模块综合试卷(一)

模块综合试卷(一)(满分：100分)一、单项选择题：共11题，每题4分，共44分。每题只有一个选项最符合题意。1．如图所示实例中均不考虑空气阻力，系统机械能守恒的是()2．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3.很多学校都流行跑操。在通过圆形弯道时每一列的连线沿着跑道；每一排的连线是一条直线且与跑道垂直；在跑操过程中，每位同学之间的间距保持不变。如图为某中学某班学生以整齐的步伐通过圆形弯道时的情形，此时此刻()A．同一列的学生的线速度相同B．同一列的学生的向心力相同C．同一排外圈的学生比内圈的学生线速度更大D．同一排的学生的向心加速度相同4．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500km、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900km、轨道平面与地轴夹角为45°的倾斜轨道运行。已知忻州号与天启10号的质量相等，则在轨运行时()A．两卫星的机械能一定相等B．忻州号的速率一定小于天启10号的速率C．忻州号可以定点于忻州市的上空D．天启10号每天一定会多次经过赤道上空5.质量为1kg的小物体在竖直向上的拉力F作用下由静止开始运动，拉力F随物体上升高度h的变化规律如图所示，重力加速度g取10m/s2，不计空气阻力，则物体上升3m时的速度大小为()A．4eq\r(5)m/s B．2eq\r(5)m/sC．4eq\r(3)m/s D．2eq\r(3)m/s6．2022年11月29日23时08分，神舟十五号载人飞船在我国酒泉卫星发射中心成功发射，并与在轨的空间站完成自主交会对接，我国航天员首次实现“太空会师”。若对接前后空间站距地面的高度不变，运行轨道可视为圆轨道。下列说法正确的是()A．对接前后，空间站的运行周期变大B．对接前后，空间站的向心加速度变小C．对接前后，空间站的运行速率均小于7.9km/sD．神舟十五号的发射速度可以小于7.9km/s7．(2023·苏州市统考模拟)从地面上的某一点同时抛出两个相同的小球A、B，运动轨迹如图所示，不计空气阻力，则下列选项一定正确的是()A．A、B同时落地B．初速度vA>vBC．初速度的水平分量vAx>vBxD．落地时重力的瞬时功率PA>PB8．如图甲所示，轻弹簧竖直固定在水平面上，一质量为m＝0.2kg的小球，从弹簧上端某高度处自由下落，从它接触弹簧到弹簧压缩至最短的过程中(弹簧在弹性限度内)，其速度v和弹簧压缩量Δx之间的函数图像如图乙所示，其中A为曲线的最高点，小球和弹簧接触瞬间机械能损失不计，g取10m/s2，则下列说法正确的是()A．小球刚接触弹簧时加速度最大B．该弹簧的劲度系数为20.0N/mC．从接触弹簧到压缩至最短的过程中，弹簧的弹性势能先增大后减小D．从接触弹簧到压缩至最短的过程中，小球的机械能守恒9．(2023·南通市高一校考期中)如图所示，鼓形轮的半径为R，绕固定的光滑水平轴O匀速转动，角速度为ω。在轮上沿相互垂直的直径方向固定四根直杆，杆上分别固定有质量为m的小球，球与O的距离均为2R。不计空气阻力，重力加速度为g。则()A．小球线速度的大小为ωRB．任一小球所受重力的功率始终保持不变C．当小球转到水平位置时，杆的拉力大小为2mω2RD．当小球转到最低点时，杆的作用力大小为2mω2R＋mg10．(2020·全国卷Ⅱ)如图，在摩托车越野赛途中的水平路段前方有一个坑，该坑沿摩托车前进方向的水平宽度为3h，其左边缘a点比右边缘b点高0.5h。若摩托车经过a点时的动能为E1，它会落到坑内c点。c与a的水平距离和高度差均为h；若经过a点时的动能为E2，该摩托车恰能越过坑到达b点。eq\f(E2,E1)等于()A．20B．18C．9D．311.倾角θ＝37°的传送带以速度v＝1.0m/s顺时针转动，位于其底部的煤斗每秒钟向其输送k＝4.0kg的煤屑，煤屑刚落到传送带上时速度为零，传送带将煤屑送到h＝3.0m的高处，煤屑与传送带间的动摩擦因数μ＝0.8，且煤屑在到达最高点前已经和传送带的速度相等。(重力加速度g＝10m/s2，sin37°＝0.6，cos37°＝0.8)，则下列说法中正确的是()A．煤屑从落到传送带开始到与传送带速度相等时前进的位移是2.5mB．煤屑从落到传送带开始到与传送带速度相等时所用的时间是1.25sC．传送带电机因输送煤屑而多产生的输出功率是122WD．传送带电机因输送煤屑而多产生的输出功率是154W二、非选择题：共5题，共56分。其中第13题～第16题解答时请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；有数值计算时，答案中必须明确写出数值和单位。12．(15分)(2019·北京卷改编)用如图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。(1)下列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．每次从斜槽上相同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．若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，则eq\f(y1,y2)________(选填“大于”“等于”或者“小于”)eq\f(1,3)。可求得钢球平抛的初速度大小为________(已知当地重力加速度为g，结果用上述字母表示)。13．(6分)如图所示，质量m＝2kg的小球用长L＝1.05m的轻质细绳悬挂在距水平地面高H＝6.05m的O点。现将细绳拉至水平状态，自A点无初速度释放小球，运动至悬点O的正下方B点时细绳恰好断裂，接着小球做平抛运动，落至水平地面上C点。不计空气阻力，重力加速度g取10m/s2。求：(1)细绳能承受的最大拉力；(2)细绳断裂后小球在空中运动的时间；(3)小球落地瞬间速度的大小。14.(8分)(2022·扬州中学高一期中)如图所示，ABC为一细圆管构成的eq\f(3,4)圆轨道，轨道半径为R(比细圆管的内径大得多)，将其固定在竖直平面内，OA水平，OC竖直，最低点为B，最高点为C，细圆管内壁光滑。在A点正上方某位置有一质量为m的小球(可视为质点)由静止开始下落，刚好进入细圆管内运动。已知细圆管的内径稍大于小球的直径，不计空气阻力，重力加速度为g。(1)若小球经过C点时恰与管壁没有相互作用，求小球经过C点时的速度大小；(2)若小球刚好能到达轨道的最高点C，求小球经过最低点B时对轨道的压力大小；(3)若小球从C点水平飞出后恰好能落回到A点，求小球刚开始下落时离A点的高度。15．(12分)如图所示，一轻弹簧原长为2R，其一端固定在倾角θ＝37°的固定光滑直轨道AC的底端挡板上，另一端位于直轨道上B点，弹簧处于自然状态，直轨道与一半径为R的光滑圆弧轨道相切于C点，BC＝4R，D点为圆弧轨道的最高点，A、B、C、D均在同一竖直面内，质量为m的小物块P自C点由静止开始下滑，最低到达E点，BE＝R。重力加速度大小为g，sin37°＝0.6，cos37°＝0.8。(1)求物块P运动到E点时弹簧的弹性势能；(2)改变物块P的质量，将P推至E点，从静止开始释放，释放后P恰好能到达圆弧轨道的最高点D，求改变后物块P的质量。16．(15分)(2022·浙江1月选考改编)如图所示，处于竖直平面内的一探究装置，由倾角α＝37°的光滑直轨道AB、圆心为O1的半圆形光滑轨道BCD、圆心为O2的半圆形光滑细圆管轨道DEF、倾角也为37°的粗糙直轨道FG组成，B、D和F为轨道间的相切点，弹性板垂直轨道固定在G点(与B点等高)，B、O1、D、O2和F点处于同一直线上。已知可视为质点的滑块质量m＝0.1kg