2024-2025学年新教材高中物理模块检测题一含解析新人教版选择性必修第一册

PAGE9-模块检测题(一)(时间:60分钟满分:100分)一、单项选择题(本题共7小题,每小题4分,共28分,每小题只有一个选项符合题目要求)1.(2024浙江绍兴诸暨中学高二期中)下列说法不符合两列波相遇时的情形的是()A.相遇之后,振幅小的一列波将减弱,振幅大的一列波将加强B.相遇之后,两列波的振动状况与相遇前完全相同C.在相遇区域,任一点的总位移等于两列波分别引起的位移的矢量和D.几个人在同一房间说话,相互间能辨别出来,是因为声波在相遇时互不干扰解析两列波相遇时,每一列波引起的振动状况都保持不变,而质点的振动则是两列波共同作用的结果,选项A错误,选项B、C正确;几个人在同一房间说话,声音振动发出的声波在空间中相互叠加后,并不变更每列波的振幅、频率,所以声波传到人的耳朵后,仍能辨别出不同的人所说的话,故选项D正确。本题选错误的选项,故选A。答案A2.(2024湖南边城高级中学高二开学考试)下列几种物理现象的说明中,正确的是()A.跳远时在沙坑里填沙,是为了减小冲量B.在推车时推不动是因为推力的冲量为零C.砸钉子时不用橡皮锤,只是因为橡皮锤太轻D.船舷经常悬挂旧轮胎,是为了延长作用时间,减小作用力解析跳远时,运动员动量变更量肯定,受到的冲量肯定,在沙坑里填沙,是为了延长力的作用时间,减小运动员受到的力,故A错误;在推车时推不动是因为推力小于最大静摩擦力,推力的冲量Ft不为零,故B错误;砸钉子时不用橡皮锤,是由于橡皮锤有弹性,作用时间长,依据动量定理Ft=Δp,产生的力小,故C错误;船舷经常悬挂旧轮胎,是因为轮胎能延长作用时间,减小作用力,故D正确。答案D3.如图所示为一显示薄膜干涉现象的试验装置,P是附有肥皂膜的铁丝圈,S是一点燃的酒精灯。在图示的状况下()A.从肥皂薄膜的右面视察时,在薄膜上可看到水平条纹B.从肥皂薄膜的右面视察时,在薄膜上可看到竖直条纹C.从肥皂薄膜的左面视察时,在薄膜上可看到水平条纹D.从肥皂薄膜的左面视察时,在薄膜上可看到竖直条纹解析肥皂薄膜前后表面的反射光在前表面发生叠加,所以应当从肥皂薄膜的右面视察;路程差(膜的厚度的两倍)是半波长的偶数倍时,振动加强,为亮条纹,路程差是半波长的奇数倍时,振动减弱,为暗条纹,肥皂薄膜越往下越厚,故条纹水平排列。答案A4.(2024湖北金口中学高二月考)在火车车厢里用悬线吊着一个小球,铁轨接合处的振动使球摇摆,假如每段铁轨长12.6m,摆线长40cm,则下列说法正确的是()A.该单摆的固有周期约2.25sB.不论车速多大,该单摆不行能产生共振C.火车速度约10m/s时,单摆振幅最大D.增加单摆的摆长后,火车速度越大,单摆振幅越大解析单摆的固有周期T=2πlg=2×3.14×0.49.8=1.26s,A错误;当列车的振动频率与小球的固有频率相同时,小球达共振,振幅最大,即当列车在长12.6m的铁轨上运行的时间为1.26s时,发生共振,则有v=Lt=12.答案C5.(2024湖北宜城其次高级中学)如图所示,AB为固定的光滑圆弧轨道,O为圆心,AO水平,BO竖直,轨道半径为R,将质量为m的小球(可视为质点)从A点由静止释放,在小球从A点运动到B点的过程中()A.小球所受合力的冲量指向圆心OB.小球所受支持力的冲量水平向右C.小球所受重力的冲量大小为0D.小球所受合力的冲量大小为m2解析在小球从A点运动到B点的过程中I=mΔv,速度方向变为水平向右,所以小球所受合力即重力和支持力的合力的冲量水平向右,故A、B错误;小球所受重力的冲量大小为IG=mgt,大小不为零,故C错误;在小球从A点运动到B点的过程中机械能守恒,故有mgR=12mvB2,解得vB=答案D6.在光滑的导轨上,一质量为m1=2kg、速度为v1=1m/s的滑块A跟一质量为m2=1kg、速度为v2=0的滑块B发生正碰,它们碰撞后的总动能的最大值和最小值分别是()A.1J、23J B.43J、C.43J、1J D.2J、4解析当两物体发生弹性碰撞时,系统不损失能量,此时碰后的总动能最大,最大动能Ekmax=12m1v12=1J,若两物体发生完全非弹性碰撞,则碰后共速,此时系统损失的动能最大,碰后系统总动能最小,则m1v1=(m1+m2)v,解得v=23m/s,Ekmin=12(m1+m2)v2=12×3×23答案A7.(2024浙江绍兴诸暨中学高二期中)如图所示,某种透亮介质的截面图由圆心为O、半径为R的四分之一圆和直角三角形AOC组成,其中∠A=60°。一束单色光从D点垂直AB面射入透亮介质中,射到圆弧BC上时恰好发生全反射,已知D点与O点之间的距离为R2,光在真空中的传播速度为c,以下说法正确的是(A.单色光在介质中的传播速度为2cB.单色光射到AC面发生全反射,没有光线射出C.单色光第一次射出介质时折射角为45°D.单色光第一次射出介质时折射角为30°解析光路图如图所示,由于光射到圆弧BC上时恰好发生全反射,则由几何关系可得sinC=ODOE=R2R=22,则临界角为C=45°,则该透亮介质的折射率为n=1sinC=1sin45°=2,由n=cv可得,光在介质中的传播速度为v=cn=c2=22c,故A错误;由几何关系可知,光射到答案C二、多项选择题(本题共3小题,每小题5分,共15分,每小题有多个选项符合题目要求,全部选对的得5分,选对但不全的得3分,有选错的得0分)8.(2024山东新泰第一中学高二月考)一个质点做简谐运动的图像如图所示,下列说法正确的是()A.在10s内质点经过的路程是20cmB.在5s末,质点的速度为零,加速度最大C.t=1.5s和t=2.5s两个时刻质点的位移和速度方向都相反D.t=1.5s和t=4.5s两个时刻质点的位移大小相等,都是2cm解析在10s内质点振动了2.5个周期,经过的路程是s=10A=20cm,故A正确;在5s末,质点处于正向最大位移处,速度为零,加速度最大,故B正确;t=1.5s和t=2.5s两个时刻的位移大小相等方向相反,速度方向相同,故C错误;由图像可得振动方程是x=2sinπ2tcm,将t=1.5s和t=4.5s代入振动方程得x=2cm,故D正确。答案ABD9.(2024海南儋州第一中学高二期中)如图所示,A、B是两列波的波源,t=0时,两波源同时起先垂直纸面做简谐运动。其振动表达式分别为xA=0.1sin(2πt)m,xB=0.5sin(2πt)m,产生的两列波在同一种匀称介质中沿纸面传播。t=2s时P起先振动,已知PA=40cm,PB=50cm,则()A.两列波的波速均为0.2m/sB.两列波的波长均为0.25mC.两列波在P点相遇时振动总是减弱的D.P点合振动的振幅为0.4m解析两列波在同一种匀称介质中沿纸面传播,故两列波的波速相同,依据质点P起先振动的时间可得v=PAt=0.42m/s=0.2m/s,A正确;由振动方程可得,两列波的周期T相同,由公式T=2πω=1s得两列波的波长均为λ=vT=0.2m,B错误;依据两波源到P点的距离差Δx=50cm-40cm=10cm=λ2,可知,B波比A波传到P点的时间晚T2,依据振动方程可得,A波起振方向与B波起振方向相同,故两波在P点的振动反向,那么,P点为振动减弱点,故两列波在P点相遇时振动总是减弱的,P点合振动的振幅为0答案ACD10.(2024四川成都外国语学校高二期中)一束由a、b两种单色光混合的复色光沿半径方向射入半圆形玻璃砖的水平界面,经界面反射和折射后在竖直的光屏上只产生了两个光斑B和C,如图所示,已知a光在玻璃中的传播速度大于b光,则以下看法正确的是()A.C处为复色光,B处为a光B.C处为b光,B处为a光C.增大光在水平界面上的入射角,光屏上有可能出现三个光斑D.保持入射光强度不变,增大光在水平界面上的入射角,下方的光斑的亮度可能增加解析已知a光在玻璃中的传播速度大于b光,v=cn,故a的折射率小,临界角大,故b光发生了全反射,a光折射且反射,C处为复色光,B处为a光,故A正确,B错误;增大光在水平界面上的入射角,b光仍旧发生全反射,故C错误;保持入射光强度不变,增大光在水平界面上的入射角,a答案AD三、非选择题(本题共5小题,共57分)11.(7分)(2024山东济南二模)如图所示为双缝干涉试验的装置示意图,现要利用这套装置来测量某种单色光的波长。(1)装置示意图中有三个电学元件的名称空缺,下列选项中正确的是。

A.①是双缝,③是滤光片B.②是双缝,③是单缝C.②是单缝,③是双缝(2)得到干涉条纹后,用测量头测出了第1条和第6条亮纹中心间的距离为Δx,已知双缝到光屏的距离为l,双缝间距为d,则所测单色光波长的计算式为λ=(用题中所给的字母表示)。

解析(1)单缝要在双缝前,故C正确。(2)相邻两亮条纹间距为Δx5,由干涉条纹与波长间的关系可知Δx5=答案(1)C(2)d12.(10分)用如图所示的装置来验证动量守恒定律,质量为mA的小球A用细线悬挂于O点,质量为mB的小球B放在离地面高度为H的小支柱N上,O点到A球球心的距离为L,使悬线伸直并与竖直方向的夹角为β,释放后A球摆到最低点时恰与B球发生弹性碰撞,碰撞后,A球摆到与竖直方向夹角为α的C处,B球落到地面上,地面上铺有一张盖有复写纸的白纸,保持β角不变,多次重复上述试验,白纸上记录多个B球的落点,进而测得B球的水平位移x,已知当地的重力加速度大小为g。(1)A球质量应B球质量(选填“大于”或“小于”)。

(2)用题中所给的物理量字母表示,碰撞前瞬间A球的动量pA=,碰撞后瞬间A球的动量pA'=,碰撞后瞬间B球的动量pB'=。

解析(1)为了防止碰后出现反弹,应用质量较大的小球去碰质量较小的小球。(2)小球A下摆过程中,机械能守恒,有mAgL(1-cosβ)=12mAvA2,解得vA=2gL(1-cosβ),则有pA=mA2gL(1-cosβ),小球A与小球B碰撞后接着运动,可得vA'=2gL(1-cosα),则pA'=mA2gL(答案(1)大于(2)mA2gL(1-cosβ)13.(10分)(2024广东高二期末)一列简谐横波在t=0时刻的图像如图所示。此时质点P正沿y轴正方向运动,且当t=0.15s时质点P恰好第1次到达波谷处。求:(1)该波的波速大小v;(2)0~1s内,质点Q运动的路程L。解析(1)由于t=0.15s时质点P恰好第1次到达波谷处,设该波的周期为T,则3T4=0解得T=0.2s由题图可得该波的波长为λ=0.4m依据v=λ解得波速v=2m/s(2)0~1s内质点Q运动了5个周期,由题图可得该波的振幅A=5cm每振动一个周期,质点运动4倍振幅,故L=4A×5解得L=100cm答案(1)2m/s(2)100cm14.(12分)如图所示,质量为3m的足够长的木板C静止在光滑水平面上,质量均为m的两个小物块A、B放在C上。现同时对A、B施加水平向右的瞬时冲量I和2I,使A、B分别获得初速度,若A、B与C之间的接触面不光滑,求最终A、B、C的共同速度。解析同时对A、B施加水平向右的瞬时冲量I和2I后,设A、B获得的初速度分别为vA和vB,则对小物块A,由动量定理得I=mAvA-0对小物块B,由动量定理得2I=mBvB-0设最终A、B、C的共同速度为v,则对A、B、C组成的系统,由动量守恒定律得mAvA+mBvB=(mA+mB+mC)v联立解得v=3I答案3I15.(18分)(2024山东淄博高二期末)如图所示,在一个足够大的水池中有一名潜水员在水面下E处潜泳,E处与水面的距离为hDE=2m,与岸边的水平距离为xDC=2.7m,潜水员在E处恰好看不到离岸边xAB=4m、高出岸边hPA=3m的标记物P,岸边离水面的高度hBC=0.9m。(已知7=2.6)(1)求