2020最新学年高中物理 模块综合试卷 新人教版必修2(考试专用)

模块综合检测(时间：90分钟满分：100分)一、单项选择题(本题共7小题，每小题4分，共28分。

在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的)1．关于电磁感应现象的有关说法中，正确的是( )A．穿过闭合电路中的磁通量变化越快，闭合电路中感应电动势越大B．穿过闭合电路中的磁通量减小，则电路中感应电流就减小C．穿过闭合电路中的磁通量越大，闭合电路中的感应电动势越大D．只要穿过闭合电路中的磁通量不为零，闭合电路中就一定有感应电流产生解析：选A 穿过闭合电路中的磁通量变化越快，闭合电路中感应电动势越大，选项A正确；穿过闭合电路中的磁通量减小，但如果磁通量均匀减小，即磁通量的变化率恒定，则电路中感应电流就不变，选项B错误；磁通量很大，但变化较慢，则感应电动势也可能很小，故C错误；只有闭合回路中磁通量发生变化时，闭合回路中才会产生感应电流，故D错误。

2.LC振荡电路中，某时刻磁场方向如图所示，则下列说法错误的是( )A．若磁场正在减弱，则电容器上极板带正电B．若电容器正在放电，则电容器上极板带负电C．若电容器上极板带正电，则线圈中电流正在增大D．若电容器正在放电，则自感电动势正在阻碍电流增大解析：选C 题图中标明了电流的磁场方向，由安培定则可判断出电流在线圈中为逆时针(俯视)流动。

若该时刻电容器上极板带正电，则可知电容器处于充电阶段，电流正在减小，A选项正确，C选项错误；若该时刻电容器上极板带负电，则可知电容器正在放电，电流正在增大，B选项正确；由楞次定律知，D选项正确。

3.传感器是一种采集信息的重要器件，如图所示是一种测定压力的电容式传感器，当待测压力F作用于可动膜片的电极上时，以下说法正确的是( )①若F向上压膜片电极，电路中有从a到b的电流②若F向上压膜片电极，电路中有从b到a的电流③若F向上压膜片电极，电路中不会出现电流④若电流表有示数，则说明压力F发生变化⑤若电流表有示数，则说明压力F不发生变化A．②④B．①④C．③⑤D．①⑤解析：选A 当F向上压膜片电极时，由C＝εS4πkd，知C增大，又Q ＝CU，故可知电容器充电，有充电电流，电流方向从b到a。

2020年⾼中物理必修⼆综合测试2（附答案）2020年⾼中物理必修⼆综合测试2（附答案）命题⼈：学⽣姓名：测试成绩：⼀、单选题：1、下列说法正确的是（）A ．经典⼒学能够说明微观粒⼦的规律性B ．经典⼒学适⽤于宏观物体的低速运动问题，不适⽤于⾼速运动的物体C ．相对论与量⼦⼒学的出现，说明经典⼒学已失去意义D ．对于宏观物体的⾼速运动问题，经典⼒学仍适⽤ 2、下列情况中，物体机械能⼀定守恒的是（）A ．物体所受合外⼒为零B ．物体不受摩擦⼒C ．物体受到重⼒和摩擦⼒D ．物体只受重⼒ 3、关于功的概念，下述说法中正确的是（）A ．物体受⼒越⼤，做功越多B ．物体受⼒越⼤，移动距离越⼤，做功越多C ．功是能量转化的量度D ．由于功有正负，所以功是⽮量 4、做曲线运动的物体，在运动过程中⼀定变化的物理量是（） A ．速率 B ．速度 C ．加速度 D ．合外⼒5、⼀名跳伞运动员从距地⾯⼤约2700m 的飞机上跳下，假设没有风的时候，落到地⾯所⽤的时间为t ，⽽实际上在下落过程中受到了⽔平⽅向的风的影响，则实际下落所⽤时间（） A ．仍为t B ．⼤于t C ．⼩于t D ．⽆法确定6、质点从同⼀⾼度⽔平抛出，不计空⽓阻⼒，下列说法正确的是（） A ．质量越⼤，⽔平位移越⼤ B ．初速度越⼤，落地时竖直⽅向速度越⼤ C ．初速度越⼤，空中运动时间越长 D ．初速度越⼤，落地速度越⼤7、⼀辆汽车通过拱形桥顶点时速度为10m/s ，车对桥顶的压⼒为车重的43，如果要使汽车在桥顶时对桥⾯没有压⼒，车速⾄少为（）A ．15m/sB ．20m/sC ．25m/sD ．30m/s8、做匀加速直线运动的物体，速度从0增⼤到v ，动能增加了1K E ?，速度从v 增⼤到2v ，动能增加了2K E ?，则两次动能增加量之⽐1K E ?：2K E ?为（）A ．1:1B ．1:2C ．1:3D ．1:49、物体⾃由下落过程中，速度由零增加到5m/s 和由5m/s 增加到10m/s 的两端时间内，重⼒做功的平均功率之⽐为（）A ．1:1B ．1:2C ．1:3D ．1:410、某⼈在⾼h 处抛出⼀个质量为m 的物体，不计空⽓阻⼒，物体落地时速度为v ，则⼈对物体所做的功为（）A ．mgh B.221mv C.mgh mv +221 D.mgh mv -22111、质量为m ，速度为v 的⼩球与墙壁垂直相碰后以原速率返回，则⼩球动量的变化量为（以原来速度⽅向为正⽅向）（）A ．0B ．mvC ．2mvD ．-2mv12、两个物体在光滑⽔平⾯上发⽣碰撞后都停了下来，这两个物体在碰撞前（）A ．质量⼀定相等B ．速度⼤⼩⼀定相等C ．动量⼤⼩⼀定相等D ．动能⼀定相等 13、跳⾼时在横杆的后下⽅要放置厚海绵垫，其原因是（）A ．延长⼈体与垫的接触时间，使⼈受到的冲⼒减⼩B ．减少⼈体与垫的接触时间，使⼈受到的冲⼒减⼩C ．延长⼈体与垫的接触时间，使⼈受到的冲⼒增⼤D ．减少⼈体与垫的接触时间，使⼈受到的冲⼒增⼤ 14、⼀颗⼩⾏星绕太阳做匀速圆周运动的轨道半径是地球公转半径的4倍，则这颗⼩⾏星的运⾏速率是地球运⾏速率的（）A ．4倍B ．2倍C ．21倍 D ．16倍 15、天⽂学家发现了某恒星有⼀颗⾏星在圆形轨道上绕其运动，并测出了⾏星的轨道半径和运⾏周期，由此可以推算出（）A ．⾏星的质量B ．⾏星的半径C ．恒星的质量D ．恒星的半径⼆、多选题：1、甲、⼄两个做匀速圆周运动的质点，它们的加速度之⽐为2:1，线速度之⽐为2:3，那么下列说法中正确的是（） A ．它们的半径之⽐为2:9 B.它们的半径之⽐为1:2 C ．它们的周期之⽐为2:3 D.它们的周期之⽐为1:32、⼀个物体分别从⾼度相同、倾⾓不同的光滑斜⾯顶端由静⽌释放滑⾄底端，在这些过程中（） A ．增加的动能相同 B ．重⼒做功相同 C ．下滑加速度相同 D ．下滑时间相同3、竖直向上抛出的物体，运动中受到空⽓阻⼒作⽤，则（） A ．物体上升过程中机械能减⼩ B ．物体上升过程中机械能增加 C ．物体下落过程中机械能减⼩ D ．物体下落过程中机械能增加4、两个物体在粗糙⽔平⾯上⾃由滑⾏直⾄停⽌，如果它们的初动能相等，与⽔平地⾯间的动摩擦因数相等，则下列说法正确的是（）A ．质量⼤的滑⾏距离长B ．质量⼩的滑⾏距离长C ．质量⼤的滑⾏时间长 D.质量⼩的滑⾏时间长 5、下列说法中正确的是（）A ．物体的速度发⽣变化，其动能⼀定发⽣变化B ．物体的速度发⽣变化，其动量⼀定发⽣变化C ．物体的动量发⽣变化，其动能⼀定发⽣变化D ．物体的动能发⽣变化，其动量⼀定发⽣变化三、填空题：1、如图所⽰，摩擦轮A 和B 通过中介轮C 进⾏传动，A 为主动轮，A 的半径为20cm ，B 的半径为10cm，A、B两轮边缘上的点⾓速度之⽐为，向⼼加速度之⽐为2、两颗⾏星的质量之⽐为2:1，它们绕太阳运动的轨道半径之⽐为4:1，则它们的周期之⽐为3、物体沿斜⾯匀速下滑，在这个过程中物体的动能，重⼒势能，机械能（填“增加”、“不变”、“减少”）4、⽤200N的拉⼒将地⾯上的⼀个质量为10kg的物体提升10m，不计空⽓阻⼒，g=10m/s2，拉⼒对物体所做的功是 J，物体被提⾼后具有的重⼒势能是 J（以地⾯为零势能参考⾯），物体被提⾼后具有的动能是 J5、⼀个质量是0.5kg的⼩球，从距地⾯⾼5m处开始做⾃由落体运动，与地⾯碰撞后，竖直向上跳起的最⼤⾼度为4m，⼩球与地⾯碰撞过程中损失的机械能为 J，（不计空⽓阻⼒，g=10m/s2）6、⼀质量为100g的⼩球从0.8m⾼处⾃由下落到⼀厚软垫上，若从⼩球接触厚软垫到⼩球陷到最低点经历了0.2s，不计空⽓阻⼒，g=10m/s2，则软垫对⼩球的平均作⽤⼒⼤⼩为 N四、实验题：1、在做“研究平抛物体运动”的实验中，引起实验误差的原因是（）①安装斜槽时，斜槽末端切线⽅向不⽔平②确定Oy轴时，没有⽤重锤线③斜槽不是绝对光滑的，有⼀定摩擦④空⽓阻⼒对⼩球运动有较⼤影响A．①③ B．①②④ C．③④ D．②④2、在研究平抛运动实验中，⽤⼀张印有⼩⽅格的纸记录轨迹，⼩⽅格边长L=1.25cm，若⼩球在平抛运动途中的⼏个位置如图中a、b、c、d所⽰，则⼩球平抛初速度的计算式为（⽤L、g表⽰），其值是（g=9.8m/s2）3、在“验证机械能守恒定律”的⼀次实验中，质量m=1kg的重物⾃由下落，在纸带上打出⼀系列的点，如图所⽰(相邻记数点时间间隔为0.02s)，那么：(1)纸带的________(⽤字母表⽰)端与重物相连；(2)打点计时器打下计数点B时，物体的速度v B=________；(3)从起点P到打下计数点B的过程中物体的重⼒势能减少量△E P=________，此过程中物体动能的增加量△E k=________；(g取9.8m／s2，保留两位⼩数)(4)通过计算，数值上△E P___△E k(填“<”、“>”或“=”)，这是因为____________；(5)实验的结论是：___________________________________________________________.五、计算题：1、A、B两⼩球同时从距地⾯⾼度为h=15m处的同⼀点抛出，初速度⼤⼩均为10m/s，A球竖直向下抛出，B球⽔平抛出，空⽓阻⼒不计，g=10m/s2，求：（1）A球经多长时间落地？（2）A球落地时，A、B两球间的距离是多少？2、质量是25kg的⼩孩坐在质量为5kg的秋千板上，秋千板离栓绳⼦的横梁2.5m，如果秋千板摆动经过最低点的速度为3m/s，这时秋千板所受压⼒是多⼤？每根绳⼦对秋千板的拉⼒是多⼤？（g=10m/s2）abcd3、位于竖直平⾯内的光滑轨道，有⼀段斜的直轨道和与之相切的圆形轨道连接，圆形轨道的半径为R，⼀质量为m的⼩物块从斜轨道上某处由静⽌开始下滑，然后沿圆轨道运动，（1）要求物块能通过圆轨道最⾼点，求物块初始位置相对圆形轨道底部的⾼度h；（2）若要求⼩物块在该轨道最⾼点与轨道间的压⼒不超过5mg，求物块初始位置相对圆形轨道底部的⾼度H4、⼀颗质量为0.6kg的⼿榴弹以10m/s的速度⽔平飞⾏，设它炸裂成两块后，质量为0.2kg的⼩块速度为100m/s，其⽅向与原飞⾏⽅向相同，求：（1）另⼀块速度的⼤⼩和⽅向（2）⼿榴弹爆炸时有多少化学能转化成机械能5、假设在半径为R的某天体上发射⼀颗该天体的卫星，若它贴近该天体的表⾯做匀速圆周运动的周期为T1，已知万有引⼒常量为G，则该天体的密度是多少？若这颗卫星距该天体表⾯的⾼度为h，测得在该处做圆周运动的周期为T2，则该天体的密度⼜是多少？答案⼀、单选题（每题2分）1B 2D 3C 4B 5A 6D 7B 8C 9C 10D 11D 12C 13A 14C 15C⼆、多选题（每题3分） 1AD 2AB 3AC 4BD 5BD三、填空题（每空1分）1、1:2 1:22、8:13、不变减少减少4、2000 1000 10005、56、3四、实验题2 0.7m/s（每空2分）1、B（2分）2、gl3、（1）P （2）0.98m/s （3）0.49J 0.48J （4）> 有机械能损失（5）在误差允许范围内，物体减少的重⼒势能等于增加的动能（每空1分）。

模块综合检测(一)(时间：90分钟满分：100分)一、选择题(本大题共12小题，每小题4分，共48分．其中1～8题为单选，9～12题为多选，选对得4分，漏选得2分，多选、错选均不得分)1.如图所示，一木块放在圆盘上，圆盘绕通过圆盘中心且垂直于盘面的竖直轴匀速转动，木块和圆盘保持相对静止，那么()A．木块受到圆盘对它的摩擦力，方向沿半径背离圆盘中心B．木块受到圆盘对它的摩擦力，方向沿半径指向圆盘中心C．木块受到圆盘对它的摩擦力，方向与木块运动的方向相反D．因为木块与圆盘一起做匀速转动，所以它们之间没有摩擦力解析：木块做匀速圆周运动，其合力提供向心力，合力的方向一定指向圆盘中心，因为木块受到的重力和圆盘的支持力均沿竖直方向，所以水平方向上木块一定还受到圆盘对它的摩擦力，方向沿半径指向圆盘中心，选项B正确．答案：B2．(2019·北京卷)2019年5月17日，我国成功发射第45颗北斗导航卫星，该卫星属于地球静止轨道卫星(同步卫星)．该卫星() A．入轨后可以位于北京正上方B．入轨后的速度大于第一宇宙速度C．发射速度大于第二宇宙速度D．若发射到近地圆轨道所需能量较少解析：由于卫星为同步卫星，所以入轨后一定只能与赤道在同一平面内，故A错误；由于第一宇宙速度为卫星绕地球运行的最大速度，所以卫星入轨后的速度一定小于第一宇宙速度，故B错误；由于第二宇宙速度为卫星脱离地球引力的最小发射速度，所以卫星的发射速度一定小于第二宇宙速度，故C错误；将卫星发射到越高的轨道克服引力所做的功越大，所以发射到近地圆轨道所需能量较小，故D正确．答案：D3．一辆汽车匀速率通过一座拱桥，拱桥可以看成是半径为R的圆的一段圆弧，A、B是桥上等高的两点，则()A．汽车从A点运动到B点过程中，受到的合力恒定B．汽车从A点运动到B点过程中，机械能先增大后减小C．汽车从A点运动到最高点过程中，合力做功等于重力势能的增加量D．汽车从A点运动到最高点过程中，牵引力做功等于克服摩擦阻力做的功解析：汽车做竖直面内的匀速圆周运动，汽车所受的合力大小恒定，方向总是指向圆弧的圆心，方向始终变化，不是恒力，故A错误；汽车从A点到B点过程中，动能不变，重力势能先增大后减小，因此机械能先增大后减小，故B正确；从A点到最高点的过程中，动能不变，根据动能定理可知，合力做功为零，故C错误；从A点到最高点的过程中，根据功能关系，牵引力做功等于克服阻力做功与克服重力做功之和，因此牵引力做功大于克服阻力做功，故D错误．答案：B4．如图所示，一滑块从半圆形光滑轨道上端由静止开始滑下，当滑到最低点时，关于滑块动能大小和对轨道最低点的压力，下列结论正确的是()A．滑块的质量不变，轨道半径越大，滑块动能越大，对轨道的压力越大B．滑块的质量不变，轨道半径越大，滑块动能越大，对轨道的压力与半径无关C．轨道半径不变，滑块的质量越大，滑块动能越大，对轨道的压力越小D．轨道半径不变，滑块的质量越大，滑块动能越大，对轨道的压力不变解析：滑块从出发到最低点，由动能定理得：mgR＝12m v2－0，解得v2＝2gR.在最低点，有E k＝12m v2＝mgR，所以质量一定，轨道半径越大，滑块在最低点的动能越大；轨道半径一定，质量越大，滑块最低点的动能越大．在最低点，由牛顿第二定律得：F N－mg＝m v2 R，解得F N＝3mg.滑块的质量越大，对轨道的压力越大，且滑块对轨道压力的大小与轨道半径无关，故B正确，A、C、D错误．答案：B5.如图所示，滑板运动员以速度v0从离地高度h处的平台末端水平飞出，落在水平地面上．忽略空气阻力，运动员和滑板可视为质点，下列表述正确的是()A．v0越大，运动员在空中运动时间越长B．v0越大，运动员落地瞬间速度越大C．运动员落地瞬间速度与高度h无关D．运动员落地位置与v0大小无关解析：运动员和滑板做平抛运动，有h＝12gt2，故运动时间与初速度无关，故A错误；根据动能定理，有mgh＝12m v2－12m v2，解得v＝v20＋2gh，故v0越大，运动员落地瞬间速度越大，故B正确，C错误；射程x＝v0t＝v02hg，初速度越大，射程越大，故D错误．答案：B6．质量为m的物体由静止开始下落，由于空气阻力影响，物体下落的加速度为45g，在物体下落高度为h的过程中，下列说法正确的是()A．物体的动能增加了45mghB．物体的机械能减少了45mghC．物体克服阻力所做的功为45mghD．物体的重力势能减少了45mgh解析：下落阶段，物体受重力和空气阻力，由动能定理W＝ΔE k，即mgh－F f h＝ΔE k，F f＝mg－45mg＝15mg，可求ΔE k＝45mgh，选项A正确；机械能减少量等于克服阻力所做的功W ＝F f h ＝15mgh ，选项B 、C 错误；重力势能的减少量等于重力做的功ΔE p ＝mgh ，选项D 错误．答案：A7.(2019·天津卷)2018年12月8日，肩负着亿万中华儿女探月飞天梦想的“嫦娥四号”探测器成功发射，“实现人类航天器首次在月球背面巡视探测，率先在月背刻上了中国足迹”．已知月球的质量为M 、半径为R ，探测器的质量为m ，引力常量为G ，“嫦娥四号”探测器围绕月球做半径为r 的匀速圆周运动时，探测器的( )A ．周期为2π r 3GMB ．动能为 GMm 2RC ．角速度为 Gm r 3D ．向心加速度为 GM R 2 解析：由万有引力提供向心力，可得GMm r 2＝m 4π2T2r ＝mω2r ＝m v 2r ＝ma ，解得T ＝2π r 3GM ，故A 正确；解得v ＝ GM r ，由于E k ＝12m v 2＝GMm 2r ，故B 错误；解得ω＝GM r 3，故C 错误；解得a ＝GM r 2，故D 错误．答案：A8.(8分)如图所示，一小滑块(可视为质点)以某一初速度沿斜面向下滑动，最后停在水平面上．滑块与斜面间及水平面间的动摩擦因数相等，斜面与水平面平滑连接且长度不计，则该过程中，滑块的机械能与水平位移x关系的图线正确的是(取地面为零势能面)()解析：滑块在斜面上下滑时，根据功能关系得ΔE＝－μmg cos α·Δs ＝－μmgΔx，Δx是水平位移，则知Ex的斜率等于－μmg不变，图象是向下倾斜的直线；滑块在水平面上滑动时，根据功能关系得ΔE＝－μmgΔx，Δx是水平位移，则知Ex的斜率等于－μmg不变，图象是向下倾斜的直线，故A、B、C错误，D正确．答案：D9.质量为m的小球以v0的水平初速度从O点抛出后，恰好击中倾角为θ的斜面上的A点．如果A点距斜面底边(即水平地面)的高度为h，小球到达A点时的速度方向恰好与斜面垂直(不计空气阻力)，如图所示．则以下叙述，正确的是()A．可以求出小球到达A点时重力的功率B．可以求出小球由O到A过程中动能的变化C．可以求出小球从A点反弹后落至水平地面的时间D．可以求出小球抛出点O距斜面端点B的水平距离解析：由小球到达A点时的速度方向恰好与斜面垂直，可知小球的末速度方向与重力方向夹角为θ，竖直分速度为v y＝v0tan θ，可知小球到达A 点时重力的功率为P ＝mg v y ＝mg v 0tan θ，故A 项正确；小球的末速度为v ＝v 0sin θ，可知小球由O 到A 过程中动能的变化为ΔE k ＝12m v 2－12m v 20＝12m v 20⎝ ⎛⎭⎪⎫cos 2 θsin 2 θ，故B 项正确；由于不能具体得知小球从A 点反弹后的速度大小，故无法求出反弹后落至水平地面的时间，C 项错误；由几何关系知A 、B 间的水平距离为h tan θ，小球做平抛运动的时间为t ＝v y g ＝v 0g tan θ，O 、A 之间的水平距离为x ＝v 0t ＝v 20g tan θ，故O 距斜面端点B 的水平距离为h tan θ－v 20g tan θ，故D 项正确． 答案：ABD10.如图所示为过山车轨道简化模型，以下判断正确的是( )A ．过山车在圆轨道上做匀速圆周运动B ．过山车在圆轨道最高点时的速度应不小于gRC ．过山车在圆轨道最低点时乘客处于超重状态D ．过山车在斜面h ＝2R 高处由静止滑下能通过圆轨道最高点解析：过山车在竖直圆轨道上做圆周运动，机械能守恒，动能和重力势能相互转化，速度大小变化，不是匀速圆周运动，故A 错误；在最高点，重力和轨道对车的压力提供向心力，当压力为零时，速度最小，则mg ＝m v 2R，解得v ＝gR ，故B 正确；在最低点时，重力和轨道对车的压力提供向心力，加速度向上，乘客处于超重状态，故C 正确；过山车在斜面h ＝2R 高处由静止滑下至最高点的过程中，根据动能定理，得mg (h －2R )＝12m v ′2＝0，解得v ′＝0，所以不能通过最高点，故D 错误．答案：BC11.2013年12月2日，我国探月探测器“嫦娥三号”在西昌卫星发射中心成功发射升空，其飞行轨道示意图如图所示，从地面发射后奔向月球，在P 点从圆形轨道Ⅰ进入椭圆轨道Ⅱ，Q 为轨道Ⅱ上的近月点．下列关于“嫦娥三号”的运动，说法正确的是( )A ．发射速度一定大于7.9 km/sB ．在轨道Ⅱ上从P 到Q 的过程中速率不断增大C ．在轨道Ⅱ上经过P 点的速度小于在轨道Ⅰ上经过P 点的速度D ．在轨道Ⅱ上经过P 点的加速度小于在轨道Ⅰ上经过P 点的加速度解析：“嫦娥三号”探测器的发射速度一定大于7.9 km/s ，A 正确；由开普勒第二定律可知，“嫦娥三号”在轨道Ⅱ上从P 到Q 的过程中速率不断增大，选项B 正确；“嫦娥三号”从轨道Ⅰ上运动到轨道Ⅱ上要减速，故在轨道Ⅱ上经过P 点时的速度小于在轨道Ⅰ上经过P 点时的速度，选项C 正确；在轨道Ⅱ上经过P 点时的加速度等于在轨道Ⅰ上经过P 点时的加速度，D 错误．答案：ABC12.如图所示，轻质弹簧一端固定，另一端与一质量为m 、套在粗糙竖直固定杆A 处的圆环相连，弹簧水平且处于原长．圆环从A 处由静止开始下滑，经过B 处的速度最大，到达C 处的速度为零，AC ＝h .圆环在C 处获得一竖直向上的速度v ，恰好能回到A .弹簧始终在弹性限度内，重力加速度为g .则圆环 ( )A ．下滑过程中，加速度一直减小B ．下滑过程中，克服摩擦力做的功为14m v 2 C ．在C 处，弹簧的弹性势能为14m v 2－mgh D ．上滑经过B 的速度大于下滑经过B 的速度解析：圆环下落时，先加速，在B 位置时速度最大，加速度减小至0.从B 到C 圆环减速，加速度增大，方向向上，选项A 错误．圆环下滑时，设克服摩擦力做功为W f ，弹簧的最大弹性势能为ΔE p .由A 到C 的过程中，根据功能关系有mgh ＝ΔE p ＋W f ；由C 到A 的过程中，有12m v 2＋ΔE p ＝W f ＋mgh ，联立解得W f ＝14m v 2，ΔE p ＝mgh －14m v 2.选项B 正确，选项C 错误．设圆环在B 位置时，弹簧的弹性势能为ΔE ′p .根据能量守恒，A 到B 的过程有12m v 2B ＋ΔE ′p ＋W ′f ＝mgh ′；B 到A 的过程有12m v ′2B ＋ΔE ′p ＝mgh ′＋W ′f ，比较两式得v ′B >v B .选项D 正确． 答案：BD二、非选择题(本题共5小题，共52分．把答案填在题中的横线上或按照题目要求作答．解答时应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤，只写出最后答案的不能得分．有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位)13．(6分)如图所示是利用闪光照相研究平抛运动的示意图．小球A 由斜槽滚下，从桌边缘水平抛出，当它恰好离开桌边缘时，小球B 也同时下落，闪光频率为10 Hz 的闪光器拍摄的照片中B 球有四个像，像间距离已在图中标出，两球恰在位置4相碰．则A 球从离开桌面到和B 球碰撞时经过的时间为________s ，A 球离开桌面的速度为________m/s(g 取10 m/s 2)．解析：由h ＝12gt 2，得t ＝2h g＝0.3 s ， 故v 0＝x t＝1 m/s. 答案：0.3 114．(9分)利用图甲装置做“验证机械能守恒定律”实验．图甲(1)为验证机械能是否守恒，需要比较重物下落过程中任意两点间的________．A ．动能变化量与势能变化量B ．速度变化量与势能变化量C ．速度变化量与高度变化量(2)(多选)除带夹子的重物、纸带、铁架台(含铁夹)、电磁打点计时器、导线及开关外，在下列器材中，还必须使用的两种器材是________．A．交流电源B．刻度尺C．天平(含砝码)(3)实验中，先接通电源，再释放重物，得到图乙所示的一条纸带．在纸带上选取三个连续打出的点A、B、C，测得它们到起始点O的距离分别为h A、h B、h C.已知当地重力加速度为g，打点计时器打点的周期为T.设重物的质量为m，从打O点到打B点的过程中，重物的重力势能变化量ΔE p ＝__________，动能变化量ΔE k＝________．图乙(4)大多数学生的实验结果显示，重力势能的减少量大于动能的增加量，原因是________．A．利用公式v＝gt计算重物速度B．利用公式v＝2gh计算重物速度C．存在空气阻力和摩擦阻力的影响D．没有采用多次实验取平均值的方法解析：(1)在重物下落过程中，若任意两点间重力势能的减少量等于动能的增加量，则重物的机械能守恒，所以A正确．(2)打点计时器需要交流电源，测量纸带上各点之间的距离需要刻度尺，本实验需要验证的等式为mgh＝12m v2，即gh＝12v2或mgh＝12m v22－12m v21，即gh＝12v22－12v21，所以不需要测量重物的质量，不需要天平．(3)从打O点到打B点的过程中，重力势能的变化量ΔE p＝－mgh B，动能的变化量ΔE k ＝12m v 2B ＝12m ⎝ ⎛⎭⎪⎫h C －h A 2T 2＝m （h C －h A ）28T 2. (4)重力势能的减少量大于动能的增加量，主要原因是重物在运动过程中存在空气阻力和摩擦阻力，选项C 正确．答案：(1)A (2)AB (3)－mgh B m （h C －h A ）28T 2(4)C 15．(10分)如图所示为《快乐大冲关》节目中某个环节的示意图．参与游戏的选手会遇到一个人造山谷OAB ，OA 是高h ＝3 m 的竖直峭壁，AB 是以O 点为圆心的弧形坡，∠AOB ＝60°，B 点右侧是一段水平跑道．选手可以自O 点借助绳索降到A 点后再爬上跑道，但身体素质好的选手会选择自O 点直接跃上跑道．选手可视为质点，忽略空气阻力，重力加速度g 取10 m/s 2.(1)若选手以速度v 0水平跳出后，能跳在水平跑道上，求v 0的最小值；(2)若选手以速度v 1＝4 m/s 水平跳出，求该选手在空中的运动时间．解析：(1)若选手以速度v 0水平跳出后，能跳在水平跑道上，则h sin 60°≤v 0t ，h cos 60°＝12gt 2， 解得：v 0≥3102m/s. (2)若选手以速度v 1＝4 m/s 水平跳出，因v 1＜v 0，人将落在弧形坡上，下降高度y ＝12gt 2，水平前进距离x ＝v 1t ，且x 2＋y 2＝h 2，解得t ＝0.6 s.答案：(1)3102m/s (2)0.6 s 16．(12分)我国将于2022年举办冬奥会，跳台滑雪是其中最具观赏性的项目之一．如图所示，质量m ＝60 kg 的运动员从长直助滑道AB 的A 处由静止开始以加速度a ＝3.6 m/s 2匀加速滑下，到达助滑道末端B 时速度v B ＝24 m/s ，A 与B 的竖直高度差H ＝48 m ．为了改变运动员的运动方向，在助滑道与起跳台之间用一段弯曲滑道衔接，其中最低点C 处附近是一段以O 为圆心的圆弧．助滑道末端B 与滑道最低点C 的高度差h ＝5 m ，运动员在B 、C 间运动时阻力做功W ＝－1 530 J ，g 取10 m/s 2.(1)求运动员在AB 段下滑时所受阻力F f 的大小．(2)若运动员能够承受的最大压力为其所受重力的6倍，则C 点所在圆弧的半径R 至少应为多大？解：(1)运动员在AB 上做初速度为零的匀加速直线运动，设AB 的长度为x ，则有v 2B ＝2ax ，由牛顿第二定律知mg H x－F f ＝ma ， 联立以上两式，代入数据解得F f ＝144 N.(2)设运动员到达C 点时的速度为v C ，在由B 到C 的过程中运用动能定理，得 mgh ＋W ＝12m v 2C －12m v 2B ， 设运动员在C 点所受支持力为F N ，由牛顿第二定律，知F N －mg ＝m v 2C R， 由运动员能够承受的最大压力为其所受重力的6倍，联立以上两式，代入数据解得R ＝12.5 m.17．(15分)如图所示，一个质量为0.6 kg 的小球以某一初速度从P 点水平抛出，恰好从光滑圆弧ABC 的A 点的切线方向进入圆弧(不计空气阻力，进入圆弧时无机械能损失)．已知圆弧的半径R ＝0.3 m ，θ＝60°，小球到达A 点时的速度v A ＝4 m/s.(g 取10 m/s 2)求：(1)小球做平抛运动的初速度v 0；(2)P 点与A 点的水平距离和竖直高度；(3)小球到达圆弧最高点C 时对轨道的压力．解析：(1)把小球到A 点的速度分解，如图所示，小球做平抛运动的初速度v 0等于v A 的水平分速度．由图可知v 0＝v x ＝v A cos θ＝4×cos 60°＝2 m/s.(2)由图可知，小球运动至A 点时竖直方向的分速度v y ＝v A sin θ＝4×sin 60°＝2 3 m/s.设P 点与A 点的水平距离为x ，竖直高度为h ，则v y ＝gt ，v 2y ＝2gh ，x ＝v 0t ，联立以上各式解得x ≈0.69 m ，h ＝0.6 m.(3)取A 点为重力势能的零点，由机械能守恒定律，得12m v 2A ＝12m v 2C＋mg (R ＋R cos θ)， 代入数据得v C ＝7 m/s.设小球到达圆弧最高点C 时，轨道对它的弹力为F N ，由圆周运动向心力公式得F N ＋mg ＝m v 2C R， 代入数据得F N ＝8 N.由牛顿第三定律可知，小球对轨道的压力大小F N ′＝F N ＝8 N ，方向竖直向上．答案：(1)2 m/s (2)0.69 m 0.6 m (3)8 N 方向垂直向上。

绝密★启用前2020年秋人教版高中物理必修二综合测试本试卷共100分，考试时间90分钟。

一、单选题(共10小题,每小题4.0分,共40分)1.我国的人造卫星围绕地球的运动，有近地点和远地点，由开普勒定律可知卫星在远地点运动速率比近地点的运动速率小，如果近地点距地心距离为R1，远地点距地心距离为R2，则该卫星在远地点运动速率和近地点运动的速率之比为()A．B．C．D．2.爱尔兰作家萧伯纳曾诙谐的说“科学总是从正确走向错误”，像一切科学一样，经典力学也有其局限性，是“一部未完成的交响曲”，经典力学能适用于下列哪些情况()A．研究原子中电子的运动B．研究“嫦娥一号”飞船的高速发射C．研究地球绕太阳的运动D．研究强引力3.如图所示，长0.5 m的轻质细杆，其一端固定于O点，另一端固定有质量为1 kg的小球．小球在竖直平面内绕O点做圆周运动．已知小球通过最高点时速度大小为2 m/s，运动过程中小球所受空气阻力忽略不计，g取10 m/s2.关于小球通过最高点时杆对小球的作用力，下列说法中正确的是()A．杆对小球施加向上的支持力，大小为2 NB．杆对小球施加向上的支持力，大小为18 NC．杆对小球施加向下的拉力，大小为2 ND．杆对小球施加向下的拉力，大小为18 N4.关于功率的以下说法中正确的是()A．根据P＝可知，机器做功越多，其功率就越大B．根据P＝Fv可知，汽车牵引力一定与速度成反比C．对于交通工具而言，由P＝Fv只能计算出牵引力的瞬时功率D．根据P＝Fv可知，发动机功率一定时，交通工具的牵引力与运动速度成反比．5.欧盟和中国联合开发的伽利略项目建立起了伽利略系统(全球卫星导航定位系统)．伽利略系统由27颗运行卫星和3颗预备卫星组成，可以覆盖全球，现已投入使用．卫星的导航高度为2.4×104km，倾角为56°，分布在3个轨道上，每个轨道面部署9颗工作卫星和1颗在轨预备卫星，当某颗工作卫星出现故障时可及时顶替工作．若某颗预备卫星处在略低于工作卫星的轨道上，以下说法中正确的是()A．预备卫星的周期大于工作卫星的周期，速度大于工作卫星的速度，向心加速度大于工作卫星的向心加速度B．工作卫星的周期小于同步卫星的周期，速度大于同步卫星的速度，向心加速度大于同步卫星的向心加速度C．为了使该颗预备卫星进入工作卫星的轨道，应考虑启动火箭发动机向前喷气，通过反冲作用从较低轨道上使卫星加速D．三个轨道平面只有一个过地心，另外两个轨道平面分别只在北半球和南半球6.若用假想的引力场线描绘质量相等的两星球之间的引力场分布，使其他星球在该引力场中任意一点所受引力的方向沿该点引力场线的切线上并指向箭头方向．则描述该引力场的引力场线分布图是()A．B．C．D．7.做曲线运动的物体，在运动过程中，一定变化的物理量是()A．速率B．速度C．加速度D．合外力8.关于做匀速圆周运动的物体，下列说法正确的是()A．因为在相等的时间内通过的圆弧长度相等，所以线速度恒定B．如果物体在0.1 s内转过30°角，则角速度为300 rad/sC．若半径r一定，则线速度与角速度成反比D．若半径为r，周期为T，则线速度为v＝9.我国自主研发的北斗卫星导航系统中有数颗地球同步轨道卫星(其周期与地球自转周期相同)，A 是其中一颗．物体B静止于赤道上随地球自转．分别把A、B的角速度记为ωA、ωB，线速度记为v A、v B，加速度记为a A、a B，所受地球万有引力记为F A、F B，则()A．ωA＞ωBB．v A＜v BC．a A＞a BD．F A＜F B10.我国成功发射“天宫二号”空间实验室，之后发射了“神舟十一号”飞船与“天宫二号”对接．假设“天宫二号”与“神舟十一号”都围绕地球做匀速圆周运动，为了实现飞船与空间实验室的对接，下列措施可行的是()A．使飞船与空间实验室在同一轨道上运行，然后飞船加速追上空间实验室实现对接B．使飞船与空间实验室在同一轨道上运行，然后空间实验室减速等待飞船实现对接C．飞船先在比空间实验室半径小的轨道上加速，加速后飞船逐渐靠近空间实验室，两者速度接近时实现对接D．飞船先在比空间实验室半径小的轨道上减速，减速后飞船逐渐靠近空间实验室，两者速度接近时实现对接二、多选题(共4小题,每小题5.0分,共20分)11.（多选）如图所示，物体在恒力F作用下沿曲线从点A运动到点B，这时突然使它所受的力反向，但大小不变，即由F变为－F.在此力的作用下，物体以后的运动情况，下列说法中正确的是()A．物体不可能沿曲线Ba运动B．物体不可能沿直线Bb运动C．物体不可能沿曲线Bc运动D．物体不可能沿原曲线BA返回12.(多选)某物体同时受到三个力作用而做匀减速直线运动，其中F1与加速度a的方向相同，F2与速度v的方向相同，F3与速度v的方向相反，则()A．F1对物体做正功B．F2对物体做正功C．F3对物体做正功D．合外力对物体做负功13.(多选)一物体做变速运动时，下列说法正确的有()A．合外力一定对物体做功，使物体动能改变B．物体所受合外力一定不为零C．合外力一定对物体做功，但物体动能可能不变D．物体加速度一定不为零14.(多选)如图所示，长为l的轻杆，一端固定一个小球，另一端固定在光滑的水平轴上，使小球在竖直面内做圆周运动，关于最高点的速度v，下列说法正确的是()A．v的极小值为B．v由零逐渐增大，向心力也增大C．当v由逐渐增大时，杆对小球的弹力逐渐增大D．当v由逐渐减小时，杆对小球的弹力逐渐增大三、实验题(共1小题,每小题10.0分,共10分)15.某同学在“验证机械能守恒定律”时按如图甲所示安装好实验装置，正确进行实验操作，从打出的纸带中选出符合要求的纸带，如图乙所示．图中O点为打点起始点，且速度为零．甲乙(1)选取纸带上打出的连续点A、B、C，……，测出其中E、F、G点距起始点O的距离分别为h1、h2、h3，已知重锤质量为m，当地重力加速度为g，打点计时器打点周期为T.为验证此实验过程中机械能是否守恒，需要计算出从打下O点到打下F点的过程中，重锤重力势能的减少量ΔE p＝________，动能的增加量ΔE k＝________(用题中所给字母表示)．(2)以各点到起始点的距离h为横坐标，以各点速度的平方v2为纵坐标建立直角坐标系，用实验测得的数据绘出v2－h图线，如图丙所示，该图象说明了________．丙(3)从v2－h图线求得重锤下落的加速度g＝________ m/s2.(结果保留三位有效数字)四、计算题(共3小题,每小题10.0分,共30分)16.盘在地面上的一根不均匀的金属链重30 N，长1 m，从甲端缓慢提至乙端恰好离地时需做功10 J．如果改从乙端缓慢提至甲端恰好离地要做多少功？(取g＝10 m/s2)17.一艘宇宙飞船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，如图所示，太阳光可看作平行光，宇航员在A点测出地球的张角为α，已知地球的半径为R，地球质量为M，引力常量为G，求：(1)宇宙飞船离距地面的高度．(2)宇宙飞船的周期T.18.如图所示，斜面体ABC固定在水平地面上，小球p从A点静止下滑．当小球p开始下滑时，另一小球q从A点正上方的D点水平抛出，两球同时到达斜面底端的B处．已知斜面AB光滑，长度l＝2.5 m，斜面倾角θ＝30°.不计空气阻力，g取10 m/s2，求：(1)小球p从A点滑到B点的时间；(2)小球q抛出时初速度的大小．答案解析1.【答案】B【解析】由开普勒第二定律：行星与太阳的连线在相等时间内扫过的面积相等即rmv＝c(常数)，所以v＝，v近∶v远＝R2∶R1.2.【答案】BC【解析】经典力学适用于低速运动、宏观物体．电子是属于微观粒子，故A不适用；研究“嫦娥一号”飞船的高速发射，是低速运动、宏观物体．故B正确；研究地球绕太阳的运动，是低速运动、宏观物体．故C正确；强引力属于微观粒子之间的相互作用，故D不适用．3.【答案】C【解析】通过最高点时，小球受重力和杆的弹力F作用．假设弹力F和重力同向竖直向下，那么就有mg＋F＝m，带入数据得F＝2 N，弹力大于0所以弹力方向与假设的方向相同，竖直向下，是拉力．答案C正确．4.【答案】D【解析】P＝表明，功率不仅与物体做功的多少有关同时还与做功所用的时间有关，A选项错误；对于交通工具而言，由P＝Fv可知，如果v为平均速度，则计算出的功率为平均功率，故C错误；P＝Fv，当功率一定时，在一定阶段牵引力与速度成反比，但当牵引力等于阻力时，速度不变，牵引力也不再变化，D选项正确；当牵引力一定时，速度增加，功率也增加，在这种情况下牵引力F是不变的，B选项错误．5.【答案】B【解析】预备卫星在略低于工作卫星的轨道上，由开普勒第三定律＝k知预备卫星的周期小于工作卫星的周期，由卫星的速度公式v＝分析知，预备卫星的速度大于工作卫星的速度，由向心加速度公式a n＝＝知，预备卫星的向心加速度大于工作卫星的向心加速度，A错误；地球同步卫星的周期为24 h，工作卫星的周期小于同步卫星的周期，由卫星的速度公式v＝分析知，工作卫星的速度大于同步卫星的速度，由向心加速度公式a n ＝知，工作卫星的向心加速度大于同步卫星的向心加速度，B正确；预备卫星处于低轨道上，为了使该预备卫星进入工作卫星的轨道上，应考虑启动火箭发动机向后喷气，通过加速使其做离心运动，使卫星的轨道半径增大才能从较低轨道进入工作卫星的轨道，C错误．三个轨道平面都必须过地心，否则由于地球引力的作用，卫星不能稳定工作，D错误．6.【答案】B【解析】其他星球在该引力场中任意一点必定受到两星球的万有引力，方向应指向两星球，A、D错，由于两星球相互间引力场间的影响，其引力场线应是弯曲的，C错；故描述该引力场的引力场线分布图是图B.7.【答案】B【解析】物体做曲线运动时，速度方向一定变化，速度大小不一定变化，A错，B对．做曲线运动的物体的合外力或加速度既可能变，也有可能不变，C、D错．8.【答案】D【解析】物体做匀速圆周运动时，线速度大小恒定，方向沿圆周的切线方向，在不断地改变，故选项A错误；角速度ω＝＝rad/s＝rad/s，选项B错误；线速度与角速度的关系为v＝ωr，由该式可知，r一定时，v∝ω，选项C 错误；由线速度的定义可得，在转动一周时有v＝，选项D正确.9.【答案】C【解析】同步卫星和地球赤道上的物体的角速度相同，即ωA＝ωB，A错误．由v＝ωr，a＝ω2r知，v A＞v B，a A＞a B，B错误，C正确．因为不知道卫星A与物体B的质量，无法比较F A、F B的大小，D错误.10.【答案】C【解析】若使飞船与空间实验室在同一轨道上运行，飞船加速，所需向心力变大，则飞船将脱离原轨道而进入更高的轨道，不能实现对接，A错误；若使飞船与空间实验室在同一轨道上运行，空间实验室减速，所需向心力变小，则空间实验室将脱离原轨道而进入更低的轨道，不能实现对接，B错误；要想实现对接，可使飞船在比空间实验室半径较小的轨道上加速，然后飞船将进入较高的空间实验室轨道，逐渐靠近空间实验室后，两者速度接近时实现对接，C正确，同理D错误．11.【答案】ABD【解析】物体沿曲线从点A运动到点B(点B除外)的过程中，其所受恒力F的方向必定指向曲线的内侧．当运动到B点时，因恒力反向，由曲线运动的特点“物体以后运动的曲线轨迹必定向合外力方向弯曲”可知：物体以后的运动只可能沿Bc运动．故本题正确选项为A、B、D.12.【答案】BD【解析】因物体做匀减速直线运动，a的方向与v的方向相反，故F1对物体做负功，A错误；F2与v的方向相同，做正功，B正确；F3与v 的方向相反，做负功，C错误；物体做匀减速直线运动时，物体所受合外力的方向与运动方向相反，做负功，故D正确．13.【答案】BD【解析】物体的速度发生了变化，则合外力一定不为零，加速度也一定不为零，B、D正确；物体的速度变化，可能是大小不变、方向变化，故动能不一定变化，合外力不一定做功，A、C 错误．14.【答案】BCD【解析】由于是轻杆，即使小球在最高点速度为零，小球也不会掉下来，因此v的极小值是零，A错；v由零逐渐增大，由F向＝可知，F向也增大，B对；当v＝时，F向＝＝mg，此时杆恰对小球无作用力，向心力只由其自身重力提供；当v由增大时，则＝mg＋F，故F＝m－mg，杆对球的力为拉力，且逐渐增大；当v由减小时，杆对球的力为支持力．此时，mg－F′＝，F′＝mg－m ，支持力F′逐渐增大，杆对球的拉力、支持力都为弹力，所以C、D也对，故选B、C、D. 15.【答案】(1)mgh2【解析】(1)重锤重力势能的减少量ΔE p＝mgh2，动能增加量ΔE k＝.(2)当物体自由下落时，只有重力做功，物体的重力势能和动能互相转化，机械能守恒．(3)由mgh＝mv2可知题图的斜率表示重力加速度g的2倍，为求直线的斜率，可在直线上取两个距离较远的点，如(25.5×10－2,5.0)、(46.5×10－2,9.0)，则g＝＝×≈9.52 m/s2.16.【答案】20 J【解析】设绳子的重心离乙端距离为x，则当乙端刚离开地面时有mgx＝10 J，可得：x＝m.则绳子的重心离甲端为m，可知从乙端缓慢提至甲端恰好离地要做功W＝mg(1－x)＝20 J.17.【答案】(1).(2)2π【解析】(1)设飞船做圆周运动的半径为r，距离地面的高度为h.由几何关系知sin＝①距离地面的高度为h＝r－R②由①②解得h＝R(2)由万有引力提供做圆周运动所需的向心力得G＝m()2r③由①③解得T＝2π18.【答案】(1)1 s(2)m/s【解析】(1)设小球p 从斜面上下滑的加速度为a，由牛顿第二定律得：a＝＝g sinθ①设下滑所需时间为t1，根据运动学公式得l＝at12②由①②得t1＝③代入数据得t1＝1 s；④(2)对小球q：水平方向位移x＝l cosθ＝v0t2⑤依题意得t2＝t1⑥由④⑤⑥得v0＝＝m/s.。

模块综合检测卷（时间：90分钟满分：100分）一'选择题（本题共15小题，每小题3分，共45分.1〜8题为单选题，9-15题为多选题）1.关于平抛运动和圆周运动，下列说法正确的是（）A.平抛运动是匀变速曲线运动B.匀速圆周运动是速度不变的运动C.圆周运动是匀变速曲线运动D.做平抛运动的物体落地时的速度一定是竖直向下的解析：选A平抛运动的加速度恒定，所以平抛运动是匀变速曲线运动，A 正确；平抛运动水平方向做匀速直线运动，所以落地时速度一定有水平分量，不可能竖直向下，D错误；匀速圆周运动的速度方向时刻变化，B错误；匀速圆周运动的加速度始终指向圆心，也就是方向时刻变化，所以不是匀变速运动，C错、口7天.2.（2019-黄冈期末）如图所示，P是水平面上的圆弧凹槽，从高台边B点以某速度水平飞出的小球，恰能从固定在某位置的凹槽的圆弧轨道的左端A点沿圆弧切线方向进入轨道.。

是圆弧的圆心，是Q4与竖直方向的夹角，必是与竖直方向的夹角，贝*）A.辫=2tan出ci=2 ['tan01t an但B.tan。

1t an必=2 D.tan_解析：选B由题意知tan们=忠=宜，tan02=|=^=^,由以上两式得tan0itan02=2.故B项正确.3.宇宙飞船正在离地面高H=2R地的轨道上做匀速圆周运动，R地为地球的半径，飞船内一弹簧秤下悬挂一质量为m的重物，g为地球表面处重力加速度，则弹簧秤的读数为（）A.0B.fmgC.^mgD.mg解析：选A宇宙飞船绕地球做匀速圆周运动时，其向心加速度等于飞船所在轨道处的重力加速度，因此宇宙飞船及其内部物体均处于完全失重状态，故重物对弹簧秤的拉力为零，A正确.4.某同学掷出的铅球在空中运动轨迹如图所示，如果把铅球视为质点，同时忽略空气阻力作用，则铅球在空中的运动过程中，铅球的速率0、机械能E、动能Ek和重力的瞬时功率P随时间，变化的图象中可能正确的是（）A B C D解析：选D铅球运动的过程中，重力先做负功，再做正功.由动能定理知，动能先减小再增大，则速率0先减小后增大，故A错误；因只受重力所以机械能守恒，故B错误；动能先减小后增大，但是落地时的动能要比抛出时的动能大，故C错误；重力的瞬时功率P=mgVy=mg-gt=mg2t,上升过程中竖直速度均匀减小，下降过程中竖直速度均勾增大，所以D正确.5.“嫦娥四号”探月卫星沿地月转移轨道到达月球，在距月球表面高入的P 点进行第一次“刹车制动”后被月球捕获，进入椭圆轨道I绕月飞行，如图所示.之后，卫星在P点经过几次“刹车制动”，最终在距月球表面高h的圆形轨道III上绕月球做匀速圆周运动.用A、3、匚分别表示卫星在椭圆轨道I、II 和圆形轨道III的周期，用。

模块综合试卷(一)(满分：100分)一、单项选择题：本题共7小题，每小题4分，共28分。

在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。

1．(2022·渭南市高一期末)如图所示实例中均不考虑空气阻力，系统机械能守恒的是()答案 D解析人上楼过程中，人体的化学能转化为机械能，人和地球组成的系统机械能不守恒，A 不符合题意；跳绳的过程中，人体的化学能转化为机械能，人和绳组成的系统机械能不守恒，B不符合题意；水滴石穿过程中，水滴的机械能转变为内能，水滴和石头组成的系统机械能不守恒，C不符合题意；箭射出后，箭、弓、地球组成的系统只有动能、弹性势能、重力势能相互转化，箭、弓、地球组成的系统机械能守恒，D符合题意。

2．(2023·温州市高一期中)以下关于圆周运动描述正确的是()A ．如图甲所示，手握绳子能使小球在该水平面内做匀速圆周运动B ．如图乙所示，小朋友在秋千的最低点时处于超重状态C ．如图丙所示，旋转拖把桶的脱水原理是水滴受到了离心力，从而沿半径方向甩出D ．如图丁所示，摩托车在水平赛道上匀速转弯时，为了安全经过弯道，人和摩托车整体会向弯道内侧倾斜，人和摩托车整体受到重力、支持力、摩擦力和向心力四个力作用 答案 B解析 对小球受力分析，小球受竖直向下的重力和沿绳子方向的拉力，合力不可能沿水平方向，故手握绳子不可能使小球在该水平面内做匀速圆周运动，A 错误；小朋友在秋千的最低点具有向上的加速度，处于超重状态，B 正确；水滴与拖把间的摩擦力不足以提供其做圆周运动的向心力，水滴做离心运动，沿切线方向甩出，C 错误；摩托车在水平赛道上匀速转弯时，为了安全经过弯道，人和摩托车整体会向弯道内侧倾斜，人和摩托车整体受到重力、支持力、摩擦力三个力作用，D 错误。

3．(2023·西安铁一中学高一期末)天启星座，我国第一个实现组网运行的物联网星座，由38颗低轨道、低倾角小卫星组成。

2020年1月，忻州号(天启5号)成功进入高度为500 km 、通过地球两极上空的太阳同步轨道运行；7月25日，天启10号进入高度为900 km 、轨道平面与地轴夹角为45°的倾斜轨道运行。

模块综合试卷(一)(时间：90分钟满分：100分)一、选择题(本题共12小题，每小题4分，共48分.1～7为单项选择题，8～12为多项选择题)1.如图1所示，在皮带传送装置中，皮带把物体P匀速传送至高处，在此过程中，下述说法正确的是( )图1A.摩擦力对物体做正功B.支持力对物体做正功C.重力对物体做正功D.合外力对物体做正功答案 A解析摩擦力方向平行皮带向上，与物体运动方向相同，故摩擦力做正功，A对；支持力始终垂直于速度方向，不做功，B错；重力对物体做负功，C错；合外力为零，做功为零，D错.2.质量不等但有相同初动能的两个物体在动摩擦因数相同的水平地面上滑行，直到停止，则( )A.质量大的物体滑行距离大B.质量小的物体滑行距离大C.两个物体滑行的时间相同D.质量大的物体克服摩擦力做的功多答案 B解析由动能定理得－μmgx＝0－E k，两个物体克服摩擦力做的功一样多，质量小的物体滑行距离大，B 正确，A 、D 错误；由E k ＝12mv 2得v ＝2E km，再由t ＝v μg ＝1μg2E km可知，滑行的时间与质量有关，两个物体滑行时间不同，C 错误.3.(2019·北京卷)2019年5月17日，我国成功发射第45颗北斗导航卫星，该卫星属于地球静止轨道卫星(同步卫星).该卫星( ) A.入轨后可以位于北京正上方 B.入轨后的速度大于第一宇宙速度 C.发射速度大于第二宇宙速度 D.若发射到近地圆轨道所需能量较少 答案 D解析 同步卫星只能位于赤道正上方，A 项错误；由GMm r 2＝mv 2r知，卫星的轨道半径越大，卫星做匀速圆周运动的线速度越小，因此入轨后的速度小于第一宇宙速度(近地卫星的速度)，B 项错误；同步卫星的发射速度大于第一宇宙速度，小于第二宇宙速度，C 项错误；将卫星发射到越高的轨道克服引力做功越多，故发射到近地圆轨道所需能量较少，D 正确.4.如图2所示为质点做匀变速曲线运动轨迹的示意图，且质点运动到D 点(D 点是曲线的拐点)时速度方向与加速度方向恰好互相垂直，则质点从A 点运动到E 点的过程中，下列说法中正确的是( )图2A.质点经过C 点的速率比D 点的大B.质点经过A 点时的加速度方向与速度方向的夹角小于90°C.质点经过D 点时的加速度比B 点的大D.质点从B 到E 的过程中加速度方向与速度方向的夹角先增大后减小 答案 A解析 因为质点做匀变速运动，所以加速度恒定，C 项错误.在D 点时加速度与速度垂直，故知加速度方向向上，合力方向也向上，所以质点从A 到D 的过程中，合力方向与速度方向夹角大于90°，合力做负功，动能减小，v C >v D ，A 项正确，B 项错误.从B 至E 的过程中，加速度方向与速度方向夹角一直减小，D 项错误.5.(2019·天津卷)2018年12月8日，肩负着亿万中华儿女探月飞天梦想的嫦娥四号探测器成功发射，“实现人类航天器首次在月球背面巡视探测，率先在月背刻上了中国足迹”，如图3所示.已知月球的质量为M 、半径为R .探测器的质量为m ，引力常量为G ，嫦娥四号探测器围绕月球做半径为r 的匀速圆周运动时，探测器的( )图3A.周期为4π2r3GM B.动能为GMm 2RC.角速度为Gm r 3D.向心加速度为GM R2答案 A解析 嫦娥四号探测器环绕月球做匀速圆周运动时，万有引力提供其做匀速圆周运动的向心力，有GMm r 2＝mω2r ＝m v 2r ＝m 4π2T 2r ＝ma ，解得ω＝GMr 3、v ＝GMr、T ＝4π2r3GM、a ＝GM r2，则嫦娥四号探测器的动能为E k ＝12mv 2＝GMm2r，由以上可知A 正确，B 、C 、D 错误.6.(2018·石室中学高一下学期期末)如图4所示，固定的倾斜光滑杆上套有一个质量为m 的圆环，圆环与竖直放置的轻质弹簧一端相连，弹簧的另一端固定在地面上的A 点，弹簧处于原长，圆环高度为h .让圆环沿杆滑下，滑到杆的底端时速度为零.则在圆环下滑到底端的过程中(重力加速度为g ，杆与水平方向夹角为30°)( )图4A.圆环的机械能守恒B.弹簧的弹性势能先减小后增大C.弹簧的弹性势能变化了mghD.弹簧与光滑杆垂直时圆环动能最大答案 C解析圆环与弹簧组成的系统机械能守恒，但圆环的机械能不守恒，A错误；弹簧形变量先增大后减小然后再增大，所以弹簧的弹性势能先增大后减小再增大，B错误；由于圆环与弹簧组成的系统机械能守恒，圆环的机械能减少了mgh，所以弹簧的弹性势能增加mgh，C正确；弹簧与光滑杆垂直时，圆环所受合力沿杆向下，圆环具有与速度同向的加速度，所以做加速运动，D错误.7.(2018·石室中学高一下学期期末)如图5所示，abc是竖直面内的光滑固定轨道，ab水平、长度为2R；bc是半径为R的四分之一圆弧，与ab相切于b点.一质量为m的小球，始终受到与重力大小相等的水平外力的作用，自a点处从静止开始向右运动.重力加速度为g.小球从a 点开始运动到其轨迹最高点，动能的增量为( )图5A.2mgRB.4mgRC.5mgRD.6mgR答案 A解析 由题意知水平拉力为F ＝mg ，设小球达到c 点的速度为v 1，从a 到c 根据动能定理可得：F ·3R －mgR ＝12mv 12，解得：v 1＝2gR ；小球离开c 点后，竖直方向做竖直上抛运动，水平方向做初速度为零的匀加速直线运动，由于水平方向加速度a x ＝g ，小球至轨迹最高点时v x ＝v 1，故小球从a 点开始运动到最高点时的动能的增量为ΔE k ＝12mv 12＝2mgR .8.(2019·江苏卷)如图6所示，摩天轮悬挂的座舱在竖直平面内做匀速圆周运动.座舱的质量为m ，运动半径为R ，角速度大小为ω，重力加速度为g ，则座舱( )图6A.运动周期为2πRωB.线速度的大小为ωRC.受摩天轮作用力的大小始终为mgD.所受合力的大小始终为mω2R 答案 BD解析 座舱做匀速圆周运动，合力提供向心力，知座舱的运动周期T ＝2πω、线速度大小v ＝ωR 、所受合力的大小F ＝mω2R ，选项B 、D 正确，A 错误；座舱的重力为mg ，座舱做匀速圆周运动受到的合力大小不变，方向时刻变化，故座舱受到摩天轮的作用力大小不可能始终为mg ，选项C 错误.9.(2018·简阳市高一下学期期末)竖直平面内有两个半径不同的半圆形光滑轨道，如图7所示，A 、M 、B 三点位于同一水平面上，C 、D 分别为两轨道的最低点，将两个相同的小球分别从A 、B 处同时无初速度释放，则( )图7A.通过C 、D 时，两球的线速度大小相等B.通过C 、D 时，两球的角速度大小相等C.通过C 、D 时，两球的机械能相等D.通过C 、D 时，两球对轨道的压力相等 答案 CD解析 对任意一球研究，设半圆轨道的半径为r ，根据机械能守恒定律得：mgr ＝12mv 2，得：v ＝2gr ，由于r 不同，则v 不等，故A 错误；由v ＝rω得：ω＝vr＝2gr，可知两球的角速度大小不等，故B 错误；两球的初始位置机械能相等，下滑过程机械能都守恒，所以通过C 、D 时两球的机械能相等，故C 正确；通过圆轨道最低点时小球的向心加速度为a n ＝v 2r＝2g ，根据牛顿第二定律得：F N －mg ＝ma n ，得轨道对小球的支持力大小为F N ＝3mg ，由牛顿第三定律知球对轨道的压力为F N ′＝F N ＝3mg ，与半径无关，则通过C 、D 时，两球对轨道的压力相等，故D 正确.10.(2018·永春一中高一下学期期末)如图8，北斗导航卫星的发射需要经过几次变轨，例如某次变轨，先将卫星发射至近地圆轨道1上，然后在P 处变轨到椭圆轨道2上，最后由轨道2在Q 处变轨进入圆轨道3，轨道1、2相切于P 点，轨道2、3相切于Q 点.忽略空气阻力和卫星质量的变化，则以下说法正确的是( )图8A.该卫星从轨道1变轨到轨道2需要在P 处减速B.该卫星从轨道1到轨道2再到轨道3，机械能逐渐减小C.该卫星在轨道3的动能小于在轨道1的动能D.该卫星稳定运行时，在轨道3上经过Q 点的加速度等于在轨道2上Q 点的加速度 答案 CD解析 该卫星从轨道1变轨到轨道2需要在P 处加速，选项A 错误；该卫星从轨道1到轨道2需要点火加速，则机械能增加；从轨道2再到轨道3，又需要点火加速，机械能增加；故该卫星从轨道1到轨道2再到轨道3，机械能逐渐增加，选项B 错误；根据v ＝GMr可知，该卫星在轨道3的速度小于在轨道1的速度，则卫星在轨道3的动能小于在轨道1的动能，选项C 正确；根据a ＝GM r2可知，该卫星稳定运行时，在轨道3上经过Q 点的加速度等于在轨道2上Q 点的加速度，选项D 正确.11.(2019·江苏卷)如图9所示，轻质弹簧的左端固定，并处于自然状态.小物块的质量为m ，从A 点向左沿水平地面运动，压缩弹簧后被弹回，运动到A 点恰好静止.物块向左运动的最大距离为s ，与地面间的动摩擦因数为μ，重力加速度为g ，弹簧未超出弹性限度.在上述过程中( )图9A.弹簧的最大弹力为μmgB.物块克服摩擦力做的功为2μmgsC.弹簧的最大弹性势能为μmgsD.物块在A 点的初速度为2μgs 答案 BC解析 小物块处于最左端时，弹簧的压缩量最大，然后小物块先向右加速运动再减速运动，可知弹簧的最大弹力大于滑动摩擦力μmg ，选项A 错误；物块从开始运动至最后回到A 点过程，路程为2s ，可得物块克服摩擦力做功为2μmgs ，选项B 正确；物块从最左侧运动至A 点过程，由能量守恒定律可知E pm ＝μmgs ，选项C 正确；设物块在A 点的初速度为v 0，整个过程应用动能定理有－2μmgs ＝0－12mv 02，解得v 0＝2μgs ，选项D 错误.12.如图10所示，两个34圆弧轨道固定在水平地面上，半径R 相同，a 轨道由金属凹槽制成，b 轨道由金属圆管制成(圆管内径远小于半径R )，均可视为光滑轨道，在两轨道右端的正上方分别将金属小球A 和B (直径略小于圆管内径)由静止释放，小球距离地面的高度分别用h A 和h B 表示，下列说法中正确的是( )图10A.若h A ＝h B ≥52R ，两小球都能沿轨道运动到最高点B.若h A ＝h B ≥32R ，两小球在轨道上上升的最大高度均为32RC.适当调整h A 和h B ，均可使两小球从轨道最高点飞出后，恰好落在轨道右端口处D.若使小球沿轨道运动并且从最高点飞出，h A 的最小值为52R ，B 小球在h B ＞2R 的任何高度释放均可 答案 AD解析 若小球A 恰好能到a 轨道的最高点，由mg ＝m v 2AR ，得v A ＝gR ，由mg (h A －2R )＝12mv A 2，得h A ＝52R ；若小球B 恰好能到b 轨道的最高点，在最高点的速度v B ＝0，根据机械能守恒定律得h B ＝2R ，所以h A ＝h B ≥52R 时，两球都能到达轨道的最高点，故A 、D 正确；若h B ＝32R ，小球B 在轨道上上升的最大高度等于32R ；若h A ＝32R ，则小球A 在到达最高点前离开轨道，有一定的速度，由机械能守恒定律可知，A 在轨道上上升的最大高度小于32R ，故B 错误.小球A从最高点飞出后做平抛运动，下落R 高度时，水平位移的最小值为x A ＝v A2Rg＝gR ·2Rg＝2R ＞R ，所以若小球A 从最高点飞出后会落在轨道右端口外侧，而适当调整h B ，B 可以落在轨道右端口处，所以适当调整h A 和h B ，只有B 球可以从轨道最高点飞出后，恰好落在轨道右端口处，故C 错误.二、实验题(本题共2小题，共12分)13.(5分)某兴趣小组用如图11甲所示的装置与传感器结合，探究向心力大小的影响因素.实验时用手拨动旋臂使它做圆周运动，力传感器和光电门固定在实验器上，测量角速度和向心力.(1)电脑通过光电门测量挡光杆通过光电门的时间，并由挡光杆的宽度d、挡光杆通过光电门的时间Δt、挡光杆做圆周运动的半径r，自动计算出砝码做圆周运动的角速度，则计算其角速度的表达式为________________.(2)图乙中取①②两条曲线为相同半径、不同质量下向心力与角速度的关系图线，由图可知，曲线①对应的砝码质量__________(选填“大于”或“小于”)曲线②对应的砝码质量.图11答案(1)drΔt(3分) (2)小于(2分)解析 (1)砝码转动的线速度v ＝dΔt由ω＝v r计算得出ω＝dr Δt(2)题图中抛物线说明向心力F 和ω2成正比.若保持角速度和半径都不变，则质点做圆周运动的向心加速度不变，由牛顿第二定律F ＝ma 可知，质量大的物体需要的向心力大，所以曲线①对应的砝码质量小于曲线②对应的砝码质量.14.(7分)(2018·石室中学高一下学期期末)某同学用如图12甲所示的装置验证机械能守恒定律，他将两物块A 和B 用轻质细绳连接并跨过轻质定滑轮，B 下端连接纸带，纸带穿过固定的打点计时器，用天平测出A 、B 两物块的质量m A ＝300g ，m B ＝100g ，A 从高处由静止开始下落，B 拖着的纸带打出一系列的点，对纸带上的点迹进行测量，即可验证机械能守恒定律，图乙给出的是实验中获取的一条纸带：0是打下的第一个点，每相邻两计数点间还有4个点(图中未标出)，计数点间的距离如图乙所示，已知打点计时器计时周期为T ＝0.02s ，则：图12(1)在打点0～5过程中系统动能的增加量ΔE k ＝______J ，系统势能的减小量ΔE p ＝________J ，由此得出的结论是__________________；(重力加速度g ＝9.8m/s 2，结果均保留三位有效数字)(2)用v 表示物块A 的速度，h 表示物块A 下落的高度.若某同学作出的v 22－h 图像如图丙所示，则可求出当地的重力加速度g ＝________m/s 2(结果保留三位有效数字).答案 (1)1.15(2分) 1.18(2分) 在误差允许范围内，A 、B 组成的系统机械能守恒(1分) (2)9.70(2分)解析 (1)根据某段时间内平均速度等于中间时刻的瞬时速度，计数点5的瞬时速度v 5＝x 462×5T ＝(21.60＋26.40)×10－20.2m/s ＝2.40 m/s ，则系统动能的增加量：ΔE k ＝12(m A ＋m B )v 52＝12×0.4×2.42J≈1.15J，系统重力势能的减小量ΔE p ＝(m A －m B )gh ＝0.2×9.8×(38.40＋21.60)×10－2J≈1.18J .在误差允许的范围内，A 、B 组成的系统机械能守恒. (2)根据机械能守恒定律得： (m A －m B )gh ＝12(m A ＋m B )v 2得12v 2＝m A －m B m A ＋m B gh 故斜率k ＝m A －m B m A ＋m B g ＝5.821.20m/s 2代入数据得：g ＝9.70m/s 2.三、计算题(本题共4小题，共40分)15.(7分)火星半径约为地球半径的12，火星质量约为地球质量的19，地球表面的重力加速度g取10m/s 2.(1)求火星表面的重力加速度.(结果保留两位有效数字)(2)若弹簧测力计在地球上最多可测出质量为2kg 的物体所受的重力，则该弹簧测力计在火星上最多可测出质量为多大的物体所受的重力？ 答案 (1)4.4m/s 2(2)4.5kg 解析 (1)对于在星球表面的物体，有mg ＝G MmR2(2分)可得g 火g 地＝M 火M 地(R 地R 火)2＝19×(21)2＝49(2分) 故g 火＝49g 地≈4.4 m/s 2.(1分)(2)弹簧测力计的最大弹力不变，即m 地g 地＝F ＝m 火g 火(1分)则m 火＝m 地g 地g 火＝4.5 kg.(1分) 16.(8分)(2019·天津卷)完全由我国自行设计、建造的国产新型航空母舰已完成多次海试，并取得成功.航母上的舰载机采用滑跃式起飞，故甲板是由水平甲板和上翘甲板两部分构成，如图13甲所示.为了便于研究舰载机的起飞过程，假设上翘甲板BC 是与水平甲板AB 相切的一段圆弧，示意如图乙，AB 长L 1＝150m ，BC 水平投影L 2＝63m ，图中C 点切线方向与水平方向的夹角θ＝12˚(sin12°≈0.21).若舰载机从A 点由静止开始做匀加速直线运动，经t ＝6s 到达B 点进入BC .已知飞行员的质量m ＝60kg ，g ＝10m/s 2，求：图13(1)舰载机水平运动的过程中，飞行员受到水平力所做的功W ； (2)舰载机刚进入BC 时，飞行员受到竖直向上的压力F N 多大.答案 (1)7.5×104J (2)1.1×103N解析 (1)舰载机由静止开始做匀加速直线运动，设其刚进入上翘甲板时的速度为v ，则有v2＝L 1t①(1分) 根据动能定理，有W ＝12mv 2－0②(2分)联立①②式，代入数据，得W ＝7.5×104J③(1分)(2)设上翘甲板所对应的圆弧半径为R ，根据几何关系，有L 2＝R sin θ④(1分)由牛顿第二定律，有F N －mg ＝m v 2R⑤(2分)联立①④⑤式，代入数据，得F N ＝1.1×103N.(1分)17.(11分)如图14所示，半径为R ＝1.5m 的光滑圆弧支架竖直放置，圆心角θ＝60°，支架的底部CD 水平，离地面足够高，圆心O 在C 点的正上方，右侧边缘P 点固定一个光滑小轮，可视为质点的小球A 、B 系在足够长的跨过小轮的轻绳两端，两球的质量分别为m A ＝0.3kg 、m B ＝0.1kg.将A 球从紧靠小轮P 处由静止释放，不计空气阻力，g 取10m/s 2.图14(1)求A 球运动到C 点时的速度大小；(2)若A 球运动到C 点时轻绳突然断裂，从此时开始，需经过多长时间两球重力的功率大小相等？(计算结果可用根式表示). 答案 (1)2m/s (2)340s 解析 (1)由题意可知，A 、B 组成的系统机械能守恒，有 12m A v A 2＋12m B v B 2＝m A gh A －m B gh B (2分)h A ＝R －R cos 60°＝R2(1分)h B ＝R (1分) v B ＝v A cos 30°＝32v A (1分) 联立解得v A ＝2 m/s(1分)(2)轻绳断裂后，A 球做平抛运动，B 球做竖直上抛运动，B 球上抛初速度v B ＝v A cos 30°＝3m/s(1分)设经过时间t 两球重力的功率大小相等，则m A gv Ay ＝m B gv By (1分)v Ay ＝gt (1分) v By ＝v B －gt (1分)联立解得t ＝340s(1分) 18.(14分)如图15所示，从A 点以v 0＝4m/s 的水平速度抛出一质量m ＝1 kg 的小物块(可视为质点)，当物块运动至B 点时，恰好沿切线方向进入光滑圆弧轨道BC ，经圆弧轨道后滑上与C 点等高、静止在粗糙水平面的长木板上，圆弧轨道C 端的切线水平，已知长木板的质量M ＝4 kg ，A 、B 两点距C 点的高度分别为H ＝0.6 m 、h ＝0.15 m ，圆弧轨道半径R ＝0.75 m ，物块与长木板之间的动摩擦因数μ1＝0.5，长木板与水平面间的动摩擦因数μ2＝0.2，长木板与水平面间的最大静摩擦力近似等于滑动摩擦力，g 取10 m/s 2.已知sin 37°＝0.6，cos 37°＝0.8.求：图15(1)小物块运动至B 点时的速度大小和方向； (2)物块滑动至C 点时，对圆弧轨道C 点的压力大小； (3)长木板至少为多长，才能保证物块不滑出长木板.答案 (1)5m/s 与水平方向成37°角斜向下 (2)47.3N (3)2.8m解析 (1)小物块从A 点到B 点做平抛运动，有H －h ＝12gt 2(1分)到达B 点的竖直分速度v By ＝gt ，(1分) 到达B 点的速度v B ＝v 20＋v 2By (1分) 联立解得v B ＝5 m/s(1分)设到达B 点时物块的速度方向与水平面的夹角为θ，则cos θ＝v 0v B＝0.8，即与水平方向成37°角斜向下.(1分)(2)设物块到达C 点的速度为v C ，从A 点到C 点由机械能守恒定律得mgH ＝12mv C 2－12mv 02(2分)设物块在C 点受到的支持力为F N ，由牛顿第二定律得F N －mg ＝m v 2CR(1分)解得F N ≈47.3 N .(1分)由牛顿第三定律得，物块对圆弧轨道C 点的压力大小为F N ′＝F N ＝47.3 N ，方向竖直向下.(1分) (3)物块对长木板的摩擦力F f1＝μ1mg ＝5 N.(1分)长木板与水平面间的最大静摩擦力近似等于滑动摩擦力，为F f2＝μ2(M ＋m )g ＝10 N.(1分) 由于F f1小于F f2，可判定物块在长木板上滑动时，长木板静止不动.(1分)物块在长木板上做匀减速运动，设木板至少长为l 时，物块不滑出长木板，且物块到达木板最右端时速度恰好为零，则有v C 2＝2al ，μ1mg ＝ma ，联立解得l ＝2.8 m.(1分)。

模块综合试卷(二)(时间：90分钟总分为：100分)一、选择题(此题共12小题，每一小题4分，共48分.1～7为单项选择题，8～12为多项选择题)1.火箭发射回收是航天技术的一大进步，如图1所示，火箭在返回地面前的某段运动可看成先匀速后减速的直线运动，最后撞落在地面上，不计火箭质量的变化，如此( )图1A.火箭在匀速下降过程中，机械能守恒B.火箭在减速下降过程中，携带的检测仪器处于失重状态C.火箭在减速下降过程中合力做功等于火箭机械能的变化D.火箭着地时，火箭对地的作用力大于自身的重力答案 D解析匀速下降阶段，火箭所受的阻力等于重力，除了重力做功外，还有阻力做功，所以机械能不守恒，选项A错误；在减速阶段，加速度向上，所以处于超重状态，选项B错误；火箭着地时，地面对火箭的作用力大于火箭的重力，选项D正确；合外力做功等于动能改变量，所以C项错误.2.在“G20〞峰会“最忆是杭州〞的文艺演出中，芭蕾舞演员保持如图2所示姿势原地旋转，此时手臂上A、B两点角速度大小分别为ωA、ωB，线速度大小分别为v A、v B，如此( )图2A.ωA＜ωBB.ωA＞ωBC.v A＜v BD.v A＞v B答案 D解析 两点周期一样，角速度一样，由v ＝ωr 知，v A ＞v B ，故D 正确，A 、B 、C 错误.3.一水平固定的水管，水从管口以不变的速度源源不断地喷出.水管距地面高h ＝1.8m ，水落地的位置到管口的水平距离x ＝1.2m ，不计空气与摩擦阻力，水从管口喷出的初速度大小是(g 取10m/s 2)( )A.1.2m/sB.2.0 m/sC.3.0m/sD.4.0 m/s答案 B解析 水平喷出的水做平抛运动，根据平抛运动规律h ＝12gt 2可知，水在空中运动的时间为t ＝2h g＝2×1.810 s ＝0.6 s ，根据x ＝v 0t 可知，水从管口喷出的初速度为v 0＝x t ＝1.20.6 m/s ＝2 m/s ，选项B 正确.4.(2017·全国卷Ⅲ)2017年4月，我国成功发射的天舟一号货运飞船与天宫二号空间实验室完成了首次交会对接，对接形成的组合体仍沿天宫二号原来的轨道(可视为圆轨道)运行.与天宫二号单独运行时相比，组合体运行的( )A.周期变大B.速率变大C.动能变大D.向心加速度变大答案 C解析 根据组合体受到的万有引力提供向心力可得，GMm r 2＝m 4π2T 2r ＝m v 2r＝ma ，解得T ＝4π2r3GM ，v ＝GM r ，a ＝GM r2，由于轨道半径不变，所以周期、速率、向心加速度均不变，选项A 、B 、D 错误；组合体比天宫二号的质量大，动能E k ＝12mv 2变大，选项C 正确. 5.如图3所示，设行星绕太阳的运动是匀速圆周运动，金星自身的半径是火星的n 倍，质量为火星的k 倍.不考虑行星自转的影响，如此( )图3A.金星外表的重力加速度是火星的k n倍 B.金星的“第一宇宙速度〞是火星的k n倍 C.金星绕太阳运动的加速度比火星小D.金星绕太阳运动的周期比火星大答案 B 解析 根据g ＝GM R 2可知，g 金g 火＝M 金M 火·R 2火R 2金＝k n 2，选项A 错误；根据v ＝GM R 可知，v 金v 火＝k n，选项B 正确；根据a ＝GM 0r 2可知，轨道半径越大，加速度越小，选项C 错误；由r 3T2＝C 可知，轨道半径越大，周期越长，选项D 错误.6.(2018·湖南师大附中高一下学期期末)“神舟六号〞载人飞船顺利发射升空后，经过115小时32分的太空飞行，在离地面约为430km 的圆轨道上运行了77圈，运动中需要屡次“轨道维持〞.所谓“轨道维持〞就是通过控制飞船上发动机的点火时间、推力的大小和推力的方向，使飞船能保持在预定轨道上稳定飞行，如果不进展“轨道维持〞，由于飞船受到轨道上稀薄空气的影响，轨道高度会逐渐降低，在这种情况下飞船的动能、重力势能和机械能的变化情况是( )A.动能、重力势能和机械能逐渐减小B.重力势能逐渐减小，动能逐渐增大，机械能不变C.重力势能逐渐增大，动能逐渐减小，机械能不变D.重力势能逐渐减小，动能逐渐增大，机械能逐渐减小答案 D解析 如果不进展“轨道维持〞，由于飞船受轨道上稀薄空气的摩擦阻力，需要抑制摩擦阻力做功，所以机械能逐渐减小，轨道高度会逐渐降低，重力势能逐渐减小，轨道半径逐渐减小，根据G Mm r 2＝m v 2r ，可得E k ＝GMm 2r，动能逐渐增大，所以正确选项为D. 7.(2019·全国卷Ⅲ)从地面竖直向上抛出一物体，物体在运动过程中除受到重力外，还受到一大小不变、方向始终与运动方向相反的外力作用.距地面高度h 在3m 以内时，物体上升、下落过程中动能E k 随h 的变化如图4所示.重力加速度取10m/s 2.该物体的质量为( )图4A.2kgB.1.5kgC.1kgD.0.5kg答案 C解析 设物体的质量为m ，如此物体在上升过程中，受到竖直向下的重力mg 和竖直向下的恒定外力F ，当Δh ＝3m 时，由动能定理结合题图可得－(mg ＋F )×Δh ＝(36－72) J ；物体在下落过程中，受到竖直向下的重力mg 和竖直向上的恒定外力F ，当Δh ＝3m 时，再由动能定理结合题图可得(mg －F )×Δh ＝(48－24) J ，联立解得m ＝1kg 、F ＝2N ，选项C 正确，A 、B 、D 均错误.8.“跳一跳〞小游戏需要操作者控制棋子离开平台时的速度，使其能跳到旁边平台上.如图5所示的抛物线为棋子在某次跳跃过程中的运动轨迹，其最高点离平台的高度为h ，水平速度为v ；假设质量为m 的棋子在运动过程中可视为质点，只受重力作用，重力加速度为g ，如此( )图5A.棋子从最高点落到平台上所需时间t ＝2h gB.假设棋子在最高点的速度v 变大，如此其落到平台上的时间变长C.棋子从最高点落到平台的过程中，重力势能减少mghD.棋子落到平台上的速度大小为2gh答案 AC解析 由h ＝12gt 2得：t ＝2h g，A 项正确；下落时间与棋子在最高点的速度v 无关，B 项错误；棋子从最高点落到平台的过程中，重力做功为mgh ，重力势能减少mgh ，C 项正确；由机械能守恒定律：12mv ′2＝12mv 2＋mgh ，得：v ′＝v 2＋2gh ，D 项错误.9.(2018·岷县一中高一下学期期末)如图6所示，在粗糙斜面顶端固定一弹簧，其下端挂一物体，物体在A点处于平衡状态.现用平行于斜面向下的力拉物体，第一次直接拉到B点，第二次将物体先拉到C点，再回到B点，如此这两次过程中( )图6A.重力势能改变量不相等B.弹簧的弹性势能改变量相等C.摩擦力对物体做的功相等D.斜面弹力对物体做功相等答案BD解析第一次直接将物体拉到B点，第二次将物体先拉到C点，再回到B点，两次初、末位置一样，路径不同，根据重力做功的特点只跟初、末位置有关，跟路径无关，所以两次重力做功相等，根据重力做功与重力势能变化的关系得两次重力势能改变量相等，故A错误；由于两次初、末位置一样，即两次对应的弹簧的形变量一样，所以两次弹簧的弹性势能改变量相等，故B正确；根据功的定义式得：摩擦力做功和路程有关.两次初、末位置一样，路径不同，所以两次摩擦力对物体做的功不相等，故C错误；斜面的弹力与物体位移方向垂直，如此弹力对物体不做功，即两次斜面弹力对物体做功相等，故D正确.10.(2018·全国卷Ⅰ)2017年，人类第一次直接探测到来自双中子星合并的引力波.根据科学家们复原的过程，在两颗中子星合并前约100s时，它们相距约400km，绕二者连线上的某点每秒转动12圈.将两颗中子星都看作是质量均匀分布的球体，由这些数据、万有引力常量并利用牛顿力学知识，可以估算出这一时刻两颗中子星( )A.质量之积B.质量之和C.速率之和D.各自的自转角速度答案BC解析两颗中子星运动到某位置的示意图如下列图每秒转动12圈，角速度，中子星运动时，由万有引力提供向心力得Gm 1m 2l2＝m 1ω2r 1① Gm 1m 2l2＝m 2ω2r 2② l ＝r 1＋r 2③由①②③式得G (m 1＋m 2)l 2＝ω2l ，所以m 1＋m 2＝ω2l 3G， 质量之和可以估算.由线速度与角速度的关系v ＝ωr 得v 1＝ωr 1④ v 2＝ωr 2⑤由③④⑤式得v 1＋v 2＝ω(r 1＋r 2)＝ωl ，速率之和可以估算.质量之积和各自自转的角速度无法求解.11.汽车在平直公路上以速度v 0匀速行驶，发动机功率为P ，牵引力为F 0，t 1时刻，司机减小了油门，使汽车的功率立即减小一半，并保持该功率继续行驶，到t 2时刻，汽车又恢复了匀速直线运动(设整个过程中汽车所受的阻力不变).在如下选项中能正确反映汽车牵引力F 、汽车速度v 在这个过程中随时间t 的变化规律的是( )答案 AD解析 开始时汽车做匀速运动，如此F 0＝F f .由P ＝Fv 可判断，P ＝F 0v 0，v 0＝P F 0＝PF f，当汽车功率减小一半，即P ′＝P 2时，其牵引力为F ′＝P ′v 0＝F 02＜F f ，汽车开始做加速度不断减小的减速运动，F 1＝P ′v ＝P 2v ，加速度大小为a ＝F f －F 1m ＝F f m －P 2mv，由此可见，随着汽车速度v 减小，其加速度a 也减小，最终以v ＝v 02做匀速直线运动，故A 正确；同理，可判断出汽车的牵引力由F ′＝F 02最终增加到F 0，所以D 正确. 12.(2019·全国卷Ⅱ)如图7(a)，在跳台滑雪比赛中，运动员在空中滑翔时身体的姿态会影响其下落的速度和滑翔的距离.某运动员先后两次从同一跳台起跳，每次都从离开跳台开始计时，用v 表示他在竖直方向的速度，其v －t 图像如图(b)所示，t 1和t 2是他落在倾斜雪道上的时刻.如此( )图7A.第二次滑翔过程中在竖直方向上的位移比第一次的小B.第二次滑翔过程中在水平方向上的位移比第一次的大C.第二次滑翔过程中在竖直方向上的平均加速度比第一次的大D.竖直方向速度大小为v 1时，第二次滑翔在竖直方向上所受阻力比第一次的大答案 BD解析 根据v －t 图线与t 轴所围图形的面积表示位移，可知第二次滑翔过程中在竖直方向上的位移比第一次的大，选项A 错误；从起跳到落到雪道上，第一次速度变化大，时间短，由a ＝Δv Δt可知，第二次滑翔过程中在竖直方向上的平均加速度比第一次的小，选项C 错误；第二次滑翔过程中在竖直方向的位移比第一次的大，又运动员每次滑翔过程中竖直位移与水平位移的比值一样(等于倾斜雪道与水平面夹角的正切值)，故第二次滑翔过程中在水平方向上的位移比第一次的大，选项B 正确；竖直方向上的速度大小为v 1时，根据v －t 图线的斜率表示加速度可知，第二次滑翔过程中在竖直方向上的加速度比第一次的小，由牛顿第二定律有mg －F f ＝ma ，可知第二次滑翔过程中在竖直方向上所受阻力比第一次的大，选项D 正确.二、实验题(此题共12分)13.(12分)(2019·卷改编)用如图8所示装置研究平抛运动.将白纸和复写纸对齐重叠并固定在竖直的硬板上.钢球沿斜槽轨道PQ 滑下后从Q 点飞出，落在水平挡板MN 上.由于挡板靠近硬板一侧较低，钢球落在挡板上时，钢球侧面会在白纸上挤压出一个痕迹点.移动挡板，重新释放钢球，如此重复，白纸上将留下一系列痕迹点.图8(1)如下实验条件必须满足的有________.A.斜槽轨道光滑B.斜槽轨道末段水平C.挡板高度等间距变化D.每次从斜槽上一样的位置无初速度释放钢球(2)为定量研究，建立以水平方向为x轴、竖直方向为y轴的坐标系.a.取平抛运动的起始点为坐标原点，将钢球静置于Q点，钢球的________(选填“最上端〞“最下端〞或者“球心〞)对应白纸上的位置即为原点；在确定y轴时________(选填“需要〞或者“不需要〞)y轴与重垂线平行.b.假设遗漏记录平抛轨迹的起始点，也可按下述方法处理数据：如图9所示，在轨迹上取A、B、C三点，AB和BC的水平间距相等且均为x，测得AB和BC的竖直间距分别是y1和y2，如此y1y2________13(选填“大于〞“等于〞或“小于〞).可求得钢球平抛的初速度大小为________(当地重力加速度为g，结果用上述字母表示).图9(3)为了得到平抛物体的运动轨迹，同学们还提出了以下三种方案，其中可行的是________.A.从细管水平喷出稳定的细水柱，拍摄照片，即可得到平抛运动轨迹B.用频闪照相在同一底片上记录平抛小球在不同时刻的位置，平滑连接各位置，即可得到平抛运动轨迹C.将铅笔垂直于竖直的白纸板放置，笔尖紧靠白纸板，铅笔以一定初速度水平抛出，将会在白纸上留下笔尖的平抛运动轨迹(4)伽利略曾研究过平抛运动，他推断：从同一炮台水平发射的炮弹，如果不受空气阻力，不论它们能射多远，在空中飞行的时间都一样.这实际上揭示了平抛物体________.A.在水平方向上做匀速直线运动B.在竖直方向上做自由落体运动C.在下落过程中机械能守恒答案(1)BD(2分) (2)a.球心(1分) 需要(1分) b.大于(2分) xgy2－y1(2分)(3)AB(2分) (4)B(2分)解析(1)因为本实验是研究平抛运动，只需要每次实验都能保证钢球做一样的平抛运动，即每次实验都要保证钢球从同一高度无初速度释放并水平抛出，没必要要求斜槽轨道光滑，因此A错误，B、D正确；挡板高度可以不等间距变化，故C错误.(2)a.因为钢球做平抛运动的轨迹是其球心的轨迹，故将钢球静置于Q点，钢球的球心对应白纸上的位置即为坐标原点(平抛运动的起始点)；在确定y轴时需要y轴与重垂线平行.b.由于平抛的竖直分运动是自由落体，故相邻相等时间内竖直方向上位移之比为1∶3∶5…，故两相邻相等时间内竖直方向上的位移之比越来越大.因此y1y2＞13；由y2－y1＝gT2，x＝v0T，联立解得v0＝xgy2－y1.(3)将铅笔垂直于竖直的白纸板放置，笔尖紧靠白纸板，铅笔以一定速度水平抛出，由于铅笔受摩擦力作用，且不一定能保证铅笔水平，铅笔将不能始终保持垂直白纸板运动，铅笔将发生倾斜，故不会在白纸上留下笔尖的平抛运动轨迹，故C不可行，A、B可行.(4)从同一炮台水平发射的炮弹，如果不受空气阻力，可认为做平抛运动，因此不论它们能射多远，在空中飞行的时间都一样，这实际上揭示了平抛物体在竖直方向上做自由落体运动，应当选项B正确.三、计算题(此题共4小题，共40分)14.(8分)(2018·天门、仙桃、潜江市高一下学期期末联考)如图10，一足够长的、不可伸长的柔软轻绳跨过光滑轻质定滑轮，绳两端各系一小球A和B.A球静置于地面；B球用手托住，离地高度为h，此时轻绳刚好拉紧，从静止开始释放B后，在B触地的瞬间，B球的速度大小为gh(g为重力加速度，不计空气阻力)，求：图10 (1)B 球与A 球质量的比值M m ；(2)运动过程中(B 触地前)A 、B 的加速度大小各是多少？答案 (1)3 (2)g 2g 2解析 (1)对A 、B 组成的系统，机械能守恒，如此(M －m )gh ＝12(M ＋m )v 2(2分) 解得：M m ＝3(2分)(2)对B 分析，根据运动学公式可知2a B h ＝v 2(1分)解得运动过程中B 的加速度大小为a B ＝g 2(1分) 对A 分析，根据运动学公式可知2a A h ＝v 2(1分)解得运动过程中A 的加速度大小为a A ＝g 2.(1分) 15.(10分)(2018·商丘市高一下学期期末九校联考)光滑水平面AB 与竖直面内的圆形轨道在B 点相切，轨道半径R ＝0.5m ，一个质量m ＝2kg 的小球在A 处压缩一轻质弹簧，弹簧与小球不拴接.用手挡住小球不动，此时弹簧弹性势能E p ＝36J ，如图11所示.放手后小球向右运动脱离弹簧，沿圆形轨道向上运动恰能通过最高点C ，不计空气阻力，g 取10m/s 2.求：图11(1)小球脱离弹簧时的速度大小；(2)小球从B 到C 抑制阻力做的功；(3)小球离开C 点后落回水平面的位置到B 点的距离x .答案 (1)6m/s (2)11J (3)1m解析 (1)设小球脱离弹簧时的速度大小为v 1，根据机械能守恒定律E p ＝12mv 12(2分) 解得v 1＝2E p m＝6m/s(1分)(2)由动能定理得－mg ·2R －W f ＝12mv 22－12mv 12(2分) 小球恰能通过最高点C ，故mg ＝m v 22R(1分) 联立解得W f ＝11J(1分)(3)小球离开C 点后做平抛运动2R ＝12gt 2(1分) x ＝v 2t (1分)解得x ＝1m.(1分)16.(10分)如图12所示，轨道ABCD 平滑连接，其中AB 为光滑的曲面，BC 为粗糙水平面，CD 为半径为r 的内壁光滑的四分之一圆管，管口D 正下方直立一根劲度系数为k 的轻弹簧，弹簧下端固定，上端恰好与D 端齐平.质量为m 的小球在曲面AB 上距BC 高为3r 处由静止下滑，进入管口C 端时与圆管恰好无压力作用，通过CD 后压缩弹簧，压缩过程中小球速度最大时弹簧弹性势能为E p .小球与水平面BC 间的动摩擦因数为μ，重力加速度为g ，求：图12(1)水平面BC 的长度s ；(2)小球向下压缩弹簧过程中的最大动能E km .答案 (1)5r 2μ (2)32mgr ＋m 2g 2k－E p 解析 (1)由小球在C 点对轨道没有压力， 有mg ＝m v 2C r(1分) 小球从出发点运动到C 点的过程中，由动能定理得3mgr －μmg ·s ＝12mv C 2(2分) 解得s ＝5r 2μ.(1分) (2)小球速度最大时，加速度为0，设此时弹簧压缩量为x .由kx ＝mg ，(1分)得x ＝mg k(1分)由C 点到速度最大时，小球和弹簧组成的系统机械能守恒设速度最大时的位置为零势能面，有12mv C 2＋mg (r ＋x )＝E km ＋E p (2分) 解得E km ＝32mgr ＋m 2g 2k－E p .(2分) 17.(12分)(2018·黄冈市检测)某学校物理兴趣小组决定举行遥控赛车比赛.比赛路径如图13所示，赛车从起点A 出发，沿水平直线轨道运动L 后，由B 点进入半径为R 的光滑竖直圆轨道，离开竖直圆轨道后继续在光滑平直轨道上运动到C 点，并能越过壕沟.赛车质量m ＝0.1 kg ，通电后以额定功率P ＝1.5W 工作，进入竖直轨道前受到的阻力恒为0.3N ，随后在运动中受到的阻力均可不计.图中L ＝10.00m ，R ＝0.32m ，h ＝1.25m ，s ＝1.50m.问：要使赛车完成比赛，电动机至少工作多长时间？(取g ＝10m/s 2)图13答案 2.5s解析 赛车通过圆轨道最高点的最小速度为v 1′，根据牛顿第二定律得，mg ＝m v 1′2R，得v 1′＝gR (2分)根据动能定理得，由B 点至圆轨道最高点有－mg ·2R ＝12mv 1′2－12mv 12(2分) 解得v 1＝4 m/s(1分)为保证赛车通过最高点，到达B 点的速度至少为v 1＝4 m/s(1分)根据h ＝12gt 2得，t ＝2h g＝0.5 s(1分) 如此平抛运动的初速度v 2＝s t＝3 m/s(1分)为保证赛车能越过壕沟，如此到达B 点的速度至少为v 2＝3 m/s(1分)因此赛车到达B 点的速度至少为v ＝v 1＝4 m/s(1分)从A 到B 对赛车由动能定理得Pt －F f L ＝12mv 2(1分) 解得t ≈2.5 s .(1分)。

模块检测[时间：90分钟满分：100分]一、单项选择题(本题共6小题，每小题4分，共24分)1．对做平抛运动的物体，若g已知，再给出下列哪组条件，可确定其初速度大小()A．物体的水平位移B．物体下落的高度C．物体落地时速度的大小D．物体运动位移的大小和方向2．一只小船在静水中的速度为3 m/s，它要渡过一条宽为30 m的河，河水流速为5 m/s，则以下说法正确的是() A．该船可以沿垂直于河岸方向的航线过河B．水流的速度越大，船渡河的时间就越长C．船头正指对岸渡河，渡河时间最短D．船头方向斜向上游，船渡河的时间才会最短3．如图1所示，小球A质量为m，固定在长为L的轻细直杆一端，并随杆一起绕杆的另一端O点在竖直平面内做圆周运动，如果小球经过最高位置时速度为34gL，则此时杆对球的作用力为()图1A．支持力，14mg B．支持力，34mgC．拉力，14mg D．拉力，34mg4．物体做自由落体运动，E p表示重力势能，h表示下落的距离，以水平地面为零势能面，下列所示图象中，能正确反映E p和h之间关系的是()5．研究表明：地球自转在逐渐变慢，3亿年前地球自转的周期约为22小时，假设这种趋势会持续下去，地球的其他条件都不变，未来人类发射的地球同步卫星与现在相比()A．距地面的高度不变B．距地面的高度变大C．线速度变大D．向心加速度变大6．如图2所示，小球从静止开始沿光滑曲面轨道AB滑下，从B端水平飞出，撞击到一个与地面成θ＝37°的斜面上，撞击点为C.已知斜面上端与曲面末端B相连，若AB的高度差为h，BC间的高度差为H，则h与H的比值hH等于(不计空气阻力，sin 37°＝0.6，cos 37°＝0.8)()图2A.34B.94C.43D.49二、多项选择题(本题共4小题，每小题6分，共24分)7．如图3所示，一质量为M 的光滑大圆环，用一细轻杆固定在竖直平面内；套在大环上质量为m 的小环，从大环的最高处由静止滑下，滑到大环的最低点的过程中(重力加速度大小为g )( )图3A ．小环滑到大圆环的最低点时处于失重状态B ．小环滑到大圆环的最低点时处于超重状态C ．此过程中小环的机械能守恒D ．小环滑到大环最低点时，大环对杆的拉力大于(m ＋M )g8．神舟十号飞船于2013年6月11日顺利发射升空，它是中国“神舟”号系列飞船之一，是中国第五艘载人飞船．升空后和目标飞行器天宫一号对接．任务是对“神九”载人交会对接技术的“拾遗补缺”．如图4所示，已知神舟十号飞船的发射初始轨道为近地点距地表200 km 、远地点距地表330 km 的椭圆轨道，对接轨道是距地表343 km 的圆轨道．下列关于神舟十号飞船的说法中正确的是( )图4A ．发射速度必须大于7.9 km/sB ．在对接轨道上运行速度小于7.9 km/sC ．在初始轨道上的近地点速度大于在远地点的速度D ．在初始轨道上的周期大于在对接轨道上的周期9．假设质量为m 的跳伞运动员，由静止开始下落，在打开伞之前受恒定阻力作用，下落的加速度为45g ，在运动员下落h 的过程中，下列说法正确的是( ) A ．运动员的重力势能减小了45mghB ．运动员克服阻力所做的功为45mghC ．运动员的动能增加了45mghD ．运动员的机械能减少了15mgh10．两颗距离较近的天体，以天体中心连线上的某点为圆心，做匀速圆周运动，这两个天体称为双星系统．以下关于双星的说法正确的是( )A ．它们做圆周运动的角速度与其质量成反比B ．它们做圆周运动的线速度与其质量成反比C ．它们所受向心力与其质量成反比D ．它们做圆周运动的半径与其质量成反比三、实验题(本题2小题，共12分)11．(5分)某同学把附有滑轮的长木板平放在实验桌面上，将细绳一端拴在小车上，另一端绕过定滑轮，挂上适当的钩码使小车在钩码的牵引下运动，以此定量研究绳拉力做功与小车动能变化的关系．此外还准备了打点计时器及配套的电源、导线、复写纸、纸带、小木块等．组装的实验装置如图5所示．图5(1)若要完成该实验，必须的实验器材还有___________________________________；(2)实验开始前，他先通过调节长木板的倾斜程度来平衡小车所受摩擦力，再调节木板一端定滑轮的高度，使牵引小车的细绳与木板平行．实验中将钩码重力做的功当作细绳拉力做的功．经多次实验发现拉力做的功总是要比小车动能增量大一些，这一情况可能是下列哪些原因造成的__________(填字母代号)．A．释放小车的位置离打点计时器太近B．小车的质量比钩码的质量大了许多C．摩擦阻力未完全被小车重力沿木板方向的分力平衡掉D．钩码做匀加速运动，钩码重力大于细绳拉力12．(7分)如图6所示，在“验证机械能守恒定律”的实验中，电火花计时器接在220 V、50 Hz的交流电源上，自由下落的重物质量为1 kg，打下一条理想的纸带如图7所示，取g＝9.8 m/s2，O为下落起始点，A、B、C为纸带上打出的连续点迹，则：图6图7(1)打点计时器打B点时，重物下落的速度v B＝________m/s；从起始点O到打B点的过程中，重物的重力势能减少量ΔE p＝________J，动能的增加量ΔE k＝________J．(结果均保留3位有效数字)(2)分析ΔE kΔE p的原因是________________________________________________．三、计算题(共4小题，共40分)13．(8分)宇航员站在某星球表面，从高h处以初速度v0水平抛出一个小球，小球落到星球表面时，与抛出点的水平距离是x，已知该星球的半径为R，引力常量为G，求：(1)该星球的质量M；(2)该星球的第一宇宙速度．14．(8分)如图8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＝0.75 m，C距水平地面高h ＝0.45 m．一质量m＝0.10 kg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＝0.60 m．不计空气阻力，取g＝10 m/s2.求：图8(1)小物块从C 点飞出时速度的大小v C ；(2)小物块从A 点运动到C 点的过程中克服摩擦力做的功W f .15．(12分)如图9所示，水平传送带AB 的右端与在竖直面内的用内径光滑的钢管弯成的“9”形固定轨道相接，钢管内径很小．传送带的运行速度v 0＝4.0 m/s ，将质量m ＝1 kg 的可看做质点的滑块无初速度地放在传送带的A 端．已知传送带长度L ＝4.0 m ，离地高度h ＝0.4 m ，“9”字全高H ＝0.6 m ，“9”字上半部分34圆弧的半径R ＝0.1 m ，滑块与传送带间的动摩擦因数μ＝0.2，重力加速度g ＝10 m/s 2，试求：图9(1)滑块从传送带A 端运动到B 端所需要的时间； (2)滑块滑到轨道最高点C 时对轨道的作用力；(3)滑块从D 点抛出后的水平射程．(结果保留三位有效数字)16．(12分)如图10所示，AB 与CD 为两个对称斜面，其上部都足够长，下部分别与一个光滑的圆弧面的两端相切，圆弧圆心角为106°，半径R ＝2.0 m ．一个质量为2 kg 的物体从A 点由静止释放后沿斜面向下运动，AB 长度为L ＝5 m ，物体与两斜面的动摩擦因数均为μ＝0.2.(g ＝10 m/s 2，sin 53°＝0.8，cos 53°＝0.6)求：图10(1)物体第一次到达弧底时，对E 点的作用力； (2)物体在整个运动过程中系统产生的热量；(3)物体在整个运动过程中，对弧底E 点最小作用力的大小．答案精析模块检测1．D 2.C 3.A 4.B 5.B6．D [由A 到B ，由机械能守恒得mgh ＝12m v 2，由B 到C 小球做平抛运动，则H ＝12gt 2，Htan 37°＝v t ，联立三式解得h H ＝49，选项D 正确．]7．BCD8．ABC [第一宇宙速度是指发射地球卫星所需的最小发射速度，离地越高的卫星所需的发射速度越大，但在轨道上运行速度越小，即第一宇宙速度也是地球卫星最大绕行速度，其值为7.9 km/s ，故A 、B 正确；根据开普勒第二定律，则近地点速度大于在远地点的速度，故C 正确；根据开普勒第三定律，在初始轨道上的周期小于在对接轨道上的周期，故D 错．]9．CD 10.BD11．(1)刻度尺、天平 (2)CD 12．(1)0.775 0.308 0.300(2)由于纸带和打点计时器之间摩擦有阻力以及重物受到空气阻力 13. (1)2h v 20R 2Gx 2 (2)v 0x2hR解析 (1)设星球表面的重力加速度为g ，则由平抛运动规律： x ＝v 0t ，h ＝12gt 2再由mg ＝G MmR 2，解得：M ＝2h v 20R 2Gx 2(2)设该星球的近地卫星质量为m 0，则 m 0g ＝m 0v 2R解得v ＝v 0x2hR14．(1)2.0 m/s (2)0.10 J解析 (1)从C 到D ，根据平抛运动规律得 竖直方向：h ＝12gt 2水平方向：x ＝v C ·t解得小物块从C 点飞出时速度的大小：v C ＝2.0 m/s (2)小物块从A 到C ，根据动能定理得 mg (H －h )－W f ＝12m v 2C求得克服摩擦力做功W f ＝0.10 J15．(1)2 s (2)30 N ，方向竖直向上 (3)1.13 m解析 (1)滑块在传送带上加速运动时，由牛顿第二定律得知μmg ＝ma ，得a ＝2 m/s 2加速到与传送带速度相同所需时间为t ＝v 0a ＝2 s此过程位移x ＝12at 2＝4 m此时滑块恰好到达B 端，所以滑块从A 端运动到B 端的时间为t ＝2 s. (2)滑块由B 运动到C 的过程中机械能守恒，则有 mgH ＋12m v 2C ＝12m v 20，解得v C ＝2 m/s滑块滑到轨道最高点C 时，由牛顿第二定律得F N ＋mg ＝m v 2CR解得F N ＝30 N根据牛顿第三定律得到，滑块对轨道作用力的大小F N ′＝F N ＝30 N ，方向竖直向上．(3)滑块从C 运动到D 的过程中机械能守恒，得：mg ·2R ＋12m v 2C ＝12m v 2D ，解得v D ＝2 2 m/sD 点到水平地面的高度H D ＝h ＋(H －2R )＝0.8 m 由H D ＝12gt ′2得，t ′＝2H Dg＝0.4 s 所以水平射程为x ′＝v D t ′≈1.13 m 16．(1)104 N (2)80 J (3)36 N解释 (1)物体从A 点第一次运动到E 点的过程中，由动能定理 mgL sin 53°＋mgR (1－cos 53°)－μmgL cos 53°＝12m v 2－0F N －mg ＝m v 2R得F N ＝104 N由牛顿第三定律知，物体第一次到达弧底时，对E 点为竖直向下的压力，大小为104 N.(2)物体最终将在BC 圆弧中做往复运动，从A 点开始运动至最终运动状态的B 点，由能量转化关系得mgL sin 53°＝Q 解得Q ＝80 J(3)据题意可得，物体最终在BC 圆弧中做往复运动，由动能定理有mgR (1－cos 53°)＝12m v 22－0F N ′－mg ＝m v 22R，得：F N ′＝36 N由牛顿第三定律知物体在弧底对E 点的压力最小为36 N.。

模块综合测评(用时：60分钟满分：100分)一、选择题(本题共8小题，每小题6分，共48分．在每小题给出的四个选项中，1～5小题只有一项符合题目要求，6～8题有多项符合题目要求．全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分)1．下列关于力和运动的说法中，正确的是( )A．物体在变力作用下不可能做直线运动B．物体做曲线运动，其所受的外力不可能是恒力C．不管外力是恒力还是变力，物体都有可能做直线运动D．不管外力是恒力还是变力，物体都有可能做匀速圆周运动【解析】物体做曲线运动的条件是合力与速度不在同一条直线上，若受到的变力和速度方向相同，则做直线运动，A错误；平抛运动是曲线运动，过程中受到的合力恒定，等于重力大小，B错误；匀速圆周运动过程中，物体受到的加速度时时刻刻指向圆心，根据牛顿第二定律可知受到的合力时时刻刻指向圆心，为变力，D错误．【答案】 C2．在飞船进入圆形轨道环绕地球飞行时，它的线速度大小( )A．等于7.9 km/sB．介于7.9 km/s和11.2 km/s之间C．小于7.9 km/sD．介于7.9 km/s和16.7 km/s之间【解析】卫星在圆形轨道上运动的速度v＝G Mr.由于r＞R，所以v＜G MR＝7.9 km/s，C正确．【答案】 C3．韩晓鹏是我国首位在冬奥会雪上项目夺冠的运动员．他在一次自由式滑雪空中技巧比赛中沿“助滑区”保持同一姿态下滑了一段距离，重力对他做功1 900 J，他克服阻力做功100 J．韩晓鹏在此过程中( )A．动能增加了1 900 JB．动能增加了2 000 JC．重力势能减小了1 900 JD．重力势能减小了2 000 J【解析】根据动能定理得韩晓鹏动能的变化ΔE＝W G＋W f＝1 900 J－100 J＝1 800 J>0，故其动能增加了1 800 J，选项A、B错误；根据重力做功与重力势能变化的关系W G＝－ΔE p，所以ΔE p＝－W G＝－1 900 J<0，故韩晓鹏的重力势能减小了1 900 J，选项C正确，。