2019-2020年新教材高中物理 模块综合测评（含解析）鲁科版必修1

模块综合测评(时间：90分钟分值：100分)一、选择题(本题共10小题，每小题4分，共40分在每小题给出的四个选项中，第16题只有一项符合题目要求，第710题有多项符合题目要求，全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分)1伽利略为了研究自由落体运动的规律，利用斜面做了上百次实验如图所示，让小球从光滑斜面上的不同位置自由滚下，测出小球从不同起点滚动的位移s以及所用的时间t.若比值为定值，小球的运动即为匀变速运动下列叙述不符合实验事实的是()A当时采用斜面做实验，是为了便于测量小球运动的时间B小球从同一倾角的斜面上不同位置滚下，比值有较大差异C改变斜面倾角，发现对于每一个特定倾角的斜面，小球从不同位置滚下，比值保持不变D将小球在斜面上运动的实验结论合理外推至当斜面倾角为90时，比值也将保持不变，因此可认为自由落体运动为匀变速运动B小球在斜面上运动时的加速度相对较小，运动时间长，更容易测量，选项A正确；由vat,2asv2，agsin ，得gsin ，故小球从同一倾角的斜面上不同位置滚下，比值是相同的，选项B错误；同理可知，改变斜面倾角，对于每一个特定倾角的斜面，小球从不同位置滚下，比值gsin 保持不变，选项C、D正确故本题应选B.2如图所示，、分别是甲、乙两小球从同一地点沿同一直线运动的vt图线，根据图线可以判断()A甲、乙两小球做的是初速度方向相反的匀变速直线运动，加速度大小相同、方向相同B两球在t8 s时相距最远C两球在t2 s时速度相同D两球在t8 s相遇D甲、乙两小球均做匀变速直线运动，加速度a，解得a甲10 m/s2，a乙 m/s2，故A错误；由题图可知，乙小球先向负方向运动，后向正方向运动，甲小球先向正方向运动，后向负方向运动，当速度相同时间距最大，该时间点在4 s5 s之间，故B错误；甲、乙两球在t2 s时的速度分别为20 m/s、20 m/s，所以它们的速率相等，方向相反，故C错误；甲小球在8 s内图线与t轴所围的总“面积”为零，即总位移为零，说明甲小球又回到出发点，乙小球前2 s内静止，后6 s内的总位移为零，说明乙小球也回到了出发点，又因为两小球从同一地点出发，所以两小球此时相遇，故D正确3如图所示，将一质量为M的长木板静止地放在光滑水平面上，另一质量为m的工件以水平初速度v0滑上长木板，若工件与长木板间的动摩擦因数为，则在工件与长木板相对静止之前，工件与长木板的加速度大小之比为()AmMBMmCm(mM) DM(mM)B对工件有Ffma1，对长木板有FfMa2，由牛顿第三定律得FfFf，故a1a2Mm，B项正确4应用物理知识分析生活中的常见现象，可以使物理学习更加有趣和深入例如平伸手掌托起物体，由静止开始竖直向上运动，直至将物体抛出对此现象分析正确的是()A手托物体向上运动的过程中，物体始终处于超重状态B手托物体向上运动的过程中，物体始终处于失重状态C在物体离开手的瞬间，物体的加速度大于重力加速度D在物体离开手的瞬间，手的加速度大于重力加速度D手托物体由静止开始竖直向上运动，一定先做加速运动，物体处于超重状态；而后可能匀速上升，也可能减速上升，选项A、B错误在物体离开手的瞬间，二者分离，不计空气阻力，物体只受重力，物体的加速度一定等于重力加速度，选项C错误要使手和物体分离，手向下的加速度一定大于物体向下的加速度，即手的加速度大于重力加速度，选项D正确5如图所示，OA为遵从胡克定律的弹性轻绳，其一端固定于天花板上的O点，另一端与静止在动摩擦因数恒定的水平地面上的滑块A相连当弹性轻绳处于竖直位置时，滑块A对地面有压力作用现有一水平力F作用于A，使A向右缓慢地沿直线运动，则在运动过程中()A地面对A的支持力保持不变B地面对A的摩擦力保持不变C地面对A的摩擦力变小D地面对A的摩擦力变大C甲乙弹性轻绳处于竖直方向时，设其伸长量为x1，劲度系数为k，则受力分析如图甲所示根据平衡条件得T1N1G，T1kx1.向右拉至某一位置时，受力如图乙所示，其中为此时弹性轻绳与水平面的夹角，根据正交分解和力的平衡条件可得：T2sin N2G，T2cos fF，T2kx2.设弹性轻绳自然长度为l，则lx1(lx2)sin ，所以有N2Gkx2sin Gkx1N1，即地面对A的支持力减小，A与地面间的摩擦力变小所以C正确6如图所示，斜面体M放在水平地面上，另有物块N放在斜面体上，轻质弹簧两端分别与物块N及固定在斜面体底端的挡板P连接，弹簧处于压缩状态，M、N静止现用力F沿斜面向上拉物块N，但并未运动，下列说法正确的是()A弹簧对挡板的作用力减小BM、N之间的摩擦力可能大小不变CM对地面的压力不变D水平地面对M的摩擦力不变B对N受力分析，其受重力、支持力、弹簧的弹力，可能受静摩擦力，且静摩擦力的方向可能沿着斜面向下，也可能沿着斜面向上，当用力F拉物块N时，因没有拉动，则弹簧的形变量不变，弹簧的弹力不变，选项A错误；若N受到的静摩擦力开始是沿着斜面向上，当用力F拉N时，N受到的静摩擦力可能会变为沿着斜面向下，大小可能和原来相等，选项B正确；从整体角度分析可知，当用力F拉N时，整体对地面的压力减小，有向右的运动趋势，因此水平地面对M的摩擦力发生变化，选项C、D错误7雨滴从高空由静止下落，其所受空气阻力与速度大小成正比，则在雨滴下落的整个过程中()A速度不断减小，加速度为零时，速度最小B速度不断增大，加速度为零时，速度最大C加速度和速度方向相反D速度对时间的变化率越来越小，最终为0BD雨滴所受空气阻力与速度大小成正比，故有fkv(k为常量)雨滴受两个力作用：竖直向下的重力mg、竖直向上的空气阻力f.对雨滴应用牛顿第二定律得mgkvma，起初雨滴向下加速，速度v增大，加速度a减小，当mgkv时，加速度a0，速度最大，之后雨滴以最大速度做匀速直线运动综上所述，选项A、C错误，选项B正确因加速度即速度对时间的变化率，故选项D正确8.如图所示，在足够高的空间内，小球位于空心管的正上方h处，空心管长为L，小球的球心与管的轴线重合，并在竖直线上，小球直径小于管的内径，不计空气阻力，则下列判断正确的是()A两者均无初速度同时释放，小球在空中不能穿过管B两者同时释放，小球具有竖直向下的初速度v0、管无初速度，则小球一定能穿过管，且穿过管的时间与当地重力加速度无关C两者同时释放，小球具有竖直向下的初速度v0、管无初速度，则小球一定能穿过管，但穿过管的时间与当地重力加速度有关D两者均无初速度释放，但小球提前了t时间释放，则小球一定能穿过管，但穿过管的时间与当地重力加速度有关ABD两者同时无初速度释放，均做自由落体运动，小球不能穿过管，A对；两者同时释放，小球具有竖直向下的初速度v0，以管为参考系，则小球匀速穿过管，时间为t，B对，C错；小球提前t释放，相当于获得了初速度v0gt，与当地重力加速度有关，D对9.甲、乙两车在平直公路上同向行驶，其vt图像如图所示已知两车在t3 s时并排行驶，则()A在t1 s时，甲车在乙车后B在t0时，甲车在乙车前7.5 mC两车另一次并排行驶的时刻是t2 sD甲、乙车两次并排行驶的位置之间沿公路方向的距离为40 mBD由题图知，甲车做初速度为0的匀加速直线运动，其加速度a甲10 m/s2.乙车做初速度v010 m/s、加速度a乙5 m/s2的匀加速直线运动.3 s内甲、乙车的位移分别为：x甲a甲t45 mx乙v0t3a乙t52.5 m由于t3 s时两车并排行驶，说明t0时甲车在乙车前，xx乙x甲7.5 m，选项B正确；t1 s时，甲车的位移为5 m，乙车的位移为12.5 m，由于甲车的初始位置超前乙车7.5 m，则t1 s时两车并排行驶，选项A、C错误；甲、乙车两次并排行驶的位置之间沿公路方向的距离为52.5 m12.5 m40 m，选项D正确10如图甲所示，一物体沿倾角为37的固定粗糙斜面由静止开始运动，同时受到水平向右的风力作用，水平风力的大小与风速成正比物体在斜面上运动的加速度a与风速v的关系如图乙所示，则(已知sin 370.6，cos 370.8，g取10 m/s2)()甲 乙A当风速为3 m/s时，物体沿斜面向下运动B当风速为5 m/s时，物体与斜面间无摩擦力作用C当风速为5 m/s时，物体开始沿斜面向上运动D物体与斜面间的动摩擦因数为0.25AD由题图乙可知物体的加速度随风速的增大而减小，当风速为零时，物体的加速度为a04 m/s2，对物体，沿斜面方向有mgsin mgcos ma0，即a0gsin gcos ，解得0.25，D正确；物体由静止开始沿斜面加速下滑，随着风速的增大，物体的加速度逐渐减小，但加速度的方向不变，物体仍然加速运动，直到风速为5 m/s时，物体的加速度减小为零，此后物体将做匀速运动，A正确，B、C错误二、非选择题(本题共6小题，共60分，按题目要求作答)11(6分)某同学做“探究求合力的方法”的实验，实验装置如图甲所示，其中两个主要步骤如下：甲乙用两个弹簧测力计分别钩住绳套，互成角度地拉橡皮条，使橡皮条伸长，结点到达某一位置O，记下O点的位置，读出并记录两个弹簧测力计的示数；只用一个弹簧测力计，通过绳套拉橡皮条使其伸长，读出并记录弹簧测力计的示数，记下细绳的方向，按同一标度作出这3个力的图示，并求出F1、F2的合力，如图乙所示(1)以上两步骤均有疏漏：在中是_在中是_(2)图乙所示的F与F两力中，方向一定沿AO方向的是_答案(1)记下两条细绳的方向把橡皮条的结点拉到同一位置O点(2)F12(8分)某探究学习小组的同学们要验证“牛顿运动定律”，他们在实验室组装了一套如图所示的装置，水平轨道上安装两个光电门，小车上固定有力传感器和挡光板，细线一端与力传感器连接，另一端跨过定滑轮挂上砝码盘实验时，调整轨道的倾角正好能平衡小车所受的摩擦力(图中未画出)(1)该实验中小车所受的合力_(选填“等于”或“不等于”)力传感器的示数，该实验是否需要满足砝码和砝码盘的总质量远小于小车的质量？_(选填“需要”或“不需要”)(2)实验获得以下测量数据：小车、力传感器和挡光板的总质量M，挡光板的宽度l，光电门1和光电门2的中心距离为x.某次实验过程：力传感器的读数为F，小车通过光电门1和光电门2的挡光时间分别为t1、t2(小车通过光电门2后，砝码盘才落地)，已知重力加速度为g，则该实验要验证的关系式是_解析(1)由于力传感器显示拉力的大小，而拉力的大小就是小车所受的合力，故不需要让砝码和砝码盘的总质量远小于小车的质量(2)由于挡光板的宽度l很小，故小车在光电门1处的速度v1，在光电门2处的速度为v2，由vv2ax，得a()故验证的关系式为FMa()()答案(1)等于不需要(2)F()13(10分)甲、乙两辆电动遥控玩具赛车(可视为质点)，在水平平行的两条相隔很近的直轨道上玩追逐游戏，某一时刻两车相距最近(可视为在同一位置)，从该时刻开始，两车的vt图像如图所示，在图示的6 s内，求：(1)两车再次相距最近所用的时间；(2)两车之间的最远距离解析(1)在前2 s内，甲车的位移为s甲24 m4 m，乙车的位移为s乙22 m4 m，即在前2 s内两车位移相等，故两车再次相距最近所用的时间为2 s.(2)从第2 s末开始，两车的加速度分别为a甲 m/s21 m/s2，a乙 m/s21 m/s2，故甲车相对乙车做速度为2 m/s的匀速直线运动，两车之间的距离逐渐增大所以第6 s末，两车相距最远，最远距离为xvt2(62) m8 m.答案(1)2 s(2)8 m14(10分)如图所示，在水平粗糙的横杆上，有一质量为m的小圆环A，用一细线悬吊一个质量为m的球B.现用一水平拉力缓慢地拉起球B，使细线与竖直方向成37角，此时小圆环A仍保持静止已知sin 370.6，cos 370.8，重力加速度为g，求：(1)水平拉力F的大小；(2)小圆环A对横杆的压力及环受到的摩擦力解析(1)取球B为研究对象进行受力分析，如图所示，由平衡条件得Tsin 37F，Tcos 37mg联立两式解得Fmg.(2)取A、B组成的系统为研究对象，则横杆对小圆环的弹力N2mg，方向竖直向上，由牛顿第三定律知，小圆环对横杆的压力大小为2mg，方向竖直向下环受到的摩擦力大小为fFmg，方向水平向左答案(1)mg(2)2mg，竖直向下mg，水平向左15(12分)如图所示，小木块在沿斜面向上的恒定外力F作用下，从A点由静止开始做匀加速运动，前进了0.45 m抵达B点时，立即撤去外力，此后小木块又前进0.15 m到达C点，速度为零已知木块与斜面间的动摩擦因数，木块质量m1 kg.求：(g取10 m/s2)(1)木块向上经过B点时速度为多大？(2)木块在AB段所受的外力多大？(3)从出发到回到A点经历的时间(结果在小数点后保留两位有效数字)解析(1)木块减速过程受重力、支持力和摩擦力，根据牛顿第二定律，有mgsin mgcos ma2解得：a27.5 m/s2对于减速过程，根据运动学公式，同样有s2联立解得：v1.5 m/s故木块向上经过B点时速度为1.5 m/s.(2)木块加速过程受推力、重力、支持力和摩擦力，根据牛顿第二定律，有Fmgsin mgcos ma1对于加速过程，有s1代入数据解得：F10 N，a12.5 m/s2.(3)A到B：t1 s0.6 sB到C：t2 s0.2 s木块下降过程受重力、支持力和摩擦力，根据牛顿第二定律，有mgsin mgcos ma3解得：a32.5 m/s2由a3ts1s2解得：t30.69 s从出发到回到A点经历的时间：tt1t2t3(0.60.20.69) s1.49 s.答案(1)1.5 m/s(2)10 N(3)1.49 s16(14分)如图所示，一质量为mB2 kg的木板B静止在光滑的水平面上，其右端上表面紧靠一固定斜面轨道的底端(斜面底端与木板B右端的上表面之间有一段小圆弧平滑连接)，轨道与水平面的夹角37，一质量为mA2 kg的物块A由斜面轨道上距轨道底端s08 m处由静止释放，物块A刚好没有从木板B的左端滑出，已知物块A与斜面轨道间的动摩擦因数为10.25，与木板B上表面间的动摩擦因数为20.2，sin 370.6，cos 370.8，g取10 m/s2，物块A可看作质点，请问：(1)物块A刚滑上木板B时的速度为多大？(2)物块A从刚滑上木板B到相对木板B静止共经历了多长时间？木板B有多长？解析(1)设物块A沿斜面下滑的加速度为a1，则mAgsin 1mAgcos mAa1解得a14 m/s2物块A滑到木板B上时的速度为v1 m/s8 m/s.(2)物块A在木板B上滑动时，它们在水平方向上的受力大小相等，质量也相等，故它们的加速度大小相等，数值为a22g2 m/s2设木板B的长度为L，二者相对静止时经历的时间为t2，最终的共同速度为v2，在达到共同速度时，木板B滑行的距离为s，利用位移关系得v1t2a2ta2tL对物块A有v2v1a2t2vv2a2(sL)对木板B有v2a2s联立解得相对滑行时间和木板B的长度分别为：t22 s，L8 m.答案(1)8 m/s(2)2 s8 m- 9 -