2024-2025學(xué)年新教材高中物理模塊綜合檢測一含解析新人教版必修第一冊

PAGE10-模塊綜合檢測(一)(時間:90分鐘滿分:100分)一、單項選擇題(本題共8小題,每小題3分,共24分.每小題只有一個選項符合題目要求)1.帆船是利用風(fēng)力前進的船,帆船前進時,船員感覺岸上的樹木向后運動,他選擇的參考系是 ()A.樹木 B.河岸C.帆船 D.天空解析:帆船前進時,船員感覺岸上的樹木向后運動,說明船員選擇的參考系是其所在的帆船.而相對于河岸和天空,樹木均是靜止的.選項C正確.答案:C2.單腳站立可以熬煉平衡實力,對在練此動作的人進行受力分析,下列推斷正確的是 ()A.支持力的施力物體是人B.支持力的反作用力作用在人身上C.重力的受力物體是人D.支持力和重力是一對相互作用力解析:支持力的施力物體是地面,其反作用力是人對地面的壓力,作用在地面上;重力的施力物體是地球,受力物體是人,支持力和重力是一對平衡力,并非相互作用力.選項C正確.答案:C3.冰壺是以隊為單位在冰上進行的一種投擲性競賽項目.被運動員擲出的冰壺在冰面上滑行過程中受到的力有 ()A.重力、支持力 B.重力、摩擦力C.重力、支持力、摩擦力 D.重力、支持力、推力解析:被運動員擲出的冰壺在冰面上滑行過程中受重力和支持力,冰壺最終會停止,是因為它還受到滑動摩擦力,由于冰壺已被擲出,不再受到推力,故選項C正確.答案:C4.打印機是現(xiàn)代辦公不行或缺的設(shè)備,正常狀況下,進紙系統(tǒng)能做到每次只進一張紙,進紙系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)如圖所示.設(shè)圖中剛好有10張相同的紙,每張紙的質(zhì)量均為m,搓紙輪按圖示方向轉(zhuǎn)動帶動最上面的第1張紙向右運動.搓紙輪與紙張之間的動摩擦因數(shù)為μ1,紙張與紙張之間、紙張與底部摩擦片之間的動摩擦因數(shù)均為μ2.下列說法正確的是(最大靜摩擦力等于滑動摩擦力) ()A.第1張紙受到搓紙輪的摩擦力方向向左 B.第2張紙與第3張紙之間的摩擦力大小為2μ2mgC.第10張紙與摩擦片之間的摩擦力為0 D.要做到每次只進一張紙,應(yīng)要求μ1>μ2解析:第1張紙上表面受到搓紙輪施加的靜摩擦力Ff,方向向右,第1張紙下表面受到第2張紙施加的滑動摩擦力Ff',方向向左,則Ff'=μ2(mg+F),F為搓紙輪對第1張紙的壓力;Ff=Ff'<μ1F,正常狀況下,F>mg,故必有μ1>μ2;第2張紙與第3張紙之間的摩擦力及第10張紙與摩擦片之間的摩擦力都是靜摩擦力,依據(jù)平衡條件可知,大小均為Ff'.選項D正確.答案:D5.自卸車常用于土方、砂石、散料等的運輸工作.如圖所示,當自卸車的車廂從水平傾斜到肯定程度時,車廂上的貨物(如集裝箱)就會自動滑下.下列說法正確的是 ()A.車廂傾角越大,集裝箱對車廂的壓力越大B.車廂傾角越大,集裝箱與車廂的動摩擦因數(shù)越小C.集裝箱靜止在傾斜車廂上時,受到的摩擦力大于重力沿斜面方向的分力D.集裝箱起先下滑時,受到的摩擦力小于重力沿斜面方向的分力解析:集裝箱處于平衡狀態(tài)時,則有mgsinθ=Ff,FN=mgcosθ,車廂傾角越大,車廂與集裝箱間的壓力FN越小;動摩擦因數(shù)與傾角無關(guān);集裝箱靜止在傾斜車廂上時,受力平衡,受到的摩擦力等于重力沿斜面方向的分力;集裝箱滑動后的摩擦力是滑動摩擦力,小于重力沿斜面方向的分力.故選項D正確.答案:D6.關(guān)于物體在共點力作用下,下列說法正確的是 ()A.物體的速度在某一時刻等于0,物體就肯定處于平衡狀態(tài)B.物體相對另一物體保持靜止時,物體肯定處于平衡狀態(tài)C.物體處于平衡狀態(tài),所受合力肯定為0D.物體處于平衡狀態(tài)時,物體肯定做勻速直線運動解析:處于平衡狀態(tài)的物體,從運動形式上來看是處于靜止或勻速直線運動狀態(tài);從受力上來看,物體所受合力為0.某一時刻速度為0的物體,合力不肯定為0,故不肯定處于平衡狀態(tài).物體相對于另一物體靜止時,該物體不肯定處于平衡狀態(tài),如靜止在加速上升的電梯中的人.故選項C正確.答案:C7.物體以12m/s的初速度在水平冰面上做勻減速直線運動,它的加速度大小是0.8m/s2,經(jīng)20s物體發(fā)生的位移是 ()A.80m B.90mC.100m D.110m解析:物體減速為0的時間為t=va=120.8s=15s,因為15s<20s,所以經(jīng)過20s物體早已停止運動.故其位移為答案:B8.物塊在輕繩的拉動下沿傾角為30°的固定斜面對上勻速運動,輕繩與斜面平行.已知物塊與斜面之間的動摩擦因數(shù)為33,g取10m/s2.若輕繩能承受的最大拉力為1500N,則物塊的質(zhì)量最大為A.150kg B.1003kgC.200kg D.2003kg解析:對物塊進行受力分析,如圖所示,FT=Ff+mgsin30°,Ff=μFN,FN=mgcos30°,代入數(shù)據(jù)解得m=150kg,故選項A正確.答案:A二、多項選擇題(本題共4小題,每小題4分,共16分.每小題有多個選項符合題目要求.全部選對得4分,選對但不全的得2分,有選錯的得0分)9.在以后的學(xué)習(xí)中,我們將遇到動能的表達式Ek=12mv2.關(guān)于動能的單位,下列各式正確的是A.kg·m2/s2 B.N·m/sC.Nm/s解析:由Ek=12mv2得動能的單位是kg·(m/s)2=kg·m2·s-2=kg·m·m·s-2N·m,選項A、D正確.答案:AD10.輕質(zhì)彈簧的上端固定在電梯的天花板上,彈簧下端懸掛一個小鐵球,在電梯運行的過程中,乘客發(fā)覺彈簧的伸長量比電梯靜止時的伸長量小,這一現(xiàn)象表明 ()A.電梯肯定在下降 B.電梯可能在上升C.小鐵球處于超重狀態(tài) D.小鐵球處于失重狀態(tài)解析:彈簧的伸長量比電梯靜止時的伸長量小,說明小鐵球受到的拉力小于重力,處于失重狀態(tài);物體發(fā)生失重現(xiàn)象時,加速度的方向向下,物體可能加速下降,也可能減速上升,故選項B、D正確.答案:BD11.一輛汽車從靜止起先做勻加速直線運動,下表給出了某些時刻汽車的瞬時速度,依據(jù)表中的數(shù)據(jù)通過分析、計算可以得出 ()時刻/s1.02.03.04.05.06.0速度/(m·s-1)3.06.09.0121518A.汽車運動的加速度為2m/s2B.汽車前6s內(nèi)的位移為54mC.汽車第8s末的速度為24m/sD.汽車運動第7s內(nèi)的位移為16m解析:汽車的加速度a=6.0-3.02.0-1.0m/s2=3m/s2,選項A錯誤.依據(jù)x=12at2得前6s內(nèi)的位移x6=12×3×62m=54m,選項B正確.依據(jù)中間時刻的瞬時速度等于這段時間內(nèi)的平均速度得,v4=v0+v82,所以v8=2v4=2×12m/s=24m/s,選項C正確.汽車第1s內(nèi)的位移為x1=12at12=12×3×12答案:BC12.在傾角為θ=30°的長斜面上有一滑塊,質(zhì)量m=2kg.該滑塊從靜止起先沿斜面下滑,它與斜面間的動摩擦因數(shù)為μ,滑塊受到的空氣阻力大小與滑塊下滑的速度大小成正比,即F阻=kv.滑塊從靜止下滑的速度圖像如圖所示,圖中直線l是t=0時v-t圖像的切線,g取10m/s2.則 ()A.k=3N·s/mB.k=4N·s/mC.μ=0.23D.μ=0.58解析:明確滑塊達到最大速度后受到的空氣阻力不變是解答本題的關(guān)鍵.由v-t圖像可知,滑塊做加速度漸漸減小的加速運動,最終以最大速度vm=2m/s做勻速直線運動.t=0時,滑塊的速度為0,空氣阻力為0,滑塊的加速度最大,此時的加速度a0=3m/s2;依據(jù)牛頓其次定律得mgsinθ-μmgcosθ=ma0,聯(lián)立并代入數(shù)據(jù)得μ=0.23;當速度達到vm=2m/s后,滑塊做勻速直線運動,則mgsinθ-μmgcosθ-kvm=0,k=mgsin答案:AC三、非選擇題(本題共6小題,共60分)13.(6分)為了較精確地測量某細線能承受的最大拉力,小聰、小明分別進行了如下試驗:小聰在試驗室里找到一個彈簧測力計,按圖甲所示安裝細線和測力計后,他用力緩慢豎直向下拉測力計,直到測力計的示數(shù)達到量程(細線沒有斷裂),讀出測力計的示數(shù)F,將F記為細線能承受的最大拉力.甲乙小明在試驗室里還找到一把刻度尺和一個玩具小熊,接著進行了如下的操作:A.用刻度尺測出細線的長度l,用彈簧測力計測出玩具小熊的重力G;B.按圖乙所示安裝玩具小熊、細線(玩具小熊懸掛在細線的中點);C.兩手捏著細線緩慢向兩邊移動直到細線斷裂,讀出此時兩手間的水平距離d;D.利用平衡條件算出結(jié)果.在不計細線質(zhì)量和伸長影響的狀況下,請回答:(1)小明算出的細線能承受的最大拉力是(用l、G、d表示);兩位同學(xué)中,(選填“小聰”或“小明”)的測量結(jié)果較精確.

(2)在小明兩手捏著細線緩慢向兩邊移動的過程中,下列說法正確的是(填選項字母).

A.細線上的拉力大小不變B.細線上的拉力減小C.細線上拉力的合力大小不變D.細線上拉力的合力增大解析:(1)當細線斷裂時,依據(jù)共點力平衡求出細線的最大拉力.繩子與豎直方向夾角的余弦值cosθ=l2-d2l,依據(jù)平衡有2FTcosθ=G,解得最大拉力FT=(2)在小明兩手捏著細線緩慢向兩邊移動的過程中,依據(jù)共點力平衡的條件得出細線上拉力的合力大小不變,大小等于物體重力,細線上的拉力增大,選項C正確.答案:Gl214.(9分)某同學(xué)利用如圖甲所示的裝置來探究加速度a與物體所受合力F及質(zhì)量m的關(guān)系.甲(1)他先保持沙和沙桶質(zhì)量不變,變更小車的質(zhì)量m,分別得到小車的加速度a與質(zhì)量m及對應(yīng)的質(zhì)量的倒數(shù)1m,數(shù)據(jù)如下表.請在圖乙坐標系中畫出a-1m圖線,并依據(jù)圖線求出小車加速度a與質(zhì)量倒數(shù)1m試驗次數(shù)12345678小車加速度a/(m·s-2)1.901.721.491.251.000.750.500.30小車的質(zhì)量m/kg0.250.290.330.400.500.711.001.67質(zhì)量的倒數(shù)1m/kg4.003.453.032.502.001.411.000.60乙丙(2)再保持小車質(zhì)量不變,變更沙和沙桶質(zhì)量,該同學(xué)依據(jù)試驗數(shù)據(jù)作出了加速度a隨合力F的變更圖線如圖丙所示.該圖線不通過原點的主要緣由是

.解析:(1)依據(jù)表格數(shù)據(jù)用描點法作圖,如圖所示.由圖分析可知,a=12(2)a-F圖線表明對小車施加一個較小的力時,小車沒有加速度,說明沒有平衡摩擦力或平衡摩擦力不足.答案:(1)見解析圖.a=1215.(10分)如圖所示,A與B兩滑塊疊放在水平面上,用一水平繩將B系于豎直的墻面上,已知A與B所受的重力分別為GA=40N,GB=20N,B與A及A與水平面之間的動摩擦因數(shù)μ相同.當水平力F=20N時,才能將A勻速拉出,μ為多大?(最大靜摩擦力等于滑動摩擦力)解析:A上表面受的摩擦力為Ff1=μGB,A下表面所受摩擦力為Ff2=μ(GA+GB),要使A物體被勻速拉出,必需滿意F=Ff1+Ff2,代入數(shù)據(jù)得μ=0.25.答案:0.2516.(10分)水平傳送帶被廣泛應(yīng)用于車站、港口、工廠等.下圖為一水平傳送帶的示意圖,繃緊的傳送帶始終保持v0=2m/s的恒定速率運行,一質(zhì)量為m的工件無初速度地放在A處,傳送帶對工件的滑動摩擦力使工件起先做勻加速直線運動,若工件與傳送帶間的動摩擦因數(shù)為μ=0.2,A、B之間的距離為l=10m,g取10m/s2.求工件從A處運動到B處所用的時間.解析:設(shè)工件做勻加速運動的加速度為a,加速的時間為t1,加速運動的位移為x,依據(jù)牛頓其次定律,有μmg=ma,代入數(shù)據(jù)可得a=2m/s2;工件加速運動的時間t1=v0代入數(shù)據(jù)可得t1=1s;此過程工件發(fā)生的位移x=12at代入數(shù)據(jù)可得x=1m;由于x<l,所以工件與傳送帶同速時,工件沒有滑離傳送帶.設(shè)工件隨傳送帶勻速運動的時間為t2,則t2=l-代入數(shù)據(jù)可得t2=4.5s;所以工件從A處運動到B處的總時間t=t1+t2=5.5s.答案:5.5s17.(12分)一物塊以肯定的初速度沿足夠長的斜面對上滑動,其速度大小隨時間的變更關(guān)系如圖所示,g取10m/s2,求:(1)物塊上滑過程和下滑過程的加速度大小a1、a2;(2)物塊向上滑行的最大距離x;(3)斜面的傾角θ.解析:(1)物塊上滑的加速度大小為a1=Δv1Δt1=4物塊下滑的加速度大小為a2=Δv2Δ(2)由位移公式有x=12v0t1即物塊向上滑行的最大距離為1m.(3)設(shè)物塊質(zhì)量為m,物塊與斜面間的動摩擦因數(shù)為μ,則有ma1=mgsinθ+μmgcosθ,ma2=mgsinθ-μmgcosθ,解得θ=30°.答案:(1)8m/s22m/s2(2)1m(3)30°18.(13分)甲車以10m/s的速度在平直的馬路上勻速行駛,在t=0時刻經(jīng)過乙車身邊,此時乙車的速度為2m/s,加速度為0.2m/s2.若甲、乙兩車同向運動,乙車做勻加速直線運動.(1)當乙車的速度多大時,乙車落后于甲車的距離最遠?這個最遠的距離是多大?(2)當乙車的速度多大時