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文档简介
模块一力与运动综合测试卷
(考试时间:75分钟试卷满分:100分)
考生注意:
1.答题前,请务必将自己的姓名、准考证号用黑色字迹的签字笔或钢笔分别填写在试题卷和答题纸规
定的位置上。
2.答题时,请按照答题纸上“注意事项”的要求,在答题纸相应的位置上规范作答,在本试题卷上的
作答一律无效。
3,非选择题的答案必须使用黑色字迹的签字笔或钢笔,写在答题纸上相应的区域内,作图时先使用2B铅
苞,确定后必须使用黑色字迹的签字笔或钢笔描黑。
4.可能用到的相关参数:重力加速度g均取10m/s2o
第I卷(选择题共44分)
一、选择题I(本题共11小题,每小题4分,共44分。每小题列出的四个备选项中只有一个是符合题目要求
的,不选、多选、错选均不得分)
1.(2025・广东•模拟预测)2025年7月30日15时49分,我国利用运载火箭长征八号成功发射互联网低轨
06组卫星,卫星发射成功后关闭动力系统,由于空气阻力的影响,导致卫星轨道逐渐变化,下列说法正确
的是()
A.卫星的轨道高度逐渐变大B.卫星的周期逐渐增大
C.卫星的机械能逐渐减小D.卫星的动量逐渐减小
【答案】C
【详解】A.由于空气阻力做负功,导致同一轨道时卫星的速度减小,万有引力大于所需的向心力,卫星做
近心运动,轨道高度变小,故A错误;
C.由于空气阻力做负功,卫星的机械能逐渐减小,故C正确:
GMm4万2
BD.根据=m-7-r=m—
T2
可得了=中嘉‘昨怦
由于轨道半径变小,则卫星的周期逐渐减小,卫星的速度逐渐增大,根据〃=〃”可知,卫星的动量逐渐增
大,故BD错误。
故选C。
2.(2026・江苏•一模)用手握住细绳A端持续上下振动,在绳上形成一列简谐横波。某时刻波形如图所示,
则该时刻绳上()
C.质点C、石的速度相同D.质点B、。的加速度相同
【答案】B
【详解】A.质点4在波峰,加速度最大,速度为(),故A错误;
B.质点。在平衡位置,速度最大,加速度为0,故B正确;
C.质点。的速度竖直向上,质点E的速度竖直向下,方向不同,故C错误;
D.质点8的加速度竖直向下,质点。的加速度竖直向上,方向不同,故D错误。
故选Bo
3.(25-26高三上•江苏苏州・期末)固定在振动片上的金属丝以恒定的频率触动水面形成水波,当振动片在
水面上移动时拍得一幅如图所示的照片,由照片可知()
A.振动片正向右移动
B.水波波速逐渐变小
C.。处接收到的水波频率大于方处
D.。处接收到的水波频率小于8处
【答案】C
【详解】AB.由图片可知,左边形成的波纹比较密,右边的稀疏,所以振动片是向左侧移动,水波的波速
由传播介质决定,不变。故AB错误;
CD.因为水波的速度在各处是一样的,单位时间内在。处接收到的完整的波个数多于〃处,所以。处接收
到的振动频率大于〃处接收到的振动频率,故C正确,D错误。
故选C。
4.(25-26高三上.江苏.期末)如图所示,“探究小车速度随时间变化的规律”实验中,用电磁打点计时器打
出的纸带,纸带前端。A段点济密集模糊。为更准确求得小车的加速度应选取纸带()
O力BC
L」....1....1|
A.0A段B.OB段C.4c段D.0C段
【答案】C
【详解】为更准确求得小车的加速度应选取点迹清晰的AC段纸带进行求解。
故选C。
5.(25-26高三上.江苏苏州.期末)如图所示,质量为机的乘客乘坐“苏州之眼”摩天轮,该摩天轮在竖直平
面内以速率卜做半径为A的匀速圆周运动。在乘客从最高点运动至最低点的过程中,乘客重力的()
冲量大小为磔亚
A.冲最大小为2〃八,B,
V
C.功率不断增大D.功率保持不变
【答案】B
【详解】A.2〃n,是乘客动量的变化量大小,根据动最定理,它等广合外力的冲策,而不是重力的冲量,A
错误;
B.根据/="重力的冲量大小为1==mg—,B正确;
v
C.重力的瞬时功率尸=6囚0$8。在乘客从最高点运动至最低点的过程中,。从90。减小到。再增大到90。,
cos。值先增大,后减小,所以重力的功率先增大后减小,C错误;
D.根据C选项的分析,重力的功率是变化的,D错误。
故选Bo
6.124-25高一下•广东•期中)图甲是滑板运动的滑道,图乙是其理想简化示意图,人和滑板均可视为质点,
滑道看成半径为R的圆弧轨道,M、N两点等高,。为圆心,P是最低点。当人和滑板整体从M点由静止释
放后,在M、N两点之间来回滑动,且高度越来越低,忽略空气阻力。对于人和滑板整体,下列说法正确
的是()
A.受到重力、支持力、摩擦力和向心力的作用
B.受到的向心力由合力来提供
C.受到的向心力由重力、支持力的合力来提供
D.从M点到夕点的过程中,需要的向心力先增大后变小
【答案】D
【详解】A.受到重力、支持力、摩擦力的作用,向心力是效果,故A错误;
BC.受到的向心力由重力、支持力、摩擦力的合力沿指向圆心方向的分力来提供,故BC错误;
D.从M点到。点的过程中,切向加速度等于零时速度最大,此时重力沿切向的分力和摩擦力等大反向,
速度先增大后变小,半径不变,需要的向心力先增大后变小,故D正确。
故选Do
7・'■真题改编〕【23年江苏卷T7改编】(2026.江苏•高三)图甲为挂在架子上的双层晾衣篮。上、下篮子完
全相同且保持水平,每个篮子由两个质地均匀的圆形钢圈穿进网布构成,两篮通过四根等长的轻绳与钢圈
的四等分点相连,上篮钢圈用另外四根等长轻绳系在挂钩上。晾衣篮的有关尺寸如图乙所示,则图甲中上、
卜各一根绳中的张力大小之比为()
甲
A.1:1B.2:1C.5:2D.5:4
【答案】C
【详解】设一个篮子的质量为机,连接下篮的绳子的拉力为4,对下篮,根据平衡条件得
4T,=mg
解得
二mg
~4~
设连接上篮的绳子的拉力为工,绳子与竖直方向夹角为6,对两个篮整体由平衡条件得
47;cos0=2mg
根据几何关系得
sin<9=—=0.6
40
联立解得
T5
o
则
尹1
故C正确,ABD错误。
故选C
8.(2025.甘肃白银•模拟预测)如图甲所示,水平放置在光滑地面上的弹簧振子在A、8之间做
简诸运动,。点为平衡位置,规定向右为正方向,其自由振动图像如图乙所示。将小球Q用轻质细绳悬挂
在。点正上方的。/点,小球Q静止时恰好未与地面接触,将小球P从A点由静止释放,运动到。点时与
完全相同的、静止的小球Q发生弹性碰撞,碰撞时间极短,碰后小球P从A点至再次回到A点的时间间隔
为6s。小球P、Q始终在同一竖直面内运动,小球Q的摆角始终小于5。,空气阻力不计,当地重力加速度
g=9.87m次,然汾87,则轻绳与小球Q组成的单摆的()
A.周期为2sB.周期为8sC.摆长为ImD.摆长为4m
【答案】D
【详解】根据图乙可知,小球P的振动周期O=8s,碰后小球P从4点至再次回到八点的时间为6s,因为
小球P、Q完全相同且发生弹性碰撞,故小球P、Q碰后速度发生.交换,小球Q在相邻两次碰撞之间的时间
间隔为2s,恰好为单摆的半个周期,即单摆的周期为7=4s,根据单摆的周期公式7=
解得单摆的摆长L=4m
故选D0
9.(2026・江苏•一模)如图所示,小圆环A穿在光滑水平直杆上,通过细线与小圆环B相连,初始时细线恰
好水平拉直。现将4、B从图示位置由静止释放,B的运动轨迹如图中虚线所示,。点为右侧轨迹的最高点,
不计空气阻力,则()
A.A做简谐运动
B.A、8的系统动最守恒
C.A的质量大于8的质量
D.仅增大8的质量,B能到达。点的右侧
【答案】C
【详解】A.图示时刻,小圆环B释放瞬间,小圆环A只受支持力,不满足尸=一如的情况,因此不是简谐
运动,故A错误;
B.在运动过程中,小圆环A与8构成的系统在竖直方向上受到的合外力不为零,因此系统动量不守恒,但
是在水平方向上动量守恒,故B错误;
C.由水平方向动量守恒可知+〃%电,=。
所以小圆环4与B的水平速度方向相反,大小满足‘、=吆
%加A
由图可知,当小圆环8运动到最高点。时,水平方向运动的位移4V4
即
因此故c正确;
D.由水平方向动量守恒可得%L如■以,若只增大〃%,则%,会减小,因此小圆环8向右摆动的水平位移
,〃B
会减小,无法到达。点右侧,故D错误。
故选C。
10.%新情境J2023年5月30日16时29分,神舟十六号载人飞船入轨后,成功对接于空间站天和核心舱
径向端口,形成了一:舱三船组合体,K船发射后会在停泊轨道(D上进行数据确认,后择机经转移轨道(U)
完成与中国空间站的交会对接,其变轨过程可简化为下图所示,已知停泊轨道半径近似为地球半径R,中国
空间站轨道距地面的平均高度为力,飞船在停泊轨道上的周期为十,则()
A.飞船在转移轨道(II)上各点的速度均小于7.9km/s
B.飞船在停泊轨道(I)与组合体在空间站轨道(IH)上的速率之比为(A+/?):R
C.飞船在转移轨道(II)上正常运行的周期为7=7;j(l+4j
D.飞船在转移轨道(II)上Q点的加速度小于空间站轨道(山)上Q点的加速度
【答案】C
【解析】A.停泊轨道(I)半径近似为地球半径R,则飞船在停泊轨道(I)运行的速度等于第一宇宙速度,
即7.9km/s,飞船在停泊轨道(I)P点加速,做离心运动进入转移轨道(II),故飞船在转移轨道(II)上P
点的速度大于在停泊轨道(D上P点的速度,即大于7.9km/s,故A错误;B.根据万有引力提供向心力
6弊=一,解得1,=、廖,飞船在停泊轨道(I)与组合体在空间站轨道(III)上的速率之比为
/-rVr
t______(2R+/73
匕:匕=J(K+/2):y,故B错误;C.根据开普勒第三定律I2),飞船在转移轨道(H)上正常
T;T2
运行的周期3城晦[,故C正确;D.根据牛顿第二定律当…解得八器可知飞船
在转移轨道(II)上Q点的加速度等于空间站轨道(IH)上Q点的加速度,故D错误。
故选C。
1L新角度「(25-26高三上.江苏扬州.期末)如图所示,用轻弹簧拴接物块和水平地面,物块在压力尸作
用下处于静止状态。撤去压力产,物块竖直向上运动过程中,其动能心与位移/、时间/的关系图像,正确
的是()
【答案】D
【详解】AB.根据动能定理可得叫二线-。=煤
又因为卬合=F合x
即耳=F小
所以纭-工图线的斜率表示心。物块竖直向上运动过程中,取竖直向上为正方向则七=履-用g
所以,仁先向上减小,后向下增大.即线-x图线的斜率先为正值减小,后为负值增大,故AR错误:
CD.根据卬介=与工
结合卬合=纭
可得线=心,
则线一图线斜率绝对值表示%,又因为七=七丫
由以I:分析可知,七先向上减小到零,后向下增大;物块向上的速度先由零增大后减小为零,所以以先增
大后减小为零,再由零增大,后减小为零,故C错误,D正确。
故选D。
第II卷(非选择题共56分)
二、实验题(15.0分)
12.“新考法(25-26高三上・江苏南京・月考)某实验小组利用气垫导轨、光电门等器材来完成“探究加速
度与力的关系”实验,具体装置如图甲所示,实验时先测出遮光条的宽度d,由刻度尺读出滑块移放时遮光
条最左端到光电门中心的距离/,滑块每次从气垫导轨上的同一位置释放,光电门连接的数字计时器记录下
遮光条的遮光时间/,仅改变槽码质量来进行多组实验。
(I)用游标卡尺测量遮光条宽度4结果如图乙所示,其读数d=mm。
(2)实验中槽码质量〃?(填“需要”或“不需要”)远小于滑块和遮光条的总质量
(3)实验中滑块的加速度大小。=,(用字母八I、d表示)
(4)若考虑遮光条的宽度对实验的影响,则实验中测得的加速度大小与真实值相比(填“偏大”、“偏小”、
“相等”)。
(5)某次实验测得多组数据后,根据实验数据处理结果绘制出的。-尸图像如图丙所示,图线不过坐标原点的
原因可能是o
【答案】(1)10.00
(2)需要
(4)偏大
(5)气垫导轨不水平且左低右高
【详解】(1)游标卡尺的读数为d=1Omm+0x0.05mm=10.OOnun
(2)实验中需要用槽码的重力代替绳子的拉力,因此需要槽码的质量〃,远小于滑块和遮光条的总质量M。
(3)滑块通过光电门的速度
/
根据运动学公式声=2R
解得力口速度4=上
2lr
(4)由题知/为滑块释放时遮光条最左端到光电门中心的距离,但遮光条中点经过光电门中心时,滑块已
经比前沿到达光电门中心时多走了!的距离,所以中点经过光电门中心时的总位移是/+(,根据加速度
22
a-,可知av.>4或。
2lr
(5)由图丙可知,拉力尸为零,加速度不为零,其原因可能是气垫导轨没有调节水平,左端低右端高。
三、计算题(本大题共4小题,9分+10分+10分+12分共41分,解答过程请写出必要的文字说明和必需的
物理演算过程,只写出最终结果的不得分)
13-【生产情境】((24-25高三上•海南•期中)2024年9月4日,天问一号发布了全球分辨率最高
的火星彩色图像,填补了国际上火星探测数据的空白。已知该探测器在火星表面附近做匀速I员周运动的周
期为7,火星表面的重力加速度为g,引力常量为G。求:
⑴火星的半径,•:
(2)火星的平均密度p。
【答案】(1)「=口
47r
-3几
⑵。亏
【详解】(I)设探测器的质量为〃?,绕火星表面做匀速圆周运动,有
(2)设火星的质量为M,探测器绕半径为「的火星表面做匀速圆周运动有
火星的体枳
4
V=—"3
3
火星的平均密度
M
n--
V
解得
兀
p=3---
GT2
14.(23-24高二下.安徽六安・月考)如图甲所示,光滑水平面上有一处于原长状态的弹簧,其左端与一固定
立柱相连,右侧与一静止的小球相连。现将小球向右拉至M点后,由静止释放小球。以。点为坐标原点,
水平向右为x轴的正方向,小球向左经过0点时为f=0时刻,小球的振动图像如图乙所示。求:
(1)。、M两点间的距离;
(2)该振子在0〜2024s内的总路程;
(3)弹簧振子简谐运动的位移与时间的关系式。
ix/cm
।\।少
6810
甲;7
【答案】⑴5cm;(2)50.6m;(3)x=5sin序+乃卜m)
【详解】(1)0、M两点间的距离即位弹簧振子的振幅人,由图乙可知
4=5cm
(2)振子的振动周期为
7=8s
0〜2024s内的总路程为
5=—x4/1=-------x4x5cm=5060cm=50.6m
T8s
(3)根据
2〃71
简诸运动的位移与时间的关系式为
x=Asin("+0)
由图乙可知,,=2s时
.v=-5cm
代人位移与时间的关系式得
sin~+(P=-I
故
。=万弹簧振子简谐运动的位移与时间的关系式
/\
一・乃/、
x=〉sin—t+7v(cm;
147
15.25-26高三」:・江苏•期末)如图所示,小红同学用轻质细线系着质量为m的小球,做以P为顶点摆长为
/的角速度不同的圆锥摆运动,感受细线拉力的变化。其操作过程是:使小球以角速度◎在水平面内做匀速
圆周运动;继续加速转动,最终使小球以角速度2。在水平面内做匀速圆周运动。重力加速度为g,不计空
气阻力和0点位置的变化。求:
(1)以角速度。运动一周,小球所受重力的冲量大小心;
(2)以角速度/运动时,小球所受细线拉力的大小产;
(3)从&变化到2m过程中,细线对小球做的功Wo
【答案】(|)〃=到翌
(0
(2)F=nuerl
⑶方=蹩1+3〃?@2/2
2
【详解】(1)运动一周过程中,小球重:力的冲量〃=〃?87
周期为丁=生
CD
解得/=型空
(1)
(2)当角速度为3时,设细线与竖直方向夹角为,,对小球分析,如图
可知产sing=nut)ls,\nO
解得/=〃?苏/
(3)当角速度为。时,设细线与竖直方向夹角为6,P点到圆周运动的圆心的距离为人对小球分析,如
可知mgtane=〃wv%tane
可得力=与
0)'
当角速度为2。时,设细线与竖直方向夹角为。,P点到圆周运动的圆心的距离为九,对小球分析可知
"igiana=Am^h^ana
可得九二六
4fy-
由/Mgtan。=nuo?ls\nO
解得v=3/sin。
当角速度为0时丫=小疗/一£
由动能定理得W-mg(h-;/叫2_1,加
解得卬=必有+」用疗尸
86r2
16-'曾新思维[(2026.江苏•一模)如图所示,一水平传送带以速度如顺时针转动,其右端与足够长的光滑
水平台面平滑连接,在平台上静置质量均为2〃?的〃个相同物块.等间距排列成一条直线。质量为,〃的小滑
块P从传送带的左端由静止移放,与传送带共速后,滑,平台与物块1发生碰撞,最终所有物块都向右运
动,设所有碰撞均为弹性碰撞。
2345n
口口口口一一…一口
ZZZZ/ZZ/ZZ//ZZZ/Z/ZZZ/ZZ//Z///Z//Z
(1)求最右侧物块〃匀速运动的速度大小Vn/;
(2)从静止释放滑块P到其与物块1发生第二次碰撞的过程中,求P与传送带间摩擦产生的总热量Q:
(3)求全过程中碰撞总次数N及物块1的最终速度大小力”。
2
【答案】⑴%=§%
(2)2=7^
O
rzn(n+1)(1丫
(3)N=---,vhr=2x^-J%
【详解】3)小滑块P与传送带共速后与物块1发生弹性碰撞,根据动量守恒定律,有〃?%=,叫+2〃%
根据机械能守恒定律,有='叫+:2崎
21
解得用=4%,匕=一.%
JJ
碰撞后,小滑块P向左以速度大小;%滑上传送带,物块I向右滑动与物块2发生弹性碰撞,杈据动量守恒
定律,有2〃%=2,〃匕2+2,〃匕1
根据机械能守恒定律,有3.2"崎=1\,2,〃&
2
解得42=°,%=%=1%
可知碰撞后,前一个物块的速度变为0,后一个物块的速度由0变为前一个物块原来的速度,即两个物块交
2
换速度,则最终物块〃匀速运动的速度大小%=v„=-v0
(2)设小滑块P从释放到和传送带共速经i寸的时间为人传送带的位移芭二%乙
小滑块P做匀加速直线运动,运动的位移为M二;%乙
则有%=2%'
根据匀变速直线运动速度与时间的关系,得乙=%
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