第八章模块综合测评-【优化探究】2023-2024学年新教材高中物理必修第二册同步导学案配套教参（人教版，多选）

模块综合测评 授课提示：对应学生用书第209页 一、选择题(本题共10小题。在每小题给出的四个选项中，第1～7题只有一项符合题目要求，第8～10题有多项符合题目要求) 1．下列相关物理知识和物理方法的说法正确的是(　　) A．图甲中火车转弯超过规定速度行驶时，内轨对轮缘会有挤压作用 B．公路在通过小型水库泄洪闸的下游时，常常用修建凹形桥，也叫“过水路面”，如图乙所示，汽车通过凹形桥的最低点时，车对桥的压力小于汽车的重力 C．卡文迪什测定引力常量的实验原理图如图丙所示，运用了微小量放大法 D．火箭高速飞过地面上的某处(图丁)，在地面上的人来看火箭上的时钟走得变快了 解析：火车以规定速度转弯时，刚好由重力和支持力的合力提供向心力，根据牛顿第二定律有mg tan θ＝m，解得v＝，当v>时，重力和支持力的合力小于所需的向心力，则火车有做离心运动的趋势，外轨对轮缘会有挤压作用，故A错误；对汽车，根据牛顿第二定律得FN－mg＝m，则得FN＝mg＋m>mg，即车对桥的压力大于汽车的重力，故B错误；卡文迪什扭秤实验利用光线和镜子将扭秤的旋转进行放大，运用了放大法，故C正确；由Δt＝知，地面上的人观察到的结果为火箭上的时钟变慢了，故选项D错误。 答案：C 2．如图所示，小船从河岸的O点沿虚线匀速运动到河对岸的P点，河水的流速v水、船在静水中的速度v静与虚线的夹角分别为α、θ，河宽为L，且v静、v水的大小不变，渡河的时间为t，则下列说法不正确的是(　　) A.当α＋θ＝90°，渡河的时间最短 B．渡河时间t＝ C．渡河时间t＝ D．＝ 解析：垂直于河岸方向上渡河的速度为v静sin (θ＋α)，故渡河的时间t＝，故B正确；当α＋θ＝90°时，渡河时间最短，tmin＝＝，故A正确；小船合速度沿OP方向，故满足v静sin θ＝v水sin α，故D错误；合速度大小为v静cos θ＋v水cos α，故渡河时间t＝，故C正确。 答案：D 3．2022年6月5日，神舟十四号载人飞船发射升空。神舟十四号采用自主快速交会对接模式成功对接于天和核心舱径向端口，与天舟三号、天舟四号一起构成四舱(船)组合体，如图甲所示。如图乙所示，轨道Ⅰ为空间站运行圆轨道，轨道Ⅱ为载人飞船运行椭圆轨道，两轨道相切于A点，载人飞船在A点与空间站组合体完成对接，航天员与载人飞船始终相对静止，则下列说法正确的是(　　) A．地球位于圆形轨道Ⅰ的圆心和椭圆轨道Ⅱ的焦点上，两轨道运行周期相等 B．对接前，载人飞船与地心的连线和空间站组合体与地心的连线在相同时间内扫过的面积相同 C．三位航天员随空间站组合体做圆周运动过程中处于失重状态，所受向心力大小相等 D．载人飞船在轨道Ⅰ、Ⅱ上运行经过A点时加速度相等，速度不相等 解析：由开普勒定律可得地球位于圆形轨道Ⅰ的圆心和椭圆轨道Ⅱ的焦点上，但轨道Ⅰ的半径和轨道Ⅱ的半长轴不相等，由开普勒第三定律可得两轨道运行周期不相等，故A错误；根据开普勒第二定律可知在不同轨道上，载人飞船与地心的连线在相同时间内扫过的面积不相等，故B错误；航天员随空间站做圆周运动过程中，所受向心力由万有引力提供，处于失重状态，由F＝可知三人质量可能不同，因此向心力大小可能不相等，故C错误；载人飞船在轨道Ⅰ、Ⅱ上运行经过A点时所受万有引力相等，因此在轨道Ⅰ、Ⅱ上运行经过A点时加速度相等，由轨道Ⅱ运行到A点时需要加速可变轨到轨道Ⅰ，故两者速度不相等，故D正确。 答案：D 4.如图所示，a为地球赤道上随地球自转的未发射的卫星，b、c、d均为绕地球做匀速圆周运动的卫星，其中b为近地卫星(轨道半径近似等于地球半径)，c为极地同步卫星(轨道平面过地球两极，轨道半径与d相等)，d为地球赤道同步卫星。已知地球半径为R，c、d轨道半径为r，地球两极处的重力加速度为g，则下列说法不正确的是(　　) A．卫星d与卫星a转动方向一致且相对静止 B．各卫星周期：Ta＝Tc＝Td＝24 h>Tb C．vb＝7.9 km/s，是地球第一宇宙速度，也是地面发射卫星时的最小发射速度 D．各卫星线速度、加速度和向心力大小满足：＝；＝；＝ 解析：卫星d为同步卫星，与卫星a和地球均自西向东转，角速度相等，保持相对静止，故A正确。a为地球赤道上随地球自转的物体，则a的周期等于地球自转周期，d为同步卫星，c、d的转道半径相等，则运行周期相等，故Ta＝Tc＝Td＝24 h，卫星b半径小，故周期最小，故B项正确。b为近地卫星，线速度大小等于地面发射卫星时的最小发射速度，大小为7.9 km/s，也是地球第一宇宙速度，故C项正确。卫星绕地球做匀速圆周运动时，有G＝m，解得v＝，对b、c可得＝；a、c两者做圆周运动的周期相同，可得＝；卫星质量未知，故向心力大小无法确定，＝不一定成立，故D错误。 答案：D 5.如图所示，轻杆长3L，在