模块综合测评-【重难点手册】2024-2025学年高中物理选择性必修第一册（人教版2019）

模块综合测评 时间：75分钟 满分：100分 一、选择题（本大题包括10小题，每小题4分， 播速度 共40分.在每小题给出的四个选项中，第1~ C.在玻璃中a光的临界角大于b光的临界角 7题只有一项符合题目要求，第8~10题有多 D.b光相对于a光更容易发生明显衍射现象 项符合题目要求.每小题全部选对的得4分， 3.(2024·黄冈中学月考)下列声学现象属于 选对但不全的得2分，有选错的得0分) 多普勒效应的是(). 1.(2024·湖北孝感高二开学考试)肥皂膜的 A.有经验的战士可以根据炮弹飞行时的声 干涉条纹如图所示，竖直放置的肥皂膜条纹 音判断飞行的炮弹是接近还是远离他 间距上面宽、下面窄.下列说法中正确的是 B.敲响一只音叉，另一只与其相隔不远的音 叉也能发出声音 C.敲响一只音叉，在其周围某些区域声音较 强，某些区域声音较弱 D.屋子外的人虽然看不到屋内的人，但却能 听到屋内人的谈笑声 4.(2024·北京四中高二期末)如图甲所示，光 A.肥皂膜上的条纹是前后表面反射光形成 滑水平面上有一以O点为平衡位置，在A、 的干涉条纹 B两点间做简谐运动的弹簧振子，以水平向 B.肥皂膜上的条纹是前表面折射光与后表 右为正方向，图乙为这个弹簧振子的振动图 面反射光形成的干涉条纹 像.由图可知，下列说法中正确的是( ). C.肥皂膜从形成到破裂，条纹的宽度和间距 x.cm 不会发生变化 O D.将肥皂膜外金属环左侧的把柄向上转动 AO B .0 tis 4.0 90°，条纹也会跟着转动90° 平 2.(2024·河北衡水中学月考)如图所示，一束 A,从1=0到t=0.8s时间内，弹簧振子经 光射向一块半球形玻璃砖底面中心O点，经 历了一次全振动 折射后分成a、b两束光.下列说法正确的是 B.从t=0到t=2.0s时间内，振子经过的 ( 路程是4.0cm C.在1=0.6s与1=1.0s两个时刻，振子的 速度相同 D.在1=0.6s与1=1.0s两个时刻，振子的 加速度相同 A.若a为蓝光，那么b有可能为黄光 5.(2024·天津市西青区杨柳青第一中学高二 B.在玻璃中a光的传播速度小于b光的传 期末)将物体水平抛出，在物体落地前，下列 231 国避食手细高中物理选择性必修第一册) 说法正确的是( )(不计空气阻力) 干涉图样中橙光比绿光的条纹间距大 A.动量的方向不变 B.在“用单摆测量重力加速度”实验中，未记 B.动量变化量的方向不变 录小球的半径，利用实验数据作出T-L C.相同时间内动量的变化量越来越大 图像，利用斜率k=4x计算重力加速度， D.动量变化得越来越快 g 6.(2024·云南西双版纳州第一中学高二期 其结果偏小 末)在光滑的水平面上，有A、B两个小球沿 C.在“测量平行玻璃砖的折射率”实验中，误 同一直线向右运动，以向右为正方向，两球的 将玻璃砖的宽度画宽了，其他操作均正 动量分别为pa=5kg·m/s、B=7kg·m/s 确，则测得的折射率将偏小 如图所示.若两球发生正碰，则碰后两球的 D.彩超可以检查心脏、大脑和血管的病变， 动量增量△pA、△pB可能是( ) 这应用的是多普勒效应 UA 9.(2024·浙江金华第一中学高二阶段练习) A 一列简谐横波沿x轴正方向传播，在x=0 A.3kg·m/s、3kg·m/s 和x=1.2m处的两个质点A、B的振动图 B.3kg·m/s、-3kg·m/s 像如图所示，则( C.-10kg·m/s、10kg·m/s y/cm D.-3kg·m/s、3kg·m/s 7.(2024·襄阳四中高二月考)如图所示，光滑 0.2 0.4 0.61g 水平地面上并排放置着质量分别为m 1kg、m2=2kg的木板A、B,一质量M= A.质，点A的振动方程为y=5sinπt(cm) 2kg的滑块C(可视为质点)以初速度h一 B.波由质点A传播到B的时间可能是0.7s 10m/s从木板A的左端滑上木板，C滑离 C.这列波的波长可能是4.8m 木板A时的速度大小为1=7m/s,最终C D.这列波的波速可能是0.8m/s 与木板B相对静止.则( ) 10.(2024·武汉二中高二月考)某同学的质量 风 为60kg,在军事训练中要求他从岸上以大 A B 小为2m/s的速度跳到一条向他缓缓漂来 A木板B与滑块C最终均静止在水平地面上 的小船上，然后去执行任务.已知小船的质 B.木板B的最大速度为5m/s 量是140kg,原来的速度大小是0.5m/s, C.木板A的最大速度为1m/s 该同学上船后又跑了几步，最终停在船上 D.整个过程，A、B、C组成的系统机械能减 则( 少了57.5J A.人和小船最终静止在水面上 8.(2024·浙江高三开学考试)下列说法正确 B该过程中人的动量变化量为105kg·m/s 的是( C.船最终的速度是0.95m/s A.在“用双缝干涉测量光的波长”实验中， D.船的动量变化量是105kg·m/s 232 模块综合涮评收 二、非选择题（本大题包括5小题，共60分）》 弹簧处于压缩状态： 11.(7分)(2024·重庆八中高二阶段练习)小 C.剪断细线，滑块A、B离开弹簧后，均沿 刚在家里找到了一块外形不规则的小金属 光滑操作台的台面运动，最后都滑落台 挂件代替摆球做了一个如图所示的单摆， 面，记录A、B滑块的落地点M、N; 来测量当地的重力加速度.具体操作如下： D.用刻度尺测出M、N距操作台边缘的水 平距离x1、x2: E.用刻度尺测出操作台面距地面的高度h. 请根据实验步骤完成下列填空： (1)实验前，用水平仪先将光滑操作台的台 面调为水平，其目的为 (2)滑块A、B都离开台面后，在空中运动的 (1)用刻度尺测量O、N间细线的长度1，将 时间 (填“相等”或“不相等”). 挂件拉开一个大约a=5°的角度 (3)如果滑块A、B组成的系统水平方向动 (2)由静止释放小摆件，从挂件摆至最低处 量守恒，须满足的关系是 (用 开始用手机计时，当挂件第V次（开始 测量的物理量表示) 计时时记为0次)通过最低处时，停止计 (4)剪断细线前，弹簧处于压缩状态下的弹 时，显示时间为t,则周期T 性势能是 (用测量的物理量和 (3)改变O、N间细线的长度，先后做两次 重力加速度g表示). 实验，记录细线的长度及单摆对应的周 13.(10分)(2024·济南一中高二期末)起跳 期分别为1、T1和l2、T2,则重力加速 摸高是学生经常进行的一项体育活动.在 度为 (用4、T、l2、T表示). 某次摸高测试中，一质量为m=50kg的同 (4)小刚未测量金属摆件的重心位置，这对 学下蹲后用力蹬地的同时举臂起跳，在刚要 上述实验结果 (填“有”或“无”) 离地时其手指距地面的高度为h=1.60m, 影响， 离地后身体姿势保持不变，手指摸到的最 12.(10分)(2024·黑龙江鸩岗一中高二开学 大高度为h2=2.85m.若从蹬地到离开地 考试)某同学用如图所示的装置做“验证动 面的时间为t=0.5s,空气阻力不计，重力 量守恒定律”的实验，并测量处于压缩状态 加速度取g=10m/s2,则在该同学上升的 下的弹簧的弹性势能.实验前，用水平仪先 过程中（结果保留两位有效数字）： 将光滑操作台的台面调为水平.实验步骤 (1)该同学刚跳起离开地面时的速度多大 如下： (2)地面对该同学的弹力平均值为多大 操作台 A.用天平测出滑块A、B的质量mA、mg: B.用细线将滑块A、B连接，使A、B间的 233 国避台手圆高中物理选择性必修第一册) 14.(15分)(2024·四川成都第四十九中学高 15.(18分)(2024·长沙雅礼中学月考)某小 二阶段练习)2023年9月21日，中国航天 区需安装供小朋友玩游戏的滑道，滑道由 员再次在太空授课，在本次授课中，航天员 光滑曲面滑梯PO和一条与其平滑连接的 们为我们展示了在完全失重环境下因为表 水平轨道ON构成，水平轨道右侧固定有 面张力水呈现完美的球体，将空气注入水 一轻质弹簧，弹簧左端恰好位于M点，如 球内，可以看到空气在水球内形成一个空 图所示.为保证小孩安全，工程师们进行了 气球，假设空气球球心和水球球心重合，如 模拟测试：坐在塑料滑篮里的“小孩”从距 图所示.水球半径为R,内部空气球半径为 离地面高h=1.8m处由静止开始下滑，滑 00为过球心的直线，一细光束平行于 篮和“小孩”总质量mA=10kg,下滑后与 静止于O点的橡胶块B发生碰撞.碰撞后 00.且与00的距离为号R处射人球壳，经 瞬间橡胶块的速度1=2m/s,橡胶块向 水球壳折射后恰好与内部空气球相切. 右移动西=号m时的速度。一2m/已 3 (1)求水的折射率 知水平轨道OM的长度L=1.0m,滑篮和 (2②若将光束平移到与Q0距高为号R处 橡胶块与OM段之间的动摩擦因数相同， 其余部分光滑，滑篮和橡胶块均可视为质 射入水球，请通过计算判断光线在内部 点，碰撞均为弹性碰撞，弹簧始终在弹性限 空气球处能否发生全反射： 度内，重力加速度g=10m/s2.求： (1)橡胶块的质量m (2)橡胶块与OM段之间的动摩擦因数， (3)弹簧最大的弹性势能E。 234参考答案与解折么组 则n=4=7.95X10-7 5.30×107 =3为奇数，则在P点出现 停又因为△BOM与△CA0相似，故有8，由 2 暗条纹根据△-治入可知，被长变大，则条纹间距 题意知AB=AC=,联立可得BM=号AC=号1.所 变宽.] 以M点到A点的距离为x=M=1-BM=33 12.(1)3:冬c.(2)P.(3)1.(4)甲传向乙. [(1)由题图可知∠EOP=60°，则P处所对应的折 射率的值为双一血0一瓦由=号可知光在 sin∠AOF 该液体中的速度为u=二-。 n3 (2)P,处对应的人射角较大，根据折射定律n=上 sin i 15.(1)根据几何关系有sin= R,解得n=60.由于 可知P,处对应的折射率较大， 该光线的人射角和出射角相等，则光在透明介质的人 (3)作AO的延长线交圆周于K,这种情况下折射角 射面上有=m2,解得n1=30 sin r 与入射角相等，则知K处所对应的折射率的值是L. (2)由光路可逆原理可知，光在出射面上的入射角也 (4)当光只有从光密介质射入光疏介质时，才有可能 为30°，根据几何关系，光在介质中传播的距离为x 发生全反射现象.由于大于，故介质甲相对介质 R 乙来说是光密介质，故光从甲传向乙可能发生全反射 =号R根据折射率与光速的关系有n=台， 2c0s30=3 现象.了 则单色光在介质中传播的时间1=二，解得=尽 13.(1)设折射角为Y,根据几何关系可得y=90°一a.根据 折射定律可得n=加，联立可得n=anQ. (3若光恰好发生全反射，则有s血C一司-号解得 sin y (2)光路图如图所示， C=35°.令此时在OA面上的折射角为0.则有n= sin(90二302，解得0=302.根据几何关系可知.圆孤 sin AB上有光射出的圆弧对应的圆心角为a=90° (180°-35°一30°-90)-30°=35°，则对应的圆弧为 360×2πR=7mR 36 D 根据几何关系可得d一sm(90-0·sin一Dan0 模块综合测评 14.由题意作出的光路图如图所示，光线垂直于BC方向 射入，由几何关系可知入射角为45°，由于棱镜折射率 【.A[肥皂膜上的条纹是薄腹前后两表面反射形成的 为区，根据u=需有nr=号，则折射角为30 两列光波叠加形成的干涉条纹，故A正确，B错误：薄 膜是等厚干涉，肥皂膜从形成到破裂，由于液体在向下 ∠BMO=60°，因为∠B=45°，所以光在BC面的入射 流动，薄膜上部逐渐变薄，下部逐渐变厚，因此出现加 角为0=90°-(180°-60°-45)=15. 强点和减弱点的位置发生了变化，条纹的宽度和间距 根据反射定律可知∠MOA=20=30°，根据几何关系 会发生变化，故C错误：将肥皂膜外金属环左侧的把柄 可知∠BA0=30,.即△MA0为等腹三角形，则8 向上转动90°，由于重力，表面张力和粘滞力等的作用， 37 重雅⑤手册高中物理选择性必修第一册凡) 肥皂膜的形状和厚度会重新分布，因此并不会跟着旋 △p=I帅=F1=G,由此可得，动量变化量的方向始终 转90°，故D错误.] 向下不变，相同时间内动量的变化量相同，且动量变化 2.C[根搭折射定律得a一部其中。为人射角，B为 快慢不变，故B正确，CD错误.] 6.D[两个小球发生正碰，则其系统碰撞前后应该满足动 折射角，由题图知：光和b光从空气射入玻璃，入射角 量守恒，碰前总动量为pe雨=p1十p加=12kg·m/s,碰后 相同，a光的折射角大于b光的折射角，则a光的折射 总动量为pa后=(pA十△pa)十(m十△p)=18kg·m/s 率比b光的折射率小，a光的频率比b光的频率小，蓝 >p,综上可知，系统碰撞前后动量不守恒，故A错 光的频率大于黄光的频率，若a为蓝光，那么b不可能 误：系统碰撞后的总动量为p后=(pA十△pA)十(pa十 为黄光，故A错误：设光在玻璃中传播的速度为，有 △pm)=12kg·m/s=p嫩，系统碰撞前后满足动量守 一斤a光的折射率比b光的折射率小，则a光在玻 恒，碰后两球的动量都与原方向相同，但A球的动量增 璃中传播速度更大，故B错误：设临界角为C,则sC一 加，与实际运动不符，故B错误：系统碰撞后的总动量 。,a光的折射率比6光的折射率小，则a光的临界角 为P急后=(p,十△p)+(pB十△pB)=12kg·m/s= P,系统碰撞前后满足动量守恒，进一步分析可知， 比b光的临界角大，故C正确：须率越小，波长越长，越 碰后A球的动量变为pM=一5kg·m/s,B球碰后动 容易发生明显衍射现象，a光的频率比b光的频率小， 量变为pB=17kg·m/s,根据动能与动量的关系有E 则：光比b光更容易发生明显衍射现象，故D错误.] 3.A[根据多普勒效应，有经验的战士可以从炮弹飞行 之m一品可知A球碰撞前后动能大小不变，但 时的声音判断飞行的炮弹是接近还是远离他，即高亢 是B球碰后动能变大，即对于A,B组成的系统来说， 表示靠近，低沉表示远离，故A正确：敲响一只音叉，另 其系统的总动能碰后大于碰前，违反了能量守恒，故C 一只与其相隔不远的音叉也能发出声音，这是声音的 错误：系统碰撞后的总动量为p指=(pA十△p,)十 共振现象，即共鸣现象，故B错误：被响一只音义，在其 (pm十△p:)=12kg·m/s=p,系统碰撞前后满足 周围某些区域声音较强，某些区域声音较弱，这是声音 动量守恒，碰后A球动量变为p=2kg·m/s,碰后B 的干涉现象，故C错误：屋子外的人虽然看不到屋内的 球动量变为p%=10kg·m/s,其碰前总动能为E= 人，但却能听到屋内人的谈笑声，这是声波的衍射现 象，故D错误.] 盘十热织十品碰撞后总动能为 2m 4.C[由题图乙可知，弹簧振子的周期为1.6s,可知从 p+△p)+pB+△p) 4100 ,碰撞前后能 2mA 2ma 2mA 2m8 t=0到1=0.8s的时间内，弹簧振子没有完成一次全 振动，故A错误：由题图乙可知从1=0到1=2.0s的 量的变化为△B=Em-E=21-是 2m2m,由于A球 时间内，振子经过的路程是s=4×5cm=20m,故B 错误：根据x1图像斜率和对称性可知，在t=0.6s与 和公球的质量未知，若器>引则有以≥0，甲满足 系统的总动能不增加，即符合能量守恒，而碰后两球的 1=1.0s两个时刻，振子的速度相同，故C正确：根据 动量都与原方向相同，且A球的动量变小，即A球的 a=延和对称性可知，在1=0.6s与1=1.0s两个时 月 速度变小，B球的动量增加，即B球的速度增加，所以 刻，振子的加速度大小相等，方向相反，故D错误.] 可能A球速度小于B球的速度，满足实际运动情况， 5.B[平抛运动中，速度大小，方向都在发生变化，由p 该情况可能发生，故D正确.] =?可知，动量的方向会发生变化，故A错误：由于物 7.D设C刚滑到木板B上时，B的速度为·由动量 体所受合外力的冲量大小等于它的动量的变化量，即 守恒得M=M十(+2)边，解得边=2m/s,方 38 参考答案与解析么线 向与C的初速度方向相同，即A的最大速度为2m/s B可能是0.7sn=1D,B正确：根据x=以十弘，可得 以滑块C与木板B为研究对象，设木板B的最终速度 4x 为U,由动量守恒得M十me边=(M+)边，解得 48（m=0,1,2,3,…,这列波的波长不 A=4m十34m十3 =4.5m/s,方向与C的初速度方向相同，故ABC错 可能是4,8m,C错误波速为0=二=1.2 误：由能量守恒定律可得，整个过程中A、B,C组成的 系统损失的机被能为△止=合M一之m话一(M 1.2 12 0.m千0.3m/s-4n千3m/s(n=0.l,2,3…),当n=3 十m)成=57.5J,故D正确.] 时，=0,8m/s,D正确.] 8.ACD[橙光比绿光的波长更长，由双缝干涉条纹间距 10.BD[规定人原来的速度方向为正方向，设人上船 公式△虹=入可知，在相同条件下，波长越长，条纹间 后，船与人的共同速度为，水的阻力忽略不计，该同 学跳上小船后与小船达到同一速度的过程，人和船组 距越大，因此干涉图样中橙光比绿光的条纹间距大，A 成的系统合外力为0，系统的动量守恒，则由动量守恒 正确由单摆的周期公式T=2x√任，化简可得T- 定律得m人人一m魅=(m十m)u,代人数据解得 v=0.25m/s,方向与人的速度方向相同，与船原来的速 ，可得TL图像斜率k红，由此可知，实验中 g 度方向相反，AC错误：人的动量的变化量为△p一m队) 是否记录小球的半径对T?-L图像的斜率没有影响， 一m队队=60×(0.25-2)kg·m/s=-105kg·m/s, 因此利用实验数据作出T-L图像，利用图像斜率k= 负号表示方向与选择的正方向相反，B正确：船的动 求得加速度值不变，B错误：在“测量平行玻璃砖的 量的变化量为△p'=m如v一me知=140×(0.25十 g 0.5)kg·m/s=105kg·m/s,D正确.] 折射率”实验中，误将玻璃砖的宽度画宽了，作出实际 的光路图如图所示，可知折射角的测量值将偏大，人射 山.(2是 (3)4x(L-) T一Tg (4)无. 角不变，其他操作均正确，由折射定律可得”=m三 sin r' [②)一个周期经过最低点两改，则子=义解得T-总。 侧测得的折射率将偏小，C正确：彩超应用了超声波的 (3)设摆线末端与小摆件重心间的距离为，由周期公 多普勒效应，D正确.] 式可得=2√安，1=2红√传 十干，解得g 4x2(11-l) T-T黄 (4)由(3)可知，未测量金属摆件的重心位置，这对实 验结果重力加速度的测量无影响.] 12.(1)保证滑块做平抛运动.(2)相等。 2.即[由振动图像可知T=04因w车=5示mds, (3)m.=mx.(4)m1i十mc) 4h 则质点A的振动方程为y=5sin5πt(cm),A错误：由 [(1)实验前，用水平仪先将光滑操作台的台面调为水 振动图像可知1=0时刻，当质点A在平衡位置向上振 平，其目的是保证滑块做平抛运动. 动时，质点B在波峰位置，可知A、B间的距离为x= (2)根据=√g ，滑块A.B都离开桌面后，在空中运 双+孕，放从A到B的时间为=吾nT+可=03s U 动的时间相等. 十0.4ns(n=0.1,2,3,…).即波由质点A传到质点 (3)根据动量守恒定律有mAvA=mU,=· 39 重雅手细高中物理选择性必修第一册则 √务=√务，解得m=m 从水球进入空气球的入射角”=2r,则sin”=sin2r (电根据能量守恒定律有无=号m暖十宁mi, 3>sinC故能发生全反射. 15.(1)滑篮和“小孩”由静止从P点下滑到O点，由机械 √w=√ 能守恒定律有mgh= 2mA. 解得E,=mui+mt边.] 滑篮和“小孩”与橡胶块B发生弹性碰撞，规定向右为 13.(1)设起跳后速度为，由机械能守恒定律有 正方向，由动量守恒定律有mA%=mAA十· 交r=mg(h:-). 根据能量守恒定律有名m,味=之m以十之ma, 则该同学刚跳起离开地面时的速度为 联立解得=一4m/s,B=50kg =/2g(h:-h1)=5.0m/s (2)橡胶块B与滑篮和“小孩”第一次碰后向右做匀减 (2)地面对人的冲量为I,有1一mgt=, 速运动，由速度位移关系公式可得一=2a· 则地面对该同学的弹力平均值为 由牛顿第二定律可得一sg=d, 下=L=mV2g=证+mg 联立解得=0.2. (3)橡胶块B从O点运动到M点的过程，由动能定理 联立解得F=1.0×10N. 可得一meg.=E一之h, 3 14.(1)如图甲所示，simi= R -2.sin-- 解得E:=0. 由折射定律得1=加1-3 可知橡胶块B运动到M点静止.滑篮和“小孩”碰撞 sin r 后向左运动，返回时从O点运动到M点的过程，设运 动到M点的速度为v',根据动能定理有一mgL= 之mo4-名mud。 解得'=23m/s 滑篮和“小孩”与橡胶块B再次发生弹性碰撞，规定向 右为正方向，由动量守恒定律和机械能守恒定律可得 mA'=mAA十vm, 2m4=1 1 m⅓十1 mu品 (2)如图乙所示， 滑篮和“小孩”碰撞后被弹回，弹簧压缩至最短时，弹 簧弹性势能最大，由能量守恒定律可知最大弹性势能 R sin'= -号由二-5解得血后 为E=号mei, 由第（间得血C一】一停，由儿何关系得此时光线 代入数据联立解得无-91 40