必修i模块综合测评一（附答案）

模块综合测评
第Ⅰ卷（选择题 共36分）
一、本题共12小题，每小题3分，共36分；在每小题给出的四个选项中，至少有一个选项正确；全部选对得3分，选不全得1分，有选错或不答的得0分.
1.2005年是世界物理年，“物理照耀世界，推动人类文明和进步”.下列哪些事例与物理学有关（ ）
A.2005年10月12日“神舟”六号宇宙飞船的顺利发射
B.化工车间中的电解工序
C.DNA的双螺旋结构的确定
D.医院用核磁共振成像术检查病人
思路解析：几乎所有现象和事例都跟物理学有关.
答案：ABCD
2.在小学生趣味运动会中有爬杆项目，一个质量为m的同学手握竖直杆匀速向上爬，在此过程中（ ）
A.该同学受到重力和沿杆向下的滑动摩擦力
A.该同学手的握力越大，所受摩擦力也越大
B.该同学上爬速度越大，所受摩擦力也越大
C.该同学受到的摩擦力为静摩擦力，大小恒等于该同学重力mg
思路解析：匀速向上爬是平衡状态，小学生受到重力和杆对他的竖直向上的静摩擦力作用，且静摩擦力等于重力，与其他力无关.
答案：D
3.水平力F作用于重为G的物体A的光滑左表面，使其恰好沿竖直墙壁匀速下滑，如图1所示.若物体与墙壁间的动摩擦因数为μ，则物体所受摩擦力的大小为（ ）
图1
A.μF B.μF+G C.G D.μ(F+G)
思路解析：匀速下滑时竖直方向为平衡力，物体与墙壁间的摩擦力为滑动摩擦力，且与重力相平衡，因此有两解.
答案：AC
4.两物体的重力都为10 N，各接触面之间的动摩擦因数均为0.3．A、B两物体同时受到F=1 N的两个水平力的作用，方向如图2所示，那么A对B、B对地的摩擦力分别等于（ ）
图2
A.2 N，0 N B.1 N，0 N C.1 N，1 N D.3 N，6 N
思路解析：A、B间最大静摩擦力为f=μmg=3 N>F,所以A、B间无相对滑动，摩擦力为静摩擦力且与F平衡；整体水平方向已知有方向相反的两个力F，合力为零，因此地面对B的摩擦力一定为零.
答案：B
5.皮球从3 m高处落下，被地板弹回，在距地面1 m高处被接住，则皮球通过的路程和位移的大小分别是（ ）
A.4 m、4 m B.3 m、1 m C.3 m、2 m D.4 m、2 m
思路解析：略.
答案：D
6.用竖直向上的拉力F向上拉物体，物体产生向上的加速度a，现改用竖直向上的2F的拉力拉物体，则物体的加速度大小一定（ ）
A.等于2a B.大于2a
C.大于a而小于2a D.小于a
思路解析：当拉力为F时，由牛顿第二定律得F-mg=ma,a= -g，当拉力为2F时，有2F-mg=ma′,a′=-g，则a′-a=>a.
答案：B
7.一质点在x轴上运动，初速度v0＞０，加速度a＞０，当a的数值开始减小时，则该质点（ ）
A.速度开始减小，直到加速度等于零为止
B.位移开始减小，直到加速度等于零为止
C.速度继续增大，直到加速度等于零为止
D.速度继续增大，加速度的方向和速度的方向相反
思路解析：依题意，加速度与初速度同向，因此质点速度正在增大，当加速度减小时，表示速度增大的变化率减小，速度仍然增大，只是变化越来越慢，当加速度减小到零时，质点速度达到最大；之后如果加速度继续变化，变为与速度反向时，则质点开始做减速运动.
答案：C
8.a和b两个物体在同一直线上运动，它们的v-t图象分别如图3中的a和b所示.在t1时刻（ ）
图3
A.它们的运动方向相同 B.它们的加速度方向相反
C.a的速度比b的速度大 D.b的速度比a的速度大
思路解析：速度图象的纵坐标表示速度的大小和方向，a、b运动方向相同，图线斜率表示加速度，因此a、b加速度方向相反，t1时刻b的速度比a的大.
答案：ABD
9.已知做匀加速直线运动物体第5 s末速度为10 m/s，则该物体（ ）
A.加速度一定是2 m/s2 B.前5 s内位移可能为25 m
C.前10 s内位移一定为100 m D.前10 s内位移不一定为100 m
思路解析：只知道第5 s末的速度，加速度的值不能确定；前5 s内的平均速度可能大于、等于或小于10 m/s，因此位移可能大于、等于或小于50 m，B正确.前10 s的平均速度等于中间时刻的瞬时速度，即10 m/s，因此前10 s内的位移一定为100 m.
答案：BC
10.物体以速度v0竖直向上抛出，又落回抛出点，在上升和下落过程中的阻力大小相等，那么在物体上升的时间t1和下落的时间t2之间的关系正确的是（ ）
A.t1＞t2 B.t1＜t2
C.t1=t2 D.条件不足，无法判断
思路解析：上升时阻力与重力同向，加速度a1=+g，方向向下；下降时阻力向上，加速度a2=g-a2,所以t1答案：B
11.一斜面体置于粗糙水平地面上，斜面顶端固定一定滑轮.质量分别为m1和m2的物块用细线相连，如图4所示，下列说法中正确的是（ ）
图4
A.若m1和m2均静止，则地面与斜面间无摩擦力
B.若m1沿斜面匀速下滑，则地面对斜面有向右的摩擦力
C.若m1沿斜面匀速上滑，则地面对斜面有向左的摩擦力
D.不论m1沿斜面向上还是向下匀速滑动，地面对斜面均无摩擦力
思路解析：对整体，静止和匀速上、下滑时加速度均为零，因此系统处于平衡状态，水平方向不受力或受到平衡力，如果地面对斜面有摩擦力，则系统不可能平衡.
答案：AD
12.某质点从静止开始做匀加速直线运动，已知第3 s内位移为s，则物体运动的加速度为（ ）
A.3s/2 B.2s/3 C.2s/5 D.5s/2
思路解析：第3 s内位移s=a(32-22).
答案：C
第Ⅱ卷（非选择题 共64分）
二、本题共4小题，每小题6分，共24分.把答案填在题中的横线上.
13.北京时间2005年10月12日上午9时0分0秒，神舟六号宇宙飞船在酒泉点火发射，9时11分23秒船箭分离，发射成功；飞船进入轨道后在半径为6.4×106 m的圆周轨道上绕地球一圈所需时间为90分钟.则前面的描述中表示时刻的是____________________________；飞船在圆周轨道上运动的过程中的最大位移是______________________.
思路解析：圆周运动的最大位移等于圆周的直径.
答案：2005年10月12日上午9时0分0秒、9时11分23秒 1.28×107 m
14.重为100 N的物体在水平面上向右运动，物体和水平面间的动摩擦因数μ=0.2，与此同时，物体受到一个水平向左的F=20 N的力的作用，则此物体所受摩擦力的大小为__________，方向_________.
思路解析：物体在水平面上向右运动，所受摩擦力为滑动摩擦力，因此f=μN=μmg=0.2×100 N=20 N，方向与运动方向相反.在计算摩擦力时一定要注意判断是静摩擦力还是滑动摩擦力.
答案：20 N 水平向左
15.以18 m/s的速度行驶的小汽车，刹车后的加速度大小为6 m/s2，则刹车后4 s内的位移为____________，4 s末的速度大小为____________.
思路解析：对减速运动，得先判断在给定时间内物体是否已经停下来，来确定题给时间是否为有效时间.小汽车从刹车到停止所需时间t=s=3 s<4 s，因此有效运动时间为3 s，则4 s内的位移就是3 s内的位移.s=v0t-at2=18×3 m-×6×32 m=27 m，4 s末的速度为零.
答案：27 m 0
16.一观察者发现，每隔一定时间有一滴水自8 m高的屋檐落下，且看到第五滴水刚要离开屋檐时，第一滴水正好落到地面，那么此时第二滴水离地的高度是____________.
思路解析：第五滴刚要离开屋檐时第一滴正好落地，因此中间有3个水滴将8 m分成4份，由自由落体规律得，每份位移之比满足1∶3∶5∶7，第二滴水离地的高度占总高度的7/16，为3.5 m.
答案：3.5 m
三、本题共2小题，每小题5分，共10分.把答案填在题中的横线上.
17.在验证力的平行四边形定则的实验中，得到如图5所示图形，在这个实验中
图5
（1）在使用弹簧测力计时，应注意使弹簧测力计_____________.
（2）保持O点位置和F1方向不变，改变F2的拉力方向使β角减小，使（α+β）由大于90°变为小于90°，则F2的大小变化情况是_____________.
思路解析：实验时应保证各力跟橡皮条在同一平面内，因此弹簧测力计必须与平板平行；结点受三个力而平衡，现保持O点位置不变，即橡皮条的拉力不变，F1的方向不变，由推论得如图所示三角形.可见，F2先减小，当F2垂直于F1时最小，后增大.
答案：（1）与平板平行 （2）先减小后增大
18.如图6是打点计时器测定匀加速直线运动的加速度时得到的一条纸带，测出AB=1.2 cm，AC=3.6 cm，AD=7.2 cm.A、B、C、D是每隔5个计时点的计数点.则运动物体的加速度a= m/s2，打B点时运动物体的速度vB=_____________ m/s.
图6
思路解析：由Δs=aT2得a= m/s2=1.2 m/s2，打B点时的速度等于AC之间的平均速度，即vB= m/s=0.18 m/s.
答案：1.2 0.18
四、本题共3小题，共30分.解答应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤，有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位.
19.（10分）在水平地面上有一质量为m=4.0 kg的物体，在水平拉力F的作用下，由静止开始运动.当t1=10 s后，拉力大小减为F/3.该物体的v-t图象如图7所示，g取10 m/s2.求：
图7
（1）物体受到的水平拉力F的大小；
（2）物体与地面间的动摩擦因数μ.
思路解析：当拉力为F时物体做匀加速直线运动，加速度为a= m/s2=1 m/s2，当拉力大小减小到F/3时物体做匀减速运动，加速度大小为a′= m/s2=0.5 m/s2，由牛顿第二定律得F-f=ma,-f=m(-a′),解得F=9 N；f=5 N,μ==0.125.
答案：(1)9 N (2)0.125
20.（10分）如图8所示，长L=75 cm的静止直筒中有一不计大小的小球，筒与球的总质量为4 kg，现对筒施加一竖直向下、大小为21 N的恒力，使筒竖直向下运动，经t=0.5 s时间，小球恰好跃出筒口，求小球的质量.（取g=10 m/s2）
图8
思路解析：对筒，受到向下的恒力F=21 N和重力（4-m）g，其中m为小球的质量.
由牛顿第二定律得F+(4-m)g=(4-m)a，筒由静止开始相对小球以加速度a′=a-g做匀加速直线运动，因此有L=a′t2,a=a′+g=16 m/s2,解得m=0.5 kg.
答案：0.5 kg
21.（10分）(2006全国高考理综Ⅱ，24)一质量为m=40 kg的小孩站在电梯内的体重计上.电梯从t=0时刻由静止开始上升，在0到6 s内体重计示数F的变化如图9所示.试问：在这段时间内电梯上升的高度是多少？取重力加速度g=10 m/s2.
图9
思路解析：由图可知，在t=0到t=t1=2 s的时间内，体重计的示数大于mg，故电梯应做向上的加速运动.设在这段时间内体重计作用于小孩的力为f1，电梯及小孩的加速度为a，由牛顿第二定律，得f1-mg=ma1
在这段时间内电梯上升的高度h1=a1t12
在t1到t=t2=5 s的时间内，体重计的示数等于mg，故电梯应做匀速上升运动，速度为t1时刻电梯的速度，即v1=a1t1
在这段时间内电梯上升的高度h2=v1(t2-t1)
由图可知，在t2到t=t3=6 s的时间内，体重计的示数小于mg，故电梯应做向上的减速运动.设这段时间内体重计作用于小孩的力为f2，电梯及小孩的加速度为a2，由牛顿第二定律，得mg-f2=ma2
在这段时间内电梯上升的高度h3=v1(t3-t1)-a1(t3-t2)2
电梯上升的总高度h=h1+h2+h3
由以上各式，利用牛顿第三定律和题文及题图中的数据，解得h=9 m.
答案：h=9 m