2025學(xué)年高中物理必修模塊測試卷：物理競賽試題解析考試時間：______分鐘總分：______分姓名：______一、選擇題（本大題共10小題，每小題4分，共40分。在每小題給出的四個選項中，只有一項是符合題目要求的。）1.物體做自由落體運動，下列說法正確的是（）A.物體的加速度逐漸減小B.物體的速度變化率始終不變C.物體的動能增加得越來越快D.物體的勢能逐漸轉(zhuǎn)化為動能2.在水平面上做勻速圓周運動的物體，下列說法正確的是（）A.物體的速度大小不變，方向變化B.物體的加速度大小不變，方向變化C.物體的合外力大小不變，方向變化D.物體的向心力大小不變，方向始終指向圓心3.兩個物體分別從不同高度自由落下，同時到達地面，下列說法正確的是（）A.高度大的物體先到達地面B.兩個物體同時到達地面C.高度小的物體先到達地面D.無法確定哪個物體先到達地面4.在光滑水平面上做勻速圓周運動的物體，下列說法正確的是（）A.物體的速度大小不變，方向不變B.物體的加速度大小不變，方向不變C.物體的合外力大小不變，方向始終指向圓心D.物體的向心力大小不變，方向始終指向圓心5.物體做平拋運動，下列說法正確的是（）A.物體的水平速度不變B.物體的豎直速度不變C.物體的加速度大小不變，方向不變D.物體的合外力大小不變，方向始終指向圓心6.在光滑水平面上做勻速圓周運動的物體，下列說法正確的是（）A.物體的速度大小不變，方向變化B.物體的加速度大小不變，方向變化C.物體的合外力大小不變，方向始終指向圓心D.物體的向心力大小不變，方向始終指向圓心7.物體做自由落體運動，下列說法正確的是（）A.物體的加速度逐漸減小B.物體的速度變化率始終不變C.物體的動能增加得越來越快D.物體的勢能逐漸轉(zhuǎn)化為動能8.在水平面上做勻速圓周運動的物體，下列說法正確的是（）A.物體的速度大小不變，方向變化B.物體的加速度大小不變，方向變化C.物體的合外力大小不變，方向始終指向圓心D.物體的向心力大小不變，方向始終指向圓心9.物體做平拋運動，下列說法正確的是（）A.物體的水平速度不變B.物體的豎直速度不變C.物體的加速度大小不變，方向不變D.物體的合外力大小不變，方向始終指向圓心10.在光滑水平面上做勻速圓周運動的物體，下列說法正確的是（）A.物體的速度大小不變，方向變化B.物體的加速度大小不變，方向變化C.物體的合外力大小不變，方向始終指向圓心D.物體的向心力大小不變，方向始終指向圓心二、填空題（本大題共5小題，每小題5分，共25分。請將答案寫在答題卡上對應(yīng)位置。）1.物體做自由落體運動，經(jīng)過2秒，物體的速度是多少？加速度是多少？2.在水平面上做勻速圓周運動的物體，半徑為10米，角速度為2弧度每秒，物體的線速度是多少？向心加速度是多少？3.兩個物體分別從不同高度自由落下，同時到達地面，高度差為10米，第一個物體經(jīng)過2秒到達地面，第二個物體經(jīng)過多少秒到達地面？4.物體做平拋運動，初速度為10米每秒，水平方向速度不變，豎直方向速度為0，物體經(jīng)過2秒，水平方向位移是多少？豎直方向位移是多少？5.在光滑水平面上做勻速圓周運動的物體，半徑為10米，線速度為20米每秒，物體的向心力是多少？如果物體的質(zhì)量為2千克，物體的向心加速度是多少？三、簡答題（本大題共4小題，每小題7分，共28分。請將答案寫在答題卡上對應(yīng)位置。）1.物體做自由落體運動，為什么物體的加速度始終不變？請結(jié)合牛頓第二定律解釋一下。2.在水平面上做勻速圓周運動的物體，為什么物體的合外力始終指向圓心？請結(jié)合向心力公式解釋一下。3.物體做平拋運動，為什么物體的水平方向速度不變，而豎直方向速度不斷變化？請結(jié)合運動學(xué)公式解釋一下。4.在光滑水平面上做勻速圓周運動的物體，如果半徑不變，線速度增大，向心加速度會發(fā)生什么變化？請結(jié)合向心加速度公式解釋一下。四、計算題（本大題共3小題，每小題9分，共27分。請將答案寫在答題卡上對應(yīng)位置。）1.物體從高度為20米的建筑物自由落下，不計空氣阻力，求物體到達地面時的速度是多少？(重力加速度取10米每秒平方)2.在水平面上做勻速圓周運動的物體，半徑為5米，角速度為3弧度每秒，求物體的線速度是多少？向心加速度是多少？3.物體做平拋運動，初速度為15米每秒，水平方向速度不變，豎直方向速度為0，物體經(jīng)過3秒，水平方向位移是多少？豎直方向位移是多少？(重力加速度取10米每秒平方)五、論述題（本大題共1小題，共10分。請將答案寫在答題卡上對應(yīng)位置。）1.物體做勻速圓周運動時，雖然速度大小不變，但為什么物體仍然處于加速狀態(tài)？請結(jié)合加速度的定義和勻速圓周運動的特點解釋一下。本次試卷答案如下一、選擇題答案及解析1.B解析：自由落體運動是加速度恒定的勻加速直線運動，加速度等于重力加速度g，大小和方向都不變。速度變化率等于加速度，所以速度變化率始終不變。2.A解析：勻速圓周運動的速度大小不變，但方向時刻改變，所以速度是變化的。加速度方向始終指向圓心，大小不變。合外力即向心力，大小不變，方向始終指向圓心。3.B解析：自由落體運動時間只與高度有關(guān)，與物體質(zhì)量無關(guān)。根據(jù)h=1/2gt^2，t=√(2h/g)，高度相同，時間相同，所以同時到達地面。4.D解析：勻速圓周運動的速度大小不變，方向時刻改變，所以速度是變化的。加速度方向始終指向圓心，大小不變。合外力即向心力，大小不變，方向始終指向圓心。5.A解析：平拋運動在水平方向是勻速直線運動，所以水平速度不變。豎直方向是自由落體運動，速度不斷變化。加速度大小等于g，方向豎直向下，合外力即重力，大小不變，方向始終豎直向下。6.B解析：勻速圓周運動的速度大小不變，但方向時刻改變，所以速度是變化的。加速度方向始終指向圓心，大小不變。合外力即向心力，大小不變，方向始終指向圓心。7.B解析：自由落體運動是加速度恒定的勻加速直線運動，加速度等于重力加速度g，大小和方向都不變。速度變化率等于加速度，所以速度變化率始終不變。8.D解析：勻速圓周運動的速度大小不變，但方向時刻改變，所以速度是變化的。加速度方向始終指向圓心，大小不變。合外力即向心力，大小不變，方向始終指向圓心。9.A解析：平拋運動在水平方向是勻速直線運動，所以水平速度不變。豎直方向是自由落體運動，速度不斷變化。加速度大小等于g，方向豎直向下，合外力即重力，大小不變，方向始終豎直向下。10.B解析：勻速圓周運動的速度大小不變，但方向時刻改變，所以速度是變化的。加速度方向始終指向圓心，大小不變。合外力即向心力，大小不變，方向始終指向圓心。二、填空題答案及解析1.20米每秒，10米每秒平方解析：自由落體運動速度v=gt，g=10米每秒平方，t=2秒，所以v=10*2=20米每秒。自由落體運動加速度恒等于重力加速度g，所以a=10米每秒平方。2.20米每秒，40米每秒平方解析：線速度v=ωr，ω=2弧度每秒，r=10米，所以v=2*10=20米每秒。向心加速度a_c=v^2/r=ω^2r=2^2*10=40米每秒平方。3.2秒解析：設(shè)第二個物體高度為h_2，第一個物體高度為h_1，h_1-h_2=10米。自由落體運動時間t=√(2h/g)，第一個物體時間t_1=2秒，g=10米每秒平方。所以h_1=1/2*10*2^2=20米，h_2=20-10=10米。第二個物體時間t_2=√(2*10/10)=√2≈1.41秒，但題目說高度差為10米，第一個物體時間2秒，所以第二個物體時間應(yīng)該也是2秒。4.20米，15米解析：水平方向位移x=v_x*t，v_x=10米每秒，t=2秒，所以x=10*2=20米。豎直方向位移y=1/2gt^2，g=10米每秒平方，t=2秒，所以y=1/2*10*2^2=20米。但題目說豎直方向速度為0，所以應(yīng)該是自由落體運動，y=1/2*10*2^2=20米，但這里計算結(jié)果矛盾，應(yīng)該是y=1/2*10*3^2=45米，所以x=15米。5.40牛，20米每秒平方解析：向心力F_c=mω^2r，m=2千克，ω=2弧度每秒，r=10米，所以F_c=2*2^2*10=80牛。向心加速度a_c=ω^2r=2^2*10=40米每秒平方。三、簡答題答案及解析1.自由落體運動的加速度等于重力加速度g，大小和方向都不變。根據(jù)牛頓第二定律F=ma，物體所受合外力F=mg，方向豎直向下。所以加速度始終不變。2.勻速圓周運動的物體速度方向時刻改變，所以需要合外力提供加速度。根據(jù)牛頓第二定律，合外力方向與加速度方向相同。向心加速度方向始終指向圓心，所以合外力即向心力，方向始終指向圓心。3.平拋運動可以分解為水平方向勻速直線運動和豎直方向自由落體運動。水平方向不受力，根據(jù)牛頓第一定律，水平速度不變。豎直方向受重力，做自由落體運動，速度不斷變化。4.向心加速度a_c=v^2/r=ω^2r。如果半徑r不變，線速度v增大，根據(jù)公式，向心加速度a_c必然增大。向心力F_c=mω^2r，m不變，ω^2r增大，所以向心力也增大。四、計算題答案及解析1.v=√(2gh)=√(2*10*20)=√400=20米每秒解析：自由落體運動速度v=√(2gh)，g=10米每秒平方，h=20米，所以v=√(2*10*20)=√400=20米每秒。2.v=ωr=3*5=15米每秒a_c=ω^2r=3^2*5=45米每秒平方解析：線速度v=ωr，ω=3弧度每秒，r=5米，所以v=3*5=15米每秒。向心加速度a_c=ω^2r=3^2*5=45米每秒平方。3.x=v_x*t=15*3=45米y=1/2gt^2=1/2*10*3^2=45