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模块测评验收卷(二)
(满分：100分)
一、单项选择题(本题共7小题，每小题4分，共28分。在每小题给出的四个选项中，只有一项符合题目要求。)
1.(2024·四川万源高一校考)下列说法不正确的是(　　)
由开普勒第一定律可知：所有的行星绕太阳运动的轨迹都是椭圆，太阳处于椭圆的一个焦点上
平抛运动从抛出到某时刻的位移与水平方向的夹角等于此时速度与水平方向的夹角
物体在变力作用下可能做曲线运动
合运动的速度不一定大于两个分运动的速度
2.(2024·广西柳州高一期末)关于如图所示的四种圆周运动模型，下列说法正确的是(　　)
如图甲所示，汽车安全通过拱桥最高点时，车内驾驶员处于失重状态
如图乙所示，在光滑固定圆锥筒的水平面内做匀速圆周运动的小球，受到重力、弹力和向心力作用
如图丙所示，轻质细绳一端固定一小球，绕另一端O点在竖直面内做圆周运动，在最高点小球一定受到绳子的拉力
如图丁所示，火车以某速度经过外轨高于内轨的弯道时，车轮一定对内轨有侧向压力
3. “科学真是迷人”，如果我们能测出月球表面的重力加速度g、月球的半径R和月球绕地球运转的周期T，就能根据万有引力定律“称量”月球的质量了。已知引力常量为G，用M表示月球的质量，则(　　)
M＝ M＝
M＝ M＝
4.若足球被踢出后的运动轨迹如图所示，则在所标识的位置上，足球具有最大动能的是(　　)
位置4 位置3
位置2 位置1
5.(2024·四川南充高一统考期末)一物体在水平力F的作用下在水平面内由静止开始运动。已知拉力F随物体位移的变化如图所示，物体经拉力F作用2 s后到达位移5 m处，图中曲线部分均为圆的一部分。则在这一过程中(　　)
拉力做功为3 J 拉力做功为 J
拉力的平均功率为 W 拉力的平均功率为 W
6.(2024·四川泸州高一统考期末)我国物理学家葛正权于1930～1934年参与研究共同设计了如图所示的装置，半径为R的圆筒B可绕O轴以角速度ω顺时针匀速转动。银原子以一定速率从d点沿虚线经狭缝c射入圆筒内壁。某次实验有一个银原子从d点发出，经过c点时aOcd恰好在一直线上，圆筒内壁上有一个点b，Oa与Ob的夹角θ＝，如图所示。该银原子入射后恰好打到圆筒内壁的b点，重力和阻力忽略不计，则这个银原子的速率可能为(　　)
7.(2024·四川绵阳高一三台中学期末)物体以200 J的初动能从斜面底端向上运动，当它通过斜面上的M点时，其动能减少160 J，机械能减少 64 J，如果物体能从斜面上返回底端，物体到达底端时的动能为(　　)
40 J 96 J
120 J 136 J
二、多项选择题(本题共3小题，每小题6分，共18分。在每小题给出的四个选项中，有多项符合题目要求，全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。)
8.一小船在静水中的速度为3 m/s，它在一条宽为150 m，水流速度为4 m/s的河流中渡河，则(　　)
小船可能到达正对岸
小船渡河的时间不可能少于50 s
小船以最短时间渡河时，它沿水流方向的位移大小为200 m
小船以最短位移渡河时，位移大小为150 m
9.(2024·广西贵港校考)物体从静止开始下落，除受到重力作用外，还受到一个与运动方向相反的空气阻力f＝kv(k为常量)的作用。物体初始位置足够高，则有关物体下落过程中速度v随下落时间t、加速度a随下落时间t、动能Ek随下落高度h、机械能E随下落高度h的变化关系图像可能正确的是(　　)
A B
C D
10.(2024·四川达州高一万源中学校考)在银河系中，双星的数量非常多，研究双星，对于了解恒星形成和演化过程的多样性有重要的意义。如图所示为由A、B两颗恒星组成的双星系统，A、B绕连线上一点O做圆周运动，测得A、B两颗恒星间的距离为L，恒星A的周期为T，其中一颗恒星做圆周运动的向心加速度是另一颗恒星的2倍，则(　　)
恒星B的周期为T
A、B两颗恒星质量之比为2∶1
恒星B的线速度是恒星A的2倍
A、B两颗恒星质量之和为
三、实验题(本题共2小题，共16分。)
11.(7分)(2024·广西玉林高一校联考期末)图甲是利用电磁定位系统“探究平抛运动的特点”的实验，通过电磁定位板与计算机相连，软件自动记录信号源(类似平抛小球)的运动轨迹，同时得到信号源轨迹在水平方向、竖直方向的投影，通过计算机处理得到水平方向、竖直方向的v－t图像。
(1)由实验可知平抛运动在水平方向的分运动为________(1分)运动；在竖直方向的分运动为________(1分)运动。
(2)在信号源的轨迹图中取4个点，放大后如图丙所示。图中每个正方形小方格的边长为1.6 cm，分析可知，小球由1到2位置的时间间隔为________(2分) s，该小球平抛运动的初速度大小为________(3分) m/s(g取10 m/s2，结果保留2位小数)。
12.(9分)(2024·四川宜宾高一校考期末)为测定木块与桌面之间的动摩擦因数，小亮设计了如图所示的装置进行实验。实验中，当木块A位于水平桌面上的O点时，重物B刚好接触地面。将A拉到P点，待B稳定后由静止释放，A最终滑到Q点。分别测量PO、OQ的长度h和s。改变h，重复上述实验，分别记录几组实验数据。
h/cm 20.0 30.0 40.0 50.0 60.0
s/cm 19.5 28.5 39.0 48.0 56.5
(1)请根据表格中的实验数据在图中作出s－h图像。(3分)
(2)实验测得A、B的质量分别为m＝0.40 kg、M＝0.50 kg。根据s－h图像可计算出A木块与桌面间的动摩擦因数μ＝________(3分)(结果保留1位有效数字)。
(3)实验中，滑轮轴的摩擦会导致μ的测量结果________(3分)(选填“偏大”或“偏小”)。
四、计算题(本题共3个小题，共38分。)
13.(9分)(2024·四川内江高一第六中学校考)若已知火星半径为R，2021年2月，我国发射的火星探测器“天问一号”在距火星表面高为R的圆轨道上飞行，周期为T，引力常量为G，不考虑火星的自转，根据以上数据求：
(1)(3分)“天问一号”的线速度；
(2)(3分)火星的质量M；
(3)(3分)火星的密度。
14.(14分)(2024·广西河池高一校联考)如图所示，一光滑的半径为R的半圆形轨道固定在水平面上，AB为半圆形轨道的竖直直径，一个质量为m的小球以某一速度冲上轨道，当小球将要从轨道口B点飞出时，对轨道的压力恰好等于小球的重力，重力加速度为g，求：
(1)(4分)小球从轨道口B点飞出时的线速度大小；
(2)(4分)小球落地时速度方向与水平面夹角的正切值；
(3)(6分)小球落地点到B点的距离。
15.(15分)如图所示，水平固定轨道PM的左端P点与竖直粗糙半圆轨道平滑连接。一质量为m的滑块(可视为质点)从M点出发，向左冲上半圆轨道，并能恰好通过半圆轨道的最高点Q。已知半圆轨道的半径为R，M点和P点间的距离为2R，滑块与PM间的动摩擦因数μ＝0.25，滑块通过P点时对半圆轨道的压力大小F＝10mg(g为重力加速度大小)，不计空气阻力，求：
(1)(5分)滑块在M点的速度大小vM；
(2)(5分)滑块从P点运动到Q点的过程中，摩擦力所做的功W；
(3)(5分)滑块落回到水平固定轨道上的位置到P点的距离x。
模块测评验收卷(二)
1.B　[由开普勒第一定律可知：所有的行星绕太阳运动的轨迹都是椭圆，太阳处于椭圆的一个焦点上，故A正确；平抛运动从抛出到某时刻的位移与水平方向的夹角的正切值为tan θ＝＝，此时速度与水平方向的夹角正切值为tan α＝＝，可得tan α＝2tan θ，故B错误；物体在变力作用下可能做曲线运动，如匀速圆周运动，故C正确；合运动的速度不一定大于两个分运动的速度，如两个分运动速度大小相等方向相反，合运动速度为零，小于两个分运动的速度，故D正确。]
2.A　[汽车安全通过拱桥最高点时，驾驶员有竖直向下的向心加速度，处于失重状态，故A正确；在固定圆锥筒内做匀速圆周运动的小球，只受重力和弹力作用，向心力由二者的合力提供，故B错误；在题图丙中，当小球在最高点时，若重力恰好提供向心力，有mg＝m，解得v＝，此时小球不受绳子的拉力，故C错误；题图丁中火车以某速度经过外轨高于内轨的弯道时，受到的重力和轨道的支持力的合力恰好提供向心力时，车轮对内、外轨均无侧向压力，故D错误。]
3.B　[根据月球表面G＝mg，解得M＝，故B正确。]
4.D　[足球被踢出后，其他位置都比位置1的高度高，所以从位置1到其他位置的过程中，重力做负功，空气阻力也做负功，所以足球具有最大动能的是位置1，故D正确。]
5.D　[F－x图像中，图像与坐标轴所围成的面积大小代表这个力做功的大小，x轴上方的面积代表着力做正功，x轴下方的面积代表着力做负功；由题意得，整个过程中，拉力做的功为x轴上方的面积减去x轴下方的面积，即W＝ J，故A、B错误；又因为P＝，所以拉力的平均功率P＝＝ W，故C错误，D正确。]
6.B　[银原子从c点射入圆筒到穿出所需要的时间为t＝，根据匀速圆周运动的规律可知b点在该段时间内转过的角度满足的关系为2kπ＋＝ωt(k＝0，1，2，3…)，联立解得这个银原子的速率为v＝(k＝0，1，2，3…)，把k＝0，1，2，3…代入，解得v＝，，…故B正确。]
7.A　[物体从斜面底端向上运动经过斜面上的M点过程，根据动能定理可得－(mgsin θ＋f)L＝ΔEk＝－160 J，损失的机械能等于克服摩擦阻力做功，则有－fL＝ΔE＝－64 J，联立可得＝＝，则物体上升到最高点时，动能为0，即动能减少了200 J，则损失的机械能为80 J，物体返回到底端，物体又要损失的机械能为80 J，故物体从开始到返回原处总共机械能损失160 J，因而物体返回底端时的动能为40 J，故A正确。]
8.BC　[船速小于水速，船头无论何种朝向，都不能到达正对岸，A错误；当船头朝向正对岸时，渡河时间最短，有t1＝＝50 s，即小船渡河的时间不可能少于50 s，B正确；船以最短时间渡河时，它沿水流方向的位移大小为x1＝v水t1＝200 m，C正确；设小船合速度方向与沿河岸方向的夹角为θ，设小船的最短位移为s，则有sin θ＝＝＝＝，可得s＝200 m，D错误。]
9.AC　[由牛顿第二定律mg－kv＝ma，a＝，随着速度的增大，加速度逐渐减小到零，因速度和时间不是线性变化关系，加速度和时间也不是线性变化关系，故A正确，B错误；由动能定理(mg－f)h＝Ek，阻力随着速度的增大而逐渐增大，最后阻力大小等于重力大小，故Ek－h图像的斜率为mg－f，逐渐减小到零，故C正确；设初始位置机械能为E0，下落高度h处机械能为E，由功能关系－fh＝E－E0，故E－h图像的斜率的绝对值为f，阻力逐渐增大到等于重力大小，故D错误。]
10.AD　[由于A、B两恒星连线始终过O点，运动周期相同，均为T，故A正确；根据a＝r，可知rA＝2rB，又由于＝mArA，＝mBrB，联立可得mA∶mB＝1∶2，故B错误；根据v＝r，又rA＝2rB，vA∶vB＝2∶1，故C错误；由＝mArA，得mB＝L2rA，＝mBrB得mA＝L2rB，又rA＋rB＝L，得mA＋mB＝，故D正确。]
11.(1)匀速直线　自由落体　(2)0.04　0.80
解析　(1)根据题意，由图乙v－t图像可知，平抛运动在水平方向的分运动为匀速直线运动，在竖直方向的分运动为自由落体运动。
(2)根据题意，由图丙可知，相邻两点间水平位移相等，则相邻两点间的时间间隔相等，设相等时间为t，竖直方向上，由逐差法有Δy＝y23－y12＝gt2，可得t＝＝0.04 s；根据题意，水平方向上有x12＝v0t，代入图丙数据解得，该小球平抛运动的初速度大小为v0＝0.80 m/s。
12.(1)见解析图　(2)0.4　(3)偏大
解析　(1)图像如图所示。
(2)B下落至地面时，根据动能定理有Mgh－μmgh＝(M＋m)v2，在B落地后，A运动到Q点，有mv2＝μmgs，解得s＝h；图像的斜率为＝，解得μ＝0.4。
(3)滑轮轴的摩擦相当于增大了木块与桌面间的摩擦力，导致μ的测量结果偏大。
13.(1)　(2)　(3)
解析　(1)天问一号绕火星飞行的轨道半径r＝2R
则线速度为v＝＝。
(2)设火星的质量为M，探测器的质量为m，根据万有引力提供向心力可知＝m
结合上述解得M＝。
(3)根据体积公式可得火星的体积为V＝πR3
则火星的密度为ρ＝＝。
14.(1)　(2)　(3)2R
解析　(1)小球在B点飞出时，对轨道压力为mg，则轨道对小球的弹力大小为mg，根据牛顿第二定律有mg＋mg＝m
解得vB＝。
(2)小球从B点飞出后做平抛运动，根据2R＝gt2
解得t＝
小球竖直分速度vy＝gt＝
所以tan θ＝＝。
(3)小球飞出后做平抛运动，水平方向为匀速直线运动，则有x＝vBt＝2R
根据几何关系有d＝＝2R。
15.(1)　(2)－2mgR　(3)2R
解析　(1)根据题意，由牛顿第三定律可知，滑块在P点，半圆轨道对滑块的支持力大小为F′＝F＝10mg
在P点，由牛顿第二定律有F′－mg＝m
滑块从M到P的运动过程，只有摩擦力做功，由动能定理可得
mv－mv＝－μmg·2R
联立解得vM＝。
(2)根据题意可知，滑块能恰好通过半圆轨道的最高点Q，对滑块在Q点，由牛顿第二定律可得mg＝m
解得vQ＝
滑块从P到Q的过程中，设摩擦力所做的功为W，由动能定理可得
W－mg·2R＝mv－mv
解得W＝－2mgR。
(3)根据题意可知，滑块从Q点飞出做平抛运动，竖直方向有2R＝gt2
水平方向有x＝vQt
联立解得x＝2R。(共32张PPT)
模块测评验收卷(二)
(时间：75分钟　满分：100分)
一、单项选择题(本题共7小题，每小题4分，共28分。在每小题给出的四个选项中，只有一项符合题目要求。)
1.(2024·四川万源高一校考)下列说法不正确的是(　　)
A.由开普勒第一定律可知：所有的行星绕太阳运动的轨迹都是椭圆，太阳处于椭圆的一个焦点上
B.平抛运动从抛出到某时刻的位移与水平方向的夹角等于此时速度与水平方向的夹角
C.物体在变力作用下可能做曲线运动
D.合运动的速度不一定大于两个分运动的速度
B
2.(2024·广西柳州高一期末)关于如图所示的四种圆周运动模型，下列说法正确的是(　　)
A
A.如图甲所示，汽车安全通过拱桥最高点时，车内驾驶员处于失重状态
B.如图乙所示，在光滑固定圆锥筒的水平面内做匀速圆周运动的小球，受到重力、弹力和向心力作用
C.如图丙所示，轻质细绳一端固定一小球，绕另一端O点在竖直面内做圆周运动，在最高点小球一定受到绳子的拉力
D.如图丁所示，火车以某速度经过外轨高于内轨的弯道时，车轮一定对内轨有侧向压力
3. “科学真是迷人”，如果我们能测出月球表面的重力加速度g、月球的半径R和月球绕地球运转的周期T，就能根据万有引力定律“称量”月球的质量了。已知引力常量为G，用M表示月球的质量，则(　　)
B
D
4.若足球被踢出后的运动轨迹如图所示，则在所标识的位置上，足球具有最大动能的是(　　)
A.位置4 B.位置3
C.位置2 D.位置1
解析　足球被踢出后，其他位置都比位置1的高度高，所以从位置1到其他位置的过程中，重力做负功，空气阻力也做负功，所以足球具有最大动能的是位置1，故D正确。
5.(2024·四川南充高一统考期末)一物体在水平力F的作用下在水平面内由静止开始运动。已知拉力F随物体位移的变化如图所示，物体经拉力F作用2 s后到达位移5 m处，图中曲线部分均为圆的一部分。则在这一过程中(　　)
D
B
A
7.(2024·四川绵阳高一三台中学期末)物体以200 J的初动能从斜面底端向上运动，当它通过斜面上的M点时，其动能减少160 J，机械能减少 64 J，如果物体能从斜面上返回底端，物体到达底端时的动能为(　　)
A.40 J B.96 J C.120 J D.136 J
二、多项选择题(本题共3小题，每小题6分，共18分。在每小题给出的四个选项中，有多项符合题目要求，全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。)
8.一小船在静水中的速度为3 m/s，它在一条宽为150 m，水流速度为4 m/s的河流中渡河，则(　　)
A.小船可能到达正对岸
B.小船渡河的时间不可能少于50 s
C.小船以最短时间渡河时，它沿水流方向的位移大小为200 m
D.小船以最短位移渡河时，位移大小为150 m
BC
9.(2024·广西贵港校考)物体从静止开始下落，除受到重力作用外，还受到一个与运动方向相反的空气阻力f＝kv(k为常量)的作用。物体初始位置足够高，则有关物体下落过程中速度v随下落时间t、加速度a随下落时间t、动能Ek随下落高度h、机械能E随下落高度h的变化关系图像可能正确的是(　　)
AC
10.(2024·四川达州高一万源中学校考)在银河系中，双星的数量非常多，研究双星，对于了解恒星形成和演化过程的多样性有重要的意义。如图所示为由A、B两颗恒星组成的双星系统，A、B绕连线上一点O做圆周运动，测得A、B两颗恒星间的距离为L，恒星A的周期为T，其中一颗恒星做圆周运动的向心加速度是另一颗恒星的2倍，则(　　)
AD
三、实验题(本题共2小题，共16分。)
11.(7分)(2024·广西玉林高一校联考期末)图甲是利用电磁定位系统“探究平抛运动的特点”的实验，通过电磁定位板与计算机相连，软件自动记录信号源(类似平抛小球)的运动轨迹，同时得到信号源轨迹在水平方向、竖直方向的投影，通过计算机处理得到水平方向、竖直方向的v－t图像。
(1)由实验可知平抛运动在水平方向的分运动为________运动；在竖直方向的分运动为________运动。
(2)在信号源的轨迹图中取4个点，放大后如图丙所示。图中每个正方形小方格的边长为1.6 cm，分析可知，小球由1到2位置的时间间隔为________ s，该小球平抛运动的初速度大小为________ m/s(g取10 m/s2，结果保留2位小数)。
答案　(1)匀速直线　自由落体　(2)0.04　0.80
12.(9分)(2024·四川宜宾高一校考期末)为测定木块与桌面之间的动摩擦因数，小亮设计了如图所示的装置进行实验。实验中，当木块A位于水平桌面上的O点时，重物B刚好接触地面。将A拉到P点，待B稳定后由静止释放，A最终滑到Q点。分别测量PO、OQ的长度h和s。改变h，重复上述实验，分别记录几组实验数据。
h/cm 20.0 30.0 40.0 50.0 60.0
s/cm 19.5 28.5 39.0 48.0 56.5
(1)请根据表格中的实验数据在图中作出s－h图像。
(2)实验测得A、B的质量分别为m＝0.40 kg、M＝0.50 kg。根据s－h图像可计算出A木块与桌面间的动摩擦因数μ＝________(结果保留1位有效数字)。
(3)实验中，滑轮轴的摩擦会导致μ的测量结果________(选填“偏大”或“偏小”)。
答案　(1)见解析图　(2)0.4　(3)偏大
解析　(1)图像如图所示。
h/cm 20.0 30.0 40.0 50.0 60.0
s/cm 19.5 28.5 39.0 48.0 56.5
四、计算题(本题共3个小题，共38分。)
13.(9分)(2024·四川内江高一第六中学校考)若已知火星半径为R，2021年2月，我国发射的火星探测器“天问一号”在距火星表面高为R的圆轨道上飞行，周期为T，引力常量为G，不考虑火星的自转，根据以上数据求：
(1)“天问一号”的线速度；
(2)火星的质量M；
(3)火星的密度。
14.(14分)(2024·广西河池高一校联考)如图所示，一光滑的半径为R的半圆形轨道固定在水平面上，AB为半圆形轨道的竖直直径，一个质量为m的小球以某一速度冲上轨道，当小球将要从轨道口B点飞出时，对轨道的压力恰好等于小球的重力，重力加速度为g，求：
(1)小球从轨道口B点飞出时的线速度大小；
(2)小球落地时速度方向与水平面夹角的正切值；
(3)小球落地点到B点的距离。
5.(15分)如图所示，水平固定轨道PM的左端P点与竖直粗糙半圆轨道平滑连接。一质量为m的滑块(可视为质点)从M点出发，向左冲上半圆轨道，并能恰好通过半圆轨道的最高点Q。已知半圆轨道的半径为R，M点和P点间的距离为2R，滑块与PM间的动摩擦因数μ＝0.25，滑块通过P点时对半圆轨道的压力大小F＝10mg(g为重力加速度大小)，不计空气阻力，求：
(1)滑块在M点的速度大小vM；
(2)滑块从P点运动到Q点的过程中，摩擦力所做的功W；
(3)滑块落回到水平固定轨道上的位置到P点的距离x。
解析　(1)根据题意，由牛顿第三定律可知，滑块在P点，半圆轨道对滑块的支持力大小为F′＝F＝10mg

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