2025高考物理步步高同步練習(xí)模塊綜合試卷含答案

2025高考物理步步高同步練習(xí)模塊綜合試卷模塊綜合試卷(時間：75分鐘滿分：100分)一、單項選擇題：共10題，每題4分，共40分．每題只有一個選項最符合題意．1．在物理學(xué)的重大發(fā)現(xiàn)中，科學(xué)家們創(chuàng)造出了許多物理學(xué)方法，如比值法、理想實驗法、控制變量法、極限思想方法、類比法、科學(xué)假說法和建立物理模型法等，以下關(guān)于所用物理學(xué)方法的敘述不正確的是()A．在推導(dǎo)勻變速直線運動位移公式時，把整個運動過程劃分成很多小段，每一小段近似看作勻速直線運動，然后把各小段的位移相加，這里采用了微元法B．根據(jù)速度定義式v＝eq\f(Δx,Δt)，當(dāng)Δt非常小時，eq\f(Δx,Δt)就可以表示物體在t時刻的瞬時速度，該定義應(yīng)用了極限思想方法C．在不需要考慮物體本身的大小和形狀時，用質(zhì)點來代替物體的方法叫假設(shè)法D．定義加速度a＝eq\f(Δv,Δt)用到比值法，加速度與Δv和Δt無關(guān)答案C2.(2021·宿遷市高一上期末)如圖1所示，氣墊船是利用高壓空氣在船底和水面(或地面)間形成氣墊，使船體全部或部分脫離支撐面航行的高速船舶．氣墊是用大功率鼓風(fēng)機將空氣壓入船底部，由船底周圍柔性圍裙或剛性側(cè)壁等氣封裝置限制其逸出而形成的．現(xiàn)有一艘氣墊船，船體全部脫離水面，下列說法正確的是()圖1A．氣墊船的重力就是氣墊船對高壓空氣的壓力B．氣墊船對高壓空氣的壓力和水面對高壓空氣的支持力是一對作用力與反作用力C．船體脫離水面上升過程，高壓空氣對氣墊船的支持力大于氣墊船對高壓空氣的壓力D．船體脫離水面上升過程，高壓空氣對氣墊船的支持力與氣墊船對高壓空氣的壓力大小相等答案D3.(2021·鹽城市響水中學(xué)高一上期末)如圖2所示，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，在電梯運行時，乘客發(fā)現(xiàn)彈簧的伸長量比電梯靜止時的伸長量大了，這一現(xiàn)象表明()圖2A．電梯的加速度方向一定向上B．乘客處于失重狀態(tài)C．電梯一定是在下降D．電梯的加速度方向一定向下答案A4.如圖3所示為A、B兩物體在同一直線坐標系中運動的x－t圖像，則下列關(guān)于物體運動的說法正確的是()圖3A．A物體在0時刻至第8s末，運動方向改變2次B．兩物體在第5s末相遇C．A物體在2～7s時間內(nèi)位移為4mD．0～5s過程中兩物體的平均速度不相同答案B解析由題圖可知，A物體在4s末運動方向改變，故A物體在0時刻至第8s末運動方向改變1次，A錯誤；第5s末兩物體到達同一位置即相遇，B正確；A物體在2～7s時間內(nèi)的位移Δx＝x末－x初＝0－4m＝－4m，C錯誤；兩物體在0～5s的過程中，位移相同，故平均速度相同，D錯誤．5.如圖4所示，一長直木板的粗糙程度相同，其上表面一端放有一小木塊，當(dāng)木板以遠離木塊的另一端O為軸，由水平位置緩慢向上轉(zhuǎn)動(α角變大)時，木塊受到的摩擦力Ff隨轉(zhuǎn)過的角度α變化的圖像，可能正確的是()圖4答案C解析木塊開始時受到的摩擦力為靜摩擦力，F(xiàn)f＝mgsinα；當(dāng)木塊相對木板滑動時受到的摩擦力變?yōu)榛瑒幽Σ亮Γ現(xiàn)f＝μmgcosα，又知α角在增大，故C正確．6.(2021·雙鴨山一中高一上期末)兩輛汽車a、b在一條平直公路上同向行駛，兩車運動的v－t圖像如圖5所示．已知a、b曲線關(guān)于它們兩交點的連線對稱，且在t1時刻兩車在同一位置，下列說法中正確的是()圖5A．在t1～t2這段時間內(nèi)，兩車的平均速度相同B．在t1～t2這段時間內(nèi)的任意時刻，a車與b車的加速度都相同C．在t2時刻，兩車再次處于同一位置D．在t1～t2這段時間內(nèi)，a車始終在b車前面答案D解析由v－t圖線與時間軸所圍成的面積表示位移，可知在t1～t2這段時間內(nèi)a的位移大于b的位移，根據(jù)平均速度公式可知a的平均速度大于b的平均速度，故A錯誤；v－t圖線的斜率表示加速度，由題圖可知，在t1～t2這段時間內(nèi)的任意時刻，a車與b車的加速度大小相等，但方向不同，故B錯誤；在t1時刻兩車在同一位置，且在t1～t2這段時間內(nèi)a的位移始終大于b的位移，所以在t1～t2這段時間內(nèi)，a車始終在b車前面，在t2時刻，兩車不會處于同一位置，故C錯誤，D正確．7.(2021·常州一中高一上期末)如圖6所示，兩個小球a、b質(zhì)量均為m，用細線相連并懸掛于O點，現(xiàn)用一輕質(zhì)彈簧給小球a施加一個拉力F，使整個裝置處于靜止狀態(tài)，且Oa與豎直方向夾角為θ＝45°，已知彈簧勁度系數(shù)為k，重力加速度為g，則彈簧形變量不可能是()圖6A.eq\f(\r(2)mg,k) B.eq\f(\r(2)mg,2k)C.eq\f(4\r(2)mg,3k) D.eq\f(2mg,k)答案B解析以小球a、b整體為研究對象，分析受力，作出F在幾個方向時整體的受力圖，根據(jù)平衡條件得：F與FT的合力與整體重力2mg總是大小相等、方向相反，由力的合成圖可知，當(dāng)F與繩子Oa垂直時，F(xiàn)有最小值，即圖中2位置，F(xiàn)的最小值為：Fmin＝2mgsinθ＝2×eq\f(\r(2),2)mg＝eq\r(2)mg.根據(jù)胡克定律：Fmin＝kxmin，所以：xmin＝eq\f(\r(2)mg,k)，同理可知xmax＝eq\f(2mg,k)，則A、C、D可能，B不可能．本題選不可能的，故選B.8．(2021·徐州市高一上期末)用如圖7所示的裝置探究加速度與力的關(guān)系時，補償阻力后，用槽碼的重力代替細線的拉力，通過分析可知，這種代替是有誤差的．若槽碼的質(zhì)量m與小車質(zhì)量M滿足M＝10m，槽碼牽引小車加速運動時，細線的拉力大小與槽碼重力差值的絕對值為(重力加速度為g)()圖7A.eq\f(1,10)mg B.eq\f(1,11)mgC.eq\f(1,10)Mg D.eq\f(1,11)Mg答案B解析由題意得mg＝(M＋m)aFT＝Ma＝eq\f(Mmg,M＋m)＝eq\f(10,11)mg則FT－mg＝eq\f(1,11)mg，故選B.9.如圖8所示，半徑為3R的半圓柱體P靜止在水平地面上，靜止于P上的光滑小圓柱體Q質(zhì)量為m，半徑為R，此時豎直擋板MN恰好與P、Q相切，重力加速度為g，下列說法正確的是()圖8A．Q受到的P的彈力為eq\f(\r(3),3)mgB．Q受到的擋板MN的彈力為eq\f(\r(3),3)mgC．若擋板水平向右緩慢移動一小段距離且P仍靜止時，P受到地面的摩擦力不變D．若擋板水平向右緩慢移動一小段距離且P仍靜止時，Q受到P的彈力變小答案B解析對圓柱體Q受力分析，受到重力mg、擋板MN的支持力FN1和P對Q的支持力FN2，如圖，由幾何關(guān)系得：cosθ＝0.5，所以θ＝60°根據(jù)平衡條件得：FN1＝eq\f(mg,tanθ)＝eq\f(\r(3),3)mg，F(xiàn)N2＝eq\f(mg,sinθ)＝eq\f(2\r(3),3)mg，故A錯誤，B正確；對P、Q整體受力分析，受重力、地面支持力、MN擋板對其向左的支持力和地面對其向右的摩擦力，根據(jù)共點力平衡條件，有：Ff＝FN1＝eq\f(mg,tanθ)，MN保持豎直且緩慢地向右移動過程中，角θ不斷變小，故Ff變大，由FN2＝eq\f(mg,sinθ)可知，F(xiàn)N2變大，故C、D錯誤．10．將一質(zhì)量不計的光滑桿傾斜地固定在水平面上，如圖9甲所示，現(xiàn)在桿上套一光滑的小球，小球在一沿桿向上的拉力F的作用下沿桿向上運動．該過程中小球所受的拉力以及小球的速度隨時間變化的規(guī)律如圖乙、丙所示．取g＝10m/s2，則下列說法正確的是()圖9A．在2～4s內(nèi)小球的加速度大小為1m/s2B．小球質(zhì)量為2kgC．桿的傾角為30°D．小球在0～4s內(nèi)的位移為8m答案C解析v－t圖像的斜率表示加速度，在2～4s內(nèi)小球的加速度a＝eq\f(v2－v1,t2－t1)＝0.5m/s2，故A錯誤；由題圖乙、丙知，在0～2s內(nèi)小球做勻速直線運動，重力沿桿向下的分力等于5N，在2～4s內(nèi)由牛頓第二定律有F2－F1＝ma，解得m＝1kg，故B錯誤；設(shè)桿的傾角為α，則mgsinα＝5N，解得α＝30°，故C正確；v－t圖像中圖線與t軸圍成的面積表示位移，0～4s內(nèi)小球的位移為(2×1＋eq\f(1＋2,2)×2)m＝5m，故D錯誤．二、非選擇題：共5題，共60分．其中第12題～第15題解答時請寫出必要的文字說明、方程式和重要的演算步驟，只寫出最后答案的不能得分；有數(shù)值計算時，答案中必須明確寫出數(shù)值和單位．11．(10分)某同學(xué)為測定物塊與電梯水平地板之間的動摩擦因數(shù)，將質(zhì)量為1kg的物塊放在電梯水平地板上，彈簧測力計一端固定在電梯側(cè)壁上，一端連接物塊并保持測力計水平．現(xiàn)用手向左緩慢移動物塊至圖10甲所示位置，放手后物塊仍保持靜止．(取g＝9.8m/s2，最大靜摩擦力等于滑動摩擦力)圖10(1)圖甲中彈簧測力計讀數(shù)為________N；(2)電梯啟動后，用手機的加速度傳感器測得電梯的a－t圖像如圖乙所示(以豎直向上為正方向)．結(jié)果發(fā)現(xiàn)在電梯運行過程中的某一時刻物塊被拉動，則這一時刻是________(選填“第1s初”或“第5s初”)，該時刻電梯處于________(選填“超重”或“失重”)狀態(tài)；(3)物塊和電梯水平地板間動摩擦因數(shù)的最大值是________(保留兩位有效數(shù)字)．答案(1)3.60(2分)(2)第5s初(3分)失重(2分)(3)0.40(3分)解析(1)根據(jù)題圖甲可知，3N和4N之間有10個小格，每小格表示0.1N，需要估讀到下一位，因此彈簧測力計示數(shù)為3.60N.(2)物塊被拉動時，是最大靜摩擦力最小時，也就是彈力最小時，由題意可知一定是向下加速度最大時，結(jié)合題圖乙可知為第4s末，也就是第5s初，此時加速度方向向下，電梯處于失重狀態(tài)；(3)第5s初時，分析物塊受力可知FN－mg＝ma，代入數(shù)據(jù)解得FN＝9N，結(jié)合彈簧測力計示數(shù)可得F＝μFN，代入數(shù)據(jù)解得μ＝0.40.12．(9分)開車出行常用手機導(dǎo)航，如圖11甲是一種車載磁吸手機支架，手機放上去會被牢牢吸附．圖乙是其側(cè)視圖．若手機質(zhì)量m＝0.2kg，支架斜面的傾角θ＝53°(sin53°＝0.8，cos53°＝0.6)，手機與支架接觸面間的動摩擦因數(shù)μ＝0.3，設(shè)最大靜摩擦力與滑動摩擦力大小相等，g取10m/s2，那么在汽車做勻速直線運動的過程中：圖11(1)若沒有磁吸力，請畫出手機受力示意圖并通過計算說明手機會不會滑下來；(2)若磁吸力F＝6N，求支架對手機的彈力和摩擦力的大?。鸢?1)受力圖見解析會下滑(2)7.2N1.6N解析(1)手機受力示意圖如圖；(2分)因為μ＝0.3<tan53°＝eq\f(4,3)(1分)即μmgcosθ<mgsinθ所以手機會下滑；(1分)(2)若磁吸力F＝6N，支架對手機的彈力FN′＝mgcos53°＋F＝2×0.6N＋6N＝7.2N(2分)此時最大靜摩擦力為Ffm＝μFN′＝0.3×7.2N＝2.16N(1分)因為mgsin53°＝1.6N<Ffm(1分)則手機靜止，支架對手機的摩擦力的大小為Ff＝mgsin53°＝1.6N(1分)13.(12分)(2020·河南林州一中高一上檢測)如圖12所示，蹦床運動員正在訓(xùn)練室內(nèi)訓(xùn)練，室內(nèi)蹦床的床面到天花板的距離是7.6m，豎直墻壁上張貼著一面高度為1.6m的旗幟，身高1.6m的運動員頭部最高能夠上升到距離天花板1m的位置，在自由下落過程中，運動員通過整面旗幟的時間是0.4s，重力加速度的大小為10m/s2，設(shè)運動員上升和下落過程身體都是挺直的，不計空氣阻力，求：圖12(1)運動員豎直彈跳起來的速度大??；(2)運動員下落時身體通過整面旗幟過程中的平均速度大??；(3)旗幟的上邊緣到天花板的距離．答案(1)10m/s(2)8m/s(3)4.4m解析(1)運動員上升的最大位移為：h＝7.6m－1.6m－1m＝5m(1分)根據(jù)勻變速直線運動的速度位移關(guān)系式，有：v2＝2gh(2分)解得：v＝eq\r(2gh)＝eq\r(2×10×5)m/s＝10m/s(2分)(2)運動員通過整面旗幟的時間是0.4s，位移大小為：Δx＝1.6m＋1.6m＝3.2m(1分)故平均速度大小為：eq\x\to(v)＝eq\f(Δx,Δt)＝eq\f(3.2,0.4)m/s＝8m/s(2分)(3)平均速度等于中間時刻的瞬時速度，故該0.4s內(nèi)中間時刻的速度大小為8m/s，根據(jù)對稱性可知，運動員上升過程經(jīng)過同一位置的速度大小為8m/s運動員從跳起到該位置的時間間隔為：t＝eq\f(Δv,g)＝eq\f(10－8,10)s＝0.2s(2分)由于t＝eq\f(Δt,2)，故開始時旗幟的下邊緣與運動員頭部等高，故旗幟的上邊緣到蹦床的床面的距離為3.2m，而蹦床的床面到天花板的距離是7.6m，故旗幟的上邊緣到天花板的距離為：7.6m－3.2m＝4.4m．(2分)14．(13分)如圖13甲所示，光滑平臺右側(cè)與一長為L＝10m的水平木板相接，木板上表面與平臺相平，木板固定在地面上，現(xiàn)有一小滑塊以初速度v0＝10m/s滑上木板，恰好滑到木板右端停止．現(xiàn)讓木板右端抬高，如圖乙所示，使木板與水平地面的夾角θ＝37°，讓滑塊以相同的初速度滑上木板，滑塊滑上木板前后瞬間速度大小不變，g＝10m/s2，sin37°＝0.6，cos37°＝0.8.求：圖13(1)滑塊與木板之間的動摩擦因數(shù)μ；(2)滑塊從滑上傾斜木板到滑回木板底端所用的時間t.答案(1)0.5(2)(1＋eq\r(5))s解析(1)設(shè)滑塊質(zhì)量為m，木板水平時滑塊加速度大小為a，則對滑塊有：μmg＝ma(1分)滑塊恰好到木板右端停止，則有0－v02＝－2aL(2分)解得：μ＝eq\f(v\o\al(02),2gL)＝0.5(1分)(2)當(dāng)木板傾斜時，設(shè)滑塊上滑時的加速度大小為a1，向上滑行的最大距離為s，上滑的時間為t1，有：μmgcosθ＋mgsinθ＝ma1(2分)0－v02＝－2a1s(1分)0＝v0－a1t1(1分)聯(lián)立解得t1＝1s，s＝5m(1分)設(shè)滑塊下滑時的加速度大小為a2，下滑的時間為t2，有mgsinθ－μmgcosθ＝ma2(1分)s＝eq\f(1,2)a2t22(1分)聯(lián)立解得：t2＝eq\r(5)s(1分)滑塊從滑上傾斜木板到滑回木板底端所用的時間：t＝t1＋t2＝(1＋eq\r(5))s．(1分)15．(16分)(2020·四川高一期末)如圖14甲，質(zhì)量m＝2kg的物體置于傾角θ＝30°的足夠長且固定的斜面上，t＝0時刻，對物體施加平行于斜面向上的恒力F，t＝1s時刻撤去力F，物體運動的