模块综合检测（二）-2020-2021学年新教材高中物理选择性必修第一册新课标辅导【精讲精练】人教版（word）

模块综合检测(二) (本试卷满分100分，考试用时90分钟) 一、单项选择题(本题共8小题，每小题3分，共24分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的) 1．下列说法正确的是 A．摆钟走时快了必须调短摆长，才可能使其走时准确 B．火车过桥要减速慢行，是为了防止火车因共振而倾覆 C．挑水时为了防止水从水桶中荡出，可以加快或减慢走路的步频 D．在连续均匀的海浪冲击下，停在海面的小船上下振动，是共振现象 答案　C 2．(2019·陕西宝鸡中学期末考试)如图1，一个质量为m的木块放在质量为M的平板小车上，它们之间的最大静摩擦力是fm，在劲度系数为k的轻质弹簧作用下，沿光滑水平面做简谐运动，为使小车能跟木块一起振动，不发生相对滑动，则简谐运动的振幅不能大于 图1 A.eq \f((M＋m)fm,kM)　　　　　　 B.eq \f(fm,kM) C.eq \f(fm,k) D.eq \f((M＋m)fm,k) 解析　小车做简谐运动的回复力是木块对它的静摩擦力，当它们的位移最大时，加速度最大，受到的静摩擦力最大，为了不发生相对滑动，小车的最大加速度a＝fm/M，即系统振动的最大加速度，对整体：达到最大位移时的加速度最大，回复力kA＝(M＋m)a，则最大振幅A＝eq \f((M＋m)fm,kM)。故选A。 答案　A 3．如图2所示，实线与虚线分别表示振幅(A)、频率均相同的两列波的波峰和波谷。此刻，M是波峰与波峰相遇点，下列说法中正确的是 图2 A．该时刻质点O正处于平衡位置 B．P、N两质点始终处在平衡位置 C．随着时间的推移，质点M将向O点处移动 D．从该时刻起，经过四分之一周期，质点M到达平衡位置，此时质点M是振动减弱的点 解析　由题图知O点是波谷和波谷叠加，是振动加强点，该时刻正处于波谷，故A错误；P、N两点是波谷和波峰叠加，位移始终为零，即处于平衡位置，故B正确；振动的质点只是在各自的平衡位置附近振动，不会“随波逐流”，故C错误；从该时刻起，经过四分之一周期，质点M到达平衡位置，但仍然是振动加强点，故D错误。 答案　B 4．如图3甲所示，O点为振源，OP＝s，t＝0时刻O点由平衡位置开始振动，产生沿直线向右传播的简谐横波，如图乙为P点从t1时刻开始沿y轴正方向振动的振动图像，则以下说法错误的是 图3 A．t＝0时刻振源O的振动方向沿y轴正方向 B．t2时刻P点振动速度最大，方向沿y轴负方向 C．该波与另一频率为eq \f(1,t2－t1) Hz的同类波叠加能产生稳定的干涉现象 D．某障碍物的尺寸为eq \f(s,t1)(t2－t1)，该波遇到此障碍物时能发生明显的衍射现象 解析　介质中各质点起振方向与振源起振方向相同，由题图乙知P点起振方向沿y轴正方向，故t＝0时刻振源O的振动方向沿y轴正方向，选项A正确；由题图乙知t2时刻P点振动速度最大，方向沿y轴正方向，故选项B错误；由题图乙知质点振动周期为T＝t2－t1，故波的频率为eq \f(1,T)＝eq \f(1,t2－t1) Hz，根据波的稳定干涉条件知只有频率相同的波相遇才可产生稳定干涉现象，故选项C正确；波速为v＝eq \f(s,t1)，由题图乙知波的周期为T＝t2－t1，所以波长为λ＝vT＝eq \f(s(t2－t1),t1)，选项D中障碍物尺寸为λ与波长相同，故能发生明显衍射，选项D正确。 答案　B 5．劲度系数为k的轻弹簧竖直悬挂，在其下端挂一质量为m的砝码，然后从弹簧原长处由静止释放砝码，不计摩擦阻力，重力加速度为g。则 A．砝码的运动不是简谐振动 B．砝码最大加速度为2g C．砝码偏离平衡位置的最大位移为eq \f(2mg,k) D．弹簧最大弹性势能为eq \f(2m2g2,k) 解析　设砝码的最大速度为vm，砝码的速度最大时，弹簧弹力大小等于砝码的重力，则得：mg＝kx0，得弹簧伸长的长度x0＝eq \f(mg,k)，此位置为平衡位置，在平衡位置以上Δx时，弹簧的弹力为F＝k(x0－Δx)，砝码受到的合力：F合＝mg－F＝mg－k(x0－Δx)＝kΔx，同理可以得出砝码在平衡位置以下Δx时，仍然满足：F合＝kΔx，即砝码受到与离开平衡位置的位移成正比的合外力的作用，且该合力始终指向平衡位置，所以由静止释放砝码后，砝码在重力和弹簧的弹力作用下将做简谐振动，故A错误；当砝码下落到速度为零时，弹簧伸长量最大，弹性势能最大，根据对称性可知，此时弹簧伸长量为：x′＝2x0＝2eq \f(mg,k)，根据牛顿第二定律得：a＝eq \f(F弹－G,m)＝eq \f(kx′－mg,m)＝eq \f(2mg－mg,m)＝g，所以弹簧弹性势能最大时小球加速度大小为g，故B错误；此时弹簧伸长量x′＝eq \f(2mg,k)，所以砝码偏离平衡位置的最大位移为x′－x0＝e