模块检测卷(四)[范围：必修第二册]-【学考一本通】2025年湖南省普通高中学业水平测试物理

模块检测卷(四) [范围:必修第二册] (时间:60分钟 满分:100分) 一、选择题(本题共18小题,每小题四个选项,其中只有一个选项正确,每小题3分,共54分) 1.如图所示,水平方向匀速飞行的热气球上掉下一个小球,忽略小球所受 空气阻力,地面上的人观察到小球的运动轨迹是 ( ) A.抛物线 B.斜线 C.竖直线 D.水平线 2.如图所示,一条小船过河,河水流速v1=3m/s,船在静水中速度v2=4m/s,船头方向与 河岸垂直,关于小船的运动,以下说法正确的是 ( ) A.小船相对于岸的速度大小是7m/s B.小船相对于岸的速度大小是5m/s C.小船相对于岸的速度大小是1m/s D.小船的实际运动轨迹与河岸垂直 3.飞盘由于运动本身的新奇、活泼、变化、具挑战性、男女差异小、没有场 地限制等诸多特点,吸引了男女老少各年龄段的爱好者.如图某一玩家 从1.25m的高处将飞盘水平投出,请估算飞盘落地的时间为 ( ) A.0.3s B.0.4s C.0.5s D.3s 4.广州的广州塔和上海的东方明珠塔都随地球的自转一起转动,下列说法正确的是 ( ) A.两座塔的加速度相同 B.两座塔的线速度相同 C.两座塔的运动周期相同 D.两座塔的角速度不同 —331— 5.如图所示,钟表指针的运动可看作匀速圆周运动,下列说法中正确的是 ( ) A.秒针、分针、时针转动周期相同 B.秒针的角速度最大,时针的角速度最小 C.秒针上A、B 两点线速度一样大 D.秒针上A、B 两点向心加速度一样大 6.如图所示,质量相等的a、b两物体放在圆盘上,到圆心的距离之比是2∶3,圆盘绕圆心做 匀速圆周运动,两物体相对圆盘静止,a、b两物体做圆周运动的向心力之比是 ( ) A.1∶1 B.3∶2 C.2∶3 D.9∶4 7.如图所示,旋转雨伞时,水珠会从伞的边缘沿切线方向飞出,这属于 ( ) A.扩散现象 B.超重现象 C.离心现象 D.蒸发现象 8.游客乘坐过山车,在圆弧轨道最低点处获得的向心加速度达到20m/s2,g取10m/s2,那 么此位置座椅对游客的作用力相当于重力的 ( ) A.1倍 B.2倍 C.3倍 D.4倍 9.如图所示,固定的锥形漏斗内壁是光滑的,内壁上有两个质量相等的小球 A 和B,在各自不同的水平面做匀速圆周运动,以下说法正确的是 ( ) A.vA>vB B.ωA>ωB C.aA>aB D.压力FNA>FNB 10.关于万有引力定律及其应用,下列说法正确的是 ( ) A.两物体间的万有引力是一对平衡力 B.伽利略发现了万有引力定律 C.利用万有引力定律可计算天体的质量 D.两物体间的万有引力大小与物体间的距离成反比 —431— 11.人造卫星在地面附近绕地球做匀速圆周运动所必须具有的速度,称为第一宇宙速度.第 一宇宙速度大小是 ( ) A.11.2km/s B.7.9km/s C.16.7km/s D.7.9m/s 12.太阳系中的两颗行星A 和B,绕太阳公转的半径分别为RA 和RB,速率分别为vA 和vB, 周期分别为TA 和TB,已知RA>RB,则 ( ) A.vA>vB B.vA<vB C.TA<TB D.TA=TB 13.关于经典力学,下列说法正确的是 ( ) A.适用于宏观物体的低速运动 B.仅适用于微观粒子的运动 C.经典力学中,物体的质量与其运动速度有关 D.经典力学中,物体的长度与其运动速度有关 14.汽车从山脚行驶到山顶的过程中,下列说法正确的是 ( ) A.重力对汽车做正功 B.牵引力对汽车做正功 C.支持力对汽车做正功 D.汽车重力势能减少 15.两个质量分别为m 和2m 的小球,分别从高度为2h和h 处自由下落,忽略空气阻力,则 它们落地时的动能之比为 ( ) A.1∶1 B.1∶2 C.3∶1 D.4∶1 16.篮球由静止开始下落至地面,经多次反弹后静止在地面上,从篮球开始下落到最终静止 的过程,下列说法正确的是 ( ) A.机械能不守恒 B.重力一直做正功 C.重力势能时刻在减小 D.重力一直做负功 17.下列物体的运动不能∙∙ 用经典力学描述的是 ( ) A.子弹的飞行 B.人造卫星的运行 C.小汽车的行驶 D.光子的运动 —531— 18.小孩和大人在相同的粗糙路面上以水平推力匀速推动相同的木箱运动相等的位移,已 知小孩和大人所推木箱的速度大小如图中所示,则此过程中 ( ) A.大人对木箱做的功多 B.大人和小孩对木箱做的功一样多 C.两木箱克服摩擦力做的功不一样多 D.大人和小孩对木箱做功的平均功率一样大 二、非选择题(共6小题,共46分) 19.(4分)如图所示,实线为某质点做平抛运动轨迹的一部分,测得AB、BC 间的水平距离 为Δs1=Δs2=0.4m,高度差Δh1=0.25m,Δh2=0.35m,取g=10m/s2.由此可知质点 平抛的初速度v0= m/s,小球在B 点时的竖直分速度vy= m/s,抛出 点到B 点的竖直距离为 m. 20.(4分)图(a)是不同类型桥面模型,汽车过桥时,利用传感器对压力变化进行测量和比 较,测量结果如图(b)所示: —631— (1)图(a)中,甲、乙、丙分别为三种不同类型的桥面.对于凸形桥甲,其相对应的压力图 线应是图(b)电脑屏幕上的 (填“a”“b”或“c”); (2)如增大小球在斜槽上的高度,则小球通过凹形桥丙时的压力与图(b)中图线a相比, 最高点更 (填“高”或“低”)一些. 21.(4分)如图所示,某小组同学在验证机械能守恒定律实验中,重物甲、乙用轻绳相连绕过 定滑轮悬吊在空中,已知甲的质量为 M,乙的质量为m,M>m.甲上安装了一个挡光片, 开始时将甲固定,使重物均处于静止,A、B 两个光电门安装在铁架台上,并处在同一竖 直线上,当地的重力加速度为g. (1)实验开始前先测出挡光片的宽度d. (2)释放重物甲,结果甲向下加速运动,与光电门相连的计时器记录了挡光片通过A、B 两光电门的挡光时间分别为Δt1、Δt2,要验证机械能守恒,还需要测量的物理量是(写出 相对应的表示符号) ,则需要验证的表达式为 (用已知量符号和测量 的物理量符号表示). (3)要减小实验误差,下列做法正确的是 . A.适当增大挡光片的宽度 B.适当增大两光电门的高度差 C.适当增大甲重物开始下落时甲、乙两重物间的高度差 D.适当增大甲重物刚开始下落时距离A 光电门的高度 —731— 22.(10分)如图所示,轻弹簧一端与墙相连接处于自然状态,质量为4kg的木块沿光滑的 水平面以5m/s的速度运动并开始挤压弹簧,求: (1)弹簧的最大弹性势能; (2)木块被弹回,速度增大到3m/s时弹簧的弹性势能. —831— 23.(12分)假设过山车在轨道顶点A 无初速度释放后,全部运动过程中的摩擦均可忽略, 其他数据如图所示,求过山车到达B 点时的速度.(g取10m/s2) —931— 24.(12分)一物体在水平面上,受恒定的水平拉力和摩擦力作用由静止开始沿直线运动,已 知在第1s内合力对物体做的功为45J,在第1s末撤去拉力,其v-t图像如图所示,g 取10m/s2.则 (1)物体与水平面间的动摩擦因数为多少? (2)第1s内拉力对物体做的功为多少? —041— 斜率为k=mΔs 2 R . 答案 (1) ΔsR·Δt (2)1 Δt2 mΔs 2 R 21.解析 (1)选用质量和密度较大的金属锤、两限位 孔在同一竖直面内上下对正都可以降低摩擦阻力 对实验结果造成的误差,所以AB正确;动能与重 力势能表达式中都含有质量m,可以约去,故不需 要测量出质量m 的具体数值,C错误;重物下落之 前应该用手拉住纸带上端使纸带竖直,可减小纸 带与打点计时器之间的摩擦,从而减小误差,D错 误.(2)测出BC 和CD 的长度就可以计算出打下 C 点时的速度大小vC,再测出OC 的长度,就可验 证mghOC= 1 2mv 2 C 是否成立,所以B正确;测出 BD、EG 的长度可计算出打下C、F 两点时的速度 大小vC 和vF,再 测 出 CF 的 长 度,就 可 验 证 mghCF= 1 2mv 2 F- 1 2mv 2 C 是否成立,所以C正确. 答案 (1)AB (2)BC 22.解析 (1)在水平方向有x=v0t,得t=2s. (2)在竖直方向有h=12gt 2,得h=20m. 答案 (1)t=2s (2)h=20m 23.解析 因为重力做功与路径无关,只与过程初、末 状态的高度有关,所以全过程尽管木球在水下做 了往复运动,但所做的功由h的大小决定,即 WG =mgh,木块的重力势能减少了mgh. 答案 (1)mgh (2)减少了mgh 24.解析 (1)由于物体在运动过程中只有重力做功, 所以机 械 能 守 恒.取 地 面 为 零 势 能 面,则 E1= 1 2mv 2 0,在最高点动能为0,故E2=mgh,由机械能 守恒定律E1=E2 可得: 1 2mv 2 0=mgh,所以h= v20 2g = 10 2 2×10m=5m. (2)初态物体在地面上,E1= 1 2mv 2 0,设重力势能 与动能相等时在距离地面h1 高处,由机械能守恒 定律可得:1 2mv 2 0= 1 2mv 2 1+mgh1=2mgh1,所以 h1= v20 4g=2.5m. 答案 (1)5m (2)2.5m 模块检测卷(四) 1.A 水平方向匀速,竖直方向是初速度为零的匀加 速直线运动,合运动为平抛.故A正确. 2.B 小船相对于河岸的速度为v1、v2 的合速度,用 平行四边形定则求解. 3.D 根据h=12gt 2,得t= 2hg =0.5s ,而飞盘在运 动的过程中受到阻力作用,则运动的时间一定会大 于0.5s,故D正确,ABC错误. 4.C 相等时间内转过的角度相等,则周期相等. 5.B 相等时间,秒针转过的角度大,角速度也大. 6.C 两物体a、b在同一个圆盘上做圆周运动,有相 同的角速度,根据向心力表达式F=mω2r求解. 7.C 水珠先做圆周运动,后做离心运动. 8.C 因为F=ma+mg=2mg+mg=3mg,所以是 重力的3倍. 9.A 物体受力如图所示.将FN 沿水平和 竖直方向分解得: FNcosθ=ma ① FNsinθ=mg ② 由②可知支持力相等,则 A、B 对内壁的压力大小 相等;合力提供向心力,合力相等,则向心力相等, 由①②可得:mgcotθ=ma=mv 2 r=mω 2r,可知半 径大的线速度大,角速度小.则A 的线速度大于B 的线速度,A 的角速度小于B 的角速度,A、B 的向 心加速度相等.故A正确,BCD错误. 10.C 两物体间万有引力是作用力与反作用力,故A 错误;牛顿发现了万有引力定律,故B错误;研究 一个天体绕另一个天体做圆周运动,根据万有引 力提供向心力,列出等式可求出中心天体的质量. 故C正确;据万有引力定律知,万有引力的大小与 质量 乘 积 成 正 比,与 距 离 的 平 方 成 反 比.故 D 错误. 11.B 地球第一宇宙速度为7.9km/s. 12.B 两颗行星均绕太阳公转,根据万有引力提供向 心力得:GMm r2 =mv 2 r=m 4π2 T2 r,推出:v= GMr , T= 4πr 3 GM ,题中说明 A 的半径大,所以vA<vB, TA>TB,故B正确. 13.A 经典力学具有局限性,不适用于微观粒子和 高速运动的物体. 14.B 当力的方向和位移方向相同时,力做正功,方 向相反时,力做负功. 15.A 由于两小球机械能均守恒,设地面为零势能 面,则开始下落时的机械能分别为Ep1=mg×2h =2mgh,Ep2=2mgh;故重力势能之比为1∶1;根 据机 械 能 守 恒 定 律 可 知,落 地 时 的 动 能 之 比 为 1∶1;故A正确,BCD错误. 16.A 篮球运动时有上有下,所以重力有时做正功, 有时做负功.由于有空气阻力,所以机械能减小. 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 —401— 17.D 经典力学只适用于低速的、宏观的,不适用于 高速的、微观的.所以D选项不适用. 18.B 小孩和大人在相同的粗糙路面上以水平推力 匀速推动相同的木箱移动,两木箱受到的摩擦力 大小相等,小孩和大人所用的推力大小相等,运动 相等的位移,小孩和大人对木箱做的功一样多,两 木箱克服摩擦力做的功一样多,选项 AC错误,B 正确.小孩和大人所推木箱的速度不同,运动相等 的位移所用时间不同,可知小孩和大人对木箱做 功的平均功率不一样大,选项D错误. 19.解析 质点做平抛运动,竖直方向做自由落体运 动,根据Δh2-Δh1=gT2 得,T= Δh2-Δh1 g = 0.35-0.25 10 s=0.1s. 则质点的初速度v0= Δs T =0.40.1m /s=4m/s;B 点竖直方向上的分速度vy = Δh1+Δh2 2T = 0.25+0.35 2×0.1 m /s=3m/s;抛出点 到B 点的时间t= vy g= 3 10s=0.3s ;竖直距离为h =12gt 2=12×10×0.3 2m=0.45m. 答案 4 3 0.45 20.解析 (1)甲图是凸形桥,根据牛顿第二定律,有: mg-N1=mv 2 r ,故 N1<mg,失重;乙图中,重力 和支持力平衡,故:N2=mg;丙图中为凹形桥,根 据牛顿第二定律,有:N2-mg=mv 2 r ,故 N2> mg,超重;对于凸形桥甲,压力最小,故对应图(b) 中c曲线;(2)如增大小球在斜槽上的高度,到达 最低点的速度增大,根据N-mg=mv 2 r 可知,压力 增大,故最高点更高. 答案 (1)c (2)高 21.解析 (2)要验证的机械能守恒的表达式为(M- m)gx=12 (m+M)d2 1Δt2 - 1Δt1 ,从表达式 可以看出,还需要测量的物理量有两光电门间的 高度差x.(3)适当增大挡光片的宽度,会使挡光 片通过光电门的挡光时间变长,速度测量误差增 大,A错误;适当增大两光电门的高度差,可减小 实验误差,B正确;适当增大甲重物开始下落时 甲、乙两重物间的高度差,这对实验结果没有影 响,C错误;适当增大甲重物刚开始下落时距离A 光电门的高度,可增大甲重物经过两光电门的速 度,减小挡光片通过光电门的挡光时间,使速度测 量更趋 于 瞬 时 速 度,减 小 速 度 测 量 的 误 差,D 正确. 答案 (2)两光电门间的高度差x (M-m)gx= 1 2 (m+M)d2 1Δt2 - 1Δt1 (3)BD 22.解析 (1)木块压缩弹簧的过程中,木块和弹簧组 成的系统机械能守恒,弹性势能最大时,对应木块 的动能为零,故有: Epm= 1 2mv 2 0= 1 2×4×5 2J=50J. (2)由机械能守恒有12mv 2 0=Ep1+ 1 2mv1 2 1 2×4×5 2J=Ep1+ 1 2×4×3 2J 得Ep1=32J. 答案 (1)50J (2)32J 23.解析 由题意可知,过山车在运动过程中仅有重 力做功,故其机械能守恒.以圆周轨道的最低点所 在平面为零势能参考平面,由机械能守恒定律得 mghA=mghB+ 1 2mv 2 B vB= 2g(hA-hB) = 2×10×(7.2-3.7)m/s = 70m/s. 答案 70m/s 24.解析 (1)由图像可得第1s内的位移x1= 1×3 2 m =1.5m 由动能定理得F合 ·x1= 1 2mv 2=45J,解得F合 = 30N,m=10kg 第1s末到第4s末位移x2= 3×3 2 m=4.5m. 由动能定理得:-μmgx2=0- 1 2mv 2 解得μ=0.1. (2)第1s内摩擦力做功WFf=-μmgx1=-15J 第1s内,由动能定理得:WFf+W拉= 1 2mv 2=45J 解得W 拉 =60J. 答案 (1)0.1 (2)60J 模块检测卷(五) 1.B 由于气球带有同种电荷,所以相互排斥.故B 正确. 2.D 电荷的形状、体积和电荷量对分析问题的影响 可以忽略时,就可以看成是点电荷,并不是只有体 积很小的带电体才能看作点电荷,也不是带电体带 电荷量很少时,当然也不一定只有球形带电体,才 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 —501—