高中物理人教版本冊(cè)總復(fù)習(xí)總復(fù)習(xí) 模塊綜合檢測(cè)(一)

模塊綜合檢測(cè)(一)(時(shí)間：90分鐘滿分：100分)一、單項(xiàng)選擇題(本大題共10小題，每小題3分，共30分．每小題中只有一個(gè)選項(xiàng)是正確的，選對(duì)得3分，錯(cuò)選、不選或多選均不得分)1．決定平拋運(yùn)動(dòng)物體飛行時(shí)間的因素是()A．初速度B．拋出時(shí)的高度C．拋出時(shí)的高度和初速度D．以上均不對(duì)解析：平拋運(yùn)動(dòng)的飛行時(shí)間由其豎直分運(yùn)動(dòng)決定，由公式h＝eq\f(1,2)gt2知，飛行時(shí)間由拋出時(shí)的高度決定，B正確．答案：B2．關(guān)于摩擦力做功，以下說法正確的是()A．滑動(dòng)摩擦力阻礙物體的相對(duì)運(yùn)動(dòng)，所以一定做負(fù)功B．靜摩擦力雖然阻礙物體間的相對(duì)運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)，但不做功C．靜摩擦力和滑動(dòng)摩擦力不一定都做負(fù)功D．一對(duì)相互作用力，若作用力做正功，則反作用力一定做負(fù)功解析：摩擦力可以是動(dòng)力，故摩擦力可做正功；一對(duì)相互作用力，可以都做正功，也可以都做負(fù)功；靜摩擦力可以做功，也可以不做功，故選項(xiàng)A、B、D錯(cuò)誤，C正確．答案：C3．變速自行車靠變換齒輪組合來改變行駛速度．如圖是某一變速車齒輪轉(zhuǎn)動(dòng)結(jié)構(gòu)示意圖，圖中A輪有48齒，B輪有42齒，C輪有18齒，D輪有12齒，則()A．該車可變換兩種不同擋位B．該車可變換五種不同擋位C．當(dāng)A輪與D輪組合時(shí)，兩輪的角速度之比ωA∶ωD＝1∶4D．當(dāng)A輪與D輪組合時(shí)，兩輪的角速度之比ωA∶ωD＝4∶1解析：由題意知，A輪通過鏈條分別與C、D連接，自行車可有兩種速度，B輪分別與C、D連接，又可有兩種速度，所以該車可變換四種擋位；當(dāng)A與D組合時(shí)，兩輪邊緣線速度大小相等，A轉(zhuǎn)一圈，D轉(zhuǎn)4圈，即eq\f(ωA,ωD)＝eq\f(1,4)，選項(xiàng)C對(duì)．答案：C4．如圖所示，一物體在水平恒力的作用下沿光滑水平面做曲線運(yùn)動(dòng)，當(dāng)物體從M點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到N點(diǎn)時(shí)，其速度方向恰好改變了90°，則物體從M點(diǎn)到N點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)過程中，物體的速度將()A．不斷增大 B．不斷減小C．先增大后減小 D．先減小后增大解析：因?yàn)橘|(zhì)點(diǎn)速度方向恰好改變了90°，可以判斷恒力方向應(yīng)為右下方，與初速度的方向夾角要大于90°小于180°才能出現(xiàn)末速度與初速度垂直的情況，因此恒力先做負(fù)功，當(dāng)達(dá)到速度與恒力方向垂直后，恒力做正功，動(dòng)能先減小后增大．所以D正確．故選D.答案：D5．如圖，滑板運(yùn)動(dòng)員以速度v0從離地高度h處的平臺(tái)末端水平飛出，落在水平地面上．忽略空氣阻力，運(yùn)動(dòng)員和滑板可視為質(zhì)點(diǎn)，下列表述正確的是()A．v0越大，運(yùn)動(dòng)員在空中運(yùn)動(dòng)時(shí)間越長B．v0越大，運(yùn)動(dòng)員落地瞬間速度越大C．運(yùn)動(dòng)員落地瞬間速度與高度h無關(guān)D．運(yùn)動(dòng)員落地位置與v0大小無關(guān)解析：運(yùn)動(dòng)員和滑板做平拋運(yùn)動(dòng)，有h＝eq\f(1,2)gt2，故運(yùn)動(dòng)時(shí)間與初速度無關(guān)，故A錯(cuò)誤；根據(jù)動(dòng)能定理，有mgh＝eq\f(1,2)mv2－eq\f(1,2)mveq\o\al(2,0)，解得v＝eq\r(veq\o\al(2,0)＋2gh)，故v0越大，運(yùn)動(dòng)員落地瞬間速度越大，故B正確，C錯(cuò)誤；射程x＝v0t＝v0eq\r(\f(2h,g))，初速度越大，射程越大，故D錯(cuò)誤．答案：B6.一箱土豆在轉(zhuǎn)盤上隨轉(zhuǎn)盤以角速度ω做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，其中一個(gè)處于中間位置的土豆質(zhì)量為m，它到轉(zhuǎn)軸的距離為R，則其他土豆對(duì)該土豆的作用力為()A．mg B．mω2R\r(m2g2＋m2ω4R2) \r(m2g2－m2ω4R2)解析：設(shè)其他土豆對(duì)該土豆的作用力為F，則該土豆受到重力mg和F作用．由于該土豆做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，所以這兩個(gè)力的合力提供該土豆做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的向心力，如圖所示．根據(jù)直角三角形的關(guān)系得F＝eq\r(（mg）2＋Feq\o\al(2,向))，而F向＝mω2R，所以F＝eq\r(m2g2＋m2ω4R2)，C正確．答案：C7．如圖所示，ABCD是一個(gè)盆式容器，盆內(nèi)側(cè)壁與盆底BC的連接處都是一段與BC相切的圓弧，B、C為水平的，其距離d＝0.50m盆邊緣的高度為h＝0.30m．在A處放一個(gè)質(zhì)量為m的小物塊并讓其從靜止出發(fā)下滑．已知盆內(nèi)側(cè)壁是光滑的，而盆底BC面與小物塊間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ＝.小物塊在盆內(nèi)來回滑動(dòng)，最后停下來，則停下的地點(diǎn)到A．0.50m B．0.25mC．0.10m D．0解析：設(shè)小物塊在BC面上運(yùn)動(dòng)的總路程為s.物塊在BC面上所受的滑動(dòng)摩擦力大小始終為f＝μmg，對(duì)小物塊從開始運(yùn)動(dòng)到停止運(yùn)動(dòng)的整個(gè)過程進(jìn)行研究，由動(dòng)能定理得mgh－μmgs＝0，得到s＝eq\f(h,μ)＝eq\f,m＝3m，d＝0.50m，則s＝6d，所以小物塊在BC面上來回運(yùn)動(dòng)共6次，最后停在B點(diǎn)．故選D.答案：D8.如圖所示，質(zhì)量為m的物體(可視為質(zhì)點(diǎn))以某一速度從A點(diǎn)沖上傾角為30°的固定斜面，其運(yùn)動(dòng)的加速度為eq\f(3,4)g，此物體在斜面上上升的最大高度為h，則在這個(gè)過程中物體()A．重力勢(shì)能增加了eq\f(3,4)mghB．動(dòng)能損失了eq\f(1,2)mghC．動(dòng)能損失了mghD．動(dòng)能損失了eq\f(3,2)mgh解析：重力做功WG＝－mgh，故重力勢(shì)能增加了mgh，A錯(cuò)．物體所受合力F＝ma＝eq\f(3,4)mg，合力做功W合＝－Feq\f(h,sin30°)＝－eq\f(3,4)mg×2h＝－eq\f(3,2)mgh，由動(dòng)能定理知，動(dòng)能損失了eq\f(3,2)mgh，B、C錯(cuò)，D正確．答案：D9．雙星系統(tǒng)由兩顆恒星組成，兩恒星在相互引力的作用下，分別圍繞其連線上的某一點(diǎn)做周期相同的勻速圓周運(yùn)動(dòng)．研究發(fā)現(xiàn)，雙星系統(tǒng)演化過程中，兩星的總質(zhì)量、距離和周期均可能發(fā)生變化．若某雙星系統(tǒng)中兩星做圓周運(yùn)動(dòng)的周期為T，經(jīng)過一段時(shí)間演化后，兩星總質(zhì)量變?yōu)樵瓉淼膋倍，兩星之間的距離變?yōu)樵瓉淼膎倍，則此時(shí)圓周運(yùn)動(dòng)的周期為()\r(\f(n3,k2))T \r(\f(n3,k))T\r(\f(n2,k))T \r(\f(n,k))T解析：設(shè)兩顆星的質(zhì)量分別為m1、m2，做圓周運(yùn)動(dòng)的半徑分別為r1、r2，根據(jù)萬有引力提供向心力可得：Geq\f(m1·m2,（r1＋r2）2)＝m1r1eq\f(4π2,T2)，Geq\f(m1·m2,（r1＋r2）2)＝m2r2eq\f(4π2,T2)，聯(lián)立解得：m1＋m2＝eq\f(4π2（r1＋r2）3,GT2)，即T2＝eq\f(4π2（r1＋r2）3,G（m1＋m2）)，因此，當(dāng)兩星總質(zhì)量變?yōu)樵瓉淼膋倍，兩星之間的距離變?yōu)樵瓉淼膎倍時(shí)，兩星圓周運(yùn)動(dòng)的周期為T′＝eq\r(\f(n3,k))T，選項(xiàng)B正確，其他選項(xiàng)均錯(cuò)．答案：B10．以相同的動(dòng)能從同一點(diǎn)水平拋出兩個(gè)物體a和b，落地點(diǎn)的水平位移為s1和s2，自拋出到落地的過程中，重力做的功分別為W1、W2，落地瞬間重力的即時(shí)功率為P1和P2()A．若s1＜s2，則W1＞W(wǎng)2，P1＞P2B．若s1＜s2，則W1＞W(wǎng)2，P1＜P2C．若s1＝s2，則W1＞W(wǎng)2，P1＞P2D．若s1＝s2，則W1＜W2，P1＜P2解析：若s1＜s2，由于高度決定了平拋運(yùn)動(dòng)的時(shí)間，所以兩個(gè)物體運(yùn)動(dòng)時(shí)間相等．由x＝v0t知：水平拋出兩個(gè)物體的初速度關(guān)系為v1＜v2.由于以相同的動(dòng)能從同一點(diǎn)水平拋出，所以兩個(gè)物體的質(zhì)量關(guān)系是m2＜m1.自拋出到落地的過程中，重力做的功W＝mgh，所以W1＞W(wǎng)2，平拋運(yùn)動(dòng)豎直方向做自由落體運(yùn)動(dòng)，所以落地瞬間兩個(gè)物體的豎直方向速度vy相等，根據(jù)瞬時(shí)功率P＝Fvcosα，落地瞬間重力的即時(shí)功率P＝mgvy.由于m2＜m1，所以P1＞P2，故A正確，B錯(cuò)誤．以相同的動(dòng)能從同一點(diǎn)水平拋出兩個(gè)物體a和b，由于高度決定時(shí)間，所以兩個(gè)物體運(yùn)動(dòng)時(shí)間相等．若s1＝s2，平拋運(yùn)動(dòng)水平方向做勻速直線運(yùn)動(dòng)，所以水平拋出兩個(gè)物體的初速度相等．由于以相同的動(dòng)能從同一點(diǎn)水平拋出，所以兩個(gè)物體的質(zhì)量相等．所以自拋出到落地的過程中，重力做的功相等，即W1＝W2.落地瞬間重力的即時(shí)功率相等，即P1＝P2，則C、D錯(cuò)誤．故選A.答案：A二、多項(xiàng)選擇題(本大題共4小題，每小題6分，共24分．每小題有多個(gè)選項(xiàng)是正確的，全選對(duì)得6分，少選得3分，選錯(cuò)、多選或不選得0分)11．如圖所示表示撐竿跳高運(yùn)動(dòng)的幾個(gè)階段：助跑、撐竿起跳、越橫竿、落地(未畫出)．在這幾個(gè)階段中有關(guān)能量轉(zhuǎn)化情況的說法，正確的是()A．助跑階段，身體中的化學(xué)能轉(zhuǎn)化為人和桿的動(dòng)能B．起跳時(shí)，人的動(dòng)能和化學(xué)能轉(zhuǎn)化為人和桿的勢(shì)能C．越過橫竿后，人的重力勢(shì)能轉(zhuǎn)化為動(dòng)能D．落地后，人的能量消失了解析：運(yùn)動(dòng)員在助跑、撐竿起跳、越橫竿、下落的幾個(gè)過程中，能量的轉(zhuǎn)化分別為化學(xué)能轉(zhuǎn)化為動(dòng)能，化學(xué)能和動(dòng)能轉(zhuǎn)化為勢(shì)能，重力勢(shì)能轉(zhuǎn)化為動(dòng)能，故A、B、C正確．人落地后，人的重力勢(shì)能會(huì)使地面發(fā)生形變且溫度升高而轉(zhuǎn)化為內(nèi)能．即人的能量并沒有消失，故D錯(cuò)．答案：ABC12．在寬度為d的河中，水流速度為v2，船在靜水中速度為v1(且v1＞v2)，方向可以選擇，現(xiàn)讓該船開始渡河，則該船()A．可能的最短渡河時(shí)間為eq\f(d,v2)B．可能的最短渡河位移為dC．只有當(dāng)船頭垂直河岸渡河時(shí)，渡河時(shí)間才和水速無關(guān)D．不管船頭與河岸夾角是多少，渡河時(shí)間和水速均無關(guān)解析：當(dāng)船頭與河岸垂直時(shí)，渡河時(shí)間最短，為eq\f(d1,v1)，A錯(cuò)誤；當(dāng)合速度與河岸垂直時(shí)，渡河位移最小，為d，B正確；將船速v1向垂直河岸和平行河岸兩個(gè)方向分解，由于各個(gè)分運(yùn)動(dòng)互不影響，因而渡河時(shí)間等于河寬除以v1向垂直河岸方向的分速度，顯然與水流速度無關(guān)，因而C錯(cuò)誤，D正確．答案：BD13．如圖為過山車以及軌道簡化模型，以下判斷正確的是()A．過山車在圓軌道上做勻速圓周運(yùn)動(dòng)B．過山車在圓軌道最高點(diǎn)時(shí)的速度應(yīng)不小于eq\r(gR)C．過山車在圓軌道最低點(diǎn)時(shí)乘客處于超重狀態(tài)D．過山車在斜面h＝2R高處由靜止滑下能通過圓軌道最高點(diǎn)解析：過山車在豎直圓軌道上做圓周運(yùn)動(dòng)，機(jī)械能守恒，動(dòng)能和重力勢(shì)能相互轉(zhuǎn)化，速度大小變化，不是勻速圓周運(yùn)動(dòng)，故A錯(cuò)誤；在最高點(diǎn)，重力和軌道對(duì)車的壓力提供向心力，當(dāng)壓力為零時(shí)，速度最小，則mg＝meq\f(v2,R)，解得：v＝eq\r(gR)，故B正確；在最低點(diǎn)時(shí)，重力和軌道對(duì)車的壓力提供向心力，加速度向上，乘客處于超重狀態(tài)，故C正確；過山車在斜面h＝2R高處由靜止滑下到最高點(diǎn)的過程中，根據(jù)動(dòng)能定理得：eq\f(1,2)mv′2＝mg(h－2R)＝0.解得；v′＝0，所以不能通過最高點(diǎn)，故D錯(cuò)誤．故選B、C.答案：BC14．(2023·課標(biāo)全國Ⅰ卷)我國發(fā)射的“嫦娥三號(hào)”登月探測(cè)器靠近月球后，先在月球表面附近的近似圓軌道上繞月運(yùn)行；然后經(jīng)過一系列過程，在離月面4m高處做一次懸停(可認(rèn)為是相對(duì)于月球靜止)；最后關(guān)閉發(fā)動(dòng)機(jī)，探測(cè)器自由下落．已知探測(cè)器的質(zhì)量約為×103kg，地球質(zhì)量約為月球的81倍，地球半徑約為月球的倍，地球表面的重力加速度大小約為9.8mA．在著陸前的瞬間，速度大小約為8.9mB．懸停時(shí)受到的反沖作用力約為2×103NC．從離開近月圓軌道到著陸這段時(shí)間內(nèi)，機(jī)械能守恒D．在近月圓軌道上運(yùn)行的線速度小于人造衛(wèi)星在近地圓軌道上運(yùn)動(dòng)的線速度解析：在地球表面附近有Geq\f(M地m,Req\o\al(2,地))＝mg地，在月球表面附近有Geq\f(M月m,Req\o\al(2,月))＝mg月，可得g月＝1.656m/s2，所以探測(cè)器落地的速度為v＝eq\r(2g月h)＝3.64m/s，故A錯(cuò)誤；探測(cè)器懸停時(shí)受到的反沖作用力為F＝mg月≈2×103N，B正確；探測(cè)器由于在著陸過程中開動(dòng)了發(fā)動(dòng)機(jī)，因此機(jī)械能不守恒，C錯(cuò)誤；在靠近星球的軌道上有Geq\f(Mm,R2)＝mg＝meq\f(v2,R)，即有v＝eq\r(gR)，可知在近月圓軌道上運(yùn)行的線速度小于人造衛(wèi)星在近地圓軌道上運(yùn)行的線速度，故選項(xiàng)D正確．答案：BD三、非選擇題(本題共4小題，共46分．把答案填在題中的橫線上或按照題目要求作答．解答時(shí)應(yīng)寫出必要的文字說明、方程式和重要的演算步驟，只寫出最后答案的不能得分．有數(shù)值計(jì)算的題，答案中必須明確寫出數(shù)值和單位)15．(8分)某實(shí)驗(yàn)小組利用拉力傳感器做驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律”的實(shí)驗(yàn)．(1)實(shí)驗(yàn)完畢后選出一條紙帶如圖1所示，其中O點(diǎn)為電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打下的第一個(gè)點(diǎn)，A、B、C為三個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)，打點(diǎn)計(jì)時(shí)器通以50Hz的交流電．用刻度尺測(cè)得OA＝12.41cm，OB＝18.60cm，OC＝27.21cm，在計(jì)數(shù)點(diǎn)A和B、B和C之間還各有一個(gè)點(diǎn)，重物的質(zhì)量為1.00kg，取g＝10.0m/s2.甲同學(xué)根據(jù)以上數(shù)據(jù)算出：當(dāng)打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打到B點(diǎn)時(shí)重物的重力勢(shì)能比開始下落時(shí)減少了________圖1圖2(2)乙同學(xué)利用他自己實(shí)驗(yàn)時(shí)打出的紙帶，測(cè)量出了各計(jì)數(shù)點(diǎn)到打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打下的第一個(gè)點(diǎn)的距離h，算出了各計(jì)數(shù)點(diǎn)對(duì)應(yīng)的速度v，以h為橫軸，以eq\f(1,2)v2為縱軸畫出了如圖2的圖線．圖線未過原點(diǎn)O的原因是__________________________________．解析：(1)打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打B點(diǎn)時(shí)重物的速度為vB＝eq\f(OC－OA,2T)＝eq\f(（－）×10－2,2×m/s＝1.85m/s，所以重物動(dòng)能的增加量為ΔEk＝eq\f(1,2)mveq\o\al(2,B)＝eq\f(1,2)××J＝J，重物的重力勢(shì)能的減少量為ΔEp＝mgh＝×××10－2J＝J.(2)由圖象可知，打下第一個(gè)點(diǎn)時(shí)重物已有速度，說明乙同學(xué)先釋放重物，再接通打點(diǎn)計(jì)時(shí)器．答案：(1)(2)先釋放重物，再接通計(jì)時(shí)器電源16．(8分)如圖所示，在固定光滑水平板上有一光滑小孔O，一根輕繩穿過小孔，一端連接質(zhì)量m＝1kg的小球A，另一端連接質(zhì)量M＝4kg的物體B.當(dāng)A球沿半徑r＝0.1m的圓周做勻速圓周運(yùn)動(dòng)時(shí)，要使物體B不離開地面，A球做圓周運(yùn)動(dòng)的角速度有何限制(g取10解析：小球A做圓周運(yùn)動(dòng)的向心力為繩子的拉力，故FT＝mω2r.B恰好不離開地面時(shí)FT＝Mg.解上述兩個(gè)方程得ω＝20rad/s，B不離開地面時(shí)拉力FT不大于B的重力，故A球做圓周運(yùn)動(dòng)的角速度應(yīng)不大于20rad/s.答案：A球做圓周運(yùn)動(dòng)的角速度應(yīng)不大于20rad/s17．(14分)如圖所示，豎直平面內(nèi)有一段不光滑的斜直軌道與光滑的圓形軌道相切，切點(diǎn)P與圓心O的連線與豎直方向的夾角為θ＝60°，圓形軌道的半徑為R，一質(zhì)量為m的小物塊從斜軌道上A點(diǎn)由靜止開始下滑，然后沿圓形軌道運(yùn)動(dòng)，A點(diǎn)相對(duì)圓形軌道底部的高度h＝7R，物塊通過圓形軌道最高點(diǎn)C時(shí)，與軌道間的壓力大小為3mg.求：(1)物塊通過軌道最高點(diǎn)時(shí)的速度大小；(2)物塊通過軌道最低點(diǎn)B時(shí)對(duì)軌道的壓力大小；(3)物塊與斜直軌道間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ.解析：(1)對(duì)物塊通過軌道最高點(diǎn)C時(shí)受力分析：C點(diǎn)：N＋mg＝meq\f(veq\o\al(2,C),R)，得：vC＝2eq\r(gR).(2)從最低點(diǎn)B到最高點(diǎn)C，其受力分析如圖所示，由機(jī)械能守恒定律得eq\f(1,2)mveq\o\al(2,B)＝mg·2R＋eq\f(1,2)mveq\o\al(2,C).物塊通過軌道最低點(diǎn)B時(shí)：NB－mg＝meq\f(veq\o\al(2,B),R)，得：NB＝9mg.根據(jù)牛頓第三定律，物塊通過軌道最低點(diǎn)B時(shí)對(duì)軌道的壓力大小為9mg.(3)如圖所示，根據(jù)動(dòng)能定理，由A運(yùn)動(dòng)到B有：mgh－μmgc