1、综合学业质量标准检测(B)本卷分第卷(选择题)和第卷(非选择题)两部分。满分100分，时间90分钟。第卷(选择题共40分)一、选择题(共10小题，每小题4分，共40分，在每小题给出的四个选项中，第16小题只有一个选项符合题目要求，第710小题有多个选项符合题目要求，全部选对的得4分，选不全的得2分，有选错或不答的得0分)1两个质量均为M的星体，其连线的垂直平分线为AB。O为两星体连线的中点，如图，一个质量为M的物体从O沿OA方向运动，则它受到的万有引力大小变化情况是(D)A一直增大B一直减小C先减小，后增大D先增大，后减小解析：利用极限法，物体在O点时引力为零，无穷远引力也接近零，在OA之间引
2、力合力不为零，所以它受到的万有引力大小变化情况是：先增大，后减小。2(2021安徽高一月考)如图所示，长为L的轻质细杆两端各固定一个小球P和Q，两球质量相等，在离P球处有一光滑固定转轴O，当两球开始绕O转动，则P、Q两球(D)A角速度大小之比为21B线速度大小之比为21C向心力大小之比为21D向心加速度大小之比为12解析：两球共轴转动，其周期相同，根据公式有，故角速度大小之比为11，故A错误；根据圆周运动中线速度与角速度关系式，有vr，rPrQ12，则两球线速度大小之比为12，故B错误；根据向心力表达式，有Fnm2r，向心力大小之比为12，故C错误；根据牛顿第二定律，有an2r，向心加速度大小
3、之比为12，故D正确。3(2021河北卷，6)一半径为R的圆柱体水平固定，横截面如图所示，长度为R、不可伸长的轻细绳，一端固定在圆柱体最高点P处，另一端系一个小球，小球位于P点右侧同一水平高度的Q点时，绳刚好拉直，将小球从Q点由静止释放，当与圆柱体未接触部分的细绳竖直时，小球的速度大小为(重力加速度为g，不计空气阻力)(A)ABCD2解析：小球下落的高度为hRRRR小球下落过程中，根据动能定理有mghmv2综上有v，故选A。4中国的面食文化博大精深，种类繁多，其中“山西刀削面”堪称天下一绝，传统的操作手法是一手托面一手拿刀，直接将面削到开水锅里。如图所示，小面圈刚被削离时距开水锅的高度为h，与
4、锅沿的水平距离为L，锅的半径也为L，将削出的小面圈的运动视为平抛运动，且小面圈都落入锅中，重力加速度为g，则下列关于所有小面圈在空中运动的描述错误的是(C)A运动的时间都相同B速度的变化量都相同C落入锅中时，最大速度是最小速度的3倍D若初速度为v0，则Lv03L解析：根据hgt2，可得运动的时间t，所有小面圈在空中运动的时间都相同，故选项A正确，不符合题意；根据vgt，可得所有小面圈的速度的变化量都相同，故选项B正确，不符合题意；因为水平位移的范围为LxL2R3L，则水平最小初速度为vminL，水平最大初速度为vmax3L，则水平初速度的范围为Lv0mgsin ，故选AD。10(2021湖北省
5、高考适应性考试模拟题)嫦娥五号取壤返回地球，完成了中国航天史上的一次壮举。如图所示为嫦娥五号着陆地球前部分轨道的简化示意图，其中是月地转移轨道，在P点由轨道变为绕地椭圆轨道，在近地点Q再变为绕地椭圆轨道。下列说法正确的是(BC)A在轨道运行时，嫦娥五号在Q点的机械能比在P点的机械能大B嫦娥五号在轨道上运行的周期比在轨道上运行的周期长C嫦娥五号分别沿轨道和轨道运行时，经过Q点的向心加速度大小相等D嫦娥五号分别沿轨道和轨道运行时，经过Q点的速度大小相等解析：在轨道运行时，只有万有引力做功，机械能守恒，A错误；根据开普勒第三定律可知，半长轴越长，周期越长。轨道对应的半长轴长，所以嫦娥五号在轨道上运行
6、的周期比在轨道上运行的周期长，B正确；嫦娥五号分别沿轨道和轨道运行时，向心加速度都是由万有引力提供。所以经过Q点的向心加速度大小相等，C正确；嫦娥五号由轨道变向轨道运行时，需要减速才能实现，所以由轨道变向轨道，经Q点的速度要减小，D错误。第卷(非选择题共60分)二、填空题(2小题，共14分。把答案直接填在横线上)11(6分)(2021吉林松原市高一月考)如图所示为某课题小组设计的探究圆周运动向心力的实验装置。有机玻璃支架上固定一个直流电动机，电动机转轴上固定一个半径为r的塑料圆盘，圆盘中心正下方用细线连接一个重锤，圆盘边缘连接细绳，细绳另一端连接一个小球。实验操作如下：利用天平测量小球的质量m
7、，记录当地的重力加速度g的大小；闭合电源开关，让小球做如图所示的匀速圆周运动，调节激光笔2的高度和激光笔1的位置，使激光笔1射出的激光束竖直、激光笔2射出的激光束水平，并让激光都恰好照射到小球的中心，水平激光束与竖直细线的交点为O；当小球第一次到达A点看到反射光时开始计时，并记录为1次，最后记录小球n次到达A点的时间t；切断电源，待小球停止转动，设法用刻度尺测量点O到竖直激光束的距离R和点O到塑料圆盘的距离h；改变质量、转速、绳长或半径等物理量，重启电源，如上所述反复多次实验，并记录相关数据。全部结束后，整理器材。请回答下列问题：(1)下列说法正确的是_BD_A小球运动的周期为B小球运动的线速
8、度大小为C小球运动的向心力大小为D若电动机转速增加，激光笔1、2应分别左移、升高(2)该小组换用较长的细绳连接同一个小球做第二次实验，调整转动的角速度，但使小球转动的半径R保持不变。第二次实验跟第一次实验相比，角速度_变小_，小球做圆周运动所受的向心力_变小_(均选填“变大”、“变小”或“不变”)。解析：(1)从球第1次到第n次通过A位置，转动圈数为n1，时间为t，故周期为T，故A错误；小球的线速度大小v，故B正确；小球受重力和拉力，合力提供向心力，设线与竖直方向的夹角为，则Tcos mg，Tsin Fn，故Fnmg，故C错误；若电动机的转速增加，则转动半径增加，故激光笔1、2应分别左移、上移
9、，故D正确。(2)换用较长的细绳连接同一个小球做第二次实验，调整转动的角速度，但使小球转动的半径R保持不变，设细绳与竖直方向的夹角为，用较长的细绳连接时角变小，对小球受力分析得Fnmgtan ，FnmR2，联立可解得角变小时，向心力变小，角速度变小。12(8分)(2021广东省高考适应性考试模拟题)为了验证小球在竖直平面内摆动过程的机械能是否守恒，利用如图(a)装置，不可伸长的轻绳一端系住一小球，另一端连接力传感器，小球质量为m，球心到悬挂点的距离为L，小球释放的位置到最低点的高度差为h，实验记录轻绳拉力大小随时间的变化如图(b)，其中Fm是实验中测得的最大拉力值，重力加速度为g，请回答以下问
10、题：(1)小球第一次运动至最低点的过程，重力势能的减少量Ep_mgh_，动能的增加量Ek_。(均用题中所给字母表示)(2)观察图(b)中拉力峰值随时间变化规律，试分析造成这一结果的主要原因：_空气阻力做负功，机械能有损失_。(3)为减小实验误差，实验时应选用密度_较大_(选填“较大”或“较小”)的小球。解析：(1)小球第一次摆动至最低点的过程，重心下降了h，则重力势能的减少量为EPmgh；小球第一次摆动至最低点，初速度为零，最低点速度为vm，由牛顿第二定律有Fmmgm，而动能的增加量为Ekmv0，联立解得Ek；(2)根据Ft图像可知小球做周期性的摆动每次经过最低点时拉力最大，而最大拉力逐渐变小
11、，说明经过最低点的最大速度逐渐变小，则主要原因空气阻力做负功，导致机械能有损失；(3)为了减小因空气阻力带来的误差，应选择密度大体积小的球进行实验。三、论述、计算题(共4小题，共46分。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤，只写出最后答案的不能得分，有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位)13(10分)2020年7月23日，天问一号火星探测器在中国文昌航天发射场发射升空，按照设计思路，天问一号在火星表面着陆前的最后两个运动阶段分别为动力减速阶段和着陆缓冲阶段。在动力减速阶段，探测器发动机打开，经80 s速度由95 m/s减至3.6 m/s。将天问一号在动力减速阶段的运动看作竖直
12、方向的匀变速直线运动，已知天问一号的质量约为5 t，火星半径约为地球半径的二分之一，火星质量约为地球质量的十分之一，地球表面的重力加速度g10 m/s2。求：(1)火星表面的重力加速度g火的大小；(2)动力减速阶段发动机提供的力的大小(结果保留两位有效数字)。答案：(1)4.0 m/s2(2)2.6104 N解析：(1)在地球表面mgG在火星表面mg火G代入数据联立解得g火4.0 m/s2。(2)天问一号在动力减速阶段vv0at，Fmg火ma得在动力减速阶段发动机提供的力的大小F2.6104 N。14(10分)(2021全国乙卷，24)一篮球质量为m0.60 kg，一运动员使其从距地面高度为h
13、11.8 m处由静止自由落下，反弹高度为h21.2 m。若使篮球从距地面h31.5 m的高度由静止下落，并在开始下落的同时向下拍球、球落地后反弹的高度也为1.5 m。假设运动员拍球时对球的作用力为恒力，作用时间为t020 s；该篮球每次与地面碰撞前后的动能的比值不变。重力加速度大小取g10 m/s2，不计空气阻力。求：(1)运动员拍球过程中对篮球所做的功；(2)运动员拍球时对篮球的作用力的大小。解析：(1)第一次篮球下落的过程中由动能定理可得E1mgh1篮球反弹后向上运动的过程由动能定理可得0E2mgh2第二次从1.5 m的高度静止下落，同时向下拍球，在篮球反弹上升的过程中，由动能定理可得0E
14、4mgh4第二次从1.5 m的高度静止下落，同时向下拍球，篮球下落过程中，由动能定理可得Wmgh3E3因篮球每次和地面撞击的前后动能的比值不变，则有比例关系代入数据可得W4.5 J(2)因作用力是恒力，在恒力作用下篮球向下做匀加速直线运动，因此由牛顿第二定律可得Fmgma在拍球时间内运动的位移为xat2做的功为WFx，联立可得F9 N(F15 N舍去)15(12分)如图甲所示，在水平路段AB上有一质量为2103 kg的汽车(可视为质点)，正以10 m/s的速度向右匀速运动，汽车前方的水平路段BC较粗糙，汽车通过整个ABC路段的vt图像如图乙所示(在t15 s处水平虚线与曲线相切)，运动过程中汽
15、车发动机的输出功率保持20 kW不变，假设汽车在两个路段上受到的阻力(含地面摩擦力和空气阻力等)各自有恒定的大小。求：(1)汽车在AB路段上运动时所受阻力f1的大小；(2)汽车刚好开过B点时加速度a的大小；(3)BC路段的长度。答案：(1)2 000 N(2)1 m/s2(3)68.75 m解析：(1)汽车在AB路段做匀速直线运动，根据平衡条件，有F1f1，PF1v1解得f1 N2 000 N。(2)t15 s时汽车处于平衡状态，有F2f2，PF2v2解得f2 N4 000 N刚好开过B点时汽车的牵引力仍为F1，根据牛顿第二定律，有f2F1ma解得a1 m/s2。(3)对于汽车在BC路段运动，
16、由动能定理得Ptf2smvmv解得：s68.75 m。16(14分)(2021福建福州市福州三中高一开学考试)如图所示，是一个横截面积为半圆、半径为R的光滑柱面，一根不可伸长的细线两端分别系物体A、B，且mA2m，mB2m，从图示位置由静止开始释放A物体，当物体B到达半圆顶点时，求：(1)A球重力势能的改变；(2)B的速度大小；(3)绳子的张力对物体B所做的功。答案：(1)减少mgR(2)v(3)WmgR解析：(1)A物体下降，A球重力势能减少量Ep2mgh2mgmgR。(2)以A、B和绳构成的系统为研究对象，由机械能守恒定律得(2m2m)v22mg2mgR，解得v。(3)以B为研究对象，由动能定理得W2mgR2mv2解得WmgR。
