2024年新教材高中物理模塊綜合檢測A含解析新人教版選擇性必修第一冊

PAGEPAGE9模塊綜合檢測(A)(時間:75分鐘滿分:100分)一、單項選擇題(本題共8小題,每小題3分,共24分.每小題只有一個選項符合題目要求)1.下列說法正確的是 ()A.擺鐘走時快了必需調(diào)短擺長,才可能使其走時精確B.火車過橋要減速慢行,是為了防止火車因共振而傾覆C.挑水時為了防止水從水桶中蕩出,可以加快或減慢走路的步頻D.在連續(xù)勻稱的海浪沖擊下,停在海面的小船上下振動,是共振現(xiàn)象解析:擺鐘走時快了說明擺的周期變短了,須要增大單擺的周期,依據(jù)單擺的周期公式T=2πl(wèi)g可知,必需增大擺長,才可能使其走時精確,故選項A錯誤.火車過橋時要減速是為了防止橋發(fā)生共振,不是防止火車發(fā)生共振,故選項B錯誤.挑水的人由于行走,使扁擔(dān)和水桶上下振動,當(dāng)人邁步的頻率等于扁擔(dān)與水桶振動的固有頻率時,發(fā)生共振,水桶中的水蕩出,挑水時為了防止水從水桶中蕩出,可以加快或減慢走路的步頻,故選項C正確.停在海面的小船上下振動,是受迫振動,故選項D錯誤答案:C2.下列物理現(xiàn)象:(1)在春天里一次閃電過后,有時雷聲轟鳴不絕;(2)“聞其聲而不見其人”;(3)圍繞振動的音叉轉(zhuǎn)一圈會聽到忽強(qiáng)忽弱的聲音;(4)當(dāng)正在鳴笛的火車向著我們急駛而來時,我們聽到汽笛聲的音調(diào)變高.這些物理現(xiàn)象分別屬于波的 ()A.反射、衍射、干涉、多普勒效應(yīng)B.折射、衍射、多普勒效應(yīng)、干涉C.反射、折射、干涉、多普勒效應(yīng)D.衍射、折射、干涉、多普勒效應(yīng)解析:在春天里一次閃電過后,雷聲轟鳴不絕,屬于聲波的反射;“聞其聲而不見其人”屬于聲波的衍射;圍繞振動的音叉轉(zhuǎn)一圈會聽到忽強(qiáng)忽弱的聲音屬于聲波的干涉;當(dāng)正在鳴笛的火車向著我們急駛而來時,我們聽到汽笛聲的音調(diào)變高屬于多普勒效應(yīng).答案:A3.下圖為某質(zhì)點在0~4s內(nèi)的振動圖像,則 ()A.質(zhì)點振動的振幅是2m,質(zhì)點振動的頻率為4HzB.質(zhì)點在4s末的位移為8mC.質(zhì)點在4s內(nèi)的路程為8mD.質(zhì)點在t=1s到t=3s的時間內(nèi),速度先沿x軸正方向后沿x軸負(fù)方向,且速度先增大后減小解析:由題圖可知,質(zhì)點振動的振幅A=2m,周期T=4s,則頻率f=1T=0.25Hz,選項A錯誤.振動質(zhì)點的位移是質(zhì)點離開平衡位置的位移,4s末的位移為0,選項B錯誤.4s內(nèi)的路程s=4A=8m,選項C正確.質(zhì)點從t=1s到t=3s的時間內(nèi),始終沿x軸負(fù)方向運動,速度先增大后減小,選項D錯誤答案:C4.在學(xué)校運動場上50m直跑道的兩端,分別安裝了由同一信號發(fā)生器帶動的兩個相同的揚聲器,兩個揚聲器連續(xù)發(fā)出波長為5m的聲波.一同學(xué)從該跑道的中點出發(fā),向某一端點緩慢行進(jìn)10m.在此過程中,他聽到揚聲器聲音由強(qiáng)變?nèi)醯拇螖?shù)為 ()A.2 B.4 C.6 D.8解析:當(dāng)該同學(xué)到兩個聲源的距離之差為波長的整數(shù)倍時,振動加強(qiáng),聽到聲音是加強(qiáng)的,故該同學(xué)從中間向一側(cè)移動0、2.5m、5.0m、7.5m、10m時,聽到的聲音強(qiáng);當(dāng)同學(xué)到兩個聲源的距離之差為半波長的奇數(shù)倍時,振動減弱,聽到聲音是減弱的,故該同學(xué)從中間向一側(cè)移動1.25m、3.75m、6.25m、8.75m時,聽到的聲音弱.故該同學(xué)從中間向一側(cè)移動過程聽到揚聲器聲音由強(qiáng)變?nèi)醯拇螖?shù)為4次.答案:B5.一只爆竹豎直升空后,在高為h處達(dá)到最高點并發(fā)生爆炸,分為質(zhì)量不同的兩塊,兩塊質(zhì)量之比為3∶1,其中質(zhì)量小的一塊獲得大小為v的水平速度,自由落體加速度為g,不計空氣阻力,則兩塊爆竹落地后相距 ()A.v42hg B.2v解析:設(shè)其中一塊質(zhì)量為m,另一塊質(zhì)量為3m.爆炸過程系統(tǒng)水平方向動量守恒,以速度v的方向為正方向,由動量守恒定律得mv-3mv'=0,解得v'=v3;設(shè)兩塊爆竹落地用的時間為t,則有h=12gt2,得t=2hg,兩塊爆竹落地點間的距離為s=(v+v')t,聯(lián)立各式解得s答案:D6.光纖通信是一種現(xiàn)代通信手段,它可以供應(yīng)大容量、高速度、高質(zhì)量的通信服務(wù).目前,我國正在大力建設(shè)高質(zhì)量的寬帶光纖通信網(wǎng)絡(luò).下列說法正確的是 ()A.目前廣泛應(yīng)用的光導(dǎo)纖維是一種特別細(xì)的特制玻璃絲B.光導(dǎo)纖維傳遞光信號是利用光的衍射原理C.光導(dǎo)纖維傳遞光信號是利用光的色散原理D.目前廣泛應(yīng)用的光導(dǎo)纖維的外套折射率要比內(nèi)芯折射率大解析:目前廣泛應(yīng)用的光導(dǎo)纖維是一種特別細(xì)的特制玻璃絲,當(dāng)光射入時滿意光的全反射條件,從而發(fā)生全反射,最終實現(xiàn)傳遞信息的目的,選項A正確,選項B、C錯誤.廣泛應(yīng)用的光導(dǎo)纖維的外套折射率比內(nèi)芯折射率要小,故選項D錯誤.答案:A7.如圖所示,彈簧的一端固定在豎直墻上,質(zhì)量為m的光滑弧形槽靜止在光滑水平面上,底部與水平面平滑連接,一個質(zhì)量也為m的小球從槽上高h(yuǎn)處由靜止起先自由下滑,小球與彈簧的碰撞無能量損失.下列說法正確的是 ()A.在下滑過程中,小球和槽之間的相互作用力對槽不做功B.在下滑過程中,小球和槽組成的系統(tǒng)水平方向動量守恒C.被彈簧反彈后,小球的最終速率小于槽的速率D.被彈簧反彈后,小球能回到槽上高h(yuǎn)處解析:在下滑過程中,小球和槽之間的相互作用力對槽做功,選項A說法錯誤;在下滑過程中,小球和槽組成的系統(tǒng)在水平方向所受合力為0,系統(tǒng)在水平方向動量守恒,選項B說法正確;小球與槽組成的系統(tǒng)在水平方向上動量守恒,小球與槽的質(zhì)量相等,小球沿槽下滑,二者分別后,小球與槽的速度大小相等,小球被彈簧反彈后的速度與槽的速度相等,故小球不能滑到槽上,選項C、D說法錯誤.答案:B二、多項選擇題:本題共3小題,每小題6分,共18分.在每小題給出的四個選項中,有多項符合題目要求.全部選對的得6分,選對但不全的得3分,有選錯的得0分.8.如圖所示,一沙袋用無彈性輕細(xì)繩懸于O點.起先時沙袋處于靜止?fàn)顟B(tài),一彈丸以水平速度v0擊中沙袋后未穿出,二者共同搖擺.彈丸質(zhì)量為m,沙袋質(zhì)量為5m,彈丸和沙袋形態(tài)大小忽視不計,彈丸擊中沙袋后漏出的沙子質(zhì)量忽視不計,不計空氣阻力,自由落體加速度為g.下列說法正確的是 ()A.彈丸打入沙袋過程中,細(xì)繩所受拉力大小保持不變B.彈丸打入沙袋過程中,彈丸對沙袋的沖量大小等于沙袋對彈丸的沖量大小C.彈丸打入沙袋過程中所產(chǎn)生的熱量為mD.沙袋和彈丸一起搖擺所達(dá)到的最大高度為v解析:彈丸打入沙袋的過程由動量守恒定律知mv0=(m+5m)v,解得v=16v0;彈丸打入沙袋后,彈丸和沙袋做圓周運動,依據(jù)FT=6mg+6mv2l可知,細(xì)繩對沙袋的拉力變大,依據(jù)牛頓第三定律,細(xì)繩所受拉力變大,選項A錯誤.依據(jù)牛頓第三定律可知,彈丸打入沙袋過程中,彈丸對沙袋的沖量大小等于沙袋對彈丸的沖量大小,選項B正確.彈丸打入沙袋過程中產(chǎn)生的熱量為Q=12mv02-12×6mv2=512mv02,選項C錯誤.由機(jī)械能守恒可得12答案:BD9.如圖所示,O1O2是半圓柱形玻璃體的對稱面和紙面的交線,A、B是關(guān)于O1O2軸對稱且平行的兩束不同單色細(xì)光束,它們從玻璃體右方射出后的光路如圖所示,MN是垂直于O1O2放置的光屏,沿O1O2方向不斷左右移動光屏,可在屏上得到一個光斑P.依據(jù)該光路圖,下列說法正確的是 ()A.A光的頻率比B光的頻率高B.在該玻璃體中,A光的速度比B光的速度小C.在該玻璃體中,A光的臨界角大于B光的臨界角D.用同一雙縫干涉試驗裝置分別以A、B光做試驗,A光的干涉條紋間距大于B光的干涉條紋間距解析:B光的偏折程度比A光的大,則玻璃體對B光的折射率大于其對A光的折射率,B光的頻率較高,選項A錯誤.玻璃體對A光的折射率較小,依據(jù)v=cn知,在該玻璃體中,A光速度比B光速度大,故選項B錯誤.玻璃體對B光的折射率大于其對A光的折射率,由臨界角公式sinC=1n知道,A光的臨界角大于B光的臨界角,故選項C正確.同一雙縫干涉試驗裝置分別以A、B光做試驗,依據(jù)雙縫干涉相鄰亮(或暗)條紋的間距Δx=lλd知,干涉條紋的間距與波長成正比,則A光的干涉條紋間距大于答案:CD10.一列波沿直線傳播,在某一時刻的波形圖如圖所示,質(zhì)點A的平衡位置與坐標(biāo)原點相距0.5m,此時質(zhì)點A沿y軸正方向運動,再經(jīng)過0.02s將第一次到達(dá)波峰,由此可見 ()A.這列波的波長是2mB.這列波的頻率是50HzC.這列波的波速是25m/sD.這列波的傳播方向是沿x軸的負(fù)方向解析:質(zhì)點A的平衡位置距原點0.5m,即λ4=0.5m,λ=2m,選項A正確.此時質(zhì)點A向上振動,依據(jù)“上下坡”法可以確定該波向x軸負(fù)方向傳播,經(jīng)0.02s第一次到達(dá)波峰,即T4=0.02s,T=0.08s,波的頻率f=1T=12.5Hz,選項B錯誤,選項D正確.波速v=λf=2×12答案:ACD三、非選擇題:共54分.11.(8分)某同學(xué)利用“插針法”測量玻璃的折射率,所用的玻璃磚兩面平行.正確操作后,作出的光路圖及測出的相關(guān)角如圖所示.(1)此玻璃的折射率計算式為n=(用圖中的θ1、θ2表示);

(2)假如有幾塊寬度不同的平行玻璃磚可供選擇,為了減小誤差,應(yīng)選用寬度(選填“大”或“小”)的玻璃磚來測量.

解析:(1)據(jù)題意可知入射角為(90°-θ1),折射角為(90°-θ2),則玻璃的折射率為n=sin(90°-(2)玻璃磚越寬,光在玻璃磚內(nèi)的傳播方向越簡單確定,測量結(jié)果越精確,故應(yīng)選用寬度大的玻璃磚來測量.答案:(1)cosθ1cosθ12.(12分)某探討性學(xué)習(xí)小組在進(jìn)行用單擺測量重力加速度的試驗,試驗裝置如圖甲所示,已知單擺在搖擺過程中的最大偏角小于5°.在測量單擺的周期時,從單擺運動到最低點起先計時且記數(shù)為1,到第n次經(jīng)過最低點所用的時間為t.在測量單擺的擺長時,先用毫米刻度尺測得擺球懸掛后的擺線長(從懸點到擺球的最上端)為l0,再用螺旋測微器測得擺球的直徑為d(讀數(shù)如圖乙所示).甲乙(1)從圖乙可知,擺球的直徑為d=mm.

(2)用上述物理量的符號寫出求重力加速度的一般表達(dá)式g=.

(3)試驗結(jié)束后,同學(xué)們在探討如何提高測量結(jié)果的精確度時,提出了以下建議,其中可行的是.

A.盡可能選擇細(xì)、輕且不易伸長的線作為擺線B.當(dāng)單擺經(jīng)過最高位置時起先計時C.質(zhì)量相同、體積不同的擺球,應(yīng)選用體積較大的D.測量多組周期T和擺長l,作l-T2關(guān)系圖像來處理數(shù)據(jù)解析:(1)螺旋測微器的固定刻度讀數(shù)為5.5mm,可動刻度讀數(shù)為0.01×48.0mm=0.480mm,則最終讀數(shù)為5.980mm.(2)由題意知,從單擺運動到最低點起先計時且記數(shù)為1,到第n次經(jīng)過最低點所用的時間為t,則單擺的全振動的次數(shù)為N=n-12,周期為T=tN=2tn-1,單擺的擺長為l=l0+d2(3)重力加速度的測量值與擺長有關(guān),所以要盡可能選擇細(xì)、輕且不易伸長的線作為擺線,故選項A正確.在單擺經(jīng)過平衡位置時起先計時,且選用體積較小的擺球,可以減小誤差,故選項B、C錯誤.應(yīng)用圖像法處理試驗數(shù)據(jù)可以減小試驗誤差,測量多組周期T和擺長l,作l-T2關(guān)系圖像來處理數(shù)據(jù),故選項D正確.答案:(1)5.980(2)π2(13.(10分)如圖所示,半圓柱形玻璃磚的半徑R=10cm,折射率為n=3,直徑AB與屏垂直并接觸于A點,激光a以入射角i=30°射向半圓柱形玻璃磚的圓心O,結(jié)果在水平屏幕MN上出現(xiàn)兩個光斑.求這兩個光斑之間的距離l.解析:畫出光路圖如圖所示,設(shè)折射角為r,依據(jù)折射定律得n=sinrsini,解得r=60°.由幾何學(xué)問得,△OPQ為直角三角形,所以兩個光斑PQ之間的距離l=lPA+lAQ=Rtan30°+Rtan60°,解得l=答案:40314.(12分)如圖所示,在光滑的水平面上有一質(zhì)量為m,長度為l的小車,小車左端有一質(zhì)量也是m可視為質(zhì)點的物塊,車子的右端固定一個處于鎖定狀態(tài)的壓縮輕彈簧(彈簧長度與車長相比可忽視),物塊與小車間的動摩擦因數(shù)為μ,整個系統(tǒng)處于靜止?fàn)顟B(tài).現(xiàn)在給物塊一個水平向右的初速度v0,物塊剛好能與小車右端的輕彈簧接觸,此時彈簧鎖定瞬間解除,當(dāng)物塊再回到左端時,與小車相對靜止.求:(1)物塊的初速度v0;(2)彈簧的彈性勢能Ep.解析:(1)物塊剛好能與小車右端輕彈簧接觸,說明接觸時物塊與小車同速.設(shè)物塊與輕彈簧剛好接觸時的速度為v,由動量守恒定律得mv0=2mv,解得v=v0由能量關(guān)系得12mv02-12(2m)v解得v0=2μgl.(2)設(shè)物塊最終速度為v1,由動量守恒定律得mv0=2mv1,解得v1=v0所以v1=v,由能量關(guān)系得12(2m)v2+Ep-μmgl=12(2m)解得Ep=μmgl.答案:(1)2μgl(2)μmgl15.(12分)一列簡諧橫波在x軸上傳播,各質(zhì)點在豎直方向上振動,B、C是x軸上相距sBC=6m的兩質(zhì)點,t=0時,B質(zhì)點正好到