高中物理模块综合检测二新人教必修

高中物理模块综合检测二新人教版必修高中物理模块综合检测二新人教版必修PAGE高中物理模块综合检测二新人教版必修模块综合检测(二)(时间：90分钟满分：100分)一、选择题(本大题共12小题，每题4分，共48分．此中1～8题为单项选择，9～12题为多项选择，选对得4分，漏选得2分，多项选择、错选均不得分)1.以以下图为质点做匀变速曲线运动轨迹的表示图，且质点运动到D点时速度方向与加快度方向恰巧相互垂直，则质点从A点运动到E点的过程中，以下说法中正确的选项是()A．质点经过C点的速率比D点的大B．质点经过A点时的加快度方向与速度方向的夹角小于90°C．质点经过D点时的加快度比B点的大D．质点从B到E的过程中加快度方向与速度方向的夹角先增大后减小分析：小球做匀变速曲线运动，所以加快度不变，应选项C错误；因为在D点速度方向与加快度方向垂直，则在C点时速度方向与加快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，应选项A正确；在A点速度方向与加快度方向的夹角也为钝角，应选项B错误；而从B到E的过程中速度方向与加快度的方向间的夹角愈来愈小，应选项D错误．答案：A2.以以下图，在水平川面上O点的正上方有A、B两点，已知OA＝AB＝h.现分别从A、B两点以20m/s和10m/s的水平速度同时抛出甲、乙两球，不计空气阻力，以下说法正确的选项是()A．两球都在空中时，它们之间的竖直距离保持不变B．两球都在空中时，它们之间的水平距离保持不变C．两球有可能同时落地D．假如h取某一适合的值，甲、乙两球有可能落到水平川面上的同一点分析：平抛运动可以看作是水平方向匀速运动与竖直方向自由落体运动的合运动．两球都在空中时，竖直方向做自由落体运动，它们之间的竖直距离保持不变，A正确；由x＝v0t，可知水平间距将愈来愈大，由t＝eq\r(\f(2h,g))可知两球不可以能同时落地，由xA＝vAeq\r(\f(2h,g))，xB＝vBeq\r(\f(4h,g))＝vA·eq\r(\f(h,g))，可知xA＞xB，两球不可以能落在地面上同一点，故B、C、D均错误．答案：A3.以以下图，两轮用皮带传动，皮带不打滑．图中有A、B、C三点，这三点所在处半径rA>rB＝rC，则这三点的向心加快度aA、aB、aC的关系是()A．aA＝aB＝aCB．aC＞aA＞aBC．aC＜aA＜aBD．aC＝aB＞aA分析：A、B两点线速度相等，由a＝eq\f(v2,r)知，aA＜aB；A、C两点角速度相等，由a＝ω2r，知aC＜aA，应选C.答案：C4．海王星是绕太阳运动的一颗行星，它有一颗卫星叫海卫1.若将海王星绕太阳的运动和海卫1绕海王星的运动均看作匀速圆周运动，则要计算海王星的质量，需要知道的量是(引力常量G为已知量)()A．海卫1绕海王星运动的周期和半径B．海王星绕太阳运动的周期和半径C．海卫1绕海王星运动的周期和海卫1的质量D．海王星绕太阳运动的周期和太阳的质量分析：计算海王星的质量：一种方法是知道海王星表面的重力加快度，依据公式mg＝Geq\f(Mm,R2)求解；另一种方法就是知道海王星的卫星绕它运动的周期和半径．由eq\f(GM海m,r2)＝mreq\f(4π2,T2)，得M海＝eq\f(r3·4π2,GT2).B能求出太阳的质量，C、D求不出，所以选A.答案：A5．以必然速度竖直上抛一个小球，小球上涨的最大高度为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．0B．－FfhC．－2FfhD．－4Ffh分析：上涨阶段，空气阻力做功W1＝－Ffh.着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．质量为2×103kg、发动机的额定功率为80kW的汽车在平直公路上行驶．若该汽车所受阻力大小恒为4×103N，则以下判断中正确的有()A．汽车的最大速度是10m/sB．汽车以2m/s2的加快度匀加快启动，启动后第2s末时发动机的实质功率是32kWC．汽车以2m/s2的加快度匀加快启动，匀加快运动所能保持的时间为10sD．若汽车保持额定功率启动，则当其速度为5m/s时，加快度为8m/s2分析：当牵引力大小等于阻力时速度最大，依据P＝fvm得，汽车的最大速度vm＝eq\f(P,f)＝eq\f(80000,4000)m/s＝20m/s，故A错误；依据牛顿第二定律，得F－f＝ma，解得F＝f＋ma＝4000N＋2000×2N＝8000N，第2s末的速度v＝at＝2×2m/s＝4m/s，第2s末发动机的实质功率P＝Fv＝8000×4W＝32kW，故B正确；匀加快直线运动的末速度v＝eq\f(P,F)＝eq\f(80000,8000)m/s＝10m/s，做匀加快直线运动的时间t＝eq\f(v,a)＝eq\f(10,2)s＝5s，故C错误；当汽车速度为5m/s时，牵引力F＝eq\f(P,v)＝eq\f(80000,5)N＝16000N，依据牛顿第二定律，得汽车的加快度a＝eq\f(F－f,m)＝eq\f(16000－4000,2000)m/s2＝6m/s2，故D错误．选B.答案：B7.一质量为1kg的质点静止于圆滑水平面上，从t＝0时辰开始，遇到水平外力F作用，以以下图．以下判断正确的选项是()A．0～2s内外力的均匀功率是4WB．第2s内外力所做的功是4JC．第2s末外力的刹时功率最大D．第1s末与第2s末外力的刹时功率之比为9∶5分析：0～1s内，质点的加快度a1＝eq\f(F1,m)＝eq\f(3,1)m/s2＝3m/s2，则质点在0～1s内的位移x1＝eq\f(1,2)a1teq\o\al(2,1)＝eq\f(1,2)×3×1m＝1.5m，1s末的速度v1＝a1t1＝3×1m/s＝3m/s，第2s内质点的加快度a2＝eq\f(F2,m)＝eq\f(1,1)m/s2＝1m/s2，第2s内的位移x2＝v1t2＋eq\f(1,2)a2teq\o\al(2,2)＝3×1m＋eq\f(1,2)×1×1m＝3.5m，在0～2s内外力F做功的大小W＝F1x1＋F2x2＝3×1.5J＋1×3.5J＝8J，可知0～2s内外力的均匀功率P＝eq\f(W,t)＝eq\f(8,2)W＝4W，故A正确；第2s内外力做功W2＝F2x2＝1×3.5J＝3.5J，故B错误；第1s末外力的刹时功率P1＝F1v1＝3×3W＝9W，第2s末的速度v2＝v1＋a2t2＝3m/s＋1×1m/s＝4m/s，则外力的刹时功率P2＝F2v2＝1×4W＝4W，可知第2s末外力的刹时功率不是最大，第1s末和第2s末外力的刹时功率之比为9∶4，故C、D错误．答案：A8．以以下图，两颗星构成的双星，在相互之间的万有引力作用下，绕连线上的O点做周期同样的匀速圆周运动．现测得两颗星之间的距离为L，质量之比为m1∶m2＝3∶2，以下说法中正确的选项是()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分析：依据F万＝F向，对m1有Geq\f(m1m2,L2)＝m1eq\f(veq\o\al(2,1),r1)＝m1r1ω2，对m2有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；因为T1＝T2，故ω＝eq\f(2π,T)同样，B错误；r1＝eq\f(2,5)L，r2＝eq\f(3,5)L，C正确，D错误．答案：C9．我国已发射了“嫦娥三号”卫星，该卫星在距月球表面H处的环月轨道Ⅰ上做匀速圆周运动，其运转的周期为T，随后“嫦娥三号”在该轨道上A点采纳举措，降至近月点高度为h的椭圆轨道Ⅱ上，以以下图．若以R表示月球的半径，忽视月球自转及地球对卫星的影响．则下述判断正确的选项是()A．“嫦娥三号”在环月轨道Ⅰ上需加快才能降至椭圆轨道ⅡB．“嫦娥三号”在图中椭圆轨道Ⅱ上的周期为eq\r(\f(（2R＋H＋h）3,8（R＋H）3))TC．月球的质量为eq\f(4π2（R＋H）3,GT2)D．月球的第一宇宙速度为eq\f(2π\r(R（R＋H）3),TR)分析：“嫦娥三号”在轨道Ⅰ上运动，要使其沿椭圆轨道运动，“嫦娥三号”需做近心运动，故在轨道Ⅰ上需要对“嫦娥三号”减速，“嫦娥三号”才可以沿轨道Ⅱ运动，故A错误；依据开普勒第三定律eq\f(a3,T2)＝k，得“嫦娥三号”在轨道Ⅰ和轨道Ⅱ上的周期应知足eq\f(TⅠ,TⅡ)＝eq\r(\f(（R＋H）3,\b\lc\[\rc\](\a\vs4\al\co1(\f(1,2)（2R＋H＋h）))\s\up12(3)))，TⅠ＝T，解得TⅡ＝eq\r(\f(（2R＋H＋h）3,8（R＋H）3))T，故B正确；“嫦娥三号”在图中轨道Ⅰ上运动时，依据万有引力供给它做圆周运动的向心力，有Geq\f(Mm,（R＋H）2)＝meq\f(4π2,T2)(R＋H)，解得月球的质量为M＝eq\f(4π2（R＋H）3,GT2)，故C正确；据Geq\f(Mm,R2)＝meq\f(v2,R)，得月球的第一宇宙速度为v＝eq\r(\f(GM,R))＝eq\f(2π\r(R（R＋H）3),TR)，故D正确．答案：BCD10．以以下图，在粗拙水平板上放一个物体，使水平板和物体一同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，在运动过程中木板向来保持水平，物块相对木板向来静止，则()A．物块向来遇到三个力作用B．只有在a、b、c、d四点，物块遇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，物块处于超重状态分析：在cd两点处，只受重力和支持力，在其余地点处物体遇到重力、支持力、静摩擦力三个力的作用，故A错误；物体做匀速圆周运动，合外力供给向心力，所以合外力向来指向圆心，故B错误；从a运动到b，物体的加快度的方向向来指向圆心，水平方向的加快度先减小后反向增大，依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，向心加快度有向上的重量，所以物体处于超重状态，故D正确．答案：CD11．以以下图，在“嫦娥”探月工程中，设月球半径为R，月球表面的重力加快度为g.飞船在半径为4R的圆形轨道Ⅰ上运动，抵达轨道的A点时点火变轨进入椭圆轨道Ⅱ，抵达轨道的近月点B时，再次点火进入半径约为R的近月轨道Ⅲ绕月做圆周运动，则()A．飞船在轨道Ⅰ上的运转速率等于eq\f(1,2)eq\r(g0R)B．飞船在轨道Ⅰ上的运转速率小于在轨道Ⅱ上B处的速率C．飞船在轨道Ⅰ上的加快度大于在轨道Ⅱ上B处的加快度D．飞船在轨道Ⅰ、轨道Ⅲ上运转的周期之比TⅠ∶TⅢ＝4∶1分析：依据Geq\f(Mm,（4R）2)＝meq\f(veq\o\al(2,1),4R)，得飞船在轨道Ⅰ上的运转速率v1＝eq\r(\f(GM,4R))，又GM＝g0R2，解得v1＝eq\r(\f(g0R,4))＝eq\f(1,2)eq\r(g0R)，故A正确；依据Geq\f(Mm,r2)＝meq\f(v2,r)，解得v＝eq\r(\f(GM,r))，飞船在轨道Ⅰ和轨道Ⅲ上的速率关系为vⅢ＞vⅠ，飞船在轨道Ⅱ上的B处减速进入轨道Ⅲ，则飞船在轨道Ⅰ上的运转速率小于在轨道Ⅱ上B处的速率，故B正确；依据牛顿第二定律，得a＝eq\f(G\f(Mm,r2),m)＝eq\f(GM,r2)，飞船在轨道Ⅰ上的加快度小于在轨道Ⅱ上B处的加快度，故C错误；依据Geq\f(Mm,r2)＝mreq\f(4π2,T2)，得T＝eq\r(\f(4π2r3,GM))，飞船在轨道Ⅰ、轨道Ⅲ上运转的轨道半径之比为4∶1，则周期之比为8∶1，故D错误．答案：AB12．将一物体从地面以必然的初速度竖直上抛，从抛出到落回原地的过程中，空气阻力恒定．以地面为零势能面，则以下反应物体的机械能E、动能Ek、重力势能Ep及战胜阻力所做的功W随距地面高度h变化的四个图象中，可能正确的选项是()分析：物体运动过程中受重力和阻力，除重力外其余力做的功等于机械能的变化量，上涨过程和降落过程中物体向来战胜阻力做功，故机械能不停减小，但落回原地时有速度，机械能不可以能为零，故A错误；物体运动过程中受重力和阻力，协力做功等于动能的变化量，上涨过程动能不停减小，表达式为－(mg＋f)h＝Ek－Ek0，降落过程动能不停增大，表达式为(mg－f)(H－h)＝Ek，故B正确；重力做功等于重力势能的减少许，以地面为零势能面，故Ep＝mgh，故C正确；上涨过程中战胜阻力所做的功W＝fh，降落过程中战胜阻力做的功为W＝f(H－h)＝fH－fh，故D正确．答案：BCD二、非选择题(此题共5小题，共52分．把答案填在题中的横线上或依据题目要求作答．解答时应写出必需的文字说明、方程式和重要的演算步骤，只写出最后答案的不可以得分．有数值计算的题，答案中必然明确写出数值和单位)13．(6分)图甲是“研究平抛物体的运动”的实验装置图．(1)实验前应付实验装置频频调理，直到斜槽尾端切线．每次让小球从同一地点由静止开释，是为了每次平抛．(2)图乙是正的确验获得的数据，此中O为抛出点，则此小球做平抛运动的初速度为m/s.(3)在另一次实验中将白纸换成方格纸，每小格的边长L＝5cm，经过实验，记录了小球在运动途中的三个地点，如图丙所示，则该小球做平抛运动的初速度为m/s.分析：(1)方法一取点(32.0，19.6)分析可得：0．196＝eq\f(1,2)×9.8×teq\o\al(2,1)，0.32＝v0t1，解得v0＝1.6m/s.(2)方法二取点(48.0，44.1)分析可得：0．441＝eq\f(1,2)×9.8×teq\o\al(2,2)，0．48＝v0t2，解得v0＝1.6m/s.(3)由图可知，物体由A→B和B→C所用的时间相等，且有：Δy＝gT2，x＝v0T，解得v0＝1.48m/s.答案：(1)水平初速度同样(2)1.6(3)1.4814．(9分)某同学把附有滑轮的长木板平放在实验桌上，将细绳一端拴在小车上，另一端绕过定滑轮，挂上适合的钩码，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．其余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．组装的实验装置以以下图．(1)若要达成该实验，必需的实验器械还有哪些？．(2)实验开始时，他先调理木板上定滑轮的高度，使牵引小车的细绳与木板平行．这样做的目的是(填字母代号)．A．防备小车在运动过程中发生颤动B．可使打点计时器在纸带上打出的点迹清楚C．可以保证小车最后可以实现匀速直线运动D．可在均衡摩擦力后使细绳拉力等于小车受的协力(3)均衡摩擦力后，当他用多个钩码牵引小车时，发现小车运动过快，以致打出的纸带上点数较少，难以选到适合的点计算小车速度．在保证所挂钩码数量不变的条件下，请你利用本实验的器械提出一个解决方法：.(4)他将钩码重力做的功看作细绳拉力做的功，经多次实验发现拉力做功老是要比小车动能增量大一些．这一状况可能是以下哪些原由造成的(填字母代号)．A．在接通电源的同时开释了小车B．小车开释时离打点计时器太近C．阻力未完满被小车重力沿木板方向的分力均衡掉D．钩码做匀加快运动，钩码重力大于细绳拉力分析：(1)实验要办理纸带测速度，需要刻度尺，要分析动能的变化，必然要测出小车的质量，所以还需要天平．(2)实验中调理定滑轮高度，使细绳与木板平行，可在均衡摩擦力后使细绳的拉力等于小车所受的协力，假如不平行，细绳的拉力在垂直于木板的方向上就有分力，改变了摩擦力就不可以使细绳拉力等于小车所受的协力，D正确．(3)在所挂钩码个数不变的状况下，要减小小车运动的加快度，可以增大小车的质量，即可在小车上加适合的砝码(或钩码)．(4)假如用钩码重力做的功看作细绳拉力做的功，发现拉力做的功总比小车动能的增量大，原由可能是阻力未被完满均衡掉，所以拉力做功一部分用来增大小车动能，一部分用来战胜阻力做功；也可能是小车做加快运动，所以细绳的拉力小于钩码的重力，钧码的重力做的功大于细绳的拉力做的功，即大于小车动能的增量，C、D项正确．答案：(1)刻度尺、天平(包含砝码)(2)D(3)可在小车上加适合的砝码(或钩码)(4)CD15．(10分)以以下图，半径为R的半球形陶罐固定在可以绕竖直轴旋转的水平转台上，转台转轴与过陶罐球心O的对称轴OO′重合，转台以必然角速度ω匀速旋转，一质量为m的小物块落入陶罐内，经过一段时间后，小物块随陶罐一同转动且相对罐壁静止，它和O点的连线与OO′之间的夹角θ为45°.已知重力加快度大小为g，小物块与陶罐之间的最大静摩擦力大小为f＝eq\f(\r(2),4)mg.(1)若小物块遇到的摩擦力恰巧为零，求此时的角速度ω0；(2)若小物块向来相对陶罐静止，求陶罐旋转的角速度的最大值和最小值．分析：(1)当小物块遇到的摩擦力为零，支持力和重力的协力供给向心力，有mgtanθ＝mωeq\o\al(2,0)Rsinθ，解得ω0＝eq\r(\f(\r(2)g,R)).(2)当ω＞ω0时，重力和支持力的协力不够供给向心力，当角速度最大时，摩擦力方向沿罐壁切线向下时摩擦力达到最大值，设此时最大角速度为ω1，由牛顿第二定律，得fcosθ＋FNsinθ＝mωeq\o\al(2,1)Rsinθ，fsinθ＋mg＝FNcosθ，联立以上三式，解得ω1＝eq\r(\f(3\r(2)g,2R)).当ω＜ω0时，重力和支持力的协力大于所需向心力，摩擦力方向沿罐壁切线向上，当角速度最小时，摩擦力向上达到最大值，设此最小角速度为ω2，由牛顿第二定律，得FNsinθ－fcosθ＝mωeq\o\al(2,2)Rsinθ，mg＝FNcosθ＋fsinθ，联立解得ω2＝eq\r(\f(\r(2)g,2R)).答案：(1)eq\r(\f(\r(2)g,R))(2)eq\r(\f(3\r(2)g,2R))eq\r(\f(\r(2)g,2R))16．(12分)宇航员在太空中待久了会因为失重使其身体肌肉变得衰弱，有人假想为了防备航天器中的宇航员的身体肌肉变得衰弱而用旋转的离心力模拟重力，其原理就是让太空舱旋转产生离心力，让里面的人和物体像遇到重力同样．可是假如太空舱的旋转角速度大于0.2rad/s人就会感觉头晕．已知地球半径R＝6.4×103km，地球表面重力加快度g取10m/s2.试问：(1)若航天器绕地球做匀速圆周运动时，宇航员对航天器侧壁的压力与在地面上对地面的压力相等，且不感觉头晕，则太空舱的半径最少为多大？(2)若航天器在离地面距离也为R的高空中绕地球做匀速圆周运动，则航天器的运动周期有多大？(3)若航天器绕地球做匀速圆周运动，航天器中的太空舱直径d＝5m，要使太空舱中的宇航员不感觉头晕且其自转的加快度与航天器绕地球公转的加快度大小相等，则航天器离地面最少多远？分析：(1)宇航员对航天器侧壁的压力与在地面上对地面的压力相等时，有mω2r＝ma＝mg，r＝e