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1、模块综合测评(时间:90分钟,满分:100分)一、选择题(本题共10小题,每小题5分,共50分)1.物体做曲线运动时,其加速度()A.一定不等于零B.可能不变C.一定改变D.一定不变解析:物体做曲线运动的条件是其合力方向与速度方向不在一条直线上,故合力肯定不为零,其加速度必定不为零,A对.合力可能是恒力,也可能是变力,B对,C、D错.答案:AB2.下列说法属于狭义相对论基本假设的是:在不同的惯性系中()A.真空中光速不变B.时间间隔具有相对性C.物体的质量不变D.物体的能量与质量成正比解析:由爱因斯坦狭义相对论基本假设可知选项A正确.答案:A3.如图所示为A、B两质点做匀速圆周运动的向心加速度
2、随半径变化的图像,其中A为双曲线的一个分支,由图可知()A.A物体运动的线速度大小不变B.A物体运动的角速度大小不变C.B物体运动的角速度大小不变D.B物体运动的线速度大小不变解析:因为A为双曲线的一个分支,说明a与r成反比,由a=v2r可知,A物体的线速度大小不变,故A对,B错;而OB为过原点的直线,说明a与r成正比,由a=r2可知B物体的角速度不变,故C对,D错.答案:AC4.如图所示,在研究平抛运动时,小球A沿轨道滑下,离开轨道末端(末端水平)时撞开轻质接触式开关S,被电磁铁吸住的小球B同时自由下落.改变整个装置的高度做同样的实验,发现位于同一高度H的A、B两球总是同时落地或者在空中相碰
3、.该实验现象说明了A球在离开轨道后()A.水平方向的分运动是匀速直线运动B.水平方向的分运动是匀加速直线运动C.竖直方向的分运动是自由落体运动D.竖直方向的分运动是匀速直线运动解析:由题干知,A做平抛运动,B自由下落的过程中,A、B两球竖直方向运动情况完全相同,即A离开轨道后在竖直方向的分运动是自由落体运动.答案:C5.两颗人造地球卫星,都在圆形轨道上运行,它们的质量相等,轨道半径之比r1r2=2,则它们的动能之比Ek1Ek2等于()A.2B.2C.D.4解析:由GMmr2=mv2r,Ek=mv2得:Ek=GMm2r,所以Ek1Ek2=r2r1=12.答案:C6.最近,科学家在望远镜中看到太阳
4、系外某一恒星有一行星,并测得它围绕该恒星运动一周所用的时间为1200年,它与该恒星的距离为地球到太阳距离的100倍.假定该行星绕恒星运行的轨道和地球绕太阳运行的轨道都是圆周,仅利用以上两个数据可以求出的量有()A.恒星质量与太阳质量之比B.恒星密度与太阳密度之比C.行星质量与地球质量之比D.行星运行速度与地球公转速度之比解析:由GMmr2=m(2T)2r,得M=42r3GT2.由分别的运行时间比和距离比可求出恒星质量和太阳质量之比,再由v=2rT可求出各自的运行速度之比.A、D正确.答案:AD7.质量为m的木块静止在光滑的水平面上,从t=0开始,将一个大小为F的水平恒力作用在该木块上,在t=t
5、1时刻F的功率是()A.F2t12mB.F2t122mC.F2t1mD.F2t12m解析:由a=Fm,v=at,P=Fv可得,t1时刻力F的功率P=F2t1m.答案:C8.如图所示,甲、乙两船在同一条河流中同时开始渡河,河宽为H,河水的流速为u,划船速度均为v,出发时两船相距233H,甲、乙船头均与岸边成60角,且乙船恰好能垂直到达对岸的A点,则下列判断正确的是()A.甲、乙两船到达对岸的时间不同B.v=2uC.两船可能在未到达对岸之前相遇D.甲船也在A点靠岸解析:甲、乙两船划船的速度大小相等,又因为=60,所以两船垂直于河岸的分速度大小也相等,故渡河时间相等,A选项不正确.乙船能垂直渡河,其
6、合速度应与岸边垂直,如图所示,则v=2u,B选项正确.由于v=2u,且=60,所以甲沿垂直于河岸的分速度v=32v=3u,而甲沿河岸的速度为u+2u=2u,它在垂直河岸方向的位移为H,所以甲沿河岸的位移为233H,所以甲也在A点靠岸,所以C选项不正确,D选项正确.答案:BD9.如图所示,将完全相同的两小球A、B用长L=0.8m的细绳,悬于以v=2m/s向左匀速运动的物理实验小车顶部,两球与小车前后壁接触.由于某种原因,小车突然停止,此时悬线中张力之比TBTA为(g取10 m/s2)()A.13B.25C.23D.32解析:小车突然停止时,A球静止,B球由于惯性还要向左摆动,对A球有TA=mg对
7、B球有TB-mg=mv2L联立解得TBTA=32答案:D10.如图所示是安装在列车车厢之间的摩擦缓冲器结构图.图中和为楔块,和为垫板,楔块与弹簧盒、垫板间均有摩擦.在车厢相互撞击使弹簧压缩的过程中()A.缓冲器的机械能守恒B.摩擦力做功消耗机械能C.垫板的动能全部转化为内能D.弹簧的弹性势能全部转化为动能解析:在弹簧压缩过程中,摩擦力做功,缓冲器的机械能不守恒,A项错误,B项正确;根据能量守恒可知,垫板的动能转化为弹簧的弹性势能以及克服摩擦力做功产生的内能,C、D两项错误.答案:B二、填空题(本题共2小题,共14分)11.(6分)做物体平抛运动的实验时,只画出了如图所示的一部分曲线,在曲线上取
8、A、B、C三点,测得它们的水平距离均为x=0.2m,竖直距离h1=0.1m,h2=0.2 m,试由图示求出平抛物体的初速度v0=m/s.(g取10m/s2)解析:竖直方向上h2-h1=gt2,则t=h2-h1g=0.110s=0.1s水平方向上x=v0t,故v0=xt=0.20.1 m/s=2m/s.答案:212.(8分)验证机械能守恒定律的实验步骤安排如下:A.把打点计时器固定在铁架台上,并用导线将打点计时器接在低压交流电源上B.将连有重物的纸带穿过限位孔,用手提着纸带,让手尽量靠近打点计时器C.松开纸带,接通电源D.更换纸带,重复几次,选点迹清晰的纸带进行测量E.用天平测量重物的质量m在上
9、述实验步骤中错误的是和,可有可无的是.解析:B步骤中应让重物尽量靠近打点计时器,而不是手靠近;C步骤中应先接通电源,后释放纸带;E步骤可有可无,不称量重物的质量也可验证机械能守恒定律.答案:BCE三、解答题(本题共3小题,共36分)13.(12分)水平抛出的一个石子,经过0.4s落到地面,落地时的速度方向跟水平方向的夹角是53,(g取10m/s2,sin53=0.8,cos53=0.6)求:(1)石子的抛出点距地面的高度;(2)石子抛出时的水平初速度;(3)石子落地点和抛出点的水平距离.解析:(1)由h=gt2,得h=12100.42m=0.8m(2)因vy=gt=100.4m/s=4m/s而
10、v0=vycot53=434m/s=3m/s(3)x=v0t=30.4m=1.2m答案:(1)0.8m(2)3m/s(3)1. 2m14.(12分)嫦娥一号卫星星箭分离,卫星进入绕地球轨道.在绕地运行时,要经过三次近地变轨:12小时椭圆轨道24小时椭圆轨道48小时椭圆轨道地月转移轨道.当卫星经过距月球表面高度为h的A点时,再一次实施变轨,进入12小时椭圆轨道,后又经过两次变轨,最后进入周期为T的月球极月圆轨道.如图所示,已知月球半径为R.(1)请回答:嫦娥一号在完成第三次近地变轨时需要加速还是减速?(2)写出月球表面重力加速度的表达式.解析:(1)加速.(2)设月球表面的重力加速度为g月,在月
11、球表面有GM月mR2=mg月卫星在极月圆轨道有GM月m(R+h)2=m(2T)2(R+h)解得g月=42(R+h)3T2R2答案:(1)加速(2)g月=42(R+h)3T2R2来源:Z_xx_k.Com15.(12分)如图所示,质量M=20kg的物体从光滑曲面上高度H=0.8m处释放,到达底端时进入水平传送带,传送带由一电动机驱动着匀速向左转动,速率为3m/s.已知物体与传送带间的动摩擦因数=0.1.(g取10m/s2)若两皮带轮之间的距离是6m,物体冲上传送带后就移走光滑曲面,物体将从哪一边离开传送带?解析:设物体到达曲面底端时的速度为v,由机械能守恒得MgH=12Mv2得v=4m/s若皮带足够长,M在皮带上前进s距离时速度为零,由动能定理得-Mgs=0-12Mv2由以上两式求得s=H=8ms=8m6m,故物体从右侧离开.答案:物体从皮带右侧离开.
