202022学年高中物理鲁科版必修1：模块综合测评

模块综合测评(时间：60分钟满分：100分)一、选择题(本题包括8小题，每小题6分，共48分，第1～5题只有一项符合题目要求，第6～8题有多项符合题目要求，全都选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分)1．关于质点和参考系，下列说法中正确的是()A．质点就是体积很小的点B．研究人造地球卫星绕地球一周的时间时，卫星可以被视为质点C．“一江春水向东流”是以水为参考系来描述江水的运动D．我们常说“太阳东升西落”，是以太阳为参考系描述地球的运动【解析】物体可否视为质点，与研究的问题有关，若物体形状、大小对所研究问题的影响可忽略，则可视为质点，与其自身大小无关，A错，B正确；C中是以河岸为参考系，D中是以地球为参考系分别研究物体的运动情况，C、D均错误．【答案】B2．关于惯性，下列说法正确的是()A．在货车上加装限速器，其目的是使速度减小，惯性也减小B．宇航员在航天器中因失重而处于飘浮状态，所以没有惯性C．公交车急刹车时站在车内的乘客摔倒是因为失去了惯性D．战斗机战斗前抛弃副油箱，是为了减小战斗机的惯性，提高作战性能【解析】物体的质量大小是惯性大小的唯一衡量标准，A、B、C选项中的物体质量都没有改变，所以惯性既没有消失也没有变化，A、B、C错误；战斗机抛弃了副油箱，质量减小，所以战斗机的惯性减小，D正确．【答案】D3．如图1所示，一物体P从曲面上的A点自由滑下，在水平静止的粗糙传送带上滑动后恰好停在传送带的右端B.若传送带沿逆时针方向转动起来，再把P放到A点，让其自由滑下，则()图1A．P仍能到达B端且速度为零B．P到达不了B端C．P会滑过B端后向右抛出D．以上三种情况均有可能【解析】无论传送带是静止还是沿逆时针方向运行，P受到的支持力大小均等于P的重力mg，动摩擦因数μ不变，P受到的摩擦力方向均水平向左，大小均为f＝μmg，即P在传送带上的受力情况是相同的，运动情况也是相同的，选项A正确，选项B、C、D错误．【答案】A4．如图2所示，质量为M的楔形物块静置在水平地面上，其斜面的倾角为θ.斜面上有一质量为m的小物块，小物块与斜面之间存在摩擦，用恒力F沿斜面向上拉小物块，使之匀速上滑．在小物块运动的过程中，楔形物块始终保持静止．楔形物块对地面的压力为()图2A．(M＋m)g B．(M＋m)g－FC．(M＋m)g＋Fsinθ D．(M＋m)g－Fsinθ【解析】沿斜面匀速上滑的小物体和斜面都处于平衡状态，可将二者看成－个处于平衡状态的整体，由竖直方向受力平衡可得(M＋m)g＝N＋Fsinθ，解得N＝(M＋m)g－Fsinθ.由牛顿第三定律知，楔形物块对地面的压力等于地面对楔形物块的支持力，D正确．【答案】D5.如图3，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()图3A．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，FAC和FAB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】C6．一物体以2m/s的初速度做匀变速直线运动，已知物体的加速度大小为2m/s2，则1s后物体的位移大小可能为()A．1m B．2mC．3m D．4m【解析】若加速度与速度同向，则位移x＝eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(2×1＋\f(1,2)×2×12))m＝3m，若加速度与速度反向，则位移x＝eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(2×1－\f(1,2)×2×12))m＝1m，故选项A、C正确．【答案】AC7．如图4所示，在粗糙的水平面上，物体向着弹簧运动，且使弹簧发生压缩，则物体A的受力情况是()图4A．重力、支持力、动力、摩擦力和弹簧的弹力B．重力、支持力、摩擦力和弹簧的弹力C．弹簧的弹力是动力，而摩擦力是阻力D．弹簧的弹力和摩擦力均与物体运动方向相反【解析】对A受力分析如图所示，A受重力、地面的支持力、弹簧的弹力和地面的摩擦力，后两力为阻力，与运动方向相反．故B、D项正确．【答案】BD8．某物体运动的v­t图象如图5所示，下列说法正确的是()图5A．物体在第1s末运动方向发生变化B．物体在第2s内和第3s内的加速度是相同的C．物体在4s末返回出发点D．物体在5s末离出发点最远，且最大位移为0.5m【解析】v­t图象中纵坐标的正负表示速度的方向，物体在第2s末运动方向发生变化，A错误；v­t图象的斜率表示加速度．物体在第2s内和第3s内的加速度是相同的，B正确；v­t图象中图线与时间轴围成的面积表示位移，物体在4s末返回出发点，C正确．物体在2s末、6s末离出发点最远，且最大位移为m，D错误．【答案】BC二、非选择题(本题共4小题，共52分．按题目要求作答)9．(8分)某课外兴趣小组在“探究小车速度随时间变化规律”的实验中，得到如图6所示的纸带．实验中所用交流电的频率为50Hz，纸带前面的几个点较模糊，因此从A点开始每5个点取一个计数点，其中B、C、D、E点的对应速度分别为vB＝________m/s，vC＝__________m/s，vD＝________m/s，vE＝________m/s由此推得F点的速度vF＝________m/s.小车从B运动到C的加速度a1＝________m/s2，从C运动到D的加速度a2＝________m/s2，从D运动到E的加速度a3＝________m/s2.图6【解析】由题意可知，每相邻两个计数点的时间间隔T＝×5s＝sB点的速度为A、C两点间的平均速度，vB＝eq\f(sAC,2T)＝eq\f－,2×cm/s＝5m/sC点的速度为B、D两点间的平均速度，vC＝eq\f(sBD,2T)＝eq\f－,2×cm/s＝5m/s同理可得，vD＝5m/s，vE＝5m/svC－vB＝vD－vC＝vE－vD＝0.075m/s从B、C、D、E四点的位置关系和速度的关系可知，相邻相等时间内的速度之差相等，因此有vF－vE＝vE－vD＝0.075m/s解得F点的速度vF＝5m/s由加速度的定义a＝eq\f(vt－v0,t)可知，小车从B点运动到C点的加速度a1＝eq\f(vC－vB,T)＝eq\f,m/s2＝m/s2同理可得，小车从C点运动到D点的加速度a2＝m/s2小车从D点运动到E点的加速度a3＝m/s2所以小车做加速度大小不变的直线运动．【答案】5555510．(10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7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)．图7(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＝eq\f(l,t1)，在光电门2处的速度为v2＝eq\f(l,t2)，由veq\o\al(2,2)－veq\o\al(2,1)＝2ax，得a＝eq\f(v\o\al(2,2)－v\o\al(2,1),2x)＝eq\f(1,2x)eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(l2,t\o\al(2,2))－\f(l2,t\o\al(2,1)))).故验证的关系式为F＝Ma＝eq\f(M,2x)eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(l2,t\o\al(2,2))－\f(l2,t\o\al(2,1))))＝eq\f(Ml2,2x)eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(1,t\o\al(2,2))－\f(1,t\o\al(2,1)))).【答案】(1)等于不需要(2)F＝eq\f(Ml2,2x)eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(1,t\o\al(2,2))－\f(1,t\o\al(2,1))))11．(14分)两质量分别为M和m的物体用跨过光滑定滑轮的轻绳相连，如图8所示放置，OA、OB与水平面的夹角分别为30°和60°，M重20N，m静止在水平面上．求：图8(1)OA绳和OB绳的拉力大小；(2)m受到的摩擦力．【解析】(1)结点O的受力如图所示．根据平衡条件得，竖直方向上FTAcos60°＋FTBcos30°－Mg＝0水平方向上FTAsin60°－FTBsin30°＝0解得FTA＝10N，FTB＝10eq\r(3)N＝N.(2)由于m也处于平衡状态，故在水平方向上FTB－FTA－Ff＝0所以摩擦力大小Ff＝FTB－FTA＝N，方向水平向左．【答案】(1)10NN(2)N方向水平向左12．(20分)研究表明，一般人的刹车反应时间(即图9甲中“反应过程”所用时间)t0＝s，但饮酒会导致反应时间延长．在某次试验中，志愿者少量饮酒后驾车以v0＝72km/h的速度在试验场的水平路面上匀速行驶，从发现情况到汽车停止，行驶距离L＝39m．减速过程中汽车位移s与速度v的关系曲线如图乙所示，此过程可视为匀变速直线运动．取重力加速度的大小g＝10m/s2.求：甲乙图9(1)减速过程汽车加速度的大小及所用时间；(2)饮酒使志愿者的反应时间比一般人增加了多少；(3)减速过程汽车对志愿者作用力的大小与志愿者重力大小的比值．【解析】根据匀速直线运动和匀变速直线运动的规律、牛顿第二定律解题．(1)设减速过程中汽车加速度的大小为a，所用时间为t，由题可得初速度v0＝20m/s，末速度vt＝0，位移s＝25m，由运动学公式得veq\o\al(2,0)＝2as①t＝eq\f(v,a)②联立①②式，代入数据得a＝8m/s2③t＝s．④(2