全書綜合測評滿分:100分;時間:90分鐘一、選擇題(本題共12小題,每小題4分,共48分。在每小題給出的四個選項中,第1~8小題只有一項符合題目要求,第9~12小題有多項符合題目要求。全部選對的得4分,選不全的得2分,有選錯或不答的得0分)1.(2020山東威海高一檢測)關(guān)于行星運(yùn)動的規(guī)律,下列說法符合史實的是()A.開普勒在牛頓運(yùn)動定律的基礎(chǔ)上,導(dǎo)出了行星運(yùn)動的規(guī)律B.開普勒在天文觀測數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)上,總結(jié)出了行星運(yùn)動的規(guī)律C.開普勒總結(jié)出了行星運(yùn)動的規(guī)律,找出了行星按照這些規(guī)律運(yùn)動的原因D.開普勒總結(jié)出了行星運(yùn)動的規(guī)律,發(fā)現(xiàn)了萬有引力定律2.(2020安徽合肥一中高一下期末)下面列舉的情況中所做功不為零的是()A.舉重運(yùn)動員舉著杠鈴在頭上方停留3s,運(yùn)動員對杠鈴做的功B.木塊在粗糙水平面上滑動,支持力對木塊做的功C.一個人用力推一個較重的物體,但沒推動,人的推力對物體做的功D.重力對做自由落體運(yùn)動的物體做的功3.(2020湖北宜昌一中高一下期末)從某高度處水平拋出一小球,經(jīng)過時間t到達(dá)地面時,小球速度方向與水平方向的夾角為θ,不計空氣阻力,重力加速度為g。下列結(jié)論正確的是()A.小球初速度為gttanθB.若小球初速度增大,則小球做平拋運(yùn)動的時間變長C.小球著地速度大小為gtD.小球在t時間內(nèi)的位移方向與水平方向的夾角為θ4.(2020湖北武昌實驗中學(xué)高一下期中)如圖所示為質(zhì)點做勻變速曲線運(yùn)動軌跡的示意圖,質(zhì)點運(yùn)動到D點(D點是曲線的拐點)時速度方向與加速度方向恰好互相垂直,則質(zhì)點從A點運(yùn)動到E點的過程中,下列說法中正確的是()A.質(zhì)點經(jīng)過C點時的速率比經(jīng)過D點時的大B.質(zhì)點經(jīng)過A點時的加速度方向與速度方向的夾角小于90°C.質(zhì)點經(jīng)過D點時的加速度比經(jīng)過B點時的大D.質(zhì)點從B到E的過程中加速度方向與速度方向的夾角先增大后減小5.(2020福建三明高三上期末)2019年1月3日上午,嫦娥四號順利在月球背面著陸,成為人類首顆成功軟著陸月球背面的探測器(如圖所示)。已知地球和月球的半徑之比為RR0=a,表面重力加速度之比為ggA.ab B.ba C.ab 6.(2020湖南師大附中高一下期中)“神舟六號”載人飛船順利發(fā)射升空后,經(jīng)過115小時32分的太空飛行,在離地面約430km的圓軌道上運(yùn)行了77圈,運(yùn)動中需要多次“軌道維持”。所謂“軌道維持”就是通過控制飛船上發(fā)動機(jī)的點火時間、推力的大小和方向,使飛船能保持在預(yù)定軌道上穩(wěn)定飛行。如果不進(jìn)行“軌道維持”,由于飛船受到軌道上稀薄空氣的影響,軌道高度會逐漸降低,在這種情況下,飛船的動能、重力勢能和機(jī)械能的變化情況是()A.動能、重力勢能和機(jī)械能逐漸減小B.重力勢能逐漸減小,動能逐漸增大,機(jī)械能不變C.重力勢能逐漸增大,動能逐漸減小,機(jī)械能不變D.重力勢能逐漸減小,動能逐漸增大,機(jī)械能逐漸減小7.(2020四川成都石室中學(xué)高一下檢測)如圖所示,固定的傾斜光滑桿上套有一個質(zhì)量為m的圓環(huán),圓環(huán)與豎直放置的輕質(zhì)彈簧一端相連,彈簧的另一端固定在地面上的A點,彈簧處于原長,圓環(huán)高度為h。讓圓環(huán)沿桿滑下,滑到桿的底端時速度為零。則在圓環(huán)下滑到底端的過程中(重力加速度為g,桿與水平方向的夾角為30°)()A.圓環(huán)的機(jī)械能守恒B.彈簧的彈性勢能先減小后增大C.彈簧的彈性勢能變化了mghD.彈簧與光滑桿垂直時圓環(huán)動能最大8.(2020湖北武漢華師一附中高一下月考)把質(zhì)量為kg的小球放在豎立的彈簧上,并把球往下按至A位置,如圖甲所示;迅速松手后,彈簧把球彈起,球升至最高位置C(圖丙),途中經(jīng)過位置B時彈簧正好處于自由狀態(tài)(圖乙)。已知B、A間的高度差為m,C、B間的高度差為m,彈簧的質(zhì)量和空氣阻力均忽略不計。重力加速度g=10m/s2,則()A.小球從A上升至B的過程中,彈簧的彈性勢能一直減小,小球的動能一直增加B.小球從B上升至C的過程中,小球的動能一直減小,重力勢能一直增加C.小球在位置A時,彈簧的彈性勢能為JD.小球從A上升至C的過程中,小球的最大動能為J9.(2020甘肅岷縣一中高一下月考)如圖所示,在粗糙斜面頂端固定一彈簧,其下端掛一物體,物體在A點處于平衡狀態(tài)?，F(xiàn)用平行于斜面向下的力拉物體,第一次直接將物體拉到B點,第二次先將物體拉到C點,再使其回到B點,則這兩次過程中()A.物體的重力勢能改變量不相等B.彈簧的彈性勢能改變量相等C.摩擦力對物體做的功相等D.斜面彈力對物體做功均為零10.(2020湖北襄陽一中高一下月考)汽車在平直公路上以速度v0勻速行駛,發(fā)動機(jī)功率為P,牽引力為F0。t1時刻,司機(jī)減小了油門,使汽車的功率立即減小一半,并保持該功率繼續(xù)行駛,到t2時刻,汽車又恢復(fù)了勻速直線運(yùn)動狀態(tài)(設(shè)整個過程中汽車所受的阻力不變)。在下列選項中能正確反映汽車牽引力F、速度v在這個過程中隨時間t變化規(guī)律的是()11.(2020河北衡水中學(xué)高三二模)探月工程中,“嫦娥三號”探測器的發(fā)射過程可以簡化如下:衛(wèi)星由地面發(fā)射后,進(jìn)入地月轉(zhuǎn)移軌道,經(jīng)過P點時變軌進(jìn)入距離月球表面100公里的圓形軌道1,在軌道1上經(jīng)過Q點時變軌進(jìn)入橢圓軌道2,軌道2與月球表面相切于M點,月球車將在M點著陸月球。下列說法正確的是()A.“嫦娥三號”在軌道1上的速度比月球的第一宇宙速度小B.“嫦娥三號”在地月轉(zhuǎn)移軌道上經(jīng)過P點的速度比在軌道1上經(jīng)過P點時大C.“嫦娥三號”在軌道1上的運(yùn)動周期比在軌道2上的小D.“嫦娥三號”在軌道1上經(jīng)過Q點時的加速度小于在軌道2上經(jīng)過Q點時的加速度12.(2020四川簡陽高一下聯(lián)考)如圖所示,兩個34圓弧軌道固定在水平地面上,半徑均為R,a軌道由金屬凹槽制成,b軌道由金屬圓管制成(圓管內(nèi)徑遠(yuǎn)小于R),均可視為光滑軌道。在兩軌道右端的正上方分別將金屬小球A和B(直徑略小于圓管內(nèi)徑)由靜止釋放,小球距離地面的高度分別用hA和hB表示,下列說法中正確的是A.若hA=hB≥52R,B.若hA=hB=32R,兩小球在軌道上上升的最大高度均為3C.適當(dāng)調(diào)整hA和hB,均可使兩小球從軌道最高點飛出后,恰好落在軌道右端口處D.若使小球沿軌道運(yùn)動并且從最高點飛出,hA的最小值為52R,B小球在hB>2R二、非選擇題(本題共6小題,共52分)13.(2020湖北麻城一中高一下月考)(4分)某興趣小組用如圖甲所示的裝置與傳感器結(jié)合,探究向心力大小的影響因素。實驗時用手撥動旋臂使它做圓周運(yùn)動,力傳感器和光電門固定在實驗器材上,測量角速度和向心力。(1)電腦通過光電門測量擋光桿通過光電門的時間,并由擋光桿的寬度d、擋光桿通過光電門的時間Δt、擋光桿做圓周運(yùn)動的半徑r,自動計算出砝碼做圓周運(yùn)動的角速度,則計算其角速度的表達(dá)式為。

(2)圖乙中①、②兩條曲線為相同半徑、不同質(zhì)量下向心力與角速度的關(guān)系圖線,由圖可知,曲線①對應(yīng)的砝碼質(zhì)量(選填“大于”或“小于”)曲線②對應(yīng)的砝碼質(zhì)量。

甲乙14.(2020四川成都石室中學(xué)高一下期末)(8分)某同學(xué)用如圖甲所示的裝置驗證機(jī)械能守恒定律。他將兩物塊A和B用足夠長的輕質(zhì)細(xì)繩連接,細(xì)繩跨過輕質(zhì)定滑輪,B下端連接紙帶,紙帶穿過固定的打點計時器,用天平測出A、B兩物塊的質(zhì)量分別為mA=300g、mB=100g。A從高處由靜止開始下落,B拖著的紙帶上打出一系列的點,對紙帶上的點跡進(jìn)行測量,利用測量數(shù)據(jù)即可驗證機(jī)械能守恒定律。圖乙給出的是實驗中獲取的一條紙帶:圖中給出了部分計數(shù)點間的距離,0是打下的第一個點,每相鄰兩計數(shù)點間還有4個點(圖中未標(biāo)出),已知打點計時器的打點周期為s,則:甲乙(1)在打點0~5過程中,系統(tǒng)動能的增加量ΔEk=J,系統(tǒng)重力勢能的減少量ΔEp=J,由此得出的結(jié)論是。(結(jié)果均保留三位有效數(shù)字)

(2)用v表示物塊A的速度,h表示物塊A下落的高度,若某同學(xué)作出的v22-h圖像如圖丙所示,則可求出當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣萭=m/s2(結(jié)果保留三位有效數(shù)字丙15.(2020湖北荊州高三質(zhì)檢)(8分)引力波探測者于2017年獲得諾貝爾物理學(xué)獎。雙星的運(yùn)動是產(chǎn)生引力波的來源之一,假設(shè)宇宙中有一雙星系統(tǒng)由P、Q兩顆星體組成,這兩顆星繞它們連線上的某一點在二者間萬有引力作用下做勻速圓周運(yùn)動,測得P星的周期為T,P、Q兩顆星間的距離為l,P、Q兩顆星的軌道半徑之差為Δr(P星的軌道半徑大于Q星的軌道半徑),引力常量為G,求:(1)P、Q兩顆星的線速度大小之差Δv;(2)P、Q兩顆星的質(zhì)量之差Δm。16.(2020湖北天門、仙桃、潛江高一下期末聯(lián)考)(8分)如圖所示,一足夠長、不可伸長的柔軟輕繩跨過光滑輕質(zhì)定滑輪,繩兩端各系一小球A和B。A球靜置于地面,B球用手托住,離地高度為h,此時輕繩剛好拉緊。由靜止釋放B后,在B觸地的瞬間,B球的速度大小為gh(g為重力加速度,不計空氣阻力),求:(1)B球與A球質(zhì)量的比值Mm(2)運(yùn)動過程中(B觸地前)A、B的加速度大小。17.(2020河北衡水二中高一下期末)(10分)如圖甲所示,長為4m的水平軌道AB與半徑為m的豎直半圓弧軌道BC在B處平滑連接,有一質(zhì)量為1kg的滑塊(大小不計),從A處由靜止開始受水平向右的力F作用,F的大小隨滑塊位移變化的關(guān)系如圖乙所示。滑塊與AB間的動摩擦因數(shù)為μ=0.25,與BC間的動摩擦因數(shù)未知,g取10m/s2。求:(1)滑塊到達(dá)B處時的速度大小;(2)滑塊在水平軌道AB上運(yùn)動前2m過程所用的時間;(3)若滑塊到達(dá)B點時撤去力F,滑塊沿半圓弧軌道內(nèi)側(cè)上滑,并恰好能到達(dá)最高點C,則滑塊在半圓弧軌道上克服摩擦力所做的功是多少?18.(2020江蘇泰州中學(xué)高一下期中)(14分)如圖所示,一質(zhì)量為M、足夠長的平板靜止于光滑水平面上,平板左端與水平輕彈簧相連,彈簧的另一端固定在墻上,平板上有一質(zhì)量為m的小物塊以速度v0向右運(yùn)動,且在本題設(shè)問中小物塊保持向右運(yùn)動。已知小物塊與平板間的動摩擦因數(shù)為μ,彈簧彈性勢能Ep與彈簧形變量x的平方成正比,重力加速度為g。(1)當(dāng)彈簧第一次伸長量達(dá)最大時,彈簧的彈性勢能為Epm,小物塊速度大小為v03(2)求平板速度最大時彈簧的彈力大小;(3)已知上述過程中平板向右運(yùn)動的最大速度為v,若換用同種材料、質(zhì)量為m2的小物塊重復(fù)上述過程,則平板向右運(yùn)動的最大速度為多大

答案全解全析1.B開普勒在天文觀測數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)上,總結(jié)出了開普勒行星運(yùn)動定律,但并未找出行星按這些規(guī)律運(yùn)動的原因,而牛頓發(fā)現(xiàn)了萬有引力定律,選項A、C、D錯誤,B正確。2.D舉重運(yùn)動員舉著杠鈴在頭上方停留3s的過程中,運(yùn)動員對杠鈴施加了豎直向上的支持力,但杠鈴在支持力方向上沒有位移,所以運(yùn)動員對杠鈴沒有做功;木塊在粗糙水平面上滑動過程中,在支持力方向上沒有位移,故支持力對木塊沒有做功;人推較重的物體,物體不動,只有力而沒有位移,做功為零,選項A、B、C不符合題意。做自由落體運(yùn)動的物體所受重力豎直向下,物體的位移也豎直向下,故重力對物體做了功,D符合題意。3.C將小球著地時的速度進(jìn)行分解,如圖所示,小球初速度v0=gttanθ,著地速度v=gtsinθ,選項C正確,A錯誤;平拋運(yùn)動的時間僅由下落高度決定,選項B錯誤;設(shè)小球在t時間內(nèi)的位移方向與水平方向的夾角為α,根據(jù)平拋運(yùn)動推論知tanθ=2tanα,α≠θ4.A質(zhì)點做勻變速曲線運(yùn)動,加速度恒定,C錯誤。運(yùn)動到D點時質(zhì)點速度沿水平方向,且與加速度方向恰好垂直,故質(zhì)點的加速度方向豎直向上,所受合力方向也豎直向上,所以質(zhì)點從A到D的過程中,合力方向與速度方向的夾角大于90°,合力做負(fù)功,質(zhì)點的動能減小,vC>vD,A正確,B錯誤。從B至E的過程中,質(zhì)點的加速度方向與速度方向的夾角一直減小,D項錯誤。5.B根據(jù)GMmR2=mg以及M=ρ·43πR3,聯(lián)立解得ρ=3g4πGR,可得ρρ06.D如果不進(jìn)行“軌道維持”,由于飛船受軌道上稀薄空氣的摩擦阻力,需要克服摩擦阻力做功,所以其機(jī)械能逐漸減小,軌道高度會逐漸降低,重力勢能逐漸減小,軌道半徑逐漸減小,根據(jù)GMmr2=mv2r,可得Ek=GMm2r7.C圓環(huán)與彈簧組成的系統(tǒng)機(jī)械能守恒,圓環(huán)的機(jī)械能不守恒,A錯誤;彈簧形變量先增大后減小然后再增大,所以彈簧的彈性勢能先增大后減小再增大,B錯誤;由于圓環(huán)與彈簧組成的系統(tǒng)機(jī)械能守恒,圓環(huán)的機(jī)械能減少了mgh,所以彈簧的彈性勢能增加mgh,C正確;彈簧與光滑桿垂直時,圓環(huán)所受合力沿桿向下,圓環(huán)具有與速度同向的加速度,所以做加速運(yùn)動,D錯誤。8.B小球從A上升到B的過程中,先做加速度減小的加速運(yùn)動,當(dāng)彈簧的彈力等于小球重力時,加速度減小到零,速度達(dá)到最大,之后小球繼續(xù)上升,彈簧彈力小于重力,小球做減速運(yùn)動,故小球從A上升到B的過程中,動能先增大后減小;由能量守恒定律知,小球在B點的動能EkB=mghBCJ,則知從A到C過程中小球的最大動能大于J,A、D錯誤。小球從B到C的過程中,只受重力,且重力做負(fù)功,故小球的動能一直減小,重力勢能一直增加,B正確。根據(jù)能量守恒定律,小球在位置A時彈簧的彈性勢能等于小球由A到C增加的重力勢能Ep=mghACJ,C錯誤。9.BD第一次直接將物體拉到B點,第二次先將物體拉到C點,再使其回到B點,兩次物體初、末位置一樣,對應(yīng)的彈簧形變量一樣,路徑不同,所以兩次重力勢能改變量相等,彈簧的彈性勢能改變量相等,摩擦力對物體做的功不相等,故A、C錯誤,B正確;兩次斜面的彈力均與物體位移方向垂直,對物體做功為零,D正確。10.AD開始時汽車做勻速直線運(yùn)動,則F0=Ff。由P=Fv可得,P=F0v0,v0=PF0=PFf,當(dāng)汽車功率減小一半,即P'=P2時,其牽引力變?yōu)镕'=P'v0=F02<Ff,汽車開始做減速運(yùn)動,牽引力F1=P'v=P2v,加速度大小為a=Ff-F1m=Ffm-P2mv,由此可見,隨著汽車速度v減小11.AB月球的第一宇宙速度是衛(wèi)星靠近月球表面做勻速圓周運(yùn)動時的速度,“嫦娥三號”在軌道1上做勻速圓周運(yùn)動的半徑大于月球半徑,根據(jù)v=GMr,可知“嫦娥三號”在軌道1上的運(yùn)動速度比月球的第一宇宙速度小,A正確;“嫦娥三號”在地月轉(zhuǎn)移軌道上經(jīng)過P點時需減速變軌進(jìn)入軌道1,所以其在地月轉(zhuǎn)移軌道上經(jīng)過P點的速度比在軌道1上經(jīng)過P點時大,B正確;由于橢圓軌道2的半長軸小于圓形軌道1的半徑,根據(jù)開普勒第三定律可知“嫦娥三號”在軌道1上的運(yùn)動周期比在軌道2上的大,C錯誤;“嫦娥三號”經(jīng)過Q點時的加速度取決于在該點時所受的萬有引力,由萬有引力公式可知它在軌道1和軌道2上經(jīng)過Q點時所受萬有引力相等,則加速度相等,D12.AD若小球A恰好能到a軌道的最高點,在最高點有mg=mvA2R,得vA=gR,根據(jù)機(jī)械能守恒定律得mg(hA-2R)=12mvA2,得hA=52R;若小球B恰好能到b軌道的最高點,在最高點的速度vB=0,根據(jù)機(jī)械能守恒定律得hB=2R,所以hA=hB≥52R時,兩球都能到達(dá)軌道的最高點,故A、D正確。若hB=32R,則小球B在軌道b上上升的最大高度等于32R;若hA=32R,則小球A在軌道左上方某位置脫離軌道,脫離時有一定的速度,由機(jī)械能守恒定律可知,A在軌道上上升的最大高度小于32R,故B錯誤。小球A從軌道最高點飛出后做平拋運(yùn)動,下落R高度時,水平位移的最小值為xA=vA2Rg=gR·2Rg=2R>R,所以小球A從軌道最高點飛出后會落在軌道右端口外側(cè),而適當(dāng)調(diào)整hB,B可以落在軌道右端口處,13.答案(1)drΔt(2分)(2)小于解析(1)擋光桿轉(zhuǎn)動的線速度v=d由ω=vr計算出擋光桿的角速度ω=因砝碼與擋光桿的角速度相同,故計算砝碼角速度的表達(dá)式為ω=dr(2)若保持角速度和轉(zhuǎn)動半徑相同,由an=ω2r可知物體做勻速圓周運(yùn)動的向心加速度相等;由牛頓第二定律F=ma可知,質(zhì)量大的物體需要的向心力大,所以曲線①對應(yīng)的砝碼質(zhì)量小于曲線②對應(yīng)的砝碼質(zhì)量。14.答案(1)1.15(2分)1.18(2分)在誤差允許的范圍內(nèi),A、B組成的系統(tǒng)機(jī)械能守恒(2分)(2)9.70(2分)解析(1)計數(shù)點5對應(yīng)的速度v5=x4~62×5T=(21.60+26.40)×10-20.2m/s,則系統(tǒng)動能的增加量ΔEk=12(mA+mB)v52=122J≈(2)根據(jù)機(jī)械能守恒定律得(mA-mB)gh=12(mA+mB)v得12v2=m故v22-h圖線的斜率k=mA-mBmA代入數(shù)據(jù)解得m/s215.答案(1)2πΔrT解析(1)P星的線速度大小vP=2πrPTQ星的線速度大小vQ=2πrQT則P、Q兩顆星的線速度大小之差為Δv=vP-vQ=2πrPT-2πrQ(2)雙星系統(tǒng)靠相互間的萬有引力提供向心力,角速度大小相等,向心力大小相等,則有Gm