1、广东省广州市番禺中学2019-2020学年高一物理下学期选考期中试题（含解析）一、单选题（每题分，共24分）1.如图所示，红蜡块能在玻璃管的水中匀速上升，若红蜡块从A点匀速上升的同时，使玻璃管水平向右做匀减速直线运动，则红蜡块实际运动的轨迹可能是图中的A. 直线PB. 曲线QC. 曲线RD. 无法确定【答案】C【解析】【详解】当合速度的方向与合力(合加速度)的方向不在同一条直线上，物体将做曲线运动，轨迹的凹向大致指向合力的方向。蜡块的合速度方向斜向右上方，合加速度方向水平向左，不在同一直线上，轨迹的凹向要大致指向加速度的方向，即向左。A. 不可能做直线运动，故A错误；B. 曲线Q。轨迹的凹向指
2、向右或右下，故B错误；C. 曲线R。轨迹的凹向指向左或左上，故C正确； D. 无法确定。故D错误。2.如图所示，小车m以速度v沿斜面匀速向下运动，并通过绳子带动重物M沿竖直杆上滑。则当滑轮右侧的绳子与竖直方向成角时，重物M上滑的速度为（）A. B. C. D. 【答案】D【解析】【详解】将物体的速度按图示两个方向分解，如图所示则有解得故D正确，ABC错误。故选D。3.高二学生张晓乐身高1.7 m，在2019年学校秋季运动会上参加跳高比赛，采用背跃式，身体横着越过2.10 m的横杆，获得了冠军。据此可估算出他起跳时竖直向上的速度至少约为（g取10 m/s2）（）A. 9 m/sB. 8 m/sC
3、. 5 m/sD. 3 m/s【答案】C【解析】【详解】从起跳到跳过横杆，学生重心提高了根据速度与位移的关系，起跳时竖直向上的速度至少为ABD错误，C正确。故选C。4.如图所示，小船以大小为v(船在静水中的速度)、方向与上游河岸成的速度从O处过河，经过一段时间，正好到达正对岸的O处。现要使小船在更短的时间内过河并且也正好到达正对岸O处，在水流速度不变的情况下，可采取的方法是（ ）A. 角不变且v增大B. 角减小且v增大C. 角增大且v减小D. 角增大且v增大【答案】D【解析】【详解】由题意可知，航线恰好垂直于河岸，要使小船在更短的时间内过河并且也正好到达正对岸处，则合速度增大，方向始终垂直河岸
4、。小船在静水中的速度增大，与上游河岸的夹角增大，如图所示故D正确，ABC错误故选D。5.如图，从倾角为的斜面顶端，以初速度v0将小球水平抛出，则小球落到斜面时的速度大小为（）A. B. C D. 【答案】C【解析】【详解】小球落到斜面上时有所以竖直方向速度为所以物体落到斜面上的速度为故ABD错误，C正确。故选C6.如图所示，一根长木杆AB两端分别固定在水平地面和竖直墙壁AO上，已知杆的B端与水平地面之间的夹角为，A点到地面的距离为10m。从竖直墙壁上距地面8m的C点以水平速度v0射出一颗小石子，要使小石子能在落地前碰到AB杆（重力加速度g取10m/s2，sin=0.8，cos=0.6），则小石
5、子出射的水平速度至少为（）A. 2m/sB. 3m/sC. 5m/sD. m/s【答案】D【解析】【详解】平抛的运动轨迹如下所示：AC之间的距离为：10m-8m=2m，由图可知x=（y+2）tan37根据平抛运动规律有：x=v0ty=gt2联立解得v0=m/s故选D。二、多选题（每题5分，共30分，漏选得3分，错选0分）7.如图所示是某自行车的部分传动装置，其大齿轮、小齿轮、后轮的半径分别为R1、R2、R3，A、B、C分别是三个轮子边缘上的点。当三个轮子在大齿轮的带动下一起转动时，下列说法中正确的是（）A. A、B两点的角速度大小之比为R2：R1B. A、C两点的周期之比为R2：R1C. B、
6、C两点的向心加速之比为D. B、C两点的内心加速度大小之比为【答案】AC【解析】【详解】AA、B两点分别是大齿轮和小齿轮边缘上的点，因为大齿轮和小齿轮是链条传动，所以这两点的线速度大小相等，即它们的角速度分别为，则故A正确；B后轮和小齿轮是同轴转动，所以具有相同的角速度和周期，即大齿轮的周期为则故B错误；CD因为小齿轮和后轮具有相同的角速度，根据向心加速度公式a=R2可得B、C两点的向心加速度之比为故C正确，D错误。故选AC。8.如图所示，一根细线下端拴一个金属小球P，细线的上端固定在金属块Q上，Q放在带小孔（小孔光滑）的水平桌面上，小球在某一水平面内做匀速圆周运动，现使小球在一个更高的水平面
7、上做匀速圆周运动，而金属块Q始终静止在桌面上的同一位置，则改变高度后与原来相比较，下面的判断中正确的是（）A. 细线所受的拉力变大B. Q受到桌面的静摩擦力变小C. 小球P运动的周期变大D. 小球P运动的线速度变大【答案】AD【解析】【详解】AB设细线与竖直方向的夹角为，细线的拉力大小为T，细线的长度为L。P球做匀速圆周运动时，由重力和细线的拉力的合力提供向心力，如图，则有T=使小球改到一个更高的水平面上做匀速圆周运动时，增大，cos减小，所以细线拉力T增大；对Q球，由平衡条件，Q受到桌面的静摩擦力等于细线的拉力大小，则静摩擦力变大，故A正确，B错误； CD对P球，由受力分析，可得mgtan=
8、m2Lsin=m解得，v=使小球改到一个更高的水平面上做匀速圆周运动时，增大，cos减小，角速度增大。根据T=知周期变小；增大，sin增大，tan增大，线速度v变大，故C错误，D正确。故选AD。9.半径为r=1m的水平圆盘绕过圆心O的竖直轴匀速转动，A为圆盘边缘上一点，在O点的正上方将一个可视为质点的小球以4m/s的速度水平抛出，半径OA方向恰好与该初速度的方向相同，如图所示，若小球与圆盘只碰一次，且落在A点，则圆盘转动的角速度大小不可能是( )A. B. C. D. 【答案】ABC【解析】【详解】小球平抛运动的时间为小球平抛运动的时间和圆盘转动的时间相等，则有t=nT=n解得，n=1，2，3
9、当n=1时，=8rad/s：当n=2时，=16rad/s故D正确，ABC错误。此题选项不可能的选项故选ABC。【点睛】解决本题的关键知道平抛运动在水平方向做匀速运动和竖直方向上做自由落体运动；知道圆周运动的周期性，考虑多解问题。10.如图所示，观察“神州十号”在圆轨道上的运动，发现每经过时间t通过的弧长为l，该弧长对应的圆心角为（弧度），已知引力常量为G，则（）A. 神舟十号线速度为B. 由此可推导出地球的质量为C. 由此可推出地球的质量为D. 若地球质量变大，神舟十号轨道不变，则运行周期变短【答案】ABD【解析】【详解】A根据线速度定义可知故A正确；BC根据线速度和角速度的关系可知解得轨道半
10、径为万有引力提供向心力解得故B正确，C错误；D万有引力提供向心力解得可知若地球质量变大，神舟十号轨道不变，则运行周期变短，故D正确。故选ABD。11.冥王星与其附近的另一星体卡戎可视为双星系统，质量比约为7：1，同时绕它们连线上某点做匀速圆周运动，由此可知，冥王星绕O点运动的（）A. 轨道半径约为卡戎的B. 加速度大小约为卡戎的C. 向心力大小约为卡戎的倍D. 向心力大小约为卡戎的7倍【答案】AB【解析】【详解】冥王星与其附近的另一星体卡戎可视为双星系统。所以冥王星和卡戎周期是相等的，角速度也是相等的A它们之间的万有引力提供各自的向心力得质量比约为7：1，所以冥王星绕O点运动的轨道半径约为卡戎
11、的，故A正确；B它们之间的万有引力大小相等，质量比为7：1，故加速度比为1：7，故B正确；CD它们之间的万有引力提供各自的向心力，冥王星和卡戎向心力大小相等，故CD错误。故选AB。12.宇宙飞船以周期T绕地球作圆周运动时，由于地球遮挡阳光，会经历“日全食”过程(宇航员看不见太阳)，如图所示已知地球的半径为R，地球质量为M，引力常量为G，地球自转周期为T0，太阳光可看作平行光，飞船上的宇航员在A点测出对地球的张角为，则以下判断正确的是()A. 飞船绕地球运动的线速度为B. 一天内飞船经历“日全食”的次数为C. 飞船每次“日全食”过程的时间为 D. 飞船周期为T【答案】ABD【解析】【详解】A：根
12、据三角形的边角关系可知，飞船的轨道半径，因此飞船绕地球运动的线速度故A项正确B：一天时间就是T0，因此飞船一天绕地球的圈数为，每绕地球一圈，就会经历一次“日全食”，因此一天内飞船经历“日全食”的次数为故B项正确C：设飞船经历“日全食”过程时，运动圆弧所对圆心角为，由图可得，则，因此飞船每次“日全食”过程的时间故C项错误D：飞船的轨道半径，据可得，飞船的周期故D项正确三、解答题（第13题13分，第14题15分，第15题18分，共46分）13.如图所示，半径为R，内径很小的光滑半圆管竖直放置，两个质量均为m的小球A、B以不同速率进入管内，A通过最高点C时，对管壁上部的压力为3mg，B通过最高点C时
13、，对管壁下部和管壁上部的压力都为零，求：(1)小球A在最高点的速度大小；(2)小球B在最高点的速度大小；(3)A、B两球落地点间的距离。【答案】（1）；（2）；（3）【解析】【详解】(1)对A球，在最高点时对管壁上部的压力为3mg，即管壁对小球向下的压力为3mg，合力提供向心力有解得(2)对B球，在最高点时对管壁下部和管壁上部的压力都为零，故有解得(3)两球离开轨道后均做平抛运动，设落地时间为t，则有得A、B两球落地点间的距离等于它们平抛运动的水平位移之差，对A球对B球A、B两球落地点间的距离联立解得。14.我国预计在2020年左右发射“嫦娥六号”卫星以下是某同学就有关月球的知识设计的两个问题
14、，请你解答：（1）若已知地球半径为R，地球表面的重力加速度为g，月球中心与地球中心间距离r，且把月球绕地球的运动近似看做是匀速圆周运动，试求出月球绕地球运动的周期为T；（2）若宇航员随“嫦娥六号”登陆月球后，站在月球表面以初速度 v0水平抛出一个小球，小球飞行一段时间 t 后恰好垂直地撞在倾角为=37的的斜坡上，已知月球半径为R0，月球质量分布均匀，引力常量为G，试求月球的密度？（sin 37=0.6，cos 37=0.8）【答案】（1）（2）【解析】【详解】（1）设地球的质量为M，月球的轨道半径为r，则根据万有引力提供向心力：在地球表面有：由以上两式得（2）设月球表面的重力加速度为 ，设MN
15、的长度为L，由斜面平抛运动规律得： 解得： 在月球表面有： 由以上两式得： 解得月球的密度15.如图所示，装置可绕竖直轴转动，可视为质点的小球与两轻细线连接后分别系于、两点，装置静止时细线水平，细线与竖直方向的夹角已知小球的质量m=1kg，细线长L=1m，点距点的水平和竖直距离相等（重力加速度取，）（1）若装置以一定的角速度匀速转动时，线水平且张力恰为0，求线的拉力大小？（2）若装置匀速转动的角速度，求细线与的拉力分别多大？（3）若装置匀速转动的角速度，求细线与的拉力分别多大？【答案】（1） （2） （3） 【解析】【详解】（1）线AB水平且张力恰为0时，对小球受力分析：线AC的拉力：T=N=12.5N（2）当细线AB上的张力为0时，小球的重力和细线AC拉力的合力提供小球圆周运动的向心力，有：解得：由于，则细线AB上有拉力，设为，AC线上的拉力为 竖直方向根据牛顿第二定律得解得细线AC的拉力细线AB的拉力（3）当AB细线竖直且拉力为零时，B点距C点的水平和竖直距离相等，故此时细线与竖直方向的夹角为，此时的角速度为，根据牛顿第二定律解得由于，当时，细线AB在竖直方向绷直，拉力为，仍然由细线AC上拉力的水平分量提供小球做圆周运动需要的向心力水平方向竖直方向解得细线AC的拉力，细线AB的拉力