新教材同步系列2024春高中物理模塊綜合測評粵教版選擇性必修第一冊

模塊綜合測評一、單項選擇題1．如圖所示，籃球運動員接傳來的籃球時，通常要先伸出兩臂迎接，手接觸到球后，兩臂隨球迅速引至胸前，這樣做可以()A．減小球的動量的變化量B．減小球?qū)κ肿饔昧Φ臎_量C．減小球的動量變化率D．延長接球過程的時間來減小動量的變化量2．在不計空氣阻力作用的條件下，下列說法中不正確的是()A．自由下落的小球在空中運動的任意一段時間內(nèi)，其增加的動能一定等于其減少的重力勢能B．做平拋運動的小球在空中運動的任意相同的時間內(nèi)，其速度的變化量一定相同C．做勻速圓周運動的小球在任意一段時間內(nèi)其合外力做的功一定為零，合外力的沖量也一定為零D．單擺在一個周期內(nèi)，合外力對擺球做的功一定為零，合外力的沖量也一定為零3．如圖所示是研究光的雙縫干涉的示意圖，擋板上有兩條狹縫S1、S2，由S1和S2發(fā)出的兩列波到達屏上時會產(chǎn)生干涉條紋．已知入射激光的波長為λ，屏上的P點到兩縫S1和S2的距離相等，如果把P處的亮條紋記作第0號亮條紋，由P向上數(shù)，與0號亮條紋相鄰的亮條紋為1號亮條紋，與1號亮條紋相鄰的亮條紋為2號亮條紋，則P1處的亮條紋恰好是10號亮條紋．設(shè)直線S1P1的長度為r1，S2P1的長度為r2，則r2－r1等于()A．9.5λ B．10λC．10.5λ D．20λ4．一只鐘從甲地拿到乙地，它的鐘擺擺動加快了，則下列對此現(xiàn)象的分析及調(diào)整方法的敘述中正確的是()A．g甲>g乙，將擺長適當增長B．g甲>g乙，將擺長適當縮短C．g甲<g乙，將擺長適當縮短D．g甲<g乙，將擺長適當增長5．一條彈性繩子呈水平狀態(tài)，M為繩子中點，兩端P、Q同時開始上下振動，一小段時間后產(chǎn)生的波形如圖，對于其后繩上各點的振動情況，以下判斷正確的是()A．波源Q產(chǎn)生的波將先到達中點MB．波源P的起振方向是向上的C．中點M的振動始終是加強的D．波源P振動的頻率是波源Q的2倍6．如圖潛水員在水深為h的地方向水面張望，發(fā)現(xiàn)自己頭頂上有一圓形亮斑，如果水對空氣的臨界角為C，則此圓形亮斑的直徑是()A．2htanC B．2hsinCC．2hcosC D．2h7．簡諧橫波在均勻介質(zhì)中沿直線傳播，P、Q是傳播方向上相距8m的兩質(zhì)點，波先傳到P，當波傳到Q開始計時，P、Q兩點的振動圖像如圖所示(實線為Q的振動圖像)，設(shè)振幅為A，則()A．當Q的位移為0時，P的位移為±22B．該波從P傳到Q的時間可能是8sC．該波的傳播速度可能為1.6m/sD．該波的波長可能是3m二、多項選擇題8．中國女科學家屠呦呦因發(fā)現(xiàn)青蒿素而獲得2015年諾貝爾生物學或醫(yī)學獎，屠呦呦也成為首位獲得該獎的中國人．在研究青蒿素化學結(jié)構(gòu)中，研究人員用比可見光波長更短的X射線衍射方法最終確定了其化學結(jié)構(gòu)．在做單縫衍射實驗中，下列說法正確的是()A．將入射光由可見光換成X射線，衍射條紋間距變窄B．使單縫寬度變小，衍射條紋間距變窄C．換用波長較長的光照射，衍射條紋間距變寬D．增大單縫到屏的距離，衍射條紋間距變窄9．如圖所示演示裝置，一根張緊的水平繩上掛著5個單擺，其中A、E擺長相同，先使A擺擺動，其余各擺也擺動起來，可以發(fā)現(xiàn)()A．各擺擺動的周期均與A擺相同B．B擺振動的周期最短C．C擺振動的周期最長D．E擺的振幅最大10．如圖所示，質(zhì)量為m的半圓軌道小車靜止在光滑的水平地面上，其水平直徑AB長度為2R，現(xiàn)將質(zhì)量也為m的小球從距A點正上方h0高處由靜止釋放，然后由A點經(jīng)過半圓軌道后從B沖出，在空中能上升的最大高度為34h0(不計空氣阻力)，則(A．小球和小車組成的系統(tǒng)動量守恒B．小車向左運動的最大距離為2RC．小球離開小車后做豎直上拋運動D．小球第二次能上升的最大高度h<34h三、非選擇題11．在探究單擺周期與擺長關(guān)系的實驗中，(1)關(guān)于安裝儀器及測時的一些實驗操作，下列說法中正確的是________．(選填選項前面的字母)A．用米尺測出擺線的長度，記為擺長lB．先將擺球和擺線放在水平桌面上測量擺長l，再將單擺懸掛在鐵架臺上C．使擺線偏離豎直方向某一角度α(接近5°)，然后靜止釋放擺球D．測出擺球兩次通過最低點的時間間隔記為此單擺振動的周期(2)實驗測得的數(shù)據(jù)如下表所示．次數(shù)12345擺長l/cm80.0090.00100.00110.00120.0030次全振動時間t/s53.856.960.062.865.7振動周期T/s1.791.902.002.092.19振動周期的平方T2/s23.203.614.004.374.80請將笫三次的測量數(shù)據(jù)標在圖中，并在圖中作出T2隨l變化的關(guān)系圖像．(3)根據(jù)數(shù)據(jù)及圖像可知單擺周期的平方與擺長的關(guān)系是______________________________．(4)根據(jù)圖像，可求得當?shù)氐闹亓铀俣葹開_______m/s2．(結(jié)果保留3位有效數(shù)字)12．(2022·重慶卷)如圖為某小組探究兩滑塊碰撞前后的動量變化規(guī)律所用的實驗裝置示意圖．帶刻度尺的氣墊導軌右支點固定，左支點高度可調(diào)，裝置上方固定一具有計時功能的攝像機．(1)要測量滑塊的動量，除了前述實驗器材外，還必需的實驗器材是________．(2)為減小重力及阻力對實驗的影響，開動氣泵后，調(diào)節(jié)氣墊導軌的左支點，使輕推后的滑塊能在氣墊導軌上近似做________運動．(3)測得滑塊B的質(zhì)量為197.8g，兩滑塊碰撞前后位置x隨時間t的變化圖像如圖所示，其中①為滑塊B碰前的圖線．取滑塊A碰前的運動方向為正方向，由圖中數(shù)據(jù)可得滑塊B碰前的動量為________kg·m·s-1(保留2位有效數(shù)字)，滑塊A碰后的圖線為________(選填“②”“③”“④”)．13．(2022·湖北卷)如圖所示，水族館訓練員在訓練海豚時，將一發(fā)光小球高舉在水面上方的A位置，海豚的眼睛在B位置，A位置和B位置的水平距離為d，A位置離水面的高度為23d．訓練員將小球向左水平拋出，入水點在B位置的正上方，入水前瞬間速度方向與水面夾角為θ．小球在A位置發(fā)出的一束光線經(jīng)水面折射后到達B位置，折射光線與水平方向的夾角也為θ．已知水的折射率n＝4(1)tanθ的值；(2)B位置到水面的距離H．14．在光滑水平面上有一彈簧振子，彈簧的勁度系數(shù)為k，振子質(zhì)量為M，振動的最大速度為v0，如圖所示，當振子在最大位移為A的時刻，把質(zhì)量為m的物體輕放其上，則：(1)要保持物體和振子一起振動起來，兩者間的動摩擦因數(shù)至少是多少？(設(shè)最大靜摩擦力等于滑動摩擦力)(2)一起振動時，兩者經(jīng)過平衡位置的速度為多大？振幅又為多少？15．如圖所示，光滑水平面上靜止放置質(zhì)量M＝2kg的長木板C；離板右端x＝0.72m處靜止放置質(zhì)量mA＝1kg的小物塊A，A與C間的動摩擦因數(shù)μ＝0.4；在木板右端靜止放置質(zhì)量mB＝1kg的小物塊B，B與C間的摩擦忽略不計．設(shè)最大靜摩擦力等于滑動摩擦力，A、B均可視為質(zhì)點，g取10m/s2．現(xiàn)在木板上加一水平向右的力F＝3N，到A與B發(fā)生彈性碰撞時撤去力F．問：(1)A與B碰撞之前運動的時間是多少？(2)若A最終能停在C上，則長木板C的長度至少是多少？模塊綜合測評12345678910CCBDBADACADCD1．C[由動量定理Ft＝0－mv，而接球時先伸出兩臂迎接，手接觸到球后，兩臂隨球迅速引至胸前為了延長時間，減小受力，即F＝0-mvt，也就是減小了球的動量變化率，故C2．C[不計空氣阻力，自由下落的小球，其所受合外力為重力，則小球在運動的過程中機械能守恒，其增加的動能一定等于其減小的重力勢能，故A正確；做平拋運動的小球所受合外力為重力，加速度的大小與方向都不變，所以小球在空中運動的任意相同的時間內(nèi)，其速度的變化量一定相同，故B正確；做勻速圓周運動的小球，其所受合外力的方向一定指向圓心，小球在任意一段時間內(nèi)其合外力做的功一定為零，但由于速度的方向不斷變化，所以速度的變化量不一定等于0，合外力的沖量也不一定為零，故C錯誤；經(jīng)過一個周期，單擺的小球又回到初位置，所有的物理量都與開始時相等，所以單擺在一個周期內(nèi)，合外力對擺球做的功一定為零，合外力的沖量也一定為零，故D正確．]3．B[由題設(shè)可知，從中央亮條紋P算起，P1點處是第10號亮條紋的位置，表明縫S1、S2到P1處的距離差r2－r1為波長的整數(shù)倍，且剛好是10個波長，所以B正確．]4．D[擺鐘的運動是簡諧運動，周期遵循T＝2πLg，擺鐘擺動加快說明周期變小，擺鐘本身沒變，說明g甲<g乙；所以應(yīng)該調(diào)整擺長使周期變大，那么L應(yīng)該調(diào)長一些，故D正確．5．B[由題意可知，雖然波形不同，但波速相同，由于距離相同，所以兩波同時到達M點，故A錯誤；由波的傳播方向，可確定P質(zhì)點的起振方向向上，故B正確；由于波長的不同，故兩列波的頻率不同，不能發(fā)生干涉現(xiàn)象，因此在M點相遇時，并不總是加強或減弱的，故C錯誤；由波形圖可知λP＝2λQ，根據(jù)T＝λv，f＝1T可得fP∶fQ＝λQ∶λP＝1∶2，故D錯誤6．A[在圓形亮斑邊緣從空氣射入水中的光線，折射角的大小等于臨界角C，如圖所示，由幾何關(guān)系可知，此圓形亮斑的直徑是d＝2r＝2htanC．故A正確．]7．D[由題可知，簡諧橫波的傳播方向從P到Q，由圖可知，周期為T＝6s，質(zhì)點Q的振動圖像向左4s后與P點的振動重合，意味著Q點比P點振動滯后了4s，即P傳到Q的時間Δt可能為4s，同時由周期性可知，從P傳到Q的時間Δt＝(4＋nT)s(n＝0，1，2，3…)，即Δt＝4s、10s、16s、…，不可能為8s，根據(jù)上述分析對照圖像可知，當Q的位移為0時，P的位移為±3A2，故A、B錯誤；由v＝ΔxΔt，考慮到波的周期性，當Δt＝4s、10s、16s、…時，速度v可能為2.0m/s、0.8m/s、0.5m/s、…，不可能為1.6m/s．由λ＝vT可知，波長可能為12m、4.8m、3.0m、…，故C錯誤，D8．AC[單縫衍射的條紋間距可以用雙縫干涉條紋寬度的公式Δx＝Ldλ定性討論，其中L為屏與縫的距離、d為縫寬、λ為波長．將入射光由可見光換成X射線，波長λ變小，衍射條紋間距會變窄，即衍射條紋間距變小，A正確；使單縫寬度變小，即d變小，則衍射條紋間距變寬，B錯誤；換用波長較長的光照射，根據(jù)公式Δx＝Ldλ可知，衍射條紋間距變寬，C正確；增大單縫到屏的距離，即L變大，則衍射條紋間距變大，D錯誤9．AD[A擺擺動，其余各擺也擺動起來，它們均做受迫振動，則它們的振動頻率均等于A擺的擺動頻率，而由于A、E擺長相同，所以這兩個擺的固有頻率相同，則E擺出現(xiàn)共振現(xiàn)象，故A、D正確．]10．CD[小球與小車組成的系統(tǒng)在豎直方向合力不為0，所以系統(tǒng)的動量不守恒，故A錯誤；在水平方向所受合外力為零，水平方向系統(tǒng)動量守恒，設(shè)小車的位移為x，以向右為正方向，在水平方向，由動量守恒定律得mv－mv′＝0．即m2R-xt－mxt＝0，解得小車的位移x＝R，故B錯誤；小球與小車組成的系統(tǒng)在水平方向動量守恒，系統(tǒng)初狀態(tài)在水平方向動量為零，由動量守恒定律可知，系統(tǒng)在任何時刻在水平方向動量都為零，小球離開小車時相對小車向上運動，水平方向和小車有相同的速度，所以小球與小車在水平方向速度都為零，小球離開小車后做豎直上拋運動，故C正確；小球離開小車時，小球與小車水平方向動能為零，如果系統(tǒng)機械能守恒，由機械能守恒定律可知，小球離開小車后上升的最大高度為h0，由題意可知，小球離開小車后在空中能上升的最大高度為34h0<h0，系統(tǒng)機械能不守恒．小球第二次在車中滾動時，克服摩擦力做功，機械能減小，因此小球再次離開小車時，小球與小車水平方向速度為零，小球第二次離開小車在空中運動過程中，小車處于靜止狀態(tài)，小球能上升的高度小于34h11．解析：(1)用米尺測出擺線的長度，用游標卡尺測量擺球的直徑，擺線的長度加上擺球的半徑記為擺長l，故A錯誤；先將擺球和擺線連接好，固定在鐵架臺上，否則擺長變化，測量的誤差較大，故B錯誤；使擺線偏離豎直方向某一角度α(接近5°)，從靜止釋放擺球讓擺球振動，故C正確；測出擺球兩次通過最低點的時間間隔記為此單擺振動的周期，誤差較大，為了減小誤差，應(yīng)采用累積法，即測量30次或50次全振動的時間，再求出每次全振動的時間，作為周期，故D錯誤．(2)根據(jù)坐標系內(nèi)描出的點作出圖像如圖所示．(3)由圖示圖像可知T2＝4l，即周期的平方與擺長成正比．(4)由單擺周期公式T＝2πl(wèi)g可知，T2＝4π由圖示圖像可知4π2g＝k＝4，解得g≈答案：(1)C(2)見解析(3)周期的平方與擺長成正比(4)9.8612．解析：(1)要測量滑塊的動量還需要測量滑塊的質(zhì)量，故還需要的器材是天平．(2)為了減小重力及阻力對實驗的影響，應(yīng)該讓氣墊導軌處于水平位置，故調(diào)節(jié)氣墊導軌后要使滑塊能在氣墊導軌上近似做勻速直線運動．(3)取滑塊A碰前運動方向為正方向，根據(jù)x-t圖可知滑塊B碰前的速度為vB＝0.424-0則滑塊B碰前的動量為pB＝mBvB＝0.1978kg×(－0.058)m/s＝－0.011kg·m/s由題意可知兩物塊相碰要符合碰撞制約關(guān)系，則④圖線為碰前A物塊的圖線，由圖可知碰后③圖線的速度大于②圖線的速度，根據(jù)“后不超前”的原則可知③為碰后A物塊的圖線．答案：(1)天平(2)勻速直線(3)－0.011③13．解析：(1)由平拋運動的規(guī)律可知d＝v0t23d＝12tanθ＝gt解得tanθ＝43(2)因tanθ＝43可知θ＝53°，從A點射到水面的光線的入射角為α，折射角為90°－θ＝37°，n＝sin解得α＝53°由幾何關(guān)系可知Htan37°＋