2020-2024年五年高考物理真题分类汇编 专题03 力与曲线运动 万有引力与航天（原卷版）

2020-2024年五年高考真题分类汇编PAGEPAGE1专题03力与曲线运动万有引力与航天1.考情分析考点要求考题统计曲线运动的描述及概念2024•浙江•高考真题、2023•浙江•高考真题抛体运动2024•浙江•高考真题、2024•浙江•高考真题、2023•浙江•高考真题、2021•浙江•高考真题、2020•浙江•高考真题圆周运动2021•浙江•高考真题、2020•浙江•高考真题万有引力与航天2024•浙江•高考真题、2023•浙江•高考真题、2023•浙江•高考真题、2022•浙江•高考真题、2022•浙江•高考真题、2021•浙江•高考真题、2021•浙江•高考真题、2020•浙江•高考真题、2020•浙江•高考真题2.试题情境：生活中的抛体运动，自行车、汽车、火车转弯等动力学及临界问题，水流星，体育运动中的圆周运动问题，地球不同纬度重力加速度的比较。（如2024·浙江1月选考·T3）3.常见问题模型：小船渡河模型，绳、杆速度分解模型，与斜面或圆弧面有关的平抛运动，圆周运动的传动问题，圆锥摆模型，水平面内、竖直面内圆周运动的临界问题，圆周运动中的轻绳、轻杆模型，开普勒第三定律的应用，利用“重力加速度法”、“环绕法”计算天体的质量和密度，卫星运动参量的分析与计算，人造卫星，宇宙速度，天体的“追及”问题，卫星的变轨和对接问题，双星或多星模型。（如2024·浙江6月选考·T8，2023·浙江1月选考·T10，2022·浙江1月选考·T8）3.命题方向：①曲线运动在高考命题中，一方面，选择题将重点考查平抛运动、圆周运动等动力学特性和规律。另一方面，这些知识点也可能与其他内容综合，出现在计算题中，考查单一运动形式或结合多过程曲线运动、功能关系及受力分析等问题。②万有引力与航天经常与航天技术信息相结合，一直是高考的热点和必考点。学生需要构建模型、进行分析和推理，运用万有引力提供向心力规律来分析天体运动问题，从而增强运动观念和相互作用观念，提升科学思维素养。4.备考策略：①复习曲线运动时，应熟练掌握抛体运动——合成与分解的分析方法，灵活运用动力学方法解决圆周运动的瞬时问题，并熟练使用动能定理分析竖直平面内的圆周运动过程，以提高处理多过程问题的能力。此外，还需掌握竖直面内圆周运动轻绳模型和轻杆模型在最高点的临界特点。②在复习万有引力与航天时，基于对万有引力定律、宇宙速度等的理解，解决天体或人造天体绕中心天体运动的问题时，应明确匀速圆周运动模型，并灵活应用两组公式——卫星运动的向心力来源于万有引力。在复习过程中，关注我国航空航天技术发展的最新成果，重点培养模型建构能力、推理论证能力、运算能力和估算能力，并掌握比例法分析问题的技巧。考点01曲线运动的描述及概念1．（2024·浙江·高考真题）如图为小猫蹬地跃起腾空追蝶的情景，则（）A．飞行的蝴蝶只受重力的作用B．蝴蝶转弯时所受合力沿运动方向C．小猫在空中受重力和弹力的作用D．小猫蹬地时弹力大于所受重力2．（2023·浙江·高考真题）图为“玉兔二号”巡视器在月球上从O处行走到B处的照片，轨迹OA段是直线，AB段是曲线，巡视器质量为135kg，则巡视器（）

A．受到月球的引力为1350N B．在AB段运动时一定有加速度C．OA段与AB段的平均速度方向相同 D．从O到B的位移大小等于OAB轨迹长度考点02抛体运动3．（2024·浙江·高考真题）如图为水流导光实验，出水口受激光照射，下面桶中的水被照亮，则（）A．激光在水和空气中速度相同B．激光在水流中有全反射现象C．水在空中做匀速率曲线运动D．水在水平方向做匀加速运动4．（2024·浙江·高考真题）如图所示，小明取山泉水时发现水平细水管到水平地面的距离为水桶高的两倍，在地面上平移水桶，水恰好从桶口中心无阻挡地落到桶底边沿A。已知桶高为h，直径为D，则水离开出水口的速度大小为（）A． B．C． D．5．（2023·浙江·高考真题）如图所示，在考虑空气阻力的情况下，一小石子从O点抛出沿轨迹运动，其中P是最高点。若空气阻力大小与瞬时速度大小成正比，则小石子竖直方向分运动的加速度大小（）A．O点最大 B．P点最大C．Q点最大 D．整个运动过程保持不变6．（2021·浙江·高考真题）某一滑雪运动员从滑道滑出并在空中翻转时经多次曝光得到的照片如图所示，每次曝光的时间间隔相等。若运动员的重心轨迹与同速度不计阻力的斜抛小球轨迹重合，A、B、C和D表示重心位置，且A和D处于同一水平高度。下列说法正确的是（）A．相邻位置运动员重心的速度变化相同 B．运动员在A、D位置时重心的速度相同C．运动员从A到B和从C到D的时间相同 D．运动员重心位置的最高点位于B和C中间7．（2020·浙江·高考真题）如图所示，钢球从斜槽轨道末端以的水平速度飞出，经过时间t落在斜靠的挡板中点。若钢球以的速度水平飞出，则（

）A．下落时间仍为t B．下落时间为2t C．下落时间为 D．落在挡板底端B点考点03圆周运动8．（2021·浙江·高考真题）质量为m的小明坐在秋千上摆动到最高点时的照片如图所示，对该时刻，下列说法正确的是（）A．秋千对小明的作用力小于B．秋千对小明的作用力大于C．小明的速度为零，所受合力为零D．小明的加速度为零，所受合力为零9．（2020·浙江·高考真题）如图所示，底部均有4个轮子的行李箱a竖立、b平卧放置在公交车上，箱子四周有一定空间。当公交车（）A．缓慢起动时，两只行李箱一定相对车子向后运动B．急刹车时，行李箱a一定相对车子向前运动C．缓慢转弯时，两只行李箱一定相对车子向外侧运动D．急转弯时，行李箱b一定相对车子向内侧运动考点04万有引力与航天10．（2024·浙江·高考真题）如图所示，2023年12月9日“朱雀二号”运载火箭顺利将“鸿鹄卫星”等三颗卫星送入距离地面约的轨道。取地球质量，地球半径，引力常量。下列说法正确的是（）A．火箭的推力是空气施加的 B．卫星的向心加速度大小约C．卫星运行的周期约 D．发射升空初始阶段，装在火箭上部的卫星处于失重状态11．（2023·浙江·高考真题）木星的卫星中，木卫一、木卫二、木卫三做圆周运动的周期之比为。木卫三周期为T，公转轨道半径是月球绕地球轨道半径r的n倍。月球绕地球公转周期为，则（

）A．木卫一轨道半径为 B．木卫二轨道半径为C．周期T与T0之比为 D．木星质量与地球质量之比为12．（2023·浙江·高考真题）太阳系各行星几乎在同一平面内沿同一方向绕太阳做圆周运动．当地球恰好运行到某地外行星和太阳之间，且三者几乎排成一条直线的现象，称为“行星冲日”，已知地球及各地外行星绕太阳运动的轨道半径如下表：行星名称地球火星木星土星天王星海王星轨道半径1.01.55.29.51930则相邻两次“冲日”时间间隔约为（）A．火星365天 B．火星800天C．天王星365天 D．天王星800天13．（2022·浙江·高考真题）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14．（2022·浙江·高考真题）“天问一号”从地球发射后，在如图甲所示的P点沿地火转移轨道到Q点，再依次进入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P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15．（2021·浙江·高考真题）空间站在地球外层的稀薄大气中绕行，因气体阻力的影响，轨道高度会发生变化。空间站安装有发动机，可对轨道进行修正。图中给出了国际空间站在2020.02-2020.08期间离地高度随时间变化的曲线，则空间站（）A．绕地运行速度约为B．绕地运行速度约为C．在4月份绕行的任意两小时内机械能可视为守恒D．在5月份绕行的任意两小时内机械能可视为守恒16．（2021·浙江·高考真题）嫦娥五号探测器是我国首个实施月面采样返回的航天器，由轨道器、返回器、着陆器和上升器等多个部分组成。为等待月面采集的样品，轨道器与返回器的组合体环月做圆周运动。已知引力常量G=6.67×10-11N・m2/kg2地球质量m=6.0×1024kg，月球质量m2=7.3×1022kg，月地距离r1=3.8×105km，月球半径r2=1.7×103km。当轨道器与返回器的组合体在月球表面上方约200km处做环月匀速圆周运动时，其环绕速度约为（）A．16m/s B．1.1×102m/s C．1.6×103m/s D．1.4×104m/s17．（2020·浙江·高考真题）火星探测任务“天问一号”的标识如图所示。若火星和地球绕太阳的运动均可视为匀速圆周运动，火星公转轨道半径与地球公转轨道半径之比为3∶2，则火星与地球绕太阳运动的（）A．轨道周长之比为2∶3 B．线速度大小之比为C．角速度大小之比为 D．向心加速度大小之比为9∶418．（2020·浙江·高考真题）如图所示，卫星a、b、c沿圆形轨道绕地球运行。a是极地轨道卫星，在地球两极上空约1000km处运行；b是低轨道卫星，距地球表面高度与a相等；c是地球同步卫星，则（

）A．a、b的周期比c大B．a、b的向心力一定相等C．a、b的速度大小相等D．a、b的向心加速度比c小考点01曲线运动的描述及概念考点02抛体运动1．（2024·浙江·三模）如图所示，网球发球机在距离墙L处将网球以不同的水平速度射出打到竖直墙上。已知墙上的O点与网球出射点等高，A、B两点分别为两个击中点，，击中A点的网球水平射出时的速度为，空气阻力忽略不计，网球可看作质点。下列说法正确的是（）A．击中B点的网球水平射出时的速度为B．击中B点的网球水平射出时的速度为C．要使原来击中A点的网球能击中B点，网球发球机应沿OP方向后退D．要使原来击中B点的网球能击中A点，网球发球机应沿OP方向前进2．（2024·浙江·一模）如图，在湖边山坡上的同一位置以相同大小的初速度抛出两石子，速度方向与水平方向夹角均为，一段时间后两石子落入水中，不计空气阻力。则（

）A．落至水面时，两石子速度相同B．若A石子先抛出，则两石子可能在空中相遇C．夹角越大，两石子落在水面上的间距越大D．抛出点位置越高，两石子落在水面上的间距越大3．（2024·浙江·一模）如图所示，某运动员主罚任意球时，踢出快速旋转的“落叶球”，则“落叶球”（  ）

A．在空中的运动轨迹是对称的 B．运动到最高点时速度为零C．相比正常轨迹的球，下落更快 D．在最高点时加速度方向一定竖直向下4．（2024·浙江温州·三模）如图所示，将两小沙包a、b以不同的初速度分别从A、B两处先后相差0.5s水平相向抛出，同时落在水平面同一处，且速度方向与竖直方向夹角相等。两小沙包a、b视为质点，并在同一竖直面内运动，不计空气阻力，下列说法正确的是（）

A．A处比B处高1.25mB．若将两沙包同时水平抛出，落地前可能会相遇C．若已知B处高度和沙包b的下落时间，可求出A、B的水平距离D．若已知A处高度和沙包a的初速度，可求出A、B的水平距离5．（2024·浙江宁波·模拟预测）小海同学制作的游戏装置如图所示，安装在竖直轨道上的弹射器可上下移动，能射出速度大小可调节的小球。圆心为的圆弧槽上开有小孔，小球落到小孔时，速度只有沿方向才能通过小孔，游戏成功。已知当弹射器在轨道上E位置，使小球以速度水平射出时，游戏成功，则进行下列操作后，仍能使游戏成功的是（）A．弹射器在E位置，将小球以大于的速度斜向右上射出B．弹射器在E位置，将小球以小于的速度斜向右下射出C．升高弹射器至Q点，小球以大于的速度斜向右下射出D．升高弹射器至Q点，小球以小于的速度斜向右上射出6．（2023·浙江绍兴·二模）如图所示是杂技团一门水平放置的大炮，左前方地面上有一直径为50m的圆形靶区，炮口A在靶区边缘B点正上方7.2m处且正对靶心正上方C点。BD为靶区的一条水平直径，ABOCD五点在同一竖直平面内，现保持炮口位置不变，炮管以炮口为圆心水平旋转，所发射玩具炮弹的速率恒为25m/s。不计炮管口径的大小及炮弹的大小、空气阻力，下列说法正确的是（

）A．正对靶心水平射出时炮弹会落到靶心处B．炮管与AC方向平行的位置开始水平转动角度等于时，炮弹将落在靶区外C．炮管与AC方向平行的位置开始水平转动角度小于时，炮弹一定会落在靶区内D．炮管水平转动角度越大，射出去的炮弹单位时间内速度的变化量越大7．（2024·辽宁辽阳·二模）如图甲所示，客家人口中的“风车”也叫“谷扇”，是农民常用来精选谷物的农具。在同一风力作用下，精谷和瘪谷（空壳）都从洞口水平飞出，结果精谷和瘪谷落地点不同，自然分开，简化装置如图乙所示。谷粒从洞口飞出后均做平抛运动，落在点的谷粒速度方向和竖直方向的夹角为，从洞口飞出时的速度大小为；落在点的谷粒速度方向和竖直方向的夹角为，从洞口飞出时的速度大小为。下列分析正确的是（）A．处是瘪谷B．处是精谷：C．处是瘪谷D．处是精谷8．（2024·浙江金华·二模）图甲是某人在湖边打水漂的图片，石块从水面弹起到触水算一个水漂，若石块每次从水面弹起时速度与水面的夹角均为30°，速率损失30%。图乙甲是石块运动轨迹的示意图，测得石块第1次弹起后的滞空时间为0.8s，已知石块在同一竖直面内运动，当触水速度小于2m/s时石块就不再弹起，不计空气阻力。下列说法正确的是（

）A．石块每次弹起后的滞空时间相等 B．石块最多能在湖面上弹起5次C．石块每次弹起过程能量损失30% D．石块每次弹起到最高点的速度为零9．（2024·浙江·二模）如图在水平地面上放置一边长为0.8m的正方形水箱，一水管可在ABCD面内绕A点转动，已知出水口截面积为，出水速率为2.5m/s，不计水管管口长度及一切阻力，水落至液面或打至侧壁不再弹起，则（

）A．任何方向喷出的水柱都能打到DCGH或CGFB侧面B．水在空中运动时间的最大值为C．空中运动的水的质量最大值为0.5kgD．若保持不变，则随着液面上升，水在空中运动的时长逐渐缩短10．（2024·浙江温州·二模）（多选）如图所示，A、B两位同学从同一高度分别抛出沙包1和2，两沙包抛出的初速度大小均为，方向与水平方向的夹角分别为、，且，两沙包抛出后在空中的运动轨迹分别如图中Ⅰ和Ⅱ所示。两位同学均能在各自的抛出点接住对方抛来的沙包，不计空气阻力，下列说法正确的是（）A．两抛出点之间的距离为B．沙包1和2在空中运动时间之比为C．沙包1和2运动过程中最小速度之比为D．沙包1和2运动过程中离地的最大高度之比为考点03圆周运动11．（2024·浙江·三模）2022年3月23日，航天员王亚平、叶光富在中国空间站开设“天宫课堂”，课堂中演示了“水油分离”实验。如图所示，用细绳一端系住装有水和油的瓶子，叶光富手持细绳另一端，使瓶子在竖直平面内做圆周运动，已知水的密度大于油的密度。在飞船参考系中，下列说法错误的是（

）A．只要瓶子速度大于0就能通过圆周运动的最高点B．瓶子的角速度一定时，油和水分离的难易程度与绳长无关C．油水分离后，油在内侧，水在外侧D．瓶子的角速度一定时，油水分离后，绳子张力大小不变12．（2024·浙江金华·三模）智能呼啦圈可以提供全面的数据记录，让人合理管理自己的身材。如图甲，腰带外侧带有轨道，将带有滑轮的短杆穿入轨道，短杆的另一端悬挂一根带有配重的轻绳，其简化模型如图乙所示。可视为质点的配重质量为0.4kg，轻绳长为0.4m，悬挂点P到腰带中心点O的距离为0.26m，配重随短杆做水平匀速圆周运动，绳子与竖直方向夹角为，运动过程中腰带可视为静止，重力加速度g取，，下列说法正确的是（）A．若增大转速，腰带受到的摩擦力变大B．当转速时，则绳子与竖直方向夹角C．若增大转速，则绳子与竖直方向夹角将减小D．若增加配重，保持转速不变，则绳子与竖直方向夹角将减小13．（2024·浙江金华·二模）在东北严寒的冬天，有一项“泼水成冰”的游戏，具体操作是把一杯滚烫的开水按一定的弧线均匀快速地泼向空中，泼洒出的小水珠和热气被瞬间凝结成冰而形成壮观的场景。如图甲所示是某人玩泼水成冰游戏的精彩瞬间，图乙为其示意图，假设泼水过程中杯子做匀速圆周运动。下列说法正确的是（

）A．P位置的小水珠速度方向沿a方向 B．P、Q两位置，杯子的向心加速度相同C．P、Q两位置，杯子的速度相同 D．从Q到P，杯子所受合外力做功为零14．（2024·浙江温州·二模）如图甲所示，一艘正在进行顺时针急转弯训练的航母，运动轨迹可视作半径为R的水平圆周。航母在圆周运动中，船身发生了向外侧倾斜，且甲板法线与竖直方向夹角为，船体后视简图如图乙所示。一质量为m的小物块放在甲板上，与甲板始终保持相对静止，两者之间的动摩擦因数为。假设航母的运动半径R、夹角不随航速改变，最大静摩擦力等于滑动摩擦力。下列说法正确的是（）A．航母对小物块的支持力 B．小物块可能只受重力、支持力两个力作用C．航母的航速越大，则小物块受到的摩擦力越大 D．航母的最大航速15．（2024·浙江·二模）一种离心测速器的简化工作原理如图所示。光滑细杆的一端固定在竖直转轴上的O点，并可随轴一起转动。杆上套有一轻质弹簧，弹簧一端固定于O点，另一端与套在杆上的圆环相连。当测速器稳定工作时，通过圆环的位置可以确定细杆匀速转动的角速度。杆与竖直转轴的夹角始终为60°，则（

）A．角速度越大，圆环受到的杆的支持力越大B．角速度越大，圆环受到的弹簧弹力越大C．弹簧处于原长状态时，圆环的向心加速度为D．突然停止转动后，圆环下滑过程中重力势能和弹簧弹性势能之和一直减小考点04万有引力与航天15．（2024·浙江金华·三模）2024年4月26日凌晨，神舟十八号载人飞船成功对接空间站，题中的照片拍摄于航天员叶光富、李聪、李广苏进入天和核心舱的瞬间，我们可以看到：一个大质量的包裹悬浮在核心舱中，针对这一情景，下列同学的观点中正确的是（

）A．悬浮的包裹受到地球的吸引力相对于地表可以忽略B．若推动包裹，航天员所需的推力几乎为零C．天宫号空间站的加速度比北斗系列同步卫星的加速度小D．只记录空间站的运行周期可估算地球的密度16．（2024·浙江宁波·三模）某行星的卫星A、B绕以其为焦点的椭圆轨道运行，作用于A、B的引力随时间的变化如图所示，其中，行星到卫星A、B轨道上点的距离分别记为、。假设A、B只受到行星的引力，下列叙述正确的是（）A．B与A的绕行周期之比为B．的最大值与的最小值之比为C．的最小值与的最小值之比为D．卫星A与卫星B的质量之比为17．（2024·浙江·三模）2022年10月9日，我国综合性太阳探测卫星“夸父一号”成功发射，实现了对太阳探测的跨越式突破。“夸父一号”卫星绕地球做匀速圆周运动，距地面高度约为，运行一圈所用时间约为100分钟。如图所示，为了随时跟踪和观测太阳的活动，“夸父一号”在随地球绕太阳公转的过程中，需要其轨道平面始终与太阳保持固定的取向，使太阳光能照射到“夸父一号”，下列说法正确的是（）A．“夸父一号”绕地球做圆周运动的速度大于B．“夸父一号”绕地球做圆周运动的向心加速度小于赤道上的物体随地球自转的向心加速度C．“夸父一号”的运行轨道平面平均每天转动的角度约为D．由题干信息，根据开普勒第三定律，可求出日地间平均距离18．（2024·浙江·三模）如图所示为教材中关于“天体运行中三个宇宙速度”的插图，其中有①②③④条轨道，下列说法正确的是（

）A．轨道①对应的速度是最大发射速度，最小环绕速度B．若卫星的发射速度v满足，卫星将绕地球运动C．卫星在轨道②单位时间扫过的面积等于在轨道③单位时间扫过的面积D．卫星沿轨道④运动，将脱离太阳引力的束缚19．（2024·浙江·三模）地月系的第二拉格朗日点L2位于地月连线的延长线上，在这个点周围，卫星只需耗用极少的燃料就能长期维持在轨道上。2018年5月21日，中国发射了鹊桥号中继卫星，它运行在地月系第二拉格朗日点附近的Halo轨道上，如图所示。在95%的时间里，鹊桥号既面对月球的背面，又同时面对地球，完美充当数据传输的中继站。关于鹊桥号中继卫星，下列说法正确的是（）A．卫星的发射速度必须大于第二宇宙速度B．卫星的绕地运行的角速度大于月球的角速度C．在Halo轨道上无动力运行时，卫星的机械能守恒D．在Halo轨道上无动力运行时，卫星所受引力的合力指向L220．（2024·浙江·一模）如图所示，地球的公转轨道接近圆，彗星的运动轨道则是一个非常扁的椭圆。哈雷彗星最近一次出现的时间是1986年，预测下次飞近地球将在2061年。已知太阳质量为M，太阳与地球的距离为r，万有引力常量为G，P点为地球轨道与哈雷彗星轨道的一个交点，地球对彗星的影响可忽略不计。下列说法中正确的是（  ）A．哈雷彗星在P点的加速度大于地球在P点的加速度B．哈雷彗星在近日点受太阳的引力比地球受太阳的引力大C．哈雷彗星飞近太阳过程中速度将变小D．哈雷彗星的半长轴约为21．（2024·浙江宁波·二模）2024年1月18日01时46分，天舟七号货运飞船成功对接空间站天和核心舱，变轨情况如图所示。空间站轨道可近似看成圆轨道，且距离地面的高度约为。下列关于天舟七号的说法正确的是（）A．发射速度大于B．从对接轨道变轨到空间站轨道时，速度变大C．在对接轨道上的运行周期大于空间站的运行周期D．在空间站轨道运行的速度比赤道上的物体随地球自转的线速度小22．（2024·浙江温州·三模）2024年3月20日，我国“鹊桥二号”卫星发射成功，多次调整后进入周期为24h的环月椭圆轨道运行，并与在月球上开展探测任务的“嫦娥四号”进行通讯测试。已知月球自转周期27.3天，下列说法正确的是（）A．月球处于“鹊桥二号”椭圆轨道的中心位置B．“鹊桥二号”在近月点和远月点的加速度大小相同C．“鹊桥二号”在远月点的运行速度小于月球第一宇宙速度D．“鹊桥二号”与月心连线和“嫦娥四号”与月心连线在相等时间内分别扫过的面积相等23．（2024·浙江杭州·二模）太阳系行星轨道（近圆轨道）的平均半径R和绕日公转周期T的现代测量值如表所示，下列说法正确的是（）行星轨道的平均半径R/绕日公转周期T/年水星580.2金星1080.6地球1501.0火星2281.9木星77811.9土星143029.5天王星287084.0海王星4500165.0A．周期T与半径R成正比B．已知引力常量可估算太阳的质量C．地球公转线速度小于火星公转线速度D．所有行星与太阳的连线在相等时间内扫过的面积相等24．（2024·浙江金华·二模）在2023年9月21日的“天宫课堂”上，航天员给同学们解答了与太空垃圾相关的问题。假设在空间站观察到如图所示的太空垃圾P、Q、M、N（P、Q、M、N均无动力运行，轨道所在空间存在稀薄气体），假设空间站和太空垃圾均绕地球做顺时针方向的运动，空间站的轨道高度不变。则最可能对空间站造成损害的是（

）A．P B．Q C．M D．N25．（2024·浙江温州·二模）2024年1月17日，搭载“天舟七号”货运飞船的运载火箭在文昌航天发射场发射。次日凌晨，“天舟七号”货运飞船成功对接空间站“天和”核心舱，如图所示。对接后，“天舟七号”与空间站组成组合体，运行在离地高度约为400km的圆形轨道上，下列说法正确的是（）A．组合体的角速度小于地球自转的角速度B．组合体的线速度大于地球同步卫星的线速度C．组合体的向心加速度小于地球同步卫星的向心加速度D．“天舟七号”携带的一未开封货物，在发射前与对接后的重力相等26．（2024·浙江金华·模拟预测）2023年8月27日发生土星冲日现象，如图所示，土星冲日是指土星、地球和太阳几乎排列成一线，地球位于太阳与土星之间。此时土星被太阳照亮的一面完全朝向地球，所以明亮而易于观察。地球和土星绕太阳公转的方向相同，轨迹都可近似为圆，土星约29.5年绕太阳一周。则（

）A．土星的运行速度比地球的运行速度大B．根据题目中的数据可知土星表面重力加速度的数值比地球表面的大C．下一次出现土星冲日现象是在2024年D．在相同时间内，土星—太阳中心连线扫过的面积与地球—太阳中心连线扫过的面积相等专题03力与曲线运动万有引力与航天1.考情分析考点要求考题统计曲线运动的描述及概念2024•浙江•高考真题、2023•浙江•高考真题抛体运动2024•浙江•高考真题、2024•浙江•高考真题、2023•浙江•高考真题、2021•浙江•高考真题、2020•浙江•高考真题圆周运动2021•浙江•高考真题、2020•浙江•高考真题万有引力与航天2024•浙江•高考真题、2023•浙江•高考真题、2023•浙江•高考真题、2022•浙江•高考真题、2022•浙江•高考真题、2021•浙江•高考真题、2021•浙江•高考真题、2020•浙江•高考真题、2020•浙江•高考真题2.试题情境：生活中的抛体运动，自行车、汽车、火车转弯等动力学及临界问题，水流星，体育运动中的圆周运动问题，地球不同纬度重力加速度的比较。（如2024·浙江1月选考·T3）3.常见问题模型：小船渡河模型，绳、杆速度分解模型，与斜面或圆弧面有关的平抛运动，圆周运动的传动问题，圆锥摆模型，水平面内、竖直面内圆周运动的临界问题，圆周运动中的轻绳、轻杆模型，开普勒第三定律的应用，利用“重力加速度法”、“环绕法”计算天体的质量和密度，卫星运动参量的分析与计算，人造卫星，宇宙速度，天体的“追及”问题，卫星的变轨和对接问题，双星或多星模型。（如2024·浙江6月选考·T8，2023·浙江1月选考·T10，2022·浙江1月选考·T8）3.命题方向：①曲线运动在高考命题中，一方面，选择题将重点考查平抛运动、圆周运动等动力学特性和规律。另一方面，这些知识点也可能与其他内容综合，出现在计算题中，考查单一运动形式或结合多过程曲线运动、功能关系及受力分析等问题。②万有引力与航天经常与航天技术信息相结合，一直是高考的热点和必考点。学生需要构建模型、进行分析和推理，运用万有引力提供向心力规律来分析天体运动问题，从而增强运动观念和相互作用观念，提升科学思维素养。4.备考策略：①复习曲线运动时，应熟练掌握抛体运动——合成与分解的分析方法，灵活运用动力学方法解决圆周运动的瞬时问题，并熟练使用动能定理分析竖直平面内的圆周运动过程，以提高处理多过程问题的能力。此外，还需掌握竖直面内圆周运动轻绳模型和轻杆模型在最高点的临界特点。②在复习万有引力与航天时，基于对万有引力定律、宇宙速度等的理解，解决天体或人造天体绕中心天体运动的问题时，应明确匀速圆周运动模型，并灵活应用两组公式——卫星运动的向心力来源于万有引力。在复习过程中，关注我国航空航天技术发展的最新成果，重点培养模型建构能力、推理论证能力、运算能力和估算能力，并掌握比例法分析问题的技巧。考点01曲线运动的描述及概念1．（2024·浙江·高考真题）如图为小猫蹬地跃起腾空追蝶的情景，则（）A．飞行的蝴蝶只受重力的作用B．蝴蝶转弯时所受合力沿运动方向C．小猫在空中受重力和弹力的作用D．小猫蹬地时弹力大于所受重力2．（2023·浙江·高考真题）图为“玉兔二号”巡视器在月球上从O处行走到B处的照片，轨迹OA段是直线，AB段是曲线，巡视器质量为135kg，则巡视器（）

A．受到月球的引力为1350N B．在AB段运动时一定有加速度C．OA段与AB段的平均速度方向相同 D．从O到B的位移大小等于OAB轨迹长度考点02抛体运动3．（2024·浙江·高考真题）如图为水流导光实验，出水口受激光照射，下面桶中的水被照亮，则（）A．激光在水和空气中速度相同B．激光在水流中有全反射现象C．水在空中做匀速率曲线运动D．水在水平方向做匀加速运动4．（2024·浙江·高考真题）如图所示，小明取山泉水时发现水平细水管到水平地面的距离为水桶高的两倍，在地面上平移水桶，水恰好从桶口中心无阻挡地落到桶底边沿A。已知桶高为h，直径为D，则水离开出水口的速度大小为（）A． B．C． D．5．（2023·浙江·高考真题）如图所示，在考虑空气阻力的情况下，一小石子从O点抛出沿轨迹运动，其中P是最高点。若空气阻力大小与瞬时速度大小成正比，则小石子竖直方向分运动的加速度大小（）A．O点最大 B．P点最大C．Q点最大 D．整个运动过程保持不变6．（2021·浙江·高考真题）某一滑雪运动员从滑道滑出并在空中翻转时经多次曝光得到的照片如图所示，每次曝光的时间间隔相等。若运动员的重心轨迹与同速度不计阻力的斜抛小球轨迹重合，A、B、C和D表示重心位置，且A和D处于同一水平高度。下列说法正确的是（）A．相邻位置运动员重心的速度变化相同 B．运动员在A、D位置时重心的速度相同C．运动员从A到B和从C到D的时间相同 D．运动员重心位置的最高点位于B和C中间7．（2020·浙江·高考真题）如图所示，钢球从斜槽轨道末端以的水平速度飞出，经过时间t落在斜靠的挡板中点。若钢球以的速度水平飞出，则（

）A．下落时间仍为t B．下落时间为2t C．下落时间为 D．落在挡板底端B点考点03圆周运动8．（2021·浙江·高考真题）质量为m的小明坐在秋千上摆动到最高点时的照片如图所示，对该时刻，下列说法正确的是（）A．秋千对小明的作用力小于B．秋千对小明的作用力大于C．小明的速度为零，所受合力为零D．小明的加速度为零，所受合力为零9．（2020·浙江·高考真题）如图所示，底部均有4个轮子的行李箱a竖立、b平卧放置在公交车上，箱子四周有一定空间。当公交车（）A．缓慢起动时，两只行李箱一定相对车子向后运动B．急刹车时，行李箱a一定相对车子向前运动C．缓慢转弯时，两只行李箱一定相对车子向外侧运动D．急转弯时，行李箱b一定相对车子向内侧运动考点04万有引力与航天10．（2024·浙江·高考真题）如图所示，2023年12月9日“朱雀二号”运载火箭顺利将“鸿鹄卫星”等三颗卫星送入距离地面约的轨道。取地球质量，地球半径，引力常量。下列说法正确的是（）A．火箭的推力是空气施加的 B．卫星的向心加速度大小约C．卫星运行的周期约 D．发射升空初始阶段，装在火箭上部的卫星处于失重状态11．（2023·浙江·高考真题）木星的卫星中，木卫一、木卫二、木卫三做圆周运动的周期之比为。木卫三周期为T，公转轨道半径是月球绕地球轨道半径r的n倍。月球绕地球公转周期为，则（

）A．木卫一轨道半径为 B．木卫二轨道半径为C．周期T与T0之比为 D．木星质量与地球质量之比为12．（2023·浙江·高考真题）太阳系各行星几乎在同一平面内沿同一方向绕太阳做圆周运动．当地球恰好运行到某地外行星和太阳之间，且三者几乎排成一条直线的现象，称为“行星冲日”，已知地球及各地外行星绕太阳运动的轨道半径如下表：行星名称地球火星木星土星天王星海王星轨道半径1.01.55.29.51930则相邻两次“冲日”时间间隔约为（）A．火星365天 B．火星800天C．天王星365天 D．天王星800天13．（2022·浙江·高考真题）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14．（2022·浙江·高考真题）“天问一号”从地球发射后，在如图甲所示的P点沿地火转移轨道到Q点，再依次进入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P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15．（2021·浙江·高考真题）空间站在地球外层的稀薄大气中绕行，因气体阻力的影响，轨道高度会发生变化。空间站安装有发动机，可对轨道进行修正。图中给出了国际空间站在2020.02-2020.08期间离地高度随时间变化的曲线，则空间站（）A．绕地运行速度约为B．绕地运行速度约为C．在4月份绕行的任意两小时内机械能可视为守恒D．在5月份绕行的任意两小时内机械能可视为守恒16．（2021·浙江·高考真题）嫦娥五号探测器是我国首个实施月面采样返回的航天器，由轨道器、返回器、着陆器和上升器等多个部分组成。为等待月面采集的样品，轨道器与返回器的组合体环月做圆周运动。已知引力常量G=6.67×10-11N・m2/kg2地球质量m=6.0×1024kg，月球质量m2=7.3×1022kg，月地距离r1=3.8×105km，月球半径r2=1.7×103km。当轨道器与返回器的组合体在月球表面上方约200km处做环月匀速圆周运动时，其环绕速度约为（）A．16m/s B．1.1×102m/s C．1.6×103m/s D．1.4×104m/s17．（2020·浙江·高考真题）火星探测任务“天问一号”的标识如图所示。若火星和地球绕太阳的运动均可视为匀速圆周运动，火星公转轨道半径与地球公转轨道半径之比为3∶2，则火星与地球绕太阳运动的（）A．轨道周长之比为2∶3 B．线速度大小之比为C．角速度大小之比为 D．向心加速度大小之比为9∶418．（2020·浙江·高考真题）如图所示，卫星a、b、c沿圆形轨道绕地球运行。a是极地轨道卫星，在地球两极上空约1000km处运行；b是低轨道卫星，距地球表面高度与a相等；c是地球同步卫星，则（

）A．a、b的周期比c大B．a、b的向心力一定相等C．a、b的速度大小相等D．a、b的向心加速度比c小考点01曲线运动的描述及概念考点02抛体运动1．（2024·浙江·三模）如图所示，网球发球机在距离墙L处将网球以不同的水平速度射出打到竖直墙上。已知墙上的O点与网球出射点等高，A、B两点分别为两个击中点，，击中A点的网球水平射出时的速度为，空气阻力忽略不计，网球可看作质点。下列说法正确的是（）A．击中B点的网球水平射出时的速度为B．击中B点的网球水平射出时的速度为C．要使原来击中A点的网球能击中B点，网球发球机应沿OP方向后退D．要使原来击中B点的网球能击中A点，网球发球机应沿OP方向前进2．（2024·浙江·一模）如图，在湖边山坡上的同一位置以相同大小的初速度抛出两石子，速度方向与水平方向夹角均为，一段时间后两石子落入水中，不计空气阻力。则（

）A．落至水面时，两石子速度相同B．若A石子先抛出，则两石子可能在空中相遇C．夹角越大，两石子落在水面上的间距越大D．抛出点位置越高，两石子落在水面上的间距越大3．（2024·浙江·一模）如图所示，某运动员主罚任意球时，踢出快速旋转的“落叶球”，则“落叶球”（  ）

A．在空中的运动轨迹是对称的 B．运动到最高点时速度为零C．相比正常轨迹的球，下落更快 D．在最高点时加速度方向一定竖直向下4．（2024·浙江温州·三模）如图所示，将两小沙包a、b以不同的初速度分别从A、B两处先后相差0.5s水平相向抛出，同时落在水平面同一处，且速度方向与竖直方向夹角相等。两小沙包a、b视为质点，并在同一竖直面内运动，不计空气阻力，下列说法正确的是（）

A．A处比B处高1.25mB．若将两沙包同时水平抛出，落地前可能会相遇C．若已知B处高度和沙包b的下落时间，可求出A、B的水平距离D．若已知A处高度和沙包a的初速度，可求出A、B的水平距离5．（2024·浙江宁波·模拟预测）小海同学制作的游戏装置如图所示，安装在竖直轨道上的弹射器可上下移动，能射出速度大小可调节的小球。圆心为的圆弧槽上开有小孔，小球落到小孔时，速度只有沿方向才能通过小孔，游戏成功。已知当弹射器在轨道上E位置，使小球以速度水平射出时，游戏成功，则进行下列操作后，仍能使游戏成功的是（）A．弹射器在E位置，将小球以大于的速度斜向右上射出B．弹射器在E位置，将小球以小于的速度斜向右下射出C．升高弹射器至Q点，小球以大于的速度斜向右下射出D．升高弹射器至Q点，小球以小于的速度斜向右上射出6．（2023·浙江绍兴·二模）如图所示是杂技团一门水平放置的大炮，左前方地面上有一直径为50m的圆形靶区，炮口A在靶区边缘B点正上方7.2m处且正对靶心正上方C点。BD为靶区的一条水平直径，ABOCD五点在同一竖直平面内，现保持炮口位置不变，炮管以炮口为圆心水平旋转，所发射玩具炮弹的速率恒为25m/s。不计炮管口径的大小及炮弹的大小、空气阻力，下列说法正确的是（

）A．正对靶心水平射出时炮弹会落到靶心处B．炮管与AC方向平行的位置开始水平转动角度等于时，炮弹将落在靶区外C．炮管与AC方向平行的位置开始水平转动角度小于时，炮弹一定会落在靶区内D．炮管水平转动角度越大，射出去的炮弹单位时间内速度的变化量越大7．（2024·辽宁辽阳·二模）如图甲所示，客家人口中的“风车”也叫“谷扇”，是农民常用来精选谷物的农具。在同一风力作用下，精谷和瘪谷（空壳）都从洞口水平飞出，结果精谷和瘪谷落地点不同，自然分开，简化装置如图乙所示。谷粒从洞口飞出后均做平抛运动，落在点的谷粒速度方向和竖直方向的夹角为，从洞口飞出时的速度大小为；落在点的谷粒速度方向和竖直方向的夹角为，从洞口飞出时的速度大小为。下列分析正确的是（）A．处是瘪谷B．处是精谷：C．处是瘪谷D．处是精谷8．（2024·浙江金华·二模）图甲是某人在湖边打水漂的图片，石块从水面弹起到触水算一个水漂，若石块每次从水面弹起时速度与水面的夹角均为30°，速率损失30%。图乙甲是石块运动轨迹的示意图，测得石块第1次弹起后的滞空时间为0.8s，已知石块在同一竖直面内运动，当触水速度小于2m/s时石块就不再弹起，不计空气阻力。下列说法正确的是（

）A．石块每次弹起后的滞空时间相等 B．石块最多能在湖面上弹起5次C．石块每次弹起过程能量损失30% D．石块每次弹起到最高点的速度为零9．（2024·浙江·二模）如图在水平地面上放置一边长为0.8m的正方形水箱，一水管可在ABCD面内绕A点转动，已知出水口截面积为，出水速率为2.5m/s，不计水管管口长度及一切阻力，水落至液面或打至侧壁不再弹起，则（

）A．任何方向喷出的水柱都能打到DCGH或CGFB侧面B．水在空中运动时间的最大值为C．空中运动的水的质量最大值为0.5kgD．若保持不变，则随着液面上升，水在空中运动的时长逐渐缩短10．（2024·浙江温州·二模）（多选）如图所示，A、B两位同学从同一高度分别抛出沙包1和2，两沙包抛出的初速度大小均为，方向与水平方向的夹角分别为、，且，两沙包抛出后在空中的运动轨迹分别如图中Ⅰ和Ⅱ所示。两位同学均能在各自的抛出点接住对方抛来的沙包，不计空气阻力，下列说法正确的是（）A．两抛出点之间的距离为B．沙包1和2在空中运动时间之比为C．沙包1和2运动过程中最小速度之比为D．沙包1和2运动过程中离地的最大高度之比为考点03圆周运动11．（2024·浙江·三模）2022年3月23日，航天员王亚平、叶光富在中国空间站开设“天宫课堂”，课堂中演示了“水油分离”实验。如图所示，用细绳一端系住装有水和油的瓶子，叶光富手持细绳另一端，使瓶子在竖直平面内做圆周运动，已知水的密度大于油的密度。在飞船参考系中，下列说法错误的是（

）A．只要瓶子速度大于0就能通过圆周运动的最高点B．瓶子的角速度一定时，油和水分离的难易程度与绳长无关C．油水分离后，油在内侧，水在外侧D．瓶子的角速度一定时，油水分离后，绳子张力大小不变12．（2024·浙江金华·三模）智能呼啦圈可以提供全面的数据记录，让人合理管理自己的身材。如图甲，腰带外侧带有轨道，将带有滑轮的短杆穿入轨道，短杆的另一端悬挂一根带有配重的轻绳，其简化模型如图乙所示。可视为质点的配重质量为0.4kg，轻绳长为0.4m，悬挂点P到腰带中心点O的距离为0.26m，配重随短杆做水平匀速圆周运动，绳子与竖直方向夹角为，运动过程中腰带可视为静止，重力加速度g取，，下列说法正确的是（）A．若增大转速，腰带受到的摩擦力变大B．当转速时，则绳子与竖直方向夹角C．若增大转速，则绳子与竖直方向夹角将减小D．若增加配重，保持转速不变，则绳子与竖直方向夹角将减小13．（2024·浙江金华·二模）在东北严寒的冬天，有一项“泼水成冰”的游戏，具体操作是把一杯滚烫的开水按一定的弧线均匀快速地泼向空中，泼洒出的小水珠和热气被瞬间凝结成冰而形成壮观的场景。如图甲所示是某人玩泼水成冰游戏的精彩瞬间，图乙为其示意图，假设泼水过程中杯子做匀速圆周运动。下列说法正确的是（

）A．P位置的小水珠速度方向沿a方向 B．P、Q两位置，杯子的向心加速度相同C．P、Q两位置，杯子的速度相同 D．从Q到P，杯子所受合外力做功为零14．（2024·浙江温州·二模）如图甲所示，一艘正在进行顺时针急转弯训练的航母，运动轨迹可视作半径为R的水平圆周。航母在圆周运动中，船身发生了向外侧倾斜，且甲板法线与竖直方向夹角为，船体后视简图如图乙所示。一质量为m的小物块放在甲板上，与甲板始终保持相对静止，两者之间的动摩擦因数为。假设航母的运动半径R、夹角不随航速改变，最大静摩擦力等于滑动摩擦力。下列说法正确的是（）A．航母对小物块的支持力 B．小物块可能只受重力、支持力两个力作用C．航母的航速越大，则小物块受到的摩擦力越大 D．航母的最大航速15．（2024·浙江·二模）一种离心测速器的简化工作原理如图所示。光滑细杆的一端固定在竖直转轴上的O点，并可随轴一起转动。杆上套有一轻质弹簧，弹簧一端固定于O点，另一端与套在杆上的圆环相连。当测速器稳定工作时，通过圆环的位置可以确定细杆匀速转动的角速度。杆与竖直转轴的夹角始终为60°，则（

）A．角速度越大，圆环受到的杆的支持力越大B．角速度越大，圆环受到的弹簧弹力越大C．弹簧处于原长状态时，圆环的向心加速度为D．突然停止转动后，圆环下滑过程中重力势能和弹簧弹性势能之和一直减小考点04万有引力与航天15．（2024·浙江金华·三模）2024年4月26日凌晨，神舟十八号载人飞船成功对接空间站，题中的照片拍摄于航天员叶光富、李聪、李广苏进入天和核心舱的瞬间，我们可以看到：一个大质量的包裹悬浮在核心舱中，针对这一情景，下列同学的观点中正确的是（

）A．悬浮的包裹受到地球的吸引力相对于地表可以忽略B．若推动包裹，航天员所需的推力几乎为零C．天宫号空间站的加速度比北斗系列同步卫星的加速度小D．只记录空间站的运行周期可估算地球的密度16．（2024·浙江宁波·三模）某行星的卫星A、B绕以其为焦点的椭圆轨道运行，作用于A、B的引力随时间的变化如图所示，其中，行星到卫星A、B轨道上点的距离分别记为、。假设A、B只受到行星的引力，下列叙述正确的是（）A．B与A的绕行周期之比为B．的最大值与的最小值之比为C．的最小值与的最小值之比为D．卫星A与卫星B的质量之比为17．（2024·浙江·三模）2022年10月9日，我国综合性太阳探测卫星“夸父一号”成功发射，实现了对太阳探测的跨越式突破。“夸父一号”卫星绕地球做匀速圆周运动，距地面高度约为，运行一圈所用时间约为100分钟。如图所示，为了随时跟踪和观测太阳的活动，“夸父一号”在随地球绕太阳公转的过程中，需要其轨道平面始终与太阳保持固定的取向，使太阳光能照射到“夸父一号”，下列说法正确的是（）A．“夸父一号”绕地球做圆周运动的速度大于B．“夸父一号”绕地球做圆周运动的向心加速度小于赤道上的物体随地球自转的向心加速度C．“夸父一号”的运行轨道平面平均每天转动的角度约为D．由题