物理必修一 模块综合检测一.docx
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物理必修一模块综合检测一
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:
C
2.单脚站立可以锻炼平衡能力,对在练此动作的人进行受力分析,下列判断正确的是（ ）
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:
C
3.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:
C
4.打印机是现代办公不可或缺的设备,正常情况下,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2μ2mg
C.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,正常情况下,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,根据平衡条件可知,大小均为Ff'.选项D正确.
答案:
D
5.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一定程度时,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.集装箱开始下滑时,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:
D
6.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,物体就一定处于平衡状态
B.物体相对另一物体保持静止时,物体一定处于平衡状态
C.物体处于平衡状态,所受合力一定为0
D.物体处于平衡状态时,物体一定做匀速直线运动
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,合力不一定为0,故不一定处于平衡状态.物体相对于另一物体静止时,该物体不一定处于平衡状态,如静止在加速上升的电梯中的人.故选项C正确.
答案:
C
7.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.80mB.90mC.100mD.110m
解析:
物体减速为0的时间为t=
=
s=15s,因为15s<20s,所以经过20s物体早已停止运动.故其位移为x=
=90m,选项B正确,选项A、C、D错误.
答案:
B
8.物块在轻绳的拉动下沿倾角为30°的固定斜面向上匀速运动,轻绳与斜面平行.已知物块与斜面之间的动摩擦因数为
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.150kgB.100
kgC.200kgD.200
kg
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=
mv2.关于动能的单位,下列各式正确的是（ ）
A.kg·m2/s2B.N·m/sC.
·
D.N·m
解析:
由Ek=
mv2得动能的单位是kg·（m/s）2=kg·m2·s-2=kg·m·m·s-2=
N·m,选项A、D正确.
答案:
AD
10.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,乘客发现弹簧的伸长量比电梯静止时的伸长量小,这一
现象表明（ ）
A.电梯一定在下降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:
BD
11.一辆汽车从静止开始做匀加速直线运动,下表给出了某些时刻汽车的瞬时速度,根据表中的数据通过分析、计算可以得出（ ）
时刻/s
1.0
2.0
3.0
4.0
5.0
6.0
速度/（m·s-1）
3.0
6.0
9.0
12
15
18
A.汽车运动的加速度为2m/s2
B.汽车前6s内的位移为54m
C.汽车第8s末的速度为24m/s
D.汽车运动第7s内的位移为16m
解析:
汽车的加速度a=
m/s2=3m/s2,选项A错误.根据x=
at2得前6s内的位移x6=
×3×62m=54m,选项B正确.根据中间时刻的瞬时速度等于这段时间内的平均速度得,v4=
所以v8=2v4=2×12m/s=24m/s,选项C正确.汽车第1s内的位移为x1=
a
=
×3×12m=1.5m,根据连续相等时间内的位移比为1∶3∶5∶…∶（2n-1）,得x1∶x7=1∶13,故x7=19.5m,选项D错误.
答案:
BC
12.在倾角为θ=30°的长斜面上有一滑块,质量m=2kg.该滑块从静止开始沿斜面下滑,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,滑块做加速度逐渐减小的加速运动,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;根据牛顿第二定律得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=
=3N·s/m.
答案:
AC
三、非选择题（本题共6小题,共60分）
13.（6分）为了较准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实验:
小聪在实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
小明在实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情况下,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”）的测量结果较准确.
（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,根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=
根据平衡有2FTcosθ=G,解得最大拉力FT=
.小聪的方案中,测力计示数达到量程时细线未断裂,细线能承受的最大拉力明显大于测力计的量程,所以小明的测量结果较准确.
（2）在小明两手捏着细线缓慢向两边移动的过程中,根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:
小明
（2）C
14.（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,改变小车的质量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
数据如下表.请在图乙坐标系中画出a-
图线,并根据图线求出小车加速度a与质量倒数
之间的关系式为 .
实验次数
1
2
3
4
5
6
7
8
小车加速度
a/（m·s-2）
1.90
1.72
1.49
1.25
1.00
0.75
0.50
0.30
小车的质量m/kg
0.25
0.29
0.33
0.40
0.50
0.71
1.00
1.67
质量的倒数
/kg-1
4.00
3.45
3.03
2.50
2.00
1.41
1.00
0.60
乙丙
（2）再保持小车质量不变,改变沙和沙桶质量,该同学根据实验数据作出了加速度a随合力F的变化图线如图丙所示.该图线不通过原点的主要原因是
.
解析:
（1）根据表格数据用描点法作图,如图所示.
由图分析可知,a=
.
（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=
（2）没有平衡摩擦力或平衡摩擦力不足
15.（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,必须满足F=Ff1+Ff2,
代入数据得μ=0.25.
答案:
0.25
16.（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开始做匀加速直线运动,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,根据牛顿第二定律,有μmg=ma,
代入数据可得a=2m/s2;
工件加速运动的时间t1=
代入数据可得t1=1s;
此过程工件发生的位移x=
a
代入数据可得x=1m;
由于x设工件随传送带匀速运动的时间为t2,
则t2=
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:
5.5s
17.（12分）一物块以一定的初速度沿足够长的斜面向上滑动,其速度大小随时间的变化关系如图所示,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=
=
m/s2=8m/s2,
物块下滑的加速度大小为a2=
=2m/s2.
（2）由位移公式有x=
v0t1=1m,
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/s2 2m/s2
（2）1m （3）30°
18.（13分）甲车以10m/s的速度在平直的公路上匀速行驶,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,乙车追上甲车?
乙车追上甲车用多少时间?
解析:
（1）甲、乙速度相等时,乙落后甲最远,设速度相等时经过的时间为t,则
v甲=v乙=v乙0+at,
t=
=
s=40s.
在这段时间里,甲、乙的位移分别为
x甲=v甲t=10×40m=400m,
x乙=
=
m=240m.
最远的距离xmax=x甲-x乙=160m.
（2）设经过时间t'乙车追上甲车,则位移关系为
x甲'=x乙',即v甲t'=v乙0t'+
at'2,
解得t'=80s,或t'=0（不合题意,舍去）.
则乙车的速度为
v=v乙0+at'=2m/s+0.2×80m/s=18m/s.
答案:
（1）10m/s 160m
（2）18m/s 80s
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