模块综合试卷

1、.模块综合试卷时间：90分钟总分值：100分一、选择题此题共12小题，每题4分，共48分1一个物体在光滑程度面上以初速度v0做曲线运动，在此过程中物体只受一个恒力F作用，运动轨迹如图1所示那么由M到N的过程中，物体的速度大小将图1A逐渐增大B逐渐减小C先增大后减小 D先减小后增大答案D解析判断做曲线运动的物体速度大小的变化情况时，应从以下关系入手：当物体所受合外力方向与速度方向的夹角为锐角时，物体做曲线运动的速率增大；当物体所受合外力方向与速度方向的夹角为钝角时，物体做曲线运动的速率减小；当物体所受合外力方向与速度方向的夹角始终为直角时，物体做曲线运动的速率不变在此题中，合力F的方向与速度方向

2、的夹角先为钝角，后为锐角，故D选项正确2火星有两颗卫星，分别是火卫一和火卫二，它们的轨道近似为圆火卫一的周期为7小时39分，火卫二的周期为30小时18分，那么两颗卫星相比A火卫一距火星外表较近B火卫二的角速度较大C火卫一的运动速度较小D火卫二的向心加速度较大答案A解析由mamr得：a，v，r，那么T大时，r大，a小，v小，且由知，T大，小，故正确选项为A.3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，那么质点从A点运动到E点的过程中，以下说法中正确的选项是图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

3、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C到D的过程中，方向与速度方向夹角大于90°，合力做负功，动能减小，vC>vD，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4把甲物体从2h高处以速度v0程度抛出，落地点与抛出点的程度间隔 为L，把乙物体从h高处以速度2v0程度抛出，落地点与抛出点的程度间隔 为s，不计空气阻力，那么L与s的关系为A

4、L BLsCLs DL2s答案C解析根据2hgt12，得t12，那么Lv0t12v0.由hgt22，得t2，那么s2v0t22v0，所以Ls，应选项C正确5明代出版的?天工开物?一书中就有牛力齿轮翻车的图画如图3所示，记录了我们祖先的劳动智慧假设A、B、C三齿轮半径的大小关系为rA>rB>rC，那么图3A齿轮A的角速度比C的大B齿轮A、B的角速度大小相等C齿轮B与C边缘的线速度大小相等D齿轮A边缘的线速度比齿轮C边缘的线速度大答案D解析齿轮A边缘的线速度vA与齿轮B边缘的线速度vB相等，齿轮B、C的角速度BC.由vAArA，vBBrB，vCCrC，vAvB，rA>rB>

5、rC，BC可得：A<B，A<C，vB>vC，vA>vC，应选项D正确62019年9月23日，在江苏省苏州市进展的全国田径锦标赛上快乐龙获得男子跳远冠军，在一次试跳中，他可看成质点程度间隔 达8 m，最高处高达1 m设他分开地面时的速度方向与程度面的夹角为，假设不计空气阻力，那么tan 等于A. B.C. D1答案C解析从起点A到最高点B可看成平抛运动的逆过程，如下图，运发动做平抛运动，初速度方向与程度方向夹角的正切值为tan 2tan 2×2×，选项C正确7引力波如今终于被人们用实验证实，爱因斯坦的预言成为科学真理早在70年代就有科学家发现，高速转动

6、的双星可能由于辐射引力波而使星体质量缓慢变小，观测到周期在缓慢减小，那么该双星间的间隔 将A变大 B变小C不变 D可能变大也可能变小答案B8多项选择如图4所示，一质量为m的小球固定于轻质弹簧的一端，弹簧的另一端固定于O点处将小球拉至A处，弹簧恰好无形变，由静止释放小球，它运动到O点正下方B点速度为v，AB间的竖直高度差为h，那么图4A由A到B重力做的功等于mghB由A到B重力势能减少mv2C由A到B小球抑制弹力做功为mghD小球到达位置B时弹簧的弹性势能为mgh答案AD解析重力做功只和高度差有关，故由A到B重力做的功等于mgh，选项A正确；由A到B重力势能减少mgh，选项B错误；由A到B小球抑

7、制弹力做功为Wmghmv2，选项C错误，D正确9多项选择如图5所示，斜面顶端A与另一点B在同一程度线上，甲、乙两小球质量相等小球甲沿光滑固定斜面以初速度v0从顶端A滑到底端，小球乙以同样的初速度从B点抛出，不计空气阻力，那么图5A两小球落地速率一样B两小球落地时，重力的瞬时功率一样C从开场运动至落地过程中，重力对它们做功一样D从开场运动至落地过程中，重力的平均功率一样答案AC解析由于斜面光滑，且不计空气阻力，故两小球运动过程中只有重力做功，由机械能守恒定律可知两小球落地时速率一样，应选项A正确；由于A小球沿斜面做匀加速运动，B小球做斜抛运动，它们落地时的速度方向不同，故两小球落地时，重力的瞬时

8、功率不一样，选项B错误；由于重力做功与途径无关，只与初、末位置的高度差有关，故从开场运动至落地过程中，重力对它们做功一样，选项C正确；由于两小球的运动方式不同，所以从开场运动至落地过程中所用时间不同，由P可知重力的平均功率不同，选项D错误10多项选择在圆轨道上运动的质量为m的人造地球卫星，它到地面的间隔 等于地球半径R，地面上的重力加速度为g，那么A卫星的动能为B卫星运动的周期为4C卫星运动的加速度为D卫星运动的速度为答案AB解析人造卫星绕地球做匀速圆周运动，根据万有引力提供向心力，设地球质量为M、卫星的轨道半径为r，那么，忽略地球自转的影响有mg，联立得v，卫星的动能Ekmv2mgR，选项A

9、正确，D错误；卫星运动的周期T4，选项B正确；设卫星运动的加速度为a，那么有ma，联立得a，选项C错误11多项选择如图6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为g图6A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，大圆环对杆的拉力大于mMg答案BCD解析小环滑到大圆环的最低点时，有竖直向上的加速度，由牛顿运动定律可知小环处于超重状态，同时知杆对大圆环的拉力大于Mmg，由牛顿第三定律知，大圆环对杆的拉力大于Mmg，

10、应选项A错误，选项B、D正确由于大环固定不动，对小环的支持力不做功，只有重力对小环做功，所以小环的机械能守恒，应选项C正确12多项选择图7甲为0.1 kg的小球从最低点A冲入竖直放置在程度地面上、半径为0.4 m的半圆轨道后，小球速度的平方与其高度的关系图像，如图乙所示小球恰能到达最高点C，轨道粗糙程度处处一样，空气阻力不计g取10 m/s2，B为AC轨道中点以下说法正确的选项是图7A图乙中x4B小球从B到C损失了0.125 J的机械能C小球从A到C合外力对其做的功为1.05 JD小球从C抛出后，落地点到A的间隔 为0.8 m答案ACD解析当h0.8 m时小球在C点，由于小球恰能到达最高点C，

11、故mgm，所以vC2gr10×0.4 m2·s24 m2·s2，应选项A正确；由条件无法计算出小球从B到C损失了0.125 J的机械能，应选项B错误；小球从A到C，由动能定理可知W合mvC2mvA2×0.1×4 J×0.1×25 J1.05 J，应选项C正确；小球分开C点后做平抛运动，故2rgt2，落地点到A的间隔 x1vCt，解得x10.8 m，应选项D正确二、实验题此题共2小题，共16分138分如图8甲所示是某同学探究做圆周运动的物体质量、向心力、轨道半径及线速度关系的实验装置，圆柱体放置在程度光滑圆盘上做匀速圆周运动力

12、传感器测量向心力F，速度传感器测量圆柱体的线速度v，该同学通过保持圆柱体质量和运动半径不变，来探究向心力F与线速度v的关系：图81该同学采用的实验方法为_A等效替代法B控制变量法C理想化模型法2改变线速度v，屡次测量，该同学测出了五组F、v数据，如下表所示：v/m·s11.01.52.02.53.0F/N0.882.003.505.507.90该同学对数据分析后，在图乙坐标纸上描出了五个点作出Fv2图线；假设圆柱体运动半径r0.2 m，由作出的Fv2的图线可得圆柱体的质量m_ kg.结果保存两位有效数字答案1B20.18148分某课外活动小组利用竖直上抛运动验证机械能守恒定律1某同学

13、用20分度游标卡尺测量出小球的直径为1.020 cm.图9所示弹射装置将小球竖直向上抛出，先后通过光电门A、B，计时装置测出小球通过A、B的时间分别为2.55 ms、5.15 ms，由此可知小球通过光电门A、B时的速度分别为vA、vB，其中vA_m/s.图92用刻度尺测出光电门A、B间的间隔 h，当地的重力加速度为g，只需比较_用题目中涉及的物理量符号表示是否相等，就可以验证机械能是否守恒3通过屡次实验发现，小球通过光电门A的时间越短，2中要验证的两数值差越大，试分析实验中产生误差的主要原因是_答案144.0或4.00也对2gh和3小球上升过程中受到空气阻力的作用，速度越大，所受阻力越大解析

14、1小球通过光电门可近似认为做匀速直线运动，所以vA4 m/s；2在验证机械能守恒定律时，要看动能的减少量是否等于势能的增加量，即gh；3小球通过A的时间越短，意味着小球的速度越大，而速度越大受到的空气阻力就越大，损失的能量越多，动能的减少量和势能的增加量差值就越大三、计算题此题共3小题，共36分，解答时应写出必要的文字说明和解题步骤，有数值计算的要注明单位1510分如图10所示，假设某星球外表上有一倾角为37°的固定斜面，一质量为m2.0 kg的小物块从斜面底端以速度9 m/s沿斜面向上运动，小物块运动1.5 s时速度恰好为零小物块和斜面间的动摩擦因数为0.25，该星球半径为R1.2

15、×103 km.试求：sin 37°0.6，cos 37°0.8图101该星球外表上的重力加速度g的大小；2该星球的第一宇宙速度的大小答案17.5 m/s223×103 m/s解析1对物块受力分析，由牛顿第二定律可得mgsin mgcos ma，a，由代入数据求得g7.5 m/s2.2设第一宇宙速度为v，由mgm得：v3×103 m/s.1612分如图11所示，质量为m1 kg的小滑块视为质点在半径为R0.4 m的圆弧A端由静止开场释放，它运动到B点时速度为v2 m/s.当滑块经过B后立即将圆弧轨道撤去滑块在光滑程度面上运动一段间隔 后，通过换

16、向轨道由C点过渡到倾角为37°、长s1 m的斜面CD上，CD之间铺了一层匀质特殊材料，其与滑块间的动摩擦因数可在01.5之间调节斜面底部D点与光滑地面平滑相连，地面上一根轻弹簧一端固定在O点，自然状态下另一端恰好在D点认为滑块通过C和D前后速度大小不变，最大静摩擦力等于滑动摩擦力取g10 m/s2，sin 37°0.6，cos 37°0.8，不计空气阻力图111求滑块对B点的压力大小以及在AB上抑制阻力所做的功；2假设设置0，求质点从C运动到D的时间；3假设最终滑块停在D点，求的取值范围答案见解析解析1在B点，Nmgm解得N20 N由牛顿第三定律，N20 N从A到

17、B，由动能定理，mgRWmv2解得W2 J20，滑块在CD间运动，有mgsin ma加速度agsin 6 m/s2由匀变速运动规律得svtat2解得t s，或t1 s舍去3最终滑块停在D点有两种可能：a.滑块恰好能从C下滑到D.那么有mgsin ·s1mgcos ·s0mv2，得到11b滑块在斜面CD和程度地面间屡次反复运动，最终静止于D点当滑块恰好能返回C：2mgcos ·2s0mv2得到20.125当滑块恰好能静止在斜面上，那么有mgsin 3mgcos ，得到30.75所以，当0.125<0.75时，滑块能在CD和程度地面间屡次反复运动，最终静止于D点

18、综上所述，的取值范围是0.125<0.75或1.【考点】动能定理的综合应用问题【题点】动能定理的综合应用问题1714分为了研究过山车的原理，某物理小组提出了以下设想：取一个与程度方向夹角为60°、长为L12 m的倾斜轨道AB，通过微小圆弧与长为L2 m的程度轨道BC相连，然后在C处设计一个竖直完好的光滑圆轨道，出口为程度轨道上D处，如图12所示现将一个小球从距A点高为h0.9 m的程度台面上以一定的初速度v0程度弹出，到A点时速度方向恰沿AB方向，并沿倾斜轨道滑下小球与AB和BC间的动摩擦因数均为，g取10 m/s2.图121求小球初速度v0的大小；2求小球滑过C点时的速率vC；3要使小球不分开轨道，那么竖直圆弧轨道的半径R应该满足什么条件？答案1 m/s23 m/s30<R1.08解析1小球开场时做平抛运动：v y22gh，代入数据解得vy m/s3