周末练12 模块综合试卷（配套教参Word）-【步步高】2025-2026学年高一物理必修第一册学习笔记（教科版）

**基本信息** 以“神舟十九号”发射、排球运动等真实情境为载体，覆盖运动与相互作用观念，通过基础判断、实验探究及综合计算，梯度考查科学推理与模型建构能力。 **题型特征** |题型|题量/分值|知识覆盖|命题特色| |----|-----------|----------|----------| |单选|7/28|时刻与时间、惯性、单位制、x-t图像|结合神舟发射考参考系，体现科技前沿| |多选|3/18|匀变速直线运动、超重失重、弹簧动态分析|电梯超重失重题融合图像分析，培养科学论证| |非选择|5/54|共点力合成实验、加速度与力关系实验、板块模型计算|板块模型综合考查运动与相互作用，深化科学思维|

周末练12　模块综合试卷 (满分：100分) 一、单项选择题：本题共7小题，每小题4分，共28分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。 1. 北京时间2024年10月29日4时27分，“神舟十九号”载人飞船搭载“长征二号”F遥十九运载火箭，在中国酒泉卫星发射中心点火发射，飞船与火箭最终成功分离并进入预定轨道，下列说法正确的是(　　) A.“4时27分”指的是时间间隔 B.只要建立二维坐标系就可以精准确定火箭位置 C.进入太空后，“神舟十九号”飞船内的货物不再具有质量 D.飞船与火箭分离前，以火箭为参考系，飞船是静止的 答案　D 解析　“4时27分”指的是时刻，故A错误；若要精准确定火箭的位置，需要建立三维空间坐标系，故B错误；进入太空后，“神舟十九号”飞船内的货物仍具有质量，故C错误；飞船与火箭分离前，以火箭为参考系，飞船是静止的，故D正确。 2.关于下列四幅图的叙述正确的是(　　) A.图甲中，公路上对各类汽车都有限速，是因为汽车速度越大惯性越大 B.图乙中，马拉着车在水平路面上做加速运动，则马对车的拉力大于车对马的拉力 C.图丙中，伽利略通过“斜面实验”来研究落体运动规律，是为了“冲淡”重力，便于测量运动时间 D.图丁中，伽利略利用“斜面实验”装置，结合逻辑推理，来验证力是维持物体运动的原因 答案　C 解析　质量是惯性大小的唯一量度，速度与惯性大小无关，选项A错误；马对车的拉力和车对马的拉力是一对相互作用力，根据牛顿第三定律知，它们大小相等，选项B错误；伽利略的“斜面实验”是为了“冲淡”重力，便于测量运动时间，选项C正确；伽利略利用“斜面实验”装置，结合逻辑推理，说明力是改变物体运动的原因，选项D错误。 3.利用单位可以对一些表达式进行初步的检验。在采用统一的单位制以后，等式两边的单位应该是一致的，否则等式不成立。根据国际单位制，若用字母L、M、T分别表示长度、质量、时间三个基本物理量。则要使T＝k(L)α(M)β(LT－2)γ表达式成立，其中k为一个没有单位的常数。下列说法正确的是(　　) A.α＝ B.β＝ C.γ＝ D.长度、质量、时间这三个物理量的国际单位制单位分别是：m、g、 s 答案　A 解析　要使T＝k(L)α(M)β(LT－2)γ表达式成立，即1 s＝1k(m)α(kg)β(m·s－2)γ＝1k(m)α＋γ(kg)β (s)－2γ，故α＋γ＝0，β＝0， －2γ＝1，解得γ＝－，α＝，故A正确，B、C错误；长度、质量、时间这三个物理量的国际单位制单位分别是：m、kg、 s，故D错误。 4. A、B两个物体在同一直线上运动的位移—时间图像如图所示，则0~5 s内，下列说法正确的是(　　) A.A的速度先变大后变小 B.A、B速度方向相同 C.A、B平均速度相等 D.t＝5 s时，A、B速度相同 答案　C 解析　x－t图像的斜率表示速度，由题图可知A的速度先变小后变大，A错误；由题图可知，B沿正方向做匀速直线运动，A先沿正方向做减速运动，后沿负方向做加速运动，故A、B运动方向不是一直相同，B错误；由题图可知，0~5 s内A、B位移x相同、时间相同，故平均速度相等，C正确；t＝5 s时，A、B速度方向相反，速度不同，D错误。 5. 如图所示，体育课同学们在练习排球。某同学在一次练习中用手把排球以5 m/s的速度竖直向上垫起，然后排球落地。该同学垫球时，手距离地面的高度为1 m，不计空气阻力，重力加速度大小g取10 m/s2。下列说法正确的是(　　) A.排球上升的时间为1.0 s B.排球上升到最高点时距地面的高度为1.25 m C.排球下落的时间为0.5 s D.排球落地的速度大小为3 m/s 答案　D 解析　根据速度与时间关系式可知排球上升的时间t0＝＝0.5 s，故A错误；根据位移与时间关系式有x＝t0＝1.25 m，排球上升到最高点时距地面的高度为H＝h＋x＝2.25 m，故B错误；根据位移与时间关系式有H＝g，解得t1＝ s，故C错误；根据速度与位移关系式有v2＝2gH，解得排球落地的速度大小为v＝3 m/s，故D正确。 6. 在科学研究中，可以用风力仪直接测风力的大小。其原理如图所示，轻绳下端挂着一个质量为m的小球。当受到沿水平方向吹来的风时，轻绳偏离竖直方向的角度为θ，重力加速度为g。下列说法正确的是(　　) A.水平风力增大，水平风力F可能大于轻绳张力T B.水平风力越大，水平风力与轻绳张力的合力也越大 C.水平风力F的大小与小球质量m、偏角θ的关系是F＝mgtan θ D.水平风力F增大为原来的2倍，轻绳张力T也将增大为原来的2倍 答案　C 解析　小球处于静止状态，则水平方向有Tsin θ＝F，解得T＝，故A错误；小球处于静止状态，合力为0，则水平风力与轻绳张力的合力与重力等大反向，故B错误；竖直方向有Tcos θ＝mg，结合A项可知，F＝mgtan θ，故C正确；根据力的矢量合成可知T＝，则水平风力F增大为原来的2倍，轻绳张力T不是原来的2倍，故D错误。 7. 如图所示，光滑水平面上有一内壁也光滑且质量为2 kg的半球形容器，在水平推力F作用下，容器内质量为1 kg的小球与容器一起向左做匀加速运动，加速运动过程中小球处于P点，OP连线与水平线的夹角θ＝53°，sin 53°＝0.8，cos 53°＝0.6，重力加速度g取10 m/s2，则(　　) A.容器的加速度大小为8 m/s2 B.容器对小球的支持力大小为12.5 N C.地面对容器的支持力等于20 N D.推力F的大小为15 N 答案　B 解析　对小球受力分析可知，＝ma，小球与容器加速度相同，可得容器的加速度大小为a＝7.5 m/s2，选项A错误；容器对小球的支持力大小为N＝＝12.5 N，选项B正确；对小球和容器整体分析可知，地面对容器的支持力N'＝mg＋Mg＝30 N，选项C错误；对小球和容器整体分析可知，推力F的大小为F＝(M＋m)a＝22.5 N，选项D错误。 二、多项选择题：本题共3小题，每小题6分，共18分。在每小题给出的四个选项中，有多项符合题目要求。全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。 8. 木块A、B并排固定在水平地面上，可视为质点的子弹以水平速度v0射入木块A，恰好能穿出木块B。子弹在木块A、B中运动的时间相等，在木块中运动时加速度恒定，下列说法正确的是(　　) A.木块A、B的长度之比为4∶1 B.子弹刚射出A的速度为 C.子弹穿过A、B的平均速度之比为3∶1 D.若子弹射入木块A的初速度变为，则子弹将停留在木块B中 答案　BC 解析　将子弹运动的逆过程看作是反向的初速度为零的匀加速运动，因子弹在两个木块中运动的时间相等，则木块A、B的长度之比为3∶1，选项A错误；子弹刚射出A时刻是中间时刻，则子弹刚射出A的速度为，选项B正确；根据可知，子弹穿过A、B的平均速度之比为3∶1，选项C正确；若子弹射入木块A的初速度变为，则根据v2＝2ax可知，射入的深度变为原来的，则子弹将停留在木块A中，选项D错误。 9. 某同学用台秤研究人在竖直升降电梯中的超重与失重现象。他在地面上用台秤称得自己的体重为500 N，再将台秤移至电梯内称其体重，电梯从t＝0时由静止开始运动到t＝11 s时停止，得到台秤的示数F随时间t变化的图像如图所示，g取10 m/s2。下列说法正确的是(　　) A.在0~2 s内，该同学处于失重状态 B.在0~2 s内，该同学的重力减小了50 N C.在0~11 s内，电梯向下运动的距离为19 m D.在10~11 s内，该同学处于超重状态，台秤示数为F3＝590 N 答案　AC 解析　根据题图可知在0~2 s内其视重比重力小，即在0~2 s内，该同学处于失重状态，故A正确；在0~2 s内，该同学处于失重状态，但其重力不变，故B错误；根据题意可得mg＝500 N，即m＝50 kg，0~2 s内，根据牛顿第二定律500 N－450 N＝ma1，可得a1＝1 m/s2，电梯最后静止，设10~11 s内加速度为a2，则有a2t2＝a1t1，其中t1＝2 s，t2＝1 s，可得a2＝2 m/s2，v均＝a1t1＝2 m/s，根据题图可知10~11 s内，该同学处于超重状态，根据牛顿第二定律F3－500 N＝ma2，解得F3＝600 N，在0~11 s内，电梯向下运动的距离为x＝×1×22 m＋2×8 m＋×2×12 m＝19 m，故C正确，D错误。 10. 如图所示，轻质弹簧1一端与静止在倾斜木板上的物体A相连，另一端与轻细线相连，该弹簧与倾斜木板保持平行，细线绕过光滑的轻质定滑轮与物体B相连，B、C通过轻质弹簧2连接，且B、C始终未触及地面。初始时系统处于静止状态，木板与水平面间的夹角为30°，mA∶mB∶mC＝2∶1∶1，重力加速度为g，下列说法正确的是(　　) A.剪断弹簧2瞬间，A所受的摩擦力不变 B.剪断细线后，A可能会下滑 C.剪断细线瞬间，B、C一起以加速度g自由下落 D.剪断细线瞬间，B的加速度为2g 答案　AD 解析　设A、B、C的质量分别为2m、m、m，剪断弹簧2前，对A受力分析，可得2mgsin 30°＋f＝2mg，解得f＝mg，方向沿斜面向下；当剪断弹簧2瞬间，弹簧1的弹力不变，则A所受力情况不变，合力仍为零，A所受的摩擦力不变，故A正确；剪断细线前对A有2mgsin 30°＋f＝2mg，由于初始时系统处于静止状态则fmax ≥ mg，现剪断细线后若A静止有2mgsin 30° ＝f '，可知f ' ＝mg≤fmax，A不会向下运动，故B错误；剪断细线前，对C受力分析，根据平衡条件有F2＝mg，当剪断细线瞬间，弹簧2的弹力不变，仍为F2＝mg，可知C受力的情况不变，合力为零，此时C的加速度为零；B受力的情况发生变化，对B受力分析，根据牛顿第二定律有F2＋mg＝ma，解得a＝2g，故C错误，D正确。 三、非选择题：本题共5小题，共54分。 11.(6分)某同学做“研究共点力的合成”实验如图甲所示，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，图乙是在白纸上根据实验结果画出的图。 (1)(4分)本实验验证共点力合成时遵循的是　　　　　　定则，实验没有操作失误，图乙中的F与F'两力中，方向一定沿AO方向的是　　　　　　；  (2)(2分)本实验采用的科学方法是等效替代法，其“等效替代”的含义是　　　　　。  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.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 D.右侧弹簧测力计的读数可以和左侧弹簧测力计的读数相互替代 答案　(1)平行四边形　F'　(2)C 解析　(1)力的合成遵循平行四边形定则；F是通过作图的方法得到的合力的理论值，而F'是通过一个弹簧测力计沿AO方向拉橡皮筋，使橡皮筋伸长到O点的拉力，故方向一定沿AO方向的是F'。 (2)本实验采用的科学方法是等效替代法，其“等效替代”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C。 12.(10分)小明同学用如图甲所示的装置来完成探究“加速度与力、质量的关系”实验。 (1)(2分)用该装置进行实验，　　　　　平衡小车所受的摩擦力，　　　　　满足钩码的质量远小于小车的质量(均选填“需要”或“不需要”)；  (2)(4分)根据实验要求进行实验，实验得到如图乙所示的一条纸带，已知电源的频率为50 Hz，每两个相邻计数点间还有四个计时点没有画出，则小车运动的加速度大小为　　　　　　　 m/s2(保留三位有效数字)；  (3)(2分)保持小车质量不变，改变钩码的质量，多次实验，根据小车加速度a和力传感器示数F的实验数据，得到的a－F关系图像正确的是　　　　　　　(填选项下的字母)；  (4)(2分)若按第(3)问正确作出的a－F图像的图线斜率为k，则小车的质量为　　　　　　(填选项前的字母)。  A. B. C. D.k 答案　(1)需要　不需要　(2)1.58　(3)A　(4)C 解析　(1)用该装置进行实验，需要平衡小车所受的摩擦力，因有力传感器测量小车的拉力，则不需要满足钩码的质量远小于小车的质量； (2)每两个相邻计数点间还有四个计时点没有画出，则T＝0.1 s， 则小车运动的加速度大小为a＝＝ m/s2≈1.58 m/s2； (3)根据2F＝Ma，可知得到的a－F关系图像为A。 (4)根据a＝F，可得k＝，可得M＝，故选C。 13.(10分)如图所示，跨过光滑轻质定滑轮P的轻绳一端固定在天花板上，另一端连接质量为M的物块A，光滑轻质动滑轮Q下悬挂质量为m的物块B，整个系统处于静止状态。已知M＝3 kg，m＝1.2 kg，θ＝37°，α＝53°，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，g取10 m/s2，sin 37°＝0.6，cos 37°＝0.8。求： (1)(4分)轻绳张力F的大小； (2)(6分)要使A静止，A与水平面地面间的动摩擦因数至少多大？ 答案　(1)10 N　(2) 解析　(1)对物块B、轻质动滑轮Q构成的整体进行受力分析，根据平衡条件有2Fcos α＝mg，解得F＝10 N (2)对物块A进行受力分析，根据平衡条件有Fcos θ＝f，N＋Fsin θ＝Mg，要使A静止，则有f≤μN，解得μ≥，即A与水平面地面间的动摩擦因数至少为。 14.(12分)ETC是常用于高速公路收费站的电子不停车收费系统。可视为质点的甲、乙、丙三辆车沿一条直线公路上不同车道向右行驶。当甲车刚从收费站的人工通道开出时速度可视为0，此时已从ETC通道通过的乙车、丙车距收费站的距离分别为x1＝40 m、x2＝30 m，乙车的速度v1＝8 m/s，丙车的速度v2＝12 m/s，如图所示。此后，甲车做加速度a0＝3 m/s2的匀加速直线运动，乙车做加速度a1＝1 m/s2的匀加速直线运动，丙车做匀速直线运动。求： (1)(3分)经多长时间甲、乙两车速度相等； (2)(4分)经多长时间甲车追上丙车(并排行驶)； (3)(5分)丙车能否追上乙车(并排行驶)，通过计算说明理由；若追不上，求乙车、丙车沿运动方向上的最小距离。 答案　(1)4 s　(2)10 s　(3)不能，最小距离为2 m 解析　(1)根据速度与时间关系有a0t1＝v1＋a1t1，代入数据解得t1＝4 s； (2)根据位移与时间关系有a0＝v2t2＋x2，解得t2＝10 s； (3)乙、丙两车速度相等时，根据速度与时间关系有v1＋a1t3＝v2，解得t3＝4 s，由于v2t3－(v1t3＋a1)<x1－x2，所以丙车不能追上乙车，乙车、丙车沿运动方向上的最小距离Δxmin＝x1－x2－[v2t3－(v1t3＋a1)]，代入数据可得Δxmin＝2 m。 15.(16分)如图甲所示，足够长的上下表面均粗糙的木板B静置于粗糙水平地面上，木板最右端放置一可视为质点的小铁块A。在t＝0时，对木板施加一水平向右的恒定拉力F(F大小未知)，在拉力F的作用下小铁块和木板发生相对滑动，t＝1 s时撤去拉力F，整个过程中木板运动的v－t图像如图乙所示。小铁块和木板的质量mA＝mB＝1 kg，设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度g取10 m/s2，求： (1)(4分)0~1.5 s内木板通过的位移大小； (2)(5分)小铁块和木板间的动摩擦因数μ1及木板和地面间的动摩擦因数μ2； (3)(7分)小铁块最终停止时到木板右端的距离。 答案　(1)7.5 m　(2)0.2　0.5　(3)3.562 5 m 解析　(1)根据v－t图像与t轴围成面积表示位移可得0~1.5 s内木板通过的位移大小x＝×1×9 m＋×0.5 m＝7.5 m； (2)设小铁块和木板的质量均为m，根据题意，结合图像可知，0~1.5 s内小铁块始终做匀加速运动，t＝1.5 s时木板和小铁块达到共速，设小铁块与木板间的动摩擦因数为μ1，则对小铁块由牛顿第二定律有μ1mg＝ma0，而由速度与时间的关系式可得v＝a0t，其中v＝3 m/s，t＝1.5 s，从而解得μ1＝0.2，设地面与木板间的动摩擦因数为μ2，在撤去拉力后，对木板由牛顿第二定律有μ1mg＋2μ2mg＝ma，由题图乙可得a＝12 m/s2，解得μ2＝0.5； (3)对木板和小铁块在达到共速时进行分析，若共速后二者相对静止，设二者的共同加速度为a2，则由牛顿第二定律有2μ2mg＝2ma2，解得a2＝5 m/s2，而小铁块相对于木板不发生相对滑动的临界加速度amax＝a0＝2 m/s2<a2，由此可知，小铁块与木板共速后瞬间又发生了相对滑动，对木板，设其继续与小铁块发生相对滑动时的加速度大小为a3，则由牛顿第二定律有2μ2mg－μ1mg＝ma3，解得a3＝8 m/s2，即木板以加速度大小为a3继续减速直至速度为零，小铁块以加速度大小为a0减速直至速度为零，设在两者达到共速时小铁块的对地位移为x1，木板的对地位移为x2，则可得x1＝a0t2＝2.25 m，由(1)可知x2＝x＝7.5 m，则可知两者共速时小铁块的位置与木板右端的距离为Δx＝x2－x1＝5.25 m，设共速之后的减速阶段小铁块的位移为x3，木板的位移为x4，则由运动学公式可得v2＝2a0x3，v2＝2a3x4，解得x3＝2.25 m，x4＝0.562 5 m，则小铁块最终停止时的位置与木板右端的距离为Δx'＝x2＋x4－(x1＋x3)＝3.562 5 m。 学科网（北京）股份有限公司 $