模塊綜合檢測(一)(時(shí)間：90分鐘滿分：100分)一、選擇題(本大題共12小題，每小題4分，共48分其中18題為單選，912題為多選，選對得4分，漏選得2分，多選、錯(cuò)選均不得分)1.如圖所示，一木塊放在圓盤上，圓盤繞通過圓盤中心且垂直于盤面的豎直軸勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，木塊和圓盤保持相對靜止，那么()A木塊受到圓盤對它的摩擦力，方向沿半徑背離圓盤中心B木塊受到圓盤對它的摩擦力，方向沿半徑指向圓盤中心C木塊受到圓盤對它的摩擦力，方向與木塊運(yùn)動(dòng)的方向相反D因?yàn)槟緣K與圓盤一起做勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，所以它們之間沒有摩擦力解析：木塊做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，其合力提供向心力，合力的方向一定指向圓盤中心；因?yàn)槟緣K受到的重力和圓盤的支持力均沿豎直方向，所以水平方向上木塊一定還受到圓盤對它的摩擦力，方向沿半徑指向圓盤中心，選項(xiàng)B正確答案：B2關(guān)于摩擦力做功，以下說法正確的是()A滑動(dòng)摩擦力阻礙物體的相對運(yùn)動(dòng)，所以一定做負(fù)功B靜摩擦力雖然阻礙物體間的相對運(yùn)動(dòng)趨勢，但不做功C靜摩擦力和滑動(dòng)摩擦力不一定都做負(fù)功D一對相互作用力，若作用力做正功，則反作用力一定做負(fù)功解析：摩擦力可以是動(dòng)力，故摩擦力可做正功；一對相互作用力，可以都做正功，也可以都做負(fù)功；靜摩擦力可以做功，也可以不做功，故選項(xiàng)A、B、D錯(cuò)誤，C正確答案：C3變速自行車靠變換齒輪組合來改變行駛速度如圖是某一變速車齒輪轉(zhuǎn)動(dòng)結(jié)構(gòu)示意圖，圖中A輪有48齒，B輪有42齒，C輪有18齒，D輪有12齒，則()A該車可變換兩種不同擋位B該車可變換五種不同擋位C當(dāng)A輪與D輪組合時(shí)，兩輪的角速度之比AD14D當(dāng)A輪與D輪組合時(shí)，兩輪的角速度之比AD41解析：由題意知，A輪通過鏈條分別與C、D連接，自行車可有兩種速度，B輪分別與C、D連接，又可有兩種速度，所以該車可變換四種擋位；當(dāng)A與D組合時(shí)，兩輪邊緣線速度大小相等，A轉(zhuǎn)一圈，D轉(zhuǎn)4圈，即，選項(xiàng)C對答案：C4.如圖所示，滑板運(yùn)動(dòng)員以速度v0從離地高度h處的平臺(tái)末端水平飛出，落在水平地面上忽略空氣阻力，運(yùn)動(dòng)員和滑板可視為質(zhì)點(diǎn)，下列表述正確的是()Av0越大，運(yùn)動(dòng)員在空中運(yùn)動(dòng)時(shí)間越長Bv0越大，運(yùn)動(dòng)員落地瞬間速度越大C運(yùn)動(dòng)員落地瞬間速度與高度h無關(guān)D運(yùn)動(dòng)員落地位置與v0大小無關(guān)解析：運(yùn)動(dòng)員和滑板做平拋運(yùn)動(dòng)，有hgt2，故運(yùn)動(dòng)時(shí)間與初速度無關(guān)，故A錯(cuò)誤；根據(jù)動(dòng)能定理，有mghmv2mv，解得v，故v0越大，運(yùn)動(dòng)員落地瞬間速度越大，故B正確，C錯(cuò)誤；射程xv0tv0，初速度越大，射程越大，故D錯(cuò)誤答案：B5質(zhì)量為m的探月航天器在接近月球表面的軌道上飛行，其運(yùn)動(dòng)視為勻速圓周運(yùn)動(dòng)已知月球質(zhì)量為M，月球半徑為R，月球表面重力加速度為g，引力常量為G，不考慮月球自轉(zhuǎn)的影響，則航天器的()A線速度v B角速度C運(yùn)行周期T D向心加速度a解析：由萬有引力提供向心力，可得Gmamm2RmR，忽略月球自轉(zhuǎn)時(shí)，有Gmg，聯(lián)立各式解得相關(guān)物理量后可判斷選項(xiàng)A正確答案：A6質(zhì)量為m的物體由靜止開始下落，由于空氣阻力影響，物體下落的加速度為g，在物體下落高度為h的過程中，下列說法正確的是()A物體的動(dòng)能增加了mghB物體的機(jī)械能減少了mghC物體克服阻力所做的功為mghD物體的重力勢能減少了mgh解析：下落階段，物體受重力和空氣阻力，由動(dòng)能定理WEk，即mghFfhEk，F(xiàn)fmgmgmg，可求Ekmgh，選項(xiàng)A正確；機(jī)械能減少量等于克服阻力所做的功WFfhmgh，選項(xiàng)B、C錯(cuò)誤；重力勢能的減少量等于重力做的功Epmgh，選項(xiàng)D錯(cuò)誤答案：A7雙星系統(tǒng)由兩顆恒星組成，兩恒星在相互引力的作用下，分別圍繞其連線上的某一點(diǎn)做周期相同的勻速圓周運(yùn)動(dòng)研究發(fā)現(xiàn)，雙星系統(tǒng)演化過程中，兩星的總質(zhì)量、距離和周期均可能發(fā)生變化若某雙星系統(tǒng)中兩星做圓周運(yùn)動(dòng)的周期為T，經(jīng)過一段時(shí)間演化后，兩星總質(zhì)量變?yōu)樵瓉淼膋倍，兩星之間的距離變?yōu)樵瓉淼膎倍，則此時(shí)圓周運(yùn)動(dòng)的周期為()A.T B.TC.T D.T解析：設(shè)兩顆星的質(zhì)量分別為m1、m2，做圓周運(yùn)動(dòng)的半徑分別為r1、r2，根據(jù)萬有引力提供向心力，可得Gm1r1，Gm2r2，聯(lián)立解得：m1m2，即T2，因此，當(dāng)兩星總質(zhì)量變?yōu)樵瓉淼膋倍，兩星之間的距離變?yōu)樵瓉淼膎倍時(shí)，兩星做圓周運(yùn)動(dòng)的周期為TT，選項(xiàng)B正確答案：B8以相同的動(dòng)能從同一點(diǎn)水平拋出兩個(gè)物體a和b，落地點(diǎn)的水平位移為x1和x2，自拋出到落地的過程中，重力做的功分別為W1、W2，落地瞬間重力的即時(shí)功率為P1和P2()A若x1x2，則W1W2，P1P2B若x1x2，則W1W2，P1P2C若x1x2，則W1W2，P1P2D若x1x2，則W1W2，P1P2解析：若x1x2，由于高度決定了平拋運(yùn)動(dòng)的時(shí)間，所以兩個(gè)物體運(yùn)動(dòng)時(shí)間相等由xv0t，知水平拋出兩個(gè)物體的初速度關(guān)系為v1v2.由于以相同的動(dòng)能從同一點(diǎn)水平拋出，所以兩個(gè)物體的質(zhì)量關(guān)系是m2m1.自拋出到落地的過程中，重力做的功Wmgh，所以W1W2，平拋運(yùn)動(dòng)豎直方向做自由落體運(yùn)動(dòng)，所以落地瞬間兩個(gè)物體的豎直方向速度vy相等，根據(jù)瞬時(shí)功率PFvcos ，落地瞬間重力的即時(shí)功率Pmgvy.由于m2m1，所以P1P2，故A正確，B錯(cuò)誤以相同的動(dòng)能從同一點(diǎn)水平拋出兩個(gè)物體a和b，由于高度決定時(shí)間，所以兩個(gè)物體運(yùn)動(dòng)時(shí)間相等若x1x2，平拋運(yùn)動(dòng)水平方向做勻速直線運(yùn)動(dòng)，所以水平拋出兩個(gè)物體的初速度相等由于以相同的動(dòng)能從同一點(diǎn)水平拋出，所以兩個(gè)物體的質(zhì)量相等所以自拋出到落地的過程中，重力做的功相等，即W1W2.落地瞬間重力的即時(shí)功率相等，即P1P2，則C、D錯(cuò)誤故選A.答案：A9.如圖所示，兩物塊A、B套在水平粗糙的CD桿上，并用不可伸長的輕繩連接，整個(gè)裝置能繞過CD中點(diǎn)的軸OO1在水平面內(nèi)轉(zhuǎn)動(dòng)，已知兩物塊質(zhì)量相等，桿CD對物塊A、B的最大靜摩擦力大小相等，開始時(shí)繩子處于自然長度(繩子恰好伸直但無彈力)，物塊B到OO1軸的距離為物塊A到OO1軸的距離的兩倍，現(xiàn)讓該裝置從靜止開始轉(zhuǎn)動(dòng)，使轉(zhuǎn)速逐漸增大，在從繩子處于自然長度到兩物塊A、B即將滑動(dòng)的過程中，下列說法正確的是()AA受到的靜摩擦力一直增大BB受到的靜摩擦力先增大，后保持不變CA受到的靜摩擦力先增大后減小DA受到的合外力一直在增大解析：在轉(zhuǎn)動(dòng)過程中，兩物塊做圓周運(yùn)動(dòng)都需要向心力來維持，一開始是靜摩擦力作為向心力，當(dāng)摩擦力不足以提供所需向心力時(shí)，繩子中就會(huì)產(chǎn)生拉力，當(dāng)這兩個(gè)力的合力都不足以提供向心力時(shí)，物塊將會(huì)與CD桿發(fā)生相對滑動(dòng)根據(jù)向心力公式F向mm2R，可知在發(fā)生相對滑動(dòng)前物塊的運(yùn)動(dòng)半徑是不變的，質(zhì)量也不變，隨著速度的增大，向心力增大，而向心力大小等于物塊所受的合力，故D正確由于A的運(yùn)動(dòng)半徑比B的小，A、B的角速度相同，知當(dāng)角速度逐漸增大時(shí)，B物塊先達(dá)到最大靜摩擦力；角速度繼續(xù)增大，B物塊靠繩子的拉力和最大靜摩擦力提供向心力；角速度增大，拉力增大，則A物塊所受的摩擦力減小，當(dāng)拉力增大到一定程度，A物塊所受的摩擦力減小到零后反向，角速度增大，A物塊所受的摩擦力反向增大所以A所受的摩擦力先增大后減小，再增大；B物塊所受的靜摩擦力一直增大，達(dá)到最大靜摩擦力后不變，故A、C錯(cuò)誤，B正確答案：BD10如圖所示為過山車軌道簡化模型，以下判斷正確的是()A過山車在圓軌道上做勻速圓周運(yùn)動(dòng)B過山車在圓軌道最高點(diǎn)時(shí)的速度應(yīng)不小于C過山車在圓軌道最低點(diǎn)時(shí)乘客處于超重狀態(tài)D過山車在斜面h2R高處由靜止滑下能通過圓軌道最高點(diǎn)解析：過山車在豎直圓軌道上做圓周運(yùn)動(dòng)，機(jī)械能守恒，動(dòng)能和重力勢能相互轉(zhuǎn)化，速度大小變化，不是勻速圓周運(yùn)動(dòng)，故A錯(cuò)誤；在最高點(diǎn)，重力和軌道對車的壓力提供向心力，當(dāng)壓力為零時(shí)，速度最小，則mgm，解得v，故B正確；在最低點(diǎn)時(shí)，重力和軌道對車的壓力提供向心力，加速度向上，乘客處于超重狀態(tài)，故C正確；過山車在斜面h2R高處由靜止滑下到最高點(diǎn)的過程中，根據(jù)動(dòng)能定理得mg(h2R)mv20，解得v0，所以不能通過最高點(diǎn)，故D錯(cuò)誤故選BC.答案：BC11.一物體自t0時(shí)開始做直線運(yùn)動(dòng)，其速度圖線如圖所示下列選項(xiàng)正確的是()A在06 s內(nèi)，物體離出發(fā)點(diǎn)最遠(yuǎn)為30 mB在06 s內(nèi)，物體經(jīng)過的路程為40 mC在04 s內(nèi)，物體的平均速率為7.5 m/sD在56 s內(nèi)，物體所受的合力做負(fù)功解析：05 s內(nèi)物體向正方向運(yùn)動(dòng)，56 s內(nèi)向負(fù)方向運(yùn)動(dòng)，故5 s末離出發(fā)點(diǎn)最遠(yuǎn)，由面積法求出05 s內(nèi)的位移l135 m，A錯(cuò)誤；56 s內(nèi)的位移l25 m，總路程為40 m，B正確；由面積法求出04 s內(nèi)的位移l30 m，此段時(shí)間內(nèi)路程等于位移的大小，故平均速率7.5 m/s，C正確；由題圖象知56 s內(nèi)物體加速運(yùn)動(dòng)，合力和位移同向，合力做正功，D錯(cuò)誤答案：BC12.2013年12月2日，我國探月探測器“嫦娥三號(hào)”在西昌衛(wèi)星發(fā)射中心成功發(fā)射升空，其飛行軌道示意圖如圖所示，從地面發(fā)射后奔向月球，在P點(diǎn)從圓形軌道進(jìn)入橢圓軌道，Q為軌道上的近月點(diǎn)下列關(guān)于“嫦娥三號(hào)”的運(yùn)動(dòng)，說法正確的是()A發(fā)射速度一定大于7.9 km/sB在軌道上從P到Q的過程中速率不斷增大C在軌道上經(jīng)過P點(diǎn)的速度小于在軌道上經(jīng)過P點(diǎn)的速度D在軌道上經(jīng)過P點(diǎn)的加速度小于在軌道上經(jīng)過P點(diǎn)的加速度解析：“嫦娥三號(hào)”探測器的發(fā)射速度一定大于7.9 km/s，A正確由開普勒第二定律可知，“嫦娥三號(hào)”在軌道上從P到Q的過程中速率不斷增大，選項(xiàng)B正確“嫦娥三號(hào)”從軌道上運(yùn)動(dòng)到軌道上要減速，故在軌道上經(jīng)過P點(diǎn)時(shí)的速度小于在軌道上經(jīng)過P點(diǎn)時(shí)的速度，選項(xiàng)C正確在軌道上經(jīng)過P點(diǎn)時(shí)的加速度等于在軌道上經(jīng)過P點(diǎn)時(shí)的加速度，D錯(cuò)誤答案：ABC二、非選擇題(本題共5小題，共52分把答案填在題中的橫線上或按照題目要求作答解答時(shí)應(yīng)寫出必要的文字說明、方程式和重要的演算步驟，只寫出最后答案的不能得分有數(shù)值計(jì)算的題，答案中必須明確寫出數(shù)值和單位)13(6分)如圖所示是利用閃光照相研究平拋運(yùn)動(dòng)的示意圖小球A由斜槽滾下，從桌邊緣水平拋出，當(dāng)它恰好離開桌邊緣時(shí)，小球B也同時(shí)下落，閃光頻率為10 Hz的閃光器拍攝的照片中B球有四個(gè)像，像間距離已在圖中標(biāo)出，兩球恰在位置4相碰則A球從離開桌面到和B球碰撞時(shí)經(jīng)過的時(shí)間為 s，A球離開桌面的速度為 m/s.(g取10 m/s2)解析：因?yàn)閔gt2，所以t0.3 s，v01 m/s.答案：0.3114(9分)利用圖甲裝置做“驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律”實(shí)驗(yàn)圖甲(1)為驗(yàn)證機(jī)械能是否守恒，需要比較重物下落過程中任意兩點(diǎn)間的 A動(dòng)能變化量與勢能變化量B速度變化量與勢能變化量C速度變化量與高度變化量(2)(多選)除帶夾子的重物、紙帶、鐵架臺(tái)(含鐵夾)、電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器、導(dǎo)線及開關(guān)外，在下列器材中，還必須使用的兩種器材是 A交流電源B刻度尺C天平(含砝碼)(3)實(shí)驗(yàn)中，先接通電源，再釋放重物，得到圖乙所示的一條紙帶在紙帶上選取三個(gè)連續(xù)打出的點(diǎn)A、B、C，測得它們到起始點(diǎn)O的距離分別為hA、hB、hC.已知當(dāng)?shù)刂亓铀俣葹間，打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打點(diǎn)的周期為T.設(shè)重物的質(zhì)量為m，從打O點(diǎn)到打B點(diǎn)的過程中，重物的重力勢能變化量Ep ，動(dòng)能變化量Ek 圖乙(4)大多數(shù)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示，重力勢能的減少量大于動(dòng)能的增加量，原因是 A利用公式vgt計(jì)算重物速度B利用公式v計(jì)算重物速度C存在空氣阻力和摩擦阻力的影響D沒有采用多次實(shí)驗(yàn)取平均值的方法解析：(1)在重物下落過程中，若任意兩點(diǎn)間重力勢能的減少量等于動(dòng)能的增加量，則重物的機(jī)械能守恒，所以A正確(2)打點(diǎn)計(jì)時(shí)器需要交流電源，測量紙帶上各點(diǎn)之間的距離需要刻度尺，本實(shí)驗(yàn)需要驗(yàn)證的等式為mghmv2，即ghv2或mghmvmv，即ghvv，所以不需要測量重物的質(zhì)量，不需要天平(3)從打O點(diǎn)到打B點(diǎn)的過程中，重力勢能的變化量EpmghB，動(dòng)能的變化量Ekmvm.(4)重力勢能的減少量大于動(dòng)能的增加量，主要原因是重物在運(yùn)動(dòng)過程中存在空氣阻力和摩擦阻力，選項(xiàng)C正確答案：(1)A(2)AB(3)mghB(4)C15(10分)如圖所示為快樂大沖關(guān)節(jié)目中某個(gè)環(huán)節(jié)的示意圖參與游戲的選手會(huì)遇到一個(gè)人造山谷OAB，OA是高h(yuǎn)3 m的豎直峭壁，AB是以O(shè)點(diǎn)為圓心的弧形坡，AOB60，B點(diǎn)右側(cè)是一段水平跑道選手可以自O(shè)點(diǎn)借助繩索降到A點(diǎn)后再爬上跑道，但身體素質(zhì)好的選手會(huì)選擇自O(shè)點(diǎn)直接躍上跑道選手可視為質(zhì)點(diǎn)，忽略空氣阻力，重力加速度g取10 m/s2.(1)若選手以速度v0水平跳出后，能跳在水平跑道上，求v0的最小值(2)若選手以速度v14 m/s水平跳出，求該選手在空中的運(yùn)動(dòng)時(shí)間解析：(1)若選手以速度v0水平跳出后，能跳在水平跑道上，則hsin 60v0t，hcos 60gt2，解得：v0 m/s.(2)若選手以速度v14 m/s水平跳出，因v1v0，人將落在弧形坡上，下降高度ygt2，水平前進(jìn)距離xv1t，且x2y2h2，解得t0.6 s.答案：(1) m/s(2)0.6 s16(12分)據(jù)報(bào)道，人們最近在太陽系外發(fā)現(xiàn)了首顆“宜居”行星，其質(zhì)量約為地球質(zhì)量的6.4倍已知一個(gè)在地球表面質(zhì)量為50 kg的人在這個(gè)行星表面的重量約為800 N，地球表面處的重力加速度為10 m/s2.求：(1)該行星的半徑與地球的半徑之比；(2)若在該行星上距行星表面2 m高處，以10 m/s的水平初速度拋出一只小球(不計(jì)任何阻力)，則小球的水平射程是多大解析：(1)在該行星表面處，有G行mg行，得g行16 m/s2.在忽略自轉(zhuǎn)的情況下，物體所受的萬有引力等于物體所