2022-2023學(xué)年高中物理 模塊綜合檢測(二)新人教版必修1
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1、2022-2023學(xué)年高中物理 模塊綜合檢測(二)新人教版必修1 一、單項選擇題(本題共10小題,每題3分,共30分.每小題中只有一個選項是正確的,選對得3分,錯選、不選或多選均不得分.) 1.北京時間10月17日7時30分28秒,“神舟十一號”發(fā)射成功,中國載人航天再度成為世人矚目的焦點(diǎn).下列說法正確的是( ) A.7時30分28秒表示時間間隔 B.研究“神舟十一號”飛行姿態(tài)時,可把“神舟十一號”看作質(zhì)點(diǎn) C.“神舟十一號”繞地球飛行一圈位移不為零 D.“神舟十一號”繞地球飛行一圈平均速度為零 解析:時刻與時間軸上的點(diǎn)對應(yīng),時間間隔與時間軸上的線段相對應(yīng),是兩個時刻間的間隔,
2、所以7時30分28秒表示“時刻”,故A錯誤; 研究“神舟十一號”飛行姿態(tài)時,如果將“神舟十一號”看成一個質(zhì)點(diǎn),對點(diǎn)而言無所謂姿態(tài)的,故不能將“神舟十一號”看成質(zhì)點(diǎn),故B錯誤;“神舟十一號”繞地球飛行一圈,初末位置相同,則位移為零,故C錯誤;平均速度等于位移和時間的比值,因為飛行一圈的過程中位移為0,所以平均速度為0,故D正確.故選D. 答案:D 2.一質(zhì)點(diǎn)在x軸上運(yùn)動,每秒末的位置坐標(biāo)如下表所示,則: t/s 0 1 2 3 4 5 x/m 0 1 4 -1 -7 1 A.質(zhì)點(diǎn)在這5 s內(nèi)做的是勻速運(yùn)動 B.質(zhì)點(diǎn)在這5 s內(nèi)做的是勻加速運(yùn)動 C.質(zhì)點(diǎn)在
3、第5 s內(nèi)的位移比任何一秒內(nèi)的位移都大 D.質(zhì)點(diǎn)在第4 s內(nèi)的平均速度比任何一秒內(nèi)的平均速度都大 解析:質(zhì)點(diǎn)在x軸上往復(fù)運(yùn)動,質(zhì)點(diǎn)的位移等于初末坐標(biāo)之差,即Δx=x2-x1,確定出前5 s每1秒內(nèi)的位移,再判斷哪一秒內(nèi)位移最大,位移大小是位移的絕對值,平均速度等于位移與時間的比值,根據(jù)題表數(shù)據(jù)可知質(zhì)點(diǎn)在這5 s內(nèi)做非勻變速運(yùn)動,在第5 s內(nèi)的位移比任何一秒內(nèi)的位移都大且平均速度最大,本題選C. 答案:C 3.同時作用在某物體上的兩個方向相反的力,大小分別為6 N和8 N,當(dāng)8 N的力逐漸減小到零的過程中,兩力合力的大小( ) A.先減小,后增大 B.先增大,后減小 C.逐漸增大
4、 D.逐漸減小 解析:當(dāng)8 N的力減小到6 N時,兩個力的合力最小,為0,若再減小,兩力的合力又將逐漸增大,兩力的合力最大為6 N,故A正確. 答案:A 4.(2014·北京高考)應(yīng)用物理知識分析生活中的常見現(xiàn)象,可以使物理學(xué)習(xí)更加有趣和深入.例如,平伸手掌托起物體,由靜止開始豎直向上運(yùn)動,直至將物體拋出.對此現(xiàn)象分析正確的是( ) A.手托物體向上運(yùn)動的過程中,物體始終處于超重狀態(tài) B.手托物體向上運(yùn)動的過程中,物體始終處于失重狀態(tài) C.在物體離開手的瞬間,物體的加速度大于重力加速度 D.在物體離開手的瞬間,手的加速度大于重力加速度 解析:本題考查牛頓第二定律的應(yīng)用,重
5、在物理過程的分析,根據(jù)加速度方向判斷超重和失重現(xiàn)象.手托物體拋出的過程,必有一段加速過程,其后可以減速,可以勻速,當(dāng)手和物體勻速運(yùn)動時,物體既不超重也不失重;當(dāng)手和物體減速運(yùn)動時,物體處于失重狀態(tài),選項A錯誤;物體從靜止到運(yùn)動,必有一段加速過程,此過程物體處于超重狀態(tài),選項B錯誤;當(dāng)物體離開手的瞬間,物體只受重力,此時物體的加速度等于重力加速度,選項C錯誤;手和物體分離之前速度相同,分離之后手速度的變化量比物體速度的變化量大,物體離開手的瞬間,手的加速度大于重力加速度,所以選項D正確. 答案:D 5.如圖所示,質(zhì)量均為m的A、B兩物體疊放在豎直彈簧上并保持靜止,用大小等于mg的恒力F向上拉
6、B,運(yùn)動距離h時,B與A分離.下列說法正確的是( ) A.B和A剛分離時,彈簧長度等于原長 B.B和A剛分離時,它們的加速度為g C.彈簧的勁度系數(shù)等于 D.在B與A分離之前,它們做勻加速直線運(yùn)動 解析:A、B分離前,A、B共同做加速運(yùn)動,由于F是恒力,而彈力是變力,故A、B做變加速直線運(yùn)動,當(dāng)兩物體要分離時,F(xiàn)AB=0, 對B:F-mg=ma,對A:kx-mg=ma. 即F=kx時,A、B分離,此時彈簧仍處于壓縮狀態(tài), 由F=mg,設(shè)用恒力F拉B前彈簧壓縮量為x0, 則2mg=kx0,h=x0-x, 解以上各式得k=,綜上所述,只有C項正確. 答案:C 6.如圖
7、所示,質(zhì)量為m的物體放在水平桌面上,在與水平方向成θ的拉力F作用下加速往前運(yùn)動,已知物體與桌面間的動摩擦因數(shù)為μ,則下列判斷正確的是( ) A.物體受到的摩擦力為Fcos θ B.物體受到摩擦力為μmg C.物體對地面的壓力為mg D.物體受到地面的支持力為mg-Fsin θ 解析:對物體受力分析,如圖所示,則有 物體受到的摩擦力為f=μN(yùn)=μ(mg-Fsin θ),故A、B錯誤. 物體對地面的壓力與地面對物體的支持力是作用力與反作用力,而支持力等于mg-Fsin θ,故C錯誤. 物體受到地面的支持力為mg-Fsin θ,故D正確. 答案:D 7.質(zhì)點(diǎn)做直線運(yùn)動的
8、位移x和時間t2的關(guān)系圖象如圖所示,則該質(zhì)點(diǎn)( ) A.質(zhì)點(diǎn)的加速度大小恒為1 m/s2 B.0~2 s內(nèi)的位移是為1 m C.2末的速度是 4 m/s D.物體第3 s內(nèi)的平均速度大小為3 m/s 解析:根據(jù)x=at2得,可知圖線的斜率表示a,則a=,a=2m/s2.故A錯誤.0-2 s內(nèi)的位移x=at2=×2×4 m=4 m.故B錯誤.2 s末的速度v=at=2×2 m/s=4 m/s.故C正確.物體在第3 s內(nèi)的位移x=at-at=×2×(9-4) m=5 m,則平均速度v==5 m/s.故D錯誤. 答案:C 8.星級快車出站時能在150 s內(nèi)勻加速到180 km/
9、h,然后正常行駛.某次因意外列車以加速時的加速度大小將車速減至108 km/h.以初速度方向為正方向,則下列說法不正確的是( ) A.列車加速時的加速度大小為 m/s2 B.列車減速時,若運(yùn)用v=v0+at計算瞬時速度,其中a=- m/s2 C.若用v-t圖象描述列車的運(yùn)動,減速時的圖線在時間軸(t軸)的下方 D.列車由靜止加速,1 min內(nèi)速度可達(dá)20 m/s 解析:列車的加速度大小a== m/s2= m/s2,減速時,加速度方向與速度方向相反,a′=- m/s2,故A、B兩項都正確.列車減速時,vt圖象中圖線依然在時間軸(t軸)的上方,C項錯. 由v=at可得v=×60 m/
10、s=20 m/s,D項對. 答案:C 9.用一輕繩將小球P系于光滑墻壁上的O點(diǎn),在墻壁和球P之間夾有一長方體物塊Q,如圖所示.P、Q均處于靜止?fàn)顟B(tài),則下列相關(guān)說法正確的是( ) A.Q物體受3個力 B.P物體受3個力 C.若繩子變短,Q受到的靜摩擦力將增大 D.若繩子變長,繩子的拉力將變小 解析:墻壁光滑,Q處于靜止?fàn)顟B(tài),則P、Q間必有摩擦力,Q應(yīng)受4個力作用,P受4個力作用,故A,B錯.對Q,P物體受力分析如圖所示,對P由平衡條件:Tsin θ=N1,Tcos θ=mPg+f,對Q由平衡條件:f′=mQg,故f′不變,C錯.根據(jù)牛頓第三定律,f=f′,N1=N1′,當(dāng)繩子
11、變長時,θ減小,故T減小,D對. 答案:D 10.如圖所示,在光滑水平面上有一質(zhì)量為m1的足夠長的木板,其上疊放一質(zhì)量為m2的木塊.假定木塊和木板之間的最大靜摩擦力和滑動摩擦力相等.現(xiàn)給木塊施加一隨時間t增大的水平力F=kt(t是常數(shù)),木板和木塊加速度的大小分別為a1和a2.下圖中反映a1和a2變化的圖線中正確的是( ) 解析:當(dāng)拉力F很小時,木塊和木板一起加速運(yùn)動,由牛頓第二定律,對木塊和木板:F=(m1+m2)a,故a1=a2=a==t;當(dāng)拉力很大時,木塊和木板將發(fā)生相對運(yùn)動,對木板:μm2g=m1a1,得a1=,對木塊:F-μm2g=m2a2,得a2==t-μg,A
12、正確.故正確答案為A. 答案:A 二、多項選擇題(本題共4小題,每題6分,共24分.每小題有多個選項是正確的,全選對得6分,少選得3分,選錯、多選或不選得0分.) 11.如圖所示,粗糙水平面上疊放著P、Q兩木塊,用水平向右的力F推Q使它們保持相對靜止一起向右運(yùn)動,P、Q受力的個數(shù)可能是( ) A.P受2個力,Q受5個力 B.P受3個力,Q受5個力 C.P受3個力,Q受6個力 D.P受4個力,Q受6個力 解析:題目沒有說明它們的運(yùn)動狀態(tài),可能有兩種情況: (1)勻速運(yùn)動:對P進(jìn)行受力分析,處于平衡狀態(tài),只受到重力和支持力;對Q,則受到重力、地面的支持力、P的壓力以及地面的
13、摩擦力和推力F的作用,共5個力.所以選項A正確; (2)在水平推力的作用下,物體P、Q一起勻加速滑動,則對P受力分析:重力與支持力,及向右的靜摩擦力共3個力.對Q受力分析:重力、地面支持力、P對Q的壓力、水平推力、地面給Q的滑動摩擦力,及P對Q的靜摩擦力共6個力.所以選項C正確.故選AC. 答案:AC 12.a、b兩車在平直公路上行駛,其v-t圖象如圖所示,在t=0時,兩車間距為s0,在t=t1時間內(nèi),a車的位移大小為s,下列說法不正確的是( ) A.0~t1時間內(nèi)a、b兩車相向而行 B.0~t1時間內(nèi)a車平均速度大小是b車平均速度大小的2倍 C.若a、b在t1時刻相遇,則s
14、0= s D.若a、b在時刻相遇,則下次相遇時刻為2t1 解析:由圖可知0~t1時間內(nèi)a、b兩車同向行駛,故選項A錯;由v=可得:va==、vb=,由此計算,故選項B錯誤;由相遇根據(jù)圖象:可推出要在t1時刻s0=s,故選項C正確;由圖線中的斜率和運(yùn)動規(guī)律可知若a、b在時刻相遇,則下次相遇時刻不是2t1,故選項D錯誤. 答案:ABD 13.如圖所示,傳送帶的水平部分長為L,向右傳動速率為v,在其左端無初速釋放一木塊.若木塊與傳送帶間的動摩擦因數(shù)為μ,則木塊從左端運(yùn)動到右端的時間可能是( ) A.+ B. C. D. 解析:若木塊一直勻加速至傳送帶右端,則由L=μgt2
15、可得,木塊從左端運(yùn)動到右端的時間為t=,若木塊加速至傳送帶右端時恰與帶同速,則由L=t可得:t=,若木塊加速至v后又勻速一段至帶的右端,則有: t=+=+,故A、C、D均正確. 答案:ACD 14.如圖所示,質(zhì)量分別為mA和mB的物體A、B用細(xì)繩連接后跨過滑輪,A靜止在傾角為45°的斜面上.已知mA=2mB,不計滑輪摩擦,現(xiàn)將斜面傾角由45°增大到50°,系統(tǒng)保持靜止.下列說法正確的是( ) A.細(xì)繩對A的拉力將增大 B.A對斜面的壓力將減小 C.A受到的靜摩擦力不變 D.A受到的合力不變 解析:設(shè)mA=2mB=2m,對物體B受力分析,受重力和支持力,由二力平衡得到:T=
16、mg 再對物體A受力分析,受重力、支持力、拉力和靜摩擦力,如圖,根據(jù)平衡條件得到: f+T-2mgsinθ=0,N-2mgcosθ=0,解得:f=2mgsinθ-T=2mgsinθ-mg,N=2mgcosθ; 當(dāng)θ不斷變大時,f不斷變大,N不斷變小,故選項B正確,A、C錯誤; 系統(tǒng)保持靜止,合力始終為零不變,故選項D正確; 答案:BD 三、非選擇題(共4小題,共46分) 15.(8分)某同學(xué)用如圖所示的實(shí)驗裝置研究小車在斜面上的運(yùn)動. 實(shí)驗步驟如下: a.安裝好實(shí)驗器材. b.接通電源后,讓拖著紙帶的小車沿平板斜面向下運(yùn)動,重復(fù)幾次.下圖為一次實(shí)驗得到的一條紙帶,紙
17、帶上每相鄰的兩計數(shù)點(diǎn)間都有四個點(diǎn)未畫出,按時間順序取0、1、2、3、4、5、6七個計數(shù)點(diǎn),用米尺量出1、2、3、4、5、6點(diǎn)到0點(diǎn)的距離如圖所示(單位:cm). c.測量1、2、3、…6計數(shù)點(diǎn)到0計數(shù)點(diǎn)的距離,分別記做s1、s2、s3…、s6記錄在以下表格中,其中第2點(diǎn)的讀數(shù)如圖,請?zhí)钊胂路奖砀裰校? 計數(shù)點(diǎn) 1 2 3 4 5 6 s/cm 6.18 19.86 27.32 35.22 43.54 d.通過測量和計算,該同學(xué)判斷出小車沿平板做勻加速直線運(yùn)動. e.分別計算出打計數(shù)點(diǎn)時的速度v1、v2、v3、v4、v5,并記錄在以下表格中,請計算出v1
18、并填入下方表格 . 計數(shù)點(diǎn) 1 2 3 4 5 v/(m·s-1) 0.68 0.73 0.77 0.81 f.以v為縱坐標(biāo)、t為橫坐標(biāo),請在圖中描出各點(diǎn),并畫出v-t圖線.由圖求得a=______m/s2.(保留兩位有效數(shù)字) 解析:c.刻度尺的讀數(shù)需要估讀一位,故為:12.80 cm. e.在勻變速運(yùn)動中,中間時刻的瞬時速度等于該段位移的平均速度: v1== m/s=0.64 m/s. f.描點(diǎn)后如圖所示. 在vt中圖線的斜率表示加速度: a== m/s2=0.43 m/s2. 答案:12.80 0.64 圖略 0.43 16.(8分)一
19、光滑圓環(huán)固定在豎直平面內(nèi),環(huán)上套著兩個小球A和B(中央有孔),A、B間由細(xì)繩連接著,它們處于如圖所示位置時恰好都能保持靜止?fàn)顟B(tài).此情況下,B球與環(huán)中心O處于同一水平面上,A、B間的細(xì)繩呈伸直狀態(tài),與水平線成30°夾角,已知B球的質(zhì)量為3 kg,求細(xì)繩對B球的拉力和A球的質(zhì)量mA(取g=10 m/s2). 解析:對A球受力分析如圖所示,可知: 水平方向:Tcos 30°=NAsin 30°, 豎直方向:NAcos 30°=mAg+Tsin 30°, 同理對B球進(jìn)行受力分析及正交分解得: 豎直方向:Tsin 30°=mBg, 聯(lián)立以上三式可得:T=60 N,mA=2mB=6 k
20、g. 答案:60 N 6 kg 17.(12分)如圖所示,水平地面O點(diǎn)的正上方的裝置M每隔相等的時間由靜止釋放一小球,當(dāng)某小球離開M的同時,O點(diǎn)右側(cè)一長為L=1.2 m的平板車開始以a=6.0 m/s2的恒定加速度從靜止開始向左運(yùn)動,該小球恰好落在平板車的左端,已知平板車上表面距離M的豎直高度為h=0.45 m,忽略空氣的阻力,重力加速度g取10 m/s2. (1)求小球左端離O點(diǎn)的水平距離; (2)若至少有2個小球落在平板車上,則釋放小球的時間間隔Δt應(yīng)滿足什么條件? 解析:(1)設(shè)小球自由下落至平板車上表面處歷時t0,在該時間段內(nèi)由運(yùn)動學(xué)方程 對小球有:h=gt① 對平板
21、車有:x=at② 由①②式并代入數(shù)據(jù)可得:x=0.27 m. (2)從釋放第一個小球至第2個小球下落到平板車上表面高度處歷時Δt+t0,設(shè)平板車在該時間段內(nèi)的位移為x1,由運(yùn)動學(xué)方程有:x1=a(Δt+t0)2③ 至少有2個小球落在平板車上須滿足:x1≤x+L④ 由①~④式并代入數(shù)據(jù)可得:Δt≤0.4 s. 答案:(1)0.27 m (2)Δt≤0.4 s 18.(18分)如圖甲所示,質(zhì)量為M=4 kg足夠長的木板靜止在光滑的水平面上,在木板的中點(diǎn)放一個質(zhì)量m=4 kg大小可以忽略的鐵塊,鐵塊與木板之間的動摩擦因數(shù)為μ=0.2,設(shè)最大靜摩擦力等于滑動摩擦力.兩物塊開始均靜止,從t=
22、0時刻起鐵塊m受到水平向右、大小如圖乙所示的拉力F的作用,F(xiàn)共作用時間為6 s,(取g=10 m/s2)則: 圖甲 圖乙 (1)鐵塊和木板在前2 s的加速度大小分別為多少? (2)鐵塊和木板相對靜止前,運(yùn)動的位移大小各為多少? (3)拉力F作用的最后2 s內(nèi),鐵塊和木板的位移大小分別是多少? 解析:(1)前2 s,由牛頓第二定律得 對鐵塊:F-μmg=ma1,解得a1=3 m/s2 對木板:μmg=Ma2,解得a2=2 m/s2. (2)2 s內(nèi),鐵塊的位移x1=a1t2=6 m木板的位移x2=a2t2=4 m 2 s末,鐵塊的速度v1=a1t=6 m/s
23、 木板的速度v2=a2t=4 m/s 2 s后,對鐵塊:F′-μmg=ma1, 解得a1′=1 m/s2 對木板:μmg=Ma2,解得a2′=2 m/s2 設(shè)再經(jīng)過t0時間鐵塊和木板的共同速度為v, 則v=v1+a1′t0=v2+a2′t0, 解得t0=2 s,v=8 m/s 在t0內(nèi),鐵塊的位移x1′=t0=×2 m=14 m 木板的位移x2′=t0=×2 m=12 m 所以鐵塊和木板相對靜止前鐵塊運(yùn)動的位移為 x鐵塊=x1+x1′=20 m 鐵塊和木板相對靜止前木板運(yùn)動的位移為 x木板=x2+x2′=16 m. (3)拉力F作用的最后2 s,鐵塊和木板相對靜止,一起以初速度v=8 m/s 做勻加速直線運(yùn)動,對鐵塊和木板整體:F=(M+m)a 解得a== m/s2=1.5 m/s2 所以鐵塊和木板運(yùn)動的位移均為 x3=vΔt+a·(Δt)2=19 m. 答案:(1)3 m/s2 2 m/s2 (2)20 m 16 m (3)19 m 19 m
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