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模块检测卷
(时间:90分钟 满分:100分)
一、单项选择题:本题共8小题,每小题3分,共24分。在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的。
1.与相对论有关的问题,下列说法正确的是( )
A.火箭内有一时钟,当火箭高速运动后,此火箭内观察者发现时钟变慢了
B.力学规律在任何惯性参考系中都是相同的
C.一根沿自身长度方向运动的杆,其长度总比静止时的长度要长些
D.高速运动物体的质量会变小
解析:当火箭高速运动后,此火箭内观察者相对于时钟的速度仍然是0,所以发现时钟的快慢不变,故选项A错误;力学规律在任何惯性参考系中都是相同的,故选项B正确;根据尺缩效应,沿尺子长度方向运动的尺子长度比静止的尺子长度短,当速度接近光速时,尺子缩成一个点,故选项C错误;高速运动物体的质量是会变大的,所以牛顿运动定律不适合高速运动的物体,故选项D错误。
答案:B
2.明代出版的《天工开物》一书中就有牛力齿轮翻车的图画(如图),记录了我们祖先的劳动智慧。若A、B、C三齿轮半径的大小关系如图,则( )
A.齿轮A的角速度比C的大
B.齿轮A、B的角速度大小相等
C.齿轮B与C边缘的线速度大小相等
D.齿轮A边缘的线速度比齿轮C边缘的线速度大
解析:由图可知,rA>rB>rC,齿轮A边缘的线速度vA与齿轮B边缘的线速度vB相等,齿轮B、C的角速度ωB=ωC。由vA=ωArA,vB=ωBrB,vC=ωCrC,可得:ωA<ωB,ωA<ωC,vB>vC,vA>vC,故选项A、B、C错误,D正确。
答案:D
3.如图所示,某人在对面的山坡上水平抛出两个质量不等的小石块,分别落在A、B两处。不计空气阻力,则落到A处的石块( )
A.初速度大,运动时间短
B.初速度大,运动时间长
C.初速度小,运动时间短
D.初速度小,运动时间长
解析:物体做平抛运动的时间t=,因落到A处的石块的竖直高度大,则运动时间长;根据v0=可知,因落到A处的石块的水平位移小,则初速度小,故选D。
答案:D
4.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( )
A. B.
C. D.
解析:设大河宽度为d,小船在静水中的速度为v0,则去程渡河所用时间t1=,回程渡河所用时间t2=。由题可知=k,联立以上各式得v0=,故B正确。
答案:B
5.如图所示,质量相同的甲、乙两个小物块,甲从竖直固定的光滑圆弧轨道顶端由静止滑下,轨道半径为R,圆弧底端切线水平,乙从高为R的光滑斜面顶端由静止滑下。下列判断不正确的是( )
A.两物块到达底端时动能相同
B.两物块到达底端时速度相同
C.乙物块运动到底端的过程中,重力做功的瞬时功率在增大
D.两物块到达底端时,甲物块重力做功的瞬时功率小于乙物块重力做功的瞬时功率
解析:根据动能定理得,mgR=mv2,知两物块到达底端的动能相等,速度大小相等,但是速度的方向不同,故A正确,B错误;乙做匀加速直线运动,速度逐渐增大,重力的瞬时功率P=mgvsin θ,则重力的瞬时功率增大,故C正确;两物块到达底端的速度大小相等,甲重力与速度方向垂直,瞬时功率为零,则乙重力做功的瞬时功率大于甲重力做功的瞬时功率,故D正确。
答案:B
6.人骑自行车下坡,坡长l=500 m,坡高h=8 m,人和车总质量为100 kg,下坡时初速度为4 m/s,人不踏车的情况下,到达坡底时车速为10 m/s,g取10 m/s2,则下坡过程中阻力所做的功为( )
A.-4 000 J B.-3 800 J
C.-5 000 J D.-4 200 J
解析:由动能定理得mgh+Wf=m(v2-v),解得Wf=-mgh+m(v2-v)=-3 800 J,故B正确。
答案:B
7.2017年4月,我国成功发射的“天舟一号”货运飞船与“天宫二号”空间实验室完成了首次交会对接,对接形成的组合体仍沿“天宫二号”原来的轨道(可视为圆轨道)运行。与“天宫二号”单独运行时相比,组合体运行的( )
A.周期变大 B.速率变大
C.动能变大 D.向心加速度变大
解析:根据组合体受到的万有引力提供向心力可得,=mr =m=ma,解得T= ,v= ,a=,由于轨道半径不变,所以周期、速率、加速度均不变,选项A、B、D错误;组合体比“天宫二号”质量大,动能Ek=mv2变大,选项C正确。
答案:C
8.如图所示,在高1.5 m的光滑平台上有一个质量为2 kg的小球被一细线拴在墙上,球与墙之间有一根被压缩的轻质弹簧。当烧断细线时,小球被弹出,小球落地时的速度大小为2 m/s,则弹簧被压缩时具有的弹性势能为(g取10 m/s2)( )
A.1