高中物理人教版本册总复习总复习 模块综合检测(二)

模块综合检测(二)(时间：90分钟满分：100分)一、单项选择题(本大题共10小题，每小题3分，共30分．每小题中只有一个选项是正确的，选对得3分，错选、不选或多选均不得分)1.如图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()A．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解析：小球做匀变速曲线运动，所以加速度不变，故选项C错误．由于在D点速度方向与加速度方向垂直，则在C点时速度方向与加速度方向的夹角为钝角，所以质点由C到D速率减小，即C点速率比D点大，故选项A正确．在A点速度方向与加速度方向的夹角也为钝角，故选项B错误．而从B到E的过程中速度方向与加速度的方向间的夹角越来越小，故选项D错误．答案：A2.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，则A、BA．角速度之比为1∶2 B．角速度之比为2∶1C．线速度之比为1∶2 D．线速度之比为2∶1解析：A、B两轮边缘上的点的线速度均与中介轮C边缘上的点的线速度大小相等，所以vA∶vB＝1∶1，选项C、D错误；由关系式v＝ωr可得ωArA＝ωBrB，所以eq\f(ωA,ωB)＝eq\f(rB,rA)＝eq\f(1,2)，选项A正确，B错误．答案：A3．一条河宽100m，水流速度为3m/s，一条小船在静水中的速度为5m/s，A．船过河的时间可能是20sB．船过河的时间可能是25sC．船的实际速度不可能为3mD．船的实际位移可能为100解析：船头与河岸垂直时，过河的时间最短．tmin＝eq\f(d,v船)＝eq\f(100,5)s＝20s，船实际运动的方向与河岸垂直时，位移最短，smin＝100m．船实际运动速度即为合速度，其大小在2～8m/s范围内，故选项A、B、D正确，C错误．答案：C4.如图所示，物块P置于水平转盘上随转盘一起转动，图中c沿半径指向圆心，a与c垂直，下列说法正确的是()A．当转盘匀速转动时，P受摩擦力方向为b方向B．当转盘加速转动时，P受摩擦力方向可能为a方向C．当转盘加速转动时，P受摩擦力方向可能为c方向D．当转盘减速转动时，P受摩擦力方向可能为d方向解析：圆周运动，径向方向一定受力．匀速圆周运动，切向方向不受力；变速圆周运动，切向方向一定受力，加速沿a方向，减速沿a反方向．摩擦力即为径向方向和切向方向这两个方向上力的合力．由此可判断D正确．答案：D5．以一定速度竖直上抛一个小球，小球上升的最大高度为h，空气阻力的大小恒为Ff，则从抛出至落回到原出发点的过程中，空气阻力对小球做的功为()A．0 B．－FfhC．－2Ffh D．－4Ffh解析：上升阶段，空气阻力做功W1＝－Ffh.下落阶段空气阻力做功W2＝－Ffh，整个过程中空气阻力做功W＝W1＋W2＝－2Ffh，故C选项正确．答案：C6．汽车在平直公路上行驶，前一段时间内发动机的功率为P1，后一段时间内的功率为P2，已知在两段时间内发动机做的功相等，则在全部时间内发动机的平均功率为()\f(P1＋P2,2) \r(P1P2)\f(P1P2,P1＋P2) \f(2P1P2,P1＋P2)解析：平均功率P＝eq\f(P1t1＋P2t2,t1＋t2)，而P1t1＝P2t2，故P＝eq\f(2P1P2,P1＋P2)，故选项D正确．答案：D7．质量为m的滑块从半径为R的半球形碗的边缘滑向碗底，过碗底时速度为v，若滑块与碗间的动摩擦因数为μ，则在过碗底时滑块受到摩擦力的大小为()A．μmg B．μmeq\f(v2,R)C．μmeq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(g＋\f(v2,R))) D．μmeq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(v2,R)－g))解析：滑块经过碗底时，由重力和支持力的合力提供向心力．根据牛顿第二定律得FN－mg＝meq\f(v2,R)，则碗底对球支持力FN＝mg＋meq\f(v2,R).所以在过碗底时滑块受到摩擦力的大小f＝μFN＝μeq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(mg＋m\f(v2,R)))＝μmeq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(g＋\f(v2,R)))，故选C.答案：C8．一个质量为0.18kg的垒球，以25m/s的水平速度飞向球棒，被球棒打击后反向水平飞回，速度大小变为45m/s，设球棒与垒球的作用时间为A．球棒对垒球做的功为120JB．球棒对垒球做的功为36JC．球棒对垒球的平均功率为12600WD．球棒对垒球的平均功率为3600W解析：球棒对垒球做的功，由动能定理可得WF＝eq\f(1,2)mveq\o\al(2,2)－eq\f(1,2)mveq\o\al(2,1)＝eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(1,2)××452－\f(1,2)××252))J＝126J，故A、B不正确；球棒对垒球的平均功率P＝eq\f(WF,t)＝eq\f(126,W＝12600W，故C正确，D错误．答案：C9.长为0.5m的轻杆，其一端固定于O点，另一端连有质量m＝2kg的小球，它绕O点在竖直平面内做圆周运动，如图所示，当通过最高点时，v＝1m/s，小球受到杆的力是(g取10A．16N推力 B．16N拉力C．4N推力 D．4N拉力解析：小球受重力和杆的弹力作用，设杆的弹力竖直向上．由牛顿第二定律得mg－FN＝meq\f(v2,L)，解得FN＝mg－meq\f(v2,L)＝2×10N－2×eq\f(12,N＝16N，故球受到杆竖直向上的推力作用，大小为16N，选项A正确．答案：A10．如图所示，两颗星组成的双星，在相互之间的万有引力作用下，绕连线上的O点做周期相同的匀速圆周运动．现测得两颗星之间的距离为L，质量之比为m1∶m2＝3∶2，下列说法中正确的是()A．m1、m2做圆周运动的线速度之比为3∶2B．m1、m2做圆周运动的角速度之比为3∶2C．m1做圆周运动的半径为eq\f(2,5)LD．m2做圆周运动的半径为eq\f(2,5)L解析：根据F万＝F向，对m1得Geq\f(m1m2,L2)＝m1eq\f(veq\o\al(2,1),r1)＝m1r1ω2，对m2得Geq\f(m1m2,L2)＝m2eq\f(veq\o\al(2,2),r2)＝m2r2ω2，又r1＋r2＝L，由以上各式得eq\f(v1,v2)＝eq\f(r1,r2)＝eq\f(m2,m1)＝eq\f(2,3)，A错误．由于T1＝T2，故ω＝eq\f(2π,T)相同，B错误．r1＝eq\f(2,5)L，r2＝eq\f(3,5)L，C正确，D错误．答案：C二、多项选择题(本大题共4小题，每小题6分，共24分．每小题有多个选项是正确的，全选对得6分，少选得3分，选错、多选或不选得0分)11．放在赤道上的物体Ⅰ和放在北纬60°处的物体Ⅱ，由于地球的自转，它们的()A．角速度之比为ωⅠ∶ωⅡ＝2∶1B．线速度之比为vⅠ∶vⅡ＝2∶1C．向心加速度之比为aⅠ∶aⅡ＝2∶1D．向心加速度之比为aⅠ∶aⅡ＝4∶1解析：物体Ⅰ和物体Ⅱ都在地球上，角速度ωⅠ＝ωⅡ都等于地球自转角速度，故选项A错误．由于物体Ⅱ的转动半径rⅡ＝eq\f(1,2)R地，物体Ⅰ的转动半径rⅠ＝R地，即rⅠ＝2rⅡ.因v＝ωr，a＝ω2r，所以vⅠ∶vⅡ＝rⅠ∶rⅡ＝2∶1，aⅠ∶aⅡ＝rⅠ∶rⅡ＝2∶1，故选项B、C正确，选项D错误．答案：BC12．如图所示，在粗糙水平板上放一个物体，使水平板和物体一起在竖直平面内沿逆时针方向做匀速圆周运动，ab为水平直径，cd为竖直直径，在运动过程中木板始终保持水平，物块相对木板始终静止，则()A．物块始终受到三个力作用B．只有在a、b、c、d四点，物块受到合外力才指向圆心C．从a到b，物体所受的摩擦力先减小后增大D．从b到a，物块处于超重状态解析：在cd两点处，只受重力和支持力，在其他位置处物体受到重力，支持力、静摩擦力三个作用，故A错误；物体作匀速圆周运动，合外力提供向心力，所以合外力始终指向圆心，故B错误；从a运动到b，物体的加速度的方向始终指向圆心，水平方向的加速度先减小后反向增大，根据牛顿第二定律可得，物体所受木板的摩擦力先减小后增大．故C正确．从b运动到a，向心加速度有向上的分量，所以物体处于超重状态，故D正确．答案：CD13．由距月面平均高度100km的环月轨道成功进入近月点高度15km、远月点高度100km的椭圆轨道．关于“嫦娥三号A．“嫦娥三号”的发射速度大于7.9kmB．“嫦娥三号”在环月轨道上的运行周期大于在椭圆轨上的运行周期C．“嫦娥三号”变轨前沿圆轨道运动的加速度大于变轨后通过椭圆轨道远月点时的加速度D．“嫦娥三号”变轨前需要先点火加速解析：7.9km/s是人造卫星的最小发射速度，要想往月球发射人造卫星，发射速度必须大于7.9km/s，A对；“嫦娥三号”距月面越近运行周期越小，B对；飞船变轨前沿圆轨道运动时只有万有引力产生加速度，变轨后通过椭圆轨道远月点时也是只有万有引力产生加速度，所以两种情况下的加速度相等，C错；“嫦娥三号”变轨前需要先点火减速答案：AB14．水平传送带匀速运动，速度大小为v，现将一小工件放到传送带上．设小工件初速度为零，当它在传送带上滑动一段距离后速度达到v而与传送带保持相对静止．设小工件质量为m，它与传送带间的动摩擦因数为μ，则在小工件相对传送带滑动的过程中()A．滑动摩擦力对小工件做的功为eq\f(1,2)mv2B．小工件的机械能增量为eq\f(1,2)mv2C．小工件相对于传送带滑动的路程大小为eq\f(v2,2μg)D．传送带对小工件做功为零解析：小工件相对传送带滑动的过程中，受到的合外力就是传送带对它施加的摩擦力，根据动能定理可知，摩擦力做的功等于小工件增加的动能，小工件的初速度为零，末速度为v，其动能增加为eq\f(1,2)mv2，则小工件受到的滑动摩擦力对小工件做的功为eq\f(1,2)mv2，选项A正确，而选项D错误；根据功能关系知，除了重力和弹力以外的其他力所做的功等于小工件机械能的改变量，选项B正确；由动能定理可得μmgs1＝eq\f(1,2)mv2，则s1＝eq\f(v2,2μg)，s1是小工件相对地面的位移，该过程中，传送带相对地面的位移为s2＝vt＝v·eq\f(v,μg)＝2s1，则小工件相对于传送带的位移为s＝s2－s1＝eq\f(v2,2μg)，选项C正确．答案：ABC三、非选择题(本题共4小题，共46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)15．(8分)在做“研究平抛运动”的实验中，为了确定小球不同时刻在空中所通过的位置，实验时用了如图所示的装置．先将斜槽轨道的末端调整水平，在一块平整的木板表面钉上白纸和复写纸．将该木板竖直立于水平地面上，使小球从斜槽上紧靠挡板处由静止释放，小球撞到木板并在白纸上留下痕迹A；将木板向远离槽口的方向平移距离x，再使小球从斜槽上紧靠挡板处由静止释放，小球撞在木板上得到痕迹B；将木板再向远离槽口的方向平移距离x，小球再从斜槽上紧靠挡板处由静止释放，再得到痕迹C.若测得木板每次移动距离x＝10.00cm.A、B间距离y1＝5.02cm，B、C间距离y2＝14.82cm(g＝9.80(1)为什么每次都要使小球从斜槽上紧靠挡板处由静止释放？______________________________________________________.(2)根据以上直接测量的物理量来求得小球初速度的表达式为v0＝________________(用题中所给字母表示)．(3)小球初速度的值为v0＝________m/s.解析：(1)每次从斜槽上紧靠挡板处由静止释放小球，是为了使小球离开斜槽末端时有相同的初速度．(2)根据平抛运动在水平方向上为匀速直线运动，则小球从A到B和从B到C运动时间相等，设为T；竖直方向由匀变速直线运动推论有y2－y1＝gT2，且v0T＝x.解以上两式得：v0＝xeq\r(\f(g,y2－y1)).(3)代入数据解得v0＝1.00m答案：(1)为了保证小球每次做平抛运动的初速度相同(2)xeq\r(\f(g,y2－y1))(3)16．(8分)从离地面H高处落下一只小球，小球在运动过程中所受的空气阻力是它重力的k(k＜1)倍，而小球与地面相碰后，能以相同大小的速率反弹．(1)小球第一次与地面碰撞后，能够反弹起的最大高度是多少？(2)小球从释放开始，直至停止弹跳为止，所通过的总路程是多少？解析：(1)设小球第一次与地面碰撞后，能够反弹起的最大高度是h，则由动能定理得mg(H－h)－kmg(H＋h)＝0，解得h＝eq\f(1－k,1＋k)H.(2)设球从释放开始，直至停止弹跳为止，所通过的总路程是s，对全过程由动能定理得mgH－kmgs＝0，解得：s＝eq\f(H,k).答案：(1)eq\f(1－k,1＋k)H(2)eq\f(H,k)17．(14分)山谷中有三块石头和一根不可伸长的轻质青藤，其示意图如下．图中A、B、C、D均为石头的边缘点，O为青藤的固定点，h1＝1.8m，h2＝4.0m，x1＝4.8m，x2＝8.0m．开始时，质量分别为M＝10kg和m＝2kg的大、小两只滇金丝猴分别位于左边和中间的石头上，当大猴发现小猴将受到伤害时，迅速从左边石头A点水平跳到中间石头，大猴抱起小猴跑到C点，抓住青藤下端荡到右边石头上的D点，此时速度恰好为零．运动过程中猴子均看成质点，空气阻力不计，重力加速度g(1)大猴从A点水平跳离时速度的最小值；(2)猴子抓住青藤荡起时的速度大小；(3)猴子荡起时，青藤对猴子的拉力大小．解析：(1)根据h1＝eq\f(1,2)gt2，解得t＝eq\r(\f(2h1,g))＝eq\r(\f(2×,10))s＝s，则跳离的最小速度v0＝eq\f(x1,t)＝eq\f,m/s＝8m/s.(2)根据机械能守恒定律得eq\f(1,2)(M＋m)v2＝(M＋m)gh2，解得v＝eq\r(2gh2)＝eq\r(80)m/s≈9