模块素养检测-【高中必刷题】2024-2025学年新教材高中物理必修1同步课件 (人教版 北京专版)

物理 必修第一册 RJ 北京专版 1 0 模块素养检测 刷速度 2 建议用时：90分钟 1.[湖南长沙2024高一上期末] 物理学是一门洞天察地、格物致理的学科，在其发展的历程中创新 了很多的物理思想与方法.下列关于物理思想与方法的说法中正确的是( ) C A.合力与分力的概念体现了放大思想 B.速度 的定义运用了比值定义法 C.伽利略理想斜面实验运用了在可靠的实验事实基础上进行合理推理的“实验 推理”的方法 D.在研究高铁从北京到长沙的运行时间时，我们把高铁当作了一个质点，运用了假设法 3 解析 合力与分力的概念体现了等效替代的思想,A错误；速度 的定义运用了极限的思想,B 错误；伽利略理想斜面实验运用了在可靠的实验事实基础上进行合理推理的“实验 推理”的方 法,C正确；在研究高铁从北京到长沙的运行时间时,我们把高铁当作了一个质点,运用了理想模型 法,D错误. 4 邻位置间的距离、.已知点距离斜面底端的长度 ，由以上数据 可以得出( ) 2.[北京第五十七中学2023高一上期末改编] 从固定斜面上的点每 隔 由静止释放一个同样的小球，释放后小球做匀加速直线运动. 某一时刻，拍下小球在斜面上滚动的照片，如图所示，测得小球相 D A.小球的加速度大小为 B.小球在点时的速度大小为 C.斜面上最多同时有5个小球在滚动 D.该照片是位于位置的小球释放后 拍摄的 5 解析 小球的加速度大小为 ,A错误；小球在B点时的速度大小为 ,由运动学公式得 ,解得小球在A点时的速度大小为 ,B错误；小球运动到底端的时间为,由于每隔 由静止释放一个同 样的小球,所以斜面上最多同时有6个小球在滚动,C错误；由运动学公式得 ,解得小 球在C点时的速度大小为,运动的时间为 ,则该照片是位于A位置的小球 释放后 拍摄的,D正确. 6 3. [山东滨州2024高一上期末] 小院里一条轻质葫芦藤（视为轻绳）上结了三只葫芦，藤 1绕在横梁上与竖直方向的夹角为 ，藤4水平缠绕在竖直立柱上，三个葫芦的质量均为 ，四条轻质葫芦藤的拉力分别是、、、.重力加速度取 .下列说法正确 的是( ) C A. B. C. D. 7 解析 将三个葫芦视为整体,由平衡得 , ,A、D错误；设藤2与竖直方向的夹角为 ,对藤1、2之间的葫 芦分析得 , ,解得 ,B错误；设藤3与竖 直方向的夹角为 ,对藤2、3之间的葫芦分析得,,解得 , C正确. 8 教材变式 本题目由教材P81第6题演变而来,教材考查的是三根细线对两个小球的拉力,本题比教 材多了个物体,延伸考查了四条葫芦藤对三个葫芦的拉力. 9 4.[重庆十一中2023高一上期末]、、、四个质量均为的物体在光滑的水平面上做直线运 动.物体运动的图像、 物体运动的图像、物体运动的图像、物体运动的 图 像如图所示,已知各物体在时的速度均为零,则 内运动位移大小最大的物体是 ( ) A A. B. C. D. 10 解析 由图像可知,A物体运动的总位移为；由 图像可知,B物体 在内沿正方向运动,内沿负方向运动,方向改变,内运动的总位移为零；由 图像可知,C物体在内做匀加速直线运动,内沿原方向做匀减速运动, 末速度减为 零, 内沿负方向做匀加速直线运动, 内沿负方向做匀减速直线运动,根据对称性可知, 内C物体运动的总位移为零；由图像可知,D物体在第内做匀加速运动,第 内做匀 减速运动, 末速度减为零,然后重复前面的过程,D物体做单向直线运动,位移一直增大,加速度大小 为,通过的位移.综上所述, 内位移大小最大 的应是A物体,A正确. 11 5.[广东茂名2024高一上期末] 如图所示，在竖直墙壁 点系一不可伸长的轻绳，在其 正下方点通过铰链连接一轻杆，再将两者的另一端与一小球（可视为质点）拴接于 点，整个系统处于静止状态.已知与互相垂直且长度相等，小球质量为 ，重力 加速度为 ，则下列说法正确的是( ) D A.轻杆 对小球的作用力方向有可能竖直向上 B.轻绳与轻杆对小球的作用力大小相等，且等于 C.若将点缓慢竖直向上移动一小段距离，则轻绳 受到的拉力将变大 D.若将点缓慢竖直向下移动一小段距离，则轻绳 受到的拉力将变大 12 解析 轻杆通过铰链连接,轻杆 对小球的作用力沿杆方向,小球保持静止,对小球受力分析,如图甲, 根据平衡条件可得 , ,可得 ,故A、B错误；若将A点缓慢竖直移动一小段距离,对小球受力分析,如图乙,根据 几何关系可得 ,若将A点缓慢竖直向上移动一小段距离, 甲 乙 增大,不变,将变小,若将A点缓慢竖直向下移动一小段距离,减小,不变, 将变大,故 C错误,D正确. 13 6.[湖南衡阳二中2024高一下开学考] 如图所示，质量分别为、的小球、 ，由轻 质弹簧连接后再用细线悬挂在电梯内，已知电梯正在竖直向上做匀加速直线运动，细线 上的拉力大小为，此时突然剪断细线.重力加速度为 ，则在剪断细线的瞬间( ) C A.弹簧的弹力大小为 B.弹簧的弹力大小为 C.小球的加速度大小为 D.小球 的加速度大小为零 14 解析 剪断细线前,对两球及弹簧整体,根据牛顿第二定律得 ,对小球B,根据牛顿第 二定律有,解得 ,剪断细线的瞬间,细线的拉力为零,弹簧的弹力不发生突变, 大小仍为 ,故A、B错误；小球B受力不变,则剪断细线瞬间与剪断前的加速度相等,不为零, 对小球A,根据牛顿第二定律有,联立可得 ,故C正确,D错误. 15 7.如图所示，一质量为、带有挂钩的小球套在倾角为 的细杆上，恰能沿细杆匀速下滑.若下滑 过程中小球所受细杆的作用力大小为 ，且小球所受最大静摩擦力等于滑动摩擦力，则下列说法 正确的是( ) B A.仅增大 ，小球被释放后仍能沿细杆匀速下滑 B.仅增大，小球被释放后所受细杆的作用力大小小于 C. 不变，仅在挂钩上再挂一个物体，小球被释放后将沿细杆加速下滑 D. 不变，仅在挂钩上再挂一个物体，小球被释放后所受细杆的作用力大小仍等于 16 解析 当小球沿细杆匀速下滑时,由力的平衡条件可得 , ,解得 ,小球被释放后所受细杆的作用力 ,仅增大 ,则小球的重力沿细杆方向的分力大于细杆对小球的摩擦力,小球被释放后沿细杆加速下 滑,小球受到细杆的支持力和摩擦力都减小,则小球所受细杆的作用力小于,故A错误,B正确； 不 变,设挂上一质量为 的物体时,以两物体整体为研究对象,重力沿细杆向下的分力为 , 小球所受的摩擦力大小为 ,由上述分析可知 ,因此小球仍沿细杆匀速下滑,此时小球所受细杆的作用力的合力大小为,大于 ,故 C、D错误. 17 8.[安徽合肥六校联盟2024高一上期末] 如图甲所示，物块、静止叠放在水平地面上， 受到从 零开始逐渐增大的水平拉力的作用，、间的摩擦力、与地面间的摩擦力随水平拉力 变 化的情况如图乙所示.已知物块的质量，取 ，设最大静摩擦力等于滑动摩擦 力，则下列说法正确的是( ) A 甲 乙 A.当时，、 保持静止 B.当时，、 发生相对滑动 C.当时，的加速度随 的增大而增大 D. 与地面间的动摩擦因数为0.25 18 解析 当时,由题图可知B与地面间的摩擦力逐渐增大,A、B间的摩擦力 始终为零, 可知A、B都没被拉动,两者保持静止,故A正确；当时,随着外力 的增大,B与地面间 的摩擦力保持不变,这个摩擦力是滑动摩擦力,说明B已经被拉动了,A、B间的摩擦力 开始从零 逐渐变大,若是滑动摩擦力,大小不变,可知这时的摩擦力是静摩擦力,A、B间保持相对静止,故B错误； 当 时,A、B间的摩擦力大小保持不变,A、B发生了相对滑动,A所受合力为滑动摩擦力,大 小不变,由牛顿第二定律可知加速度保持不变,故C错误；当 时,A、B刚要相对滑动,此时两 者加速度相等,对A,由牛顿第二定律得,对A、B整体,有 ,代入数据可得 ,设B与地面间的动摩擦因数为 ,相对滑动时有,代入数据可得 , 故D错误. 19 9.[山西运城康杰中学2024高一下开学考] 如图甲所示，倾斜的传送带正以恒定速率 沿顺时针方 向转动，传送带的倾角为 .一物块以初速度 从传送带的底端冲上传送带并沿传送带向上运动， 其运动的图像如图乙所示，物块到传送带顶端时速度恰好为零，已知 ， ，取 ，则( ) C 甲 乙 A.由图乙可知，内物块受到的摩擦力大于 内物块受到的摩擦力 B.物块所受摩擦力方向一直与物块运动的方向相反 C.物块与传送带间的动摩擦因数为 D.传送带底端到顶端的距离为 20 解析 由题图乙可知,在 内,物块的速度大于传送带的速度,物块所受摩擦力的方向沿传送带 向下,与物块运动的方向相反； 内,物块的速度小于传送带的速度,物块所受摩擦力的方向沿 传送带向上,与物块运动的方向相同,由于 内物块对传送带的压力一直没变,根据滑动摩擦力 公式可知,两段时间内物块受到的摩擦力大小相等,A、B错误；在 内,物块的加速度 为,根据牛顿第二定律得,解得 ,C正确； 物块上升的位移大小等于图线与横轴所围成图形的面积,即 , 所以传送带底端到顶端的距离为 ,D错误. 21 10.[福建福州2024高一上期末] 如图所示是一种升降系统示意图.轻弹簧上端固定质量为 的平台，站在上面的人手握轻质横杆，绳子的一端与横杆相连，另一端与定滑轮相连， 初始时绳子刚好伸直，人和平台处于静止状态.启动电动机，让其带动定滑轮向上收绳子， 使人和平台一起做加速度为的匀加速直线运动，直至人离开平台.已知弹簧劲度系数为 ， 人的质量为，重力加速度为 .下列说法正确的是( ) C A.电动机启动前，弹簧的形变量为 B.电动机启动瞬间，绳子拉力大小为 C.人与平台分离瞬间，平台上升的高度为 D.当平台速度达到最大时，弹簧恢复原长 22 解析 电动机启动前,对平台和人整体受力分析,有,则弹簧的形变量为 , A错误；电动机启动瞬间,有,解得绳子拉力大小为 , B错误；人与平台分离瞬间,平台的加速度为 且人对平台无压力,则对平台受力分析,有 ,平台上升的高度 ,C正确；当平台速度达到最大时,加速度为 零,此时弹簧弹力等于重力,可知弹簧处于压缩状态,D错误. 23 11.（10分）某实验小组用如图甲所示器材探究加速度与外力的关系.水平桌面上放有相同的两辆 小车，两辆小车左、右两端各系一条细线，细线的左端都绕过定滑轮并各挂一个质量不同的钩码. 用黑板擦把两辆小车右端的细线按在桌面上，使小车静止.实验前，通过垫高桌子右端的方式来平 衡摩擦力.实验时抬起黑板擦，两辆小车同时由静止开始运动，按下黑板擦，两辆小车同时停下， 用刻度尺测出两辆小车通过的位移. 甲 乙 24 （1）本实验将钩码的重力当作小车受到的外力，应使钩码的质量________（填“远大于”“远 小于”或“等于”）小车质量；若小车所受外力的计算存在误差，此类误差属于______ （填“系统”或“偶然”）误差. 远小于 系统 解析 当钩码的质量远小于小车质量时可以近似认为小车受到的拉力等于钩码的重力；若小车所 受外力的计算存在误差,此类误差是由于实验设计造成的,属于系统误差. （2）经过测量，两辆小车通过的位移分别为、，两钩码的质量分别为、 ，只要满足关 系式________，就可验证小车的加速度与其所受外力成正比. 解析 小车做初速度为零的匀加速直线运动,位移为,则有 ,只要满足 ,就可验证小车的加速度与其所受外力成正比. 25 （3）为了使实验结果更加精确，某同学利用拉力传感器和速度传感器来做实验，如图乙所示， 在长木板上相距为的、两点各安装一个速度传感器，分别记录小车到达、 两点时的速率， 实验中使用的小车及拉力传感器总质量约为，每个钩码的质量约为 . 主要实验步骤如下： ①调整长木板的倾斜角度，平衡小车受到的摩擦力； ②由静止释放小车，读出拉力传感器的示数，记录小车依次经过、 两点时速度传感器的读数 和，并计算出小车的加速度 ； ③增加钩码数量； ④重复步骤②③，得到多组数据，并作出 图像，步 骤②中小车的加速度 _ _____（用题中符号表示）； 根据实验数据作出的 图像最接近___. A 26 解析 小车做匀加速直线运动,小车的加速度为 ,小车受到的拉力可以由拉力传感器准确 测出,,在小车质量一定时,与 成正比,故A正确. 27 12.（12分）[江西赣州2024高一上期末] 如图所示为限速 的平直道路，现 有甲、乙、丙3辆小车，车身长均为，都以 的速度行驶，甲车车头距乙 车车尾 ，甲车司机鸣笛并打左转灯后越过黄色虚线进行超车，超车时甲车一直 做匀加速运动，当速度刚好达到 时恰好完成超车，且甲车车尾距乙车车头 仍为 ，此过程中乙、丙车车速不变.（不考虑甲车变道时间及车的宽度，且超 车过程近似看成直线运动）求： 28 （1）甲车超车的时间和加速度大小； [答案] ; 解析 设小车车身长为,甲经过 时间完成超车,根据位移关系及速度关系可得 , , 其中, , 联立解得, . 29 （2）甲车开始超车时，甲、丙两车之间至少要有多大的安全距离. [答案] 解析 甲开始超车后经过时间 恰好完成对乙的超车，且甲、丙两车头恰相遇时甲、丙两车之间 有最小的安全距离,根据位移关系可得 , 解得 . 30 13.（18分）[湖北荆州中学2024高一上期末] 如图所示，水平地面上有一固定的、倾角为 的斜面，质量为的滑块（可视为质点）从距长木板上表面高 处由静 止滑下，水平地面上长木板的上表面与斜面末端平滑对接， 左端与斜面间紧靠在一起但不粘 连，右端与左端紧靠在一起同样不粘连，、 的上表面涂有不同材质的涂料，下表面光滑， 长度均为,质量均为,原先静止在光滑的水平地面上，已知滑块 与斜面间的 动摩擦因数为，滑块与木板上表面间的动摩擦因数为，滑块与木板 上表面 间的动摩擦因数为 ,忽略空气阻力.（设最大静摩擦力与滑动摩擦力大小相等， ，， ） 31 （1）求滑块到达斜面底端时的速度大小 ； [答案] 解析 滑块在斜面上运动时,由牛顿第二定律得 , 代入数据解得 , 由运动学公式得 , 代入数据解得 . 32 （2）求滑块在上表面滑行时，、 间的弹力大小； [答案] 解析 在上表面滑行时,、一起向右做加速运动,受到 给的向右的摩擦力,则有 , 解得 , 对进行受力分析,对的弹力大小为 . 33 （3）求经多长时间滑块运动到的右端以及此时滑块 的速度大小； [答案] ; 解析 在上表面滑行时,做减速运动的加速度大小为 , 设经过时间,运动到 的右端,有 , 代入数据解得 , 此时、的速度大小为 , 的速度大小为 . 34 （4）最终稳定时，滑块是否脱离木板？若未脱离，滑块相对静止的位置距离 右端多远？ [答案] 滑块未脱离木板; 35 解析 滑块滑上后,在上表面继续做减速运动,设的加速度大小为,的加速度大小为 ,则 , , 假设未脱离,经过时间,、 速度相同,即 , 解得,故 . 此时在 上表面发生的相对位移为 , 所以滑块未脱离木板 . 此时滑块距离右端的距离为 . 36 $$