1、模块综合试卷(二)一、单项选择题(本题共8小题，每小题3分，共24分.)1.下列关于机械能守恒的说法中正确的是A.机械能守恒时，物体一定只受重力和弹力作用B.物体在竖直平面内做匀速圆周运动时，物体机械能一定守恒C.物体所受合力为零时，物体的机械能一定守恒D.只有重力做功，其他力不做功，物体的机械能一定守恒123456789 101112131415 1617182.在“G20”峰会“最忆是杭州”的文艺演出中，芭蕾舞演员保持如图1所示姿势原地旋转，此时手臂上A、B两点角速度大小分别为A、B，线速度大小分别为vA、vB，则A.ABB.ABC.vAvBD.vAvB123456789 10111213
2、1514161718图图1解析两点周期相同，角速度相同，已知rArB，由vr知，vAvB，故D正确，A、B、C错误.3.火箭发射回收是航天技术的一大进步，如图2所示，火箭在返回地面前的某段运动可看成先匀速后减速的直线运动，最后撞落在地面上，不计火箭质量的变化，则A.火箭在匀速下降过程中，机械能守恒B.火箭在减速下降过程中，携带的检测仪器处于 失重状态C.火箭在减速下降过程中合力做功等于火箭机械 能的变化D.火箭着地时，火箭对地面的作用力大于自身的重力123456789 101112131514161718图图2解析匀速下降阶段，火箭所受的阻力等于重力，除了重力做功外，还有阻力做功，所以机械能不
3、守恒，选项A错误；在减速阶段，加速度向上，所以处于超重状态，选项B错误；123456789 101112131514161718火箭着地时，火箭做减速运动，加速度向上，处于超重状态，则地面对火箭的作用力大于火箭的重力，由牛顿第三定律知，火箭对地面的作用力大于自身的重力，选项D正确；合外力做功等于动能改变量，选项C错误.4.(2017全国卷)2017年4月，我国成功发射的天舟一号货运飞船与天宫二号空间实验室完成了首次交会对接，对接形成的组合体仍沿天宫二号原来的轨道(可视为圆轨道)运行.与天宫二号单独运行时相比，组合体运行的A.周期变大 B.速率变大C.动能变大 D.向心加速度变大12345678
4、9 101112131514161718解析根据组合体受到的万有引力提供其运行的向心力可得，123456789 101112131514161718由于轨道半径不变，所以周期、速率、向心加速度均不变，选项A、B、D错误；5.(2019泰安市期末)如图3所示，某同学对着墙壁练习打乒乓球，某次球与墙壁上A点碰撞后水平弹离，恰好垂直落在球拍上的B点，已知球拍与水平方向夹角60，AB两点高度差为h，忽略空气阻力，重力加速度为g，则球刚要落到球拍上时速度大小为123456789 10111213151416图图31718解析由题意可知，乒乓球在A点弹离后做平抛运动，123456789 101112131
5、514161718根据平行四边形定则，将刚要落到球拍上时速度v进行分解，如图所示，6.设行星绕太阳的运动是匀速圆周运动，金星自身的半径是火星的n倍，质量为火星的k倍.不考虑行星自转的影响，则123456789 101112131514161718三、原子核的组成3、发生聚变的条件:要使原子核间的距离达到10-15m，核力才能大于电磁力。轻核聚变更安全可控、清洁衰变：射线的实质就是高速运动的电子流。3、根据气体状态变化过程的特点，列出理想气体公式二、人工放射性同位素2、特点：一定质量的气体的PT图线其延长线过坐标原点，斜率反映体积大小。3、适用条件：压强不太大，温度不太低；气体的质量和体积都不变
6、。5、分力F1、F2大小恒定：夹角越大，合力就越小；若合力不变，两等值分力夹角增大分力增大3、核力具有的特点没有单独的衰变：射线是一种电磁波（光子）。1、在一定条件下，若某事件必然出现，这个事件叫做必然事件二、原子核中质子与中子的比例（1）核自发衰变。（不可控）123456789 1011121315141617187.用竖直向上、大小为30 N的力F，将2 kg的物体从沙坑表面由静止提升1 m时撤去力F，经一段时间后，物体落入沙坑，测得落入沙坑的深度为20 cm.若忽略空气阻力，g取10 m/s2，则物体克服沙坑的阻力所做的功为A.20 J B.24 J C.34 J D.54 J12345
7、6789 101112131514161718解析对全程应用动能定理，有FhmgdWf0，解得物体克服沙坑的阻力所做的功Wf34 J，选项C正确.123456789 101112131514168.(2019云南临沧一中模拟)如图4所示为一种叫作“魔盘”的娱乐设施，当转盘转动很慢时，人会随着“魔盘”一起转动，当“魔盘”转动到一定速度时，人会“贴”在“魔盘”竖直壁上，而不会滑下.若魔盘半径为r，人与魔盘竖直壁间的动摩擦因数为，重力加速度为g，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，在人“贴”在“魔盘”竖直壁上，随“魔盘”一起运动过程中，下列说法正确的是A.人随“魔盘”转动过程中受重力、弹力、摩擦力和 向心力
8、作用B.如果转速变大，人与器壁之间的摩擦力变大C.如果转速变大，人与器壁之间的弹力不变图图41718解析人随“魔盘”转动过程中受重力、弹力、摩擦力，向心力是弹力，故A错误；人在竖直方向受到重力和摩擦力，二力平衡，则知转速变大时，人与器壁之间的摩擦力不变，故B错误；如果转速变大，由Fmr2知，人与器壁之间的弹力变大，故C错误；人恰好“贴”在“魔盘”上有，mgFfmax，FNmr(2n)2，123456789 101112131514161718二、多项选择题(本题4小题，每小题4分，共16分)9.(2020岷县一中高一下学期期末)如图5所示，在粗糙斜面顶端固定一弹簧，其下端挂一物体，物体在A点处
9、于静止状态.现用平行于斜面向下的力拉物体，第一次直接拉到B点，第二次将物体先拉到C点，再回到B点，则这两次过程中A.重力势能改变量不相等B.弹簧的弹性势能改变量相等C.摩擦力对物体做的功相等D.斜面弹力对物体做功相等图图5123456789 101112131514161718解析第一次直接将物体拉到B点，第二次将物体先拉到C点，再回到B点，两次初、末位置一样，路径不同，根据重力做功的特点只跟初、末位置有关，跟路径无关，所以两次重力做功相等，根据重力做功与重力势能变化的关系得两次重力势能改变量相等，故A错误；由于两次初、末位置一样，即两次对应的弹簧的形变量一样，所以两次弹簧的弹性势能改变量相等
10、，故B正确；123456789 101112131514161718根据功的定义式得：摩擦力做功和路程有关.两次初、末位置一样，路径不同，所以两次摩擦力对物体做的功不相等，故C错误；斜面的弹力与物体位移方向垂直，则弹力对物体不做功，即两次斜面弹力对物体做功相等，故D正确.123456789 10111213151416171810.(2020河北冀州中学高一下月考)物体沿弧形轨道滑下后进入足够长的水平传送带，传送带沿图6所示方向匀速运动，则下列关于传送带对物体做功情况的描述可能正确的是A.始终不做功B.先做负功后做正功C.先做正功后做负功D.先做负功后不做功123456789 10111213
11、151416图图61718解析当物体到达传送带上时，如果物体的速度恰好与传送带的速度相等，那么物体和传送带将一起沿水平方向运动，它们之间没有摩擦力的作用，所以传送带对物体始终不做功，故A正确；当物体到达传送带上时，若物体速度大于传送带速度，则物体受到水平向左的摩擦力，传送带对物体做负功，直至二者速度相同时，摩擦力消失，此时传送带对物体不做功，不会出现传送带对物体再做正功的情况，故B错误，D正确；123456789 101112131514161718当物体到达传送带上时，若物体速度小于传送带的速度，则物体受到水平向右的摩擦力，传送带对物体做正功，直到二者速度相同时，摩擦力消失，此时传送带对物体
12、不做功，故C错误.123456789 10111213151416171811.汽车在平直公路上以速度v0匀速行驶，发动机功率为P，牵引力为F0，t1时刻，司机减小了油门，使汽车的功率立即减小一半，并保持该功率继续行驶，到t2时刻，汽车又恢复了匀速直线运动(设整个过程中汽车所受的阻力不变).在下列选项中能正确反映汽车牵引力F、汽车速度v在这个过程中随时间t的变化规律的是123456789 101112131514161718解析开始时汽车做匀速运动，则F0Ff.23456789 10111213151416171812.(2018全国卷)地下矿井中的矿石装在矿车中，用电机通过竖井运送到地面.某
13、竖井中矿车提升的速度大小v随时间t的变化关系如图7所示，其中图线分别描述两次不同的提升过程，它们变速阶段加速度的大小都相同；两次提升的高度相同，提升的质量相等.不考虑摩擦阻力和空气阻力.对于第次和第次提升过程，A.矿车上升所用的时间之比为45B.电机的最大牵引力之比为21C.电机输出的最大功率之比为21D.电机所做的功之比为45图图7123456789 1011121315141617182、特点：一定质量的气体的PT图线其延长线过坐标原点，斜率反映体积大小。原子核衰变时电荷数和质量数都守恒4、在限定条件下力的分解：已知合力的大小和方向5、热核反成主要用在核武器上氢弹；太阳就是一个巨大的热核反
14、应堆。1、核反应分两种（4）步骤：2、核力：能够把核中的各种核子联系在一起的强大的力叫做核力。3、射线是高速粒子流，粒子带正电，电荷量是电子的2倍，质量是氢原子的4倍，电子质量的7300倍，实际上就是氦原子核。二、半衰期3、按粒子与各种相互作用的关系，可分为三大类：强子、轻子和媒介子。1、物质发射射线的性质称为放射性，它可以穿透黑纸使照相底片感光。1、压力与热力学温度成正比例，称等容线。选定直角坐标系，使坐标轴与尽可能多的力重合；123456789 101112131514161718由于加速阶段加速度相同，故加速时牵引力相同，B项错误；123456789 101112131514161718
15、在加速上升阶段，由牛顿第二定律知，Fmgma，Fm(ga)第次在t0时刻，功率P1Fv0，可知，电机的输出最大功率之比P1P221，C项正确；由动能定理知，两个过程动能变化量相同，克服重力做功相同，故两次电机所做的功也相同，D项错误.二、实验题(本题共2小题，共12分)13.(7分)利用如图8所示装置做“验证机械能守恒定律”的实验.(1)为验证机械能是否守恒，需要比较重物下落过程中任意两点间的_(填选项前的字母).A.动能变化量与重力势能变化量B.速度变化量和重力势能变化量C.速度变化量和高度变化量123456789 10111213151416图图81718A解析为验证机械能是否守恒，需要比
16、较重物下落过程中任意两点间动能的增加量和重力势能的减少量是否相等，故A正确.123456789 101112131514161718(2)在实验中，已知重物质量m1 kg，在纸带上打出一系列的点，O为起点，如图9所示(单位为cm，打点时间间隔为0.02 s)，重力加速度g取9.8 m/s2，那么从打O点到打B点的过程中：123456789 10111213151416图图91718打点计时器打下计数点B时，重物的速度vB_ m/s；重物的重力势能变化量Ep_ J，动能变化量Ek_ J.(结果保留两位有效数字)0.980.490.48解析从打O点到打B点的过程中，重物的重力势能变化量EpmghB
17、19.85.01102 J0.49 J，123456789 101112131514161718大多数学生的实验结果显示，重力势能的减少量大于动能的增加量，原因是_(填选项前的字母).A.利用公式vgt计算重物速度B.利用公式v 计算重物速度C.存在空气阻力和摩擦阻力的影响D.没有采用多次实验取平均值的方法123456789 101112131514161718C解析因为在下落过程中，重物和空气之间存在阻力，纸带和打点计时器之间存在摩擦力，所以减少的重力势能一部分转化为动能，另一部分用来克服空气阻力和摩擦阻力做功，所以重力势能的减少量大于动能的增加量，故选项C正确.123456789 1011
18、121315141614.(5分)(2015全国卷)某物理小组的同学设计了一个粗测玩具小车通过凹形桥最低点时的速度的实验.所用器材有：玩具小车、压力式托盘秤、凹形桥模拟器(圆弧部分的半径为R0.20 m).图图101718完成下列填空：(1)将凹形桥模拟器静置于托盘秤上，如图10(a)所示，托盘秤的示数为1.00 kg；(2)将玩具小车静置于凹形桥模拟器最低点时，托盘秤的示数如图(b)所示，该示数为_ kg；1.40解析由题图(b)可知托盘秤量程为10 kg，指针所指的示数为1.40 kg；123456789 10111213151416(3)将小车从凹形桥模拟器某一位置释放，小车经过最低点后
19、滑向另一侧，此过程中托盘秤的最大示数为m；多次从同一位置释放小车，记录各次的m值如下表所示：1718序号12345m(kg)1.801.751.851.751.90(4)根据以上数据，可求出小车经过凹形桥最低点时对桥的压力为_ N；小车通过最低点时的速度大小为_ m/s.(重力加速度大小取9.80 m/s2，计算结果保留2位有效数字)7.91.4解析由多次测出的m值，利用平均值可求m1.81 kg.而模拟器的重力为Gm0g9.8 N，所以小车经过凹形桥最低点时对桥的压力为FNmgm0g7.9 N；123456789 101112131514161718序号12345m(kg)1.801.751
20、.851.751.90三、计算题(本题共4小题，共48分)15.(11分)如图11甲所示，一滑块从平台上A点以初速度v0向右滑动，从平台上滑离后落到地面上的位置与平台右边缘的水平距离为s.多次改变初速度的大小，重复前面的过程，根据测得的多组v0和s，作出s2v图像如图乙所示.滑块与平台间的动摩擦因数为0.3，不计空气阻力，重力加速度g取10 m/s2.求平台离地面的高度h及滑块在平台上滑行的距离d.123456789 101112131514161718图图11答案1 m2 m解析设滑块滑到平台右边缘时的速度为v，根据动能定理得svt (1分)123456789 101112131514161
21、718解得h1 m (1分)当s20时，v0212 m2/s2解得d2 m.(2分)123456789 10111213151416171816.(11分)(2019商丘市高一下学期期末九校联考)光滑水平面AB与竖直面内的半圆形轨道在B点相切，轨道半径R0.5 m，一个质量m2 kg的小球在A处压缩一轻质弹簧，弹簧与小球不拴接.用手挡住小球不动，此时弹簧弹性势能Ep36 J，如图12所示.放手后小球向右运动脱离弹簧，沿半圆形轨道向上运动恰能通过最高点C，不计空气阻力，g取10 m/s2.求：(1)小球脱离弹簧时的速度大小；123456789 101112131514161718图图12答案6
22、m/s解析设小球脱离弹簧时的速度大小为v1，123456789 101112131514161718(2)小球从B到C克服阻力做的功；123456789 101112131514161718答案11 J联立解得Wf11 J (1分)(3)小球离开C点后落回水平面的位置到B点的距离x.123456789 101112131514161718答案1 mxv2t (1分)解得x1 m.(1分)三、计算题(本题共4小题，共48分)(重力加速度大小取9.重物的重力势能变化量Ep_ J，动能变化量Ek_ J.多次从同一位置释放小车，记录各次的m值如下表所示：解析为验证机械能是否守恒，需要比较重物下落过程中
23、任意两点间动能的增加量和重力势能的减少量是否相等，故A正确.解析两点周期相同，角速度相同，已知rArB，由vr知，vAvB，故D正确，A、B、C错误.火箭着地时，火箭对地面的作用力大于自身的重力根据平行四边形定则，将刚要落到球拍上时速度v进行分解，如图所示，一、单项选择题(本题共8小题，每小题3分，共24分.(1)水平恒力的大小和小球到达C点时速度的大小；放手后小球向右运动脱离弹簧，沿半圆形轨道向上运动恰能通过最高点C，不计空气阻力，g取10 m/s2.在加速上升阶段，由牛顿第二定律知，解析小球离开C点后在竖直方向上做初速度不为零的匀加速运动，加速度大小为g.人随“魔盘”转动过程中受重力、弹力
24、、摩擦力和(1分)放手后小球向右运动脱离弹簧，沿半圆形轨道向上运动恰能通过最高点C，不计空气阻力，g取10 m/s2.火箭在减速下降过程中合力做功等于火箭机械根据功的定义式得：摩擦力做功和路程有关.17.(12分)如图13所示，轨道ABCD平滑连接，其中AB为光滑的曲面，BC为粗糙水平面，CD为半径为r的内壁光滑的四分之一圆管，管口D正下方直立一根劲度系数为k的轻弹簧，弹簧下端固定，上端恰好与D端平齐.质量为m的小球在曲面AB上距BC高为3r处由静止下滑，进入管口C端时与圆管恰好无压力作用，通过CD后压缩弹簧，压缩过程中小球速度最大时弹簧弹性势能为Ep.已知小球与水平面BC间的动摩擦因数为，重
25、力加速度为g，求：(1)水平面BC的长度s；123456789 101112131514161718图图13解析由小球在C点对轨道没有压力，123456789 101112131514161718小球从出发点运动到C点的过程中，(2)小球向下压缩弹簧过程中的最大动能Ekm.123456789 101112131514161718解析小球速度最大时，加速度为0，设此时弹簧压缩量为x.由kxmg，(1分)由C点到速度最大时，小球和弹簧组成的系统机械能守恒，设速度最大时的位置所在平面为零势能面，有123456789 10111213151416171818.(14分)(2018全国卷改编)如图14，
26、在竖直平面内，一半径为R的光滑圆弧轨道ABC和水平轨道PA在A点相切，BC为圆弧轨道的直径，O为圆心，OA和OB之间的夹角为，sin .一质量为m的小球沿水平轨道向右运动，经A点沿圆弧轨道通过C点，落至水平轨道；在整个过程中，除受到重力及轨道作用力外，小球还一直受到一水平恒力的作用.已知小球在C点所受合力的方向指向圆心，且此时小球对轨道的压力恰好为零.重力加速度大小为g.求：(1)水平恒力的大小和小球到达C点时速度的大小；图图14123456789 101112131514161718解析设水平恒力的大小为F0，小球到达C点时所受合力的大小为F.F2(mg)2F02 (1分)设小球到达C点时的
27、速度大小为v，由牛顿第二定律得由式和题给数据得123456789 101112131514161718火箭在匀速下降过程中，机械能守恒解得物体克服沙坑的阻力所做的功Wf34 J，选项C正确.02 s)，重力加速度g取9.所用器材有：玩具小车、压力式托盘秤、凹形桥模拟器(圆弧部分的半径为R0.(2)将玩具小车静置于凹形桥模拟器最低点时，托盘秤的示数如图(b)所示，该示数为_ kg；若忽略空气阻力，g取10 m/s2，则物体克服沙坑的阻力所做的功为作CDPA，交PA于D点，由几何关系得在“G20”峰会“最忆是杭州”的文艺演出中，芭蕾舞演员保持如图1所示姿势原地旋转，此时手臂上A、B两点角速度大小分
28、别为A、B，线速度大小分别为vA、vB，则解析根据组合体受到的万有引力提供其运行的向心力可得，火箭在减速下降过程中合力做功等于火箭机械而模拟器的重力为Gm0g9.解得h1 m (1分)由于加速阶段加速度相同，故加速时牵引力相同，B项错误；若忽略空气阻力，g取10 m/s2，则物体克服沙坑的阻力所做的功为当s20时，v0212 m2/s2所用器材有：玩具小车、压力式托盘秤、凹形桥模拟器(圆弧部分的半径为R0.二、多项选择题(本题4小题，每小题4分，共16分)放手后小球向右运动脱离弹簧，沿半圆形轨道向上运动恰能通过最高点C，不计空气阻力，g取10 m/s2.(2)小球到达A点的速度大小；123456789 101112131514161718解析设小球到达A点的速度大小为v1，作CDPA，交PA于D点，由几何关系得DARsin (1分)CDR(1cos)(1分)由动能定理有123456789 101112131514161718(3)小球从C点落至水平轨道所用的时间.123456789 101112131514161718解析小球离开C点后在竖直方向上做初速度不为零的匀加速运动，加速度大小为g.设小球在竖直方向的初速度为v，从C点落至水平轨道上所用时间为t.123456789 101112131514161718vvsin (1分)
