1、模块综合评估时间：90分钟分值：100分一、单项选择题(共6小题，每小题4分)1有一条两岸平直、河水均匀流动、流速恒为v的大河小明驾着小船渡河，去程时船头指向始终与河岸垂直，回程时行驶路线与河岸垂直去程与回程所用时间的比值为k，船在静水中的速度大小相同，则小船在静水中的速度大小为(B)A. B.C. D.解析：去程时船头垂直河岸如图所示，由合运动与分运动具有等时性并设河宽为d，则去程时间t1；回程时行驶路线垂直河岸，故回程时间t2，由题意有k，则k，得v1，选项B正确2.如图所示，自动卸货车静止在水平地面上，车厢在液压机的作用下，角缓慢增大，在货物相对车厢仍然静止的过程中，下列说法正确的是(A
2、)A货物受到的支持力变小B货物受到的摩擦力变小C货物受到的支持力对货物做负功D货物受到的摩擦力对货物做负功解析：货物处于平衡状态，受到重力mg、支持力FN和摩擦力Ff，则根据平衡条件有：mgsinFf，FNmgcos，当增大 时，Ff增大，FN减小，故A正确，B错误货物受到的支持力的方向与瞬时速度方向相同，所以支持力对货物做正功，故C错误；摩擦力的方向与位移方向垂直，不做功，故D错误3假设在质量与地球质量相同、半径为地球半径两倍的某天体上进行运动比赛，那么与地球上的比赛成绩相比，下列说法正确的是(A)跳高运动员的成绩会更好用弹簧秤称体重时，体重数值会变得更小投掷铁饼的距离会更远用手投出的篮球，
3、水平方向的分速度会更大A BC D解析：根据万有引力定律可知人在该天体上受到的引力小于地球上的重力，即物体好像变“轻”了，所以、是正确的，选A.4由于卫星的发射场不在赤道上，同步卫星发射后需要从转移轨道经过调整再进入地球同步轨道当卫星在转移轨道上飞经赤道上空时，发动机点火，给卫星一附加速度，使卫星沿同步轨道运行已知同步卫星的环绕速度约为3.1103 m/s，某次发射卫星飞经赤道上空时的速度为1.55103 m/s，此时卫星的高度与同步轨道的高度相同，转移轨道和同步轨道的夹角为30，如图所示，发动机给卫星的附加速度的方向和大小约为(B)A西偏北方向，1.9103 m/sB东偏南方向，1.9103
4、 m/sC西偏北方向，2.7103 m/sD东偏南方向，2.7103 m/s解析：设当卫星在转移轨道上飞经赤道上空与同步轨道高度相同的某点时，速度为v1，发动机给卫星的附加速度为v2，该点在同步轨道上运行时的速度为v.三者关系如图，由图知附加速度方向为东偏南，由余弦定理知vvv22v1vcos30，代入数据解得v21.9103 m/s.选项B正确5.一物体从某一高度自由落下，落在直立于地面的轻弹簧上，如图所示，在A点，物体开始与弹簧接触，到B点时，物体速度为零，然后被弹回下列说法中正确的是(C)A物体从A下降到B的过程中，动能不断变小B物体从B上升到A的过程中，动能不断变小C物体从A下降到B，
5、以及从B上升到A的过程中，动能都是先增大，后减小D物体从A下降到B的过程中，物体动能和重力势能的总和不变解析：物体从A下降到B的过程中，物体的动能先增大后减小，同理，物体从B返回到A的过程，动能先增大后减小，A、B错误，C正确；物体运动过程中，物体和弹簧组成的系统机械能守恒，因弹簧的弹性势能变化，故动能和重力势能的和在变化，D错误，故选C.6如图所示，由倾角为45的光滑斜面和半径为R的光滑圆周组成的轨道固定在竖直平面内，斜面和圆周之间由小圆弧平滑连接，一小球以一定的初速度释放，始终贴着轨道内侧顺时针运动，则其通过斜面的时间可能是(重力加速度为g)(A)A() B() C() D()解析：由于小
6、球始终贴着轨道内侧顺时针运动，可知小球通过圆周最高点的速度满足v，由机械能守恒可知小球到达斜面轨道的顶端时的速度v0，小球沿斜面下滑时加速度agsin45g，则由运动学公式有Rv0tat2可解得0t()，A正确二、多项选择题(共4小题，每小题4分)7如图a所示，甲、乙两个小球可视为质点，甲球沿倾角为30的光滑长斜面由静止开始下滑，乙球做自由落体运动，甲、乙两球的动能与路程的关系图象如图b所示下列说法正确的是(BC)A甲球机械能不守恒，乙球机械能守恒B甲、乙两球的质量之比为41C甲、乙两球的动能相等时，两球重力的瞬时功率之比为11D甲、乙两球的动能相等时，两球高度相同解析：甲、乙两球在运动的过程
7、中都是只有重力做功，所以甲、乙两球机械能都守恒，故A错误；根据动能定理F合xEk，可知动能与位移的图象斜率表示合外力大小，甲球的合外力为m甲gsin30，乙球的合外力为m乙g，由题图知m甲gsin302m乙g，所以m甲m乙41，故B正确；根据Ekmv2知，动能相等时，两球重力的瞬时功率之比，所以C正确；由题图知，甲、乙两球的动能均为Ek0时，两球高度不相同，所以D错误82016年9月落成起用的“中国天眼”是我国自主研制的、世界最大最灵敏的单口径射电望远镜，如图所示射电望远镜是观测和研究来自天体的射电波的基本设备，脉冲星、宇宙微波背景辐射等天文学的重大发现都与射电望远镜有关脉冲星是一种高速自转的
8、中子星，它的密度极高，每立方厘米质量达上亿吨脉冲星在计时、引力波探测、广义相对论检验等领域具有重要应用到目前为止，“中国天眼”已探测到数十个优质脉冲星候选体其中脉冲星FP1的自转周期为1.83 s，距离地球约1.6万光年；脉冲星FP2的自转周期为0.59 s，距离地球约4 100光年根据以上资料可以判断，下列说法中正确的是(AD)A脉冲星FP1的自转周期小于地球的自转周期B脉冲星FP1到地球的距离小于太阳到地球的距离C脉冲星FP1的自转角速度大于脉冲星FP2的自转角速度D脉冲星FP1的自转角速度小于脉冲星FP2的自转角速度解析：脉冲星FP1的自转周期为1.83 s，地球自转周期为1天，显然脉冲
9、星FP1的自转周期小于地球的自转周期，故A正确；脉冲星FP1到地球的距离约1.6万光年，即光1.6万年通过的路程，而光从太阳到地球只要8分钟多点，故脉冲星FP1到地球的距离大于太阳到地球的距离，故B错误；脉冲星FP1的自转周期为1.83 s，脉冲星FP2的自转周期为0.59 s，根据，脉冲星FP1的自转角速度小于脉冲星FP2的自转角速度，故C错误，D正确；故选A、D.9质量为m的物体始终静止在倾角为的斜面上，下列说法正确的是(ABC)A若斜面水平向右匀速运动距离x，斜面对物体不做功B若斜面向上匀速运动距离x，斜面对物体做功mgxC若斜面水平向左以加速度a运动距离x，斜面对物体做功maxD若斜面
10、向下以加速度a运动距离x，斜面对物体做功m(ga)x解析：物体受到平衡力作用而处于匀速直线运动状态，与重力相平衡的力是斜面给它的作用力，方向竖直向上斜面沿水平方向匀速运动时，力与位移垂直，斜面对物体不做功斜面向上匀速运动时，力与位移同向，WFxmgx.斜面水平向左加速运动时，物体所受的合外力为ma，恰等于斜面给它的作用力在位移方向的分量，WFxmax.斜面向下加速时，对物体有mgFma，WFxm(ag)x，故选A、B、C.10如图所示，M为固定在桌面上的异形木块，abcd为圆周的光滑轨道，a为轨道最高点，de面水平且与圆心等高今将质量为m的小球在d点的正上方高为h处由静止释放，使其自由下落到d
11、处后，又切入圆轨道运动，则下列说法正确的是(CD)A在h一定的条件下，释放后小球的运动情况与小球的质量有关B只要改变h的大小，就能使小球在通过a点之后既可能落回轨道之内，又可能落到de面上C无论怎样改变h的大小，都不可能使小球在通过a点之后，又落回轨道之内D要使小球飞出de面之外(即落在e的右边)是可能的解析：只要小球能通过轨道的最高点a，即有va.小球能否落回轨道之内，取决于小球离开a点后做平抛运动的水平射程x，由平抛运动公式xvat及Rgt2得xR，由此可知，小球在通过a点之后，不可能落回轨道之内，但可能飞出de面之外，C、D正确三、填空题(共2小题，共14分)11(6分)我国已启动了月球
12、探测计划“嫦娥工程”右图所示为“嫦娥一号”月球探测器飞行路线的示意图(1)在探测器飞离地球的过程中，地球对它的引力逐渐减小(填“增大”“减小”或“不变”)(2)已知月球与地球的质量之比为M月M地181，当探测器飞至月地连线上某点P时，月球与地球对它的引力恰好相等，此时P点到月心与到地心的距离之比为19.(3)结合图中信息，通过推理，可以得出的结论是BD.A探测器飞离地球时速度方向指向月球B探测器经过多次轨道修正，进入预定绕月轨道C探测器绕地球的旋转方向与绕月球的旋转方向一致D探测器进入绕月轨道后，运行半径逐渐减小，直至到达预定轨道解析：(1)根据万有引力定律FG可知，当距离增大时，引力减小(2
13、)根据万有引力定律及题意得GG又M月M地181，所以r月r地19.(3)由探测器的飞行路线可以看出：探测器飞离地球时速度方向指向月球公转的前方，当到达月球轨道时与月球“相遇”，选项A错误；探测器经过多次轨道修正后，才进入预定绕月轨道，选项B正确；探测器绕地球的旋转方向为逆时针方向，绕月球的旋转方向为顺时针方向，选项C错误；探测器进入绕月轨道后，运行半径逐渐减小，直至到达预定轨道，选项D正确12(8分)探究能力是进行物理学研究的重要能力之一物体因绕轴转动而具有的动能叫转动动能，转动动能的大小与物体转动的角速度有关为了研究某一砂轮的转动动能Ek与角速度的关系，某同学采用了下述实验方法进行探索：如图
14、所示，先让砂轮由动力带动匀速旋转，测得其角速度，然后让砂轮脱离动力，由于克服转轴间摩擦力做功，砂轮最后停下，测出砂轮脱离动力到停止转动的圈数n，通过分析实验数据，得出结论经实验测得的几组和n如下表所示：/(rads1)0.51234n52080180320Ek/J0.5281832另外已测得砂轮转轴的直径为1 cm，转轴间的摩擦力为 N.(1)计算出砂轮每次脱离动力的转动动能，并填入上表中(2)由上述数据推导出该砂轮的转动动能Ek与角速度的关系式为Ek22.(3)若测得脱离动力后砂轮的角速度为2.5 rad/s，则它转过45圈后的角速度为2 rad/s.解析：(1)从脱离动力到最后停止转动，由
15、动能定理得FfnD0Ek0，即Ek0nFfD0.1n.将n的不同数值代入可得到相应的转动动能如下表：Ek/J0.5281832(2)观察数据特点可以归纳出该砂轮的转动动能Ek与角速度的关系式为：Ek22.(3)若测得脱离动力后砂轮的角速度为2.5 rad/s，则此时砂轮脱离时的动能Ek02212.5 J，转过45圈时的动能：Ek22，此过程摩擦力做功WfnD4.5 J，再根据动能定理得：WEkEk0，代入数据得：2 rad/s.四、计算题(共4小题，共46分)13(8分)汽车在平直的公路上由静止启动，做直线运动，下图中曲线1表示汽车运动的速度和时间的关系(除616 s时间段图线为曲线外，其余时
16、间段图线均为直线)，直线2表示汽车的功率和时间的关系设汽车在运动过程中受到的阻力不变，在16 s末汽车的速度恰好达到最大(1)定性描述汽车的运动状态；(2)求汽车受到的阻力和最大牵引力；(3)求汽车的质量解析：(1)汽车刚开始做初速度为零的匀加速直线运动，6 s末开始做加速度减小的变加速直线运动，16 s末开始做匀速直线运动(2)汽车受到的阻力f N583.3 N.6 s末的速度为8 m/s，是匀加速直线运动的末速度，此时牵引力最大，F N875 N.(3)汽车匀加速运动的加速度为a m/s2 m/s2由牛顿第二定律得Ffma解得m kg218.8 kg.答案：(1)见解析(2)583.3 N
17、875 N(3)218.8 kg14(12分)某一空间飞行器质量为m，从地面起飞时，恰好沿与水平方向成30角的直线斜向右上方匀加速飞行，此时，发动机提供的动力方向与水平方向夹角60，经时间t后，将动力方向沿逆时针旋转60，同时适当调节其大小，使飞行器沿原方向匀减速飞行，飞行器所受空气阻力不计，重力加速度为g，求：(1)t时刻飞行器的速度；(2)t时刻发动机动力的功率；(3)从起飞到上升到最大高度的整个过程中，飞行器发动机动力做的总功解析：(1)对飞行器进行受力分析如图，则FsinmgmayFcosmax又tan联立式，并代入数据得Fmg.飞行器的加速度a.联立以上各式，并代入数据得ag.t时刻
18、飞行器的速度vatgt.(2)设t时刻发动机动力的功率为P，则PFvcos30mg2t.(3)飞行器加速过程位移为x1at2.飞行器加速过程，由动能定理得W1mgx1sin30mv2.将动力方向沿逆时针旋转60后与速度方向垂直，所以减速过程发动机动力做的功W20.飞行器从地面到最大高度的整个过程中发动机动力做的功WW1W2.联立上式得Wmg2t2.答案：(1)gt(2)mg2t(3)mg2t215(12分)一组太空人乘坐太空穿梭机，去修理距离地球表面6.0105 m的圆形轨道上的哈勃太空望远镜H，机组人员使穿梭机S进入与H相同的轨道并关闭助推火箭，而望远镜则在穿梭机前方数千米处如图所示，设G为
19、引力常量，M为地球质量(已知地球半径R6.4106 m，地球表面重力加速度g9.8 m/s2，地球的第一宇宙速度v7.9 km/s)(1)在穿梭机内，一质量为70 kg的太空人的视重是多少？(2)计算轨道上的重力加速度及穿梭机在轨道上的速率和周期解析：(1)穿梭机内的人处于完全失重状态，故视重为0.(2)由mgG，得g，g，则0.84，所以轨道上的重力加速度g0.84g0.849.8 m/s28.2 m/s2；由Gm，得v，则v，得0.96.所以穿梭机在轨道上的速率v0.96v0.967.9 km/s7.6 km/s；由v得穿梭机在轨道上的周期T s5.8103 s.答案：(1)0(2)8.2
20、 m/s27.6 km/s5.8103 s16(14分)如图所示，小球P用长l1 m的细绳系着，在水平面内绕O点做匀速圆周运动，其角速度2 rad/s.另一小球Q质量m1 kg，在高出水平面h0.8 m的水平槽上槽与绳平行，且槽光滑，槽口A点在O点正上方当小球Q受到水平恒力F作用时，两小球同时开始运动当小球Q运动到A点时，撤去力F.求：(1)恒力F为何值时两小球可能相碰？(2)在满足(1)条件的前提下，小球Q运动到槽口的最短时间和相应的小球Q在槽上滑行的距离(g取10 m/s2)解析：(1)设小球Q在水平槽上的运动时间为t1，则到达A点时的速度v0t1小球Q做平抛运动时，有hgtl1v0t2由得平抛运动的时间t20.4 s.要使两小球相碰，小球Q做平抛运动的水平位移l1l1 m.由得初速度v0 m/s2.5 m/s.根据题中给出的条件可知两球相遇的时间关系为t2t1nT，其中T1 s，则t1Tt2(n0.1) s(n0,1,2，)由得恒力F N(n0,1,2，)(2)当n0时，小球Q运动到槽口的时间最短最短时间tmint20.1 s相应时间内小球Q在槽上滑行的距离xtmin0.125 m.答案：(1) N(n0,1,2，)(2)0.1 s0.125 m