【物理】广东省华南师大附中2019-2020学年高一下学期3月线上试题 （解析版）

【物理】广东省华南师大附中2019-2020学年高一下学期3月线上试题 （解析版）

广东省华南师大附中2019-2020学年高一下学期3月线上试题 一、单项选择题 ‎1.如图所示，在一张白纸上放置一根直尺，沿直尺的边缘放置一块直角三角板．将三角板沿刻度尺水平向右匀速运动，同时将一支铅笔从三角板直角边的最下端向上运动，而且向上的速度越来越大，则铅笔在纸上留下的轨迹可能是（　　）‎ A. B. ‎ C. D. ‎ ‎【答案】C ‎【解析】‎ ‎【详解】笔尖参与了水平方向上的匀速直线运动和竖直方向上的加速直线运动，加速度方向竖直向上，合速度的方向与合加速度的方向不在同一条直线上，笔尖做曲线运动，加速度的方向大致指向轨迹凹的一向，知C正确，A、B、D错误．‎ ‎【点睛】解决本题的关键知道笔尖在水平方向和竖直方向上的运动规律，物体的运动是这两运动的合运动，由此确定合速度的方向．比较合速度的方向与加速度方向是否在一条直线上，确定物体做直线运动还是曲线运动，曲线应该向哪个方向弯曲．‎ ‎2.自行车的大齿轮．小齿轮．后轮是相互关联的三个转动部分，如图所示．在自行车行驶过程中（　　）‎ A. 大齿轮边缘点比小齿轮边缘点的线速度大 B. 后轮边缘点比小齿轮边缘点的角速度大 C. 后轮边缘点与小齿轮边缘点的向心加速度与它们的半径成正比 D. 大齿轮边缘点与小齿轮边缘点的向心加速度与它们的半径成正比 ‎【答案】C ‎【解析】‎ ‎【详解】A项：自行车的链条不打滑，大齿轮边缘点与小齿轮边缘点的线速度大小相等，故A错误；‎ B项：后轮边缘点与小齿轮边缘点属于绕同一转轴转动，角速度相等．故B错误；‎ C项：后轮边缘点与小齿轮边缘点的角速度相等，由公式an=ω2r得，向心加速度与半径成正比，故C正确；‎ D项：大齿轮边缘点与小齿轮边缘点，线速度大小相等，由公式可知，向心加速度与半径成反比，故D错误．‎ 故应选：C．‎ ‎3.2013年6月11日，“神舟十号”飞船在酒泉卫星发射中心发射升空，航天员王亚平进行了首次太空授课，大家观看了她的授课。在飞船进入近地圆形轨道环绕地球飞行时，（万有引力常量为G）下列说法正确的是（　　）‎ A. 我们看到的王亚平在太空中运动是超重状态 B. 飞船的速率介于7.9km/s和11.2km/s之间 C. 王亚平在太空中无法完成对宇航员人体质量的测量 D. 只要知道飞船的周期T就可以估算地球的密度 ‎【答案】D ‎【解析】‎ ‎【详解】A．由题意知在飞船进入近地圆形轨道环绕地球飞行时，万有引力提供向心力，王亚平处于完全失重状态，故A错误；‎ B．第一宇宙速度7.9km/s是人造卫星在地球表面做圆周运动的最大运行速度，所以在飞船进入圆形轨道环绕地球飞行时，它的线速度大小小于7.9km/s，故B错误；‎ C．质量是物体本身的属性，不随的物体的状态和形状改变而改变，也不随物体的温度和所处的空间位置改变而改变，在太空能够完成对宇航员人体质量的测量，故C错误；‎ D．当知道飞船的周期T，飞船近地轨道飞行，轨道半径可以近似等于地球半径，根据万有引力提供向心力有，根据密度公式有，联立两式得 ‎，可以估算地球密度，故D正确。‎ 故选D。‎ ‎4.如图所示，一个电影替身演员准备跑过一个屋顶，然后水平跳跃并离开屋顶，在下一个建筑物的屋顶上着地．如果他在屋顶跑动的最大速度是4.5m/s，那么下列关于他能否安全跳过去的说法错误的是（g取9.8m/s2）（　　）‎ A. 他安全跳过去是可能的 B. 他安全跳过去是不可能的 C. 如果要安全跳过去，他在屋顶跑动的最小速度应大于6.2m/s D. 如果要安全跳过去，他在空中的飞行时间需要1s ‎【答案】A ‎【解析】‎ ‎【详解】试题分析：根据高度求出平抛运动的时间，结合水平位移和时间求出平抛运动的最小初速度，从而分析判断．‎ 解：如果安全跳过去，根据得： ‎ 则安全跳过去的最小初速度为：‎ 可知他安全跳过去是不可能的，故A错误，BCD正确．‎ 故选A ‎5.如图所示，将完全相同的两个小球A、B，用长L=0.4m的细绳悬于以 向右匀速运动的小车的顶部，两球恰与小车前后壁接触，由于某种原因，小车突然停止运动，此时悬线的拉力之比FB∶FA为（）（　　）‎ A. 1∶5 B. 1∶3 C. 1∶2 D. 1∶1‎ ‎【答案】B ‎【解析】‎ ‎【详解】设小球的质量都是m，当小车突然停止运动对A球有，计算得出 ‎，对B球由于车壁的作用有，所以 ‎，故B正确，ACD错误。‎ 故选B。‎ ‎6.在绕地球做匀速圆周运动的航天飞机的外表面上，有一隔热陶瓷片自动脱落，则陶瓷片的运动情况是（　　）‎ A. 做减速圆周运动，逐渐落后于航天飞机 B. 仍按原轨道做匀速圆周运动 C. 自由落体运动 D. 平抛运动 ‎【答案】B ‎【解析】‎ ‎【详解】由题意知航天飞机绕地球做匀速圆周运动，万有引力提供向心力，即 隔热陶瓷片自动脱落后，因为惯性，速度与航天飞机保持一致，所以隔热陶瓷片也满足 ‎，故陶瓷片按原圆轨道做匀速圆周运动，故B正确，ACD错误。‎ 故选B。‎ ‎7.如图为湖边一倾角为的大坝横截面示意图，水面与大坝的交点为O，一人站在A点以速度沿水平方向仍一小石子，已知，不计空气阻力，取 ‎．下列说法正确的是（ ）‎ A. 若，则石块可以落入水中 B. 若，则石块不能落入水中 C. 若石子能落入水中，则越大，落水时速度方向与水平面的夹角越大 D. 若石子不能落入水中，则越大，落到斜面上时速度方向与斜面的夹角越大 ‎【答案】A ‎【解析】‎ ‎【详解】AB．小球落在O点下落的高度h=40×m=20m，则运动的时间，则要恰好落在O点的初速度，，可知石块可以落入水中，故A正确，B错误．‎ C．若石块能落入水中，下落的高度一定，竖直分速度一定，结合平行四边形定则知， ，初速度越大，落水时速度方向与水平面的夹角越小，故C错误．‎ D．石块不能落在水中，石块竖直位移与水平位移的比值是定值，有，速度与水平方向的夹角，因为θ一定，则速度与水平方向的夹角一定，可知石块落到斜面时速度方向与斜面的夹角一定，与初速度无关．故D错误．‎ ‎8.一辆卡车在丘陵地匀速率行驶，地形如图所示，由于轮胎太旧，途中爆胎可能性最大的地段应是（ ）‎ A. a处 B. b处 C. c处 D. d处 ‎【答案】D ‎【解析】‎ ‎【详解】在bd处，卡车做圆周运动，加速度方向竖直向上，根据牛顿运动定律得知，卡车处于超重状态，地面对卡车的作用力大于其重力；在a、c处，卡车做圆周运动，加速度方向竖直向下，根据牛顿运动定律得知，卡车处于失重状态，地面对卡车的作用力小于其重力；在b、d处，根据圆周运动可知可知，半径越小，FN越大，越容易爆胎，故在d处容易爆胎，故D正确，ABC错误；故选D．‎ 二、多项选择题 ‎9.如图所示，平面直角坐标系xOy与水平面平行，在光滑水平面上，一做匀速直线运动的质点以速度v通过坐标原点O，速度方向与x轴正方向的夹角为α，（）与此同时给质点加上沿x轴正方向的恒力Fx和沿y轴正方向的恒力Fy，则此后（　　）‎ A. 因为有Fx，质点一定做曲线运动 B. 如果，质点相对原来的方向向x轴一侧做曲线运动 C. 如果，质点做直线运动 D. 如果，质点相对原来的方向向x轴一侧做曲线运动 ‎【答案】BC ‎【解析】‎ ‎【详解】AC．由题意知若，则合力方向与速度方向在同一条直线上，物体做直线运动，故A错误，C正确；‎ B．如果，因为，所以，所以即，则合力方向与速度方向不在同一条直线上，合力偏向于速度方向下侧，则质点向x轴一侧做曲线运动；故B正确；‎ D．若 ，则合力方向与速度方向不同一条直线上，合力偏向于速度方向上侧，质点向y轴一侧做曲线运动，D错误。‎ 故选BC。‎ ‎10.为了估算一个天体的质量，需要知道绕该天体做匀速圆周运动的另一星球的条件是（　　）‎ A. 运转周期和轨道半径 B. 质量和轨道半径 C. 线速度和运转周期 D. 环绕速度和轨道半径 ‎【答案】ACD ‎【解析】‎ ‎【详解】A．研究另一星球绕该天体做匀速圆周运动，设m为星球的质量，M为天体的质量，根据万有引力提供向心力得=，解得，故A正确；‎ B．根据A选项分析，已知星球质量和运转周期，不能求解天体的质量，故B错误；‎ C．已知线速度和运转周期，根据圆周运动知识，得轨道半径，根据A选项分析能求得天体的质量，故C正确；‎ D．已知环绕速度和轨道半径根据万有引力提供向心力，列出等式有，可得 ‎，故D正确。‎ 故选ACD。‎ ‎11.为了探测某星球，载着登陆舱的探测飞船在以该星球中心为圆心，半径为的圆轨道上运动，周期为，总质量为，随后登陆舱脱离飞船，变轨到离星球更近的半径为的圆轨道上运动，登陆舱的质量为，则 （ ）‎ A. 该星球的质量为 B. 该星球表面重力加速度为 C. 登陆舱在半径为r1与半径为r2的轨道上运动时的速度大小之比为 D. 登陆舱在半径为r2的轨道上做圆周运动的周期为 ‎【答案】D ‎【解析】‎ ‎【详解】A、研究飞船绕星球做匀速圆周运动，根据万有引力提供向心力，列出等式：‎ ‎，得出该星球的质量为：，故A错误； B、根据圆周运动知识，只能表示在半径为的圆轨道上向心加速度，而不等于该星球表面的重力加速度，故B错误； C、研究登陆舱绕星球做匀速圆周运动，根据万有引力提供向心力在半径为r的圆轨道上运动：， 得出：，表达式里M为中心体星球的质量，R为运动的轨道半径，所以登陆舱在与轨道上运动时的速度大小之比为：，故C错误； D、研究登陆舱绕星球做匀速圆周运动，根据万有引力提供向心力，列出等式： 在半径为r的圆轨道上运动：，得出：，表达式里M为中心体星球的质量，R为运动的轨道半径．所以登陆舱在与轨道上运动时的周期大小之比为：‎ ‎ ，所以：，故D正确．‎ ‎12.如图甲所示，静止在水平地面的物块A，受到水平向右的拉力F作用，F与时间t 的关系如图乙所示，设物块与地面的静摩擦力最大值与滑动摩擦力大小相等，则（　　）‎ A. 时间内F的功率不变 B. 时刻F的功率最大 C. 时刻后物块A做反向运动 D. 时刻物块A的动能最大 ‎【答案】AD ‎【解析】‎ ‎【详解】A．由图可知时间内，，物块不运动，功率为零，保持不变，故A正确；‎ B．由图像可知时刻F取最大值，加速度最大，但因为时间内，物块速度继续增加，力F减小，故不能判断时刻F的功率最大，故B错误；‎ C．时刻，物块A速度 ，故时刻后一段时间内物块A做正向运动，故C错误；‎ D．由图可知，在时间内，，物块做加速运动；在时刻后，，物块做减速运动，故时刻物块A的速度最大，动能最大，故D正确。‎ 故选AD。‎ ‎13.质量为4 kg的物体被人由静止开始向上提升0.25 m后速度达到1 m/s，则下列判断正确的是（　　）‎ A. 人对物体做的功为12 J B. 合外力对物体做的功等于势能的增量 C. 物体克服重力做的功为10 J D. 人对物体做的功等于物体增加的动能 ‎【答案】AC ‎【解析】‎ ‎【详解】AD．根据做功和能量的关系可得，人对物体做的功等于物体机械能的增加量，即 ‎，故A正确，D错误；‎ B．根据动能定理可得，合外力对物体做的功等于物体动能的增加量，即，故B错误； ‎ C．物体克服重力做的功等于物体重力势能的增加量，即，故C正确。‎ 故选AC。‎ ‎14.质量为2 kg的物体在xy平面上做曲线运动，在x方向的速度图像和y方向的位移图像如图所示，下列说法正确的是 A. 质点的初速度为5m/s B. 质点所受的合外力为3N C. 质点初速度的方向与合外力方向垂直 D. 2s末质点速度大小为6m/s ‎【答案】AB ‎【解析】‎ ‎【详解】‎ A．由图像可知，vy=4m/s，质点的初速度 选项A正确；‎ B．物体的加速度a=1.5m/s2，由F=ma，得F=3N，选项B正确；‎ C．质点初速度的方向与合外力方向夹角为α，如图所示，质点初速度的方向与合外力方向不垂直。选项C错误；‎ D．2 s末vx2=6m/s ，，选项D错误．‎ 故选AB.‎ ‎15.如图所示是某中学科技小组制作利用太阳能驱动小车的装置．当太阳光照射到小车上方的光电板时，光电板中产生的电流经电动机带动小车前进．若小车在平直的公路上以初速度v0开始加速行驶，经过时间t，前进了距离d，达到最大速度vmax，设此过程中电动机功率恒为额定功率P，受的阻力恒为Ff，则此过程中电动机所做的功为（ ）‎ A. Ffvmaxt B. Pt C. D. ＋Ffd－‎ ‎【答案】ABD ‎【解析】‎ ‎【详解】AB．因小车以恒定的功率运动，故此过程小车电动机做功为W＝Pt＝Ffvmaxt，则AB均正确．‎ CD．由动能定理可得W－Ff·l＝mvmax2－mv02，得W＝mvmax2－mv02＋Ffl.，故D正确，C错误。‎ 故选ABD。‎ 三、论述计算题 ‎16.如图所示，质量为m＝2kg的物体静止在水平地面上，受到与水平面成θ＝37°，大小F＝10N的拉力作用，物体移动了l＝2 m，物体与地面间的动摩擦因数μ＝0.3，g取10 m/s2。求：‎ ‎（1）拉力F所做的功W1；‎ ‎（2）摩擦力Ff所做的功W2。‎ ‎【答案】（1）16J；（2）-8.4J。‎ ‎【解析】‎ ‎【详解】(1)根据功的定义可知拉力的功 ‎(2)物体对地面压力 摩擦力为 故摩擦力所做功为 ‎17.如图所示，轨道ABC被竖直地固定在水平桌面上，A距水平地面高H＝0.75m，C距水平地面高h＝0.45m．一个质量m＝0.1kg的小物块自A点从静止开始下滑，从C点以水平速度飞出后落在地面上的D点．现测得C、D两点的水平距离为x＝0.6m．不计空气阻力，取g＝10m/s2．求 ‎(1)小物块从C点运动到D点经历的时间t；‎ ‎(2)小物块从C点飞出时速度的大小vC；‎ ‎(3)小物块从A点运动到C点的过程中克服摩擦力做的功．‎ ‎【答案】(1) t=0.3s (2) vC=2.0m/s (3)0.1J ‎【解析】‎ ‎【详解】（1）小物块从C水平飞出后做平抛运动，由 得小物块从C点运动到D点经历的时间s ‎（2）小物块从C点运动到D，由 得小物块从C点飞出时速度的大小2.0m/s ‎（3）小物块从A点运动到C点的过程中，根据动能定理 得 ‎ -0.1J 此过程中克服摩擦力做的功0.1J ‎18.荡秋千杂技表演是大家喜爱一项活动，随着科技的迅速发展，将来的某一天，同学们也许会在其他星球上观看荡秋千杂技表演，假设你用弹簧秤称出质量为m的物体受到的重力为F、星球半径为R，人的质量为M，秋千质量不计、绳长为l、摆角为（摆角是绳子与竖直方向的夹角，），万有引力常量为G，那么：‎ ‎（1）该星球的密度多大？该星球表面的第一宇宙速度是多少？‎ ‎（2）假设人坐在秋千上，把你看作一个质点，从θ角处静止释放，你经过最低点时对秋千的压力是多少？‎ ‎（3）假设你驾驶飞船在距离星球上空飞行，测出做匀速圆周运动的周期为T，请求出该飞船距离星球表面的高度H。‎ ‎【答案】（1），；（2）；（3）。‎ ‎【解析】‎ ‎【详解】(1)质量为m的物体在星球地面附近重力近似等于万有引力，可得 根据密度公式有 联立两式可解得 该星球的第一宇宙速度设为v，根据万有引力提供向心力有 结合前面分析可得 ‎(2)由题意可知质量为m的物体受到的重力为F，故有 即 当从θ角处静止释放，到达最低点过程中根据动能定理有 经过最低点时合力提供向心力有 联立可得 根据牛顿第三定律可知对秋千的压力 ‎(3)由题意可知，根据万有引力提供向心力有 结合(1)的分析可得 ‎19.质量、长的木板在动摩擦因数的水平地面上向右滑行，当速度时，在木板的右端轻放一质量的小物块如图所示当小物块刚好滑到木板左端时，物块和木板达到共同速度取，求：‎ ‎（1）从木块放到木板上到它们达到相同速度所用的时间t；‎ ‎（2）小物块与木板间的动摩擦因数．‎ ‎【答案】（1）1s （2）0.08‎ ‎【解析】‎ ‎【详解】（1）设木板在时间t内的位移为x1；铁块的加速度大小为a2，时间t内的位移为x2‎ 则有 又 代入数据得t=1s ‎（2）根据牛顿第二定律，有 解得