2024-2025学年新教材高中物理模块综合检测一含解析新人教版必修第一册

PAGE10-模块综合检测(一)(时间:90分钟满分:100分)一、单项选择题(本题共8小题,每小题3分,共24分.每小题只有一个选项符合题目要求)1.帆船是利用风力前进的船,帆船前进时,船员感觉岸上的树木向后运动,他选择的参考系是 ()A.树木 B.河岸C.帆船 D.天空解析:帆船前进时,船员感觉岸上的树木向后运动,说明船员选择的参考系是其所在的帆船.而相对于河岸和天空,树木均是静止的.选项C正确.答案:C2.单脚站立可以熬炼平衡实力,对在练此动作的人进行受力分析,下列推断正确的是 ()A.支持力的施力物体是人B.支持力的反作用力作用在人身上C.重力的受力物体是人D.支持力和重力是一对相互作用力解析:支持力的施力物体是地面,其反作用力是人对地面的压力,作用在地面上;重力的施力物体是地球,受力物体是人,支持力和重力是一对平衡力,并非相互作用力.选项C正确.答案:C3.冰壶是以队为单位在冰上进行的一种投掷性竞赛项目.被运动员掷出的冰壶在冰面上滑行过程中受到的力有 ()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:被运动员掷出的冰壶在冰面上滑行过程中受重力和支持力,冰壶最终会停止,是因为它还受到滑动摩擦力,由于冰壶已被掷出,不再受到推力,故选项C正确.答案:C4.打印机是现代办公不行或缺的设备,正常状况下,进纸系统能做到每次只进一张纸,进纸系统的结构如图所示.设图中刚好有10张相同的纸,每张纸的质量均为m,搓纸轮按图示方向转动带动最上面的第1张纸向右运动.搓纸轮与纸张之间的动摩擦因数为μ1,纸张与纸张之间、纸张与底部摩擦片之间的动摩擦因数均为μ2.下列说法正确的是(最大静摩擦力等于滑动摩擦力) ()A.第1张纸受到搓纸轮的摩擦力方向向左 B.第2张纸与第3张纸之间的摩擦力大小为2μ2mgC.第10张纸与摩擦片之间的摩擦力为0 D.要做到每次只进一张纸,应要求μ1>μ2解析:第1张纸上表面受到搓纸轮施加的静摩擦力Ff,方向向右,第1张纸下表面受到第2张纸施加的滑动摩擦力Ff',方向向左,则Ff'=μ2(mg+F),F为搓纸轮对第1张纸的压力;Ff=Ff'<μ1F,正常状况下,F>mg,故必有μ1>μ2;第2张纸与第3张纸之间的摩擦力及第10张纸与摩擦片之间的摩擦力都是静摩擦力,依据平衡条件可知,大小均为Ff'.选项D正确.答案:D5.自卸车常用于土方、砂石、散料等的运输工作.如图所示,当自卸车的车厢从水平倾斜到肯定程度时,车厢上的货物(如集装箱)就会自动滑下.下列说法正确的是 ()A.车厢倾角越大,集装箱对车厢的压力越大B.车厢倾角越大,集装箱与车厢的动摩擦因数越小C.集装箱静止在倾斜车厢上时,受到的摩擦力大于重力沿斜面方向的分力D.集装箱起先下滑时,受到的摩擦力小于重力沿斜面方向的分力解析:集装箱处于平衡状态时,则有mgsinθ=Ff,FN=mgcosθ,车厢倾角越大,车厢与集装箱间的压力FN越小;动摩擦因数与倾角无关;集装箱静止在倾斜车厢上时,受力平衡,受到的摩擦力等于重力沿斜面方向的分力;集装箱滑动后的摩擦力是滑动摩擦力,小于重力沿斜面方向的分力.故选项D正确.答案:D6.关于物体在共点力作用下,下列说法正确的是 ()A.物体的速度在某一时刻等于0,物体就肯定处于平衡状态B.物体相对另一物体保持静止时,物体肯定处于平衡状态C.物体处于平衡状态,所受合力肯定为0D.物体处于平衡状态时,物体肯定做匀速直线运动解析:处于平衡状态的物体,从运动形式上来看是处于静止或匀速直线运动状态;从受力上来看,物体所受合力为0.某一时刻速度为0的物体,合力不肯定为0,故不肯定处于平衡状态.物体相对于另一物体静止时,该物体不肯定处于平衡状态,如静止在加速上升的电梯中的人.故选项C正确.答案:C7.物体以12m/s的初速度在水平冰面上做匀减速直线运动,它的加速度大小是0.8m/s2,经20s物体发生的位移是 ()A.80m B.90mC.100m D.110m解析:物体减速为0的时间为t=va=120.8s=15s,因为15s<20s,所以经过20s物体早已停止运动.故其位移为答案:B8.物块在轻绳的拉动下沿倾角为30°的固定斜面对上匀速运动,轻绳与斜面平行.已知物块与斜面之间的动摩擦因数为33,g取10m/s2.若轻绳能承受的最大拉力为1500N,则物块的质量最大为A.150kg B.1003kgC.200kg D.2003kg解析:对物块进行受力分析,如图所示,FT=Ff+mgsin30°,Ff=μFN,FN=mgcos30°,代入数据解得m=150kg,故选项A正确.答案:A二、多项选择题(本题共4小题,每小题4分,共16分.每小题有多个选项符合题目要求.全部选对得4分,选对但不全的得2分,有选错的得0分)9.在以后的学习中,我们将遇到动能的表达式Ek=12mv2.关于动能的单位,下列各式正确的是A.kg·m2/s2 B.N·m/sC.Nm/s解析:由Ek=12mv2得动能的单位是kg·(m/s)2=kg·m2·s-2=kg·m·m·s-2N·m,选项A、D正确.答案:AD10.轻质弹簧的上端固定在电梯的天花板上,弹簧下端悬挂一个小铁球,在电梯运行的过程中,乘客发觉弹簧的伸长量比电梯静止时的伸长量小,这一现象表明 ()A.电梯肯定在下降 B.电梯可能在上升C.小铁球处于超重状态 D.小铁球处于失重状态解析:弹簧的伸长量比电梯静止时的伸长量小,说明小铁球受到的拉力小于重力,处于失重状态;物体发生失重现象时,加速度的方向向下,物体可能加速下降,也可能减速上升,故选项B、D正确.答案:BD11.一辆汽车从静止起先做匀加速直线运动,下表给出了某些时刻汽车的瞬时速度,依据表中的数据通过分析、计算可以得出 ()时刻/s1.02.03.04.05.06.0速度/(m·s-1)3.06.09.0121518A.汽车运动的加速度为2m/s2B.汽车前6s内的位移为54mC.汽车第8s末的速度为24m/sD.汽车运动第7s内的位移为16m解析:汽车的加速度a=6.0-3.02.0-1.0m/s2=3m/s2,选项A错误.依据x=12at2得前6s内的位移x6=12×3×62m=54m,选项B正确.依据中间时刻的瞬时速度等于这段时间内的平均速度得,v4=v0+v82,所以v8=2v4=2×12m/s=24m/s,选项C正确.汽车第1s内的位移为x1=12at12=12×3×12答案:BC12.在倾角为θ=30°的长斜面上有一滑块,质量m=2kg.该滑块从静止起先沿斜面下滑,它与斜面间的动摩擦因数为μ,滑块受到的空气阻力大小与滑块下滑的速度大小成正比,即F阻=kv.滑块从静止下滑的速度图像如图所示,图中直线l是t=0时v-t图像的切线,g取10m/s2.则 ()A.k=3N·s/mB.k=4N·s/mC.μ=0.23D.μ=0.58解析:明确滑块达到最大速度后受到的空气阻力不变是解答本题的关键.由v-t图像可知,滑块做加速度渐渐减小的加速运动,最终以最大速度vm=2m/s做匀速直线运动.t=0时,滑块的速度为0,空气阻力为0,滑块的加速度最大,此时的加速度a0=3m/s2;依据牛顿其次定律得mgsinθ-μmgcosθ=ma0,联立并代入数据得μ=0.23;当速度达到vm=2m/s后,滑块做匀速直线运动,则mgsinθ-μmgcosθ-kvm=0,k=mgsin答案:AC三、非选择题(本题共6小题,共60分)13.(6分)为了较精确地测量某细线能承受的最大拉力,小聪、小明分别进行了如下试验:小聪在试验室里找到一个弹簧测力计,按图甲所示安装细线和测力计后,他用力缓慢竖直向下拉测力计,直到测力计的示数达到量程(细线没有断裂),读出测力计的示数F,将F记为细线能承受的最大拉力.甲乙小明在试验室里还找到一把刻度尺和一个玩具小熊,接着进行了如下的操作:A.用刻度尺测出细线的长度l,用弹簧测力计测出玩具小熊的重力G;B.按图乙所示安装玩具小熊、细线(玩具小熊悬挂在细线的中点);C.两手捏着细线缓慢向两边移动直到细线断裂,读出此时两手间的水平距离d;D.利用平衡条件算出结果.在不计细线质量和伸长影响的状况下,请回答:(1)小明算出的细线能承受的最大拉力是(用l、G、d表示);两位同学中,(选填“小聪”或“小明”)的测量结果较精确.

(2)在小明两手捏着细线缓慢向两边移动的过程中,下列说法正确的是(填选项字母).

A.细线上的拉力大小不变B.细线上的拉力减小C.细线上拉力的合力大小不变D.细线上拉力的合力增大解析:(1)当细线断裂时,依据共点力平衡求出细线的最大拉力.绳子与竖直方向夹角的余弦值cosθ=l2-d2l,依据平衡有2FTcosθ=G,解得最大拉力FT=(2)在小明两手捏着细线缓慢向两边移动的过程中,依据共点力平衡的条件得出细线上拉力的合力大小不变,大小等于物体重力,细线上的拉力增大,选项C正确.答案:Gl214.(9分)某同学利用如图甲所示的装置来探究加速度a与物体所受合力F及质量m的关系.甲(1)他先保持沙和沙桶质量不变,变更小车的质量m,分别得到小车的加速度a与质量m及对应的质量的倒数1m,数据如下表.请在图乙坐标系中画出a-1m图线,并依据图线求出小车加速度a与质量倒数1m试验次数12345678小车加速度a/(m·s-2)1.901.721.491.251.000.750.500.30小车的质量m/kg0.250.290.330.400.500.711.001.67质量的倒数1m/kg4.003.453.032.502.001.411.000.60乙丙(2)再保持小车质量不变,变更沙和沙桶质量,该同学依据试验数据作出了加速度a随合力F的变更图线如图丙所示.该图线不通过原点的主要缘由是

.解析:(1)依据表格数据用描点法作图,如图所示.由图分析可知,a=12(2)a-F图线表明对小车施加一个较小的力时,小车没有加速度,说明没有平衡摩擦力或平衡摩擦力不足.答案:(1)见解析图.a=1215.(10分)如图所示,A与B两滑块叠放在水平面上,用一水平绳将B系于竖直的墙面上,已知A与B所受的重力分别为GA=40N,GB=20N,B与A及A与水平面之间的动摩擦因数μ相同.当水平力F=20N时,才能将A匀速拉出,μ为多大?(最大静摩擦力等于滑动摩擦力)解析:A上表面受的摩擦力为Ff1=μGB,A下表面所受摩擦力为Ff2=μ(GA+GB),要使A物体被匀速拉出,必需满意F=Ff1+Ff2,代入数据得μ=0.25.答案:0.2516.(10分)水平传送带被广泛应用于车站、港口、工厂等.下图为一水平传送带的示意图,绷紧的传送带始终保持v0=2m/s的恒定速率运行,一质量为m的工件无初速度地放在A处,传送带对工件的滑动摩擦力使工件起先做匀加速直线运动,若工件与传送带间的动摩擦因数为μ=0.2,A、B之间的距离为l=10m,g取10m/s2.求工件从A处运动到B处所用的时间.解析:设工件做匀加速运动的加速度为a,加速的时间为t1,加速运动的位移为x,依据牛顿其次定律,有μmg=ma,代入数据可得a=2m/s2;工件加速运动的时间t1=v0代入数据可得t1=1s;此过程工件发生的位移x=12at代入数据可得x=1m;由于x<l,所以工件与传送带同速时,工件没有滑离传送带.设工件随传送带匀速运动的时间为t2,则t2=l-代入数据可得t2=4.5s;所以工件从A处运动到B处的总时间t=t1+t2=5.5s.答案:5.5s17.(12分)一物块以肯定的初速度沿足够长的斜面对上滑动,其速度大小随时间的变更关系如图所示,g取10m/s2,求:(1)物块上滑过程和下滑过程的加速度大小a1、a2;(2)物块向上滑行的最大距离x;(3)斜面的倾角θ.解析:(1)物块上滑的加速度大小为a1=Δv1Δt1=4物块下滑的加速度大小为a2=Δv2Δ(2)由位移公式有x=12v0t1即物块向上滑行的最大距离为1m.(3)设物块质量为m,物块与斜面间的动摩擦因数为μ,则有ma1=mgsinθ+μmgcosθ,ma2=mgsinθ-μmgcosθ,解得θ=30°.答案:(1)8m/s22m/s2(2)1m(3)30°18.(13分)甲车以10m/s的速度在平直的马路上匀速行驶,在t=0时刻经过乙车身边,此时乙车的速度为2m/s,加速度为0.2m/s2.若甲、乙两车同向运动,乙车做匀加速直线运动.(1)当乙车的速度多大时,乙车落后于甲车的距离最远?这个最远的距离是多大?(2)当乙车的速度多大时