模块综合检测(时间：90分钟满分：110分)一、选择题(本题共14小题，每小题4分，共56分。在每小题给出的四个选项中，第18题只有一项符合题目要求，第914题有多项符合题目要求。全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分)1下列说法正确的是()A牛顿运动定律就是经典力学B经典力学的基础是牛顿运动定律C牛顿运动定律可以解决自然界中所有的问题D经典力学可以解决自然界中所有的问题解析：选B经典力学并不等于牛顿运动定律，牛顿运动定律只是经典力学的基础，经典力学并非万能，也有其适用范围，并不能解决自然界中所有的问题，没有哪个理论可以解决自然界中所有的问题。因此只有搞清牛顿运动定律和经典力学的隶属关系，明确经典力学的适用范围，才能正确解决此类问题。2(全国丙卷)一质点做速度逐渐增大的匀加速直线运动，在时间间隔t内位移为s，动能变为原来的9倍。该质点的加速度为()A.B.C. D.解析：选A质点在时间t内的平均速度v，设时间t内的初、末速度分别为v1和v2，则v，故。由题意知：mv229mv12，则v23v1，进而得出2v1。质点的加速度a。故选项A正确。3.图1中所示为一皮带传动装置，右轮的半径为r，a是它边缘上的一点。左侧是一轮轴，大轮的半径为4r，小轮的半径为2r，b点在小轮上，到小轮中心的距离为r。c点和d点分别位于小轮和大轮的边缘上。若在传动过程中，皮带不打滑。则()图1Aa点与b点的线速度大小相等Ba点与b点的角速度大小相等Cb点与d点的向心加速度大小相等Da点与c点的线速度大小相等解析：选Da、c两点的线速度大小相等，b、c两点的角速度相等，根据vr，c的线速度大于b的线速度，则a、b两点的线速度不等，故A错误，D正确；a、c的线速度相等，根据vr，知角速度不等，但b、c角速度相等，所以a、b两点的角速度不等，故B错误；b点与d点的角速度相等，转动半径不等，根据a2r，向心加速度不等，故C错误。4.如图2所示，A、B随水平圆盘绕轴匀速转动，物体B在水平方向所受的作用力有()图2A圆盘对B及A对B的摩擦力，两力都指向圆心B圆盘对B的摩擦力指向圆心，A对B的摩擦力背离圆心C圆盘对B及A对B的摩擦力和向心力D圆盘对B的摩擦力和向心力解析：选B物体A、B随圆盘匀速转动，两者都需要水平方向的向心力，物体A的向心力由物体B施加的静摩擦力提供，因此物体A对B的静摩擦力沿半径背离圆心，选项A错误；物体B需要的向心力由圆盘对B的静摩擦力与物体A对B的静摩擦力的合力提供，因此，选项B正确；向心力是效果力，物体不受向心力，选项C、D错误。5.质量不计的轻质弹性杆P插入桌面上的小孔中，杆的另一端套有一个质量为m的小球，小球在水平面内做半径为R的匀速圆周运动，且角速度为，如图3所示，则杆的上端受到小球对其作用力的大小为()图3Am2RBmCm D不能确定解析：选C对小球进行受力分析，小球受两个力：一个是重力mg，另一个是杆对小球的作用力F。这两个力的合力提供向心力，且向心力与重力始终垂直。由平行四边形定则可得：Fm，再根据牛顿第三定律，可知杆的上端受到小球对其作用力的大小为Fm。6(全国甲卷)小球P和Q用不可伸长的轻绳悬挂在天花板上，P球的质量大于Q球的质量，悬挂P球的绳比悬挂Q球的绳短。将两球拉起，使两绳均被水平拉直，如图4所示。将两球由静止释放。在各自轨迹的最低点，()图4AP球的速度一定大于Q球的速度BP球的动能一定小于Q球的动能CP球所受绳的拉力一定大于Q球所受绳的拉力DP球的向心加速度一定小于Q球的向心加速度解析：选C两球由静止释放到运动到轨迹最低点的过程中只有重力做功，机械能守恒，取轨迹的最低点为零势能点，则由机械能守恒定律得mgLmv2，v，因LPLQ，则vPvQ，又mPmQ，则两球的动能无法比较，选项A、B错误；在最低点绳的拉力为F，则Fmgm，则F3mg，因mPmQ，则FPFQ，选项C正确；向心加速度a2g，选项D错误。 7.2013年12月14日，“嫦娥三号”携“玉兔号”月球车首次在月球实现软着陆并进行巡视探索。若“嫦娥一号”和“嫦娥三号”绕月均做匀速圆周运动，它们的运行轨道如图5所示，设它们绕月球运行时轨道半径分别为r1、r2(r1r2)，速度大小分别为v1、v2，周期分别为T1、T2，则下列判断正确的是()图5Av1v2Bv1v2CT1T2 DT1T2解析：选B根据Gmmr得，速度v，周期T ，因为r1r2，则v1T2，故B正确，A、C、D错误。8.经长期观测发现，A行星运行的轨道半径为R0，周期为T0，但其实际运行的轨道与圆轨道总存在一些偏离，且周期性地每隔t0时间发生一次最大的偏离。如图6所示，天文学家认为形成这种现象的原因可能是A行星外侧还存在着一颗未知行星B，则行星B运动轨道半径为()图6ARR0 BRR0CRR0 DRR0解析：选A由题意可知：A、B相距最近时，B对A的影响最大，且每隔时间t0发生一次最大的偏离，说明A、B相距最近，设B行星的周期为T，则有：t02解得：T据开普勒第三定律：得：RR0故A正确，B、C、D错误。9据英国每日邮报2015年3月6日报道，“格利泽581d”行星大小约为地球的3倍，是人类在太阳系之外发现的第一个位于宜居带中的行星，被称为“超级地球”。若这颗行星围绕某恒星Q做匀速圆周运动。测得行星的公转周期为T，公转轨道半径为r，已知引力常量为G。则()A恒星的质量约为B行星的质量约为C以7.9 km/s的速度从地球发射的探测器可以到达该行星表面D以16.7 km/s的速度从地球发射的探测器可以到达该行星表面解析：选AD由于万有引力提供向心力，以行星为研究对象，有Gmr，得M，选项A正确；根据万有引力提供向心力，只能求得中心天体的质量，因此根据题目所给信息不能求出行星的质量，选项B错误；如果发射探测器到达该系外行星，需要克服太阳对探测器的万有引力，脱离太阳系的束缚，所以需要发射速度大于第三宇宙速度，选项C错误，D正确。10.如图7所示，在一端封闭的光滑细玻璃管中注满清水，水中放一红蜡块R(R视为质点)。将玻璃管的开口端用胶塞塞紧后竖直倒置且与y轴重合，在R从坐标原点以速度v03 cm/s匀速上浮的同时，玻璃管沿x轴正向做初速度为零的匀加速直线运动，合速度的方向与y轴夹角为。则红蜡块R的()图7A分位移y与x成正比B分位移y的平方与x成正比C合速度v的大小与时间t成正比Dtan 与时间t成正比解析：选BD由题意可知，y轴方向，yv0t；而x轴方向，xat2，联立可得：xy2，故A错误，B正确；x轴方向，vxat，那么合速度的大小v，则v的大小与时间t不成正比，故C错误；合速度的方向与y轴夹角为，则有：tan t，故D正确。11.如图8所示，x轴在水平地面内，y轴沿竖直方向。图中画出了从y轴上沿x轴正向抛出的三个小球a、b和c的运动轨迹，其中b和c是从同一点抛出的，不计空气阻力，则()图8Aa的飞行时间比b的长Bb和c的飞行时间相同Ca的水平速度比b的小Db的初速度比c的大解析：选BD由图像可以看出，b、c两个小球的抛出高度相同，a的抛出高度最小，根据t可知，a的运动时间最短，b、c运动时间相等，故A错误，B正确；由图像可以看出，a、b、c三个小球的水平位移关系为a最大，c最小，根据xv0t可知，v0，所以a的初速度最大，c的初速度最小，故C错误，D正确。12一辆初速度为v0的电动玩具汽车保持功率不变驶上一斜坡。若汽车受到的阻力保持不变，则在此上坡的过程中，汽车的vt图像可能是()解析：选ACD以恒定的功率P行驶的汽车，由功率PFv得，由于阻力恒定不变，当牵引力等于阻力时，速度不变，即匀速向上运动，故A正确；当速度增加时牵引力减小，加速度变小，而C选项中速度与时间图像的斜率大小表示加速度大小，即加速度不断减小，故C正确；汽车冲上斜坡时，若牵引力小于阻力时，汽车做减速运动，由PFv得知，随着速度减小，汽车的牵引力增大，合力减小，则加速度减小，汽车做加速度减小的变减速运动，速度图像的斜率减小，故B错误，D正确。13.如图9所示，在光滑水平面上放一辆小车，小车的左端放一只箱子，在水平恒力F作用下，将箱子从小车右端拉出，如果第一次小车被固定于地面，第二次小车不固定，小车在摩擦力作用下可沿水平面运动，在这两种情况下()图9A摩擦力大小不相等BF所做的功不相等C摩擦产生的热量相等 D箱子增加的动能相等解析：选BC小车固定时，箱子的位移等于小车的长度，设为L；小车不固定时，小车相对地面的位移设为x，则箱子的位移为xL。两种情况下，滑动摩擦力f都等于mg，F做的功分别为W1FL，W2F(xL)；摩擦产生的热量Q都等于fL；箱子增加的动能分别为Ek1(Ff)L，Ek2(Ff)(xL)，B、C正确。14(全国甲卷)如图10，小球套在光滑的竖直杆上，轻弹簧一端固定于O点，另一端与小球相连。现将小球从M点由静止释放，它在下降的过程中经过了N点。已知在M、N两点处，弹簧对小球的弹力大小相等，且ONMOMN。在小球从M点运动到N点的过程中()图10A弹力对小球先做正功后做负功B有两个时刻小球的加速度等于重力加速度C弹簧长度最短时，弹力对小球做功的功率为零D小球到达N点时的动能等于其在M、N两点的重力势能差解析：选BCD在M、N两点处，弹簧对小球的弹力大小相等，且ONMOMN，则小球在M点时弹簧处于压缩状态，在N点时弹簧处于拉伸状态，小球从M点运动到N点的过程中，弹簧长度先缩短，当弹簧与竖直杆垂直时弹簧达到最短，这个过程中弹力对小球做负功，然后弹簧再伸长，弹力对小球开始做正功，当弹簧达到自然伸长状态时，弹力为零，再随着弹簧的伸长弹力对小球做负功，故整个过程中，弹力对小球先做负功，再做正功，后再做负功，选项A错误。在弹簧与杆垂直时及弹簧处于自然伸长状态时，小球加速度等于重力加速度，选项B正确。弹簧与杆垂直时，弹力方向与小球的速度方向垂直，则弹力对小球做功的功率为零，选项C正确。由机械能守恒定律知，在M、N两点弹簧弹性势能相等，在N点动能等于从M点到N点重力势能的减小值，选项D正确。二、实验题(共2小题，共18分)15. (8分)现利用如图11所示装置验证机械能守恒定律。图中AB是固定的光滑斜面，斜面的倾角为30，1和2是固定在斜面上适当位置的两个光电门，与它们连接的光电计时器都没有画出。让滑块从斜面的顶端滑下，光电门1、2各自连接的光电计时器显示的挡光时间分别为5.00102 s、2.00102 s。已知滑块质量为2.00 kg，滑块沿斜面方向的长度为5.00 cm，光电门1和2之间的距离为0.54 m，g取9.80 m/s2，取滑块经过光电门时的速度为其平均速度。图11(1)滑块经过光电门1时的速度v1_m/s，通过光电门2时的速度v2_m/s。(2)滑块通过光电门1、2之间的动能增加量为_J，重力势能的减少量为_J。解析：(1)v1 m/