1、本册综合学业质量标准检测(B) 本卷分第卷(选择题)和第卷(非选择题)两部分。满分 100 分，时间 90 分钟。 第卷(选择题 共 40 分) 一、选择题(共 10 小题，每小题 4 分，共 40 分，在每小题给出的四个选项中，第 16 小 题只有一个选项符合题目要求，第 710 小题有多个选项符合题目要求，全部选对的得 4 分， 选不全的得 2 分，有选错或不答的得 0 分) 1 如图所示是流星在夜空中发出的明亮光焰， 此时会有人在内心里许下一个美好的愿望。 有些流星是外太空物体被地球强大引力吸引坠落到地面的过程中同空气发生剧烈摩擦产生 的。下列相关说法正确的是( A ) A形成流星的物体
2、同空气摩擦时部分机械能转化为内能 B引力对形成流星的物体做正功，其动能增加，机械能守恒 C当形成流星的物体的速度方向与空气阻力和重力的合力不在同一直线上时，形成流星 的物体做平抛运动 D形成流星的物体进入大气层后做斜抛运动 解析：形成流星的物体同空气摩擦时部分机械能转化为内能，A 正确；引力对形成流星的 物体做正功，除了重力之外还有其他力做功，机械能不守恒，B 错误；当形成流星的物体的速 度方向与空气阻力和重力的合力方向不在同一直线上时， 形成流星的物体做曲线运动， C 错误； 由于存在空气阻力及重力加速度变化，故 D 错误。 2(2020 吉林榆树一中高一下学期检测)一个小孩站在船头，按如图
3、所示的两种情况用同 样大小的力拉绳。若经过相同的时间 t(船未碰撞)，小孩所做的功分别为 W1、W2，在时间 t 内 小孩拉绳的平均功率分别为 P1、P2，则( C ) AW1W2，P1P2 BW1W2，P1P2 CW1W2，P1P2 DW1W2，P1P2 解析：第一种情况，小孩的脚对他所站的船做功，同时绳对小孩的拉力对小孩也做功； 第二种情况下，除上述功外，小孩对另一小船又多做了一部分功，所以 W1W2；P1W1 t ，P2 W2 t ，故 P1 gR，故滑块从 B 点开始做平抛运动， A 错，C 正确；xvBt2R，B 错；设落地速度为 v，则1 2mv 2mg2R，得 v2 gR，故 D
4、 正确。 8(2020 浙江省诸暨中学高一下学期期中)浙江省诸暨陈蔡镇是我省有名的板栗产地。如 图为老乡敲打板栗的情形，假设某一次敲打时，离地 4 m 处的板栗被敲打后以 4 m/s 的速度水 平飞出。已知板栗的质量为 20 g，(忽略空气阻力作用，以地面为零势能面) ，则关于该板栗 下列说法正确的是( AC ) A水平飞出时的重力势能是 0.8 J B落地时的机械能为 0.16 J C在离地高 1 m 处的势能是其机械能的 5 24 D有可能击中离敲出点水平距离为 5 m 的工人 解析： 以地面为零势能面， 板栗相对参考平面的高度为 h4 m， 所以重力势能为 Epmgh 2010 3104
5、 J0.8 J, 故 A 正确；由于板栗做平抛运动过程中机械能守恒，所以落地时 的机械能等于抛出时的机械能，即为 EEpEkEp1 2mv 2 0(0.81 22010 342) J0.96 J，故 B 错误；在离地高为 1 m 处的重力势能为 Epmgh12010 3101 J0.2 J，所以在 离地高 1 m 处的势能是其机械能的 0.2 0.96 5 24，故 C 正确；板栗竖直方向做自由落体运动，由公 式 h1 2gt 2得 t 2h g 24 10 s，板栗水平方向的位移为：xv0t4 24 10 m3.6 m， 所以不可能击中离敲出点水平距离为 5 m 的工人，故 D 错误。 9如
6、图所示，从水平地面上同一位置先后抛出的两个质量相等的小球 P、Q，分别落在 地面上的 M、N 点，两球运动的最大高度相同，不计空气阻力，则下列说法正确的是( AC ) AP、Q 的飞行时间相等 BP 与 Q 在空中不可能相遇 CP、Q 落地时的重力的瞬时功率相等 DP 落地时的动能大于 Q 落地时的动能 解析：因两球上升的高度相同，所以在空中飞行的时间相等，落地时竖直方向的速度相 等，故选项 A、C 正确；P、Q 有可能相遇，B 错；Q 球的水平初速度大，故落地动能大，D 错。 10我国发射的“嫦娥二号”探月卫星简化后的路线示意图如图所示。卫星由地面发射 后，经过发射轨道进入停泊 轨道，然后在
7、停泊轨道经过调速后进入地月转移轨道，再次调速后进入工作轨道，卫星 开始对月球进行探测。已知地球与月球的质量之比为 a，卫星的停泊轨道与工作轨道的半径之 比为 b，卫星在停泊轨道和工作轨道上均可视为做匀速圆周运动，则( AD ) A卫星在停泊轨道和工作轨道运行的速度之比为 a b B卫星在停泊轨道和工作轨道运行的周期之比为 b a C卫星在停泊轨道运行的速度大于地球的第一宇宙速度 D卫星从停泊轨道转移到地月转移轨道，卫星必须加速 解析：根据 GmM r2 mv 2 r 得 v GM r ，卫星在停泊轨道和工作轨道运行的速度之比为v1 v2 M1 M2 r2 r1 a b，A 项正确；根据 T 2
8、r v 2r r GM，卫星在停泊轨道和工作轨道运行的周 期之比为T1 T2 r1 r2 M2 M1 r1 r2b b a，B 错误；由 v GM r 知 r 越大，v 越小，卫星停泊轨道运行 的速度小于地球的第一宇宙速度， C 项错； 卫星从停泊轨道转移到地月转移轨道， 要远离地球， 卫星必须加速才能做离心运动，故 D 项正确。 第卷(非选择题 共 60 分) 二、实验题(共 2 小题，共 14 分。把答案直接填在横线上) 11(6 分)小刚同学用如图实验装置研究“机械能守恒定律”。他进行了如下实验操作并 测出如下数值。 用天平测定小球的质量为 0.50 kg； 用游标卡尺测出小球的直径为
9、10.0 mm； 用刻度尺测出电磁铁下端到光电门的距离为 82.05 cm； 电磁铁先通电，让小球吸在开始端； 电磁铁断电后，小球自由下落； 在小球经过光电门时间内，计时装置记下小球经过光电门所用时间为 2.5010 3s，由 此可算得小球经过光电门的速度； 计算得出小球重力势能减小量 Ep_4.02_J，小球的动能变化量 Ek_4.00_J。(g 取 9.8 m/s2，结果保留三位有效数字) 从实验结果中发现 Ep_稍大于_Ek(填“稍大于”“稍小于”或“等于”)，试分析可 能的原因_空气阻力的影响，高度测量中忽略了小球的尺度等_。 解析：vL t 1010 3 2.510 3 m/s4 m
10、/s Epmgh0.59.80.820 5 J4.02 J Ek1 2mv 21 20.54 2 J4 J 12(8 分)做特技表演的汽车从高台水平飞出，在空中运动后着地。一架照相机通过多次 曝光，拍摄得到汽车在着地前后一段时间内的运动照片如图所示(第三个照片为汽车落地的瞬 间，虚线格子为正方形)。已知汽车长度为 3.6 m，相邻两次曝光的时间间隔相等，由照片可推 算出汽车离开高台时的瞬时速度大小为_12_m/s，高台离地面的高度为_11.25_m。(取 g 10 m/s2) 解析：由题意知，正方形的边长为 3.6 m，由照片知，在曝光的时间间隔内，竖直位移之 差 yl3.6 m，又 ygT2
11、，所以，曝光时间 T y g 3.6 10s0.6 s， 曝光时间内汽车的水平位移为 2l7.2 m 所以 v02l T 7.2 0.6m/s12 m/s， 第二次曝光时汽车的竖直分速度 vy 3l 2T 33.6 20.6m/s9 m/s， 此时，汽车下落的时间 t1vy g 9 10 s0.9 s， 从开始到落地的总时间 t2t1T1.5 s， 故高台离地面的高度 h1 2gt 2 21 2101.5 2 m11.25 m。 三、论述 计算题(共 4 小题，共 46 分。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算 步骤，只写出最后答案的不能得分，有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位
12、) 13(10 分)在半径 R5 000 km 的某星球表面，宇航员做了如下实验，实验装置如图甲所 示。竖直平面内的光滑轨道由斜轨道 AB 和圆弧轨道 BC 组成，将质量 m0.2 kg 的小球，从 轨道 AB 上高 H 处的某点静止释放， 用力传感器测出小球经过 C 点时对轨道的压力 F， 改变 H 的大小，可测出 F 随 H 的变化关系如图乙所示，求： (1)圆轨道的半径； (2)该星球的第一宇宙速度。 答案：(1)0.2 m (2)5103 m/s 解析：(1)小球过 C 点时满足 Fmgmv 2 C r 又根据 mg(H2r)1 2mv 2 C 由得：F2mg r H5mg 由图可知：
13、H10.5 m 时 F10；代入可得 r0.2 m H21.0 m 时 F25 N；代入可得 g5 m/s2 (2)据 mv 2 Rmg 可得 v Rg5103 m/s 14 (11 分)(2020 浙江省“温州九校”高一上学期期末联考)如图所示， 半径为 1 m 的光滑 半圆形管道 AB，与水平面相切于 A 点，固定在竖直面内，管道内有一个直径略小于管道内径 的小球(可看作质点)，质量为 1 kg，在管道内做圆周运动，通过圆周最高点 B 后，经 0.3 s 垂 直打到倾角为 45 的斜面上的 C 点。取 g10 m/s2。求： (1)C 与 B 点的水平距离； (2)球通过 B 点时对管道的
14、作用力的大小和方向。 答案：(1)0.9 m (2)1 N 方向向下 解析：(1)小球在 C 点的竖直分速度 vygt 水平分速度 vxvytan45 则 B 点与 C 点的水平距离为 xvxt 解得 x0.9 m 小球经过管道的 B 点时，与管道之间无作用力的临界条件为 mgmv 2 R v gR 10 m/s 因 vBvx3 m/s 小于 10 m/s，则轨道对小球的作用力方向向上 在 B 点根据牛顿第二定律得： mgFNBmv 2 B R 代入数据得 FNB1 N 根据牛顿第三定律可知小球经过 B 点时对管道的作用力方向向下 (其他方法正确，同样得分) 15(12 分)如图所示，人骑摩托
15、车做腾跃特技表演，以 1.0 m/s 的初速度沿曲面冲上高 0.8 m、顶部水平的高台，若摩托车冲上高台的过程中始终以额定功率 1.8 kW 行驶，经过 1.2 s 到 达平台顶部，然后离开平台，落至地面时，恰能无碰撞地沿圆弧切线从 A 点切入光滑竖直圆 弧轨道，并沿轨道下滑。A、B 为圆弧两端点，其连线水平。已知圆弧半径为 R1.0 m，人和 车的总质量为 180 kg，特技表演的全过程中不计一切阻力(计算中取 g10 m/s2，sin53 0.8， cos53 0.6)。求： (1)人和车到达顶部平台时速度 v 的大小； (2)从平台飞出到 A 点，人和车运动的水平距离 x； (3)圆弧对
16、应圆心角 ； (4)人和车运动到圆弧轨道最低点 O 时对轨道的压力。 答案：(1)3 m/s (2)1.2 m (3)106 (4)7.74103 N 方向向下 解析：(1)摩托车冲上高台的过程中，由动能定理得 Ptmgh1 2mv 21 2mv 2 0 代入数据得 v3 m/s。 (2)摩托车离开平台后平抛运动过程中，在竖直方向 h1 2gt 2，水平方向 xvt，所以 x1.2 m。 (3)人和车落到 A 点时速度方向沿 A 点切线方向，此时的竖直分速度 vygt4 m/s，人和 车的水平分速度 vxv3 m/s，所以 tanvy vx 4 3，可知 53 ，2106 。 (4)设人和车到
17、达最低点 O 的速度为 v1， 则摩托车由高台顶部到圆弧轨道最低点的过程中， 由机械能守恒定律得：1 2mv 2 11 2mv 2mghR(1cos53 )，在最低点据牛顿第二定律，有 F N mgmv 2 1 R，代入数据解得：FN7.7410 3 N。 再由牛顿第三定律可得，人和车对轨道的压力为 FN7.74103N，方向向下。 16(13 分)(2020 福建省宁德市“同心联盟”高一下学期联考)如图所示，在距地面高 h1 2 m 的光滑水平台面上， 一个质量 m1 kg 的小物块压缩弹簧后被锁扣 K 锁住， 储存的弹性 势能 Ep4.5 J。现打开锁扣 K，物块与弹簧分离后将以一定的水平
18、速度向右滑离平台，并恰 好从 B 点沿切线方向进入光滑的 BC 斜面，已知 B 点距水平地面的高 h21.2 m，小物块过 C 点无机械能损失，并与水平地面上长为 L10 m 的粗糙直轨道 CD 平滑连接，小物块沿轨道 BCD 运动并与右边的竖直墙壁发生碰撞，重力加速度 g10 m/s2，空气阻力忽略不计。试求： (1)小物块运动到平台末端 A 的瞬时速度 vA大小； (2)小物块从 A 到 B 的时间、水平位移大小以及斜面倾角 的正切(tan)大小； (3)若小物块与墙壁碰撞后速度等大反向，只会发生一次碰撞，且不能再次经过 C 点，那 么小物块与轨道 CD 之间的动摩擦因数 应该满足怎样的条
19、件。 答案：(1)3 m/s (2)0.4 s 1.2 m 4 3 (3)0.122 50.245 解析：(1)小物块与弹簧分离过程中，机械能守恒 EP1 2mv 2 A，vA3 m/s (2)从 A 到 B 点过程，根据平抛运动规律可知， h1h21 2gt 2 t0.4 s 水平位移：xvAt x1.2 m vygt4 m/s tanvy vA 4 3 (3)依据题意有 的最大值对应的是物块撞墙瞬间的速度趋近于零，根据功能关系有： mgh1EPmgL 带入数据解得：0.245 对于 的最小值求解，物体第一次碰撞后反弹，恰好不能过 C 点，根据功能关系有： mgh1Ep2mgL 解得 0.122 5 综上可知满足题目条件的动摩擦因数 值： 0.122 50.245
