

B.地球的质量和密度

C.卫星离地面的高度

D.连续两次经过地面同一点正上方所用的时间

【答案】D

「…Mm

【详解】A.设地球质量为M、卫星质量为〃?、卫星离地面高度为从卫星受到的引力为户=由

（R+/?）

地球质量M、卫星质量机、卫星轨道离地面高度〃未知且由题中数据无法计算上述物理量，故无法计算卫

星所受地球的引力，故A错误；B.由于地球质量无法估算，所以无法估算地球密度，故B错误：C.由

Mm

牛顿第二定律G二加（火+〃）齐可知由题中已知数据无法计算卫星离地面高度，故C错误;

（府

D.连续两次经过地面同一点正上方需要满足于一亍=2硼彳”音

故连续两次经过地面同一点正上方所用的时间/可以求出，故D正确。故选D。

8.（2024•江西九江•二模）如图牛所示，半径为《的光滑圆轨道竖直固定，一小球（可视为质点）在轨道

试卷第4页，共26页

内做圆周运动，小球距离轨道最高点的竖直高度与小球对轨道的压力下的关系如图乙所示。不计空气阻

力，重力加速度为g,与为已知量，则小球的质量大小为（）

【答案】C

【详解】设小球在最高点的速度为％,当小球下降高度h,小球与圆心的连线与竖直方向的夹角为e,rh

几何关系可知cos。="根据机械能守恒有=：m说+〃出

i\22

由向心力公式仃尸+mgcos。=机二联立可得尸=m—+mg+2因。由图可知，直线方程为尸=入十三1h故

RRR3R

誓=/解得公舒故选C。

9.（2024・江西•二模）《天问》是屈原笔下的不朽诗篇，而“天问”行星探索系列代表着中国人对深空物理研

究的不懈追求。如下图所示，半径均为R的两球形行星A、B的密度之比为幺：/=1：2,A、B各有一个

近地卫星C、D,其绕行周期分别为：心、"。站在行星表面的宇航员从距A行星表面高为4处以%水平

抛出一物体m从距B行星表面高为2〃处以2%水平抛出另一物体及下列说法正确的是（）

A.C、D绕A、B运行的速度之比为1:2

B.C、D绕A、B运行的周期满足

C.由于不知道。与〃的质量，所以无法求出二者落地时速度之比

D.〃、从两物体从抛出到落地的位移之比为1:2

【答案】D

【详解】A.近地卫星绕行星做匀速圆周运动，由万行引力提供向心力可得丝丝二，〃上

R-R

可得_JG•夕:不a_,G户4不必可知C、D绕A、B运行的速度之比为

匕：小=疯":疝=上正故A错误；B.近地【J.星绕行星做匀速圆周运动，由万有引力提供向心力可得

加等R可得7=j鬻4/N

可知C、D绕A、B运行的周期之比为弓：5=7:亚■=&：1故B错误；C.在行星表面有智="吆

R

可得GMGP》,八八4可知行星A、B的表面重力加速度之比为以：盘=2：外=1：2对于

g=N"=一口—=G.PjRsp

物体小根据动能定理可得（gA力=；"L，-g〃?E可得匕=质瓦不对于物体从根据动能定理可得

"MB,2人=一;“（2%-可得/=544+4心力=2j4+2gA〃则有匕F=1：2

故C错误；D.<7、〃两物体在空中的时间分别为力=/，〃两物体的水平位移分别为

%=3,=%后，题=2卬〃=2%楞联立可得七=24则〃、方两物体从抛出到落地的位移之比为

sa:sb=J//+片:J（2/?）2+x：=1:2故D正确。故选Do

10.（2024.江西.二模）“天问一号，从地球发射后，在如图中所示的P点沿地火转移轨道到。点，再依次进

人如图乙所示的调相轨道和停泊轨道，则天问一号（）

A.发射速度介于7.9km/s与11.2km/s之间

B.从户点转移到Q点的时间小于6个月

C.在环绕火星的停泊轨道运行的周期比在调相轨道上小

D.在地火转移轨道运动时的速度均大于地球绕太阳的速度

【答案】C

【详解】A.因发射的卫星要能变轨到绕太阳转动，则发射速度要大于第二宇宙速度，即发射速度介于

H.2km/s与16.7km/s之间，故A错误:B.因P点转移到Q点的转移轨道的半长轴大于地球公转轨道半径,

试卷第6页，共26页

则其周期大于地球公转周期（1年共12个月），则从P点转移到Q点的时间为轨道周期的一半时间应大于

6个月，故B错误；C.因在环绕火星的停泊轨道的半长轴小于调相轨道的半长轴，则由开普勒第三定律

可知在环绕火星的停泊轨道运行的周期比在调相轨道上小，故C正确；D.卫星从。点变轨时，要加速增

大速度，即在地火转移轨道Q点的速度小于火星轨道的速度，而由学=机上

可得丫=^^可知火星轨道速度小于地球轨道速度，因此可知卫星在Q点速度小于地球轨道速度，故D

错误；故选C。

11.（2024.江西•二模）中国在西昌卫星发射中心成功发射“亚太九号”通信卫星，该卫星运行的轨道示意图

如绍所示，卫星先沿椭圆轨道1运行，近地点为Q,远地点为凡当卫星经过P点时点火加速，使卫星由

椭圆轨道1转移到地球同步轨道2上运行，下列说法正确的是（）

A.卫星在轨道1和轨道2上运动时的机械能相等

B.卫星在轨道1上运行经过。点的速度大于经过。点的速度

C.卫星在轨道2上时处于超重状态

D.卫星在轨道I上运行经过P点的加速度等于在轨道2上运行经过P点的加速度

【答案】D

【详解.】A.卫星在轨道1上运行经过尸点需点火加速进入轨道2,所以卫星在轨道2上的机械能大于轨

道1上运动时的机械能，A错误；B.尸点是远地点，。点是近地点，根据开普勒第二定律可知卫星在轨道

1上运行经过。点的速度小于经过Q点的速度，B错误；C.卫星在轨道2上时处于失重状态，C错误；D.根

据牛顿第二定律和万有引力定律得G等二ma所以卫星在轨道2上经过P点的加速度等于在轨道1上经I

P点的加速度，D正确。故选D。

12.（2024.江西.二模）“打水漂”是一种常见的娱乐活动，以一定的高度水平扔出的瓦片，会反复在水面上

弹跳前进，假设瓦片和水面相撞后，在水平和竖直方向速度大小均减小，以下四幅图有可能是瓦片轨迹的

是（）

D.

【答案】C

【详解】瓦片和水面相撞后，在水平方向，速度大小减小，而在竖直方向，碰撞后并不能原速弹回，而是

变小，可知竖直小球上升的高度逐渐减小，根据，=2押可知瓦片在空中的时间逐渐减小，水平方向有

%=■可知瓦片在空中通过水平位移逐渐减小，C正确。故选C。

13.（2024•江西萍乡•二模）某小区安装了车辆识别系统，当业主车辆行驶到栏杆一定距离时，栏杆绕转轴

自动向上匀速旋转放行。俯视图如图所示，已知水平栏杆离地高度为1m,一辆汽车（可视为长方体）车

顶高度为1.6m,正好行驶在路中间，自动识别装置在探测到离杆4.4m的汽车时，水平栏杆向上旋转，5.4s

转到竖直位置，为使汽车安全通过，则该汽车匀速行驶的最大速度约为（）

汽车——►

二二配:-----------转轴

A.1.5m/sB.2.0m/sC.2.5m/sD.3.0m/s

【答案】B

【详解】设汽车恰好通过道闸时直杆转过的角度为凡由几何知识得tanO=¥^==

0.84

37°

解得6=37。由题意可知直杆转过。所用时间为，=§ax5.4s=2.22s汽车匀速行驶的最大速度为

x44

v=—=—11162»2.001/$故选Bo

t2.22

14.（2024.江西萍乡•二模）2024年3月下旬，地球上出现了3小时的特大地磁暴，此次爆发的全过程，被

我国首颗综合性太阳探测专用卫星“夸父一号”卫星全程观测，“夸父一号”卫星运行在距离地面高度约为

〃二720km的太阳同步晨昏轨道，绝大部分时间可以24小时不间断对•日观测，已知地球半径为R,地球极

地表面重力加速度为治，引力常量为G,则下列说法正确的是（）

试卷第8页，共26页

A.“夸父一号”与地球同步卫星在同一平面内运行

B.太阳的质量为&K

G

c.“夸父一号”卫星所处高度处的重力加速度为的£

R+h

D.“夸父一号”卫星的运行速度与地球第一宇宙速度之比为注=

y/R+fl

【答案】D

【详解】A.晨昏轨道与地球经线平面重合，同步卫星轨道与赤道平面重合，所以两个轨道平面不重合,

故A错误；B.根据6瞥=以曲解得地球的质量为"二塔

AG

故B错误；C.根据万有引力提供向心力有6铛*=〃m=〃记所以＜=44不

(R+h)(R+hy

故C错误；D.根据万有引力提供向心力有G%丝不二机所以-=

(R+hyR+Il\R+h

而地球的第・宇宙速度为匕三所以,"夸父一号''卫星的运行速度与地球第一宇宙速度之比为

；二信故D正确。故选口。

15.(2024・江西上饶•二模)北京时间2023年10月26日，神舟十七号航天员乘组成功入驻“天宫”。如图为

“天宫”绕地球运行的示意图，测得“天宫”沿顺时针方向从A点第一次运动到3点用时匕这段圆弧对应的圆

心角为0。已知地球的半径为R,地球的质量为引力常量为G,则关于“天宫”运动的相关物理量说法

B.离地面高度为R+J空L

V0-

D.向心加速度大小为J丝土

【答案】C

【详解】AB.“天宫”的角速度为3根据万有引力提供向心力解得离地面高度

t(R+h)

为。=—R故AB错误；

CD.向心加速，度大小为。=3。（R+h）=故C正确，D错误。故选C。

16.（2024•江西•二模）如图所示，在水平圆盘上放置一个质量为0.5kg的小滑块,滑块离圆盘中心0.25m。

滑块与圆盘之间的动摩擦因数为。.1,现使圆盘绕垂直于盘面的中心轴缓慢加速转动，至小滑块与盘面发

生相对滑动。设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度且取］Om/d,则（）

A.圆盘缓慢加速转动过程中，滑块所受的摩擦力做功为0

B.小滑块与盘面发生相对滑动时圆盘的角速度为4rad/s

C.在小滑块上面再放置一个相同的小滑块，发生相对滑动时的角速度为2V5rad/s

D.在小滑块上面再放置一个质量为0.4kg的小滑块，两者之间的动摩擦因数为0.05,发生相对滑动时

的角速度为五rad/s

【答案】D

【详解】A.小滑块动能增大，故摩擦力做正功，A错误；B.小滑块与盘面发生相对滑动时有卬咫=〃皿2,

解得。=2rad/sB错误；C.在小滑块1:面再放置•个相同的小滑块，发生相对滑动时有2仅鸣=2〃⑷2r解

得刃=2md/sC错误；D.在小滑块上面再放置一个0.4kg的小滑块，两者之间的动摩擦因数为0.05,则两

个小滑块首先发生相对滑动，有/加十二）。'午解得〃=&rad/sD正确。故选D。

17.（2024・安徽芜湖・二模）“遥遥领先”伴随华为matc60系列手机发布迅速成为网络热词，华为手机搭载的

卫星通讯功能需要借助通信卫星实现，我国在赤道上空圆形轨道I和山上拥有多颗通讯卫星，已知在轨道

I中分布的三颗卫星恰好实现赤道上所有地区通信，轨道II为椭圆转移轨道，轨道II与轨道I和III分别相

切于〃、8两点，轨道川为地球同步卫星轨道，地球半径为R,自转周期为T,同步卫星轨道离地高度约6R,

以下说法正确的是（）

试卷第10页，共26页

A.某卫星在轨道I上运行的周期为二叵1

49

B.某卫星在轨道II上〃点运动到。点所用时间为名巫T

196

C.某卫星在H、HI轨道经过〃点时向心加速度不同

D.某卫星从n轨道的〃点变轨到n【轨道，必须向运动方向喷气

【答案】A

【详解】A.在轨道I中分布的三颗卫星恰好实现赤道上所有地区通信，可知轨道I中卫星轨道半径为

727

4=2R,同步卫星轨道半径为=7R,根据开普勒第三定律可知为=（丁R）3

2K

解得该卫星在I轨道上运行的周期为7；=3叵7故A正确；B.在轨道II上的周期为广，由开普勒第三定

49

律得T，（4+外炉和727后,由A到8时间为〃的一半。故B错误：C.在空间同一

T=r^r~

点环绕卫星具有相同的加速度，故C错误：D.卫星从II轨道的〃点变轨到山轨道需要加速实现，所以喷

气方向和运动方向相反。故D错误。故选A。

18.（2024・安徽黄山•二模）2023年7月10□,经国际天文学联合会小行星命名委员会批准，中国科学院

紫金山天文台发现的国际编号为381323号的小行星被命名为“樊锦诗星:如图所示，“樊锦诗星''绕日运行

的椭圆轨道面与地球圆轨道面不共面，轨道半长轴为3.18天文单位（日地距离为1天文单位），远日点到

太阳中心距离为4.86天文单位，若只考虑太阳对行星的引力，下列说法正确的是（）

A.“樊锦诗星”绕太阳一圈大约需要3.18年

B.“樊锦诗星”在远口点的速度大小与地球的公转速度大小之比小于旧^

C.“樊锦诗星”在远口点的加速度与地球的加速度大小之比为，y

4.86

D.“樊锦诗星”在远、近口点的速度大小之比为苦

1・J

【答案】B

【详解】A.根据开普勒第三定律有以二昌解得（=5.67年故A错误；B.对地球，根据万有引力提供向

心力G写=，叶可得K=“樊锦诗星”在远日点的速度匕＜楞所以£＜忌故B正确,0.根

GM

据牛顿第二定律=ma所以。=

可知“樊锦诗星”在远日点的加速度与地球的加速度大小之比为市故C错误；D.轨道半长轴为3.18

天文单位，远日点到太阳中心距离为4.86天文单位，则近日点到太阳中心距离为1.5天文单位，对于“樊

锦i等星”在远口点和近日点附近很小一段时间内的运动，根据开普勒第二定律有丝=誉故D错误。故选

%L5

B。

19.（2024•安徽•二模）石墨烯是H前世界上已知的强度最高的材料，它的发现使“太空电梯”的制造成为可

能，人类将有望通过“太空电梯''进入太空。设想在地球赤道平面内固定安装•垂直于地面延伸到太空的轻

质电梯，电梯顶端可超过地球的同步卫星A的高度延伸到太空深处，这种所谓的太空电梯可用于降低成本

地发射绕地人造卫星。如图所示，假设某物体B乘坐太空电梯到达了图示的位置并停在此处，与同高度运

行为卫星C和同步卫星A相比较（）

•A

一”同步卫星

A.B的角速度小于C的角速度

B.B的线速度大「同步卫星A的线速度

C.若B突然脱离电梯，B将做离心运动

D.B的向心加速度大于A的向心加速度

【答案】A

【详解】A.由图可知C的周期小于同步卫星的周期，即小于B的周期，则C的角速度大于B的角速度,

故A正确；B.因8与同步卫星A的角速度相同，由£=%＞

知司步卫星4的线速度大，故B错误；C.若8突然脱离电梯，因其线速度小于同轨道的卫星的线速度,

则所需向心力小于万有引力，做近心运动，故C错误；D.因8与同步H星A的角速度相同，根据。=广"

可知4的向心加速度大于8的向心加速度，故D错误。故选A,

20.（2024.安徽池州•二模）如图所示,质量为人的小球A从地面向上斜抛,抛出时的速度大小为25m/s,

方句与水平方向夹角为53。，在A抛出的同时有一质量为〃?的范性小球B从某高处自由下落，当A上升

到最高点时恰能击中竖直卜.落中的黏性小球B,A、B两球碰撞时间极短，碰后A、B两球粘在一起落回

试卷第12页，共26页

地面，不计空气阻力，sin53°=O.S,9取10m/s2o以下说法正确的是（）

BO

f

A.小球A上升至最高处时水平位移是20m

B.小球B下落时离地面的高度是40m

C.小球A从抛出到落回地面的时间为4s

D.小球A从抛出到落回地面的水平距离为45m

【答案】B

vsin53°vsin53°

【详解】A.上升时间为3------=2s则3=vcos53Q=------=30m故A错误；B.A球竖直方向做竖直

gg

上抛运动至最高点，B球做自由落体落体运动，则两球运动的高度相同，均为4=%=但153。）=20m小

2g

球B下落时离地面的高度是40m,故B正确；

C.两球竖直力向的运动是互逆的，相遇时小球A竖直速度为0,小球B的速度为％nwigSDuZOm/s根

据两球在竖直方向上的动量守恒=2,叫两球粘在一起后的竖宜速度为匕,=心论继续下落，有

〃A=y'+Jg产得/'=（石-I）s则小球A从抛出至小落回地面的时间为1=（逐+l）s故C错误；D-根据两球

在水平方向上的动量守恒mvcos530=2小匕得匕=7.5m/s相撞后两球的水平位移为9=v/=譬二2m

小球A从抛出到落|用地面的水平距离为x=占+£=受经201故口错误。故选B。

21.（2024•安徽•二模）2023年10月26日，神舟十七号载人飞船成功对接空间站“天和”核心舱,六名航天

员进行了太空会师，开启了中国空间站长期有人驻留的新时代。已知中国空间站运行轨道面与地球赤道面

的夹角约为41.5。，运行周期为1.5h,地球自转周期为24h,一颗地球同步静止卫星位于地球赤道上空，示

意色如图所示。某时刻，中国空间站和这颗同步卫星相距最近，从此时刻开始计时，再次相距最近所需时

间为（）

同步卫星轨道

C.1.6hD.0.8h

【答案】A

【详解】中国空间站运行轨道面与地球赤道面的夹角约为4L5。，某时刻，中国空间站和这颗同步卫星相距

最近，设为A点，则此时中国空诃站刚好到达赤道平面上方，经12h=8xl.5h后空间站再次到达A点，与

同步卫星相距最远，所以再次相距最近所需时间为24h,此时空间站与同步卫星均回到A点。故选A。

22.（2024.安徽淮南.二模）实验小组利用风洞研究曲线运动，如图所示。在风洞内无风时，将一小球从0

点以某一速度水平抛出后，经过一段时间小球落到水平面上的。2点。现让风洞内存在图示方向的风，使小

球受到恒定的风力，小球仍以相同的速度从。点水平抛出。下列说法正确的是（）

A.小球从抛出到落到水平面上的时间一定将增大

B.小球落到水平面上时的速度方向一定不与水平面垂直

C.小球可能落在水平面上的。1点

D.小球可能落在水平面上的Q点

【答案】C

【详解】A.无风时小球在竖直方向上的加速度4=g,有风时，设风力大小为尸，小球受力情况如图所

示，此时小球竖直方向的加速度

试卷第14页，共26页

0

F

mg

+代ose=g+上空＞4根据力=1加2可知,有风时小球从抛出到落到水平面上时间将减小，故A

mm2

错误；BC.由「％、h、尸及夕大小关系不确定，小球可能在水平方向向右刚好减速到零时，小球下落的速

度方向与水平面垂直；小球也可能在水平方向上向右减速到零后，再反向加速回到。。竖直线上时，小球

刚好落到水平面上的。点，故B错误，C正确；D.。02=卬，有风时，小球水平向右移动的最大距离

1,

大=5卬

由A项分析已知故有工＜。。2,即小球一定不能落到。2点，故D错误。故选C。

23.（2024.安徽•二模）2023年1。月26日11时14分，搭载神舟十七号载人飞船的长征二号F遥十七运载

火箭在酒泉卫星发射中心点火发射。约10分钟后。神舟十七号载人匕船与火箭成功分离，进入预定轨道，

航天员乘组状态良好，发射取得圆满成功。如图所示，虚线为飞船的运行轨道，周期为T,离地高度为人。

若飞船绕地球做匀速圆周运动，地球半径为R，则地球的第一宇宙速度大小为（）

B2n(/?+/?)JR+力

丁VR

D.2M2)户

TV/C+/2

【答案】B

【详解】根据万有引力提供向心力有要一=利孝•（H+A）则地球质量M=色度把

（A+/7）/O/

设地球的第一宇宙速度大小为叭则誓=〃4■解得八用二笔叫厚

故选Bo

24.（2024・吉林・二模）学校运动会上，某同学参加铅球比赛，他将同一铅球从空中同一位置＞4先后两次抛

出，第一次铅球在空中轨迹如图乙中1所示，第二次铅球在空中轨迹如图乙中2所示，两轨迹的交点为瓦

己知铅球两次经过8点时机械能相同，不计空气阻力，不计铅球大小，则关于两次抛出，下列说法正确的

是（）

甲乙

A.两次拖出的初速度相同

B.两次铅球落地时重力的瞬时功率相同

C.两次铅球在空中运动过程中重力做功平均功率相同

D.两次铅球在最高点机械能相同

【答案】D

【详解1A.在A点初速度大小相等，方向不同，A错误；B.两次铅球落地时的速度大小相等，竖直方

向分速度不同，因此重力的瞬时功率不同，B错误；C.重力做功相同，由于运动时间不同，因此重力的

平均功率不同，C错误；D.小球在空中运动过程中机械能守恒，由于两次铅球在8点机械能相同，因此

两次铅球在空中运动过程机械能相等，D正确。故选D。

25.（2024・吉林・二模）2023年5月30日16时29分，神舟十六号载人飞船入轨后,成功对接于空间站天

和核心舱径向端口，形成了三舱三船组合体，飞船发射后会在停泊轨道（I）上进行数据确认，后择机经转

移轨道（II）完成与中国空间站的交会对接，其变轨过程可简化为下图所示，已知停泊轨道半径近似为地

球半径R,中国空间站轨道距地面的平均高度为人飞船在停泊轨道上的周期为（，则（）

国空间站轨道''、、、

（III）

A.飞船在转移轨道（II）上各点的速度均小于7.9km/s

B.飞船在停泊轨道（I）与组合体在空间站轨道（IH）上的速率之比为（穴+力）：夫

试卷第16页，共26页

C.飞船在转移轨道（II）上正常运行的周期为7=7；

D.飞船在转移轨道（11）上。点的加速度小于空间站轨道（IH）上。点的加速度

【答案】C

【详解】A.停泊轨道（I）半径近似为地球半径七则飞船在停泊轨道（I）运行的速度等于第一宇宙速度,

即7.9km/s,飞船在停泊轨道（I）P点加速，做离心运动进入转移轨道（II）,故飞船在转移轨道（H）上

2点的速度人于在停泊轨道（I）上尸点的速度，即大于7.9km/s,故A错误；B.根据万有引力提供向心

力G粤=用《解得厂、四

r~rVr

飞船在停泊轨道（D与组合体在空间站轨道（HI）上的速率之比为匕：匕=1（4+力）：声

生也3

故B错误；C.根据开普勒第三定律戈飞船在转移轨道（II）上正常运行的周期为

邛-T2

丁班人+幺］故C正确;D.根据牛顿第二定律G号=〃口解得。=丝

可知飞船在转移轨道（II）上。点的加速度等于空间站轨道（III）上。点的加速度，故D错误。故选C。

26,（2024•黑龙江•二模）2023年10月24日4时3分，我国在西昌卫星发射中心成功将“遥感三十九号”

卫星送入太空。已知地球半径为R。自转周期为7,“遥感三十九号”卫星轨道离地面的高度为匕，地球同

步卫星轨道离地面的高度为生，“遥感三十九号”卫星和地球同步卫星绕地球飞行的轨道如图所示。引力常

量为G,下列说法正确的是（）

，同步卫星

••遥感三卜充号，星

A.”遥感三十九号”卫星的发射速度大于ll.2km/s

B.遥感三十九号''卫星绕地球运行的周期为&

3以(米+他)3

C.地球的平均密度可表示为

G-(R+4)，

（R+九）~

D.”遥感三十九号“卫星与同步卫星绕地球运行的向心加速度之比为^~3

（R+hj

【答案】B

【详解】A.“遥感三十九号”卫星的发射速度满足70km/s<u<lL2km/s故A错误;

B.”遥感三十九号“卫星绕地球运行的周期为r,根据开普勒第三定律有（R+?[JR，5）,解得

此心斗7故B正确；对同步卫星行GMm4万2

T'=c=〃?亍■（R+4）解得M=/(7?+")'故地球密度

忡+也）(R+而GT"

M3乃（R+〃2）‘GM

为P4x（IT7故C铐误$D.根据万有引力提供向心力，杓7"^j"c"=ma

:兀巾5K（R+hy

3

故组=产&故D错误。故选儿

%（R+九）’

27.（2024.黑龙江•二模）如图所示，一小球从。点水平抛出后的轨迹途经A、8两点，已知小球经过A点

时的速度大小为13m/s,从。到A的时间和从A到B的时间都等于0.5s,取重力加速度大小g=10m/s2,

不计空气阻力，下列说法正确的是（）

A.小球做平抛运动的初速度大小为IOm/s

B.O、A两点间的距离为5m

C.A、B两点间的距离为10m

D.。、B两点间的距离为13m

【答案】D

【详解】A.由题意知下落到A点竖直方向的速度为％=g『=5m/s所以小球做平抛运动的初速度大小为

%=〃：一"2二⑵小故A错误；B。、A两点间的竖直高度为以=1.25m水平位移为乙=%，=6m

所以。、A两点间的距离为〃=、0子寿m=6.13m故B错误；DQ、4两点间的竖直高度为

水平位移为4=%2，=12m0、B两点间的距离为%=行二茂in=13m故D正确;

C.由上分析知A、8两点间的竖直高度为％-以-3.75mA、8两点间的水平位移为

试卷第18页，共26页

玉=6mA、6两力、间的距离为y=V55Wm=6.32m故C错误。故选D。

28.（2024•黑龙江•二模）2023年5月17日10时49分，我国在西昌卫星发射中心用“长征三号’'乙运载火

箭，成功发射第五十六颗北斗导航卫星，该卫星绕地球做匀速圆周运动，距离地球表面的高度为山已知

地球的质量为M，半径为R，引力常量为G,下列说法正确的是（)

A.该卫星的环绕速度为区且

R+h

B.该卫星的加速度大小为半!

R+h

C.该卫星的角速度为

[R+h

D.该卫星的周期为4/（R+〃）

VGAT

【答案】C

Mm

【详解】A.没地球的质量为“，卫星的质量为小，根据万有引力提供向心力可得G------T=二-----r解

(R+力)(R+h)

/GM「Mm「M

得u=k故A错误；B.根据万有引力提供向心力可得得"=故B错误；

、（/?+〃）（R+h）（R+h）

C.艰据万有引力提供向心力可得G辞存=〃32伊+万）得口={^］故C正确；D.由公式

厂生=2%叵立

coYGM

故D错误。故选C。

29.（2024・甘肃•二模）反卫星技术（ASAT）是目前在军事航天领域一项非常敏感且先进的技术，其中一

项技术是从正在正常运行的某卫星发射激光束，直接击毁敌方的人造天体或航天系统。现假设有一个质量

为m的地球卫星P在半径为R的轨道上运行，可