模块综合试卷(一)（Word练习）-【金榜题名】2025-2026学年高一物理必修第二册同步学案（人教版）

模块综合试卷(一) (时间：90分钟　满分：100分) 一、选择题(本题共12小题，每小题4分，共48分，1～7为单项选择题，8～12为多项选择题，全部选对的得4分，选不全的得2分，有错误选项的不得分) 1．生活中曲线运动随处可见，物体做曲线运动一定受到了外力的作用。关于物体做曲线运动，下列说法正确的是(　　) A．速度方向有时与曲线相切，有时与曲线的切线垂直 B．平抛运动是匀变速曲线运动，斜抛运动是变加速曲线运动 C．物体所受合力方向一定指向曲线的凹侧 D．物体所受合力可能不变，但它的加速度一定改变 【解析】　A．速度方向总是与曲线相切，所以A错误； B．平抛运动是匀变速曲线运动，斜抛运动也是匀变速曲线运动，所以B错误； C．物体所受合力方向一定指向曲线的凹侧，所以C错误； D．物体所受合力不变，其加速度也不会改变，所以D错误；故选C。 【答案】　C 2．关于功率的概念，下列说法中正确的是(　　) A．功率是描述力对物体做功多少的物理量 B．力做功时间越短，力的功率一定越大 C．力做功越多，力的功率一定越大 D．力对物体做功越快，力的功率一定越大 【解析】　A．功率是反映做功快慢的物理量，选项A错误； B．根据P＝知，力做功时间越短，功率不一定大，还与做功的多少有关，选项B错误； C．根据P＝知，力做功越多，功率不一定大，还与时间有关，选项C错误； D．功率是反映做功快慢的物理量，力对物体做功越快，功率一定越大；选项D正确，故选D。 【答案】　D 3．机械鼠标的正面和反面分别如图所示，鼠标中定位球的直径是2.0 cm，如果将鼠标沿直线匀速拖移12 cm需要2 s，定位球的角速度为(　　) A．6 rad/s　　　　 B．12 rad/s C. rad/s D. rad/s 【解析】　根据线速度定义式有：v＝ 那么定位球的线速度为：v＝6 cm/s 而角速度与线速度关系：v＝ωr 因此定位球的角速度为：ω＝＝6 rad/s，故A正确，B、C、D错误，故选A。 【答案】　A 4．2020年7月23日，我国把握了最佳发射时机，在文昌发射站发射了首颗火星探测器“天问一号”。为了便于计算可作如此简化：火星的公转周期大约是地球公转周期的2倍，地球和火星在同一平面内沿同一方向绕太阳做匀速圆周运动。则下列说法正确的是(　　) A．地球绕太阳运动的加速度小于火星绕太阳运动的加速度 B．地球的公转半径约为火星公转半径的一半 C．火星探测器“天问一号”的发射速度v应满足：7.9 km/s<v<11.2 km/s D．下一次发射火星探测器的最佳时机还需等2年左右时间 【解析】　A．万有引力提供向心力，由牛顿第二定律得＝ma，解得a＝，由于r火>r地，则a地>a火，A错误； B．由万有引力提供向心力，即有G＝mr，解得：r＝ ，火星的公转周期大约是地球公转周期的2倍，故可得地球的公转半径不为火星公转半径的一半，B错误； C．第一宇宙速度是在地球表面运行的卫星做匀速圆周运动的速度，第二宇宙速度是卫星脱离地球引力束缚的最小发射速度，“天问一号”脱离地球引力的束缚，仍受太阳引力的束缚，故在地球上的发射速度应大于第二宇宙速度11.2 km/s，C错误； D．地球的公转周期为1年，火星的公转周期约是地球公转周期的2倍，两者的角速度之差为Δω＝－＝π 则地球再一次追上火星的用时为t＝＝＝2年，D正确；故选D。 【答案】　D 5．如图所示，在摩托车越野赛途中的水平路段前方有一个圆弧形的坑。若摩托车从与圆心O等高的a点以初速度v水平飞出，落在坑中。关于该过程，下列说法中正确的是(　　) A．摩托车的初速度越大，飞行时间越长 B．当摩托车落入圆弧形的坑最底部时，飞行时间最长 C．摩托车的位移大小与其初速度大小无关 D．摩托车的初速度越小，位移越大 【解析】　A、B.摩托车水平飞出后做平抛运动，由h＝gt2，得t＝，可知平抛运动的时间由高度决定，与初速度大小无关，故A错误，B正确；，C、D.摩托车做平抛运动的位移s＝＝ ，可知位移与初速度和高度有关；高度相同时，初速度越大，位移越大，故C、D错误，故选B。 【答案】　B 6．滑块静止于光滑斜面底端，与之相连的轻质弹簧处于自然伸直状态，现用一平行于斜面的恒力F作用于弹簧上端，使滑块沿斜面上滑一段距离，此过程拉力F做功5 J，则此过程中(　　) A．滑块和弹簧组成的系统机械能守恒 B．弹簧的弹性势能增加了5 J C．滑块的动能增加了5 J D．滑块和弹簧组成的系统机械能增加了5 J 【答案】　D 7．如图所示，位于竖直面内的光滑金属细圆环半径为R，质量分别为m1和m2的两带孔小球穿于环上。当圆环最终以角速度ω绕竖直直径匀速转动时，发现两小球均离开了原位置，它们和圆心的连线与竖直方向的夹角分别记为θ1和θ2，下列说法正确的是(　　) A．若m1>m2，则θ1>θ2 B．若m1<m2，则θ1>θ2 C．θ1可能大于θ2，θ1也可能大于θ2 D．θ1和θ2总是相等，与m1和m2的大小无关 【解析】　对小球受力分析如下图所示，根据牛顿第二定律可得：mgtan θ＝mω2Rsin θ，解得cos θ＝ 小球与圆心的连线与竖直方向的夹角θ与小球的质量无关，故D正确，A、B、C错误；故选D。 【答案】　D 8．一小车通过一根跨过定滑轮的绳提升竖井中的物体，如图所示，小车匀速向左运动的过程中，速度大小为v，当连接小车的绳与水平面的夹角为60°时，下列说法正确的是(　　) A．此时物体运动的速率为v B．此时物体运动的速率为v C．此后物体运动的速率越来越小 D．此后一段时间，物体处于超重状态 【解析】　A、B.将小车的速度进行正交分解，其分解成沿着绳方向和垂直绳方向，由于绳不可伸长，物体向上运动的速度和小车沿绳方向上的分量相等，而v物＝vcos 60°＝，故A正确，B错误；C、D.小车向右行驶，小车的绳与水平面的夹角变小，则v物＝vcos θ变大，所以物体在向上做；故选A、D。 【答案】　AD 9．质量为m的小球用长为L的轻绳竖直悬挂，第一次用水平恒力F1把小球从A拉到B处，如图甲所示；第二次用水平力F2把小球从A缓慢拉到B处，如图乙所示，B处绳与竖直方向夹角为θ，重力加速度为g，则(　　) A．第一次轻绳拉力做的功大于第二次轻绳拉力做的功 B．两次小球重力做功相同 C．第一次F1对小球做功为F1Lsin θ；第二次F2对小球做功为mgL D．第一次F1对小球做功为mgL；第二次F2对小球做功为F2Lsin θ 【解析】　两次绳子拉力做功为0，两次球上升高度相同，重力做功相同；第一次F1是恒力，则F1对小球做功为F1Lsin θ，第二次F2是变力，小球缓慢移动，合外力为0，F2做的功等于小球增加的重力势能，即mgL，故选B、C。 【答案】　BC 10．如图，轻弹簧一端固定在倾角为θ的斜面底端。一质量为m的物体从距弹簧上端d处由静止释放，向下运动位移L后停在最低点。已知弹簧始终在弹性限度内，物体与斜面间的动摩擦因数为μ，重力加速度为g。则物体向下运动过程(　　) A．摩擦产生的热量为μmgLcos θ B．摩擦产生的热量为μmgdcos θ C．弹簧弹性势能的最大值为μmgdsin θ－μmgdcos θ D．弹簧弹性势能的最大值为mgLsin θ－μmgLcos θ 【解析】　A、B.物体向下运动过程中克服摩擦力做功为 W克＝μmgLcos θ，则摩擦产生的热量为Q＝W克＝μmgLcos θ 故A正确，B错误； C、D.物体向下运动过程中，物体的重力势能减小，转化为内能和弹簧的弹性势能，即有mgLsin θ＝Q＋Ep 解得弹簧弹性势能的最大值Ep＝mgLsin θ－μmgLcos θ，故C错误，D正确；故选A、D。 【答案】　AD 11．如图所示，竖直平面内的圆弧形光滑管道半径略大于小球半径，管道中心到圆心的距离为R，A端与圆心O等高，B点在O点的正上方，小球自A端正上方高h处由静止释放，自由下落至A端进入管道，要使小球最终恰好停在管道的B处，则满足条件的h值为(　　) A．R B.R C.R D.R 【解析】　情境一：从B点等高处释放小球。由机械能守恒得mgh1＝mgR，所以h1＝R 情境二：从高于B点某高度处释放小球，小球从B点以一定速度滑出后做平抛运动，恰好落至A点，并从A点再次进入管道。由于小球和管道发生碰撞，沿水平方向的分速度减为零，从A点竖直向下再次进入管道小球又恰好返回B点。小球从高度h2处释放后第一次运动至管道B处的过程中，由机械能守恒得：mgh2＝mgR＋mvB2，小球从B点飞出后做平抛运动，水平方向有：R＝vBt 竖直方向有：R＝gt2 联立解得：h2＝，A、D项正确，B、C错误，故选A、D。 【答案】　AD 12．质量为m的物块在水平恒力F的推动下，从斜面(粗糙)底部的A处以初速度v0开始运动至高为h的斜面顶部B处。到达B处时物块的速度大小为v，A、B之间的水平距离为s，重力加速度为g。不计空气阻力，则物块运动过程中，下列说法正确的是(　　) A．重力所做的功是－mgh B．合外力对物块做的功是mv2 C．推力对物块做的功是mv2＋mgh D．阻力对物块做的功是mv2－mv02＋mgh－Fs 【解析】　A．物块上升的高度为h，所以重力做功为－mgh，故A正确； B．根据动能定理： W合＝ΔEk＝mv2－mv02，故B错误； C．由于F为恒力，则推力做功为Fs，故C错误； D．根据动能定理： Fs－mgh＋Wf＝mv2－mv02 可得：Wf＝mv2－mv02＋mgh－Fs， 故D正确；故选A、D。 【答案】　AD 二、实验题(每空2分，共14分) 13．图甲为“落体法”验证机械能守恒定律的实验装置。 甲 乙 (1)除带夹子的重物、纸带、铁架台(含铁夹)、打点计时器、交流电源、导线及开关外，在下列器材中，还必须使用的器材是________(填序号)。 A．天平(含砝码) B．刻度尺 (2)实验中，先________，再________(均填序号)，得到图乙所示的一条纸带。 A．接通电源 B．释放重物 (3)在纸带上选取三个连续打出的点A、B、C，测得它们到起始点O的距离分别为hA、hB、hC，已知当地重力加速度为g，打点计时器打点的周期为T。设重物的质量为m，从打O点到打B点的过程中，重物的重力势能减少了_____，动能增加了______。 (4)分析实验结果，发现重物的重力势能的减少量略大于动能的增加量，你认为原因是________________________________________________________________________________________________________________________________________________。 (5)某同学以重物的速度平方v2为纵轴，以重物下落的高度h为横轴，作出如图丙所示的v2－h图像，则当地的重力加速度g＝________m/s2。 丙 【解析】　(1)除带夹子的重物、纸带、铁架台(含铁夹)、打点计时器、交流电源、导线及开关外，在下列器材中，还必须使用的器材是刻度尺；因验证的关系为：mgh＝mv2，两边可消掉m，则不需测量重物的质量，不需要天平，故选B。 (2)实验中，先接通电源，再释放重物，得到图乙所示的一条纸带，故填A、B。 (3)从打O点到打B点的过程中，重物的重力势能减少了ΔEp＝mghB，B点的速度：vB＝ 动能增加了：ΔEk＝mvB2＝ (4)分析实验结果，发现重物的重力势能的减少量略大于动能的增加量，原因是存在空气阻力和摩擦阻力的影响； (5)根据：mv2－mv02＝mgh 即：v2＝v02＋2gh 则v2－h图像的斜率： k＝2g＝＝19.52 解得g＝9.76 m/s2。 【答案】　(1)B　(2)A；B (3)mghB； (4)存在空气阻力和摩擦阻力的影响 (5)9.76 三、计算题(本题共4小题，共38分) 14．(9分)火星半径是地球半径的，火星质量大约是地球质量的，那么质量为54 kg的宇航员(地球表面的重力加速度g取10 m/s2) (1)在火星表面上受到的重力是多少； (2)若宇航员在地球表面能跳1.2 m高，那他在火星表面以同样的初速度起跳能跳多高。 【解析】　(1)在地球表面有：G＝mg 在月球表面有：G＝mg′ 由以上各式联立解得：g′＝g＝ m/s2 在火星表面上受到的重力是： G′＝mg′＝54× N＝240 N (2)根据竖直上抛运动规律可得：H＝ 则同样的初速度起跳时，跳起的最大高度与重力加速度成反比，所以他在火星表面跳起的最大高度为： h＝H＝×1.2 m＝2.7 m 【答案】　(1)240 N　(2)2.7 m 15．(9分)如图甲所示，在水平路段AB上有一质量为2×103 kg的汽车，正以10 m/s的速度向右匀速运动，汽车前方的水平路段BC较粗糙，汽车通过整个ABC路段的v－t图像如图乙所示(在t＝15 s处水平虚线与曲线相切)，运动过程中汽车发动机的输出功率保持20 kW不变，假设汽车在两个路段上受到的阻力(含地面摩擦力和空气阻力等)各自有恒定的大小。求： 甲 乙 (1)汽车在AB路段上运动时所受的阻力Ff1； (2)汽车刚好到达B点时的加速度a； (3)BC路段的长度。 【解析】　(1)汽车在AB路段时，有： F1＝Ff1① P＝F1v1② Ff1＝③ 联立解得：Ff1＝2 000 N (2)t＝15 s时汽车处于平衡状态， 有：F2＝Ff2④ P＝F2v2⑤ Ff2＝⑥ 联立解得：Ff2＝4 000 N t＝5 s时汽车开始做减速运动，有： F1－Ff2＝ma⑦ 解得：a＝－1 m/s2 (3)由动能定理得： PΔt－Ff2x＝mv22－mv12⑧ 由以上各式联立解得：x＝68.75 m 【答案】　(1)2 000 N　(2)－1 m/s2 (3)68.75 m 16．(10分)如图所示，两个均可视为质点且质量均为m＝2 kg的物块a和b放在倾角为θ＝30°的固定光滑且足够长的斜面上，在斜面底端和a之间固定连接有一根轻弹簧。现两物体处于静止状态，此时弹簧压缩量为x＝0.4 m，从某时刻开始，对b施加沿斜面向上的外力，使b始终做匀加速直线运动。经过一段时间后，物块a、b分离；再经过同样长的时间，b到达轻弹簧的原长位置，弹簧的形变始终在弹性限度内，重力加速度为g＝10 m/s2，求： (1)求弹簧的劲度系数k； (2)求物块b从开始运动到与a分离时的位移大小； (3)已知弹簧的弹性势能Ep＝kl2(k为劲度系数，l指相对于原长的形变量)，那么在a与b分离之后a还能沿斜面向上运动的距离。 【解析】　(1)两物体静止时，对整体分析，由平衡条件可知：kx＝2mgsin θ① 代入数据解得：k＝50 N/m (2)设物块b从开始运动到与a分离时的位移大小为x1，b继续往上运动到弹簧原长时的位移大小为x2，根据初速度为零的匀变速直线运动规律可知： x1∶x2＝1∶3，② 因为：x1＋x2＝x，③ 物块b从开始运动到与a分离时的位移大小：x1＝0.1 m　 (3)设a与b分离之后，a还能沿斜面向上运动x3，对a、b刚分离时，对a进行受力分析：kx2－mgsin θ＝ma，④ 物块b从开始运动到与a分离时运动的时间为t， 则：x1＝at2，⑤ a、b分离时，a的速度大小：v＝at，⑥ kx22＋mv2＝k(x2－x3)2，⑦ 联立解得x3＝ m 【答案】　(1)50 N/m　(2)0.1 m (3) m 17．(10分)如图(1)所示，传送带向右匀速，细圆管半径为r＝2 m，上管口刚好与传送带末端B点相连，下管口C与粗糙水平面相连。一物块轻轻放到传送带的左端A点，从B点进入圆管，在C点出来后恰好运动到A点正下方。已知物块质量为m＝1 kg，且与传送带和水平面的动摩擦因数相同，物块从A点运动到B的v－t图像如图(2)所示，重力加速度g取10 m/s2，求： (1)物块进入细圆管瞬间受到的弹力大小和方向； (2)传送带长度L及物块与传送带之间的动摩擦因数μ； (3)在细圆管运动过程中，物体克服阻力所做的功。 【解析】　(1)根据图像可知物块先加速后匀速，故在B点的速度为：vB＝4 m/s 假设在B点的弹力为F，方向向下， 由向心力公式得：F＋mg＝m 代入数据解得：F＝－2 N(负号代表方向) 故弹力大小为2 N，方向向上。 (2)v－t图像面积代表位移，由图像可知传送带长度为：L＝2 m 在传送带上，由牛顿第二定律得： μmg＝ma 由图像可得：a＝＝5 m/s2(t为加速时间) 联立解得：μ＝0.5 (3)设物块到C点速度为vc，克服阻力做功为W， 则有：vC2＝2aL 从B到C，由动能定理得： mg·2r－W＝mvC2－mvB2 联立解得：W＝38 J 【答案】　(1)2 N，方向向上　(2)2 m　0.5 (3)38 J 学科网（北京）股份有限公司 $