【人教版】2020高中物理 模块综合检测(一)新人教版必修1

模块综合检测(一)(时间：90分钟 分值：100分)一、单项选择题(本题共10小题，每题3分，共30分．每小题中只有一个选项是正确的，选对得3分，错选、不选或多选均不得分．)1．跳水是一项优美的水上运动，图中是在双人跳台跳水比赛中，小将陈若琳和王鑫在跳台上腾空而起的英姿．她们站在离水面10 m 高的跳台上跳下，若只研究运动员入水前的下落过程，下列说法中正确的是( )A ．为了运动员的技术动作，可将正在比赛中的运动员视为质点B ．运动员在下落过程中，感觉水面在加速上升C ．以陈若琳为参考系，王鑫做竖直上抛运动D ．跳水过程中陈若琳和王鑫的重心位置相对她们自己是不变的解析：研究运动员的技术动作时，运动员的大小和形状不能忽略，故不可将正在比赛中的运动员视为质点，选项A 错误； 运动员在下落过程中做匀加速下降，故感觉水面在加速上升，选项B 正确； 两运动员的运动情况相同，故以陈若琳为参考系，王鑫静止，选项C 错误；跳水过程中陈若琳和王鑫由于不断改变姿势，故他们的重心位置相对她们自己是变化的，选项D 错误；故选B.答案：B2．一小球沿斜面匀加速滑下，依次经过A 、B 、C 三点．已知AB ＝6 m ，BC ＝10 m ，小球经过AB 和BC 两段所用的时间均为2 s ，则小球经过A 、B 、C 三点时的速度大小分别是( )A ．2 m/s ，3 m/s ，4 m/sB ．2 m/s ，4 m/s ，6 m/sC ．3 m/s ，4 m/s ，5 m/sD ．3 m/s ，5 m/s ，7 m/s解析：由题意可知B 点是AC 段的中间时刻，AB 、BC 是相邻的等时间段，所以v B ＝x ACt AC＝4 m/s ，又根据Δx ＝x BC －x AB ＝aT 2可得a ＝1 m/s 2，进一步可得v A ＝2 m/s 、v C ＝6 m/s ，选项B 正确．答案：B3．中新网2016年10月19日消息，“神舟十一号”飞船于北京时间19日凌晨3点半左右与“天宫二号”成功实施自动交会对接；在合体3小时后，两名航天员进驻“天宫二号”，并按计划开展空间科学实验．下列说法正确的是( )A ．“19日凌晨3点半”是时间间隔B ．“3小时”是时刻C ．研究“神舟十一号”和“天宫二号”对接的技术细节时，可以把它们看作质点D ．合体后，以“天宫二号”为参考系，“神舟十一号”是静止的解析：“19日凌晨3点半”在时间轴上对应一个点，是时刻，故A 错误；“3小时”在时间轴上对应一条线段，是时间，故B 错误；研究“神舟十一号”和“天宫二号”对接的技术细节时，“神舟十一号”和“天宫二号”的大小和形状不能忽略，则不能看成质点，故C 错误；合体后，两者为一个整体，以“天宫二号”为参考系，“神舟十一号”是静止的，故D 正确．故选D.答案：D4.某军事试验场正在平地上试验地对空导弹，若某次竖直向上发射导弹时发生故障，导弹的vt 图象如图所示，则下述说法正确的是( )A ．在0～1 s 内导弹匀速上升B ．在1～2 s 内导弹静止不动C ．3 s 末导弹的加速度方向改变D ．5 s 末导弹恰好回到出发点解析：由题图可知，0～1 s 内导弹的速度随时间均匀增加，故导弹做匀加速直线运动，故A 错误；1～2 s 内物体的速度一直不变，故导弹是匀速上升，故B 错误；3 s 末图线的斜率没发生改变，故加速度方向没变，故C 错误；前3 s 内物体在向上运动，上升的高度为（1＋3）×302 m ＝60 m ；3到5 s 内导弹下落，下落高度为12×2×60m ＝60 m ，故说明导弹5 s 末的位移为零，回到出发点，故D 正确；故选D.答案：D5．如图所示，直线a 和曲线b 分别是在平直公路上行驶的汽车a 和b 的位移－时间图象．由图可知( )A ．在时刻t 1，a 、b 两车运动方向相同B ．在时刻t 2，a 、b 两车运动方向相反C ．在t 1到t 2这段时间内，b 车的速率先减少后增大D ．在t 1到t 2这段时间内，b 车的速率一直比a 车的大解析：x -t 图象的斜率表示速度，从题图中看出，a 车始终静止，b 车先正向减速，减速为零后，再反向加速，因此A 、B 、D 错误，C 正确．答案：C6．2016年1月9日，合肥新年车展在明珠广场举行，除了馆内的展示，本届展会还在外场举办了汽车特技表演，某展车表演时做匀变速直线运动的位移x 与时间t 的关系式为x ＝8t ＋3t 2，x 与t 的单位分别是m 和s ，则该汽车( )A ．第1 s 内的位移大小是8 mB ．前2 s 内的平均速度大小是28 m/sC ．任意相邻1 s 内的位移大小之差都是6 mD ．任意1 s 内的速度增量都是3 m/s解析：将t ＝1 s 代入到x ＝8t ＋3t 2中得到第1 s 内的位移大小x 1＝11 m ，选项A 错误．前2 s 内的平均速度大小v ＝x 2t ＝14 m/s ，选项B 错误．将x ＝8t ＋3t 2与匀变速直线运动的位移公式x ＝v 0t ＋12at 2对照可得初速度大小v 0＝8 m/s ，加速度大小a ＝6 m/s 2，则任意相邻1 s 内的位移差是Δx ＝aT 2＝6×12 m ＝6 m ，选项C 正确．任意1 s内的速度增量Δv ＝at ＝6×1 m/s ，选项D 错误．答案：C7.如图所示，在水平桌面上放一木块，用从零开始逐渐增大的水平拉力F 拉着木块沿桌面运动，则木块所受的摩擦力f 随拉力F 变化的图象正确的是( )解析：当木块不受拉力时(F ＝0)，桌面对木块没有摩擦力(f ＝0)．当木块受到的水平拉力F 较小时，木块仍保持静止，但出现向右运动的趋势，桌面对木块产生静摩擦力，其大小与F 相等，方向相反．随着水平拉力F 不断增大，木块向右运动的趋势增强，桌面对木块的静摩擦力也相应增大，直到水平拉力F 足够大时，木块开始滑动，桌面对木块的静摩擦力达到最大值F max .在这个过程中，由木块水平方向二力平衡条件知，桌面对木块的静摩擦力f 始终与拉力F 等大反向，即随着F 的增大而增大．木块滑动后，桌面对它的阻碍作用是滑动摩擦力，它小于最大静摩擦力，并且在木块继续滑动的过程中保持不变．D 正确．答案：D8．将一个有确定方向的力F ＝10 N 分解成两个分力，已知一个分力有确定的方向，与F 成30°夹角，另一个分力的大小为6 N ，则在分解时( )A ．有无数组解B ．有两组解C ．有唯一解D ．无解解析：由三角形定则作图如图所示，由几何知识知另一分力的最小值F 2′＝F sin 30°＝10×12 N ＝5 N ，而题中分力的大小为6 N ，大于最小值5 N ，小于F ＝10 N ，所以有两组解．B 正确．答案：B9.如图所示，在倾角为θ＝30°的光滑斜面上，物块A 、B 质量分别为m 和2m .物块A 静止在轻弹簧上面，物块B 用细线与斜面顶端相连，A 、B 紧挨在一起但A 、B 之间无弹力．已知重力加速度为g ，某时刻把细线剪断，当细线剪断瞬间，下列说法正确的是( )A ．物块A 的加速度为0B ．物块A 的加速度为g 3C ．物块B 的加速度为0D ．物块B 的加速度为g2解析：剪断细线前，弹簧的弹力：F 弹＝mg sin 30°＝12mg ，细线剪断的瞬间，弹簧的弹力不变，仍为F 弹＝12mg ；剪断细线瞬间，对A 、B 系统，加速度为：a ＝3mg sin 30°－F 弹3m ＝g 3，即A 和B 的加速度均为g3，故选B.答案：B10．如图，将一个球放在两块光滑斜面板AB 和AC 之间，两板与水平面夹角都是60°.现在使AB 板固定，使AC 板与水平面的夹角逐渐减小，则( )A ．球对AC 板的压力先增大后减小B ．球对AC 板的压力逐渐减小 C ．球对AC 板的压力先减小后增大D ．球对AC 板的压力逐渐增大解析：分析球的受力如图所示，F AC 和F AB 的合力与球的重力G 等大反向，当使AC 板与水平面的夹角减小时，由图可以看出，球对AC 板的压力先减小后增大，C 正确．答案：C二、多项选择题(本题共4小题，每题6分，共24分．每小题有多个选项是正确的，全选对得6分，少选得3分，选错、多选或不选得0分．)11.某跳伞运动训练研究所让一名跳伞运动员从悬停在高空的直升机中跳下，研究人员利用运动员随身携带的仪器记录下了他的运动情况，通过分析数据，定性画出了运动员从跳离飞机到落地的过程中在空中沿竖直方向运动的v －t 图象，如图所示．则对运动员的运动，下列说法正确的是( )A．0－10 s末做自由落体运动，15 s末开始做匀速直线运动B．0－15 s末都做加速度逐渐减小的加速运动C．10 s末打开降落伞，加速度的方向发生了改变D．10 s末～15 s末加速度方向竖直向上，加速度的大小在逐渐减小解析：0～10 s做加速度减小的加速运动，10～15 s做加速度减小的减速运动，15 s后做匀速运动，故选项A、B均错；10 s前加速下落，10 s后减速下落，加速度的方向由竖直向下变成竖直向上，故选项C、D均对．答案：CD12.如图所示，电梯的顶部挂一个弹簧测力计，测力计下端挂了一个重物，电梯做匀速直线运动时，弹簧测力计的示数为10 N，在某时刻电梯中的人观察到弹簧测力计的示数变为8 N，关于电梯的运动，以下说法正确的是(g 取10 m/s2)( )A．电梯可能向上加速运动，加速度大小为2 m/s2B．电梯可能向下加速运动，加速度大小为2 m/s2C．电梯可能向上减速运动，加速度大小为2 m/s2D．电梯可能向下减速运动，加速度大小为2 m/s2解析：电梯匀速运动时，对重物由平衡条件得mg＝F，m＝1 kg，当弹簧测力计的示数变为8 N时，对重物由牛顿第二定律得mg－F′＝ma，得a＝2 m/s2，加速度方向向下，其运动情况可能向上减速或向下加速，B、C正确．答案：BC13.如图，重力为50 N的斜面体A放置在光滑水平面上．重力为20 N的物体B放置在斜面体上．关于A、B的受力分析，下列说法正确的是( )A．若A、B均保持静止，则物体B受到斜面体A的摩擦力与斜面体A受到物体B的摩擦力二力平衡B．无论A、B如何运动，若斜面体A受到物体B的压力为10 N．则由牛顿第三定律，斜面体A对物体B有支持力作用，大小为10 NC．若A、B均保持静止，则地面对斜面体的支持力为70 ND．若物体B加速下滑，则物体A向左加速运动解析：物体B受到斜面体A的摩擦力与斜面体A受到物体B的摩擦力为一对相互作用力，不是平衡力，A错误；根据牛顿第三定律可得斜面体A 受到物体B 的压力和斜面体A 对物体B 有支持力是一对相互作用力等大反向，B 正确；若A 、B 均保持静止，则将两者看作一个整体，在竖直方向上有F N ＝G A ＋G B ＝70 N ，C 正确；若物体B 加速下滑，根据牛顿第三定律可得A 有一个水平向左的分力，故物体A 向左加速运动，D 正确．答案：BCD14．如图甲所示，为测定物体冲上粗糙斜面能达到的最大位移x 与斜面倾角θ的关系，将某一物体每次以不变的初速率v 0沿足够长的斜面向上推出，调节斜面与水平方向的夹角θ，实验测得x 与斜面倾角θ的关系如图乙所示，g 取10 m/s 2，根据图象可求出( )图甲 图乙A ．物体的初速率v 0＝3 m/sB ．物体与斜面间的动摩擦因数μ＝0.75C ．取不同的倾角θ，物体在斜面上能达到的位移x 的最小值x min ＝1.44 mD ．当某次θ＝30°时，物体达到最大位移后将沿斜面下滑解析：由题图可知，当夹角θ＝0时，位移为2.40 m ，而当夹角为90°时，位移为1.80 m ，则由竖直上抛运动规律可得v 0＝2gh ＝2×10×1.80 m/s ＝6 m/s ，故A 错误；当夹角为0时，由动能定律可得μmgx ＝12mv 20，解得μ＝362×10×2.4＝0.75，故B 正确；由－mgx sin θ－μmg cos θ＝0－12mv 20，解得x ＝v 22g sin θ＋μcos θ＝1810sin θ＋34cos θm ＝1810×54×sin θ＋αm ，当θ＋α＝90°时，sin(θ＋α)＝1，此时位移最小，x ＝1.44 m ，故C 正确；若θ＝30°时，物体受到的重力的分力为mg sin 30°＝12mg ，摩擦力f ＝μmg cos 30°＝0.75×mg ×32＝338mg ，一般认为最大静摩擦力等于滑动摩擦力，故物体达到最高点后，不会下滑，故D 错误． 答案：BC三、非选择题(共4小题，共46分)15．(6分)某同学用如图甲所示的装置做“探究求合力的方法”实验．将一木板竖直平行放在铁架台和轻弹簧所在平面后面．其部分实验操作如下，请完成下列相关内容：(1)如图甲，在木板上记下悬挂两个钩码时弹簧末端的位置O ；(2)如图乙所示，卸下钩码，然后将两细绳套系在弹簧下端，用两弹簧测力计将轻弹簧末端拉到同一位置O ，记录细绳套AO 、BO 的________及两弹簧测力计相应的读数．其中B 弹簧测力计的读数为________N ；(3)该同学在坐标纸上画出两弹簧拉力F A 、F B 的大小和方向如图丙所示，请在图丙中作出F A 、F B 的合力F ′； (4)已知钩码的重力，可得弹簧所受的拉力F 如图丙所示，观察比较F 和F ′，得出结论：____________________________________________________________________________________． 答案：(2)方向 11.40 (3)如图所示(4)在误差允许的范围内，F ＝F ′.16．(8分)云南省彝良县发生特大泥石流，一汽车停在小山坡底，司机突然发现在距坡底240 m 的山坡处泥石流以8 m/s 的初速度、0.4 m/s 2的加速度匀加速倾泻而下，假设泥石流到达坡底后速率不变，在水平地面上做匀速直线运动．已知司机的反应时间为1 s ，汽车启动后以0.5 m/s 2的加速度一直做匀加速直线运动．试分析司机能否安全脱离.解析：设泥石流到达坡底的时间为t 1，速度为v 1，v 1＝v 0＋a 1t 1解得：t 1＝20 s ，v 1＝16 m/s而汽车在t 2＝19 s 的时间内发生的位移为：x 2＝12a 2t 22＝90.25 m速度为：v 2＝a 2t 2＝9.5 m/s假设再经时间t 3，泥石流能够追上汽车，则有：v 1t 3＝x 2＋v 2t 3＋12a 2t 23解得：t 23－26t 3＋361因Δ<0，方程无解，所以泥石流无法追上汽车，司机能安全脱离．答案：司机能安全脱离17．(14分)质量分别为m 1和m 2的两个小物块用轻绳连接，轻绳跨过位于倾角α＝30°的光滑斜面顶端的轻滑轮，滑轮与转轴之间的摩擦不计，斜面固定在水平桌面上，如图所示．第一次m 1悬空，m 2放在斜面上，用t 表示m 2自斜面底端由静止开始运动至斜面顶端所需的时间．第二次，将m 1和m 2位置互换，使m 2悬空，m 1放在斜面上，发现m 1自斜面底端由静止开始运动至斜面顶端所需的时间为t3，求m 1与m 2之比．解析：第一次，小物块受力情况如图所示，设T 1为轻绳张力，a 1为两小物块加速度的大小，l 为斜面长，则有m 1g －T 1＝m 1a 1，T 2－m 2g sin α＝m 2a 1，又T 1＝T 2，a 1＝m 1－m 2sin αm 1＋m 2g ，同理a 2＝m 2－m 1sin αm 1＋m 2g ，由运动学公式得l ＝12a 1t 2，l ＝12a 2⎝ ⎛⎭⎪⎫t 32，解得m 1m 2＝1119. 答案：111918．(18分)质量为2 kg 的木板B 静止在水平面上，可视为质点的物块A 从木板的左侧沿木板上表面水平冲上木板，如图甲所示．A 和B 经过1 s 达到同一速度，之后共同减速直至静止，A 和B 的v －t 图象如图乙所示，重力加速度g 取10 m/s 2，求：图甲 图乙(1)A 与B 上表面之间的动摩擦因数μ1； (2)B 与水平面间的动摩擦因数μ2； (3)A 的质量．解析：(1)由图象知，A 在0～1 s 内的加速度a 1＝v 1－v 2t 1＝－2 m/s 2对A 由牛顿第二定律得－mg ·μ1＝ma 1 解得：μ1＝0.2.(2)由图象知，AB 在1～3 s 内的加速度a 3＝v 3－v 1t 2＝－1 m/s 2对AB 由牛顿第二定律：－(M ＋m )g ·μ2＝(M ＋m )a 3 解得：μ2＝0.1.(3)由图象知B 在0～1 s 内的加速度：a 2＝v 1－v 0′t 1＝2 m/s 2对B 由牛顿第二定律：mg μ1－(M ＋m )g ·μ2＝Ma 2 解得：m ＝6 kg.答案：(1)0.2 (2)0.1 (3)6 kg。