广东省华南师大附中2020-2021学年高一物理下学期3月线上试题(含解析)

广东省华南师大附中2020-2021学年高一物理下学期3月线上试题（含解析）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】【分析】本题考查曲线运动的条件及运动的合成问题，合速度的方向与合加速度的方向不在同一条直线上，物体做曲线运动；加速度加速度方向（即合外力方向）大致指向轨迹凹的一向．【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】【分析】自行车的链条不打滑，齿轮上各点的线速度大小相等，小齿轮与后轮绕同一转轴转动，角速度相等．由v=ωr研究角速度的关系．由向心加速度公式22nva rrω==分别研究三处的向心加速度的关系．【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a n=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2nvar=可知，向心加速度与半径成反比，故D错误．故应选：C．【点睛】本题考查灵活选择物理规律的能力．对于圆周运动，公式较多，要根据不同的条件灵活选择公式．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2224Mm G m R R Tπ= 根据密度公式有343M MV R ρπ==联立两式得23GT πρ=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/s 2）（ ）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/sD. 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21h gt 2=得：22 4.9s 1s 9.8h t g ⨯=== 则安全跳过去的最小初速度为：0x 6.2v m /s 6.2m /s 4.5m /s t 1===> 可知他安全跳过去是不可能的，故A 错误，BCD 正确． 故选A5.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04m/s v =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F B ∶F A 为（210m/s g =）（ ）A. 1∶5B. 1∶3C. 1∶2D. 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2A v F mg m L-=计算得出2102030A v F mg m m m m L=+=+=对B 球由于车壁的作用有10B F mg m ==所以:1:3B A F F =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22Mm v G m r r= 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22GMm v m r r''= 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30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0v 沿水平方向仍一小石子，已知40m AO =，不计空气阻力，g 取210m/s ．下列说法正确的是（ ）A. 若018m/s v >，则石块可以落入水中B. 若020m/s v <，则石块不能落入水中C. 若石子能落入水中，则0v 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0v 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 =40×12m=20m ， 则运动的时间2220s 2s 10h t g ⨯===， 则要恰好落在O 点的初速度03402m/s 103m/sos302c v AO t︒==⨯＝，018m/s 103m/s v >＝，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，tan y v v α=，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20012tan 2gtgt v t v θ=＝，速度与水平方向的夹角tan 2tan y v gtv v αθ===， 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2N v F mg m r-=可知，半径越小，F N 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，（45α=）与此同时给质点加上沿x 轴正方向的恒力F x 和沿y 轴正方向的恒力F y ，则此后（ ）A. 因为有F x ，质点一定做曲线运动B. 如果y x F F <，质点相对原来的方向向x 轴一侧做曲线运动C. 如果tan y x F F α=，质点做直线运动D. 如果tan x y F F α<，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tan y x F F α=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tan y x F F α<因为45α=，所以tan 1α=，所以即y x F F <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tan y x F F α>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2GMm r =224m r Tπ 解得2324r M GTπ= 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2rv T π=得轨道半径2vT r π=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22Mm v G m r r= 可得2rv M G= 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1r 的圆轨道上运动，周期为1T ，总质量为1m ，随后登陆舱脱离飞船，变轨到离星球更近的半径为2r 的圆轨道上运动，登陆舱的质量为2m ，则 （ ）A. 该星球的质量为21214r M GT π=B. 该星球表面重力加速度为211214r g T π=C. 登陆舱在半径为r 1与半径为r 2的轨道上运动时的速度大小之比为12v v = D. 登陆舱在半径为r 2的轨道上做圆周运动的周期为2T T = 【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：21111214 GMm m r r T π＝ 得出该星球的质量为：312124M G r T π＝故A 错误；B 、根据圆周运动知识，12214r a Tπ=只能表示在半径为1r 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：22 RGMm mv R =得出：v =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1r 与2r 轨道上运动时的速度大小之比为：12 v v = 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：2224 GMm m rR T π=得出：32R T GMπ= 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1r 与2r 轨道上运动时的周期大小之比为：311322T T r r=所以：322113T T r r＝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m f 与滑动摩擦力大小相等，则（ ）A. 10t ～时间内F 的功率不变B. 2t 时刻F 的功率最大C. 2t 时刻后物块A 做反向运动D. 3t 时刻物块A 的动能最大 【答案】AD 【解析】【详解】A ．由图可知10~t 时间内，m F f <，物块不运动，功率为零，保持不变，故A 正确；B ．由图像可知2t 时刻F 取最大值，加速度最大，但因为23~t t 时间内m F f >，物块速度继续增加，力F 减小，故不能判断2t 时刻F 的功率最大，故B 错误；C ．2t 时刻，物块A 速度0A v > ，故2t 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13~t t 时间内，m F f >，物块做加速运动；在3t 时刻后，m F f <，物块做减速运动，故3t 时刻物块A 的速度最大，动能最大，故D 正确。