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2018-2019学年(人教版)必修一:模块综合检测(二)

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                    模块综合检测(二)

                 (时间:90   分钟 分值:100      分)
    一、单项选择题(本题共         10 小题,每题     3 分,共   30 分.每小题
中只有一个选项是正确的,选对得               3 分,错选、不选或多选均不得
分.)
    1.北京时间     10 月 17 日 7 时 30 分 28 秒,“神舟十一号”发射
成功,中国载人航天再度成为世人瞩目的焦点.下列说法正确的是(  )
    A.7  时 30 分 28 秒表示时间间隔
    B.研究“神舟十一号”飞行姿态时,可把“神舟十一号”看
作质点

    C.“神舟十一号”绕地球飞行一圈位移不为零
    D.“神舟十一号”绕地球飞行一圈平均速度为零
    解析:时刻与时间轴上的点对应,时间间隔与时间轴上的线段

相对应,是两个时刻间的间隔,所以                7 时 30 分 28 秒表示“时刻”
,故  A 错误;      研究“神舟十一号”飞行姿态时,如果将“神舟十
一号”看成一个质点,对点而言无所谓姿态的,故不能将“神舟十

一号”看成质点,故         B 错误;“神舟十一号”绕地球飞行一圈,初
末位置相同,则位移为零,故             C 错误;平均速度等于位移和时间的
比值,因为飞行一圈的过程中位移为                0,所以平均速度为        0,故
D 正确.故选     D.
    答案:D
    2.一质点在     x 轴上运动,每秒末的位置坐标如下表所示,则:

                t/s  0  1   2   3    4   5
               x/m   0  1   4  -1   -7   1
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    A.质点在这    5 s 内做的是匀速运动
    B.质点在这     5 s 内做的是匀加速运动

    C.质点在第      5 s 内的位移比任何一秒内的位移都大

    D.质点在第      4 s 内的平均速度比任何一秒内的平均速度都大

    解析:质点在      x 轴上往复运动,质点的位移等于初末坐标之差,

即 Δx=x2-x1,确定出前        5 s 每 1 秒内的位移,再判断哪一秒内位
移最大,位移大小是位移的绝对值,平均速度等于位移与时间的比

值,根据题表数据可知质点在这              5 s 内做非匀变速运动,在第          5 s 内

的位移比任何一秒内的位移都大且平均速度最大,本题选                        C.

    答案:C
    3.同时作用在某物体上的两个方向相反的力,大小分别为                        6 
N 和 8 N,当   8 N 的力逐渐减小到零的过程中,两力合力的大小(  )
    A.先减小,后增大             B.先增大,后减小
    C.逐渐增大                D.逐渐减小
    解析:当    8  N 的力减小到     6 N 时,两个力的合力最小,为            0,
若再减小,两力的合力又将逐渐增大,两力的合力最大为                        6  N,故
A 正确.
    答案:A
    4.(2014·北京高考)应用物理知识分析生活中的常见现象,可以
使物理学习更加有趣和深入.例如,平伸手掌托起物体,由静止开

始竖直向上运动,直至将物体抛出.对此现象分析正确的是(  )
    A.手托物体向上运动的过程中,物体始终处于超重状态
    B.手托物体向上运动的过程中,物体始终处于失重状态
    C.在物体离开手的瞬间,物体的加速度大于重力加速度
    D.在物体离开手的瞬间,手的加速度大于重力加速度
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    解析:本题考查牛顿第二定律的应用,重在物理过程的分析,
根据加速度方向判断超重和失重现象.手托物体抛出的过程,必有
一段加速过程,其后可以减速,可以匀速,当手和物体匀速运动时,
物体既不超重也不失重;当手和物体减速运动时,物体处于失重状

态,选项    A 错误;物体从静止到运动,必有一段加速过程,此过程
物体处于超重状态,选项           B 错误;当物体离开手的瞬间,物体只受
重力,此时物体的加速度等于重力加速度,选项                    C 错误;手和物体
分离之前速度相同,分离之后手速度的变化量比物体速度的变化量
大,物体离开手的瞬间,手的加速度大于重力加速度,所以选项

D 正确.
    答案:D
    5.如图所示,质量均为        m 的  A、B  两物体叠放在竖直弹簧上并

保持静止,用大小等于          mg 的恒力   F 向上拉   B,运动距离      h 时,

B 与 A 分离.下列说法正确的是(  )


    A.B  和 A 刚分离时,弹簧长度等于原长

    B.B  和 A 刚分离时,它们的加速度为            g

                         mg
    C.弹簧的劲度系数等于          h
    D.在   B 与 A 分离之前,它们做匀加速直线运动

    解析:A、B     分离前,A、B      共同做加速运动,由于         F 是恒力,

而弹力是变力,故        A、B  做变加速直线运动,当两物体要分离时,

FAB=0,
    对 B:F-mg=ma,对       A:kx-mg=ma.
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    即 F=kx  时,A、B    分离,此时弹簧仍处于压缩状态,

    由 F=mg,设用恒力       F 拉 B 前弹簧压缩量为       x0,

    则 2mg=kx0,h=x0-x,

                   mg
    解以上各式得      k= h ,综上所述,只有        C 项正确.
    答案:C
    6.如图所示,质量为       m 的物体放在水平桌面上,在与水平方向
成 θ 的拉力   F 作用下加速往前运动,已知物体与桌面间的动摩擦因
数为  μ,则下列判断正确的是(  )


    A.物体受到的摩擦力为          Fcos θ
    B.物体受到摩擦力为         μmg
    C.物体对地面的压力为          mg
    D.物体受到地面的支持力为            mg-Fsin θ
    解析:对物体受力分析,如图所示,则有

    物体受到的摩擦力为         f=μN=μ(mg-Fsin θ),故     A、B  错误.
    物体对地面的压力与地面对物体的支持力是作用力与反作用力,

而支持力等于      mg-Fsin θ,故    C 错误.


    物体受到地面的支持力为           mg-Fsin θ,故    D 正确.
    答案:D
    7.质点做直线运动的位移           x 和时间   t2 的关系图象如图所示,则

该质点(  )
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    A.质点的加速度大小恒为           1 m/s2
    B.0~2 s  内的位移是为      1 m

    C.2  末的速度是     4 m/s

    D.物体第     3 s 内的平均速度大小为       3 m/s

                 1                        1    1   2
    解析:根据     x=2at2 得,可知图线的斜率表示2a,则2a=2,a=

                               1   1
2m/s2.故 A 错误.0-2  s 内的位移    x=2at2=2×2×4   m=4  m.故   B 错
误.2 s 末的速度    v=at=2×2 m/s=4 m/s.故   C 正确.物体在第       3 s 内

         1    1    1                                  x
的位移   x=2at2-2at21=2×2×(9-4)   m=5   m,则平均速度       v=t=5 
m/s.故 D 错误. 
    答案:C
    8.星级快车出站时能在          150 s 内匀加速到    180 km/h,然后正常
行驶.某次因意外列车以加速时的加速度大小将车速减至                        108 
km/h.以初速度方向为正方向,则下列说法不正确的是(  )

                               1
    A.列车加速时的加速度大小为3 m/s2

                                                         1

    B.列车减速时,若运用          v=v0+at  计算瞬时速度,其中         a=-3 
m/s2
    C.若用    v-t 图象描述列车的运动,减速时的图线在时间轴(t                 轴)
的下方

    D.列车由静止加速,1 min         内速度可达     20 m/s

                             Δv  50      1
    解析:列车的加速度大小           a=Δt=150 m/s2=3 m/s2,减速时,加
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                              1
速度方向与速度方向相反,a′=-3                    m/s2,故  A、B  两项都正
确.列车减速时,vt        图象中图线依然在时间轴(t          轴)的上方,C     项
错.

                   1
    由 v=at 可得   v=3×60 m/s=20 m/s,D   项对.
    答案:C
    9.用一轻绳将小球      P 系于光滑墙壁上的        O 点,在墙壁和球       P 之
间夹有一长方体物块         Q,如图所示.P、Q        均处于静止状态,则下列
相关说法正确的是(  )


    A.Q  物体受   3 个力
    B.P  物体受   3 个力
    C.若绳子变短,Q        受到的静摩擦力将增大
    D.若绳子变长,绳子的拉力将变小
    解析:墙壁光滑,Q        处于静止状态,则        P、Q  间必有摩擦力,
Q 应受  4 个力作用,P     受  4 个力作用,故     A,B  错.对    Q,P  物体受

力分析如图所示,对         P 由平衡条件:Tsin      θ=N1,Tcos    θ=mPg+

f,对  Q 由平衡条件:f′=mQg,故        f′不变,C   错.根据牛顿第三定

律,f=f′,N1=N1′,当绳子变长时,θ              减小,故    T 减小,D   对.


    答案:D

    10.如图所示,在光滑水平面上有一质量为                m1 的足够长的木板,
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其上叠放一质量为        m2 的木块.假定木块和木板之间的最大静摩擦力
和滑动摩擦力相等.现给木块施加一随时间                  t 增大的水平力      F=

kt(t 是常数),木板和木块加速度的大小分别为               a1 和 a2.下图中反映

a1 和 a2 变化的图线中正确的是(  )


    解析:当拉力      F 很小时,木块和木板一起加速运动,由牛顿第

                                                  F
                                                 +
二定律,对木块和木板:F=(m1+m2)a,故              a1=a2=a=m1    m2=
  k
m1+m2t;当拉力很大时,木块和木板将发生相对运动,对木板:
                  μm2g

μm2g=m1a1,得   a1=  m1 ,对木块:F-μm2g=m2a2,得        a2=
F-μm2g  k
  m2 =m2t-μg,A   正确.故正确答案为         A.
    答案:A
    二、多项选择题(本题共         4 小题,每题     6 分,共   24 分.每小题
有多个选项是正确的,全选对得              6 分,少选得    3 分,选错、多选或
不选得   0 分.)
    11.如图所示,粗糙水平面上叠放着             P、Q  两木块,用水平向右
的力  F 推  Q 使它们保持相对静止一起向右运动,P、Q                 受力的个数
可能是(  )


    A.P  受 2 个力,Q    受 5 个力
    B.P  受 3 个力,Q   受  5 个力
    C.P  受 3 个力,Q    受 6 个力
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    D.P  受 4 个力,Q    受 6 个力
    解析:题目没有说明它们的运动状态,可能有两种情况:

    (1)匀速运动:对     P 进行受力分析,处于平衡状态,只受到重力
和支持力;对      Q,则受到重力、地面的支持力、P              的压力以及地面
的摩擦力和推力       F 的作用,共     5 个力.所以选项       A 正确;
    (2)在水平推力的作用下,物体           P、Q  一起匀加速滑动,则对
P 受力分析:重力与支持力,及向右的静摩擦力共                    3 个力.对    Q 受
力分析:重力、地面支持力、P             对 Q 的压力、水平推力、地面给
Q 的滑动摩擦力,及        P 对 Q 的静摩擦力共      6 个力.所以选项       C 正
确.故选    AC.
    答案:AC
    12.a、b 两车在平直公路上行驶,其            v-t 图象如图所示,在        t=

0 时,两车间距为       s0,在 t=t1 时间内,a    车的位移大小为       s,下列说
法不正确的是(  )


    A.0~t1  时间内   a、b 两车相向而行

    B.0~t1  时间内   a 车平均速度大小是       b 车平均速度大小的        2 倍

                                 2

    C.若   a、b 在 t1 时刻相遇,则     s0=3 s
                t1

    D.若   a、b 在 2 时刻相遇,则下次相遇时刻为            2t1

    解析:由图可知       0~t1 时间内   a、b 两车同向行驶,故选项          A 错;

     vt+v0         2v0+v0 3v0    v0

由 v=   2 可得:va=      2  = 2 、vb=  2 ,由此计算,故选项        B 错

                                       2

误;由相遇根据图象:可推出要在               t1 时刻 s0=3s,故选项    C 正确;
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                                    t1
由图线中的斜率和运动规律可知若               a、b 在 2 时刻相遇,则下次相遇

时刻不是    2t1,故选项    D 错误.
    答案:ABD

    13.如图所示,传送带的水平部分长为              L,向右传动速率为        v,
在其左端无初速释放一木块.若木块与传送带间的动摩擦因数为

μ,则木块从左端运动到右端的时间可能是(  )


      L  v                  L
    A.v+2μg               B.v

       2L                   2L
    C. μg                 D. v
                                              1
    解析:若木块一直匀加速至传送带右端,则由                   L=2μgt2 可得,

                               2L
木块从左端运动到右端的时间为              t= μg,若木块加速至传送带右端
                     v         2L
时恰与带同速,则由         L=2t 可得:t=    v ,若木块加速至      v 后又匀速
一段至带的右端,则有:

            v2
          L-
       v    2μg L   v
    t=μg+   v =v+2μg,故   A、C、D    均正确.
    答案:ACD

    14.如图所示,质量分别为           mA 和 mB 的物体   A、B  用细绳连接

后跨过滑轮,A      静止在倾角为       45°的斜面上.已知        mA=2mB,不计
滑轮摩擦,现将斜面倾角由            45°增大到    50°,系统保持静止.下列

说法正确的是(  )
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    A.细绳对     A 的拉力将增大       B.A  对斜面的压力将减小
    C.A  受到的静摩擦力不变          D.A   受到的合力不变

    解析:设    mA=2mB=2m,对物体       B 受力分析,受重力和支持力,
由二力平衡得到:T=mg
    再对物体    A 受力分析,受重力、支持力、拉力和静摩擦力,如
图,根据平衡条件得到:

    f+T-2mgsinθ=0,N-2mgcosθ=0,解得:f=2mgsinθ-

T=2mgsinθ-mg,N=2mgcosθ;

    当 θ 不断变大时,f      不断变大,N     不断变小,故选项        B 正确,

A、C  错误;
    系统保持静止,合力始终为零不变,故选项                  D 正确;


    答案:BD
    三、非选择题(共       4 小题,共   46 分)
    15.(8 分)某同学用如图所示的实验装置研究小车在斜面上的运
动.
    实验步骤如下:


    a.安装好实验器材.
    b.接通电源后,让拖着纸带的小车沿平板斜面向下运动,重复
几次.下图为一次实验得到的一条纸带,纸带上每相邻的两计数点
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间都有四个点未画出,按时间顺序取                0、1、2、3、4、5、6      七个计
数点,用米尺量出        1、2、3、4、5、6     点到  0 点的距离如图所示(单
位:cm).


    c.测量   1、2、3、…6    计数点到    0 计数点的距离,分别记做

s1、s2、s3…、s6  记录在以下表格中,其中第           2 点的读数如图,请填
入下方表格中.


       计数点       1   2     3      4      5      6
        s/cm   6.18      19.86  27.32  35.22   43.54
    d.通过测量和计算,该同学判断出小车沿平板做匀加速直线运
动.

    e.分别计算出打计数点时的速度             v1、v2、v3、v4、v5,并记录

在以下表格中,请计算出           v1 并填入下方表格      .
              计数点         1    2    3    4     5

            v/(m·s-1)        0.68  0.73 0.77 0.81
    f.以 v 为纵坐标、t    为横坐标,请在图中描出各点,并画出                v-
t 图线.由图求得      a=______m/s2.(保留两位有效数字)


    解析:c.刻度尺的读数需要估读一位,故为:12.80 cm.
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    e.在匀变速运动中,中间时刻的瞬时速度等于该段位移的平均
速度:

        s2 12.80 × 10-2

    v1=2T=   2 × 0.1  m/s=0.64 m/s.
    f.描点后如图所示.


    在 vt 中图线的斜率表示加速度:

       Δv 0.81-0.64
    a=Δt=  0.5-0.1  m/s2=0.43 m/s2.
    答案:12.80 0.64 图略 0.43
    16.(8 分)一光滑圆环固定在竖直平面内,环上套着两个小球
A 和 B(中央有孔),A、B       间由细绳连接着,它们处于如图所示位置
时恰好都能保持静止状态.此情况下,B                 球与环中心     O 处于同一水
平面上,A、B      间的细绳呈伸直状态,与水平线成              30°夹角,已知

B 球的质量为     3  kg,求细绳对     B 球的拉力和     A 球的质量    mA(取  g=
10 m/s2).


    解析:对    A 球受力分析如图所示,可知:

    水平方向:Tcos 30°=NAsin 30°,

    竖直方向:NAcos 30°=mAg+Tsin 30°,
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    同理对   B 球进行受力分析及正交分解得:

    竖直方向:Tsin 30°=mBg,

    联立以上三式可得:T=60 N,mA=2mB=6 kg.
    答案:60 N 6 kg
    17.(12 分)如图所示,水平地面         O 点的正上方的装置        M  每隔相

等的时间由静止释放一小球,当某小球离开                  M  的同时,O    点右侧一

长为  L=1.2  m 的平板车开始以        a=6.0 m/s2 的恒定加速度从静止开
始向左运动,该小球恰好落在平板车的左端,已知平板车上表面距

离 M  的竖直高度为      h=0.45 m,忽略空气的阻力,重力加速度               g 取
10 m/s2.


    (1)求小球左端离     O 点的水平距离;
    (2)若至少有   2 个小球落在平板车上,则释放小球的时间间隔

Δt 应满足什么条件?

    解析:(1)设小球自由下落至平板车上表面处历时                   t0,在该时间
段内由运动学方程

                 1
    对小球有:h=2gt20①

                  1
    对平板车有:x=2at20②
    由①②式并代入数据可得:x=0.27 m.
    (2)从释放第一个小球至第         2 个小球下落到平板车上表面高度处
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历时  Δt+t0,设平板车在该时间段内的位移为               x1,由运动学方程有:

    1
            2
x1=2a(Δt+t0) ③

    至少有   2 个小球落在平板车上须满足:x1≤x+L④
    由①~④式并代入数据可得:Δt≤0.4 s.
    答案:(1)0.27 m (2)Δt≤0.4 s
    18.(18 分)如图甲所示,质量为         M=4    kg 足够长的木板静止在

光滑的水平面上,在木板的中点放一个质量                  m=4   kg 大小可以忽略

的铁块,铁块与木板之间的动摩擦因数为                 μ=0.2,设最大静摩擦力

等于滑动摩擦力.两物块开始均静止,从                 t=0 时刻起铁块      m 受到水

平向右、大小如图乙所示的拉力              F 的作用,F    共作用时间为      6   s,

(取 g=10 m/s2)则:


                   图甲        图乙

    (1)铁块和木板在前      2 s 的加速度大小分别为多少?
    (2)铁块和木板相对静止前,运动的位移大小各为多少?

    (3)拉力  F 作用的最后     2 s 内,铁块和木板的位移大小分别是多
少?
    解析:(1)前   2 s,由牛顿第二定律得

                                      2
    对铁块:F-μmg=ma1,解得          a1=3 m/s

                                   2
    对木板:μmg=Ma2,解得         a2=2 m/s .

                            1                      1
                              2                       2
    (2)2 s 内,铁块的位移      x1=2a1t =6 m  木板的位移     x2=2a2t =4 
m

    2 s 末,铁块的速度      v1=a1t=6 m/s
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    木板的速度     v2=a2t=4 m/s

    2 s 后,对铁块:F′-μmg=ma1,

                  2
    解得  a1′=1 m/s

                                     2
    对木板:μmg=Ma2,解得         a2′=2 m/s

    设再经过    t0 时间铁块和木板的共同速度为           v,

    则 v=v1+a1′t0=v2+a2′t0,

    解得  t0=2 s,v=8 m/s

                           v1+v   6+8

    在 t0 内,铁块的位移      x1′=   2 t0= 2 ×2 m=14 m
                    v2+v  4+8

    木板的位移     x2′=   2 t0= 2 ×2 m=12 m
    所以铁块和木板相对静止前铁块运动的位移为

    x 铁块=x1+x1′=20 m
    铁块和木板相对静止前木板运动的位移为

    x 木板=x2+x2′=16 m.
    (3)拉力  F 作用的最后     2  s,铁块和木板相对静止,一起以初速

度 v=8 m/s  做匀加速直线运动,对铁块和木板整体:F=(M+m)a

             F    12
    解得  a=M+m=4+4 m/s2=1.5 m/s2
    所以铁块和木板运动的位移均为

             1
                    2
    x3=vΔt+2a·(Δt)   =19 m.
    答案:(1)3 m/s2 2 m/s2 (2)20 m 16 m
    (3)19 m 19 m
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