模塊綜合試卷(時間：90分鐘滿分：100分)一、單項選擇題(本題共13小題，每小題3分，共39分)1(2018浙江省91高中聯(lián)盟第二學(xué)期期中考試)在物理學(xué)發(fā)展史上伽利略、開普勒等許多科學(xué)家為物理學(xué)的發(fā)展做出了巨大貢獻以下選項中不符合他們觀點的是()A伽利略認為：在忽略空氣阻力的情況下，羽毛和鐵塊下落速度一樣快B伽利略認為：物體沿光滑斜面下滑后上升到另一光滑斜面，最終將回到原來的高度C開普勒認為：火星與太陽的連線在相等的時間內(nèi)掃過的面積相同D開普勒認為：繞太陽公轉(zhuǎn)的所有行星軌道半長軸的長度跟它的公轉(zhuǎn)周期的比值都相等答案D2.一戶外健身器材如圖1所示，當(dāng)器材上輪子轉(zhuǎn)動時，輪子上A、B兩點的()圖1A轉(zhuǎn)速nBnAB周期TBTAC線速度vBvAD角速度BA答案C3(2018浙江6月學(xué)考)如圖2所示為1687年出版的自然哲學(xué)的數(shù)學(xué)原理一書中牛頓所畫草圖他設(shè)想在高山上水平拋出物體，若速度一次比一次大，落點就一次比一次遠當(dāng)速度足夠大時，物體就不會落回地面，成為人造地球衛(wèi)星若不計空氣阻力，這個速度至少為()圖2A7.9 km/s B8.9 km/sC11.2 km/s D16.7 km/s答案A4(2018浙江6月學(xué)考)如圖3所示，質(zhì)量為m的小車在與豎直方向成角的恒定拉力F作用下，沿水平地面向左運動一段距離l.在此過程中，小車受到的阻力大小恒為Ff，重力加速度為g，則()圖3A拉力對小車做的功為Flcos B支持力對小車做的功為Flsin C阻力對小車做的功為FflD重力對小車做的功為mgl答案C解析根據(jù)力做功的公式WFlcos ，其中為力、位移的夾角，所以拉力做的功為WFlsin ，選項A錯誤；支持力、重力不做功，選項B、D錯誤，阻力做功WfFfl，選項C正確5“投壺”是我國一種傳統(tǒng)投擲游戲如圖4所示，大人和小孩在同一豎直線上的不同高度分別以水平速度v1、v2拋出“箭矢”(可視為質(zhì)點)，都能投入地面上的“壺”內(nèi)，“箭矢”在空中的運動時間分別為t1、t2.忽略空氣阻力，則()圖4At1t2 Bt1t2Cv1v2 Dv1v2答案C解析根據(jù)平拋運動規(guī)律知下落時間t，由于h1h2，故t1t2，所以A、B錯誤；根據(jù)v，得v1v2，C正確，D錯誤6.(2017浙江省名校新高考研究聯(lián)盟第二次聯(lián)考)如圖5所示，在水平桌面上擺一條彎曲的軌道，它是由幾段稍短的弧形光滑軌道組合而成的通過壓縮彈簧使鋼球從軌道的C端進入，在軌道的約束下做曲線運動則下列說法中正確的是()圖5A小球運動過程中，受到重力、彈力和向心力作用B小球在運動過程中做速度不變的運動C彈簧的彈性勢能轉(zhuǎn)化為小球的動能和重力勢能D從A點飛出時，小鋼球的速度方向一定沿著A點的切線方向答案D7.(2018寧波市高三上學(xué)期期末“十校聯(lián)考”)如圖6是位于某游樂園的摩天輪，高度為108 m，直徑是98 m一質(zhì)量為50 kg的游客乘坐該摩天輪做勻速圓周運動旋轉(zhuǎn)一圈需25 min.如果以地面為零勢能面，則他到達最高點時的(g10 m/s2，不計空氣阻力)()圖6A重力勢能為5.4104 J，角速度為0.2 rad/sB重力勢能為4.9104 J，角速度為0.2 rad/sC重力勢能為5.4104 J，角速度為4.2103 rad/sD重力勢能為4.9104 J，角速度為4.2103 rad/s答案C解析Epmgh5.4104 JT25 min1 500 s4.2103 rad/s，C正確8(2018浙江省名校協(xié)作體第二學(xué)期考試)游樂園中的豎直摩天輪在勻速轉(zhuǎn)動時，其每個載客輪艙都能始終保持豎直直立狀(如圖7所示)，一質(zhì)量為m的旅行包放置在該摩天輪輪艙水平底板上已知旅行包在最高點對底板的壓力為0.8mg，下列說法正確的是()圖7A摩天輪轉(zhuǎn)動過程中，旅行包所受合力不變B旅行包隨摩天輪的運動過程中始終受到輪艙水平底板的摩擦力作用C旅行包隨摩天輪運動到圓心等高處時受到的摩擦力為0.2mgD旅行包隨摩天輪運動的過程中機械能守恒答案C解析摩天輪勻速轉(zhuǎn)動，旅行包所受合外力大小不變，方向變化，A錯誤；在最高點向心力由重力和底板的支持力提供，F(xiàn)nmgFNmg0.8mg0.2mg在圓心等高處，向心力由摩擦力提供FfFn0.2mg，C正確旅行包在最高點和最低點不受摩擦力作用，B項錯誤；由于動能不變，重力勢能變化，故旅行包隨摩天輪運動過程中機械能不守恒，D項錯誤9(2018溫州市六校協(xié)作體高三上學(xué)期期末聯(lián)考)有一種特殊的手機，在電池能量將要耗盡時，為了應(yīng)急需要，可以通過搖晃手機來維持通話假設(shè)每搖晃一次相當(dāng)于將150 g的重物舉高45 cm，每秒搖兩次，則()A搖晃手機的平均功率約為1.4 WB每搖晃一次手機做的功約為1.4 JC搖晃過程中手機的機械能直接轉(zhuǎn)化為化學(xué)能D搖晃過程中手機的電能直接轉(zhuǎn)化為機械能答案A解析搖晃一次手機所做的功Wmgh0.15100.45 J0.675 J，B錯P W1.35 W1.4 W，A對搖晃過程中手機的機械能直接轉(zhuǎn)化為電能，C、D錯10(2015浙江10月選考科目考試)快艇在運動中受到的阻力與速度平方成正比(即Ffkv2)若油箱中有20 L燃油，當(dāng)快艇以10 m/s勻速行駛時，還能行駛40 km，假設(shè)快艇發(fā)動機的效率保持不變，則快艇以20 m/s勻速行駛時，還能行駛()A80 km B40 kmC10 km D5 km答案C解析20 L燃油可用于克服阻力做功一定，即Ffskv2s一定，s與v2成反比，當(dāng)速度增加為原來的2倍時，路程應(yīng)為原來的，C對11(2018余姚市高一第二學(xué)期期中考試)2017年4月，我國成功發(fā)射的“天舟一號”貨運飛船與“天宮二號”空間實驗室完成了首次交會對接，對接形成的組合體仍沿“天宮二號”原來的軌道(可視為圓軌道)運動，與“天宮二號”單獨運行相比，組合體運行的()A周期變大 B角速度變大C動能變大 D向心加速度變大答案C解析由于對接后組合體的軌道半徑與“天宮二號”相同，故v、T、a大小不變，由Ekmv2知，由于質(zhì)量變大，故動能變大12.(2018浙江省91高中聯(lián)盟第二學(xué)期期中考試)“跳一跳”小游戲需要操作者控制棋子離開平臺時的速度，使其能跳到旁邊平臺上如圖8所示的拋物線為棋子在某次跳躍過程中的運動軌跡，其最高點離平臺的高度為h，水平速度為v；若質(zhì)量為m的棋子在運動過程中可視為質(zhì)點，只受重力作用，重力加速度為g，則()圖8A棋子從最高點落到平臺上所需時間tB若棋子在最高點的速度v變大，則其落到平臺上的時間變長C棋子從最高點落到平臺的過程中，重力勢能增加mghD棋子落到平臺上時的速度大小為答案A解析由hgt2得：t，A項正確；下落時間與初速度v無關(guān)，B項錯誤；下落過程中，重力勢能減少mgh，C項錯誤 ；由機械能守恒定律：mv2mv2mgh得：v，D項錯誤13(2018浙江省名校新高考研究聯(lián)盟第二次聯(lián)考)應(yīng)用物理知識分析生活中的常見現(xiàn)象，可以使物理學(xué)習(xí)更加有趣和深入例如你用手掌平托一蘋果，保持這樣的姿勢在豎直平面內(nèi)以速率v按順時針方向做半徑為R的勻速圓周運動，如圖9所示假設(shè)t0時刻蘋果在最低點a且重力勢能為零，關(guān)于蘋果從最低點a運動到最高點c的過程，下列說法正確的是()圖9A蘋果在最高點c受到的手的支持力為mgmB蘋果的重力勢能隨時間的變化關(guān)系為EpmgRC蘋果在運動過程中機械能守恒D蘋果在運動過程中的加速度越來越小答案B解析在最高點，蘋果受到手的支持力，方向向上，受到重力，方向向下，故根據(jù)牛頓第二定律可得mgFNm，解得FNmgm，A錯誤；t時刻蘋果相對于a點的高度hR(1cos t)R1cos ，所以重力勢能隨時間的變化關(guān)系式為EpmgR，B正確；手的支持力對蘋果做功，蘋果的機械能不守恒，C錯誤；蘋果做勻速圓周運動，加速度大小恒定不變，方向時刻指向圓心，D錯誤二、不定項選擇題(本題共3小題，每小題3分，共9分)14.如圖10所示，一質(zhì)量為m的小球固定于輕質(zhì)彈簧的一端，彈簧的另一端固定于O點處將小球拉至A處，彈簧恰好無形變，由靜止釋放小球，它運動到O點正下方B點速度為v，AB間的豎直高度差為h，忽略空氣阻力，則()圖10A由A到B重力對小球做的功等于mghB由A到B小球的重力勢能減少mv2C由A到B小球克服彈力做功為mghD小球到達位置B時彈簧的彈性勢能為mgh答案AD解析重力做功只和高度差有關(guān)，故由A到B重力做的功等于mgh，選項A正確；由A到B重力勢能減少mgh，選項B錯誤；由A到B小球克服彈力做功為Wmghmv2，又小球在A處時，彈簧無形變，故小球在B處時彈簧的彈性勢能為mghmv2，選項C錯誤，D正確【考點】各種功能關(guān)系及應(yīng)用【題點】各種功能關(guān)系及應(yīng)用15(2018浙江省百校開學(xué)摸底聯(lián)考)2017年6月19日，長征三號乙遙二十八火箭發(fā)射中星9A衛(wèi)星過程中出現(xiàn)變故，由于運載火箭的異常，致使衛(wèi)星沒有按照原計劃進入預(yù)定軌道經(jīng)過航天測控人員的配合和努力，通過多次軌跡調(diào)整，7月5日衛(wèi)星成功變軌進入預(yù)定軌道衛(wèi)星變軌原理圖如圖11所示，衛(wèi)星從橢圓軌道遠地點Q改變速度進入預(yù)定軌道，P點為橢圓軌道近地點，下列說法正確的是()圖11A衛(wèi)星在橢圓軌道運行時，在P點的速度等于在Q點的速度B衛(wèi)星在橢圓軌道的Q點的速度小于在預(yù)定軌道的Q點的速度C衛(wèi)星在橢圓軌道的Q點的加速度大于在預(yù)定軌道的Q點的加速度D衛(wèi)星耗盡燃料后，在微小阻力的作用下，機械能減小，軌道半徑變小，動能變大答案BD16如圖12甲所示，質(zhì)量不計的彈簧豎直固定在水平面上，t0時刻，將一金屬小球從彈簧正上方某一高度處由靜止釋放，小球接觸彈簧并將彈簧壓縮至最低點(形變在彈性限度內(nèi))，然后又被彈起離開彈簧，上升到一定高度后又下落，如此反復(fù)通過安裝在彈簧下端的壓力傳感器，測出該過程中彈簧彈力F隨時間t變化的圖象如圖乙所示，則()圖12A運動過程中小球的機械能守恒Bt2時刻小球的速度為零Ct1t2這段時間內(nèi)，小球的動能在逐漸減小Dt2t3這段時間內(nèi)，小球的動能與重力勢能之和在增加答案BD解析運動過程中彈簧的彈力對小球做功，所以小球的機械能不守恒，A錯誤t2時刻，彈簧彈力最大，說明彈簧的壓縮量最大，小球的速度為零，B正確t1t2這段時間內(nèi)，小球接觸彈簧并把彈簧壓縮到最短，小球的速度先增大到最大，然后減小到零，所以小球的動能先增大后減小，C錯誤t2t3這段時間內(nèi)，彈簧彈力從最大值開始逐漸減小，說明彈簧的壓縮量逐漸減小，小球開始逐漸上升，彈簧的彈力對小球做正功，所以小球的機械能增加，即其動能與重力勢能之和在增加，D正確【考點】系統(tǒng)機械能守恒定律的應(yīng)用【題點】機械能守恒定律在彈簧類問題中的應(yīng)用三、實驗題(本題共2小題，共12分)17(6分)(2018臺州中學(xué)高二下學(xué)期期中考試)在探究“功和速度變化的關(guān)系”的實驗中，小張同學(xué)用如圖13所示裝置，嘗試通過測得細繩拉力(近似等于懸掛重物重力)做的功和小車獲得的速度的值進行探究，則：圖13(1)下列說法正確的是_A該方案需要平衡摩擦力B該方案需要重物的質(zhì)量遠小于小車的質(zhì)量C該方案操作時細繩應(yīng)該與木板平行D該方案處理數(shù)據(jù)時應(yīng)選擇勻速時的速度(2)某次實驗獲得的紙帶如圖14所示，小張同學(xué)每隔4點標(biāo)一個計數(shù)點，則C點的速度為_ m/s(電火花計時器的工作頻率為50 Hz，計算結(jié)果保留3位有效數(shù)字)圖14(3)小張同學(xué)又設(shè)計了如圖15所示裝置，嘗試通過橡皮筋彈射小球的方式來探究“功和速度變化的關(guān)系”，測得小球離地高度為h，彈射水平距離為L，重力加速度為g，則小球的拋出速度可表示為_圖15答案(1)ABC(2)0.178(0.1730.183均可)(3)L18.(6分)某課外活動小組利用豎直上拋運動驗證機械能守恒定律圖16(1)某同學(xué)用20分度游標(biāo)卡尺測量出小球的直徑為1.020 cm.如圖16所示彈射裝置將小球豎直向上拋出，先后通過光電門A、B，計時裝置測出小球通過A、B的時間分別為2.55 ms、5.15 ms，由此可知小球通過光電門A、B時的速度分別為vA、vB，其中vA_m/s.(2)用刻度尺測出光電門A、B間的距離h，已知當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣葹間，只需比較_(用題目中涉及的物理量符號表示)是否相等，就可以驗證機械能是否守恒(3)通過多次實驗發(fā)現(xiàn)，小球通過光電門A的時間越短，(2)中要驗證的兩數(shù)值差越大，試分析實驗中產(chǎn)生誤差的主要原因是_答案(1)4(4.0或4.00也對)(2)gh和(3)小球上升過程中受到空氣阻力的作用，速度越大，所受阻力越大解析 (1)小球通過光電門可近似認為做勻速直線運動，所以vA m/s4 m/s；(2)在驗證機械能守恒定律時，要看動能的減少量是否等于重力勢能的增加量，即gh與是否相等；(3)小球通過A的時間越短，意味著小球的速度越大，而速度越大受到的空氣阻力就越大，損失的能量就越多，動能的減少量和重力勢能的增加量差值就越大四、計算題(本題共3小題，共40分，解答時應(yīng)寫出必要的文字說明和解題步驟，有數(shù)值計算的要注明單位)19(12分)我國將于2022年舉辦冬奧會，跳臺滑雪是其中最具觀賞性的項目之一如圖17所示，質(zhì)量m60 kg(包括雪具在內(nèi))的運動員從長直助滑道AB的A處由靜止開始以加速度a3.6 m/s2勻加速滑下，到達助滑道末端B時速度vB24 m/s，A與B的豎直高度差H48 m，為了改變運動員的運動方向，在助滑道與起跳臺之間用一段彎曲滑道平滑銜接，其中最低點C處附近是一段以O(shè)為圓心的圓弧助滑道末端B與滑道最低點C的高度差h5 m，運動員在B、C間運動時阻力做功W1 530 J，取g10 m/s2.圖17(1)求運動員在AB段下滑時受到的阻力Ff的大?。?2)若運動員能夠承受的最大壓力為其所受重力的6倍，則C點所在圓弧的半徑R至少應(yīng)為多大答案(1)144 N(2)12.5 m解析(1)運動員在AB上做初速度為零的勻加速直線運動，設(shè)AB的長度為x，則有vB22ax由牛頓第二定律有mgFfma聯(lián)立式，代入數(shù)據(jù)解得Ff144 N(2)設(shè)運動員到達C點時的速度為vC，在由B到達C的過程中，由動能定理得mghWmvC2mvB2設(shè)運動員在C點所受的支持力為FN，由牛頓第二定律有FNmgm由題意知FN6mg聯(lián)立式，代入數(shù)據(jù)解得R12.5 m.20(14分)(2018浙江省名校協(xié)作體高三上學(xué)期考試)如圖18所示，質(zhì)量m1 kg的小物塊靜止放在粗糙水平面上，它與水平面表面的動摩擦因數(shù)0.4，且與水平面邊緣O點的距離s8 m在臺階右側(cè)固定了一個圓弧擋板，半徑R3 m，左端為O點，圓心與桌面同高今以O(shè)點為原點建立平面直角坐標(biāo)系現(xiàn)用F8 N的水平恒力拉動小物塊，一段時間后撤去拉力，小物塊最終水平拋出并擊中擋板(g取10 m/s2，不計空氣阻力)圖18(1)若小物塊恰能擊中圓弧最低點，求其離開O點時的動能大?。?2)在第(1)中拉力F作用的時間；(3)若小物塊在空中運動的時間為0.6 s，則拉力F作用的距離答案(1)7.5 J(2) s(3) m解析(1)小物塊離開O點后做平拋運動，故：Rv0tRgt2EkOmv代入數(shù)值解得EkO7.5 J(2)開始運動到小物塊到達O點的過程，由動能定理得：Fxmgsmv02所以x m由牛頓第二定律得Fmgma，a4 m/s2at02x，t0 s(3)小物塊離開O點后做平拋運動，由下落時間可知下落距離ygt2，y1.8 m，若小物塊落到半圓的左半邊，則平拋運動水平位移x1R0.6 mv11 m/sFL1mgsmv12所以L1 m若小物塊落到半圓的右半邊，同理可得v29 m/sL2 m8 m(舍去)21(14分)(2018浙江省高三“五校聯(lián)考”第一次考試)如圖19甲所示，傾角為37的傳送帶以恒定速率逆時針運行，現(xiàn)將一質(zhì)量m2 kg的小物體輕輕放在傳送帶的A端，物體相對地面的速度隨時間變化的關(guān)系如圖乙所示，2 s末物體到達B端，取沿傳送帶向下為正方向，g10 m/s2，sin 370.6，cos 370.8，求：圖19(1)小物體在傳送帶A、B兩端間運動的平均速度v的大?。?2)物體與傳送帶間的動摩擦因數(shù)；(3)2 s內(nèi)物體機械能的減少量E及因與傳送帶摩擦產(chǎn)生的內(nèi)能Q.答案(1)8 m/s(2)0.5(3)48 J48 J解析(1)由vt圖象與t軸所圍面積表示位移可知，xAB16 m，則v8 m/s.(2)由vt圖象可知傳送帶運行速度為v110 m/s，物體從A到B先做加速度為a1 m/s210 m/s2的勻加速運動，經(jīng)過時間t11 s后再做加速度為a2 m/s22 m/s2的勻加速運動，再經(jīng)過時間t21 s，物體以大小為v212 m/s的速度到達傳送帶B端由物體在傳送帶上的受力情況知a1或a2解得0.5.(3)小物體到達傳送帶B端時的速度大小v212 m/s物體的動能增加了Ekmv222122 J144 J物體的重力勢能減少了EpmgxABsin 210160.6 J192 J所以物體機械能的減少量E48 J由功能關(guān)系可知Qmgcos (v1t1t1)mgcos 代入數(shù)值得Q48 J.