新人教版高中物理必修第二册 模块检测1

新人教版高中物理必修第一册PAGEPAGE1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．其中1～8题为单项选择题，9～12题为多项选择题．全部选对的得4分，选对但不全的得2分，错选和不选的得0分)1．某位探险家因对所到目的地的地形情况不了解，因此慢慢前行．由于走进了沼泽地，这位探险家突然往下沉，下列说法正确的是()A．在突然下沉时，由于人只受到重力与支持力，所以这两个力平衡B．因为此时在下沉，所以人受到的支持力小于人对沼泽地的压力C．人下沉的原因是人对沼泽地的压力大于人的重力D．人下沉的原因是重力大于人受到的支持力答案D解析当人突然下沉时，人有向下的加速度，处于失重状态，人受到的重力大于人受到的支持力，选项D正确，A错误；人受到的支持力与人对沼泽地的压力是一对作用力与反作用力，大小相等、方向相反，选项B、C错误．2．(2019·夏津一中高一上学期期末)雨滴从空中由静止落下，若雨滴下落时空气对其阻力随雨滴下落速度的增大而增大，如图所示的图像中能正确反映雨滴下落运动情况的是()答案C3．(2019·成都七中高一月考)甲、乙两辆车在同一水平直道上运动，其运动的位移－时间图像如图1所示，则下列说法中正确的是()图1A．甲车先做匀减速直线运动，后做匀速直线运动B．乙车在0～10s内的平均速度大小为0.4m/sC．在0～10s内，甲、乙两车相遇一次D．若乙车做匀变速直线运动，则图线上P点所对应的瞬时速度大小一定大于0.8m/s答案D解析x－t图线的斜率表示速度，根据题图可知，甲车先做匀速直线运动，后静止，A错误；乙车在0～10s内的位移x＝(0－8)m＝－8m，则平均速度为eq\x\to(v)＝eq\f(x,t)＝eq\f(－8,10)m/s＝－0.8m/s，所以乙车在0～10s内的平均速度大小为0.8m/s，B错误；两图线的交点表示此时两车相遇，根据题图可知，两车相遇两次，C错误；若乙车做匀变速直线运动，则由图线斜率变化情况可知，乙车做的是匀加速直线运动，某段时间内中间时刻的瞬时速度等于这段时间内的平均速度，所以5s末的速度大小等于0.8m/s，则P点对应的瞬时速度大小一定大于0.8m/s，D正确．4．(2018·太原五中高一月考)在汽车的维修中，千斤顶发挥了很大的作用．如图2所示是剪式千斤顶的示意图，当摇动把手时，螺纹轴就能迫使千斤顶的两臂靠拢，从而将汽车顶起．当车轮刚被顶起时汽车对千斤顶的压力为F＝1.0×105N，此时千斤顶两臂间的夹角为120°，则下列说法错误的是()图2A．此时两臂受到的压力大小均为1.0×105NB．若继续摇动把手使两臂靠拢，两臂受到的压力均增大C．此时千斤顶对汽车的支持力大小为1.0×105ND．若继续摇动把手使两臂靠拢，两臂受到的压力均减小答案B解析千斤顶对汽车的支持力与汽车对千斤顶的压力是相互作用力，大小相等，方向相反，根据千斤顶两臂间的夹角为120°，可知两臂受到的压力大小均为1.0×105N，选项A、C正确；若继续摇动把手使两臂靠拢，两臂间的夹角变小，根据分力与合力的关系，可知两臂受到的压力均减小，选项B错误，D正确．5.如图3所示，静止的粗糙传送带上有一木块正以速度v匀速下滑，滑到传送带正中央时，传送带开始以速度v′逆时针匀速运动，则此过程木块从A滑到B所用的时间与传送带始终静止不动时木块从A滑到B所用的时间相比较()图3A．两种情况相同 B．前者短C．前者长 D．不能确定答案A解析传送带静止时，木块受到的滑动摩擦力平行于传送带向上，传送带逆时针匀速运动时，木块受到的滑动摩擦力仍平行于传送带向上，所以两种情况下的受力情况相同，运动规律相同，选项A正确．6.(2018·湛江市期末)如图4，质量为M、半径为R的半球形物体A放在水平地面上，通过最高点处的钉子用水平细线拉住一质量为m、半径为r的光滑球B，则()图4A．A对地面的压力大于(M＋m)gB．A对地面的摩擦力方向向左C．B对A的压力大小为eq\f(R＋r,R)mgD．细线对小球的拉力大小为eq\f(r,R)mg答案C解析对AB整体受力分析，受重力和支持力，相对地面无相对运动趋势，故不受摩擦力，根据平衡条件，支持力等于整体的重力，大小为(M＋m)g；根据牛顿第三定律，整体对地面的压力与地面对整体的支持力是相互作用力，大小相等，故A对地面的压力等于(M＋m)g，故A、B错误；对B受力分析，如图所示：根据平衡条件和几何知识，有：F＝eq\f(mg,cosθ)＝eq\f(R＋r,R)mg，FT＝mgtanθ＝eq\f(\r(R＋r2－R2),R)mg，故C正确，D错误．7.如图5所示，质量为m的滑块在水平面上撞向弹簧，当滑块将弹簧压缩了x0时速度减小到零，然后滑块又被弹簧向右弹开．已知弹簧的劲度系数为k，滑块与水平面间的动摩擦因数为μ，弹簧与水平面间的摩擦不计，重力加速度为g，整个过程中弹簧未超过其弹性限度，则下列判断正确的是()图5A．滑块向右运动的过程中，先做加速运动，离开弹簧后才做减速运动B．滑块与弹簧接触过程中的最大加速度为eq\f(2kx0,m)C．滑块向左运动的过程中，始终做减速运动D．滑块向右运动的过程中，当弹簧形变量x＝eq\f(μmg,2k)时，滑块的速度最大答案C解析滑块向右运动的过程中，以弹簧弹力与滑块受到的滑动摩擦力平衡的位置为界，此前做加速运动，此后做减速运动，而不是离开弹簧后才减速，A错；当弹力和摩擦力同向，且弹力最大时，加速度最大，因此有kx0＋μmg＝mam，最大加速度为eq\f(kx0,m)＋μg，B错；滑块向左运动的过程中，弹力与摩擦力始终同向且与滑块运动方向相反，所以滑块始终做减速运动，C对；滑块向右运动的过程中，当弹力与摩擦力相等，即kx＝μmg时，速度最大，加速度为零，此时弹簧形变量x＝eq\f(μmg,k)，D错．8.(2018·南通中学高一质检)如图6，水平地面上放置一斜劈，斜劈的斜面光滑，将一物块放置在斜劈上并对物块施加一平行于斜劈斜面向下的力F，物块沿斜面向下运动．若斜劈始终保持静止，则下列说法正确的是()图6A．地面对斜劈的摩擦力方向水平向右B．地面对斜劈的弹力大于斜劈与物块的重力之和C．若F增大，地面对斜劈的摩擦力也增大D．若F反向，地面对斜劈的摩擦力也反向答案A解析设物块的质量为m，斜劈的质量为M，斜劈斜面的倾角为θ.物块在沿斜面下滑过程中，对斜劈的压力大小为mgcosθ，保持不变，方向垂直于斜面向下，由斜劈始终保持静止可知斜劈所受合力为零，则物块对斜劈的压力沿水平方向的分力mgcosθsinθ与地面对斜劈的摩擦力大小相等，方向相反，所以地面对斜劈的摩擦力方向水平向右，选项A正确．对斜劈分析可知，地面对斜劈的弹力FN等于斜劈的重力Mg与物块对斜劈的压力的竖直分力mgcos2θ之和，即FN＝Mg＋mgcos2θ<Mg＋mg，选项B错误．无论F增大还是反向，物块对斜劈的压力均不变，故地面对斜劈的摩擦力不变，选项C、D错误．9．(2019·广元市高一上学期期末)有四个物体A、B、C、D从同一地点开始运动，A、B运动的x－t图像如图7甲所示，C、D沿同一方向运动的v－t图像如图乙所示．根据图像可知下列判断中正确的是()图7A．物体A、B均做匀变速直线运动B．在0～3s的时间内，物体A、B之间距离逐渐增大C．t＝3s时，物体C、D的速度相同D．t＝3s时，物体C、D之间距离最小答案BC解析x－t图像的斜率表示速度，由题图甲可知，物体A、B的位移－时间图线都是倾斜的直线，斜率都不变，故速度都不变，说明两物体都做匀速直线运动，A错误；由题图甲可知，在0～3s的时间内，物体A的速度大于物体B的速度，因为物体A、B从同一地点开始运动，所以物体A、B之间距离逐渐增大，B正确；由题图乙可知，物体C、D的图线在t＝3s时交于一点，此时速度一定相同，C正确；由题图乙可知，前3s内，物体D的速度较大，物体C、D之间距离随时间增大，3s后物体C的速度较大，物体C、D之间距离随时间减小，直到物体C追上物体D，所以t＝3s时，物体C、D之间距离最大，D错误．10．(2019·泰安一中期中)如图8所示，OA为一遵从胡克定律的弹性轻绳，其一端固定于天花板上的O点，另一端与静止在水平地面上的滑块A相连，水平地面与滑块间的动摩擦因数为μ，当绳处在竖直位置时，滑块A对地面有压力作用，B为紧靠绳的光滑水平小钉，它到天花板的距离OB等于弹性轻绳的自然长度，现用一水平力F作用于A，使之缓慢向右运动，在运动过程中(弹性轻绳始终在弹性限度内)作用于A的力应()图8A．支持力逐渐增大B．摩擦力保持不变C．摩擦力逐渐增大D．F逐渐增大答案BD解析设弹性轻绳的劲度系数为k，AB的长度为h，将A向右拉一段距离后弹性轻绳的伸长量为x，如图所示，原来地面对滑块A的支持力FN1＝mg－kh，当向右拉一段后的支持力FN2＝mg－kxsinα，而sinα＝eq\f(h,x)，可得FN2＝FN1，故A错误；根据滑动摩擦力Ff＝μFN，知摩擦力的大小保持不变，故B正确，C错误；F＝kxcosα＋Ff，运动过程中x和cosα变大，Ff不变，所以F变大，故D正确．11．如图9甲，某人正通过定滑轮将质量为m的货物提升到高处．滑轮的质量和摩擦均不计，货物获得的加速度a与绳子对货物竖直向上的拉力FT之间的函数关系如图乙所示．重力加速度为g，由图可以判断()图9A．图线与纵轴的交点M的值aM＝－gB．图线与横轴的交点N的值FTN＝mgC．图线的斜率等于物体的质量mD．图线的斜率等于物体质量的倒数eq\f(1,m)答案ABD解析对货物受力分析，受重力mg和拉力FT，根据牛顿第二定律，有FT－mg＝ma，得a＝eq\f(FT,m)－g；当FT＝0时，a＝－g，即图线与纵轴的交点M的值aM＝－g，故A正确；当a＝0时，FT＝mg，故图线与横轴的交点N的值FTN＝mg，故B正确；图线的斜率等于物体质量的倒数eq\f(1,m)，故C错误，D正确．12．(2018·湛江市期末)一根不可伸长的轻绳跨过轻质的定滑轮，一端挂一吊椅，另一端被坐在吊椅上的运动员拉住，如图10所示．设运动员质量为M，吊椅的质量为m，且M>m，不计定滑轮与轻绳间的摩擦，重力加速度为g.当运动员与吊椅一起以加速度a加速上升时，运动员竖直向下拉绳的力FT及运动员对吊椅的压力FN分别为()图10A．FT＝eq\f(m＋Ma＋g,2)B．FT＝eq\f(Ma＋g＋mg,2)C．FN＝eq\f(M－ma＋g,2)D．FN＝eq\f(M－mg－a,2)答案AC解析对整体分析，根据牛顿第二定律得，2FT－(M＋m)g＝(M＋m)a，解得轻绳的拉力FT＝eq\f(M＋ma＋g,2)，故A正确，B错误；隔离对运动员分析，根据牛顿第二定律得，FT＋FN′－Mg＝Ma，解得FN′＝Mg＋Ma－FT＝eq\f(M－ma＋g,2)，由牛顿第三定律得运动员对吊椅的压力FN＝FN′＝eq\f(M－ma＋g,2)，故C正确，D错误．二、实验题(本题共2小题，共12分)13．(6分)如图11所示，某小组同学利用DIS实验装置研究支架上力的分解．A、B为两个相同的双向力传感器，该型号传感器在受到拉力时读数为正，受到压力时读数为负．A连接质量不计的细绳，并可沿固定的圆弧形轨道移动．B固定不动，通过光滑铰链连接一轻杆，将细绳连接在杆右端O点构成支架，调整轨道位置使得O点位于轨道的圆心处，保持杆沿水平方向．随后按如下步骤操作：图11①测量绳子与水平杆的夹角∠AOB＝θ；②对两个传感器进行调零；③用另一绳在O点悬挂一个钩码，记录两个传感器读数；④取下钩码，移动传感器A，改变θ角；重复上述步骤①②③④，得到图示数据表格a.(1)根据表格a，可知A传感器对应的是表中的力________(选填“F1”或“F2”)，并求得钩码质量为______kg(保留一位有效数字，取重力加速度g＝10m/s2)；(2)换用不同钩码做此实验，重复上述实验步骤，得到数据表格b.则表格b中30°所对应的F2空缺处数据应为________；表格aF1/N1.0010.580…1.002…F2/N－0.868－0.291…0.865…θ30°60°…150°…表格bF1/N1.103……F2/N……θ30°60°…(3)实验中，让A传感器沿圆心为O的圆弧形(而不是其他的形状)轨道移动的主要目的是______．A．方便改变A传感器的读数B．方便改变B传感器的读数C．保持轻杆右端O的位置不变D．方便改变细绳与杆的夹角θ答案(1)F1(1分)0.05(1分)(2)－0.955(2分)(3)C(2分)解析(1)因绳子只能提供拉力，故A传感器对应的是表中力F1，对结点O受力分析有F1sin30°＝mg，解得m≈0.05kg.(2)对O点受力分析，O点受到F1、F2和钩码向下的拉力，根据几何关系可知，F2＝F1cos30°＝1.103×eq\f(\r(3),2)N≈0.955N，因为B受到的是压力，所以F2空缺处数据应为－0.955.(3)实验中，让A传感器沿圆心为O的圆弧形轨道移动的主要目的是：保持轻杆右端O的位置不变，从而保证OB水平，故选C.14.(6分)(2018·北大附中高一期中)兴趣小组的同学们利用如图12所示的装置研究“匀变速直线运动的规律”．他们将质量为m1的物体a与质量为m2的物体b(m1<m2)通过轻绳悬挂在定滑轮上，打点计时器固定在竖直方向上，物体a通过铁夹与纸带相连接．开始时物体a与物体b均处于静止状态，之后将它们同时释放．图12图13所示为实验中打点计时器打出的一条点迹清晰的纸带，O点是这段纸带上打点计时器打下的第一个点，A、B、C、D四点是按打点先后顺序依次选取的计数点，在相邻两个计数点之间还有四个点没有画出．打点计时器使用的交流电源的频率为50Hz.图13(1)相邻两个计数点之间的时间间隔为________s.(2)实验时要在接通打点计时器之________释放物体(选填“前”或“后”)．(3)将各计数点至O点的距离依次记为s1、s2、s3、s4，测得s2＝1.60cm，s4＝6.40cm，则打点计时器打下C点时物体的速度大小是________m/s.图14(4)同学们根据测出的物体a的上升高度s与相应的时间t，描绘出如图14所示的s－t2图线，由此可以求出物体a的加速度大小为________m/s2.答案(1)0.1(1分)(2)后(1分)(3)0.24(2分)(4)0.80(2分)解析(1)因为相邻两个计数点之间还有四个点没有画出，故相邻两个计数点之间的时间间隔为0.02s×5＝0.1s.(2)实验时要在接通打点计时器之后释放物体．(3)打下C点时物体的速度大小为vC＝eq\f(sBD,2T)＝eq\f(6.40－1.60×10－2,2×0.1)m/s＝0.24m/s.(4)因为s＝eq\f(1,2)at2，根据s－t2图线可得a＝0.80m/s2.三、计算题(本题4小题，共40分)15．(8分)出租车上安装有速度表，计价器里安装有里程表和时间表，出租车载客后，从10时10分55秒开始做初速度为零的匀加速直线运动，经过10s时，速度表显示54km/h.(1)求这时出租车离出发点的距离；(2)出租车以相同的加速度继续做匀加速直线运动，当速度表显示108km/h时，出租车开始做匀速直线运动．当时间表显示10时12分35秒时，计价器里程表示数应为多少？(出租车启动时，里程表示数为零)答案(1)75m(2)2700m解析(1)v1＝54km/h＝15m/s，根据速度公式，得到a＝eq\f(v1,t1)＝eq\f(15,10)m/s2＝1.5m/s2(1分)再根据位移公式，得到x1＝eq\f(1,2)ateq\o\al(12,)＝eq\f(1,2)×1.5×102m＝75m(1分)这时出租车距出发点75m(2)v2＝108km/h＝30m/s，根据veq\o\al(2,2)＝2ax2(1分)得出租车匀加速运动过程的位移x2＝eq\f(v\o\al(22),2a)＝eq\f(302,2×1.5)m＝300m(1分)设经历的时间为t2，根据v2＝at2(1分)得t2＝eq\f(v2,a)＝eq\f(30,1.5)s＝20s(1分)这时出租车时间表应显示10时11分15秒．出租车匀速运动的时间t3＝80s，匀速运动的位移x3＝v2t3＝30×80m＝2400m(1分)所以10时12分35秒时，计价器里程表应显示的示数为x＝x2＋x3＝(300＋2400)m＝2700m(1分)16．(10分)“娱乐风洞”是集高科技与惊险于一体的娱乐项目，表演者通过调整身姿，来改变所受的向上风力的大小，人体可上下移动的空间总高度为H.假设站立时表演者所受的向上风力为体重的eq\f(1,4)，横躺时表演者所受的向上风力为体重的2倍．如图15所示，表演开始时开启风力，表演者先以站立身姿从A点由静止下落，经过B点时立即调整为横躺身姿，运动到最低点C处恰好减速为零，重力加速度为g，求：图15(1)表演者在AB段运动时的加速度大小；(2)BC段的距离．答案(1)eq\f(3,4)g(2)eq\f(3,7)H解析(1)设表演者质量为m，站立时由牛顿第二定律得mg－F1＝ma1(1分)F1＝eq\f(1,4)mg(1分)解得a1＝eq\f(3,4)g(1分)(2)横躺时由牛顿第二定律得：F2－mg＝ma2(1分)F2＝2mg(1分)解得a2＝g(1分)设AB段距离为h1，BC段距离为h2，到达B点时速度为v，则加速过程：v2＝2a1h1(1分)减速过程：v2＝2a2h2(1分)又H＝h1＋h2(1分)解得h2＝eq\f(3,7)H.(1分)17．(10分)(2019·湛江市期末)质量为m2＝2kg的长木板A放在水平面上，与水平面之间的动摩擦因数为0.4；物块B(可看作质点)的质量为m1＝1kg，放在木板A的左端，物块B与木板A之间的动摩擦因数为0.2.现用一水平向右的拉力F作用在木板A的右端，让木板A和物块B一起向右做匀加速运动，如图16所示．当木板A和物块B的速度达到2m/s时撤去拉力，两者停止运动时物块B恰好滑到木板A的右端，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，g＝10m/s2，求：图16(1)在拉力F作用下，要使木板A和物块B不发生相对滑动，求拉力F的最大值；(2)撤去拉力后木板A的滑动时间；(3)木板A的长度．答案(1)18N(2)0.4s(3)0.6m解析(1)当木板A和物块B刚要发生相对滑动时，拉力达到最大以B为研究对象，由牛顿第二定律得μ1m1g＝m1a1(1分)可得a1＝μ1g＝2m/s2(1分)再以整体为研究对象，由牛顿第二定律得F－μ2(m1＋m2)g＝(m1＋m2)a1(1分)故得最大拉力：F＝18N(1分)(2)撤去F后A、B均做匀减速运动，B的加速度大小仍为a1，设此时A的加速度大小为a2，则以A为研究对象，由牛顿第二定律得μ2(m1＋m2)g－μ1m1g＝m2a2，(1分)解得a2＝5m/s2(1分)故A滑动的时间t＝eq\f(v,a2)＝eq\f(2,5)s＝0.4s．(1分)(3)撤去F后A滑动的距离x1＝eq\f(v2,2a2)＝eq\f(22,2×5)m＝0.4m(1分)B滑动的距离x2＝eq\f(v2,2a1)＝eq\f(22,2×2)m＝1m，(1分)故木板A的长度L＝x2－x1＝0.6m．(1分)1