高一下期末模块综合测试题【03卷】(练习)-高中物理同步备课系列（鲁科版2019必修第二册）

2021—2022学年高一下期末模块综合测试题【03卷】

（考试时间：75分钟  试卷满分：100分  命题范围：必修第二册）

第Ⅰ卷（选择题 共43分）

一．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．以下说法正确的是(　 　)

A．绕地球沿圆轨道飞行的航天器中悬浮的液滴处于平衡状态

B．洗衣机脱水时利用离心运动把附着在衣物上的水甩掉

C．匀速直线运动因为受合力等于零，所以机械能一定守恒

D．合力对物体做功为零时，机械能一定守恒

2．“七星坛上卧龙登，一夜东风江水腾。不是孔明施妙计，周郎安得逞才能？”三国时，诸葛亮借东风，周瑜火烧赤壁。孔明怕遭伤害，于是东风初起，便于七星坛上，披发而下，于江边上船渡江，为尽可能缩短过江时间，孔明估测了一下江面的宽度及水速，于是调整船头，使船头垂直于河岸，船在静水中的速度为v1，从A沿直线运动到B，渡河所用时间为t1；周瑜从后面追赶，船头垂直于AB，船在静水中的速度为v2，也从A沿直线运动到B，渡河所用时间为t2，若AB与河岸的夹角为α，河水速度恒定。则下列表达式成立的是(　  　)

A．＝sin α    B．＝

C．＝cos2α    D．＝

3．火星探测任务“天问一号”的标识如图所示。若火星和地球绕太阳的运动均可视为匀速圆周运动，火星公转轨道半径与地球公转轨道半径之比为3∶2，则火星与地球绕太阳运动的(     )

A.轨道周长之比为2∶3 B.线速度大小之比为

C.角速度大小之比为 D.向心加速度大小之比为9∶4

4．如图为中国女排队员比赛中高抛发球，若球离开手时正好在底线中点正上空3.50m处，速度方向水平且与底线垂直。已知每边球场的长和宽均为9 m，球网高2.25 m，不计空气阻力(g取10 m/s2，＝0.84)。为了使球能落到对方场地，下列发球速度大小可行的是(　 　)

A．15 m/s    B．17 m/s

C．20 m/s    D．25 m/s

5．在修筑铁路时，弯道处的外轨会略高于内轨(如图丙所示)，当火车以规定的行驶速度转弯时，内、外轨均不会受到轮缘的挤压，设此时的速度大小为v1。在修建一些急转弯的公路时，通常也会将弯道设置成外高内低(如图丁所示)。当汽车以规定的行驶速度转弯时，可不受地面的侧向摩擦力，设此时的速度大小为v2，重力加速度为g。以下说法中正确的是(　  　)

A．火车弯道的半径R＝

B．当火车速率大于v1时， 外轨将受到轮缘的挤压

C．当汽车速率大于v2时， 汽车一定会向弯道外侧“漂移”

D．当汽车质量改变时，规定的行驶速度v2也将改变

6．在我国，汽车已进入寻常百姓家，一种新车从研发到正式上路，要经过各种各样的测试，其中一种是在专用道上进行起步过程测试，通过车上装载的传感器记录了起步过程速度随时间变化规律图像，如图所示.已知为直线、为曲线、为平行于横轴的直线.5 s时汽车功率达到额定功率且保持不变，该车总质量为，所受到的阻力恒为，则下列说法正确的是(   )

A.该车的最大速度为50 m/s B.该车起步过程的加速度为

C.该车的额定功率为 D.该车前25 s内通过的位移大小为400 m

7．如图所示，一物块被夹子夹紧，夹子通过轻绳悬挂在小环上，小环套在水平光滑细杆上。物块质量为M，到小环的距离为L，其两侧面与夹子间的最大静摩擦力均为F。小环和物块以速度v向右匀速运动，小环碰到杆上的钉子P后立刻停止，物块向上摆动。整个过程中，物块在夹子中没有滑动。小环和夹子的质量均不计，重力加速度为g。下列说法正确的是(　  　)

A．物块向右匀速运动时，绳中的张力大于2F

B．小环碰到钉子P时，绳中的张力大于2F

C．物块上升的最大高度为

D．速度v不能超过

二．多选题（本题共3小题，每小题5分，共15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5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。）

 8.“跳一跳”小游戏需要操作者控制棋子离开平台时的速度，使其能跳到旁边平台上.如图5所示的抛物线为棋子在某次跳跃过程中的运动轨迹，其最高点离平台的高度为h，水平速度为v；若质量为m的棋子在运动过程中可视为质点，只受重力作用，重力加速度为g，则(　　)

图5

A.棋子从最高点落到平台上所需时间t＝

B.若棋子在最高点的速度v变大，则其落到平台上的时间变长

C.棋子从最高点落到平台的过程中，重力势能减少mgh

D.棋子落到平台上的速度大小为

9. 2017年，人类第一次直接探测到来自双中子星合并的引力波.根据科学家们复原的过程，在两颗中子星合并前约100s时，它们相距约400km，绕二者连线上的某点每秒转动12圈.将两颗中子星都看作是质量均匀分布的球体，由这些数据、万有引力常量并利用牛顿力学知识，可以估算出这一时刻两颗中子星(　　)

A.质量之积          B.质量之和            C.速率之和          D.各自的自转角速度

10.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(　　)

第Ⅱ卷  （非选择题  共57分）

三、非选择题（共57分，解答题应写出必要的文字说明、方程式或重要演算步骤，只写出最后答案的不得分。有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位。）

11．（6分）某同学在“验证机械能守恒定律”实验中利用如图甲所示装置，将纸带贴着横杆沿竖直方向从静止开始释放。

(1)关于本实验的操作，下列说法正确的是_______ __(多选)。

A．纸带安装在复写纸下面

B．重锤的质量可以不测量

C．打点计时器使用220 V交流电

D．保证打点计时器两限位孔在同一竖直线上

(2)在正确操作的情况下，实验得到的部分纸带如图乙所示。

该同学选取某点为计时起点并记为计数点0，后按纸带实际打出的点取计数点依次记为1、2、3、4、5、6、7，并将各计数点离0的距离记录于下表中。

计数点3瞬时速度大小为___________ m/s(结果保留2位有效数字)；根据上述数据可判断，本次实验中，重锤下落过程中机械能是否守恒？答：_________(填“守恒”或“不守恒”)。

12．（9分）关于平抛运动,完成下列问题:

(1)在“研究平抛物体运动”的实验中,可以描绘平抛物体运动轨迹和求物体的平抛速度。实验简要步骤如下:

A.让小球多次从斜槽上的同一位置上滚下,记下小球穿过卡片孔的一系列位置;

B.安装好器材,注意斜槽末端水平和平板竖直,记下小球在斜槽末端时球心O点和过O点的竖直线,检测斜槽末端水平的方法是___________________________________。

C.测出曲线上某点的坐标,用_________算出该小球的平抛初速度,实验需要对多个点求的值,然后求它们的平均值。

D.取下白纸,以O为原点,以竖直线为轴建立坐标系,用平滑曲线画平抛轨迹。

上述实验步骤的合理顺序是____________(只填排列序号即可)。

(2)如图所示,某次在“研究平抛物体运动”的实验中,用一张印有小方格的纸记录轨迹,小方格的边长。若小球在平抛运动途中的几个位置如图中的所示,则小球平抛的初速度的计算式为__________(用表示),其值是_________m/s,速率是__________m/s。(取)

(3)此实验中抛出点距a点左上方水平距离为___________,竖直距离为___________。(用l表示)

13．（12分）光滑水平面AB与竖直面内的圆形轨道在B点相切，轨道半径R＝0.5m，一个质量m＝2kg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Ep＝36J，如图11所示.放手后小球向右运动脱离弹簧，沿圆形轨道向上运动恰能通过最高点C，不计空气阻力，g取10m/s2.求：

图11

(1)小球脱离弹簧时的速度大小；

(2)小球从B到C克服阻力做的功；

(3)小球离开C点后落回水平面的位置到B点的距离x.

14．（12分）如图所示，长为0.05 m的细绳一端固定在O点，另一端拴一质量为1 kg的小球(可视为质点)，O点正下方距离为0.05 m的P点恰好也是四分之一光滑固定圆弧轨道AB的圆心，B为轨道最低点，O、P、B在同一竖直线上，某时刻将细绳拉直至水平状态，将小球由静止释放，运动到P点时细绳恰好断裂，之后小球做平抛运动至圆弧轨道的Q点(图中未画出)。已知细绳能承受的最大拉力为30 N，圆弧轨道半径为 m，重力加速度g取10 m/s2，不计空气阻力，求：

(1)小球运动到P点的速度。

(2)小球从P点运动到Q点时的速度大小。

(3)Q点与B点间的距离(结果用根式表示)。

15．（18分）（2022·山东师范大学附中高一阶段练习）如图所示，在倾角为的光滑斜面MN底端固定一个被压缩且锁定的轻弹簧，轻弹簧的上端静止放一质量的滑块，滑块与斜面顶端N点相距。现将弹簧解除锁定，滑块离开弹簧后经N点离开斜面，恰水平飞上速度为顺时针匀速转动的传送带，足够长的传送带水平放置，其上表面距N点所在水平面高度为，滑块与传送带间的动摩擦因数，g取10 m/s2。求：

（1）滑块从离开N点至飞上传送带的时间；

（2）弹簧锁定时储存的弹性势能；

（3）滑块在传送带上运动时由于摩擦产生的热量。