模块综合检测（Word练习）-【优化指导】2024-2025学年新教材高中物理必修第一册（鲁科版2019）

模块综合检测 [对应学生用书P176] 一、选择题(本题共12小题， 在每小题给出的四个选项中， 1～8题只有一项符合题目要求， 第9～12题有多项符合题目要求) 1．(2021·贵州省毕节市威宁县高一上期末)公元2020年12月17日，它将被载入人类史册，因为重300多公斤的中国嫦娥5号返回舱带着月球样品安全返回预定着陆点，中国首次月球取样成功了，标志着中国成为了世界上第3个获得月球样品的国家，值得国人庆祝．嫦娥5号返回舱返回地面时的惊险过程：在距离地球约5 000公里处轨返组合体实施分离，返回舱借助惯性，以11.2公里/秒的第二宇宙速度冲向地球，高速运动的返回舱在与大气摩擦时产生极高的温度．下列关于返回舱的说法正确的是(　　) A．如果研究返回舱在大气中的下落速度，可以把返回舱看成质点 B．如果研究返回舱的大小，及所需要的降落伞的规格，可以把返回舱看成质点 C．如果研究返回舱外壳各部分组成材料的耐热性能及密度，可以把返回舱看成质点 D．如果研究返回舱落地姿态，可以把返回舱看成质点 A　解析：A．如果研究返回舱在大气中的下落速度，能忽略返回舱的大小和形状，可以把返回舱看成质点，A正确； B．如果研究返回舱的大小，及所需要的降落伞的规格，不能忽略返回舱和降落伞的大小和形状，不可以把返回舱看成质点，B错误； C．如果研究返回舱外壳各部分组成材料的耐热性能及密度，不能忽略返回舱的大小和形状，不可以把返回舱看成质点，C错误； D．如果研究返回舱落地姿态，不能忽略返回舱的大小和形状，不可以把返回舱看成质点，D错误． 故选A． 2．(2021·黑龙江哈尔滨三中高一月考)以下说达正确的是(　　) A．“强弩之末，势不能穿鲁缟也”，表明箭的惯性越来越小 B．处于平衡状态的物体的合外力、加速度、速度一定为零 C．物体的加速度的方向总与合外力方向相同，也总与速度的方向相同 D．俗话说“鸡蛋碰石头——自不量力”，虽然鸡蛋碎了，但鸡蛋对石头的作用力和石头对鸡蛋的作用力却一样大 D　解析：A．“强弩之末，势不能穿鲁缟也”，表明箭的能量越来越小，但是惯性是不变的，选项A错误； B．处于平衡状态的物体的合外力、加速度一定为零，但是速度不一定为零，选项B错误； C．物体的加速度的方向总与合外力方向相同，但是与速度的方向不一定相同，选项C错误； D．俗话说“鸡蛋碰石头——自不量力”，虽然鸡蛋碎了，但鸡蛋对石头的作用力和石头对鸡蛋的作用力是一对作用力与反作用力，是等大反向的，选项D正确．故选D． 3．(2021·浙江高一期末)汽车行驶的过程中，经常会出现如下提示，下列4幅图片的情景说法正确的是(　　) A．甲图是高速上的指示牌，上面的“95 km”、“171 km”等指的是位移 B．乙图是高速上的指示牌，上面的“120”“100”等指的是平均速度 C．丙图是汽车上的时速表，上面的“72”指的是瞬时速度的大小 D．丁图是导航中的信息，上面的“34分钟”、“50分钟”指的是时刻 C　解析：A．甲图是高速上的指示牌，上面的“95 km”、“171 km”等指的是路程，A错误； B．乙图是高速上的指示牌，上面的“120”“100”等指的是瞬时速度大小，B错误； C．丙图是汽车上的时速表，上面的“72”指的是瞬时速度的大小，C正确； D．丁图是导航中的信息，上面的“34分钟”、“50分钟”指的是时间，D错误．故选C． 4．(2021·北京高一期末)小明做了这样的实验：手沿水平方向将物理书压在竖直墙壁上，使书保持静止，如图所示．之后调整压力大小使书沿墙壁匀速下滑，再逐渐增大压力直至书再次静止在墙壁上．当书保持静止时，下列对书受力分析的示意图正确的是(　　) D　解析：书静止在墙壁上，受力平衡，他受到竖直向下的重力和竖直向上的静摩擦力，这是一对平衡力；水平向右的压力和水平向左的墙壁的支持力这也是一对平衡力．故选D． 5．(2021·北京高一期末)某实验小组用力传感器探究弹簧的弹力和伸长量的关系．如图甲所示，将轻质弹簧上端固定于架台上，使标尺的零刻度线与弹簧上端对齐．某同学用力传感器竖直向下拉弹簧，同时记录拉力值F及对应的标尺刻度x(如图乙所示).通过描点画图得到图丙所示的F­x图像，a、b分别为使用轻弹簧1、2时所描绘的实验图线．下列说法正确的是(　　) A．弹簧1的原长大于弹簧2的原长 B．弹簧1的劲度系数大于弹簧2的劲度系数 C．弹簧2产生的弹力是15 N时，弹簧的伸长量是50 cm D．因未测弹簧原长，故本实验无法探究弹簧的弹力与伸长量的关系 B　解析：A．拉力为零时，弹簧处于原长，所以弹簧1的原长与弹簧2的原长相等，所以A错误； B．根据图像可知转图像的斜率表示弹簧的劲度系数，则弹簧1的劲度系数大于弹簧2的劲度系数，所以B正确； C．根据胡克定律，弹簧的弹力与弹簧的伸长量成正比，由比例关系可得，弹簧2产生的弹力是15 N时，弹簧的伸长量是30 cm，所以C错误； D．探究弹簧的弹力与伸长量的关系，无需测量弹簧的原长也可以测量，所以D错误；故选B． 6．(2021·湖南高一期末)如图所示，一木块放在水平桌面上，在水平方向上共受三个力，F1，F2和摩擦力，处于静止状态．其中F1＝18 N，F2＝6 N．若撤去力F1后，下列说法正确的是(　　) A．物体向左加速运动 B．物体受到的合外力为0 C．物体受到的静摩擦力为18 N D．物体受到静摩擦力为12 N B　解析：开始时物体平衡，则所受的静摩擦力为 f＝F1－F2＝12 N 方向向左；当撤去力F1后，物体受 F2＝6 N<12 N 则物体仍静止，所受的合力为零，受静摩擦力为 f′＝F2＝6 N 故选B． 7．(2021·江西省分宜中学高一月考)在电梯中，把一重物置于水平台秤上，台秤与力传感器相连，电梯先从静止加速上升，然后又匀速运动一段时间，最后停止运动；传感器屏幕上显示出其所受的压力与时间的关系(FN­t)图像，如图所示，g取10 m/s2，下列说法正确的是(　　) A．电梯在启动阶段经历了4 s的加速上升过程 B．电梯的最大加速度是m/s2 C．重物在0到4 s的时间里，先超重后失重 D．在整个过程中，重物重力先变大，后不变，再变小，最后又不变 A　解析：AC．0～4 s，压力大于重力，电梯加速度竖直向上，处于超重状态，做加速上升．故 A正确；C错误； B．根据图像信息可得，压力保持不变时，根据二力平衡有mg＝FN 解得m＝3 kg 压力即支持力最大为50 N，此时加速度最大，由牛顿第二定律有FN′－mg＝ma 代入数据，得a＝ m/s2 故B错误； D．在整个过程中，重物重力保持不变．故D错误．故选A． 8．我市境内的高速公路最高限速为100 km/h，某兴趣小组经过查阅得到以下资料， 资料一：驾驶员的反应时间为0.3～0.6 s； 资料二：各种路面与轮胎之间的动摩擦因数(如下表) 路面 干沥青路面 干碎石路面 湿沥青路面 动摩擦 因数 0.7 0.6～0.7 0.32～0.4 兴趣小组根据以上资料，通过计算判断汽车在高速公路上行驶的安全距离最接近(　　) A．200 m　　　　　 B．150 m C．100 m D．50 m B　解析：汽车的最高速度为v＝100 km/h＝ m/s，在反应时间内，汽车仍做匀速直线运动，通过的最大距离为 x1＝vt＝×0.6 m＝ m 在汽车刹车的过程，根据匀减速直线运动规律有 0－v2＝－2μgx2 得x2＝≈120.6 m 则总位移大小为x＝x1＋x2≈137 m 接近150 m，故选B． 9．(2021·福建漳州高一期末)屋檐的同一位置先后滴落两雨滴，忽略空气阻力，则下列说法中不正确的是(　　) A．质量大的雨滴下落加速度较大　　 B．质量小的雨滴下落时间较长 C．落地前两雨滴间的距离不断增大　　 D．质量大的雨滴着地速度较大 ABD　解析：A．两雨滴均做自由落体运动，加速度相等，选项A错误； B．根据h＝gt2 可知，两个雨滴下落时间相等，选项B错误； C．落地前两雨滴间的距离 Δh＝g(t＋Δt)2－gt2＝gΔt·t＋gΔt2 则落地前两雨滴间的距离随时间的增加不断增大，选项C正确； D．根据v＝ 可知，两雨滴着地速度相等，选项D错误． 故选ABD． 10．(2021·山东德州高一期末)如图所示，倾角为θ＝37°的斜面体C置于水平地面上，物块B置于斜面上，通过细绳跨过光滑的定滑轮与物体A相连接，连接B的一段细绳与斜面平行，A、B、C均处于静止状态．已知mA＝0.1 kg，mB＝0.2 kg，mC＝0.5 kg，重力加速度g＝10 m/s2，sin 37°＝0.6，cos 37°＝0.8，细绳的质量不计．则(　　) A．物块B受到斜面体C的摩擦力大小为FfB＝0.2 N，方向沿斜面向上 B．斜面体C对水平地面的压力大小为FN＝6.4 N C．斜面体C受到水平地面的摩擦力大小为FfC＝0 D．B、C间的动摩擦因数为μ＝0.125 AB　解析：A．如图 对于A F＝mAg＝1 N 对于B mBg sin θ＝1.2 N＞1 N 则有物块B受到斜面体C的摩擦力大小为 FfB＝mBg sin θ－F＝0.2 N 方向沿斜面向上，A正确； BC．对于BC整体 竖直方向FN′＋F sin θ＝mCg＋mBg 解得FN′＝6.4 N 根据牛顿第三定律可知，斜面体C对水平地面的压力大小为FN＝6.4 N 水平方向F cos θ＝FfC＝0.8 N C错误B正确； D．根据FfC＝0.8 N＝μFN 解得μ＝0.125 FfC是斜面体C受到水平地面的静摩擦力，不能根据上面的公式去求，D错误．故选AB． 11．(2021·简阳市阳安中学高一月考)如图所示，水平传送带A、B两端相距s＝4 m，工件与传送带间的动摩擦因数μ＝0.2，工件滑上A端瞬时速度vA＝5 m/s，达到B端的瞬时速度设为vB，重力加速度g＝10 m/s2，则(　　) A．若传送带不动，则vB＝3 m/s B．若传送带以速度v＝4 m/s逆时针匀速转动，vB＝4 m/s C．若传送带以速度v＝4 m/s顺时针匀速转动，vB＝4 m/s D．若传送带以速度v＝2 m/s顺时针匀速转动，vB＝2 m/s AC　解析：A．若传送带不动，A做减速运动，加速度为a＝μg＝2 m/s2 运动到B端的速度为v0－v B ＝2as 解得：vB＝3 m/s 故A正确； B．若传送带以速度v＝4 m/s逆时针匀速转动，物块A在皮带上仍然做匀减速运动，运动到B端的速度仍然为vB＝3 m/s，故B错误； C．若传送带以速度v＝4 m/s顺时针匀速转动，物块A在皮带上做减速运动，当减速到v＝4 m/s时和皮带保持一致的速度开始做匀速运动，故C正确； D．若传送带以速度v＝2 m/s顺时针匀速转动，物块A在皮带上仍然做匀减速运动，运动到B端的速度为vB＝3 m/s，此时还没有达到共速，故D错误．故选AC． 12．(2021·安徽芜湖高一期末)如图所示，两个木块A和B的质量分别为mA和mB紧挨着并排放在水平地面上，A、B接触面与水平面成θ，A、B接触面的动摩擦因数为μ1，它们与水平地面间的动摩擦因数为μ2，开始A、B都静止，现施加一水平推力F，使A、B向右加速且不发生相对滑动，则下列说法正确的是(　　) A．若μ1＝0，则μ2一定小于tan θ B．若μ1＝0，则μ2一定小于tan θ C．若μ1＝0，μ2≠0，则F不能超过(mA＋mB)(tan θ－μ2)g D．若μ2＝0，μ1＞，无论F多大，A、B都不会相对滑动 CD　解析：AB．对A、B组成的系统，在水平方向上，由牛顿第二定律得F－μ2(mA＋mB)g＝(mA＋mB)a 设A与B间的弹力为N，A、B不发生相对滑动的临界条件是地面对A的支持力等于零，对A，在竖直方向上，由平衡条件得N cos θ＝mAg 在水平方向上，由牛顿第二定律得F－N sin θ＝mAa 由于A、B一起向右加速运动，则mAg tan θ－μ2(mA＋mB)g＝mBa＞0 解得μ2＜ 故AB错误； C．设A、B间的弹力为N，地面对B的支持力为N′，推力F越大，则A越可能相对B向上滑，当F最大时，A刚要相对B向上滑，A不受地面的摩擦力，A、B共同以加速度a沿地面加速前进，对A有Fmax－N sin θ＝mAa， N cos θ＝mAg 对B有N sin θ－μ2N′＝mBa，N′＝N cos θ＋mBg 解得Fmax＝ 故C正确； D．若μ2＝0，对A、B整体有a′＝ 对B有N1sin θ＋f cos θ＝mBa f sin θ＋N1cos θ＝FN 其中f＝μ1N1，对A有F－N1sin θ－f cos θ＝mAa mg＋f sin θ＝N1cos θ 联立解得μ1＝ 即μ1＞，无论F多大，A、B都不会相对滑动，故D正确． 故选CD． 二、非选择题 13．(2021·金昌市第一中学高一期末)用等效代替法验证力的平行四边形定则的实验情况如图甲所示，其中A为固定橡皮筋的图钉，O为橡皮筋与细绳的结点，OB和OC为细绳，图乙是白纸上根据实验结果画出的图． (1)本实验中“等效代替”的含义是D． A．橡皮筋可以用细绳替代 B．左侧弹簧测力计的作用效果可以替代右侧弹簧测力计的作用效果 C．右侧弹簧测力计的作用效果可以替代左侧弹簧测力计的作用效果 D．两弹簧测力计共同作用的效果可以用一个弹簧测力计的作用效果替代 (2)图乙中的F与F′两力中，方向一定沿着AO方向的是F′，图中F是F1、F2合力的理论值． (3)完成该实验的下列措施中，能够减小实验误差的是ABC． A．拉橡皮筋的绳细一些且长一些 B．拉橡皮筋时，弹簧秤、橡皮筋、细绳应贴近木板且与木板面平行 C．拉橡皮筋的细绳要长些，标记同一细绳方向的两点要远些 D．使拉力F1和F2的夹角很小 解析：(1)本实验中“等效代替”的含义是两弹簧测力计共同作用的效果可以用一个弹簧测力计的作用效果替代．故选D． (2)由于用一根弹簧秤拉橡皮筋时，拉力的方向一定与橡皮及AO共线，故方向一定沿着AO方向的是F′，图中F是F1、F2通过平行四边形定则画出的合力，是合力的理论值． (3)A．拉橡皮筋的绳细一些且长一些，确定拉力方向时较为准确，A正确； B．拉橡皮筋时，弹簧秤、橡皮筋、细绳应贴近木板且与木板面平行，避免形成分力，产生误差，B正确； C．拉橡皮筋的细绳要长些，标记同一细绳方向的两点要远些，确定拉力方向时较为准确，正确； D．若拉力F1和F2的夹角很小，做出来的平行四边形较狭长，误差较大，D错误．故选ABC． 14．(2021·寿县第一中学高一开学考试)用图(a)所示的装置做“探究加速度与物体受力的关系”的实验． (a) (b) 结合实验步骤，请你完成下列任务： (1)小车受到拉力为F时，打出的一条清晰纸带如图所示．图(b)为某次实验得到的纸带，图中的点为实际打出来的点．已知实验所用电源的频率为50 Hz.根据纸带可求出小车的加速度大小为3.2m/s2.(结果保留二位有效数字) (2)另一组同学实验时，忘记了平衡摩擦力，绘制出a­F图线如图所示．该图线的斜率为k，纵轴截距绝对值为B．由此可知：小车的质量为m＝，小车所受摩擦力大小为f＝． (3)在“探究加速度a与质量m的关系”时，保持砝码和托盘质量不变，改变小车质量m，分别记录小车加速度a与其质量m的数据．在分析处理数据时，该组同学产生分歧：甲同学认为应该根据实验中测得的数据作出车加速度a与其质量m的图像．乙同学认为应该根据实验中测得的数据作出小车加速度a与其质量倒数的图像．两位同学都按照自己的方案将实验数据在坐标系中进行了标注，但尚未完成图像(如图所示).你认为同学乙(填“甲”、“乙”)的方案更合理．请继续帮助该同学作出坐标系中的图像． 甲同学方案 乙同学方案 解析：(1)相邻计数点之间还有1个点，说明相邻的两个计数点时间间隔为t＝0.04 s，运用匀变速直线运动的公式Δx＝at2 得到a＝ m/s2＝3.2 m/s2 (2)根据牛顿第二定律有F－f＝ma 即a＝F－ 故有k＝，b＝ 所以小车的质量为m＝，小车所受摩擦力大小为f＝mb＝ (3)因为甲同学得出a与m的关系图线为曲线不能准确得出a与m的关系，而乙同学作出a与图线是倾斜直线，得出a与成正比，则a与m成反比，故乙同学方案更合理，继续作出的图像见下图所示 乙同学方案 15．(2021·广西来宾高一期末)如图所示，某人用轻绳牵住一质量m＝0.5 kg的氢气球，因受水平风力的作用，系氢气球的轻绳与水平方向成37°角．已知空气对气球的浮力竖直向上，恒为F浮＝20 N，人的质量M＝50 kg，人受的浮力和风力忽略不计．求：(sin 37°＝0.6，cos 37°＝0.8，g＝10 m/s2) (1)水平风力的大小； (2)地面对人的支持力及摩擦力． 答案：(1)20 N；(2)485 N，20 N 解析：(1)对氢气球进行受力分析，设氢气球受绳子拉力为T，水平风力为F风，由共点力平衡条件 Tcos 37°＝F风 F浮＝mg＋Tsin 37° 代入数据解得F风＝20 N，T＝25 N (2)对人进行受力分析，设地面对人的支持力为N，摩擦力为f，由共点力平衡条件Tsin 37°＋N＝Mg Tcos 37°＝f 代入数据解得N＝485 N，f＝20 N 16．(2021·浙江宁波高一期末)起跳摸高是篮球爱好者喜欢的运动．如图所示，篮板下沿距地面2.90 m．某男生质量为60 kg，手竖直向上伸直后指尖离地高度为2.10 m，某次从地面竖直起跳后恰好碰到了篮板下沿，空气阻力忽略不计．(g＝10 m/s2). (1)他起跳离地时的速度多大？ (2)起跳前，他先下蹲使重心下降一定高度H，然后用力蹬地在地面1 560 N支持力作用下重心匀加速上升，求H的值； (3)落地时，该生采用双膝弯曲的方式进行自我保护，假设脚与地面缓冲的时间为1.2 s，求每条腿在缓冲过程中受到的平均作用力大小． 答案：(1)4 m/s；(2)0.5 m；(3)400 N 解析：(1)起跳后做竖直上抛运动，根据运动学公式 v2＝2gh 又因为h＝2.9 m－2.1 m＝0.8 m 故可得v＝4 m/s (2)设匀加速上升过程的加速度为a1，根据 FN－mg＝ma1 得a1＝16 m/s2 根据v2＝2a1H 解得H＝0.5 m (3)落地缓冲过程，根据牛顿第二定律可得F－mg＝ma 又根据加速度与速度的关系，即有a＝＝ m/s2 代入数据，解得F＝800 N 则F1＝＝400 N 17．(2021·安徽高一月考)如图甲所示，绷紧的传送带与水平方向的夹角为37°，传送带的v­t图像如图乙所示．t＝0时刻质量为1 kg的楔形物体(可视为质点)从B点滑上传送带并沿传送带向上做匀速运动，2 s后物体开始减速，在t＝4 s时物体恰好到达最高点A．重力加速度为10m/s2.对物体从B点运动到A点的过程，(sin 37°＝0.6，cos 37°＝0.8)求： (1)2 s后物体减速的加速度大小； (2)物体与传送带间相对位移的大小． 答案：(1) 1 m/s2；(2) 2 m 解析：(1)t＝0 s～2 s时间内物体匀速运动，根据平衡条件mgsin θ＝f滑＝6 N 2 s后，假设物体随传送带一起减速a＝＝1 m/s2 对物体由牛顿第二定律mg sin θ－f滑＝ma 得到f静＝5 N＜f滑 假设成立，因此2 s后物体减速的加速度大小a＝1 m/s2 (2)根据v­t图像可知t＝0 s－t＝2 s时间内物体与传送带间相对位移大小Δx＝×(4－2)×2 m＝2 m 18．(2021·奉新县第一中学高一月考)如图甲所示，有一倾角θ＝37°的光滑固定斜面，斜面底端的水平面上放一质量为M的木板．开始时质量为m＝1 kg的滑块在水平向左的恒力F作用下静止在斜面上，现保持力F大小不变将方向变为水平向右，当滑块滑到木板上时撤去力F，不考虑滑块在斜面与木板连接点处的能量损失．此后滑块和木板在水平面上运动的v­t图像如图乙所示，g＝10 m/s2，sin 37°＝0.6，cos 37°＝0.8.求： (1)水平作用力F的大小； (2)滑块下滑的高度； (3)木板的质量． 答案：(1)7.5 N；(2)3.6 m；(3)M＝2 kg 解析：(1)如图所示 滑块在斜面上受到水平推力F、重力mg和支持力N的作用而处于平衡状态，根据平衡条件，有mg sin θ＝F cos θ 解得F＝7.5 N (2)当力F变为水平向右之后，由牛顿第二定律，有 mg sin θ＋F cos θ＝ma 解得a＝12 m/s2 根据题意，由题图乙可知，滑块刚滑到木板上的初速度为v，滑块下滑的位移x＝ 解得x＝6 m 故滑块下滑的高度h＝x sin θ＝3.6 m (3)由题图乙可知，滑块和木板起初相对滑动，达到共同速度后一起做匀减速运动，滑块独自减速时的加速度大小a1＝5 m/s2 相对滑动时，木板加速时的加速度大小a2＝1 m/s2 两者共同减速时加速度大小a3＝1 m/s2 设滑块与木板间的动摩擦因数为μ1，木板与地面间的动摩擦因数为μ2，对滑块μ1mg＝ma1 解得μ1＝0.5 对它们整体受力分析，有a3＝＝μ2g 解得μ2＝0.1 对木板μ1mg－μ2(M＋m)g＝Ma2 联立解得M＝2 kg 学科网（北京）股份有限公司 $$