江蘇專用2024-2025年新教材高中物理模塊檢測含解析新人教版選擇性必修第一冊

PAGEPAGE11模塊達標(biāo)驗收(時間：75分鐘滿分：100分)一、單項選擇題：共11題，每題4分，共44分。每題只有一個選項最符合題意。1．下列關(guān)于儀器原理說法正確的是()A．甲圖中，雷達測速利用了多普勒效應(yīng)B．乙圖中，光導(dǎo)纖維傳遞信息利用了光的折射現(xiàn)象C．丙圖中，激光切割金屬利用了激光相干性好的特點D．丁圖中，觀看立體電影時，需配戴的特制眼鏡利用了光的干涉現(xiàn)象解析：選A題圖甲中，雷達測速利用了多普勒效應(yīng)，選項A正確；題圖乙中，光導(dǎo)纖維傳遞信息利用了光的全反射現(xiàn)象，選項B錯誤；題圖丙中，激光切割金屬利用了激光亮度高、能量大的特點，選項C錯誤；題圖丁中，觀看立體電影時，需配戴的特制眼鏡利用了光的偏振現(xiàn)象，選項D錯誤。2．燥熱的夏季，有一種網(wǎng)紅水上消遣項目“水上飛人”非?；鸨?，其原理是借助腳下的噴水裝置產(chǎn)生向上的反沖動力，讓人騰空而起或平衡或變速運動，下列說法正確的是()A．水對裝置向上的反沖動力大于裝置對水向下的壓力B．人懸空靜止時，既不是超重現(xiàn)象，也不是失重現(xiàn)象C．整體向上減速運動是超重現(xiàn)象D．人懸空靜止時，水的反沖動力對裝置既不做功也沒有沖量解析：選B水對裝置向上的反沖力與裝置對水向下的壓力是相互作用力，滿意牛頓第三定律，即等大反向，A錯誤；人懸空靜止時，是平衡狀態(tài)，既不是超重現(xiàn)象，也不是失重現(xiàn)象，B正確；人向上減速運動，加速度向下，由牛頓其次定律可知，水對整體向上的支持力小于整體的重力，是失重現(xiàn)象，C錯誤；人懸空靜止時，水的反沖動力對裝置不做功但是有沖量，D錯誤。3．蜘蛛會依據(jù)絲網(wǎng)的振動狀況感知是否有昆蟲“落網(wǎng)”，若絲網(wǎng)的固有頻率為200Hz，下列說法正確的是()A．“落網(wǎng)”昆蟲翅膀振動的頻率越大，絲網(wǎng)的振幅越大B．當(dāng)“落網(wǎng)”昆蟲翅膀振動的頻率低于200Hz時，絲網(wǎng)不振動C．當(dāng)“落網(wǎng)”昆蟲翅膀振動的周期為0.005s時，絲網(wǎng)的振幅最大D．昆蟲“落網(wǎng)”時，絲網(wǎng)振動的頻率由絲網(wǎng)自身的結(jié)構(gòu)所確定，與昆蟲翅膀振動頻率無關(guān)解析：選C依據(jù)共振的條件可知，系統(tǒng)的固有頻率等于驅(qū)動力的頻率時，系統(tǒng)達到共振，振幅達最大，故A、B錯誤；當(dāng)“落網(wǎng)”昆蟲翅膀振動的周期為0.005s時，其頻率f＝eq\f(1,T)＝eq\f(1,0.005)＝200Hz，與絲網(wǎng)的固有頻率相等，所以絲網(wǎng)的振幅最大，故C正確；受迫振動的頻率等于驅(qū)動力的頻率，所以昆蟲“落網(wǎng)”時，絲網(wǎng)振動的頻率由“落網(wǎng)”昆蟲翅膀振動的頻率確定，故D錯誤。4．卡車在水平路面上行駛，貨物隨車廂底板上下振動而不脫離底板，設(shè)貨物做簡諧運動，則貨物對車廂底板壓力最小的時刻是()A．貨物通過平衡位置向上運動時B．貨物通過平衡位置向下運動時C．貨物向上達到最大位移時D．貨物向下達到最大位移時解析：選C當(dāng)貨物在平衡位置下方時，處于超重狀態(tài)，壓力大于重力；當(dāng)貨物處于平衡位置上方時，貨物處于失重狀態(tài)，壓力小于重力，所以貨物在上方時，壓力較小。依據(jù)簡諧運動回復(fù)力公式F回＝－kx，得mg－FN＝－kx，所以當(dāng)貨物處于上方且偏離平衡位置最大時，壓力最小，故A、B、D錯誤，C正確。5．利用發(fā)波水槽得到的水面波形如圖所示，則()A．圖a、b均顯示了波的干涉現(xiàn)象B．圖a、b均顯示了波的衍射現(xiàn)象C．圖a顯示了波的干涉現(xiàn)象，圖b顯示了波的衍射現(xiàn)象D．圖a顯示了波的衍射現(xiàn)象，圖b顯示了波的干涉現(xiàn)象解析：選D題圖a中顯示了一列波經(jīng)過小孔的現(xiàn)象，是波的衍射，題圖b顯示了兩列波相遇的現(xiàn)象，是波的干涉現(xiàn)象，故D正確。6．下列現(xiàn)象屬于波的衍射的是()A．“聞其聲而不見其人”B．閃電過后雷聲轟鳴不絕C．圍繞振動的音叉轉(zhuǎn)一圈會聽到忽強忽弱的聲音D．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)變高解析：選A“聞其聲而不見其人”，表明聲音繞過障礙物傳播，屬于衍射現(xiàn)象，A正確；閃電過后雷聲轟鳴不絕，屬于聲音的反射，B錯誤；圍繞振動的音叉轉(zhuǎn)一圈會聽到忽強忽弱的聲音，屬于聲波的干涉現(xiàn)象，C錯誤；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，屬于聲波的多普勒效應(yīng)，D錯誤。7.質(zhì)量為m的煙花彈從地面以初動能E向上飛出，當(dāng)其上升的速度為零時，彈中火藥爆炸將煙花彈炸為質(zhì)量相等的a、b、c、d四部分(可視為質(zhì)點)，其中a、b兩部分速度方向分別為豎直向上和豎直向下，c、d兩部分速度方向分別為水平向左和水平向右，a的動能也為E，如圖所示。爆炸時間極短，且炸藥對a、b、c、d四部分的作用力大小相等，重力加速度大為g，不計空氣阻力和火藥的質(zhì)量。關(guān)于它們后面的運動，下列說法正確的是()A．都落地后，a、b、c、d分布在一個四邊形的四個頂點上，且ac連線比cb連線短B．落地前，a、b、c、d在相等的時間內(nèi)速度的改變量相同C．落地時，a的速度大小為eq\r(\f(2E,m))D．落地時，a、b、c、d重力的功率關(guān)系為Pa＝Pb>Pc＞Pd解析：選B爆炸時間極短，說明爆炸過程動量守恒，水平方向和豎直方向動量守恒，有0＝eq\f(1,4)mva－eq\f(1,4)mvb，0＝eq\f(1,4)mvc－eq\f(1,4)mvd，解得va＝vb，vc＝vd，炸藥對a、b、c、d四部分的作用力大小相等，依據(jù)動量定理有Ft＝Δp＝eq\f(1,4)mv，聯(lián)立得va＝vb＝vc＝vd＝v，爆炸后a、b、c、d四部分分別做豎直上拋、豎直下拋和平拋運動，落地前c、d兩部分沿各自初速度方向的水平位移相等，豎直方向自由落體運動的位移相等，a、b只在豎直方向上運動，只有豎直位移，且兩點最終落點相同，故落地后四點分布在一條直線上，且ac連線等于cb連線，A錯誤；落地前，a、b、c、d的加速度都為重力加速度，在相等的時間內(nèi)速度的改變量Δv＝gt，方向豎直向下，B正確；設(shè)爆炸時離地高度為h，煙花彈上升過程依據(jù)機械能守恒，有E＝mgh，落地時依據(jù)動能定理，對a，有eq\f(1,4)mgh＝eq\f(1,2)×eq\f(1,4)mva′2－E，解得va′＝eq\r(\f(10E,m))，C錯誤；落地時，a、b、c、d的豎直速度大小關(guān)系為va′＝vb′>vc′＝vd′，依據(jù)P＝mgv′得a、b、c、d重力的功率關(guān)系為Pa＝Pb>Pc＝Pd，D錯誤。8.如圖所示，等腰三角形ABC為一棱鏡的橫截面，AB＝AC＝l，∠B＝30°。一細束單色光平行于底邊BC從AB邊上的D點eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(BD＝\f(3l,5)))射入棱鏡，從AC邊上的E點平行底邊BC射出棱鏡，且CE＝eq\f(2l,5)，已知光在真空中的傳播速度為c。則()A．該棱鏡的折射率為eq\r(3)B．該棱鏡的折射率為1.5C．光在該棱鏡中傳播的速度大小為eq\f(3c,4)D．光在該棱鏡中傳播的時間為eq\f(4\r(3)l,5c)解析：選A光路如圖所示。由幾何學(xué)問可知，DF平行AE，AD平行FE，則BD＝DF＝eq\f(3l,5)，EF＝CE＝eq\f(2l,5)，光束從D點射入時的入射角α＝60°，折射角β＝30°，由折射定律有n＝eq\f(sinα,sinβ)＝eq\r(3)，故A正確，B錯誤；由公式t＝eq\f(DF＋EF,v)，v＝eq\f(c,n)解得v＝eq\f(\r(3),3)c，t＝eq\f(\r(3)l,c)，故C、D錯誤。9．如圖所示，圖甲為一列簡諧橫波在t＝0.50s時的波形，P點是距平衡位置2.5cm的質(zhì)點，圖乙是Q點的振動圖像。以下說法正確的是()A．0.05s時質(zhì)點Q具有最大的加速度和位移B．0.05s時質(zhì)點P的速度正在減小，加速度正在增大C．這列簡諧橫波的波速為20m/sD．這列波的傳播方向為＋x方向解析：選A由圖乙可知0.05s時，Q質(zhì)點在正向最大位移處，具有最大的加速度，A正確；由題給條件可畫出0.05s時波動圖像如圖所示：再由甲、乙兩圖分析可知波向x軸負(fù)方向傳播，則可知此時質(zhì)點P的速度在增大，加速度在減小，B、D錯誤；由圖甲知波長λ＝3m，由圖乙知周期T＝0.20s，則波速v＝eq\f(λ,T)＝15m/s，C錯誤。10．如圖所示，一簡諧橫波在某區(qū)域沿x軸傳播，實線a為t＝0時刻的波形圖線，虛線b為t＝0.5s時刻的波形圖線，虛線b與x軸交點P的坐標(biāo)為x＝1m，下列說法正確的是()A．t＝0時刻P質(zhì)點的位移為5cmB．這列波的傳播速度大小可能為32m/sC．這列波的波源振動頻率可能為2.25HzD．t＝1.5s時刻P點處于波峰位置解析：選CP質(zhì)點的平衡位置坐標(biāo)為xP＝1m，由題圖可知波長為8m，P質(zhì)點的位移y＝10sineq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(2π×\f(1,8)))cm＝5eq\r(2)cm，故A錯誤；若波向右傳播，則有v1＝eq\f(Δx1＋nλ,Δt)＝eq\f(1＋8n,0.5)＝2＋16n(n＝0,1,2,3，…)m/s，依據(jù)f＝eq\f(v1,λ)，解得f＝0.25＋2n(n＝0,1,2,3，…)Hz，若波向左傳播，則有v2＝eq\f(Δx2＋nλ,Δt)＝eq\f(7＋8n,0.5)＝14＋16n(n＝0,1,2,3，…)m/s，依據(jù)f＝eq\f(v2,λ)解得f＝1.75＋2n(n＝0,1,2,3，…)Hz，當(dāng)n＝1時，f＝2.25Hz或f＝3.75Hz，故B錯誤，C正確；當(dāng)n＝0時，則T＝4s，波向右傳播，P質(zhì)點在t＝1.5s時刻處于波谷位置，故D錯誤。11．如圖所示，C是放在光滑水平面上的一塊右端有固定擋板的長木板，在木板的上面有兩塊可視為質(zhì)點的小滑塊A和B，三者的質(zhì)量均為m，滑塊A、B與木板間的動摩擦因數(shù)均為μ。最初木板靜止，A以初速度v0從C的左端、B以初速度2v0從木板中間某一位置同時以水平向右的方向滑上木板C。在之后的運動過程中B曾以eq\f(4,3)v0的速度與C的右擋板發(fā)生過一次彈性碰撞(B與C交換速度)，重力加速度為g，則對整個運動過程，下列說法正確的是()A．滑塊A的最小速度為eq\f(1,3)v0B．滑塊B的最小速度為eq\f(5,6)v0C．滑塊A與B可能發(fā)生碰撞D．系統(tǒng)的機械能削減了0.5mv02解析：選B剛起先運動時，A與B均減速運動，C加速運動，當(dāng)A與C的速度一樣時，A的速度最小，有－ft＝mv－mv0,2ft＝mv，解得v＝eq\f(2,3)v0，A錯誤；A、C共速后，一起運動，當(dāng)B以eq\f(4,3)v0的速度與C的右擋板發(fā)生碰撞時，有3mv0＝eq\f(4,3)mv0＋2mv′，解得v′＝eq\f(5,6)v0，交換速度后，A、B的速度為eq\f(5,6)v0，C的速度為eq\f(4,3)v0，A、B在C的摩擦力的作用下，向右加速，所以滑塊B的最小速度為eq\f(5,6)v0，B正確；B與C碰撞前，A的速度小于B的速度，B與C碰撞后，A、B的速度一樣，所以二者沒有碰撞的機會，C錯誤；最終，三者共速，有3mv0＝3mv″，系統(tǒng)的機械能削減了ΔE＝eq\f(1,2)mv02＋eq\f(1,2)m(2v0)2－eq\f(1,2)·3mv″2＝mv02，D錯誤。二、非選擇題：共5題，共56分。其中第13題～第16題解答時請寫出必要的文字說明、方程式和重要的演算步驟，只寫出最終答案的不能得分；有數(shù)值計算時，答案中必需明確寫出數(shù)值和單位。12．(15分)在“測定玻璃的折射率”的試驗中，某同學(xué)經(jīng)正確操作插好了4枚大頭針，如圖甲所示。(1)在下圖中畫出完整的光路圖；(2)對你畫出的光路圖進行測量和計算，求得該玻璃磚的折射率n＝________(保留3位有效數(shù)字)；(3)為了觀測光在玻璃磚不同表面的折射現(xiàn)象，某同學(xué)做了兩次試驗，經(jīng)正確操作插好了8枚大頭針，如圖乙所示。圖中P1和P2是同一入射光線上的2枚大頭針，其對應(yīng)出射光線上的2枚大頭針是P3和________(填“A”或“B”)。解析：(1)分別連接玻璃磚兩側(cè)的大頭針?biāo)诘狞c，并延長與玻璃磚邊分別相交，標(biāo)出傳播方向，然后連接玻璃磚邊界的兩交點，即為光線在玻璃磚中傳播的方向。光路如圖所示。(2)設(shè)方格紙上正方形的邊長為1，光線的入射角為i，折射角為r，則sini＝eq\f(5.3,\r(5.32＋42))＝0.798，sinr＝eq\f(2.2,\r(2.22＋3.62))＝0.521所以玻璃的折射率n＝eq\f(sini,sinr)＝eq\f(0.798,0.521)＝1.53。(3)由題圖乙可知，光線P1P2入射到玻璃磚上時，相當(dāng)于光線射到了一個三棱鏡上，因此出射光線將向底邊偏折，所以出射光線過P3和A。答案：(1)如解析圖所示(2)1.53(說明：±0.03范圍內(nèi)都可)(3)A13．(6分)某一報告廳主席臺的平面圖如圖所示，AB是講臺，S1、S2處放置與講臺上話筒等高的喇叭，它們之間的相互位置和尺寸如圖所示。報告者的聲音放大后經(jīng)喇叭傳回話筒再次放大時可能會產(chǎn)生嘯叫。為了避開嘯叫，話筒最好擺放在講臺上適當(dāng)?shù)奈恢?，在這些位置上兩個喇叭傳來的聲音因干涉而相消。已知空氣中聲速為340m/s，若報告人聲音的頻率為136Hz，問講臺上這樣的位置有多少個？解析：聲頻f＝136Hz的聲波的波長λ＝eq\f(v,f)＝2.5m，式中v＝340m/s是空氣中的聲速，如圖所示，O是AB的中點，P是OB上任一點。將eq\x\to(S1P)－eq\x\to(S2P)表示為eq\x\to(S1P)－eq\x\to(S2P)＝k·eq\f(λ,2)，式中k為實數(shù)，當(dāng)k＝0,2,4，…時，從兩個喇叭來的聲波因干涉而加強；當(dāng)k＝1,3,5，…時，從兩個喇叭來的聲波因干涉而相消。由此可知，O是干涉加強點；對于B點，eq\x\to(S1B)－eq\x\to(S2B)＝20m－15m＝4·eq\f(λ,2)，所以，B點也是干涉加強點。因而O、B之間有兩個干涉相消點，由對稱性可知，AB上有4個干涉相消點，故講臺上這樣的位置有4個。答案：4個14．(8分)2024年冬季奧林匹克運動會將在我國舉辦。跳臺滑雪是其中最具欣賞性的項目之一。競賽所用的跳臺由助滑道、起跳區(qū)、著陸坡、停止區(qū)組成，如圖甲所示。我們將助滑道簡化為圖乙所示軌道，長直滑道AB與彎曲滑道BC平滑連接，滑道BC高h＝10m，C是半徑R＝20m圓弧的最低點。質(zhì)量m＝50kg的運動員從A處由靜止起先勻加速下滑，加速度a＝4.5m/s2，到達B點時速度vB＝30m/s。取重力加速度g＝10m/s2。(1)求長直滑道AB的長度L；(2)求運動員在AB段所受合外力的沖量I的大?。?3)若不計BC段的阻力，畫出運動員經(jīng)過C點時的受力圖，并求其所受支持力FN的大小。解析：(1)依據(jù)勻變速直線運動公式，有L＝eq\f(vB2－vA2,2a)解得L＝100m。(2)依據(jù)動量定理有I＝mvB－mvA＝1500N·s(3)運動員經(jīng)C點時的受力分析如圖，依據(jù)動能定理，運動員在BC段運動的過程中，有mgh＝eq\f(1,2)mvC2－eq\f(1,2)mvB2依據(jù)牛頓其次定律，有FN－mg＝meq\f(vC2,R)解得FN＝3250N。答案：(1)100m(2)1500N·s(3)受力分析見解析，3250N15．(12分)某棱鏡的橫截面如圖所示。在等腰直角三角形ABC中，∠B＝90°，O點為半圓的圓心，半徑為R，BC為半圓的直徑。現(xiàn)有一束平行單色光垂直于AB邊由空氣射入棱鏡。入射點到B點的距離為eq\f(2,5)R的光線，在AC上發(fā)生全反射之后剛好不能從圓面射出。不考慮被圓面的內(nèi)表面反射后的光線。(1)求棱鏡對該光的折射率；(2)要使光線能從圓面射出，求其在AB邊上的入射點到B點的距離d的范圍。解析：(1)依題意，畫出光路圖如圖所示xBD＝xEF＝xCE故xOE＝eq\f(3,5)R此處的光剛好在圓面發(fā)生全反射，可知sinC＝eq\f(xOE,R)＝eq\f(3,5)由n＝eq\f(1,sinC)得出n＝eq\f(5,3)。(2)設(shè)光線由AB邊上D、H兩點射入介質(zhì)時剛好在圓面發(fā)生全反射，當(dāng)光由H點入射時，光路圖如圖所示。依據(jù)對稱性可知xOG＝xOE＝eq\f(3,5)R由幾何關(guān)系可知xBG＝R－xOG＝eq\f(2,5)R。同理xBG＝xHI＝xAH得出xHB＝2R－xAH＝eq\f(8,5)R由題可知要使光線能從圓面射出，光在AB邊上的入射點到B點的距離d的范圍為eq\f(2,5)R<d<eq\f(8,5)R。答案：(1)eq\f(5,3)(2)eq\f(2,5)R<d<eq\f(8,5)R16．(15分)如圖，一滑板的上表面由長度為L的水平部分AB和半徑為R的四分之一光滑圓弧BC組成，滑板靜止于光滑的水平地面上。物體P置于滑板上面的A點，物體P與滑板水平部分間的動摩擦因數(shù)為μ(μ<1)。一根長度為L、不行伸長的細線，一端固定于O′點，另一端系一質(zhì)量為m0的小球Q。小球Q位于最低點時與物體P處于同一高度并恰好接觸?，F(xiàn)將小球Q拉至與O′同一高度(細線處于水平拉直狀態(tài))，然后由靜止釋放，小球Q向下?lián)u擺并與物體P發(fā)生彈性碰撞(碰撞時間極短)。設(shè)物體P的質(zhì)量為m，滑板的質(zhì)量為2m。(1)求小球Q與物體P碰撞前瞬間細線對小球拉力的大?。?2)若物體P在滑板上向左運動從C點飛出，求飛出后相對C點的最大高度；(3)要使物體P在相對滑板反向運動過程中，相對地面有向右運動的速度，求eq\f(m0,m)的取值范圍。解析：(1)小球Q在下落過程中機械能守恒，因此有m0gL＝eq\f(1,2)m0vQ2在最低點對