第五、六章綜合能力檢測本卷分第Ⅰ卷(選擇題)和第Ⅱ卷(非選擇題)兩部分。滿分100分，時間90分鐘。第Ⅰ卷(選擇題共40分)一、選擇題(共10小題，每小題4分，共40分，在每小題給出的四個選項中，第1～6小題只有一個選項符合題目要求，第7～10小題有多個選項符合題目要求，全選對的得4分，選不全的得2分，有選錯或不答的得0分)1．如圖所示，跳傘員在降落傘打開一段時間以后，在空中做勻速運動。若跳傘員在無風時豎直勻速下落，著地速度大小是4．0m/s。當有正東方向吹來的風，風速大小是3．0m/s，則跳傘員著地時的速度eq\x(導(dǎo)學(xué)號00820328)()A．大小為5．0m/s，方向偏西 B．大小為5．0m/s，方向偏東C．大小為7．0m/s，方向偏西 D．大小為7．0m/s，方向偏東答案：A解析：跳傘員著地時的速度大小v＝eq\r(42＋32)m/s＝5m/s。設(shè)速度與豎直方向的夾角為θ，則tanθ＝eq\f(3,4)，故θ＝37°，即速度方向為下偏西37°角，故選項A正確。2．如圖所示，在一次空地演習中，離地H高處的飛機以水平速度v1發(fā)射一顆炮彈欲轟炸地面目標P，反應(yīng)靈敏的地面攔截系統(tǒng)同時以速度v2豎直向上發(fā)射炮彈攔截。設(shè)攔截系統(tǒng)與飛機的水平距離為s，不計空氣阻力。若攔截成功，則v1，v2的關(guān)系應(yīng)滿足eq\x(導(dǎo)學(xué)號00820329)()A．v1＝v2 B．v1＝eq\f(H,s)v2C．v1＝eq\r(\f(H,s))v2 D．v1＝eq\f(s,H)v2答案：D解析：設(shè)經(jīng)t時間攔截成功，則平拋的炮彈h＝eq\f(1,2)gt2，s＝v1t；豎直上拋的炮彈H－h(huán)＝v2t－eq\f(1,2)gt2，由以上各式得v1＝eq\f(s,H)v2。3．(廣東汕頭市金山中學(xué)2023～2023學(xué)年高一下學(xué)期期中)如圖所示，“旋轉(zhuǎn)秋千”中的兩個座椅A、B質(zhì)量相等，通過相同長度的纜繩懸掛在旋轉(zhuǎn)圓盤上，不考慮空氣阻力的影響，當旋轉(zhuǎn)圓盤繞豎直的中心軸勻速轉(zhuǎn)動時，下列說法正確的是eq\x(導(dǎo)學(xué)號00820330)()A．A的速度比B的大B．A與B的向心加速度大小相等C．懸掛A、B的纜繩與豎直方向的夾角相等D．懸掛A的纜繩所受的拉力比懸掛B的小答案：D解析：A球和B球運行的角速度相等，A球運行半徑小于B球半徑，故A的速度小于B的速度，選項A錯誤；由a＝rω2知，A球向心加速度小于B球向心加速度，選項B錯誤；設(shè)纜繩與豎直方向夾角為θ，由向心力公式mgtanθ＝mrω2，tanθ＝eq\f(rω2,g)，運行半徑不相等，夾角θ也不相等，選項C錯誤；纜繩拉力F＝eq\f(mg,cosθ)＝mgeq\r(1＋tan2θ)，將tanθ＝eq\f(rω2,g)代入可知，r越小，纜繩拉力越小，選項D正確。4．月球與地球質(zhì)量之比約為1∶80，有研究者認為月球和地球可視為一個由兩質(zhì)點構(gòu)成的雙星系統(tǒng)，它們都圍繞地月連線上某點O做勻速圓周運動。據(jù)此觀點，可知月球與地球繞O點運動線速度大小之比約為eq\x(導(dǎo)學(xué)號00820331)()A．1∶6400 B．1∶80C．80∶1 D．6400∶1答案：C解析：月球和地球繞O點做勻速圓周運動，它們之間的萬有引力提供各自的向心力，則地球和月球的向心力相等。且月球和地球和O點始終共線，說明月球和地球有相同的角速度和周期。因此有mω2r＝Mω2R，所以eq\f(v,v′)＝eq\f(r,R)＝eq\f(M,m)，線速度和質(zhì)量成反比，正確答案為C。5．某同學(xué)設(shè)想駕駛一輛“陸地——太空”兩用汽車(如圖)，沿地球赤道行駛并且汽車相對于地球速度可以增加到足夠大。當汽車速度增加到某一值時，它將成為脫離地面繞地球做圓周運動的“航天汽車”。不計空氣阻力，已知地球的半徑R＝6400km。下列說法正確的是eq\x(導(dǎo)學(xué)號00820332)()A．汽車在地面上速度增加時，它對地面的壓力增大B．當汽車速度增加到7．9km/s，將離開地面繞地球做圓周運動C．此“航天汽車”環(huán)繞地球做圓周運動的最小周期為1hD．在此“航天汽車”上可以用彈簧測力計測量物體的重力答案：B解析：由mg－FN＝meq\f(v2,R)得FN＝mg－meq\f(v2,R)，可知A錯；7．9km/s是最小的發(fā)射速度，也是最大的環(huán)繞速度，B對；由mg＝m(eq\f(2π,T))2R知T＝84min，C錯；“航天汽車”上處于完全失重狀態(tài)，任何與重力有關(guān)的實驗都無法進行，D錯。6．(河北衡水中學(xué)2023～2023學(xué)年高一下學(xué)期調(diào)研)圖甲所示的“軌道康復(fù)者”航天器可在太空中給“垃圾”衛(wèi)星補充能源，延長衛(wèi)星的使用壽命。圖乙是“軌道康復(fù)者”在某次拯救一顆地球同步衛(wèi)星前，二者在同一平面內(nèi)沿相同繞行方向繞地球做勻速圓周運動的示意圖，此時二者的連線通過地心，軌道半徑之比為1∶4。若不考慮衛(wèi)星與“軌道康復(fù)者”之間的引力，則下列說法正確的是eq\x(導(dǎo)學(xué)號00820333)()A．在圖示軌道上，“軌道康復(fù)者”的速度大于7．9km/sB．在圖示軌道上，“軌道康復(fù)者”的加速度大小是地球同步衛(wèi)星的4倍C．在圖示軌道上，“軌道康復(fù)者”的周期為3h，且從圖示位置開始經(jīng)1．5h與同步衛(wèi)星的距離最近D．若要對該同步衛(wèi)星實施拯救，“軌道康復(fù)者”應(yīng)從圖示軌道上加速，然后與同步衛(wèi)星對接答案：D解析：衛(wèi)星的環(huán)繞速度不可能大于7．9km/s，A錯；根據(jù)a＝eq\f(GM,r2)可知B錯；離同步衛(wèi)星最近的時間應(yīng)大于1．5h，C錯；要追上同步衛(wèi)星需加速，D對。7．2013年6月20日上午10時，中國首位“太空教師”王亞平在天宮一號太空艙內(nèi)做了如下兩個實驗：實驗一，將用細線懸掛的小球由靜止釋放，小球呈懸浮狀。實驗二，拉緊細線給小球一個垂直于線的速度，小球以懸點為圓心做勻速圓周運動。設(shè)線長為L，小球的質(zhì)量為m，小球做圓周運動的速度為v。已知地球?qū)π∏虻囊s是地面重力mg的0．9倍，則在兩次實驗中，繩對小球拉力大小是eq\x(導(dǎo)學(xué)號00820334)()A．實驗一中拉力為0 B．實驗一中拉力為0．9mgC．實驗二中拉力為0．9mg＋meq\f(v2,L) D．實驗二中拉力為meq\f(v2,L)答案：AD解析：因為在“太空艙”內(nèi)物體處于完全失重狀態(tài)所以實驗一中繩的拉力為零，實驗二中小球只受繩的拉力做勻速圓周運動F＝meq\f(v2,L)，選項A、D正確。8．(陜西省西安一中2023～2023學(xué)年高一下學(xué)期期中)m為在水平傳送帶上被傳送的小物體(可視為質(zhì)點)，A為終端皮帶輪，如圖所示，已知皮帶輪半徑為r，傳送帶與皮帶輪間不打滑，當m可被水平拋出時eq\x(導(dǎo)學(xué)號00820335)()A．皮帶的最小速度為eq\r(gr) B．皮帶的最小速度為eq\r(\f(g,r))C．A輪每秒的轉(zhuǎn)數(shù)最少是eq\f(1,2π)eq\r(\f(g,r)) D．A輪每秒的轉(zhuǎn)數(shù)最少是eq\f(1,2π)eq\r(gr)答案：AC解析：當物塊恰好被水平拋出時，在皮帶輪上最高點時由重力提供向心力，則由牛頓第二定律得：mg＝meq\f(v2,r)，解得：v＝eq\r(gr)，故A正確，B錯誤；設(shè)此時皮帶轉(zhuǎn)速為n，則有2πnr＝v，得到：n＝eq\f(v,2πr)＝eq\f(1,2π)eq\r(\f(g,r))。故C正確，D錯誤。9．(蘭州一中2023～2023學(xué)年高一下學(xué)期期中)如圖，兩個質(zhì)量均為m的小木塊a和b(可視為質(zhì)點)放在水平圓盤上，a與轉(zhuǎn)軸OO′的距離為l，b與轉(zhuǎn)軸的距離為2l，木塊與圓盤的最大靜摩擦力為木塊所受重力的k倍，重力加速度大小為g。若圓盤從靜止開始繞轉(zhuǎn)軸緩慢地加速轉(zhuǎn)動，用ω表示圓盤轉(zhuǎn)動的角速度，下列說法正確的是eq\x(導(dǎo)學(xué)號00820336)()A．b一定比a先開始滑動B．a(chǎn)、b所受的摩擦力始終相等C．ω＝eq\r(\f(kg,2l))是b開始滑動的臨界角速度D．當ω＝eq\r(\f(2kg,3l))時，a所受摩擦力的大小為kmg答案：AC解析：該題考查圓周運動中的臨界條件，解題關(guān)鍵要明確物體滑動的條件是最大靜摩擦力提供向心力，靜摩擦力提供向心力f＝mrω2，由于rb>ra，b先達到最大靜摩擦力，b先滑動，A正確，B不正確，b的臨界角速度ω＝eq\r(\f(f,mr))＝eq\r(\f(kmg,m2l))＝eq\r(\f(kg,2l))，C正確。當ω＝eq\r(\f(2kg,3l))時，a所受摩擦力fa＝mlω2＝eq\f(2,3)kmg<kmg，D不正確。10．(中國科技大學(xué)附中2023～2023學(xué)年高一下學(xué)期期中)為了探測X星球，載著登陸艙的探測飛船在以該星球中心為圓心，半徑為r1的圓軌道上運動，周期為T1，總質(zhì)量為m1。隨后登陸艙脫離飛船，變軌到離星球更近的半徑為r2的圓軌道上運動，此時登陸艙的質(zhì)量為m2則eq\x(導(dǎo)學(xué)號00820632)()A．X星球的質(zhì)量為M＝eq\f(4π2r\o\al(3,1),GT\o\al(2,1))B．X星球表面的重力加速度為gx＝eq\f(4π2r1,T\o\al(2,1))C．登陸艙在r1與r2軌道上運動時的速度大小之比為eq\f(v1,v2)＝eq\r(\f(m1r2,m2r1))D．登陸艙在半徑為r2軌道上做圓周運動的周期為T2＝T1eq\r(\f(r\o\al(3,2),r\o\al(3,1)))答案：AD解析：考查萬有引力的應(yīng)用。由萬有引力提供向心力得Geq\f(Mm1,r\o\al(2,1))＝m1r1eq\f(4π2,T\o\al(2,1))，M＝eq\f(4π2r\o\al(3,1),GT\o\al(2,1))，A正確。飛船在r1處的重力加速度為g＝eq\f(4π2r1,T\o\al(2,1))，在星球表面的重力加速度gx>eq\f(4π2r1,T\o\al(2,1))B錯。由Geq\f(Mm,r2)＝meq\f(v2,r)知eq\f(v1,v2)＝eq\r(\f(r2,r1))，C錯。由eq\f(r\o\al(3,1),r\o\al(3,2))＝eq\f(T\o\al(2,1),T\o\al(2,2))得，T2＝T1eq\r(\f(r\o\al(3,2),r\o\al(3,1)))，D正確。第Ⅱ卷(非選擇題共60分)二、填空題(共2小題，每小題8分，共16分。將正確答案填在題中的橫線上)11．(湖北省四地七校聯(lián)盟2023～2023學(xué)年高一下學(xué)期期中)某物理小組的同學(xué)設(shè)計了一個粗測玩具小車通過凹形橋最低點時的速度的實驗。所用器材有：玩具小車、壓力式托盤秤、凹形橋模擬器(圓弧部分的半徑為R＝0．20m)。eq\x(導(dǎo)學(xué)號00820337)圖(a)圖(b)完成下列填空：(1)將凹形橋模擬器靜置于托盤秤上，如圖(a)所示，托盤秤的示數(shù)為1．00(2)將玩具小車靜置于凹形橋模擬器最低點時，托盤秤的示數(shù)如圖(b)所示，該示數(shù)為________kg；(3)將小車從凹形橋模擬器某一位置釋放，小車經(jīng)過最低點后滑向另一側(cè)。此過程中托盤秤的最大示數(shù)為m；多次從同一位置釋放小車，記錄各次的m值如下表所示：序號12345m(kg)(4)根據(jù)以上數(shù)據(jù)，可求出小車經(jīng)過凹形橋最低點時對橋的壓力為________N；小車通過最低點時的速度大小為________m/s。(重力加速度大小取9．80m/s2，本小題計算結(jié)果保留2位有效數(shù)字)答案：(2)1．40(4)7．91．4解析：(2)根據(jù)托盤秤指針可知量程是10kg，指針所指示數(shù)為1．(4)記錄的托盤秤各次示數(shù)并不相同，為減小誤差，取平均值，即m＝1．81kg。而模擬器的重力為G＝m′g＝N，所以，小車經(jīng)過凹形橋最低點的壓力為mg－mg′≈N。根據(jù)徑向合力提供向心力即N－(1.4kg－1kg)×N/kg＝(1.4kg－1kg)12．(山東大學(xué)附中2023～2023學(xué)年高一下學(xué)期階段測試)未來在一個未知星球上用如圖甲所示裝置研究平拋運動的規(guī)律。懸點O正下方P點處有水平放置的熾熱電熱絲，當懸線擺至電熱絲處時能輕易被燒斷，小球由于慣性向前飛出做平拋運動。現(xiàn)對小球采用頻閃數(shù)碼照相機連續(xù)拍攝。在有坐標紙的背景屏前，拍下了小球在做平拋運動過程中的多張照片，經(jīng)合成后，照片如圖乙所示。a、b、c、d為連續(xù)四次拍下的小球位置，已知照相機連續(xù)拍照的時間間隔是0．10s，照片大小如圖中坐標所示，又知該照片的長度與實際背景屏的長度之比為1∶4，則：eq\x(導(dǎo)學(xué)號00820338)(1)由以上信息，可知a點________(選填“是”或“不是”)小球的拋出點；(2)由以上及圖信息，可以推算出該星球表面的重力加速度為________m/s2；(3)由以上及圖信息可以算出小球平拋的初速度是________m/s；(4)由以上及圖信息可以算出小球在b點時的速度是________m/s。答案：(1)是(2)8(3)0．8(4)eq\f(4\r(2),5)解析：(1)由初速度為零的勻加速直線運動經(jīng)過相鄰的相等的時間內(nèi)通過位移之比為1∶3∶5可知，a點為拋出點；(2)由ab、bc、cd水平距離相同可知，a到b、b到c運動時間相同，設(shè)為T，在豎直方向有Δh＝gT2，T＝0．1s，可求出g＝8m/s2；(3)由兩位置間的時間間隔為0．10s，水平距離為8cm，x＝vt，得水平速度為0．8m/s。(4)b點豎直分速度為ac間的豎直平均速度，根據(jù)速度的合成求b點的合速度，vyb＝eq\f(4×4×1×10－2,2×m/s＝0．8m/s，所以vb＝eq\r(v\o\al(2,x)＋v\o\al(2,yb))＝eq\f(4\r(2),5)m/s三、論述·計算題(共4小題，共44分。解答應(yīng)寫出必要的文字說明、方程式和重要演算步驟，只寫出最后答案的不能得分，有數(shù)值計算的題，答案中必須明確寫出數(shù)值和單位)13．(10分)(中國科技大學(xué)附中2023～2023學(xué)年高一下學(xué)期期中)如圖，置于圓形水平轉(zhuǎn)臺邊緣的小物塊隨轉(zhuǎn)臺加速轉(zhuǎn)動，當轉(zhuǎn)速達到某一數(shù)值時，物塊恰好滑離轉(zhuǎn)臺開始做平拋運動?，F(xiàn)測得轉(zhuǎn)臺半徑R＝0．5m，離水平地面的高度H＝0．8m，物塊平拋落地過程水平位移的大小s＝0．4m。設(shè)物塊所受的最大靜摩擦力等于滑動摩擦力，取重力加速度g＝10m/s2。求：eq\x(導(dǎo)學(xué)號00820339)(1)物塊做平拋運動的初速度大小v0；(2)物塊與轉(zhuǎn)臺間的動摩擦因數(shù)μ。答案：(1)1m/s(2)0．2解析：(1)物塊做平拋運動，在豎直方向上有H＝eq\f(1,2)gt2 ①在水平方向上有s＝v0t ②由①②式解得v0＝seq\r(\f(g,2H))代入數(shù)據(jù)得v0＝1m/s ③(2)物塊離開轉(zhuǎn)臺時，最大靜摩擦力提供向心力，有fm＝meq\f(v\o\al(2,0),R) ④fm＝μN＝μmg ⑤由③④⑤式解得μ＝eq\f(v\o\al(2,0),gR)代入數(shù)據(jù)得μ＝0．214．(10分)(湖北省部分重點中學(xué)2023～2023學(xué)年高一下學(xué)期聯(lián)考)“嫦娥一號”探月衛(wèi)星在環(huán)繞月球的極地軌道上運動，由于月球的自轉(zhuǎn)，因而“嫦娥一號”衛(wèi)星能探測到整個月球表面。2007年12月11日“嫦娥一號”衛(wèi)星的CCD相機已對月球背面進行成像探測，并獲得了月球背面部分區(qū)域的影像圖。衛(wèi)星在繞月極地軌道上做圓周運動時距月球表面高為H，繞行的周期為TM；月球繞地公轉(zhuǎn)的周期為TE，半徑為R0；地球半徑為RE，月球半徑為RM。eq\x(導(dǎo)學(xué)號00820340)試解答下列問題：(1)若忽略地球及太陽引力對繞月衛(wèi)星的影響，試求月球與地球的質(zhì)量之比。(2)若當繞月極地軌道的平面與月球繞地公轉(zhuǎn)的軌道平面垂直，也與地心到月心的連線垂直(如圖所示)時，探月衛(wèi)星將向地球發(fā)送所拍攝的照片。已知光速為c，則此照片信號由探月衛(wèi)星傳送到地球最短需要多長時間？答案：(1)月球與地球的質(zhì)量之比為(eq\f(TE,TM))2(eq\f(RM＋H,R0))3(2)此照片信號由探月衛(wèi)星傳送到地球需要最短的時間為eq\f(\r(R\o\al(2,0)＋RM＋H2)－RE,c)解析：(1)由牛頓第二定律有：F向＝man＝m(eq\f(2π,T))2r，由萬有引力定律公式有：F引＝Geq\f(Mm,r2)，月球繞地球公轉(zhuǎn)時由萬有引力提供向心力，故：Geq\f(M月M地,R\o\al(2,0))＝M月(eq\f(2π,TE))2R0 ①同理對探月衛(wèi)星繞月有：Geq\f(M月M衛(wèi),RM＋H2)＝M衛(wèi)(eq\f(2π,TM))2(RM＋H) ②由①②聯(lián)立解得：eq\f(M月,M地)＝(eq\f(TE,TM))2(eq\f(RM＋H,R0))3(2)設(shè)探月極地衛(wèi)星到地心距離為L0，則衛(wèi)星到地面的最短距離為L0－RE，由幾何知識知：Leq\o\al(2,0)＝Req\o\al(2,0)＋(RM＋H)2故將照片信號發(fā)回地面的最短時間t＝eq\f(L0－RE,c)＝eq\f(\r(R\o\al(2,0)＋RM＋H2)－RE,c)15．(12分)一行星探測器從所探測的行星表面垂直升空(如圖)，探測器的質(zhì)量是1500kg，發(fā)動機推力為恒力，升空途中發(fā)動機突然關(guān)閉。如圖所示為探測器速度隨時間的變化圖象，其中A點對應(yīng)的時刻tA＝9s，此行星半徑為6×103km，引力恒量G＝6．67×10－11N·m2/kg2。求：eq\x(導(dǎo)學(xué)號00820341)(1)探測器在該行星表面達到的最大高度；(2)該行星表面的重力加速度；(3)發(fā)動機的推力；(4)該行星的第一宇宙速度。答案：(1)1200m(2)6．0m/s2(3)2．5×104N(4)6．0km/s解析：(1)由圖象可知，在25s的時間內(nèi)探測器一直在上升，且在t＝25s末達到最高點，在v－t圖象中可以利用面積表示位移，因此最大