湖南省長沙市高二物理上學(xué)期模塊檢測試題(含解析)PAGE17-湖南省長沙市2023-2023學(xué)年高二物理上學(xué)期模塊檢測試題〔含解析〕一、選擇題〔此題共12小題，每題4分。在每題給出的四個選項中。第l～8題只有一項符合題目要求，第9～12題有多項符合題目要求。全部選對的得4分，選對但不全的得2分，有選錯的得0分)1．針對伽利略對自由落體運動的研究內(nèi)容及過程，有以下表達：①伽利略借助數(shù)學(xué)知識和實驗發(fā)現(xiàn)，如果速度與位移成正比，將會得到錯誤的結(jié)論；②伽利略通過邏輯得出亞里士多德的結(jié)論是錯誤的；③伽利略做了大膽的猜測：落體運動應(yīng)該是一種簡單的運動，落體的速度與時間或位移成正比；④伽利略通過銅球沿阻力很小的斜面滾下這一嚴(yán)謹(jǐn)求實的實驗測定，得出只要傾角一定，銅球的加速度不變，他進一步設(shè)想當(dāng)傾角為90°時，運動變?yōu)樽杂陕潴w，其性質(zhì)不變，且所有物體下落的加速度都一樣，到此人類終于認識到自由落體運動是勻變速直線運動。根據(jù)伽利略研究的真實過程，你認為科學(xué)合理的排序的是〔)A．②③①④ B．①③②④C．②①③④ D．①②③④【答案】A【解析】故正確的順序為：②③①④。應(yīng)選：A。考點：伽利略研究自由落體運動的實驗和推理方法。【名師點睛】要了解伽利略對自由落體運動的研究的內(nèi)容、方法、原理以及物理意義，伽利略斜面實驗的卓越之處不是實驗本身，而是實驗所使用的獨特的方法在實驗的根底上，進行理想化推理．〔也稱作理想化實驗〕它標(biāo)志著物理學(xué)的真正開端。在實驗的根底上進行科學(xué)推理是研究物理問題的一種方法，通常稱之為理想實驗法或科學(xué)推理法。2．一種比飛機還要快的旅行工具即將誕生，稱為“第五類交通方式〞，它就是“Hyperloop〔超級高鐵)〞。據(jù)英國?每日郵報?2023年7月6日報道，HyperloopOne公司方案，將在歐洲建成世界首架規(guī)模完備的“超級高鐵〞〔Hyperloop)，連接芬蘭首都赫爾辛基和瑞典首都斯德哥爾摩，速度可達每小時700英里〔約合1126公里/時)。如果乘坐Hyperloop從赫爾辛基到斯德哥爾摩，600公里的路程需要40分鐘，Hyperloop先勻加速，到達最大速度1200km／h后勻速運動，快進站時再勻減速運動，且加速與減速的加速度大小相等，那么以下關(guān)于Hyperloop的說法正確的選項是〔)A．加速與減速的時間不一定相等B．加速時間為10分鐘C．加速時加速度大小為2m／s2D．如果加速度大小為10m／s2，題中所述運動最短需要32分鐘【答案】B【解析】聯(lián)立解得：t1=600s=10分，t2=1200s=20分，a＝SKIPIF1<0m/s2＝0.56m/s2，故B正確、C錯誤；D、如果加速度大小為10m／s2，根據(jù)SKIPIF1<0SKIPIF1<0SKIPIF1<0聯(lián)立解得：t=SKIPIF1<0s=30.5min，故D錯誤。應(yīng)選B?？键c：勻變速直線運動規(guī)律的綜合運用?！久麕燑c睛】對于復(fù)雜的運動，從時間、速度、位移三個角度分析等量關(guān)系，列式求解。加速與減速的加速度大小相等，由逆向思維可得：加速與減速時間相等；該過程分為加速、勻速和減速，三個運動從時間、速度和位移角度找關(guān)系，建立等式．聯(lián)立求解。3．如圖，用橡皮筋將一小球懸掛在小車的架子上，系統(tǒng)處于平衡狀態(tài)?，F(xiàn)使小車從靜止開始向左加速，加速度從零開始逐漸增大到某一值，然后保持此值，小球穩(wěn)定的偏離豎直方向某一角度〔橡皮筋在彈性限度內(nèi)〕。與穩(wěn)定在豎直位置時相比，小球高度〔)A一定升高B一定降低C保持不變D升高或降低由橡皮筋的勁度系數(shù)決定【答案】A【解析】應(yīng)選：A。考點：牛頓第二定律；胡克定律?！久麕燑c睛】此題中考查牛頓第二定律的應(yīng)用，以小球為研究對象，求出靜止時小球到懸點間的高度差。當(dāng)小車的加速度穩(wěn)定在一定值時，在豎直和水平兩個方向上分別列出平衡方程和牛頓第二定律方程，可得出橡皮筋的長度，求出其對應(yīng)的豎直高度，與靜止時的豎直高度比擬即可。4．“蛟龍?zhí)枿暿俏覈着_自主研制的作業(yè)型深海載人潛水器，它是目前世界上下潛能力最強的潛水器。假設(shè)某次海試活動中，“蛟龍?zhí)枿曂瓿珊５兹蝿?wù)后豎直上浮，從上浮速度為v時開始計時，此后“蛟龍?zhí)枿晞驕p速上浮，經(jīng)過時間t上浮到海面，速度恰好減為零，那么“蛟龍?zhí)枿曉趖0〔t0<t〕時刻距離海平面的深度為〔)A． B． C． D．【答案】A【解析】考點：勻變速直線運動規(guī)律的綜合運用?！久麕燑c睛】解決此題的關(guān)鍵掌握勻變速直線運動的速度時間公式和位移時間公式，并能靈巧運用，根據(jù)勻變速直線運動的速度時間公式求出“蛟龍?zhí)枿暤募铀俣?，采用逆向思維，結(jié)合位移時間公式求出“蛟龍?zhí)枿曉趖0時刻距離海平面的深度。5．近年來，智能手機的普及使“低頭族〞應(yīng)運而生。近日研究發(fā)現(xiàn)，玩手機時，就有可能讓頸椎承受多達60磅〔約270N)的重量。不當(dāng)?shù)淖藙菖c一系列健康問題存在關(guān)聯(lián)，如背痛、體重增加、胃痛、偏頭痛和呼吸道疾病等，當(dāng)人體直立時，頸椎所承受的壓力等于頭部的重量；但當(dāng)?shù)皖^時，頸椎受到的壓力會隨之變化?，F(xiàn)將人低頭時頭頸部簡化為如以以下圖的模型；重心在頭部的P點，頸椎OP〔輕桿)可繞O轉(zhuǎn)動，人的頭部在頸椎的支持力和沿PQ方向肌肉拉力的作用下處于靜止.假設(shè)低頭時頸椎與豎直方向的夾角為45°,PQ與豎直方向的夾角為75°，此時，頸椎受到的壓力約為直立時頸椎受到壓力的〔〕A.4.2倍B.3.3倍C.1.7倍D.1.4倍【答案】C【解析】試題分析：由題意可明確人的頭受力情況，如以以下圖：那么由幾何關(guān)系可知，人的頸椎對頭的支持力F與重力的比值為：SKIPIF1<0＝SKIPIF1<0＝SKIPIF1<0，所以F=SKIPIF1<0?G≈3.3G；應(yīng)選：B。考點：共點力平衡的條件及其應(yīng)用【名師點睛】此題考查共點力的平衡在實際生活中的應(yīng)用，對人的頭部進行分析，明確其受力情況，由共點力的平衡條件可得出對應(yīng)的平行四邊形，作出對應(yīng)的圖象，根據(jù)幾何關(guān)系，由正弦定理可求得頸椎受到的壓力。6．如以以下圖，我們常見有這樣的雜技表演：四個人A、B、C、D體型相似，B站在A的肩上，雙手拉著C和D，A撐開雙手支持著C和D。如果四個人的質(zhì)量均為m=60kg，g=10m/s2，估算A的手臂受到的壓力和B的手臂受到的拉力分別為〔)A．120N，240NB．240N，480NC．350N，700ND．600N，1200N【答案】C【解析】FAC=mgtan30°=SKIPIF1<0mg，即C受到A的推力約為SKIPIF1<0mg．A的手臂受到的壓力也是SKIPIF1<0mg=SKIPIF1<0×60×10≈350N；FBC=SKIPIF1<0=SKIPIF1<0mg，即C受到B的拉力為SKIPIF1<0mg，那么B受到C的拉力也為SKIPIF1<0mg=SKIPIF1<0×60×10≈700N．應(yīng)選：C考點：共點力平衡的條件及其應(yīng)用?！久麕燑c睛】此題是多個物體的平衡問題，關(guān)鍵是研究對象的選擇，由三人組成的幾何關(guān)系估算幾何圖形的夾角，以C作為研究對象，利用矢量三角形，由平衡條件列出平衡方程，可求B對C的拉力和A對C的推力。7．為估測一照相機的曝光時間，實驗者從某磚墻前的高處使一個石子自由落下，拍攝石子在空中的照片如以以下圖．由于石子的運動，它在照片上留下了一條模糊的徑跡．每層磚的平均厚度為6cm，拍攝到的石子位置A距石子起落點豎直距離約5m．這個照相機的曝光時間約為〔〕A．1×10-3s B．1×10-2sC．5×10-2s D．0.1s【答案】B【解析】考點：共點力平衡的條件及其應(yīng)用；力的合成與分解的運用?！久麕燑c睛】此題關(guān)鍵是求出A點速度，然后將AB段近似為勻速直線運動，估算出時間；石子的初位置與A點間距為5m，應(yīng)用自由落體運動的公式求出末速度．AB間距為2塊磚頭的厚度，約為12cm=0.12m，由于0.12m遠小于5m，故可以近似地將AB段當(dāng)勻速運動，求出時間。8．如圖甲所示，一物塊放在粗糙斜面上，在平行斜面向上的外力F作用下斜面和物塊始終處于靜止?fàn)顟B(tài)，當(dāng)F按圖乙所示規(guī)律變化時，物塊與斜面間的摩擦力大小變化規(guī)律可能是圖中的〔)【答案】D【解析】應(yīng)選D?？键c：力的平衡、靜摩擦力?！久麕燑c睛】t=0時，摩擦力可能向上，也可能向下，還可能等于零。假設(shè)t=0時刻物體受到的靜摩擦力方向沿斜面向上，由平衡條件得出摩擦力與時間的關(guān)系式，選擇圖象．假設(shè)t=0時刻物體受到的靜摩擦力方向沿斜面向下，當(dāng)F減小時，由平衡條件分析摩擦力如何，再選擇圖象。9．如以以下圖，A、B兩木塊的重力均為50N，放在傾角θ=37°的斜面上，A、B與斜面間的動摩擦因數(shù)均為0.5。在沿斜面向上的大小為60N的力F作用下，A、B靜止在斜面上，此時，與A、B相連的輕彈簧被拉伸了3cm，彈簧的勁度系數(shù)為400N/m。那么以下說法正確的選項是〔)A．A、B所受的摩擦力均為零B．B受的摩擦力為2N，方向沿斜面向上C．A受的摩擦力為18N，方向沿斜面向下D．B受的摩擦力為18N，方向沿斜面向上【答案】CD【解析】應(yīng)選：CD?？键c：共點力平衡的條件及其應(yīng)用、靜摩擦力的判斷與計算。【名師點睛】此題主要考查了共點力平衡條件的直接應(yīng)用，要求同學(xué)們能正確分析物體受力，靈巧選擇研究對象，然后根據(jù)共點力平衡條件求解，要注意AB所受的是靜摩擦力，不能根據(jù)滑動摩擦力公式求解。先根據(jù)胡克定律求出彈簧彈力，AB都處于靜止?fàn)顟B(tài)，受力平衡，合力為零，分別對A、B兩個物體受力分析，根據(jù)平衡條件列式求解即可。10．如以以下圖，質(zhì)量為m、頂角為α的直角劈和質(zhì)量為M的正方體放在兩豎直墻和一水平面間，處于靜止?fàn)顟B(tài)．假設(shè)不計一切摩擦，那么〔〕A、水平面對正方體的彈力大小為〔M+m〕gB、墻面對正方體的彈力大小為mg/tanαC、正方體對直角劈的彈力大小為mgcosαD、直角劈對墻面的彈力大小為mgsinα【答案】AB【解析】試題分析：A、以直角劈和質(zhì)量為M正方體整體為研究對象，分析受力情況，如圖1所示，那么由平衡條件得：應(yīng)選A。考點：共點力平衡的條件及其應(yīng)用；力的合成與分解的運用。【名師點睛】此題解題的關(guān)鍵是研究對象的選擇，采用整體法和隔離法結(jié)合求解比擬簡便。以直角劈和質(zhì)量為M正方體整體為研究對象，求解水平面對正方體的彈力大小。對直角劈研究，分析受力情況，根據(jù)平衡條件求解墻面對直角劈的彈力和正方體對直角劈的彈力大小。11．如以以下圖，物體A、B用細繩連接后跨過滑輪．A靜止在傾角為45°的斜面上，B懸掛著．質(zhì)量mA=2mB，不計滑輪摩擦，現(xiàn)將斜面傾角由45°減小到15°，但物體仍保持靜止，那么以下說法中正確的選項是〔〕A．繩子的張力將增大B．物體A對斜面的壓力將增大C．繩子的張力及A受到的靜摩擦力都不變D．物體A受到的靜摩擦力先減小后增大【答案】BD【解析】試題分析：A、設(shè)mA=SKIPIF1<0mB=3m，對物體B受力分析，受重力和拉力，由二力平衡得到：T=2mg，那么知繩子的張力不變，故A錯誤；B、再對物體A受力分析，受重力、支持力、拉力和靜摩擦力，如圖根據(jù)平衡條件得到：N-3mgcosθ=0解得：N=3mgcosθ應(yīng)選：BD?？键c：共點力平衡的條件及其應(yīng)用、靜摩擦力【名師點睛】此題關(guān)鍵是先對物體B受力分析，受重力和拉力，由二力平衡得到拉力等于物體B的重力，知繩子的張力不變。再對物體A受力分析，受重力、支持力、拉力和靜摩擦力，然后根據(jù)共點力平衡條件求出支持力和摩擦力的表達式，根據(jù)角度的變化可知支持力和摩擦力的變化。12．隨著空氣質(zhì)量的惡化，霧霾天氣現(xiàn)象增多，危害加重。霧和霾相同之處都是視程障礙物會使有效水平能見度減小從而帶來行車平安隱患。在一大霧天，一輛小汽車以30m/s的速度勻速行駛在高速公路上，突然發(fā)現(xiàn)正前方30m處有一輛大卡車以10m/s的速度同方向勻速行駛，小汽車緊急剎車，剎車過程中剎車失靈．如以以下圖，圖線a、b分別為小汽車和大卡車的v－t圖象〔忽略剎車反響時間〕，以下說法不正確的選項是〔〕A．因剎車失靈前小汽車已減速，故不會發(fā)生追尾事故B．在t＝3s時發(fā)生追尾事故C．在t＝5s時發(fā)生追尾事故D.假設(shè)緊急剎車時兩車相距40米，那么不會發(fā)生追尾事故且兩車最近時相距10米【答案】ACD【解析】應(yīng)選：B?？键c：勻變速直線運動的速度與時間的關(guān)系?！久麕燑c睛】解答此題關(guān)鍵要抓住速度-時間圖象與坐標(biāo)軸所圍的面積表示位移，知道圖線的物理意義，當(dāng)兩車通過的位移之差等于30m時，兩車會發(fā)生追尾。假設(shè)不發(fā)生追尾，兩車速度相等時相距最近，求出速度相等時的面積差。二、實驗題〔本大題2小題,共15分〕13．〔6分〕在“研究勻變速直線運動〞的實驗中，打點計時器使用交流電源的頻率是50Hz，打點計時器在小車拖動的紙帶上打下一系列點跡，以此記錄小車的運動情況?！?〕打點計時器的打點周期是s。〔2〕圖為某次實驗打出的一條紙帶，其中1、2、3、4為依次選中的計數(shù)點〔各相鄰計數(shù)點之間有四個點跡〕。根據(jù)圖中標(biāo)出的數(shù)據(jù)可知，打點計時器在打出計數(shù)點2時小車的速度大小為m/s，小車做勻加速直線運動的加速度大小為m/s2。〔計算結(jié)果均保存2位有效數(shù)字〕【答案】〔1〕0.02〔2〕0.64；6.4【解析】試題分析：〔1〕打點計時器使用交流電源的頻率是50Hz，打點計時器的打點周期是0.02s考點：探究小車速度隨時間變化的規(guī)律。【名師點睛】要提高應(yīng)用勻變速直線運動的規(guī)律以及推論解答實驗問題的能力，在平時練習(xí)中要加強根底知識的理解與應(yīng)用。根據(jù)勻變速直線運動的推論公式△x=aT2可以求出加速度的大小，根據(jù)勻變速直線運動中時間中點的速度等于該過程中的平均速度，可以求出打紙帶上2點時小車的瞬時速度大小。14．〔9分〕橡皮筋也像彈簧一樣，在彈性限度內(nèi)伸長量x與彈力F成正比，即F=kx，k的值與橡皮筋的原長L、橫截面積S有關(guān)，理論與實驗都證明SKIPIF1<0，其中Y是由材料決定的常數(shù)，材料力學(xué)中稱之為楊氏模量〔1〕在國際單位中，楊氏模量Y的單位應(yīng)為A、NB、mC、N/mD、N/m2〔2〕某同學(xué)通過實驗測得該橡皮筋的一些數(shù)據(jù)，做出了外力F與伸長量x之間的關(guān)系圖像如以以下圖，由圖像可求得該橡皮筋的勁度系數(shù)k=______________N/m〔3〕假設(shè)橡皮條的原長為10.0cm，面積為1.0mm2，那么該橡皮筋的楊氏模量Y的大小是_________〔只填數(shù)字，單位取〔1〕中正確單位，結(jié)果保存兩位有效數(shù)字〕【答案】〔1〕D〔2〕500N/m〔3〕5.0×107N/m2【解析】【名師點睛】【分析】此題結(jié)合圖象考查了胡克定律的根底知識，是一道考查根底知識的好題。要求學(xué)生具有一定的根據(jù)實驗數(shù)據(jù)、圖像獲取信息的能力．根據(jù)表達式SKIPIF1<0推導(dǎo)出Y的單位。要掌握F-x圖線的斜率表示勁度系數(shù)，根據(jù)圖象中的直線局部由胡克定律求出勁度系數(shù)。三、計算題〔本大題3小題,共37分〕15．〔8分〕如以以下圖，一電荷量q=3×10-4C帶正電的小球，用絕緣細線懸于豎直放置足夠大的平行金屬板電容器中的O點．S合上后，小球靜止時，細線與豎直方向的夾角α=37°．兩板相距d=0.1m，電源電動勢E=12V，內(nèi)阻r=2Ω，電阻R1=4Ω，R2=R3=R4=12Ω，〔g=10m/s2，sin37°=0.6，cos37°=0.8〕．求：〔1〕流過電源的電流強度；〔2〕兩板間的電場強度的大??；〔3〕小球的質(zhì)量；〔4〕如電容器電容為30pF，求斷開S后通過R2的電荷量？【答案】〔1〕1A〔2〕100N/C〔3〕m=4SKIPIF1<010-3kg〔4〕1.5×10-10C【解析】試題分析：〔1〕R2與R3并聯(lián)后的電阻值SKIPIF1<0解得R23=6Ω由閉合電路歐姆定律得：SKIPIF1<0,解得：I=1A〔4〕電容器所帶電量Q=cU=30×10-12×10c=3×10-10c斷開S后通過R2的電荷量q2=Q/2=1.5×10-10C考點：考查了含電容電路【名師點睛】先求出R2R3并聯(lián)后的總電阻，然后根據(jù)閉合電路歐姆定律求干路的電流強度。根據(jù)U=IR求出電容器兩端的電壓，然后根據(jù)E=SKIPIF1<0求出極板間的場強。對小球進行受力分析，根據(jù)平衡條件求小球的質(zhì)量。根據(jù)電容器所帶電量Q=cU求出電容器所帶的電量，通過R2、R3的電量相等，求出通過R2的電量。16.如以以下圖，電路中電源電動勢E=200V，內(nèi)阻r=10Ω，R1=R2=60Ω，R為滑動變阻器.水平放置的平行金屬板A、B間的距離d=4×10-3m，金屬板長為L=0.4m.在兩金屬板左端正中間位置M，有一個小液滴以初速度v0=10m/s水平向右射入兩板間，小液滴的質(zhì)量m=4×10-5kg，小液滴帶負電，電荷量q=2×10-8C.為使液滴能從兩板間射出，求滑動變阻器接入電路阻值范圍？重力加速度g=10m/s2．【答案】30～70Ω【解析】試題