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综合测试卷（一）【时间：90 分钟 满分：110 分】学校:_ 姓名： _ 班级： _考号： _注意事项：1 答题前填写好自己的姓名、班级、考号等信息2 请将答案正确填写在答题卡上第 I 卷（选择题）1.如图两根长度不同的细线下面分别悬挂两个小球A 和 B,细线上端固定在同一点， 若两个小球绕竖直轴做匀速圆周运动时恰好在同一高度的水平面内，则下列说法中正确的是（）A.线速度尸 FB .角速度叫*EC.力口速度D 周期2在一次体育活动中，两位同学一前一后在同一水平直线上的两个位置沿水平方向分别拋出两个小球和，两个小球的运动轨迹如图所示，不计空气阻力。要使两小球在空中发生碰撞，则必须（）A.先抛出球再抛出球B.先抛出球再抛出球C.球抛出速度小于 球抛出速度D.，球抛出速度大于 球抛出速度3. 2017 年 4 月 20 日“天舟一号”货运飞船发射飞往太空与“天宫二号”空间实验室成功对接，开展推进剂在轨补加、空间科学和技术等试验验证。“天舟一号”是我国第一艘货运飞船，也是我国目前为止体积最大、重量最 重的航天器，标志着中国航空航天技术又向前跨进一大步。如图所示是它们的对接示意图，下列有关说法中正确评卷人得分5 分，共 40 分。在每小题给出的四个选项中18一、单选题（本大题共 8 小题，每小题题只有一项符合题目要求）2的是（）A.对接过程中，“天舟一号”和“天宫二号”都可视为质点B.对接成功后，研究它们的运行周期时，可以视为质点C.对接成功后，“天舟一号”和“天宫二号”就静止在太空中D.对接成功后，以“天舟一号”为参考系“天宫二号”在做匀速圆周运动4如图所示，为地球赤道上的物体，为沿地球表面附近做匀速圆周运动的人造卫星，为地球同步卫星。则下列说法正确的是（）A.角速度的大小关系是B.向心加速度的大小关系是C.线速度的大小关系是D.周期的大小关系是；5如图所示，甲乙两个质量相等的物体从高度相同、倾角不同的两个粗糙斜面顶端由静止开始下滑，到达斜面 底端。已知 ，且两物体与斜面间动摩擦因数相同，下面说法正确的是B.下滑到底端时甲的重力功率较大C.到达斜面底端时两物体动能相同D.到达斜面底端时两物体的机械能损失量相同6 在粗糙的水平地面上有一静止的质量为的物体，在水平外力的作用下运动，如图甲所示，外力和物体克服摩擦力做的功四与物体位移疋的关系如图乙所示，重力加速度 M 取 1%也2.下列分析不正确的是（）3B.物体运动的位移为 C.物体在前运动过程中的加速度为D.：二 5 时，物体的速度为.-11-7如图所示，一根长为L 的轻杆的一端固定一个质量为m 的小球，杆可以绕固定端O 在竖直平 面内自由转动,已知当小球通过最高点A 时，杆对球的拉力大小恰好为mg 当小球通过最低点 B 时，球的动能为A.2mgLB.3mgLC.4mgLD.6mgL&汽车发动机的额定功率为40KW,质量为 2000kg，汽车在水平路面上行驶时受到阻力为车重的0.1 倍，取g=10m/s2，若汽车从静止开始保持1m/s2的加速度作匀加速直线运动，达到额定输出功率后，汽车保持功率不变又加速行驶了 800m，直到获得最大速度后才匀速行驶，则下列说法错误的是A.汽车在水平路面上能达到的最大速度为20m/sB.汽车匀加速的运动时间为10sC.当汽车速度达到 16m/s 时，汽车的加速度为 0.5m/s2D.汽车从静止到获得最大行驶速度所用的总时间为57.5s二、多选题（本大题共 4 小题，每小题 5 分，共 20 分。在每小题给出的四个选项中.有多 项符合题目要求。全部选对的得5 分，选对但不全的得 3 分，有选错的得 0 分。）9.如图所示，从倾角为0的斜面顶点 A 将一小球以初速 V。水平抛出，小球落在斜面上 B 点，重力加速度为g,（不计空气阻力）下列正确的是评卷人得分甲乙A.物体与地面之间的动摩擦因数为0.2E4t -A.从 A 到 B 的运动时间B.AB 长度为 ME：C.B 点的速度为 乩 d=tanOD.小球在 B 点时的速度分量满足10 如图所示，探月卫星由地面发射后进入地月转移轨道，经多次变化最终进入距月球表面100 公里，周期为 118分钟的圆轨道 III，开始进行探月工作，下列说法正确的是A.卫星在轨道 III 上经过 P 点时的运行速度比在轨道II 上经过轨道 I 上 P 点时的运行速度小B.卫星在轨道 III 上经过 P 点时的加 速度比在轨道 I 上经过 P 点时的加速度小C.卫星在轨道 I 上的机械能比在轨道 II 上的机械能小D.卫星在轨道 I 上的机械能比在轨道 III 上的机械能大11 如图甲所示，一轻弹簧竖直放置，下端固定在表面水平的力传感器上，一质量为m 的小球，从弹簧正上方距弹簧上端高 h 处由静止释放，不计空气阻力，以小球开始释放点为坐标原点0,竖直向下为 x 轴正方向，建立坐5标轴 Ox 力传感器记录的弹簧弹力大小F 随小球下落距离 x 变化的关系图像如图乙所示，图乙中h、已知，重力加速度为 g，则下列说法正确的是甲乙6A.弹簧的劲度系数为B.小球先做匀加速运动，再做匀减速运动C.小球能返回 0 点下方某点12 .如图所示，倾角为0=37的传送带以速度v=2 m/s 沿图示方向匀速运动。现将一质量为2 kg 的小木块，从传送带的底端以Vo=4 m/s 的初速度，沿传送带运动方向滑上转送带。已知小木块与传送带间的动摩擦因数为2卩=0.5，传送带足够长，sin37 =0.6 , cos37 =0.8，取g=10 m/s。小物块从滑上转送带至到达最高点的过程 中，下列说法正确的是A.运动时间为 0.4 sB.发生的位移为1.6 mC.产生的热量为9.6 JD.摩擦力对小木块所做功为12.8 J第 II 卷（非选择题）13 .“验证机械能守恒定律”的实验可以采用如图所示的甲或乙方案来进行.（1） 比较这两种方案， _ （填“甲”或“乙”）方案好一些.（2） 图丙是采用甲方案时得到的一条纸带，在计算图中N 点速度时，几位同学分别用下列不同的方法进行，其中最佳的选项是 _ .（填选项字母）评卷人得分三、实验题（本大题共D.mgh+如#牝小球动能的最大值为2 小题，第 13 题 4 分、14 题 6 分；共 10 分）匪莆停芬崑H證4、卓据他商甲Z,7A.VN=g nTB.VN=8C.VN=D.VN=g (n 1) T.14 .某实验小组采用如图 1 所示的装置探究“合力做功与动能变化的关系”.打点计时器工作频率为50Hz.实验的部分步骤如下：a.将木板的左端垫起，以平衡小车的摩擦力；b.在小车中放入砝码，纸带穿过打点计时器，连在小车后端，用细线连接小车和钩码;c.将小车停在打点计时器附近，接通电源，释放小车，小车拖动纸带，打点计时器在纸带上打下一系列的点, 断开电源；d.改变钩码或小车中砝码的质量，更换纸带，重复b、c的操作.(1)在小车的运动过程中，对于钩码、砝码和小车组成的系统，钩码的重力做图2图2是某次实验时得到的一条纸带，他们在纸带上取计数点O A、B、C D和E,用最小刻度是毫米的刻度尺进行测量，读出各计数点对应的刻度X,通过计算得到各计数点到0的距离s以及对应时刻小车的瞬时速度V.请将C点对应的测量和计算结果填在下表中的相应位置 _ ,_ ._ 功(填“正”或“负”)9齐数点v/(n?*5L)O1.000.00030A2.341.340.38B4.043.04046C5.00D8.337.330,61E10.909.900.70(3)实验小组认为可以通过绘v2-s图(图 3)线来分析实验数据(其中的瞬时速度，V。是0点对应时刻小车的瞬时速度)他们根据实验数据在图标点，请你在该图中标出计数点C对应的坐标点，并画出厶v2-s图线.(4)实验小组计算了他们绘制的_v2-s图线的斜率，发现该斜率大于理论值，其原因可能是 _四、解答题(本大题共 4 小题，第 15、16 题每题 9 分；第 17、18 题每题 11 分；共 4015 .一根长为 L=90c m 的绳子系着一个装有水的水桶， 在竖直平面内做圆周运动.已知水的质量 m=0.5kg.( g=10m/s2)求:(1) 水桶到达最高点时水不流出的最小速度;(2)当水桶在最低点时的速度为 6m/s 时，水对桶底的压力.16 .火星(如图所示)是太阳系中与地球最为类似的行星，人类对火星生命的研究在今年因“火星表面存在流动的液态水”的发现而取得了重要进展.若火星可视为均匀球体，火星表面的重力加速度为g 火星半径为 R,火星自转周期为 T,万有引力常量为 G.求:v2=v2- ，v是各计数点对应时刻小车3 中标出了。A B、D E对应的坐评卷人得分分)10(2)火星的同步卫星距火星表面的高度h.(1)火星的平均密度p.1117 如图所示，两个半径为 R 的四分之一圆弧构成的光滑细管道ABC 竖直放置，且固定在光滑水平面上，圆心连线 OQ 水平，轻弹簧左端固定在竖直挡板上，右端与质量为m 的小球相连，轨道右端有一薄板，薄板左端D 到管道右道 C 的水平距离为 R,开始时弹簧处于锁定状态，具有的弹性势能为3mgR 其中 g 为重力加速度，现解除锁定，小球离开弹簧后进入管道，最后从C 点抛出.（1）求小球经过 C 点时的动能；（2）求小球经过 C 点时对管道的压力；（3） 讨论弹簧锁定时弹性势能应满足什么条件，从C 点抛出的小球才能击中薄板 DE.18 如图所示，某物块（可看成质点）质量为 m=0.1kg 从 A 点沿竖直光滑的 1/4 圆弧轨道，由静止开始滑下，圆 弧轨道的半径 R=0.2m,末端 B 点与水平传送带相切，物块由 B 点滑上粗糙的传送带.传送带 BC 之间长度 L=1.5m,若传送带静止，物块滑到传送带的末端C 点后做平抛运动，落到水平地面上的 D 点，已知 C 点到地面的高度 H=5m2C 点到 D 点的水平距离为 X1=1m g=10m/s 求：（1）物块滑到 B 点时对圆轨道末端的压力.（2）物块滑到 C 点时速度的大小；（3） 若传送带以 vo=2.5m/s 的速度沿顺时针方向运行，求物体与传送带间摩擦生热Q.121.D【解析】小球做圆周运动的向心力F向=mgtan0，根据mgan0=mhtan0?2得，角速度，线速度a=gtan0,故 B 的向心加速度大于 A 的，故 C 错误；由于角速度相同，故周期 T=2n仏，故周期相同，故 D 正确;故选 D。2.D【解析】两球相碰时，下降的高度相等根据 h 二寸巩 J 得 t=J 乎，故两球的运动时间相等，则两球同时抛出，故 AE 错误；相碰时，A 球的水平位移大于 B 球的水平位移，运动的时间相等，则 A 抛出的速度大于出的速度，故 C 错误，D 正确。故选 6【点睛】根据竖直位移比较运动的时间，抓住两球相碰判断谁先抛出，结合水平位移和时间比较初速度.3.B【解析】A、对接过程中需要调整相对速度、方位等，“天宫一号”和“神舟九号”形状和大小不能忽略，故不能视为质点，故 A 错误；B、当研究整体的运行周期时，形状和大小可以忽略，可以视为质点，故B 正确；C 当没有特别指明所选参考系时，一般就以地面为参照物，此时对接后的整体在绕地球做圆周运动，故C 错误；D、对接之后，以“天宫一号”为参照物，“神舟九号”静止不动，故D 错误；故选 B。【点睛】解决本题的关键知道物体能看成质点的条件，以及知道选择不同的参考系， 物体的运动规律往往会不同.4.DMm三丽G- = mtirr3 =尸弓-【解析】a 与 c 的角速度相等，即宀-】，而 b、c 都围绕地球做匀速圆周运动， 则有：，解得： , 因 b 的半径小于 c 的半径，故，所以有：，根据可知，故 A 错误，D 正确；a 与 c的角速度相等，由可知，a 的半径小于 c 的半径，故，而 b、c 都围绕地球做匀速圆周运动，则有：MmGMG- = maa =-参考答案htan& = .ghtanO，可知角速度相同，线速度A 的小于 B 的，故 AB 错误；根据 mgtanB=ma 解得13/，解得：，因 b 的半径小于 c 的半径，故亚 5，所以% 5，故B错误；a 与 c 的角速度相14等，由可知，a 的半径小于 e 的半径，故，而 b、e 都围绕地球做匀速圆周运动，则有：MmvG )71?解得：，因 b 的半径小于 c 的半径，故：，所以 ，故 C 错误；故选 Do【点睛】本题中涉及到三个做圆周运动物体，ac 转动的周期相等，be 同为卫星，故比较它们的周期、角速度、线速度、向心加速度的关系时，涉及到两种物理模型，要两两比较。5.A【解折】i 殳动摩撫因数为內则耳=叫砒闊=勵（血 0 -严歸）=#疸匸呼）sin -犁其中卩=arcn-j=f故日械犬，加速度趣犬，化单 V 处壬因为滑块做初速度为零的匀加谏肓线运动，故占jar解得且牛故鼻,馬量相同，故重力相同，根抑=咖可得甲受到的重力冲量大，A正确根抿动能定理可佥=沖沪-卩即到达底端的动能=血曲-网昭士, 两者下落的高度相同，所以斜面的倾角越大，动能越大，又质量相等所以乙到达底端的速度较大，乙在 竖直方向上分速度大根據卩=刑疔可得到底端时乙的重力功率较大，BC 错误；克服摩撫力做功叫 F 為,两斜面的倾甬不同，克服摩攜力做功不同，机械能损失量不同，D 错误.6.B卩，故 2O = /JX1OX 10,解得0.2,A正确；摩擦力卄吨，7.【解析】在最高点时杆对球的作用力是向下的拉力，由牛顿第二定律得：mg+F=m , F=mg 贝 U vi=M ;小球从1最高点到最低点过程，由机械能守恒得：mg?2L+ nVi2=ElW?由题意知，咀力 M).lmg-0.1x2(XX)xlON=2000N,A.当汽车育最犬速度时此时牵引力与俎力二力平衡，由 P 萨卩Vn=fvtt得汽车的最犬速度:vB=P/f= (4X104) /2000m/s=20m/s故 A 正确；艮若汽车从静止作匀加速直线运动，则当皆 P=时，匀加速结束，则有：P 旷齐 一 .根牛顿第二定律有：Ft-f=uu联立可解得；vlOm/s,fi vt=at 得，汽车匀加速的运动时间：Wta=101s=10s故 B 正确；c.当速度尸 1 血诉时，由P=F得，此时汽车的全引力：F=P 歼( ( 10*) /1N=25CON,则汽车的加速度：a= (F-f) 磴( (2500-2000) /2(XX)ni/sM).25nL,故 C 错误；D.设匀加速后的甜血过程所用的时间为匚根据动能定理得:阳-庐-訥城解得：tM7 5s,汽车从静止到获得最大行驶速度所用的总时间：t总=t+t =10s+47.5s=57.5s，故 D 正确。本题选择错误的答案，故选：C。点睛：当汽车有最大速度时，牵引力与阻力二力平衡，根据P=Fv 求得最大速度；根据牛顿第二定律求得牵引力，由 P=Fv 求得达到额定功率时的速度，根据v=at 求得匀加速的时间；根据P=Fv 求得 v=16m/s 时的牵引力，根据牛顿第二定律求得加速度；根据动能定理列式即可求出匀加速后的800m 过程所用的时间，进而得出总时间。9.BC_y = gt2tan3 -t =-【解析】水平分运动：，竖直方向上：。根据。物体在空中飞行的时间2vGtan&x2vo2tan0- l?QtL物体的水平位移，所以 AB 间的距离:-;根据速度与时间关系，则 B 点竖直方向的速度 匕-八-、心一：那么 B 点的速度;小球在 B 点时的位移分量16满足，速度不满足。综上分析，BC 正确。10.AD【解析】根据卫星发射特点可知，从轨道 m 变轨到轨道 H 需要在P点抑速，即卫星在轨道皿上通过卩点 的速度小于在轨道 n 上经过卩点时的速馬蠱正甌 根据&響=嗣可得箒 无论在哪个轨道上，经 过P点时的轨道半径相同，故加速度相同，B错误；从轨道口变轨到轨道需要点火如速，而从轨道皿 变轨到轨道 II 需要在 P 点加速，故外力做正功，所以在轨道 I 上的机械能大于在轨這口上的机械能，轨道 n 上的机械能犬于轨道皿上的机械能，即卫星在轨道 I 上的机械能比在轨道 m 上的机械能大，c 错误D正 确.IL AD【解析】根据乙图可知，弹簧的劲度系数为，选项 A 正确；小球接触弹簧之前做匀加速运动，接触弹簧后，因为弹力不断变化，则小球做变速运动，选项B 错误；由能量守恒关系可知，小球能返回0 点，选项 C 错误；当 x=h+x。，小球的重力等于弹簧的弹力，此时小球具有最大速度，小球达到最大速度的过程中，根据动能定1 1 1理可知mgh+xo)-mgxo=mV，故小球动能的最大值为mgl+m(?xo, 故 D 正确；故选 AD。点睛：本题关键是将物体的运动分为自由落体、加速下降和减速下降三个阶段，并能从图像中获取信息，知道当重力等于弹力时小球的速度最大，同时物体的动能和重力势能以及弹簧弹性势能总量守恒12.BC【解析】第一阶段：根据牛顿第二定律，：,得，第一阶段位移为Xj =三乎=0 6m,所用时间为。=7= 0 2s ,传送带位移加俸厂叫二 0.4m,划痕为加严利一龙和=0.2m :第二阶段 wsinfl -pimgcosB =得衍=第二阶段位移为3 = = 1 叫 所用时间为 S 二肩=L 丹传送带位移为兀痔 = Vt2= 2 叫 划痕为 A% =备一心=lm4由決上分析可知，物体运动总时间为上+勺=1 公；物体的总位移艾=i产生总热量为Q = tmgcosd - Axt+ gmcasS - 加厂 9 摩揀力第一阶段做员功，第二阶段做正功，摩撫力对小木块所做功为附二mffcos9 Xj 4-阿书 cosB x3= 3.2J7综上分析可知 BC1E 确13.甲 C17【解析】【详解】(1) 机械能守恒的前提是只有重力做功，实际操作的方案中应该使摩擦力越小越好故甲方案好一些.(2) 根据匀变速直线运动中时间中点的瞬时速度大小等于该过程中的平均速度大小可以求出某点的瞬时速度,可以求出 N 点的速度为：VN=，故 ABD 错误，C 正确.故选：C.故答案为：(1)甲；(2) C.【点睛】(1)解决实验问题首先要掌握该实验原理，了解实验的仪器、操作步骤和数据处理以及注意事项，能够根据实 验装置和实验中需要测量的物理量进行选择；(2)根据匀变速直线运动中时间中点的瞬时速度大小等于该过程中的平均速度大小可以求出某点的瞬时速度注意不能直接根据自由落体的公式求解速度.14 . 正 6.00 0.54平衡摩擦力时木板左端垫起得太高【解析】试题分析：力与位移同向做正功，反向做负功，知钩码的重力做正功；2精确度 mm 读数时要估读到下一位；中间时刻的瞬时速度等于平均速度可求得；3略4由动能定理知图像的斜率为系统的合外力，合外力偏大，知木板的左侧垫的过高，或平衡摩擦力过度。考点：设计性实验“合力做功与动能变化的关系”15 . (1) vo=3m/s(2) 25N,方向竖直向下【解析】【详解】18(D 水与水桶一起做圆周运动，要让水不流出水桶，设运动的最小速率为 V,贝 Oft 最高点处有：mff=代入数据解得：v( (r=3m/s答：水桶运动到最高点时水不流出的最小速率是 3m/s.(2)设桶底对水的支持力为眄根据牛顿第二定律有:F-吨二底代入数据解得：F=25N由牛顿第三定律可规水对桶底的压力为討吆瓯方向竖直向下.答：如果水桶运动到最低点时的速率 v=6m/sj 水对桶底的妊力是 25N.【点睛】(1)水桶运动到最高点时，水恰好不流出时，由水的重力刚好提供其做圆周运动的向心力，根据牛顿第二定律求解最小速率；(2)水在最低点速率 v=6m/s 时，以水为研究对象，分析受力情况：重力和桶底的弹力，其合力 提供水做圆周运动的向心力， 由牛顿第二定律求解此弹力，再牛顿第三定律， 求出水对桶的压力大小.16. (1)宀，【解析】试题分析：根据万有引力等于重力求出火星的质量，结合火星的体积求出火星的密度根据万有引力提供向心力求出火星同步卫星的轨道半径，从而得出距离火星表面的高度。(2)同步卫星的周期等于火星的自转周期T-.1Afjn4?rG- = m (R十h)万有引力提供向心力，有MmG- = mg(1)在火星表面，对质量为 m 的物体有：；M pV p-nRp =-密度为：，联立解得： 联立解得：勺-jR42【详解】191、万有引力等于重力，2、万有引力提供向心力。34酹17 . (1) mgR (2) mg 方向竖直向上；(3) ”吉【解析】【详解】1) )解除弹蓄锁定后小球运动到 C 点过程，弹舊和小球系统机械能守恒，由机械能守恒定律得:ImgRTmER+Ek解得；En-cigRQ)小球过 C 时的动能为：= mgR在 C 点由牛顿第二定律得：吨+F=嵐解得：F-mg由牛顿第三定律得；F=F=mg,方向竖直向上(3)小球离幵 C 点做平抛运动竖直方向：2K=gt1水平方向：xivit若要小球击中薄板，应满足：RxiR.弹簧的弹性势能：玮=2mgR 4弾性势能 Er 满足：mgR 联立解得物块渭到 c 点时速度的大小 V=lm/s(3)由动能定理得:解得卩=0.1若传送带以 v=2.5m/s 的速度沿顺时针方向运行，有：可得： 大于 2.5m/s故物块到达 C 之前与传送带共速，匀加速运动的时间为：-【详解】21此过程传送带的位移： x=vot=1.25m物体的位移为：x = x 0.5m=1.125m物体与传送带间摩擦生热：Q=umg (x- x) =0.0125J点睛】 解决本题的关键知道物块在传送带上的运动规律，结合动能定理、牛顿第二定律、运动学公式进行求解要注意 摩擦生热应根据相对位移求
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