1、第38练高考真题（时间30分钟）选择题12022全国甲卷，15“旋转纽扣”是一种传统游戏如图，先将纽扣绕几圈，使穿过纽扣的两股细绳拧在一起，然后用力反复拉绳的两端，纽扣正转和反转会交替出现拉动多次后，纽扣绕其中心的转速可达50 r/s，此时纽扣上距离中心1 cm处的点向心加速度大小约为()A10 m/s2 B100 m/s2C1 000 m/s2 D10 000 m/s22.2021山东卷，5从“玉兔”登月到“祝融”探火，我国星际探测事业实现了由地月系到行星际的跨越已知火星质量约为月球的9倍，半径约为月球的2倍，“祝融”火星车的质量约为“玉兔”月球车的2倍在着陆前，“祝融”和“玉兔”都会经历一
2、个由着陆平台支撑的悬停过程悬停时，“祝融”与“玉兔”所受着陆平台的作用力大小之比为()A91B92C361D72132021广东卷，22021年4月，我国自主研发的空间站天和核心舱成功发射并入轨运行，若核心舱绕地球的运行可视为匀速圆周运动，已知引力常量，由下列物理量能计算出地球质量的是()A核心舱的质量和绕地半径B核心舱的质量和绕地周期C核心舱的绕地角速度和绕地周期D核心舱的绕地线速度和绕地半径42021河北卷，2铯原子钟是精确的计时仪器，图1中铯原子从O点以100 m/s的初速度在真空中做平抛运动，到达竖直平面MN所用时间为t1；图2中铯原子在真空中从P点做竖直上抛运动，到达最高点Q再返回P
3、点，整个过程所用时间为t2，O点到竖直平面MN、P点到Q点的距离均为0.2 m，重力加速度取g10 m/s2，则t1t2为()A.1001 B1100C1200 D200152021全国甲卷，182021年2月，执行我国火星探测任务的“天问一号”探测器在成功实施三次近火制动后，进入运行周期约为1.8105 s的椭圆形停泊轨道，轨道与火星表面的最近距离约为2.8105 m已知火星半径约为3.4106 m，火星表面处自由落体的加速度大小约为3.7 m/s2，则“天问一号”的停泊轨道与火星表面的最远距离约为()A6105 m B6106 mC6107 m D6108 m62021北京卷，10如图所示
4、，圆盘在水平面内以角速度绕中心轴匀速转动，圆盘上距轴r处的P点有一质量为m的小物体随圆盘一起转动某时刻圆盘突然停止转动，小物体由P点滑至圆盘上的某点停止下列说法正确的是()A圆盘停止转动前，小物体所受摩擦力的方向沿运动轨迹切线方向B圆盘停止转动前，小物体运动一圈所受摩擦力的冲量大小为2mrC圆盘停止转动后，小物体沿圆盘半径方向运动D圆盘停止转动后，小物体整个滑动过程所受摩擦力的冲量大小为mr72021天津卷，52021年5月15日，天问一号探测器着陆火星取得成功，迈出了我国星际探测征程的重要一步，在火星上首次留下中国人的印迹天问一号探测器成功发射后，顺利被火星捕获，成为我国第一颗人造火星卫星经
5、过轨道调整，探测器先沿椭圆轨道运行，之后进入称为火星停泊轨道的椭圆轨道运行，如图所示，两轨道相切于近火点P，则天问一号探测器()A在轨道上处于受力平衡状态B在轨道运行周期比在时短C从轨道进入在P处要加速D沿轨道向P飞近时速度增大82021北京卷，62021年5月，“天问一号”探测器成功在火星软着陆，我国成为世界上第一个首次探测火星就实现“绕、落、巡”三项任务的国家“天问一号”在火星停泊轨道运行时，近火点距离火星表面2.8102 km、远火点距离火星表面5.9105 km，则“天问一号”()A在近火点的加速度比远火点的小B在近火点的运行速度比远火点的小C在近火点的机械能比远火点的小D在近火点通过
6、减速可实现绕火星做圆周运动92021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，则该飞船的轨道半径与地球同步卫星的轨道半径的比值约为()A B C D10.2021全国乙卷，18科学家对银河系中心附近的恒星S2进行了多年的持续观测，给出1994年到2002年间S2的位置如图所示科学家认为S2的运动轨迹是半长轴约为1 000 AU(太阳到地球的距离为1 AU)的椭圆，银河系中心可能存在超大质量黑洞这项研究工作获得了2020年
7、诺贝尔物理学奖若认为S2所受的作用力主要为该大质量黑洞的引力，设太阳的质量为M，可以推测出该黑洞质量约为()A4104M B4106MC4108M D41010M112021湖北卷，72021年5月，天问一号探测器软着陆火星取得成功，迈出了我国星际探测征程的重要一步火星与地球公转轨道近似为圆，两轨道平面近似重合，且火星与地球公转方向相同火星与地球每隔约26个月相距最近，地球公转周期为12个月由以上条件可以近似得出()A地球与火星的动能之比B地球与火星的自转周期之比C地球表面与火星表面重力加速度大小之比D地球与火星绕太阳运动的向心加速度大小之比12(多选)2021河北卷，9如图，矩形金属框MNQ
8、P竖直放置，其中MN、PQ足够长，且PQ杆光滑，一根轻弹簧一端固定在M点，另一端连接一个质量为m的小球，小球穿过PQ杆金属框绕MN轴分别以角速度和匀速转动时，小球均相对PQ杆静止，若，则与以匀速转动时相比，以匀速转动时()A小球的高度一定降低B弹簧弹力的大小一定不变C小球对杆压力的大小一定变大D小球所受合外力的大小一定变大132021浙江卷，10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2020.022020.08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2.0 km/sB绕地运行速度约为8
9、.0 km/sC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第38练高考真题1答案：C解析：由题目所给条件可知纽扣上各点的角速度2n100 rad/s，则纽扣上距离中心1 cm处的点的向心加速度大小a2r（100）20.01 m/s21 000 m/s2，故选项A、B、D错误，选项C正确2答案：B解析：悬停时所受平台的作用力等于万有引力，根据FG，可得GG2，B正确3答案：D解析：根据核心舱做圆周运动的向心力由地球的万有引力提供，可得Gmm2rmr，所以M，即已知核心舱的质量和绕地半径、已知核心舱的质量和绕地周期以及已知核心舱的角速度和绕地周期，都不能
10、求解地球的质量；若已知核心舱的绕地线速度和绕地半径可求解地球的质量，D正确4答案：C解析：铯原子做平抛运动，水平方向上做匀速直线运动，即xvt1，解得t1 s.铯原子做竖直上抛运动，抛至最高点用时，逆过程可视为自由落体，即xg.解得t20.4 s，则，C正确5答案：C解析：设火星的半径为R1、表面的重力加速度为g1，质量为m1的物体绕火星表面飞行的周期为T1，则有m1R1m1g1，设椭圆停泊轨道与火星表面的最近、最远距离分别为h1、h2，停泊轨道周期为T2，根据开普勒第三定律有，代入数据解得h22R1h16107 m，故选项A、B、D错误，选项C正确6答案：D解析：圆盘停止转动前，小物体所受的
11、摩擦力方向指向转轴提供向心力，故A错误；由动量定理可知，圆盘停止转动前，小物体运动一圈所受摩擦力的冲量大小为零，B错误；圆盘停止转动后，小物体沿运动轨迹的切线方向运动，C错误；由动量定理可知，整个滑动过程摩擦力的冲量大小Imr0mr，D正确7答案：D解析：天问一号探测器在轨道上做变速运动，受力不平衡，故A错误轨道的半长轴大于轨道的半长轴，根据开普勒第三定律可知，天问一号探测器在轨道的运行周期比在时长，故B错误天问一号探测器从较高轨道向较低轨道变轨时，需要在P点点火减速，故C错误天问一号探测器沿轨道向P飞近时，万有引力做正功，动能增大，速度增大，故D正确8答案：D解析：由Gma可得a，故“天问一
12、号”在近火点的加速度比远火点的大，A错误；由开普勒第二定律可知，在近火点的运行速度比远火点的大，B错误；“天问一号”在停泊轨道上运行的过程机械能守恒，故“天问一号”在近火点的机械能等于在远火点的机械能，C错误；“天问一号”在近火点通过减速使万有引力等于向心力，可实现绕火星做圆周运动，D正确9答案：D解析：绕中心天体做圆周运动，根据万有引力提供向心力，可得mR，则T，R.由于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，则飞船的轨道半径R飞R同，则，D正确10答案：B解析：由1994年到2002年间恒星S2的观测位置图可知，恒星S2绕黑洞运动的周期大约为T216年，半长轴为a1
13、 000 AU，设黑洞的质量为M黑，恒星S2质量为m2，由万有引力提供向心力可得Gm2a（）2；设地球质量为m1，地球绕太阳运动的轨道半径为r1 AU，周期T11年，由万有引力提供向心力可得Gm1r（）2，联立解得黑洞质量M黑4106M，选项B正确11答案：D解析：设地球和火星的公转周期分别为T1、T2，则地球和火星的角速度分别为1、2，由题意知火星和地球每隔约26个月相距最近一次，又火星的轨道半径大于地球的轨道半径，则1t2t2，由以上可解得T2月，则地球与火星绕太阳的公转周期之比T1T2713，但不能求出两星球自转周期之比，B错误；由开普勒第三定律可求得地球与火星的轨道半径之比，又由公式G
14、m得v，即地球与火星的线速度之比可以求得，但由于地球与火星的质量关系未知，因此不能求得地球与火星的动能之比，A错误；由公式Gmg得g，由于地球和火星的质量关系以及半径关系均未知，则两星球表面重力加速度的关系不可求，C错误；由公式Gma得a，由于两星球的轨道半径之比已知，则地球与火星绕太阳运动的向心加速度之比可以求得，D正确12答案：BD解析：对小球受力分析，设弹力为T，弹簧与水平方向的夹角为，则对小球竖直方向T sin mg，而Tk.可知为定值，T不变，则当转速增大后，小球的高度不变，弹簧的弹力不变，A错误，B正确；水平方向当转速较小时，杆对小球的弹力FN背离转轴，则T cos FNm2r，即
15、FNT cos m2r.当转速较大时，FN指向转轴T cos FNm2r，即FNm2rT cos ，则因，根据牛顿第三定律可知，小球对杆的压力不一定变大，C错误；根据F合m2r，可知，因角速度变大，则小球受合外力变大，D正确13答案：D解析：根据题意可知，轨道半径在变化，则运行速度在变化，圆周最大运行速度为第一宇宙速度7.9 km/s（或根据及mg解得vR.将g9.80 m/s2和R6 400 km以及hmin418 km和hmax421 km代入得最大速度和最小速度分别为vmax7.673 km/s和vmin7.671 km/s），A、B错误；在4月份轨道半径出现明显的变大情况，则说明发动机启动了，所以存在某两小时机械能不守恒，C错误；在5月份轨道半径缓慢下降，可认为轨道半径基本不变，故可视为机械能守恒，D正确
