2024年高考物理试题分析三

发布 2021-12-26 15:57:28 阅读 7902

2024年高考物理试题分析——曲线运动、万有引力。

1.(2024年全国卷2 21题)已知地球同步卫星离地面的高度约为地球半径的6倍。若某行星的平均密度为地球平均密度的一半,它的同步卫星距其表面的高度是其半径的2.

5倍,则该行星的自转周期约为( )

a.6小时b. 12小时c. 24小时d. 36小时。

1.【答案】b【解析】设地球的半径为,地球质量为,地球自转周期为,同步卫星的质量,则,地球的平均密度,对于某行星,, 解得小时,项正确。

2.(2024年全国卷1 18题)一水平抛出的小球落到一倾角为的斜面上时,其速度方向与斜面垂直,运动轨迹如右图虚线所示。小球在竖直方向下落的距离与在水平方向通过的距离之比为( )

ab. cd.

2.【答案】d【解析】设小球初速度为,由于小球垂直打在斜面上,则,所以,故选。

项正确。3.(2024年全国卷1 25题)如右图,质量分别为m和m的两个星球a和b在引力作用下都绕o点做匀速周运动,星球

a和b两者中心之间距离为l。已知a、b的中心和o三点始终共线,a和b分别在o的两侧。引力常数为g。

1)求两星球做圆周运动的周期。

(2)在地月系统中,若忽略其它星球的影响,可以将月球和地球看成上述星球a和b,月球绕其轨道中心运行为的周期记为t1。但在近似处理问题时,常常认为月球是绕地心做圆周运动的,这样算得的运行周期t2。已知地球和月球的质量分别为5.

98×1024kg 和 7.35 ×1022kg 。求t2与t1两者平方之比。

(结果保留3位小数)

3.【解析】设两个星球和做匀速圆周运动的轨道半径分别为和,相互作用的引力大小为,运动周期为,根据万有引力有。

由匀速圆周运动的规律得。

由题意得 ④

联立①②③式得。

(2)在地月系统中,由于地月系统旋转所围绕的中心o不在地心,月球做圆周运动的周期可由⑤式得出

式中,和分别是地球与月球的质量,是地心与月心之间的距离,若认为月球在地球的引力作用下饶地心

做匀速圆周运动,则。

式中,为月球绕地心运动的周期,由⑦式得。

由⑥⑧式得代入题给数据得 ⑩

4.(2024年新课标卷20题)太阳系中的8大行星的轨道均可以近似看成圆轨道。下列4幅图是用来描述这些行星运动所遵从的某一规律的图像。

图中坐标系的横轴是,纵轴是;这里t和r分别是行星绕太阳运行的周期和相应的圆轨道半径,和分别是水星绕太阳运行的周期和相应的圆轨道半径。下列4幅图中正确的是( )

4.【答案】b【解析】由牛顿第二定律可知:,解得:,两边同时取对数可得:

根据函数关系可知选项b正确。

5.(2024年北京高考物理16题)一物体静置在平均密度为的球形天体表面的赤道上。已知万有引力常量g,若由于。

天体自转使物体对天体表面压力恰好为零,则天体自转周期为( )

abcd.

5.【答案】d【解析】球形天体表面的的物体做匀速圆周运动,有,而天体的质量,联立两式得,故d项正确。

6.(2024年上海高考物理12题)降落伞在匀速下降过程中遇到水平方向吹来的风,若风速越大,则降落伞( )

a.下落的时间越短 b.下落的时间越长。

c.落地时速度越小 d.落地时速度越大。

6.【答案】d【解析】风速越大,降落伞水平方向的分速度越大,竖直方向的运动不受风速影响,因此下落的时间不受影响项错误;落地时竖直方向的分速度也不受风速影响,若风速越大。则落地时的合速度越大。

d项正确。

7.(2024年上海高考物理15题)月球绕地球做匀速圆周运动的向心加速度大小为,设月球表面的重力加速度大小为。

在月球绕地球运行的轨道处由地球引力产生的加速度大小为,则( )

abcd.

7. 【答案】b【解析】月球在绕地球做匀速圆周运动的过程中万有引力提供向心力,,故项正确。

8.(2024年天津高考物理6题)探测器绕月球做匀速圆周运动,变轨后在周期较小的轨道上仍做匀速圆周运动,则变轨后与变轨前相比( )

a.轨道半径变小b.向心加速度变小c.线速度变小d.角速度变小。

8.【答案】a【解析】由,可以得到,可见正确。又由,得变大,故错。

误;由得,变大,故错误;再由,得,变大,故错误。

9.(2024年江苏高考物理1题卷)如图所示,一块橡皮用细线悬挂于o点,用铅笔靠着线的左侧水平向右匀速移动,运动中始终保持悬线竖直,则橡皮运动的速度( )

w w u .c om a.大小和方向均不变。

b.大小不变,方向改变。

c.大小改变,方向不变。

d.大小和方向均改变

9.【答案】a【解析】橡皮在水平方向上与铅笔一起做匀速运动,由于悬线的总长一定,悬点到铅笔间的线均匀变长,铅

笔到橡皮的长度则均匀变短,说明橡皮在竖直方向的位移时间均匀变化,因此在竖直方向也做匀速在运动,所以合运

动仍为匀速运动。速度大小和方向不变,故正确。

10.(2024年江苏高考物理6题)2024年5月,航天飞机在完成对哈勃空间望远镜的维修任务后,在a点从圆形轨道ⅰ进入椭圆轨道ⅱ,b为轨道ⅱ上的一点,如图所示,关于航天飞机的运动,下列说法中正确的有( )

a.在轨道ⅱ上经过a的速度小于经过b的速度。

b.在轨道ⅱ上经过a的动能小于在轨道ⅰ上经过a 的动能。

c.在轨道ⅱ上运动的周期小于在轨道ⅰ上运动的周期。

d.在轨道ⅱ上经过a的加速度小于在轨道ⅰ上经过a的加速度。

10.【答案】abc【解析】从轨道上从运动到要克服万有引力做功,动能减小,因此在点速度小于在点速度,项正确;在轨道上,点必须加速才能进入轨道,因此在轨道上点的动能小于在轨道上点的动能,项正确;由于轨道的半短袖小于轨道的半径,根据开普勒第三定律可知,航天飞机在轨道上的运动周期小于在轨道上的运动周期,项正确;由于在点时的万有引力一定,因此点时的加速度一定,项错误。

11.(2024年江苏高考物理14题)在游乐节目中,选手需要借助悬挂在高处的绳飞越到水面的浮台上,小明和小阳**后。

对此进行了讨论。如图所示,他们将选手简化为质量m=60kg的指点, 选手抓住绳由静止开始摆动,此事绳与竖直方

向夹角=,绳的悬挂点o距水面的高度为h=3m。不考虑空气阻力和绳的质量,浮台露出水面的高度不计,水。

足够深。取中立加速度,,

1)求选手摆到最低点时对绳拉力的大小f;

2)若绳长l=2m, 选手摆到最高点时松手落入手中。设水碓选手的平均浮力,平均阻力,求选。

手落入水中的深度;

3)若选手摆到最低点时松手, 小明认为绳越长,在浮台上的落点距岸边越远;小阳认为绳越短,落点距岸边越远,请通过推算说明你的观点。

11.【解析】(1)机械能守恒①圆周运动 f′-mg=m解得 f′=(3-2cos)mg人对绳的拉力 f=f′则 f=1080n(2)动能定理 mg(h-lcos+d)-(f1+f2)d=0则d=解得(3)选手从最低点开始做平抛运动且有①式解得当时,有最大值,解得因此,两人的看法均不正确。当绳长钺接近1.

5 m时,落点距岸边越远。

12.(2024年上海高考物理24题)如图,三个质点a、b、c质量分别为、、(在c的万有引力作用下,a、b在同一平面内绕c沿逆时针方向做匀速圆周运动,轨道半径之比,则它们的周期之比=__从图示位置开始,在b运动一周的过程中,a、b、c共线了___次。

12. 【答案】1:8 7【解析】由万有引力定律得,则,转1周,转8周,因此只能共线7次。

13.(2024年福建高考物理14题)火星探测项目我过继神舟载人航天工程、嫦娥探月工程之后又一个重大太空探索项目。假设火星探测器在火星表面附近圆形轨道运行周期为,神州飞船在地球表面附近圆形轨道运行周期为,火星质量与地球质量之比为p,火星半径与地球半径之比为q,则、之比为( )

abcd.

13.【答案】d【解析】设中心天体的质量为m,半径为r,当航天器在星球表面飞行时,由和。

解得,即;又因为,所以 ,。

14.(2024年山东高考物理18题)2024年4月24日,我国自行设计、制造的第一颗人造地球卫星“东红一号”发射成功, 开创了我国航天事业的新纪元。“东方红一号”的运行轨道为椭圆轨道,其近地点和运地点的高度分别为

439km和2384km,则( )

a.卫星在点的势能大于点的势能。

b.卫星在点的角速度大于点的角速度。

c.卫星在点的加速度大于点的加速度。

d.卫星在点的速度大于7.9km/s

14.【答案】bc【解析】卫星由至万有引力要做负功,卫星的势能增大,故错;由开普勒定律知:,由可知:故正确;由万有引力定律知:,则由知:

故正确;对于运行的人造卫星来讲,故错。

15.(2024年重庆高考物理24题)小明站在水平地面上,手握不可伸长的轻绳一端,绳的另一端系有质量为m的小球,甩动手腕,使球在竖直平面内做圆周运动。当球某次运动到最低点时,绳突然断掉,球飞行水平距离d后落地。如。

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