模块综合试卷(二)（配套课件PPT）-【步步高】2025-2026学年高二物理选择性必修第一册学习笔记（人教版）

该高中物理课件聚焦力学、振动与波、光学模块综合应用，通过双人滑冰动量守恒、弹簧振子运动等典型例题导入，衔接动量与能量、振动与波、光现象等知识点，以问题链为学习支架帮助学生构建知识网络。 其亮点在于融合科学思维与科学探究，如双缝干涉实验中用Δx=Lλ/d推理光的波长关系，单摆实验通过T²-l图像斜率计算重力加速度。学生能提升综合应用与实验能力，教师可借助解析辅助教学，提高课堂效率。

模块综合试卷(二) 题号 1 2 3 4 5 6 7 8 答案 D B D B B B C BC 题号 9 10 11 12 答案 AC BD (1)L1和L3　　 (2)偏大 (1)2.330　(2)　(3) 对一对 答案 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 题号 13 14 答案 (1)0.75 s　(2)20 cm (1)R　(2)R 题号 15 答案 (1)120 N　(2)2 m/s　(3)3 J 对一对 答案 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 一、单项选择题 1.(2024·深圳市高二期末)在水平冰面上表演双人滑冰时，当两人从静止状态沿着水平方向相互推开时。已知男运动员的质量大于女运动员，两个运动员与冰面间的摩擦力可以忽略不计。下列说法正确的是 A.两运动员获得大小相同的速度 B.两运动员获得大小相同的动能 C.两运动员组成的系统机械能守恒 D.两运动员组成的系统动量守恒 √ 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 答案 13 14 15 由于运动员与冰面间的摩擦力可以忽略不计，可知两人构成的系统所受外力的合力为0，即系统的动量守恒，故D正确； 根据动量守恒定律有m男v男－m女v女＝0，由于男运动员的质量大于女运动员，可知v男<v女，故A错误； 由于Ek＝mv2，p＝mv，则有Ek＝，故男运动员的动能小于女运动员的动能，故B错误； 两人在水平面上运动，重力势能不变，两人从静止状态分开，速度增大，动能增大，可知两运动员组成的系统机械能增大，故C错误。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 答案 13 14 15 2.如图所示，水平弹簧振子在A、B两点之间做简谐运动，平衡位置为O点，C、D两点分别为OA、OB的中点。下列说法正确的是 A.物块从A点运动到C点的时间等于周期的 B.从O点到B点的过程中，物块的动能转化 为弹簧的弹性势能 C.在C点和D点，物块的速度相同 D.从C点开始计时，物块再次回到C点完成一次全振动 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 答案 13 14 15 √ 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 答案 13 14 15 物块从A点运动到O点的时间等于周期的，因物块从A点到O点做加速运动，则物块从A到C的时间大于从C到O的时间，可知物块从A点运动到C点的时间大于周期的，选项A错误； 从O点到B点的过程中，物块速度减小，动能减小，弹性势能增加，即物块的动能转化为弹簧的弹性势能，选项B正确； 在C点和D点，物块的速度大小相等，方向不一定相同，选项C错误； 从C点开始计时，物块第二次回到C点才是完成一次全振动，选项D错误。 3.(2025·四川省盐亭中学高二月考)如图所示，甲、乙分别是a、b两束单色光用同一双缝干涉装置进行实验得到的干涉图样，下列关于a、b两束单色光的说法正确的是 A.a、b光在真空中的波长满足λa>λb B.a、b光在玻璃中的折射率满足na<nb C.若这两束光分别为红光和紫光，则a为红光 D.若a、b光分别从玻璃射入空气，则a光临界角较小 √ 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 答案 13 14 15 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 答案 根据双缝干涉相邻条纹间距公式Δx＝λ可得，在其他条件不变的情况下，相干光的波长越大，条纹间距越大，由题图可知a光的波长小于b光的波长，故选项A错误； 由于a光的波长小于b光的波长，所以a光的频率大于b光的频率，若这两束光分别为红光和紫光，则b光为红光，故选项C错误； 对于同一种介质，频率越大，折射率越大，故a光在玻璃中的折射率大于b光在玻璃中的折射率，由n＝知a光的临界角小于b光的临界角，故选项D正确，B错误。 13 14 15 4.(2024·抚顺市高二期末)下雨时，由于空气阻力的作用，雨滴经过变加速运动，最终做匀速运动，假设雨滴落地时的速度为2 m/s。某次下小雨时小明同学打着半径为0.5 m的雨伞(假设伞面水平，雨水的平均密度为0.5 kg/m3)，由于下雨使得小明增加撑雨伞的力约为 A.0.16 N B.1.6 N C.16 N D.160 N √ 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 答案 13 14 15 设时间t内，落到雨伞上雨水的质量为m，根据动量定理有Ft＝mv，又m＝ρvtπr2，解得F＝ρv2πr2，代入数据解得F≈1.6 N，故选B。 5.如图所示，一束单色光从截面为以O为圆心、半径为R的圆形玻璃砖OAB的M点沿纸面射入，当θ＝0时，光线恰好在玻璃砖圆形表面AB发生全反射；当θ＝60°时，光线从玻璃砖圆形表面的B点射出，且从B点射出的光线与从M点射入的光线平行。则玻璃砖的 折射率为 A. B. C.1.5 D.2 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 答案 √ 13 14 15 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 答案 13 14 15 设OM＝x，当θ＝0时，光线恰好在玻璃砖圆形表面发生全反射，此时有sin C＝；当θ＝60°时，光线从玻璃砖圆形表面B点射出，光路如图所示 由几何关系得r＝β，在△MBO中，有sin β＝，在M点，由折射定律得sin 60°＝nsin r，解得r＝β＝30°，n＝，故选B。 6.(2024·达州市高二期中)如图，在水平光滑的地面上放置A、B两个质量均为m的物块，其中B物块左侧带有一个轻质弹簧。A物块以速度v0向右运动，与弹簧接触之后，压缩弹簧至最短，然后被弹开。在整个过程中，B物块的动量为pB，A物块与弹簧接触的时间为t，弹簧的弹性势能为Ep＝k(Δx)2，弹簧的劲度系数为k，弹簧的形变量为Δx，则碰撞过程中以下 四个图像正确的是 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 答案 13 14 15 √ 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 答案 两物块作用过程中，物块A、B与弹簧组成的系统动量守恒且能量守恒，则有mv0＝mv1＋mv2，mmm，解得v2＝v0，B物块的动量为pB＝mv2，图像pB－t的切线斜率表示B物块的受力，弹簧弹力先增大后减小，且最终B的动量为mv0，故A错误，B正确； 弹簧的弹性势能为Ep＝k(Δx)2，可知Ep－Δx满足抛物线的规律，且开口向上，故C、D错误。 13 14 15 7.(2024·泰州市高二期末)直角坐标系xOy的y轴为两种均匀介质Ⅰ、Ⅱ的分界线。位于x＝6 m和x＝－6 m处的波源先后发出的两列频率都为1 Hz的机械波相向传播(不考虑波在界面的反射)，某时刻两列波均第一次传到x＝0处，该时刻波形图如图所示。下列说法正确的是 A.两列波波源的起振方向相反 B.右边的波传到x＝－3 m处时，x＝－4 m处 的质点正处于平衡位置 C.两列波波源频率相同，相遇后会发生干涉，且x＝－3 m处为振动减弱点 D.两列波波源频率相同，但从一种介质传到另一种介质过程频率变化，故不 会发生干涉 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 答案 13 14 15 √ 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 答案 根据带动法可知波源起振方向均沿y轴正方向，起振方向相同，故A错误； 两列频率都为1 Hz，则周期T＝1 s，左边介质中传播速度为v左＝＝ 4 m/s，右边介质中传播速度为v右＝＝1 m/s，机械波的波速由介质决定，从题图所示时刻起，右边的波进入左边介质速度也变为4 m/s，传到x＝－3 m处需要t＝ s＝0.75 s＝T，此时x＝－4 m处的质点在波谷处，故B错误； 13 14 15 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 答案 两列波波源频率相同，相遇后会发生干涉，右边的波传到x＝－3 m处用时T，此波使该质点向上振动，在此时间内对于左边的波会使x＝ －3 m处的质点运动到平衡位置且向下振动，根据波的叠加原理，x＝－3 m处为振动减弱点，故C正确； 从一种介质传到另一种介质过程频率不会发生变化，故D错误。 13 14 15 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 答案 二、多项选择题 8.(2024·中山市高二期末)关于光现象及其应用，下列说法正确的是 A.光的偏振现象说明光是纵波 B.激光信号在光导纤维中的传输利用了光的全反射 C.相机镜头上的增透膜可以减少反射，增强透射，这是利用了光的干涉 现象 D.光的衍射现象表明，当障碍物的尺寸比光的波长大得多时，光的衍射 现象更明显 √ √ 13 14 15 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 答案 光的偏振现象说明光是横波，故A错误； 激光信号在光导纤维中的传输利用了光的全反射，故B正确； 相机镜头上的增透膜可以减少反射，增强透射，这是利用了光的干涉现象，故C正确； 当障碍物的尺寸比光的波长小或相差不多时，光的衍射现象更明显，故D错误。 13 14 15 9.(2025·无锡市高二联考)如图甲所示是一列简谐横波在t＝0.2 s时刻的波形图，质点P的平衡位置位于x＝7 m处，其振动图像如图乙所示，下列说法正确的是 A.波沿x轴负方向传播 B.再经过0.2 s质点P的加速度 最大且沿y轴负方向 C.质点Q的振动方程为y＝6sin (t＋) cm D.该波的波速为10 m/s 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 答案 13 14 15 √ √ 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 答案 由题图乙可知t＝0.2 s时刻，质点P向下振动，根据上下坡法，波沿x轴负方向传播，故A正确； 由题图乙可知，再经过0.2 s质点P位于波谷，加速度最大且沿y轴正方向，故B错误； 质点P、Q的相位差φ0＝×2π＝×2π＝π， 由题图乙可知质点P的振动方程为y＝Asin(t＋φ)＝6sin(t＋π) cm 质点Q的振动方程为y＝Asin(t＋φ－φ0)＝6sin(t＋) cm，故C正确； 该波的波长为8 m，周期为1.6 s，波速为v＝ m/s＝5 m/s，故D错误。 13 14 15 10.(2024·聊城市高二期末)如图所示，光滑水平轨道上放置足够长的木板A(上表面粗糙)和滑块C，滑块B置于A的左端。A、B间动摩擦因数为0.5，三者质量分别为mA＝2 kg，mB＝1 kg，mC＝2 kg。开始时C静止，A、B一起以5 m/s的速度匀速向右运动，A与C发生碰撞(时间极短)后立即粘在一起向右运动。g取10 m/s2，则 A.A与C碰撞后瞬间，A的速度为3 m/s B.A与C碰撞后瞬间，A的速度为2.5 m/s C.A与B之间因摩擦产生的热量为15 J D.若长木板A的长度为0.6 m，则滑块B不会滑离木板A √ 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 答案 √ 13 14 15 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 答案 在A与C碰撞中，因碰撞时间极短，动量守恒，设碰撞后瞬间A与C共同速度为vAC，以向右为正方向，由动量守恒定律可得mAv0＝(mA＋mC)vAC，解得vAC＝2.5 m/s，选项A错误，B正确； 当最终A、B、C相对静止时，由动量守恒定律可得mBv0＋(mA＋mC)vAC＝(mA ＋mB＋mC)v共，解得v共＝3 m/s，A与B之间因摩擦产生的热量为Q＝mB(mA＋mC)(mA＋mB＋mC)＝2.5 J，选项C错误； 木板最小长度为L＝ m＝0.5 m，因此若长木板A的长度为0.6 m，则滑块B不会滑离木板A，选项D正确。 13 14 15 三、非选择题 11.(2023·青岛市高二期中)如图所示，某同学用插针法测定一半圆形玻璃砖的折射率。在平铺的白纸上垂直纸面插大头针P1、P2确定入射光线，并让入射光线过圆心O，在玻璃砖(图中实线部分)另一侧垂直纸面插大头针P3，使P3挡住P1、P2的像，连接O、P3，图中MN为分界面，虚线半圆与玻璃砖对称，B、C 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 答案 13 14 15 分别是入射光线、折射光线与圆的交点，AB、CD均垂直于法线并分别交法线于A、D点。 (1)设AB的长度为L1，AO的长度为L2，CD的长度为L3，DO的长度为L4，为较方便地表示出玻璃砖的折射率，需用刻 度尺测量　 　　，则玻璃砖的折射率可表示为n＝　　； L1和L3 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 答案 13 14 15 由几何关系，可得sin θ1＝， sin θ2＝，又因BO＝CO，因此玻璃的折射率为n＝，因此只需测量L1和L3即可； (2)该同学在插大头针P3前不小心将玻璃砖以O为圆心顺时针转过一小角度，由此测得玻璃砖的折射率将　　　(填“偏大”“偏小”或“不变”)。  1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 答案 13 14 15 偏大 当玻璃砖顺时针转过一个小角度时，在处理数据时，认为L1是不变的，即入射角不变，而L3减小，所以测量值n＝将偏大。 12.(2024·齐齐哈尔市高二期末)某同学用图a所示装置测定重力加速度。小球上安装有挡光部件，光电门安装在小球平衡位置正下方。 (1)用螺旋测微器测量挡光部件的挡光宽度d，其读数如图b，则d＝ 　　　　 mm；  1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 答案 13 14 15 2.330 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 答案 13 14 15 螺旋测微器的读数为固定刻度与可动刻度之和，所以测得挡光宽度为 d＝2 mm＋33.0×0.01 mm＝2.330 mm (2)让单摆做简谐运动并开启传感器的计数模式，当光电门第一次被遮挡时计数器计数为1并同时开始计时，以后光电门被遮挡一次计数增加1， 若计数器计数为N时，单摆运动时间为t，则该单摆的周期T＝　　　　； 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 答案 13 14 15 由题意可知t＝(N－1)，解得T＝ (3)摆线长度大约80 cm，该同学只有一把测量范围为30 cm的刻度尺，于是他在细线上标记一点A，使得悬点O到A点间的细线长度为30 cm，如图c所示。现保持A点以下的细线长度不变，通过改变OA间细线长度l以改变摆长，并测出单摆做简谐运动对应的周期T。实验中测得了多组数据并绘制了T2－l图像，求得图像斜率 为k，由此可知当地重力加速度g＝　　　。  1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 答案 13 14 15 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 答案 13 14 15 设摆长为l＋l0，根据单摆周期公式得T＝2π，化简得T2＝l＋l0，T2－l图像的斜率为k，则k＝，解得g＝。 13.(2024·聊城市高二期末)两列简谐横波分别沿x轴正方向和负方向传播，两波源分别位于x1＝－0.2 m和x2＝1.2 m处，图示为t＝0时刻两列波的图像，此刻平衡位置在x3＝0.2 m和x4＝0.8 m的P、Q两质点刚开始振动，此后两质点的位移y随时间t变化的关系式为y＝2sin(2πt＋π) cm，质点M的平衡位置位于x＝0.5 m处。求： (1)两列波相遇的时刻； 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 答案 答案　0.75 s 13 14 15 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 答案 波长λ＝0.4 m，周期T＝＝1 s， 波速v＝＝0.4 m/s， 两列波相遇经过的时间为 t＝ s＝0.75 s， 即两波在t＝0.75 s时刻相遇； 12 13 14 15 (2)从t＝0时刻再经2 s后质点M运动的路程。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 答案 答案　20 cm 12 13 14 15 经过0.75 s两列波在M点相遇，振动加强，则再经过1.25 s＝1T，质点M运动的路程s＝4×2A＋2A＝10A＝20 cm。 14.(2025·江门市第一中学高二月考)如图所示，一块半圆形透明材料，其横截面是半径为R的半圆，AB为半圆的直径，O为圆心，材料的折射率n＝2，平行光垂直射向材料的下表面(设真空中光速为c)。 (1)若光到达上表面后，都能从上表面射出，则入射光 束在AB上的最大宽度为多少？ 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 答案 答案　R 12 13 14 15 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 答案 光线发生全反射的临界角满足n＝，解得C＝30°，由此可知，其能从上表面射出的光线，入射角最大值为临界角C，则入射光束在AB上的最大宽度为d＝2Rsin 30°＝R 12 13 14 15 (2)一束光在O点右侧与O点相距R处垂直于AB入射，求此光从材料射出所用时间为多少？ 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 答案 答案　R 12 13 14 15 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 答案 12 13 14 15 一束光在O点右侧与O点相距R处，垂直于AB从下方入射，设在上表面的入射角为θ，则有sin θ＝，解得θ＝45°>30°，发生全反射，作出其光路图，如图所示，则该束光在透明材料中的路程为s＝2×R＋R＝2R，光在介质中传播的速度与折射率关系有v＝，光从透明材料射出所用时间为t＝， 解得t＝。 15.如图所示，在光滑水平桌面EAB上有质量为m＝2 kg的小球P和质量为M＝ 1 kg的小球Q，P、Q之间压缩一轻弹簧(轻弹簧与两小球不拴接)，桌面边缘E处放置一质量也为M＝1 kg的橡皮泥球S，在B处固定一与水平桌面相切的光滑竖直半圆形轨道。释放被压缩的轻弹簧，P、Q两小球被轻弹簧弹出，小球P与弹簧分离后进入半圆形轨道，恰好能够通过半圆形轨道的最高点C；小球Q与弹簧分离后与桌面边缘的橡皮泥球S碰撞后合为一体飞出，落在水平地面上的D点。已知水平桌面高为h＝0.2 m，D点到桌面边缘的水平距离为x＝0.2 m，重力加速度g取10 m/s2，求： (1)小球P经过半圆形轨道最低点B时对轨道的压力 大小FNB'； 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 答案 答案　120 N 12 13 14 15 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 答案 设光滑半圆形轨道的半径为R，小球P恰好能通过半圆形轨道的最高点C，由牛顿第二定律有mg＝m 解得vC＝ 对于小球P，从B→C，由动能定理有－2mgR＝mm 解得vB＝ 在B点，由牛顿第二定律有FNB－mg＝m 解得FNB＝6mg＝120 N 由牛顿第三定律有FNB'＝FNB＝120 N 12 13 14 15 (2)小球Q与橡皮泥球S碰撞前瞬间的速度大小vQ； 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 答案 答案　2 m/s 设Q与S做平抛运动的初速度大小为v，所用时间为t， 根据h＝gt2，得t＝0.2 s 根据x＝vt，得v＝1 m/s 碰撞前后Q和S组成的系统动量守恒， 则有MvQ＝2Mv 解得vQ＝2 m/s 12 13 14 15 (3)被压缩的轻弹簧的弹性势能Ep。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 答案 答案　3 J P、Q和弹簧组成的系统动量守恒， 则有mvP＝MvQ 解得vP＝1 m/s 对P、Q和弹簧组成的系统， 由能量守恒定律有Ep＝mM 解得Ep＝3 J。 12 13 14 15 本课结束 $