2019-2020年新教材高中物理 模塊綜合測評（含解析）魯科版必修1

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1、模塊綜合測評 (時間：90分鐘　分值：100分) 一、選擇題(本題共10小題，每小題4分，共40分．在每小題給出的四個選項(xiàng)中，第1～6題只有一項(xiàng)符合題目要求，第7～10題有多項(xiàng)符合題目要求，全部選對的得4分，選對但不全的得2分，有選錯的得0分) 1．伽利略為了研究自由落體運(yùn)動的規(guī)律，利用斜面做了上百次實(shí)驗(yàn)．如圖所示，讓小球從光滑斜面上的不同位置自由滾下，測出小球從不同起點(diǎn)滾動的位移s以及所用的時間t.若比值為定值，小球的運(yùn)動即為勻變速運(yùn)動．下列敘述不符合實(shí)驗(yàn)事實(shí)的是(　　) A．當(dāng)時采用斜面做實(shí)驗(yàn)，是為了便于測量小球運(yùn)動的時間 B．小球從同一傾角的斜面上不同位置滾下，比值有較大差

2、異 C．改變斜面傾角，發(fā)現(xiàn)對于每一個特定傾角的斜面，小球從不同位置滾下，比值保持不變 D．將小球在斜面上運(yùn)動的實(shí)驗(yàn)結(jié)論合理外推至當(dāng)斜面傾角為90°時，比值也將保持不變，因此可認(rèn)為自由落體運(yùn)動為勻變速運(yùn)動 B　[小球在斜面上運(yùn)動時的加速度相對較小，運(yùn)動時間長，更容易測量，選項(xiàng)A正確；由v＝at,2as＝v2，a＝gsin θ，得＝gsin θ，故小球從同一傾角的斜面上不同位置滾下，比值是相同的，選項(xiàng)B錯誤；同理可知，改變斜面傾角，對于每一個特定傾角的斜面，小球從不同位置滾下，比值＝gsin θ保持不變，選項(xiàng)C、D正確．故本題應(yīng)選B.] 2．如圖所示，Ⅰ、Ⅱ分別是甲、乙兩小球從同一地點(diǎn)沿同

3、一直線運(yùn)動的v-t圖線，根據(jù)圖線可以判斷(　　) A．甲、乙兩小球做的是初速度方向相反的勻變速直線運(yùn)動，加速度大小相同、方向相同 B．兩球在t＝8 s時相距最遠(yuǎn) C．兩球在t＝2 s時速度相同 D．兩球在t＝8 s相遇 D　[甲、乙兩小球均做勻變速直線運(yùn)動，加速度a＝，解得a甲＝－10 m/s2，a乙＝ m/s2，故A錯誤；由題圖可知，乙小球先向負(fù)方向運(yùn)動，后向正方向運(yùn)動，甲小球先向正方向運(yùn)動，后向負(fù)方向運(yùn)動，當(dāng)速度相同時間距最大，該時間點(diǎn)在4 s～5 s之間，故B錯誤；甲、乙兩球在t＝2 s時的速度分別為20 m/s、－20 m/s，所以它們的速率相等，方向相反，故C錯誤；甲小

4、球在8 s內(nèi)圖線與t軸所圍的總“面積”為零，即總位移為零，說明甲小球又回到出發(fā)點(diǎn)，乙小球前2 s內(nèi)靜止，后6 s內(nèi)的總位移為零，說明乙小球也回到了出發(fā)點(diǎn)，又因?yàn)閮尚∏驈耐坏攸c(diǎn)出發(fā)，所以兩小球此時相遇，故D正確．] 3．如圖所示，將一質(zhì)量為M的長木板靜止地放在光滑水平面上，另一質(zhì)量為m的工件以水平初速度v0滑上長木板，若工件與長木板間的動摩擦因數(shù)為μ，則在工件與長木板相對靜止之前，工件與長木板的加速度大小之比為(　　) A．m∶M　　　　　　　 B．M∶m C．m∶(m＋M) D．M∶(m＋M) B　[對工件有Ff＝ma1，對長木板有Ff′＝Ma2，由牛頓第三定律得Ff＝Ff′

5、，故a1∶a2＝M∶m，B項(xiàng)正確．] 4．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 D　[手托物體由靜止開始豎直向上運(yùn)動，一定先做加速運(yùn)動，物體處于超重狀態(tài)；而后可能勻速上升，也可能減速上升，選項(xiàng)A、B錯誤．在物體離開手的瞬間，二者分離，不計空氣阻力，物體只受重力，物

6、體的加速度一定等于重力加速度，選項(xiàng)C錯誤．要使手和物體分離，手向下的加速度一定大于物體向下的加速度，即手的加速度大于重力加速度，選項(xiàng)D正確．] 5．如圖所示，OA為遵從胡克定律的彈性輕繩，其一端固定于天花板上的O點(diǎn)，另一端與靜止在動摩擦因數(shù)恒定的水平地面上的滑塊A相連．當(dāng)彈性輕繩處于豎直位置時，滑塊A對地面有壓力作用．現(xiàn)有一水平力F作用于A，使A向右緩慢地沿直線運(yùn)動，則在運(yùn)動過程中(　　) A．地面對A的支持力保持不變 B．地面對A的摩擦力保持不變 C．地面對A的摩擦力變小 D．地面對A的摩擦力變大 C　[ 甲　　　　　乙 彈性輕繩處于豎直方向時，設(shè)其伸長量為x1，勁度

7、系數(shù)為k，則受力分析如圖甲所示．根據(jù)平衡條件得T1＋N1＝G，T1＝kx1.向右拉至某一位置時，受力如圖乙所示，其中θ為此時彈性輕繩與水平面的夾角，根據(jù)正交分解和力的平衡條件可得：T2sin θ＋N2＝G，T2cos θ＋f＝F，T2＝kx2.設(shè)彈性輕繩自然長度為l，則l＋x1＝(l＋x2)sin θ，所以有N2＝G－kx2sin θ＜G－kx1＝N1，即地面對A的支持力減小，A與地面間的摩擦力變?。訡正確．] 6．如圖所示，斜面體M放在水平地面上，另有物塊N放在斜面體上，輕質(zhì)彈簧兩端分別與物塊N及固定在斜面體底端的擋板P連接，彈簧處于壓縮狀態(tài)，M、N靜止．現(xiàn)用力F沿斜面向上拉物塊N，但

8、并未運(yùn)動，下列說法正確的是(　　) A．彈簧對擋板的作用力減小 B．M、N之間的摩擦力可能大小不變 C．M對地面的壓力不變 D．水平地面對M的摩擦力不變 B　[對N受力分析，其受重力、支持力、彈簧的彈力，可能受靜摩擦力，且靜摩擦力的方向可能沿著斜面向下，也可能沿著斜面向上，當(dāng)用力F拉物塊N時，因沒有拉動，則彈簧的形變量不變，彈簧的彈力不變，選項(xiàng)A錯誤；若N受到的靜摩擦力開始是沿著斜面向上，當(dāng)用力F拉N時，N受到的靜摩擦力可能會變?yōu)檠刂泵嫦蛳?，大小可能和原來相等，選項(xiàng)B正確；從整體角度分析可知，當(dāng)用力F拉N時，整體對地面的壓力減小，有向右的運(yùn)動趨勢，因此水平地面對M的摩擦力發(fā)生變

9、化，選項(xiàng)C、D錯誤．] 7．雨滴從高空由靜止下落，其所受空氣阻力與速度大小成正比，則在雨滴下落的整個過程中(　　) A．速度不斷減小，加速度為零時，速度最小 B．速度不斷增大，加速度為零時，速度最大 C．加速度和速度方向相反 D．速度對時間的變化率越來越小，最終為0 BD　[雨滴所受空氣阻力與速度大小成正比，故有f＝kv(k為常量)．雨滴受兩個力作用：豎直向下的重力mg、豎直向上的空氣阻力f.對雨滴應(yīng)用牛頓第二定律得mg－kv＝ma，起初雨滴向下加速，速度v增大，加速度a減小，當(dāng)mg＝kv時，加速度a＝0，速度最大，之后雨滴以最大速度做勻速直線運(yùn)動．綜上所述，選項(xiàng)A、C錯誤，選項(xiàng)B

10、正確．因加速度即速度對時間的變化率，故選項(xiàng)D正確．] 8.如圖所示，在足夠高的空間內(nèi)，小球位于空心管的正上方h處，空心管長為L，小球的球心與管的軸線重合，并在豎直線上，小球直徑小于管的內(nèi)徑，不計空氣阻力，則下列判斷正確的是(　　) A．兩者均無初速度同時釋放，小球在空中不能穿過管 B．兩者同時釋放，小球具有豎直向下的初速度v0、管無初速度，則小球一定能穿過管，且穿過管的時間與當(dāng)?shù)刂亓铀俣葻o關(guān) C．兩者同時釋放，小球具有豎直向下的初速度v0、管無初速度，則小球一定能穿過管，但穿過管的時間與當(dāng)?shù)刂亓铀俣扔嘘P(guān) D．兩者均無初速度釋放，但小球提前了Δt時間釋放，則小球一定能穿過管，但穿過

11、管的時間與當(dāng)?shù)刂亓铀俣扔嘘P(guān) ABD　[兩者同時無初速度釋放，均做自由落體運(yùn)動，小球不能穿過管，A對；兩者同時釋放，小球具有豎直向下的初速度v0，以管為參考系，則小球勻速穿過管，時間為t＝，B對，C錯；小球提前Δt釋放，相當(dāng)于獲得了初速度v0＝gΔt，與當(dāng)?shù)刂亓铀俣扔嘘P(guān)，D對．] 9.甲、乙兩車在平直公路上同向行駛，其v-t圖像如圖所示．已知兩車在t＝3 s時并排行駛，則(　　) A．在t＝1 s時，甲車在乙車后 B．在t＝0時，甲車在乙車前7.5 m C．兩車另一次并排行駛的時刻是t＝2 s D．甲、乙車兩次并排行駛的位置之間沿公路方向的距離為40 m BD　[由題圖知，甲車

12、做初速度為0的勻加速直線運(yùn)動，其加速度a甲＝10 m/s2.乙車做初速度v0＝10 m/s、加速度a乙＝5 m/s2的勻加速直線運(yùn)動.3 s內(nèi)甲、乙車的位移分別為：x甲＝a甲t＝45 m x乙＝v0t3＋a乙t＝52.5 m 由于t＝3 s時兩車并排行駛，說明t＝0時甲車在乙車前，Δx＝x乙－x甲＝7.5 m，選項(xiàng)B正確；t＝1 s時，甲車的位移為5 m，乙車的位移為12.5 m，由于甲車的初始位置超前乙車7.5 m，則t＝1 s時兩車并排行駛，選項(xiàng)A、C錯誤；甲、乙車兩次并排行駛的位置之間沿公路方向的距離為52.5 m－12.5 m＝40 m，選項(xiàng)D正確．] 10．如圖甲所示，一物體沿

13、傾角為θ＝37°的固定粗糙斜面由靜止開始運(yùn)動，同時受到水平向右的風(fēng)力作用，水平風(fēng)力的大小與風(fēng)速成正比．物體在斜面上運(yùn)動的加速度a與風(fēng)速v的關(guān)系如圖乙所示，則(已知sin 37°＝0.6，cos 37°＝0.8，g取10 m/s2)(　　) 甲　 　乙 A．當(dāng)風(fēng)速為3 m/s時，物體沿斜面向下運(yùn)動 B．當(dāng)風(fēng)速為5 m/s時，物體與斜面間無摩擦力作用 C．當(dāng)風(fēng)速為5 m/s時，物體開始沿斜面向上運(yùn)動 D．物體與斜面間的動摩擦因數(shù)為0.25 AD　[由題圖乙可知物體的加速度隨風(fēng)速的增大而減小，當(dāng)風(fēng)速為零時，物體的加速度為a0＝4 m/s2，對物體，沿斜面方向有mgsin θ－

14、μmgcos θ＝ma0，即a0＝gsin θ－μgcos θ，解得μ＝0.25，D正確；物體由靜止開始沿斜面加速下滑，隨著風(fēng)速的增大，物體的加速度逐漸減小，但加速度的方向不變，物體仍然加速運(yùn)動，直到風(fēng)速為5 m/s時，物體的加速度減小為零，此后物體將做勻速運(yùn)動，A正確，B、C錯誤．] 二、非選擇題(本題共6小題，共60分，按題目要求作答) 11．(6分)某同學(xué)做“探究求合力的方法”的實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)裝置如圖甲所示，其中兩個主要步驟如下： 甲　　　　　　乙 ①用兩個彈簧測力計分別鉤住繩套，互成角度地拉橡皮條，使橡皮條伸長，結(jié)點(diǎn)到達(dá)某一位置O，記下O點(diǎn)的位置，讀出并記錄兩個彈簧測力計的示數(shù)

15、； ②只用一個彈簧測力計，通過繩套拉橡皮條使其伸長，讀出并記錄彈簧測力計的示數(shù)，記下細(xì)繩的方向，按同一標(biāo)度作出這3個力的圖示，并求出F1、F2的合力，如圖乙所示． (1)以上兩步驟均有疏漏： 在①中是______________________________________________________ 在②中是______________________________________________________ (2)圖乙所示的F與F′兩力中，方向一定沿AO方向的是________． [答案]　(1)①記下兩條細(xì)繩的方向　②把橡皮條的結(jié)點(diǎn)拉到同一位置O點(diǎn)　(2)F 1

16、2．(8分)某探究學(xué)習(xí)小組的同學(xué)們要驗(yàn)證“牛頓運(yùn)動定律”，他們在實(shí)驗(yàn)室組裝了一套如圖所示的裝置，水平軌道上安裝兩個光電門，小車上固定有力傳感器和擋光板，細(xì)線一端與力傳感器連接，另一端跨過定滑輪掛上砝碼盤．實(shí)驗(yàn)時，調(diào)整軌道的傾角正好能平衡小車所受的摩擦力(圖中未畫出)． (1)該實(shí)驗(yàn)中小車所受的合力________(選填“等于”或“不等于”)力傳感器的示數(shù)，該實(shí)驗(yàn)是否需要滿足砝碼和砝碼盤的總質(zhì)量遠(yuǎn)小于小車的質(zhì)量？________(選填“需要”或“不需要”) (2)實(shí)驗(yàn)獲得以下測量數(shù)據(jù)：小車、力傳感器和擋光板的總質(zhì)量M，擋光板的寬度l，光電門1和光電門2的中心距離為x.某次實(shí)驗(yàn)過程：力傳感

17、器的讀數(shù)為F，小車通過光電門1和光電門2的擋光時間分別為t1、t2(小車通過光電門2后，砝碼盤才落地)，已知重力加速度為g，則該實(shí)驗(yàn)要驗(yàn)證的關(guān)系式是________． [解析]　(1)由于力傳感器顯示拉力的大小，而拉力的大小就是小車所受的合力，故不需要讓砝碼和砝碼盤的總質(zhì)量遠(yuǎn)小于小車的質(zhì)量． (2)由于擋光板的寬度l很小，故小車在光電門1處的速度v1＝，在光電門2處的速度為v2＝，由v－v＝2ax，得a＝＝(－)．故驗(yàn)證的關(guān)系式為F＝Ma＝(－)＝(－)． [答案]　(1)等于　不需要　(2)F＝(－) 13．(10分)甲、乙兩輛電動遙控玩具賽車(可視為質(zhì)點(diǎn))，在水平平行的兩條相隔很近

18、的直軌道上玩追逐游戲，某一時刻兩車相距最近(可視為在同一位置)，從該時刻開始，兩車的v-t圖像如圖所示，在圖示的6 s內(nèi)，求： (1)兩車再次相距最近所用的時間； (2)兩車之間的最遠(yuǎn)距離． [解析]　(1)在前2 s內(nèi)，甲車的位移為s甲＝×2×4 m＝4 m，乙車的位移為s乙＝2×2 m＝4 m，即在前2 s內(nèi)兩車位移相等，故兩車再次相距最近所用的時間為2 s. (2)從第2 s末開始，兩車的加速度分別為a甲＝＝ m/s2＝－1 m/s2，a乙＝＝ m/s2＝－1 m/s2，故甲車相對乙車做速度為2 m/s的勻速直線運(yùn)動，兩車之間的距離逐漸增大．所以第6 s末，兩車相距最遠(yuǎn)，最遠(yuǎn)

19、距離為Δx＝Δvt＝2×(6－2) m＝8 m. [答案]　(1)2 s　(2)8 m 14．(10分)如圖所示，在水平粗糙的橫桿上，有一質(zhì)量為m的小圓環(huán)A，用一細(xì)線懸吊一個質(zhì)量為m的球B.現(xiàn)用一水平拉力緩慢地拉起球B，使細(xì)線與豎直方向成37°角，此時小圓環(huán)A仍保持靜止．已知sin 37°＝0.6，cos 37°＝0.8，重力加速度為g，求： (1)水平拉力F的大小； (2)小圓環(huán)A對橫桿的壓力及環(huán)受到的摩擦力． [解析]　(1)取球B為研究對象進(jìn)行受力分析，如圖所示，由平衡條件得Tsin 37°＝F，Tcos 37°＝mg 聯(lián)立兩式解得F＝mg. (2)取A、B組成的系統(tǒng)為

20、研究對象，則橫桿對小圓環(huán)的彈力N＝2mg，方向豎直向上，由牛頓第三定律知，小圓環(huán)對橫桿的壓力大小為2mg，方向豎直向下．環(huán)受到的摩擦力大小為f＝F＝mg，方向水平向左． [答案]　(1)mg　(2)2mg，豎直向下　mg，水平向左 15．(12分)如圖所示，小木塊在沿斜面向上的恒定外力F作用下，從A點(diǎn)由靜止開始做勻加速運(yùn)動，前進(jìn)了0.45 m抵達(dá)B點(diǎn)時，立即撤去外力，此后小木塊又前進(jìn)0.15 m到達(dá)C點(diǎn)，速度為零．已知木塊與斜面間的動摩擦因數(shù)μ＝，木塊質(zhì)量m＝1 kg.求：(g取10 m/s2) (1)木塊向上經(jīng)過B點(diǎn)時速度為多大？ (2)木塊在AB段所受的外力多大？ (3)從出

21、發(fā)到回到A點(diǎn)經(jīng)歷的時間．(結(jié)果在小數(shù)點(diǎn)后保留兩位有效數(shù)字) [解析]　(1)木塊減速過程受重力、支持力和摩擦力，根據(jù)牛頓第二定律，有 mgsin θ＋μmgcos θ＝ma2 解得：a2＝7.5 m/s2 對于減速過程，根據(jù)運(yùn)動學(xué)公式，同樣有 s2＝ 聯(lián)立解得：v＝1.5 m/s 故木塊向上經(jīng)過B點(diǎn)時速度為1.5 m/s. (2)木塊加速過程受推力、重力、支持力和摩擦力，根據(jù)牛頓第二定律，有 F－mgsin θ－μmgcos θ＝ma1 對于加速過程，有s1＝ 代入數(shù)據(jù)解得：F＝10 N，a1＝2.5 m/s2. (3)A到B：t1＝＝ s＝0.6 s B到C：t2＝

22、＝ s＝0.2 s 木塊下降過程受重力、支持力和摩擦力，根據(jù)牛頓第二定律，有mgsin θ－μmgcos θ＝ma3 解得：a3＝2.5 m/s2 由a3t＝s1＋s2 解得：t3＝≈0.69 s 從出發(fā)到回到A點(diǎn)經(jīng)歷的時間： t＝t1＋t2＋t3＝(0.6＋0.2＋0.69) s＝1.49 s. [答案]　(1)1.5 m/s　(2)10 N　(3)1.49 s 16．(14分)如圖所示，一質(zhì)量為mB＝2 kg的木板B靜止在光滑的水平面上，其右端上表面緊靠一固定斜面軌道的底端(斜面底端與木板B右端的上表面之間有一段小圓弧平滑連接)，軌道與水平面的夾角θ＝37°，一質(zhì)量為mA＝

23、2 kg的物塊A由斜面軌道上距軌道底端s0＝8 m處由靜止釋放，物塊A剛好沒有從木板B的左端滑出，已知物塊A與斜面軌道間的動摩擦因數(shù)為μ1＝0.25，與木板B上表面間的動摩擦因數(shù)為μ2＝0.2，sin 37°＝0.6，cos 37°＝0.8，g取10 m/s2，物塊A可看作質(zhì)點(diǎn)，請問： (1)物塊A剛滑上木板B時的速度為多大？ (2)物塊A從剛滑上木板B到相對木板B靜止共經(jīng)歷了多長時間？木板B有多長？ [解析]　(1)設(shè)物塊A沿斜面下滑的加速度為a1，則mAgsin θ－μ1mAgcos θ＝mAa1 解得a1＝4 m/s2 物塊A滑到木板B上時的速度為 v1＝＝ m/s＝8 m/s. (2)物塊A在木板B上滑動時，它們在水平方向上的受力大小相等，質(zhì)量也相等，故它們的加速度大小相等， 數(shù)值為a2＝＝μ2g＝2 m/s2 設(shè)木板B的長度為L，二者相對靜止時經(jīng)歷的時間為t2，最終的共同速度為v2，在達(dá)到共同速度時，木板B滑行的距離為s， 利用位移關(guān)系得v1t2－a2t－a2t＝L 對物塊A有v2＝v1－a2t2 v－v＝－2a2(s＋L) 對木板B有v＝2a2s 聯(lián)立解得相對滑行時間和木板B的長度分別為： t2＝2 s，L＝8 m. [答案]　(1)8 m/s　(2)2 s　8 m - 9 -