五年（2021-2025）高考真題分類(lèi)匯編PAGEPAGE1專(zhuān)題03曲線運(yùn)動(dòng)、萬(wàn)有引力與宇宙航行考點(diǎn)五年考情（2021-2025）命題趨勢(shì)考點(diǎn)1曲線運(yùn)動(dòng)2025年廣東2024年廣東2023年廣東2022年廣東2021年廣東曲線運(yùn)動(dòng)1.強(qiáng)化模型綜合應(yīng)用傳統(tǒng)模型創(chuàng)新組合：斜面、傳送帶、彈簧連接體等經(jīng)典模型不再單獨(dú)考查，而是與能量守恒、動(dòng)量定理、圓周運(yùn)動(dòng)結(jié)合命題（如2023年壓軸題將傳送帶與機(jī)械能守恒結(jié)合）。生活與科技情境：試題常以滑雪賽道、乒乓球軌跡、汽車(chē)過(guò)彎等生活場(chǎng)景，或無(wú)人機(jī)懸停、磁懸浮列車(chē)等科技背景為載體，要求抽象出物理模型。2.突出動(dòng)力學(xué)分析核心地位多過(guò)程銜接：重點(diǎn)考查運(yùn)動(dòng)階段轉(zhuǎn)換時(shí)的受力突變（如滑塊從斜面滑入粗糙平面、豎直面圓周運(yùn)動(dòng)與平拋銜接）。臨界條件深度挖掘：繩/桿模型中的“拉力為零”“相對(duì)滑動(dòng)臨界點(diǎn)”等高頻考點(diǎn)，需結(jié)合向心力公式和能量關(guān)系求解。萬(wàn)有引力與宇宙航行1.以航天熱點(diǎn)為命題背景-結(jié)合我國(guó)“嫦娥探月”“天問(wèn)探火”“空間站建設(shè)”等科技成就，考查衛(wèi)星變軌、能量計(jì)算、軌道參數(shù)比較（如2024年廣東卷T9以神舟系列為背景）。2.聚焦天體物理核心規(guī)律*-估算能力：通過(guò)黃金代換式計(jì)算天體質(zhì)量/密度（2022年廣東卷T2）。雙星與多星模型：側(cè)重周期、角速度與軌道半徑的關(guān)系（2023年深圳二模雙星問(wèn)題）?？键c(diǎn)02萬(wàn)有引力與宇宙航行2025年廣東2024年廣東2023年廣東2022年廣東2021年廣東考點(diǎn)01曲線運(yùn)動(dòng)1．（2024·廣東·高考真題）如圖所示，在細(xì)繩的拉動(dòng)下，半徑為r的卷軸可繞其固定的中心點(diǎn)O在水平面內(nèi)轉(zhuǎn)動(dòng)。卷軸上沿半徑方向固定著長(zhǎng)度為l的細(xì)管，管底在O點(diǎn)。細(xì)管內(nèi)有一根原長(zhǎng)為、勁度系數(shù)為k的輕質(zhì)彈簧，彈簧底端固定在管底，頂端連接質(zhì)量為m、可視為質(zhì)點(diǎn)的插銷(xiāo)。當(dāng)以速度v勻速拉動(dòng)細(xì)繩時(shí)，插銷(xiāo)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)。若v過(guò)大，插銷(xiāo)會(huì)卡進(jìn)固定的端蓋。使卷軸轉(zhuǎn)動(dòng)停止。忽略摩擦力，彈簧在彈性限度內(nèi)。要使卷軸轉(zhuǎn)動(dòng)不停止，v的最大值為（）A． B． C． D．【答案】A【詳析】有題意可知當(dāng)插銷(xiāo)剛卡緊固定端蓋時(shí)彈簧的伸長(zhǎng)量為，根據(jù)胡克定律有插銷(xiāo)與卷軸同軸轉(zhuǎn)動(dòng)，角速度相同，對(duì)插銷(xiāo)有彈力提供向心力對(duì)卷軸有聯(lián)立解得故選A。2．（2022·廣東·高考真題）如圖所示，在豎直平面內(nèi)，截面為三角形的小積木懸掛在離地足夠高處，一玩具槍的槍口與小積木上P點(diǎn)等高且相距為L(zhǎng)。當(dāng)玩具子彈以水平速度v從槍口向P點(diǎn)射出時(shí)，小積木恰好由靜止釋放，子彈從射出至擊中積木所用時(shí)間為t。不計(jì)空氣阻力。下列關(guān)于子彈的說(shuō)法正確的是（）A．將擊中P點(diǎn)，t大于 B．將擊中P點(diǎn)，t等于C．將擊中P點(diǎn)上方，t大于 D．將擊中P點(diǎn)下方，t等于【答案】B【詳析】由題意知槍口與P點(diǎn)等高，子彈和小積木在豎直方向上做自由落體運(yùn)動(dòng)，當(dāng)子彈擊中積木時(shí)子彈和積木運(yùn)動(dòng)時(shí)間相同，根據(jù)可知下落高度相同，所以將擊中P點(diǎn)；又由于初始狀態(tài)子彈到P點(diǎn)的水平距離為L(zhǎng)，子彈在水平方向上做勻速直線運(yùn)動(dòng)，故有故選B。3．（2022·廣東·高考真題）圖是滑雪道的示意圖?？梢暈橘|(zhì)點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)員從斜坡上的M點(diǎn)由靜止自由滑下，經(jīng)過(guò)水平NP段后飛入空中，在Q點(diǎn)落地。不計(jì)運(yùn)動(dòng)員經(jīng)過(guò)N點(diǎn)的機(jī)械能損失，不計(jì)摩擦力和空氣阻力。下列能表示該過(guò)程運(yùn)動(dòng)員速度大小v或加速度大小a隨時(shí)間t變化的圖像是（）A． B．C． D．【答案】C【詳析】設(shè)斜坡傾角為，運(yùn)動(dòng)員在斜坡MN段做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，根據(jù)牛頓第二定律可得運(yùn)動(dòng)員在水平段做勻速直線運(yùn)動(dòng)，加速度運(yùn)動(dòng)員從點(diǎn)飛出后做平拋運(yùn)動(dòng)，加速度為重力加速度設(shè)在點(diǎn)的速度為，則從點(diǎn)飛出后速度大小的表達(dá)式為由分析可知從點(diǎn)飛出后速度大小與時(shí)間的圖像不可能為直線，且C正確，ABD錯(cuò)誤。故選C。4．（2021·廣東·高考真題）由于高度限制，車(chē)庫(kù)出入口采用圖所示的曲桿道閘，道閘由轉(zhuǎn)動(dòng)桿與橫桿鏈接而成，P、Q為橫桿的兩個(gè)端點(diǎn)。在道閘抬起過(guò)程中，桿始終保持水平。桿繞O點(diǎn)從與水平方向成30°勻速轉(zhuǎn)動(dòng)到60°的過(guò)程中，下列說(shuō)法正確的是（

）A．P點(diǎn)的線速度大小不變B．P點(diǎn)的加速度方向不變C．Q點(diǎn)在豎直方向做勻速運(yùn)動(dòng)D．Q點(diǎn)在水平方向做勻速運(yùn)動(dòng)【答案】A【詳析】A．由題知桿OP繞O點(diǎn)從與水平方向成30°勻速轉(zhuǎn)動(dòng)到60°，則P點(diǎn)繞O點(diǎn)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，則P點(diǎn)的線速度大小不變，A正確；B．由題知桿OP繞O點(diǎn)從與水平方向成30°勻速轉(zhuǎn)動(dòng)到60°，則P點(diǎn)繞O點(diǎn)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，P點(diǎn)的加速度方向時(shí)刻指向O點(diǎn)，B錯(cuò)誤；C．Q點(diǎn)在豎直方向的運(yùn)動(dòng)與P點(diǎn)相同，相對(duì)于O點(diǎn)在豎直方向的位置y關(guān)于時(shí)間t的關(guān)系為y=lOPsin(+ωt)則可看出Q點(diǎn)在豎直方向不是勻速運(yùn)動(dòng)，C錯(cuò)誤；D．Q點(diǎn)相對(duì)于O點(diǎn)在水平方向的位置x關(guān)于時(shí)間t的關(guān)系為x=lOPcos(+ωt)+lPQ則可看出Q點(diǎn)在水平方向也不是勻速運(yùn)動(dòng)，D錯(cuò)誤。故選A?！尽狐c(diǎn)石成金』】5．（2025·廣東·高考真題）將可視為質(zhì)點(diǎn)的小球沿光滑冰坑內(nèi)壁推出，使小球在水平面內(nèi)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，如圖所示。已知圓周運(yùn)動(dòng)半徑R為，小球所在位置處的切面與水平面夾角為，小球質(zhì)量為，重力加速度g取。關(guān)于該小球，下列說(shuō)法正確的有（

）A．角速度為 B．線速度大小為C．向心加速度大小為 D．所受支持力大小為【答案】AC【詳析】A．對(duì)小球受力分析可知解得故A正確；B．線速度大小為故B錯(cuò)誤；C．向心加速度大小為故C正確；D．所受支持力大小為故D錯(cuò)誤。故選AC。6．（2023·廣東·高考真題）人們用滑道從高處向低處運(yùn)送貨物．如圖所示，可看作質(zhì)點(diǎn)的貨物從圓弧滑道頂端點(diǎn)靜止釋放，沿滑道運(yùn)動(dòng)到圓弧末端點(diǎn)時(shí)速度大小為。已知貨物質(zhì)量為，滑道高度為，且過(guò)點(diǎn)的切線水平，重力加速度取。關(guān)于貨物從點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到點(diǎn)的過(guò)程，下列說(shuō)法正確的有（

）

A．重力做的功為 B．克服阻力做的功為C．經(jīng)過(guò)點(diǎn)時(shí)向心加速度大小為 D．經(jīng)過(guò)點(diǎn)時(shí)對(duì)軌道的壓力大小為【答案】BCD【詳析】A．重力做的功為A錯(cuò)誤；B．下滑過(guò)程據(jù)動(dòng)能定理可得代入數(shù)據(jù)解得，克服阻力做的功為B正確；C．經(jīng)過(guò)點(diǎn)時(shí)向心加速度大小為C正確；D．經(jīng)過(guò)點(diǎn)時(shí)，據(jù)牛頓第二定律可得解得貨物受到的支持力大小為據(jù)牛頓第三定律可知，貨物對(duì)軌道的壓力大小為，D正確。故選BCD?？键c(diǎn)02萬(wàn)有引力與宇宙航行7．（2024·廣東·高考真題）如圖所示，探測(cè)器及其保護(hù)背罩通過(guò)彈性輕繩連接降落傘。在接近某行星表面時(shí)以的速度豎直勻速下落。此時(shí)啟動(dòng)“背罩分離”，探測(cè)器與背罩?jǐn)嚅_(kāi)連接，背罩與降落傘保持連接。已知探測(cè)器質(zhì)量為1000kg，背罩質(zhì)量為50kg，該行星的質(zhì)量和半徑分別為地球的和。地球表面重力加速度大小取。忽略大氣對(duì)探測(cè)器和背罩的阻力。下列說(shuō)法正確的有（）A．該行星表面的重力加速度大小為B．該行星的第一宇宙速度為C．“背罩分離”后瞬間，背罩的加速度大小為D．“背罩分離”后瞬間，探測(cè)器所受重力對(duì)其做功的功率為30kW【答案】AC【詳析】A．在星球表面，根據(jù)可得行星的質(zhì)量和半徑分別為地球的和。地球表面重力加速度大小取，可得該行星表面的重力加速度大小故A正確；B．在星球表面上空，根據(jù)萬(wàn)有引力提供向心力可得星球的第一宇宙速度行星的質(zhì)量和半徑分別為地球的和，可得該行星的第一宇宙速度地球的第一宇宙速度為，所以該行星的第一宇宙速度故B錯(cuò)誤；C．“背罩分離”前，探測(cè)器及其保護(hù)背罩和降落傘整體做勻速直線運(yùn)動(dòng)，對(duì)探測(cè)器受力分析，可知探測(cè)器與保護(hù)背罩之間的作用力“背罩分離”后，背罩所受的合力大小為4000N，對(duì)背罩，根據(jù)牛頓第二定律解得故C正確；D．“背罩分離”后瞬間探測(cè)器所受重力對(duì)其做功的功率故D錯(cuò)誤。故選AC。8．（2025·廣東·高考真題）一顆繞太陽(yáng)運(yùn)行的小行星，其軌道近日點(diǎn)和遠(yuǎn)日點(diǎn)到太陽(yáng)的距離分別約為地球到太陽(yáng)距離的5倍和7倍。關(guān)于該小行星，下列說(shuō)法正確的是（）A．公轉(zhuǎn)周期約為6年B．從遠(yuǎn)日點(diǎn)到近日點(diǎn)所受太陽(yáng)引力大小逐漸減小C．從遠(yuǎn)日點(diǎn)到近日點(diǎn)線速度大小逐漸減小D．在近日點(diǎn)加速度大小約為地球公轉(zhuǎn)加速度的【答案】D【詳析】A．根據(jù)題意，設(shè)地球與太陽(yáng)間距離為，則小行星公轉(zhuǎn)軌道的半長(zhǎng)軸為由開(kāi)普勒第三定律有解得年故A錯(cuò)誤；B．從遠(yuǎn)日點(diǎn)到近日點(diǎn)，小行星與太陽(yáng)間距離減小，由萬(wàn)有引力定律可知，小行星受太陽(yáng)引力增大，故B錯(cuò)誤；cC．由開(kāi)普勒第二定律可知，從遠(yuǎn)日點(diǎn)到近日點(diǎn)，小行星線速度逐漸增大，故C錯(cuò)誤。D．由牛頓第二定律有解得可知即小行星在近日點(diǎn)的加速度是地球公轉(zhuǎn)加速度的，故D正確；故選D。9．（2023·廣東·高考真題）如圖（a）所示，太陽(yáng)系外的一顆行星P繞恒星Q做勻速圓周運(yùn)動(dòng)。由于P的遮擋，探測(cè)器探測(cè)到Q的亮度隨時(shí)間做如圖（b）所示的周期性變化，該周期與P的公轉(zhuǎn)周期相同。已知Q的質(zhì)量為，引力常量為G。關(guān)于P的公轉(zhuǎn)，下列說(shuō)法正確的是（

）

A．周期為 B．半徑為C．角速度的大小為 D．加速度的大小為【答案】B【詳析】A．由圖（b）可知探測(cè)器探測(cè)到Q的亮度隨時(shí)間變化的周期為則P的公轉(zhuǎn)周期為，故A錯(cuò)誤；B．P繞恒星Q做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，由萬(wàn)有引力提供向心力可得解得半徑為故B正確；C．P的角速度為故C錯(cuò)誤；D．P的加速度大小為故D錯(cuò)誤。故選B。10．（2021·廣東·高考真題）2021年4月，我國(guó)自主研發(fā)的空間站“天和”核心艙成功發(fā)射并入軌運(yùn)行，若核心艙繞地球的運(yùn)行可視為勻速圓周運(yùn)動(dòng)，已知引力常量，由下列物理量能計(jì)算出地球質(zhì)量的是（）A．核心艙的質(zhì)量和繞地半徑B．核心艙的質(zhì)量和繞地周期C．核心艙的繞地角速度和繞地周期D．核心艙的繞地線速度和繞地半徑【答案】D【詳析】根據(jù)核心艙做圓周運(yùn)動(dòng)的向心力由地球的萬(wàn)有引力提供，可得可得可知已知核心艙的質(zhì)量和繞地半徑、已知核心艙的質(zhì)量和繞地周期以及已知核心艙的角速度和繞地周期，都不能求解地球的質(zhì)量；若已知核心艙的繞地線速度和繞地半徑可求解地球的質(zhì)量。故選D。11．（2022·廣東·高考真題）“祝融號(hào)”火星車(chē)需要“休眠”以度過(guò)火星寒冷的冬季。假設(shè)火星和地球的冬季是各自公轉(zhuǎn)周期的四分之一，且火星的冬季時(shí)長(zhǎng)約為地球的1.88倍?；鹦呛偷厍蚶@太陽(yáng)的公轉(zhuǎn)均可視為勻速圓周運(yùn)動(dòng)。下列關(guān)于火星、地球公轉(zhuǎn)的說(shuō)法正確的是（）A．火星公轉(zhuǎn)的線速度比地球的大 B．火星公轉(zhuǎn)的角速度比地球的大C．火星公轉(zhuǎn)的半徑比地球的小 D．火星公轉(zhuǎn)的加速度比地球的小【答案】D【詳析】由題意可知，火星的公轉(zhuǎn)周期大于地球的公轉(zhuǎn)周期C．根據(jù)可得可知火星的公轉(zhuǎn)半徑大于地球的公轉(zhuǎn)半徑，故C錯(cuò)誤；A．根據(jù)可得結(jié)合C選項(xiàng)，可知火星的公轉(zhuǎn)線速度小于地球的公轉(zhuǎn)線速度，故A錯(cuò)誤；B．根據(jù)可知火星公轉(zhuǎn)的角速度小于地球公轉(zhuǎn)的角速度，故B錯(cuò)誤；D．根據(jù)可得可知火星公轉(zhuǎn)的加速度小于地球公轉(zhuǎn)的加速度，故D正確。故選D。一、單選題1．（2025·廣東清遠(yuǎn)·二模）鷹眼系統(tǒng)是應(yīng)用于網(wǎng)球等球類(lèi)賽事的電子裁決系統(tǒng)，其三維軌跡重建技術(shù)可精確判定球體落點(diǎn)。某次比賽中，運(yùn)動(dòng)員沿水平方向?qū)⑶驌粝蜻吘€，圖為其運(yùn)動(dòng)軌跡的鷹眼重建圖像，運(yùn)動(dòng)員擊球點(diǎn)離地高度為2.5m，網(wǎng)球著地時(shí)速度方向與地面夾角為14°，空氣阻力忽略不計(jì)，g取，已知，則下列說(shuō)法正確的是（）A．網(wǎng)球被擊出后的速度大小為20m/sB．網(wǎng)球落地過(guò)程速率－時(shí)間圖像為一條傾斜的直線C．網(wǎng)球落地過(guò)程中動(dòng)量變化量的方向?yàn)樨Q直向下D．若網(wǎng)球與地面發(fā)生彈性碰撞，則其動(dòng)量是不變的【答案】C【詳析】A．網(wǎng)球做平拋運(yùn)動(dòng)，在豎直方向上做自由落體運(yùn)動(dòng)，根據(jù)已知，，可得落地時(shí)豎直方向的速度因?yàn)榫W(wǎng)球著地時(shí)速度方向與地面夾角為14°，則解得，故A錯(cuò)誤；B．網(wǎng)球運(yùn)動(dòng)過(guò)程中合速度故速率與時(shí)間不是線性關(guān)系，故B錯(cuò)誤；C．網(wǎng)球落地的過(guò)程中，根據(jù)動(dòng)量定理可知?jiǎng)恿孔兓康姆较蚺c重力沖量方向一致，即豎直向下，故C正確；D．動(dòng)量是矢量，網(wǎng)球與地面發(fā)生彈性碰撞，則其動(dòng)量方向改變，動(dòng)量是變化的，故D錯(cuò)誤；故選C。2．（2025·廣東·模擬預(yù)測(cè)）2024年5月3日，嫦娥六號(hào)探測(cè)器準(zhǔn)確進(jìn)入地月轉(zhuǎn)移軌道，隨后實(shí)施近月制動(dòng)并順利進(jìn)入環(huán)月軌道飛行。已知月地距離約為地球半徑的60倍，下列說(shuō)法正確的是（）A．嫦娥六號(hào)的發(fā)射速度大于B．嫦娥六號(hào)探測(cè)器在月球表面所受重力約為在地球表面的C．月球公轉(zhuǎn)的向心加速度約為地球表面重力加速度的D．根據(jù)題干的信息可求出月球的質(zhì)量【答案】C【詳析】A．嫦娥六號(hào)繞月球運(yùn)行時(shí)，并沒(méi)有脫離地球引力的束縛，所以嫦娥六號(hào)的發(fā)射速度大于，小于，故A錯(cuò)誤；B．在星球表面有可得星球表面重力加速度為由于題干不清楚月球與地球的質(zhì)量關(guān)系、半徑關(guān)系，所以無(wú)法確定月球表面重力加速度與地球表面重力加速度的關(guān)系，故B錯(cuò)誤；C．根據(jù)牛頓第二定律可得可得可知月球公轉(zhuǎn)的向心加速度與地球表面重力加速度之比為故C正確；D．嫦娥六號(hào)繞月球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)時(shí)，有可得月球質(zhì)量為由于不知道嫦娥六號(hào)繞月球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的周期和軌道半徑，所以根據(jù)題干的信息無(wú)法求出月球的質(zhì)量，故D錯(cuò)誤。故選C。3．（2025·廣東茂名·模擬預(yù)測(cè)）衛(wèi)星根據(jù)其不同功能有不同的環(huán)繞軌道。如圖“夸父一號(hào)”衛(wèi)星離地面的高度為720km繞地球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，可用于探測(cè)由太陽(yáng)射來(lái)的高能宇宙射線；同步地球衛(wèi)星離地高度約36000km，可用于氣象觀測(cè)；下列說(shuō)法正確的是（）A．“夸父一號(hào)”的運(yùn)行速度大于7.9km/sB．同步衛(wèi)星的向心加速度大于赤道平面隨著地球自轉(zhuǎn)物體的向心加速度C．為使“夸父一號(hào)”能更長(zhǎng)時(shí)間觀測(cè)太陽(yáng)，采用b軌道比a軌道更合理D．“夸父一號(hào)”繞地球做圓周運(yùn)動(dòng)的周期為24小時(shí)【答案】B【詳析】A．根據(jù)牛頓第二定律得解得軌道半徑越大，運(yùn)行速度越小?！翱涓敢惶?hào)”的軌道半徑大于近地衛(wèi)星的軌道半徑，所以“夸父一號(hào)”的運(yùn)行速度小于7.9km/s，A錯(cuò)誤；B．根據(jù)，同步衛(wèi)星和赤道平面隨著地球自轉(zhuǎn)物體的周期相同，軌道半徑越大，向心加速度越大，同步衛(wèi)星軌道半徑大于赤道平面隨著地球自轉(zhuǎn)物體的軌道半徑，所以同步衛(wèi)星的向心加速度大于赤道平面隨著地球自轉(zhuǎn)物體的向心加速度，B正確；C．為使“夸父一號(hào)”能更長(zhǎng)時(shí)間觀測(cè)太陽(yáng)，采用a軌道比b軌道更合理，因?yàn)椴捎密壍繿可以連續(xù)24小時(shí)觀測(cè)太陽(yáng)，采用軌道b不能連續(xù)24小時(shí)觀測(cè)太陽(yáng)，C錯(cuò)誤；D．根據(jù)牛頓第二定律得

解得軌道半徑越小，周期越小，“夸父一號(hào)”的軌道半徑小于地球同步衛(wèi)星的軌道半徑，所以“夸父一號(hào)”繞地球做圓周運(yùn)動(dòng)的周期小于24小時(shí)，D錯(cuò)誤。故選B。4．（2025·廣東深圳·二模）我國(guó)即將發(fā)射的“天問(wèn)二號(hào)”探測(cè)器將首次實(shí)現(xiàn)從小行星2016HO3采樣返回地球。該小行星繞太陽(yáng)運(yùn)行的軌道半長(zhǎng)軸大于地球公轉(zhuǎn)軌道半徑。若將小行星看作質(zhì)量分布均勻的球體，半徑為R，密度與地球相同。已知探測(cè)器在地球表面附近做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的周期為T(mén)0，地球半徑為R0，引力常量為G。正確的說(shuō)法是（）A．地球的質(zhì)量B．小行星的第一宇宙速度C．小行星繞太陽(yáng)運(yùn)行周期小于地球公轉(zhuǎn)周期D．探測(cè)器在小行星表面附近做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的周期等T0【答案】D【詳析】A．探測(cè)器在地球表面附近做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的周期為T(mén)0，地球半徑為R0，萬(wàn)有引力提供向心力有則故A錯(cuò)誤；B．行星的第一宇宙速度由于小行星半徑與地球半徑不一定相等，地球的第一宇宙速度為探測(cè)器繞地球表面圓周運(yùn)動(dòng)的線速度故B錯(cuò)誤；C．由于該小行星繞太陽(yáng)運(yùn)行的軌道半長(zhǎng)軸大于地球公轉(zhuǎn)軌道半徑，根據(jù)開(kāi)普勒第三定律可知，小行星繞太陽(yáng)運(yùn)行周期大于地球公轉(zhuǎn)周期，故C錯(cuò)誤；D．中心天體的密度為由于小行星密度與地球密度相同，所以探測(cè)器在二者表面運(yùn)行的周期相等，均為T(mén)0，故D正確。故選D。5．（2025·廣東廣州·三模）我國(guó)預(yù)計(jì)在2030年前實(shí)現(xiàn)載人登月，登月的初步方案是：采用兩枚運(yùn)載火箭分別將月面著陸器和載人飛船送至環(huán)月軌道對(duì)接，航天員從飛船進(jìn)入月面著陸器。月面著陸器將攜航天員下降著陸于月面預(yù)定區(qū)域。在完成既定任務(wù)后，航天員將乘坐著陸器上升至環(huán)月軌道與飛船交會(huì)對(duì)接，并攜帶樣品乘坐飛船返回地球。已知月球的半徑約為地球的，月球表面重力加速度約為地球的，則（）A．發(fā)射火箭的速度必須達(dá)到地球的第二宇宙速度B．月面著陸器下降著陸過(guò)程應(yīng)當(dāng)一直加速C．載人飛船在環(huán)月軌道勻速圓周運(yùn)動(dòng)的運(yùn)行速度小于地球的第一宇宙速度D．航天員在月面時(shí)受到月球的引力小于其在環(huán)月軌道時(shí)受到月球的引力【答案】C【詳析】A．發(fā)射載人登月火箭，目的是將航天器送往月球，月球是地球的天然衛(wèi)星，仍在地球引力范圍內(nèi)。而第二宇宙速度是使物體掙脫地球引力束縛，飛向太陽(yáng)系其他行星等的最小發(fā)射速度。所以發(fā)射載人登月火箭的速度不需要達(dá)到地球的第二宇宙速度，故A錯(cuò)誤；B．月面著陸器下降著陸過(guò)程，若一直加速，著陸時(shí)速度會(huì)很大，不利于安全著陸。實(shí)際過(guò)程中，為了安全平穩(wěn)著陸，著陸器在接近月面時(shí)會(huì)進(jìn)行減速操作，故B錯(cuò)誤；C．第一宇宙速度是衛(wèi)星繞著星球表面做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的速度，設(shè)星球半徑為R，在星球表面飛行的衛(wèi)星有解得第一宇宙速度由于月球的半徑約為地球的，月球表面重力加速度約為地球的，通過(guò)上式可知載人飛船在環(huán)月軌道勻速圓周運(yùn)動(dòng)的運(yùn)行速度小于地球的第一宇宙速度，故C正確；D．根據(jù)萬(wàn)有引力由于環(huán)月軌道半徑大于月球半徑，故航天員在月面時(shí)受到月球的引力大于其在環(huán)月軌道時(shí)受到月球的引力，故D錯(cuò)誤。故選C。二、多選題6．（2025·廣東深圳·三模）北京冬奧會(huì)的舉辦讓越來(lái)越多的運(yùn)動(dòng)愛(ài)好者被吸引到冰雪運(yùn)動(dòng)中來(lái)，其中高臺(tái)跳雪是北京冬奧會(huì)的比賽項(xiàng)目之一。如圖甲所示，兩名跳雪愛(ài)好者a，b（可視為質(zhì)點(diǎn)）從雪道末端先后以初速度之比va:vb=1:4，沿水平方向向左飛出，示意圖如圖乙。不計(jì)空氣阻力，則兩名跳雪愛(ài)好者從飛出至落到雪坡（可視為斜面）上的整個(gè)過(guò)程中，下列說(shuō)法正確的是（

）A．他們飛行時(shí)間之比為1：4B．他們飛行的水平位移之比為1：8C．他們?cè)诳罩须x雪坡面的最大距離之比為1：16D．他們落到雪坡上的瞬時(shí)速度方向可能不同【答案】AC【詳析】A．設(shè)運(yùn)動(dòng)員的初速度為v0時(shí)，飛行時(shí)間為t，水平方向的位移大小為x、豎直方向的位移大小為y，如圖所示。運(yùn)動(dòng)員在水平方向上做勻速直線運(yùn)動(dòng)，有x=v0t，在豎直方向上做自由落體運(yùn)動(dòng)，有運(yùn)動(dòng)員落在斜面上時(shí)，有聯(lián)立解得則知運(yùn)動(dòng)員飛行的時(shí)間t與v0成正比，則他們飛行時(shí)間之比為，故A正確；B．水平位移運(yùn)動(dòng)員飛行的水平位移x與初速度的平方成正比，則他們飛行的水平位移之比為1:16，故B錯(cuò)誤；C．將運(yùn)動(dòng)員的運(yùn)動(dòng)分解為沿坡面和垂直于坡面的兩個(gè)方向上，建立直角坐標(biāo)系，在沿坡面方向做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，垂直于坡面方向做勻減速直線運(yùn)動(dòng)，則運(yùn)動(dòng)員在空中離雪道坡面的最大高度為所以他們?cè)诳罩须x雪道坡面的最大高度之比為1:16，故C正確；D．落到雪坡上時(shí)，設(shè)運(yùn)動(dòng)員的速度方向與豎直方向夾角為α，則有則他們落到雪坡上的瞬時(shí)速度方向一定相同，故D錯(cuò)誤。故選AC。7．（2025·廣東·三模）袋鼠具有驚人的跳躍能力。一袋鼠（視為質(zhì)點(diǎn)）從水平草地上奮力躍起，在空中距草地的最大高度為，落地點(diǎn)到起跳點(diǎn)的距離為。取重力加速度大小，不計(jì)空氣阻力。下列說(shuō)法正確的是（）A．袋鼠在空中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為B．袋鼠在最高點(diǎn)時(shí)的速度大小為C．袋鼠起跳時(shí)的速度大小為D．袋鼠起跳時(shí)的速度方向與草地夾角的正切值為【答案】BD【詳析】A．設(shè)袋鼠從最高點(diǎn)到落地點(diǎn)所用的時(shí)間為，則有，其中，解得，根據(jù)對(duì)稱(chēng)性可知，袋鼠在空中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間，解得，故A錯(cuò)誤；BC．袋鼠起跳時(shí)的水平分速度大小，其中，解得，袋鼠起跳時(shí)的豎直分速度大小，可得袋鼠起跳時(shí)的速度大小，故B正確，C錯(cuò)誤；D．袋鼠起跳時(shí)的速度方向與草地夾角的正切值，故D正確。故選BD。8．（2025·廣東汕頭·三模）飛鏢扎氣球是一種民間娛樂(lè)游戲項(xiàng)目，其示意圖如圖甲所示，靶面豎直固定，點(diǎn)為鏢靶中心，水平、豎直，靶面圖如圖乙所示。若每次都在空中同一位置點(diǎn)水平射出飛鏢，且三點(diǎn)在同一豎直平面，忽略空氣阻力。關(guān)于分別射中靶面三點(diǎn)的飛鏢，下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是（）A．射中點(diǎn)的飛鏢射出時(shí)的速度最小B．射中點(diǎn)的飛鏢射出時(shí)的速度最小C．射中點(diǎn)的飛鏢空中飛行時(shí)間最長(zhǎng)D．射中、兩點(diǎn)的飛鏢空中飛行時(shí)間相等【答案】AB【詳析】飛鏢做平拋運(yùn)動(dòng)，由平拋運(yùn)動(dòng)的特點(diǎn)有聯(lián)立解得因?yàn)榭芍w鏢射中O、P兩點(diǎn)的飛鏢空中飛行時(shí)間相等，射中Q點(diǎn)的飛鏢空中飛行時(shí)間最長(zhǎng)，即又因?yàn)閯t有可知平拋初速度最小的是射中Q點(diǎn)的，所以AB錯(cuò)誤，符合題意，CD正確，不符合題意。故選AB。9．（2025·廣東廣州·二模）某機(jī)械傳動(dòng)組合裝置如圖，一個(gè)水平圓盤(pán)以角速度ω勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，固定在圓盤(pán)上的小圓柱離圓心距離為R，帶動(dòng)一個(gè)T形支架在水平方向左右往復(fù)運(yùn)動(dòng)。小圓柱在最左端時(shí)，在桌面的A點(diǎn)輕放質(zhì)量為m的小物件P，此時(shí)T形支架的右端恰好與P接觸但不粘連，圓盤(pán)轉(zhuǎn)半圈時(shí)物件P恰好運(yùn)動(dòng)到O點(diǎn)。不計(jì)一切摩擦力。下列說(shuō)法正確的是（）A．從A點(diǎn)開(kāi)始運(yùn)動(dòng)到與T形架分離的過(guò)程中，物件P做勻變速直線運(yùn)動(dòng)B．物件P從A點(diǎn)開(kāi)始運(yùn)動(dòng)的過(guò)程，T形支架對(duì)其做功為C．小圓柱從最左端開(kāi)始轉(zhuǎn)動(dòng)圓周時(shí)，物件P與T形支架分離D．AO的距離為【答案】BCD【詳析】A．T形支架的速度等于小圓柱的水平方向的分速度，小圓柱的線速度大小為將小圓柱的速度分解如圖所示水平方向上的分速度為所以物件P從A點(diǎn)開(kāi)始運(yùn)動(dòng)到與T形架分離的過(guò)程中，做變加速直線運(yùn)動(dòng)，故A錯(cuò)誤；BC．當(dāng)水平圓盤(pán)轉(zhuǎn)過(guò)圈時(shí)，小圓柱的速度在沿AO方向的分量最大，則P速度達(dá)到最大值v，且之后小圓柱在沿AO方向的分量開(kāi)始減小，所以此時(shí)物件P將與T形支架分離，此后以v做勻速直線運(yùn)動(dòng)，物件P從A點(diǎn)開(kāi)始運(yùn)動(dòng)的過(guò)程，由動(dòng)能定理得，T形支架對(duì)其做的功為故BC正確；D．支架與物件P分離之后P做勻速直線運(yùn)動(dòng)在圓盤(pán)轉(zhuǎn)動(dòng)周期時(shí)間到達(dá)O點(diǎn)，此時(shí)間內(nèi)P運(yùn)動(dòng)的位移為AO間的距離為故D正確。故選BCD。10．（2025·廣東佛山·二模）如圖為自行車(chē)車(chē)輪的氣嘴燈原理圖，氣嘴燈由接觸式開(kāi)關(guān)控制。其結(jié)構(gòu)為彈簧一端固定在頂部A，另一端與重物連接，當(dāng)車(chē)輪轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度達(dá)到一定值時(shí)，重物拉伸彈簧后使點(diǎn)M、N接觸，從而接通電路使氣嘴燈發(fā)光。觸點(diǎn)N與車(chē)輪圓心距離為R，車(chē)輪靜止且B端在車(chē)輪最低點(diǎn)時(shí)觸點(diǎn)M、N距離為0.05R。已知A靠近車(chē)輪圓心、B固定在車(chē)輪內(nèi)臂，重物與觸點(diǎn)M的總質(zhì)量為m。彈簧勁度系數(shù)為k，重力加速度大小為g。不計(jì)接觸式開(kāi)關(guān)中的一切摩擦，重物和觸點(diǎn)M、N均視為質(zhì)點(diǎn)，則有（）A．相同轉(zhuǎn)速下，重物質(zhì)量大小對(duì)能否接通LED燈沒(méi)影響B(tài)．轉(zhuǎn)速越大，重物質(zhì)量越大，LED燈越容易發(fā)光C．使得LED燈發(fā)光的最小角速度為D．若氣嘴燈在最低點(diǎn)能發(fā)光，同一轉(zhuǎn)速下在最高點(diǎn)也一定能發(fā)光【答案】BC【詳析】AB．當(dāng)氣嘴燈在最低點(diǎn)時(shí)，根據(jù)牛頓第二定律可得可知，角速度相同時(shí)，m越大，彈簧伸長(zhǎng)x越大，燈越容易接通，同時(shí)角速度越大，x越大，燈越容易接通，故A錯(cuò)誤，B正確；C．在最低點(diǎn)靜止時(shí)有當(dāng)M、N剛接觸時(shí)有解得故C正確；D．在最高點(diǎn)，有由此可知，彈簧的伸長(zhǎng)量應(yīng)小于最低點(diǎn)的伸長(zhǎng)量，則氣嘴燈不一定能發(fā)光，故D錯(cuò)誤。故選BC。11．（2025·廣東廣州·模擬預(yù)測(cè)）如圖甲所示，航天員在半徑為R的某星球表面將一輕彈簧豎直固定在水平面上，把質(zhì)量為m的小球P（可看作質(zhì)點(diǎn)）從彈簧上端h處（h不為0）由靜止釋放，小球落到彈簧上后繼續(xù)向下運(yùn)動(dòng)直到最低點(diǎn)。從接觸彈簧開(kāi)始的小球加速度a與彈簧壓縮量x間的關(guān)系如圖乙所示，其中a0、h和x0為已知量，空氣阻力不計(jì)。下列說(shuō)法正確的是（）A．該星球的第一宇宙速度B．該彈簧勁度系數(shù)k的大小C．小球在最低點(diǎn)處加速度大于D．彈簧的最大彈性勢(shì)能為【答案】AC【詳析】A．設(shè)該星球表面重力加速度為g。當(dāng)x=0時(shí)，a=a0此時(shí)小球只受重力，則a0=g，根據(jù)可得該星球的第一宇宙速度，故A正確；B．當(dāng)x=x0時(shí)，a=0，對(duì)小球，根據(jù)平衡條件得kx0=mg，a0=g可得故B錯(cuò)誤；C．若小球從彈簧原長(zhǎng)處由靜止釋放，根據(jù)簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的對(duì)稱(chēng)性可知，小球在最低點(diǎn)處加速度為a0?，F(xiàn)小球P從彈簧上端h處由靜止釋放，到達(dá)最低點(diǎn)時(shí)彈簧壓縮量增大，合力增大，則小球在最低點(diǎn)處加速度大于a0，故C正確；D．由于x=x0時(shí)，a=0，小球速度最大，繼續(xù)向下運(yùn)動(dòng)，所以小球在最低點(diǎn)處時(shí)彈簧的壓縮量大于x0，根據(jù)小球和彈簧構(gòu)成的系統(tǒng)機(jī)械能守恒可得，彈簧的最大彈性勢(shì)能大于mg（h+x0）=ma0（h+x0），故D錯(cuò)誤。故選AC。12（2025·廣東·三模）如圖所示，某衛(wèi)星被月球俘獲后繞月球沿橢圓軌道I運(yùn)動(dòng)，在近月點(diǎn)制動(dòng)后，衛(wèi)星沿橢圓軌道II運(yùn)動(dòng)，軌道I的近月點(diǎn)到月面的距離極短，遠(yuǎn)月點(diǎn)到月面的高度為；軌道II的近月點(diǎn)與軌道I的近月點(diǎn)重合。遠(yuǎn)月點(diǎn)到月面的高度為。衛(wèi)星在軌道I上運(yùn)行的周期是衛(wèi)星在軌道II上運(yùn)行周期的8倍。引力常量為，月面的重力加速度大小為，將月球視為質(zhì)量分布均勻的球體，忽略月球自轉(zhuǎn)的影響。下列說(shuō)法正確的是（）A．月球的半徑為 B．月球的半徑為C．月球的密度為 D．月球的密度為【答案】AC【詳析】AB．設(shè)月球的半徑為，則軌道I、的半長(zhǎng)軸分別為，根據(jù)開(kāi)普勒第三定律有解得故A正確，B錯(cuò)誤；CD．設(shè)月球的質(zhì)量為，衛(wèi)星的質(zhì)量為，則有而月球的密度其中月球的體積聯(lián)立解得故C正確，D錯(cuò)誤。故選AC。13．（2025·廣東汕頭·二模）已知某小行星質(zhì)量為，半徑為。若探測(cè)器在距離小行星表面高度為處繞其做勻速圓周運(yùn)動(dòng)。已知引力常量為，忽略小行星的自轉(zhuǎn)。以下說(shuō)法正確的是（

）A．探測(cè)器的運(yùn)行速度B．探測(cè)器的向心加速度C．該小行星的第一宇宙速度為D．若探測(cè)器要離開(kāi)小行星返回地球，需在當(dāng)前軌道加速【答案】AD【詳析】A．探測(cè)器圍繞小行星做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，根據(jù)萬(wàn)有引力提供向心力有解得探測(cè)器的運(yùn)行速度故A正確；B．探測(cè)器圍繞小行星做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，根據(jù)牛頓第二定律有解得探測(cè)器的向心加速度故B錯(cuò)誤；C．當(dāng)探測(cè)器圍繞小行星的表面做勻速圓周運(yùn)動(dòng)時(shí)，其運(yùn)行速度為該小行星的第一宇宙速度，根據(jù)萬(wàn)有引力提供向心力有解得該小行星的第一宇宙速度為故C錯(cuò)誤；D．若探測(cè)器要離開(kāi)小行星返回地球，需要掙脫小行星的引力束縛，故要求所需要的向心力要大于所提供的向心力，即有所以探測(cè)器要做離心運(yùn)動(dòng)，即需在當(dāng)前軌道加速，故D正確。故選AD。14．（24-25高一下·河北石家莊·階段練習(xí)）2025年1月16日，地球恰好運(yùn)行到火星和太陽(yáng)之間，且三者幾乎排成一條直線，此現(xiàn)象被稱(chēng)為“火星沖日”?；鹦呛偷厍驇缀踉谕黄矫鎯?nèi)沿同一方向繞太陽(yáng)做圓周運(yùn)動(dòng)，火星與地球的公轉(zhuǎn)軌道半徑之比為，已知地球的質(zhì)量為火星質(zhì)量的9倍，火星的半徑是地球半徑的0.5倍，如圖所示。根據(jù)以上信息可以得出（）A．火星與地球繞太陽(yáng)公轉(zhuǎn)的角速度之比為B．當(dāng)火星與地球相距最遠(yuǎn)時(shí)，太陽(yáng)處于地球和火星之間C．火星與地球表面的自由落體加速度大小之比為D．下一次“火星沖日”將出現(xiàn)在2026年1月16日之前【答案】ABC【詳析】A．火星和地球均繞太陽(yáng)運(yùn)動(dòng)，由于火星與地球的軌道半徑之比約為，根據(jù)開(kāi)普勒第三定律，有可得根據(jù)周期與角速度的關(guān)系可得角速度之比為故A正確；B．火星和地球繞太陽(yáng)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，當(dāng)火星與地球相距最遠(yuǎn)時(shí)，太陽(yáng)處于地球和火星之間，故B正確；C．在星球表面根據(jù)萬(wàn)有引力定律有可得火星與地球表面的自由落體加速度大小之比為故C正確；D．火星和地球繞太陽(yáng)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，有，要發(fā)生下一次火星沖日則有解得下一次“火星沖日”將出現(xiàn)在2026年1月16日之后，故D錯(cuò)誤。故選ABC。三、解答題15．（2025·廣東江門(mén)·模擬預(yù)測(cè)）如圖甲所示，軌道ABCD，AC水平長(zhǎng)為1m，B為AC的中點(diǎn)，其中AB光滑、BC粗糙，CD豎直半圓光滑半徑為1m，其中BC與CD相切于C，質(zhì)量為1kg的小球甲受水平恒力F作用，由靜止開(kāi)始向運(yùn)動(dòng)，與停在B處質(zhì)量為1kg的小球乙碰撞前瞬間撤除，且甲、乙小球發(fā)生彈性碰撞。用力傳感器測(cè)出小球乙經(jīng)過(guò)半圓形軌道CD的最低點(diǎn)C時(shí)對(duì)軌道的壓力FN與小球乙的重力比值，改變小球甲受水平恒力F作用大小，可測(cè)出隨的變化關(guān)系如圖乙所示。（重力加速度g取10m/s2）試求：(1)水平軌道BC的動(dòng)摩擦因數(shù)；(2)水平恒力F多大時(shí)，小球乙恰好能通過(guò)半圓形軌道CD的最高點(diǎn)D；(3)若小球乙不會(huì)在半圓軌道上運(yùn)動(dòng)過(guò)程中脫離，則水平恒力F的取值范圍？【答案】(1)(2)(3)【詳析】（1）由圖可知，當(dāng)時(shí)，F(xiàn)N=mg，可知小球乙靜止在C處。碰后兩球交換速度，由動(dòng)能定理解得（2）小物塊恰好能通過(guò)半圓形軌道CD的最高點(diǎn)D時(shí)，根據(jù)圓周運(yùn)動(dòng)和牛頓定律

小球乙從B運(yùn)動(dòng)至D過(guò)程中，由動(dòng)能定理

因甲、乙小球發(fā)生彈性相碰，則可得，碰后兩球交換速度，則碰前瞬間小球甲的速度小球甲從A運(yùn)動(dòng)至B過(guò)程中，由動(dòng)能定理

聯(lián)立解得（3）若小球乙從B運(yùn)動(dòng)至圓心等高點(diǎn)時(shí)，速度恰好為零,由動(dòng)能定理

因甲、乙小球發(fā)生彈性相碰，碰前瞬間小球甲的速度小球甲從A運(yùn)動(dòng)至B過(guò)程中，由動(dòng)能定理聯(lián)立解得

分析得小球乙不會(huì)在半圓軌道運(yùn)動(dòng)過(guò)程中脫離，則水平恒力F