2024年新教材高中物理模塊綜合檢測B含解析新人教版選擇性必修第一冊

PAGEPAGE11模塊綜合檢測(B)(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.如圖所示的簡諧運動圖像中,在t1和t2時刻,運動質點具有的相同物理量為()A.加速度 B.位移 C.速度 D.回復力解析:由圖像可知,在t1和t2時刻,質點的位移大小相等,方向相反,依據(jù)簡諧運動的回復力F=-kx可知,回復力大小相等,方向相反,依據(jù)簡諧運動的加速度a=-kxm可知,加速度大小相等,方向相反;x-t圖像上某點的切線的斜率表示速度,依據(jù)簡諧運動的對稱性可知,在t1和t2時刻質點的速度相同.故選項C正確答案:C2.冬天戴眼鏡的人從室外進入暖和室內時,鏡片起霧,透過鏡片能看到五彩繽紛的日光燈,下列現(xiàn)象的成因與之相同的是 ()A.雨后汽油在公路上形成的彩色油膜 B.白光通過三棱鏡的彩色光帶C.陽光下彩色的肥皂泡 D.以上均不相同解析:透過起霧的鏡片能看到五彩繽紛的日光燈,是光經過小水珠時發(fā)生色散形成的.雨后公路上油膜上下表面反射的光具備相干性,出現(xiàn)彩光的干涉條紋,屬于光的干涉,故選項A錯誤.白光通過三棱鏡形成彩色光帶,是光的色散,故選項B正確,選項D錯誤.肥皂泡在陽光下呈現(xiàn)出彩色,是由于發(fā)生了薄膜干涉,故選項C錯誤.答案:B3.質點以坐標原點O為平衡位置在y軸上做簡諧運動,其振動圖像如圖甲所示,振動在介質中產生的簡諧橫波沿x軸正方向傳播,波速為1.0m/s.0.3s后,此質點馬上停止運動,不考慮能量散失,再經過0.1s波形圖為圖乙中的 ()甲ABCD乙解析:簡諧橫波沿x軸正方向傳播,波源停止振動后,波將接著在介質中勻速傳播,0.4s內簡諧橫波在介質中傳播的總距離為x=vt=0.4m,即0.4s時,x軸上0.4m處的質點剛好起振,由振動圖像可知其振動方向沿y軸正方向,故C選項描述的波形圖正確.答案:C4.某橫波在介質中沿x軸傳播,圖甲為t=0.25s時的波形圖,圖乙為質點P(平衡位置在x=1.5m處的質點)的振動圖像,那么下列說法不正確的是 ()甲乙A.該波向右傳播,波速為2m/sB.質點L與質點N的運動方向總是相反C.t=0.75s時,質點M處于平衡位置,并正在向y軸正方向運動D.t=1.25s時,質點K向右運動了2m解析:由質點P的振動圖像和波形圖可知,該波向右傳播,波長為4m,周期為2s,波速為2m/s,選項A說法正確.質點L與質點N相距半個波長,運動方向總相反,選項B說法正確.t=0.75s時,質點M處于平衡位置,并正在向y軸正方向運動,選項C說法正確.質點不隨波遷移,選項D說法錯誤.答案:D5.如圖所示,在光滑水平面上的彈簧振子,彈簧形變的最大限度為20cm,圖示P位置是彈簧振子處于自然伸長的位置,若將物體A向右拉動5cm后由靜止釋放,經0.5sA第一次回到P位置.關于該彈簧振子,下列說法正確的是 ()A.該彈簧振子的振動頻率為1HzB.若向右拉動10cm后由靜止釋放,則經過1sA第一次回到P位置C.若向左推動8cm后由靜止釋放,則A兩次經過P位置的時間間隔是2sD.在P位置給A隨意一個向左或向右的初速度,只要位移不超過20cm,總是經0.5s速度就降為0解析:由題意知,該彈簧振子振動周期為T=0.5×4s=2s,且以后不再改變,即彈簧振子的固有周期為2s,振動頻率為0.5Hz,經過0.5s物體A第一次回到P位置,選項A、B錯誤.物體A兩次經過P位置的時間間隔為12周期,是1s,選項C錯誤.P是平衡位置,從P位置經T4=0.答案:D6.用A、B、C、D表示四種不同顏色的單色點光源,①將A、B、C放在水中相同深度處,有人在水面上方同等條件下觀測發(fā)覺,B在水下的像最深,C照亮水面的面積比A的大;②分別用B、C和D發(fā)出的單色光在相同條件下做雙縫干涉試驗,B光的亮條紋間距最大;③A、C和D發(fā)出的光在同種玻璃中傳播,D光的傳播速度最大.推斷同種介質對A、B、C、D發(fā)出的光的折射率正確的是 ()A.nB<nD<nC<nA B.nB<nA<nD<nCC.nA=nB=nC=nD D.nB=nA<nD=nC解析:將A、B、C放在水中相同深度處,在水面上方同等條件下觀測發(fā)覺B在水下的像最深,說明nA、nB、nC相比nB最小,C照亮水面的面積比A的大,說明nC<nA,所以nB<nC<nA;分別用B、C和D發(fā)出的單色光在相同條件下做雙縫干涉試驗,B光的亮條紋間距最大,說明在B、C、D三種光中,B光的波長最長,頻率最小,故nB、nC、nD相比,nB最小;A、C和D發(fā)出的光在同種玻璃中傳播,D光的傳播速度最大,說明nA、nC、nD相比,nD最小.綜上可知,nB<nD<nC<nA,故選項A正確.答案:A7.一質量為2kg的物塊在合外力F的作用下從靜止起先沿直線運動.F隨時間t改變的圖線如圖所示,則 ()A.t=1s時物塊的速率為2m/sB.t=2s時物塊的動量大小為4kg·m/sC.t=3s時物塊的動量大小為5kg·m/sD.t=4s時物塊的速度為0解析:由動量定理可得Ft=mv,解得v=Ftm.t=1s時物塊的速率為v=Ftm=2×12m/s=1m/s,故選項A錯誤.t=2s時物塊的動量大小p2=Ft2=2×2kg·m/s=4kg·m/s,故選項B正確.t=3s時物塊的動量大小為p3=(2×2-1×1)kg·m/s=3kg·m/s,故選項C錯誤.t=4s時物塊的動量大小為p4=(2×2-1×2)kg·m/s=2kg·m/s,所以答案: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.8.一彈簧振子沿x軸振動,平衡位置在坐標原點.t=0時振子的位移x=-0.1m;t=43s時x=0.1m;t=4s時x=0.1m.該振子的振幅和周期可能為 (A.0.1m,83s B.0.1m,8sC.0.2m,83s D.0.解析:若振幅A=0.1m,T=83s,則43s為半個周期,振子從-0.1m處運動到0.1m處,符合運動實際,4s-43s=83s為一個周期,振子正好返回0.1m處,所以選項A正確.若振幅A=0.1m,T=8s,則43s=T6,振子不行能由負的最大位移處運動到正的最大位移處,所以選項B錯誤.若振幅A=0.2m,T=834s-43s=83s=T,振子可以由0.1m處返回0.1m處,所以選項C正確.若振幅A=0T=8s,則43s=2×T12,而sin2πT×T12=12,即T12時間內,振子可以從平衡位置運動到0.1m處,再經83s,即t=4s時,又恰好能由0.1m處運動到0答案:ACD9.小車靜置于光滑的水平面上,小車的A端固定一個長度不計的輕質彈簧,B端粘有橡皮泥,小車的質量為m',長為l.質量為m的木塊C放在小車上,用細繩連接于小車的A端并使彈簧壓縮.起先時小車與C都處于靜止狀態(tài),如圖所示,當突然燒斷細繩時,彈簧被釋放,木塊C離開彈簧向B端沖去,并跟B端橡皮泥粘在一起,木塊C可視為質點,下列說法正確的是 ()A.假如小車內表面光滑,那么整個系統(tǒng)任何時刻機械能都守恒B.整個系統(tǒng)任何時刻動量都守恒C.當木塊對地運動速度大小為v時,小車對地運動速度大小為mmD.小車向左運動的最大位移為ml解析:小車、彈簧與C組成的系統(tǒng)所受合外力為0,系統(tǒng)在整個過程動量守恒,但碰撞過程有機械能損失,選項A錯誤,選項B正確.由動量守恒得m'v'-mv=0,則v'=mm'v,選項C正確.該系統(tǒng)屬于“人船模型”,有m'x=m(l-x),所以小車向左運動的最大位移為x=ml答案:BCD10.如圖所示,一根張緊的水平彈性長繩上的A、B兩點(B點未畫出)相距4.2m,B點在A點的右方,一列簡諧波沿水平繩向右傳播,波速為20m/s,波長大于2m.某時刻B點達到波峰位置,而A點正處于平衡位置且向上運動,則這列波的周期可能是 ()A.0.12s B.0.28s C.0.168s D.0.84s解析:A點處于平衡位置且向上運動,B點達到波峰且在A點的右方,滿意這一條件的關系式為Δx=n+34λ(n=0,1,2,…),則λ=8420n+15m(n=0,1,2,…).當n=0時,λ1=5.6m,當n=1時,λ2=2.4m.只有這兩個波長滿意條件.由T=λv解得T1=0.28s,T2=0答案:AB三、非選擇題:共54分.11.(9分)某同學利用圖示裝置測量某種單色光的波長.試驗時,接通電源使光源正常發(fā)光;調整光路,使得從目鏡中可以視察到干涉條紋.回答下列問題:(1)若想增加從目鏡中視察到的條紋個數(shù),該同學可.

A.將單縫向雙縫靠近B.將屏向靠近雙縫的方向移動C.將屏向遠離雙縫的方向移動D.運用間距更小的雙縫(2)若雙縫的間距為d,屏與雙縫間的距離為l,測得第1條暗條紋到第n條暗條紋之間的距離為Δx,則單色光的波長λ=.

(3)某次測量時,選用的雙縫的間距為0.300mm,測得屏與雙縫間的距離為1.20m,第1條暗條紋到第4條暗條紋之間的距離為7.56mm,則所測單色光的波長為nm(結果保留3位有效數(shù)字).

解析:(1)若想增加從目鏡中視察到的條紋個數(shù),須要減小條紋間距,由公式Δx=ldλ可知,須要減小雙縫到屏的距離l或增大雙縫間的距離d,選項B正確,選項A、C、D錯誤(2)由題意可知,Δxn-1=ldλ(3)將已知條件代入公式解得λ=630nm.答案:(1)B(2)dΔx12.(8分)某小組用如圖所示的裝置驗證動量守恒定律.裝置固定在水平面上,圓弧形軌道末端切線水平.兩球半徑相同,兩球與水平面間的動摩擦因數(shù)相同.試驗時,先測出A、B兩球的質量mA、mB,讓球A多次從圓弧形軌道上某一位置由靜止釋放,登記其在水平面上滑行距離的平均值x0,然后把球B靜置于圓弧形軌道的末端,并將A從軌道上同一位置由靜止釋放,并與B相碰,重復多次.(1)為確保試驗中球A不反向運動,則mA、mB應滿意的關系是;

(2)寫出試驗中還須要測量的物理量及符號:;

(3)若碰撞前后動量守恒,寫出動量守恒的表達式:;

(4)當mA=2mB,x0=1m,且A、B間發(fā)生彈性碰撞時,B球滑行的距離為m.

解析:(1)為防止兩球碰撞后入射球反彈,入射球的質量應大于被碰球的質量,即mA>mB.(2)碰撞后兩球做減速運動,設碰撞后的速度為vA、vB,由動能定理得-μmAgx0=0-12mAv解得v0=2μg-μmAgxA=0-12mAv解得vA=2μg-μmBgxB=0-12mBv解得vB=2μg假如碰撞過程動量守恒,那么mAv0=mAvA+mBvB,即mA2μgx0=mA2μgx整理得mAx0=mAxA+mB故試驗還須要測量碰撞后A、B球在水平面滑行的平均距離xA、xB.(3)由(2)可知,若碰撞前后動量守恒,動量守恒的表達式為mAx0=mAxA+mB(4)碰撞過程是彈性碰撞,碰撞過程系統(tǒng)動量守恒,機械能守恒.以向右為正方向,由動量守恒定律得mAx0=mAxA+mB由機械能守恒定律得12mA(2μgx0)2=12mA(2μgxA)2+已知mA=2mB,x0=1m,解得xB=169m答案:(1)mA>mB(2)碰撞后A、B球在水平面上滑行的平均距離xA、xB(3)mAx0=mAxA+m(4)1613.(11分)圖甲為某一列簡諧波在t=t0時刻的圖像,圖乙是這列波上P質點從這一時刻起的振動圖像.甲乙(1)求波的傳播方向和波速大小;(2)畫出經過2.3s后波的圖像,并求出P質點的位移和運動的路程.解析:(1)依據(jù)振動圖像可以推斷P質點在t=t0時刻在平衡位置且向負的最大位移處運動,由此可確定波沿x軸正向傳播.由題圖甲知λ=2m,由題圖乙知T=0.4s,則v=λT=20(2)由于T=0.4s,2.3s=534T,波形重復5次再沿x軸推動34個波長,經過2.3s后的波的圖像如圖所示.由題圖甲可知A=0.1m,經過2.3s后,P質點的位移為10cm,路程s=4A×5+3A=23A=2.答案:(1)沿x軸正向傳播5m/s(2)見解析圖.10cm2.3m14.(12分)如圖所示,一艘帆船靜止在湖面上,帆船的豎直桅桿頂端高出水面3m.距水面4m的湖底P點發(fā)出的激光束,從水面出射后恰好照耀到桅桿頂端,該出射光束與豎直方向的夾角為53°,已知sin53°=0.8,水的折射率為43(1)求桅桿到P點的水平距離;(2)船向左行駛一段距離后停止,調整由P點發(fā)出的激光束方向,當其與豎直方向夾角為45°時,從水面射出后仍舊照耀在桅桿頂端,求船行駛的距離.解析:(1)設光束從水面射出的點到桅桿的水平距離為x1,到P點的水平距離為x2;桅桿高度為h1,P點處水深為h2;激光束在水中與豎直方向的夾角為θ.由幾何關系有x1h1x2h3=tan由折射定律有sin53°=nsinθ③,設桅桿到P點的水平距離為x,則x=x1+x2④,聯(lián)立①②③④式并代入題給數(shù)據(jù)得x=7m⑤.(2)設激光束在水中與豎直方向的夾角為45°時,從水面出射的方向與豎直方向夾角為i',由折射定律有sini'=nsin45°⑥,設船向左行駛的距離為x',此時間束從水面射出的點到桅桿的水平距離為x1',到P點的水平距離為x2',則x1'+x2'=x'+x⑦,x1'h1x2'h聯(lián)立⑤⑥⑦⑧⑨式并代入題給數(shù)據(jù)得x'=(62-3)m=5.5m.答案:(1)7m(2)5.5m15.(14分)小明將如圖所示的裝置放在水平地面上,該裝置由弧形軌道、