2025年山東省德州市一中人教版高中物理試題選修4-1：模塊綜合檢測(cè)試題(一)含解析

2025年山東省德州市一中人教版高中物理試題選修4-1：模塊綜合檢測(cè)試題(一)注意事項(xiàng)：1．答卷前，考生務(wù)必將自己的姓名、準(zhǔn)考證號(hào)填寫(xiě)在答題卡上。2．回答選擇題時(shí)，選出每小題答案后，用鉛筆把答題卡上對(duì)應(yīng)題目的答案標(biāo)號(hào)涂黑，如需改動(dòng)，用橡皮擦干凈后，再選涂其它答案標(biāo)號(hào)?；卮鸱沁x擇題時(shí)，將答案寫(xiě)在答題卡上，寫(xiě)在本試卷上無(wú)效。3．考試結(jié)束后，將本試卷和答題卡一并交回。一、單項(xiàng)選擇題：本題共6小題，每小題4分，共24分。在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，只有一項(xiàng)是符合題目要求的。1、如圖所示，足夠長(zhǎng)的水平傳送帶以速度逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，一質(zhì)量為1kg的物體以的速度水平向右滑上傳送帶，經(jīng)一定的時(shí)間后，物體返回到出發(fā)點(diǎn)。已知物體與帶之間的動(dòng)摩擦因數(shù)，重力加速度g=10m/s2。則在該過(guò)程中摩擦力對(duì)物體做的功為（）A．0 B．2.5J C．6.5J D．12J2、如圖所示為某彈簧振子在0～5s內(nèi)的振動(dòng)圖象，由圖可知，下列說(shuō)法中正確的是()A．振動(dòng)周期為5s，振幅為8cmB．第2s末振子的速度為零，加速度為負(fù)向的最大值C．從第1s末到第2s末振子的位移增加，振子在做加速度減小的減速運(yùn)動(dòng)D．第3s末振子的速度為正向的最大值3、如圖所示，A、B、C是三級(jí)臺(tái)階的端點(diǎn)位置，每一級(jí)臺(tái)階的水平寬度是相同的，其豎直高度分別為h1、h2、h3，將三個(gè)相同的小球分別從A、B、C三點(diǎn)以相同的速度v0水平拋出，最終都能到達(dá)A的下一級(jí)臺(tái)階的端點(diǎn)P處，不計(jì)空氣阻力。關(guān)于從A、B、C三點(diǎn)拋出的小球，下列說(shuō)法正確的是（）A．在空中運(yùn)動(dòng)時(shí)間之比為tA∶tB∶tC=1∶3∶5B．豎直高度之比為h1∶h2∶h3=1∶2∶3C．在空中運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，動(dòng)量變化率之比為=1∶1∶1D．到達(dá)P點(diǎn)時(shí)，重力做功的功率之比PA：PB：PC=1：4：94、原子核有天然放射性，能發(fā)生一系列衰變，可能的衰變過(guò)程如圖所示。下列說(shuō)法中正確的是（）A．過(guò)程①的衰變方程為B．過(guò)程①的衰變方程為C．過(guò)程②的衰變方程為D．過(guò)程②的衰變方程為5、如圖所示為一種質(zhì)譜儀的示意圖，該質(zhì)譜儀由速度選擇器、靜電分析器和磁分析器組成。若速度選擇器中電場(chǎng)強(qiáng)度大小為，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為、方向垂直紙面向里，靜電分析器通道中心線為圓弧，圓弧的半徑為，通道內(nèi)有均勻輻射的電場(chǎng)，在中心線處的電場(chǎng)強(qiáng)度大小為，磁分析器中有范圍足夠大的有界勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為、方向垂直于紙面向外。一帶電粒子以速度沿直線經(jīng)過(guò)速度選擇器后沿中心線通過(guò)靜電分析器，由點(diǎn)垂直邊界進(jìn)入磁分析器，最終打到膠片上的點(diǎn)，不計(jì)粒子重力。下列說(shuō)法正確的是（）A．速度選擇器的極板的電勢(shì)比極板的低B．粒子的速度C．粒子的比荷為D．、兩點(diǎn)間的距離為6、靜止在水平地面上的木塊，受到小錘斜向下瞬間敲擊后，只獲得水平方向初速度，沿地面滑行一段距離后停下。若已知木塊的質(zhì)最和初速度，敲擊瞬間忽略地面摩擦力的作用，由此可求得（）A．木塊滑行的時(shí)間 B．木塊滑行的距離C．小錘對(duì)木塊做的功 D．小錘對(duì)木塊的沖量二、多項(xiàng)選擇題：本題共4小題，每小題5分，共20分。在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，有多個(gè)選項(xiàng)是符合題目要求的。全部選對(duì)的得5分，選對(duì)但不全的得3分，有選錯(cuò)的得0分。7、如圖所示，一直角三角形處于平行于紙面的勻強(qiáng)電場(chǎng)中，∠A=，∠B=，AC長(zhǎng)為L(zhǎng)，已知A點(diǎn)的電勢(shì)為（>0），B點(diǎn)的電勢(shì)為2，C點(diǎn)的電勢(shì)為0，一帶電的粒子從C點(diǎn)以v0的速度出發(fā)，方向如圖所示（與AC邊成）。不計(jì)粒子的重力，下列說(shuō)法正確的是（）A．電場(chǎng)強(qiáng)度的方向由B指向CB．電場(chǎng)強(qiáng)度的大小為C．若粒子能擊中圖中的A點(diǎn)，則該粒子的比荷為D．只要粒子的速度大小合適，就可能擊中圖中的B點(diǎn)8、在一靜止點(diǎn)電荷的電場(chǎng)中，任一點(diǎn)的電勢(shì)φ與該點(diǎn)到點(diǎn)電荷的距離r的關(guān)系如圖所示．電場(chǎng)中四個(gè)點(diǎn)a、b、c和d的電場(chǎng)強(qiáng)度大小分別Ea、Eb、Ec和Ed，點(diǎn)a到點(diǎn)電荷的距離ra與點(diǎn)a的電勢(shì)φa已在圖中用坐標(biāo)（ra，φa）標(biāo)出，其余類推．現(xiàn)將一帶正電的試探電荷由a點(diǎn)依次經(jīng)b、c點(diǎn)移動(dòng)到d點(diǎn)，在相鄰兩點(diǎn)間移動(dòng)的過(guò)程中，電場(chǎng)力所做的功分別為Wab、Wbc和Wcd．下列選項(xiàng)正確的是（）?A．Ea：Eb=4：1B．Ec：Ed=2：1C．Wab：Wbc=3：1D．Wbc：Wcd=1：39、下列說(shuō)法中正確的是（）A．隨著分子間距離的增大，分子聞相互作用的斥力可能先減小后增大B．壓強(qiáng)是組成物質(zhì)的分子平均動(dòng)能的標(biāo)志C．在真空和高溫條件下，可以利用分子擴(kuò)散向半導(dǎo)體材料中摻入其他元素D．液晶既有液體的流動(dòng)性，又具有單晶體的各向異性10、關(guān)于光的干涉和衍射現(xiàn)象，下列各種說(shuō)法中正確的是（）A．光的干涉條紋和衍射條紋都是光波疊加的結(jié)果B．光可以發(fā)生干涉和衍射現(xiàn)象，所以光是一種波C．干涉和衍射的條紋都是明暗相間的，所以不能通過(guò)條紋來(lái)判斷是干涉現(xiàn)象還是衍射現(xiàn)象D．通過(guò)一個(gè)狹縫觀察日光燈可看到彩色條紋是光的衍射現(xiàn)象E.白光通過(guò)雙縫后產(chǎn)生的干涉條紋是彩色的，是由于各種色光傳播速度不同三、實(shí)驗(yàn)題：本題共2小題，共18分。把答案寫(xiě)在答題卡中指定的答題處，不要求寫(xiě)出演算過(guò)程。11．（6分）如圖甲所示裝置，可以進(jìn)行以下實(shí)驗(yàn)：A.“研究勻變速直線運(yùn)動(dòng)”B.“驗(yàn)證牛頓第二定律”C.“研究合外力做功和物體動(dòng)能變化關(guān)系(1)在A、B、C這三個(gè)實(shí)驗(yàn)中，______需要平衡摩擦阻力．(2)已知小車的質(zhì)量為M，盤(pán)和砝碼的總質(zhì)量為m，且將mg視為細(xì)繩對(duì)小車的拉力；為此需要滿足前述A、B、C三個(gè)實(shí)驗(yàn)中，______不需要滿足此要求．(3)如果用此裝置做“研究合外力做功和物體動(dòng)能變化關(guān)系這個(gè)實(shí)驗(yàn)，由此可求得如圖乙紙帶上由O點(diǎn)到D點(diǎn)所對(duì)應(yīng)的運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，盤(pán)和砝碼受到的重力所做功的表達(dá)式______，該小車動(dòng)能改變量的表達(dá)式______．由于實(shí)驗(yàn)中存在系統(tǒng)誤差，所以W______選填“小于”、“等于”或“大于”．12．（12分）某同學(xué)手頭有一個(gè)標(biāo)有“5V9W”的小燈泡L，想描繪該小燈泡的伏安特性曲線，實(shí)驗(yàn)室中如下的實(shí)驗(yàn)器材：A．電壓表V1(量程為2V，內(nèi)阻為2kΩ)B．電壓表V2(量程為15V，內(nèi)阻為15kΩ)C．電流表A1(量程為2A，內(nèi)阻約為1Ω)D．電流表A2(量程為0.6A，內(nèi)阻約為10Ω)E.定值電阻R1=4kΩF.定值電阻R2=16kΩG.滑動(dòng)變阻器R3(0~5Ω，2A)H.劑動(dòng)變鞋器R4(0~150Ω，0.5A)I.學(xué)生電源(直流9V，內(nèi)阻不計(jì))J.開(kāi)關(guān)，導(dǎo)線若干(1)為了便于調(diào)節(jié)且讀數(shù)盡量準(zhǔn)確，電流表應(yīng)選用______，滑動(dòng)變阻器應(yīng)選用______，電壓表應(yīng)選用_______，定值電阻應(yīng)選用_______(填器材前的字母序號(hào))(2)在虛線框中畫(huà)出滿足實(shí)驗(yàn)要求的電路圖_______(3)根據(jù)設(shè)計(jì)的電路圖，可知小燈泡兩端電壓U與電壓表讀數(shù)Uv的關(guān)系為_(kāi)_____四、計(jì)算題：本題共2小題，共26分。把答案寫(xiě)在答題卡中指定的答題處，要求寫(xiě)出必要的文字說(shuō)明、方程式和演算步驟。13．（10分）如圖所示，光滑水平面上小球A、B分別以、的速率相向運(yùn)動(dòng)，碰撞后B球靜止．已知碰撞時(shí)間為，A、B的質(zhì)量均為求：碰撞后A球的速度大??；碰撞過(guò)程A對(duì)B平均作用力的大?。?4．（16分）一豎直放置、內(nèi)壁光滑且導(dǎo)熱良好的圓柱形氣缸內(nèi)封閉有可視為理想氣體的O2，被活塞分隔成A、B兩部分，氣缸的橫截面積為S，達(dá)到平衡時(shí)，兩部分氣體的體積相等，如圖（a）所示，此時(shí)A部分氣體的壓強(qiáng)為p0；將氣缸緩慢順時(shí)針旋轉(zhuǎn)，當(dāng)轉(zhuǎn)過(guò)90°使氣缸水平再次達(dá)到平衡時(shí)，A、B兩部分氣體的體積之比為1∶2，如圖（b）所示。已知外界溫度不變，重力加速度大小為g，求：(1)活塞的質(zhì)量m；(2)繼續(xù)順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)氣缸，當(dāng)氣缸從水平再轉(zhuǎn)過(guò)角度θ時(shí)，如圖（c）所示，A、B兩部分氣體的體積之比為1∶3，則sinθ的值是多少?15．（12分）如圖所示，兩個(gè)平行光滑金屬導(dǎo)軌AB、CD固定在水平地面上，其間距L=0.5m，左端接有阻值R=3的定值電阻。一根長(zhǎng)度與導(dǎo)軌間距相等的金屬桿順置于導(dǎo)軌上，金屬桿的質(zhì)量m=0.2kg,電阻r=2，整個(gè)裝置處在方向豎直向下、磁感應(yīng)強(qiáng)度大小B=4T的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，t=0肘刻，在MN上加一與金屬桿垂直，方向水平向右的外力F，金屬桿由靜止開(kāi)始以a=2m/s2的加速度向右做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，2s末撤去外力F，運(yùn)動(dòng)過(guò)程中金屬桿與導(dǎo)軌始終垂直且接觸良好。（不計(jì)導(dǎo)軌和連接導(dǎo)線的電阻，導(dǎo)軌足夠長(zhǎng))求：(1)1s末外力F的大??；(2)撤去外力F后的過(guò)程中，電阻R上產(chǎn)生的焦耳熱。

參考答案一、單項(xiàng)選擇題：本題共6小題，每小題4分，共24分。在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，只有一項(xiàng)是符合題目要求的。1、A【解析】

由題意可知，物體在傳送帶上做勻變速運(yùn)動(dòng)，物體先向右做減速運(yùn)動(dòng)，速度為零時(shí)再向左做加速運(yùn)動(dòng)，回到出發(fā)點(diǎn)時(shí)速度大小，根據(jù)動(dòng)能定理可知摩擦力做功為零，故A正確，BCD錯(cuò)誤。故選A。2、D【解析】

A．由題圖可知振動(dòng)周期為4s，振幅為8cm，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；B．第2s末振子在最大位移處，速度為零，位移為負(fù)，加速度為正向的最大值，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；C．從第1s末到第2s末振子的位移增大，振子在做加速度增大的減速運(yùn)動(dòng)，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；D．第3s末振子在平衡位置，向正方向運(yùn)動(dòng)，速度為正向的最大值，選項(xiàng)D正確.3、C【解析】

A．根據(jù)水平初速度相同，A、B、C水平位移之比為1:2:3，所以它們?cè)诳罩羞\(yùn)動(dòng)的時(shí)間之比為1:2:3，A錯(cuò)誤。B．根據(jù)，豎直高度之比為，B錯(cuò)誤。C．根據(jù)動(dòng)量定理可知，動(dòng)量的變化率為物體受到的合外力即重力，重力相同，則動(dòng)量的變化率相等，故C正確。D．到達(dá)P點(diǎn)時(shí)，由知，豎直方向速度之比為1:2:3，重力做功的功率所以重力做功的功率之比為故D錯(cuò)誤。故選C。4、D【解析】

AB．由核反應(yīng)過(guò)程中質(zhì)量數(shù)守恒和電荷數(shù)守恒得，過(guò)程①的衰變方程為故AB錯(cuò)誤；CD．由核反應(yīng)過(guò)程中質(zhì)量數(shù)守恒和電荷數(shù)守恒得，過(guò)程①的衰變方程為故C錯(cuò)誤，D正確。故選D。5、C【解析】

A．由圖可知，粒子在磁分析器內(nèi)向左偏轉(zhuǎn)，受到的洛倫茲力的方向向左，由左手定則可知，該粒子帶正電；粒子在速度選擇器內(nèi)向右運(yùn)動(dòng)，根據(jù)左手定則可知，粒子受到的洛倫茲力的方向向上；由于粒子勻速穿過(guò)速度選擇器，所以粒子受到的電場(chǎng)力得方向向下，則電場(chǎng)的方向向下，P1的電勢(shì)板比極板P2的高，故A錯(cuò)誤；

B．粒子在速度選擇器內(nèi)受力平衡，則qE1=qvB1可得故B錯(cuò)誤；C．粒子在靜電分析器內(nèi)受到的電場(chǎng)力提供向心力，則聯(lián)立可得粒子的比荷故C正確；

D．粒子在磁分析器內(nèi)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，受到的洛倫茲力提供向心力，則聯(lián)立可得P、Q之間的距離為故D錯(cuò)誤。

故選C。6、C【解析】

A．木塊運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，由動(dòng)量定理物塊所受的摩擦力f未知，則不能求解木塊的運(yùn)動(dòng)時(shí)間，故A錯(cuò)誤，不符合題意；B．由動(dòng)能定理物塊所受的摩擦力f未知，則不能求解木塊滑行的距離，故B錯(cuò)誤，不符合題意；C．小錘對(duì)木塊做的功等于木塊得到的動(dòng)能，即故C正確，符合題意；D．只能求解小錘對(duì)木塊沖量的水平分量故D錯(cuò)誤，不符合題意。故選C。二、多項(xiàng)選擇題：本題共4小題，每小題5分，共20分。在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，有多個(gè)選項(xiàng)是符合題目要求的。全部選對(duì)的得5分，選對(duì)但不全的得3分，有選錯(cuò)的得0分。7、BC【解析】

A．B點(diǎn)的電勢(shì)為2φ，C點(diǎn)的電勢(shì)為0，故BC中點(diǎn)D的電勢(shì)為φ，又有A、D電勢(shì)相等，故勻強(qiáng)電場(chǎng)場(chǎng)強(qiáng)方向垂直AD，根據(jù)沿著電場(chǎng)線電勢(shì)降低可得：電場(chǎng)線方向垂直AD指向左側(cè)，故A錯(cuò)誤；B．根據(jù)可知電場(chǎng)強(qiáng)度的大小為故B正確；C．粒子在電場(chǎng)中做類平拋運(yùn)動(dòng)，粒子能擊中圖中的A點(diǎn)，則有聯(lián)立解得故C正確；D．粒子運(yùn)動(dòng)過(guò)程只受電場(chǎng)力作用，電場(chǎng)力與初速度方向垂直，故粒子做類平拋運(yùn)動(dòng)，所以粒子速度不論多大在電場(chǎng)中都不能擊中圖中的B點(diǎn)。故D錯(cuò)誤。故選BC。8、AC【解析】由點(diǎn)電荷場(chǎng)強(qiáng)公式：，可得：，故A正確；由點(diǎn)電荷場(chǎng)強(qiáng)公式：，可得：，故B錯(cuò)誤；從a到b電場(chǎng)力做功為：Wab=qUab=q（φa-φb）=q（6-3）=3q，從b到c電場(chǎng)力做功為：Wbc=qUbc=q（φb-φc）=q（3-2）=q，所以有：Wab：Wbc=3：1，故C正確；從c到d電場(chǎng)力做功為：Wcd=qUcd=q（φc-φd）=q（2-1）=q，所以Wbc：Wcd=1：1，故D錯(cuò)誤。所以AC正確，BD錯(cuò)誤。9、CD【解析】

A．隨著分子間距離的增大，分子聞相互作用的斥力減小，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；B．溫度是組成物質(zhì)的分子平均動(dòng)能的標(biāo)志，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；C．在真空和高溫條件下，可以利用分子擴(kuò)散向半導(dǎo)體材料中摻入其他元素，選項(xiàng)C正確；D．液晶既有液體的流動(dòng)性，又具有單晶體的各向異性，選項(xiàng)D正確。故選CD。10、ABD【解析】

A．干涉條紋是兩列頻率相同、相位和振動(dòng)情況相同的光波疊加，衍射條紋是從單縫通過(guò)的兩列或多列頻率相同的光波疊加，故A正確；B．干涉和衍射是波的特有現(xiàn)象，光可以發(fā)生干涉衍射現(xiàn)象，光是波，故B正確；C．干涉和衍射都產(chǎn)生明暗相間的條紋，但干涉條紋的寬度是相等的，而衍射條紋寬度不等，中央最寬，故C錯(cuò)誤；D．通過(guò)狹縫觀察日光燈看到彩色條紋是單縫衍射現(xiàn)象，故D正確；D．白光是由各種不同顏色的單色光組成的復(fù)色光，光的顏色由頻率決定，不同單色光，頻率不同，在真空中傳播速度相同，故E錯(cuò)誤。故選ABD。三、實(shí)驗(yàn)題：本題共2小題，共18分。把答案寫(xiě)在答題卡中指定的答題處，不要求寫(xiě)出演算過(guò)程。11、BCA大于【解析】

根據(jù)實(shí)驗(yàn)原理與實(shí)驗(yàn)注意事項(xiàng)分析答題．由勻變速直線運(yùn)動(dòng)的推論求出打D點(diǎn)的速度，然后根據(jù)重力勢(shì)能與動(dòng)能的計(jì)算公式分析答題．【詳解】：在A、B、C這三個(gè)實(shí)驗(yàn)中，“驗(yàn)證牛頓第二定律”、“研究合外力做功和物體動(dòng)能變化關(guān)系，都需要平衡摩擦阻力；故選BC．已知小車的質(zhì)量為M，盤(pán)和砝碼的總質(zhì)量為m，且將mg視為細(xì)繩對(duì)小車的拉力．為此需要滿足前述A、B、C三個(gè)實(shí)驗(yàn)中，實(shí)驗(yàn)A只需要小車做勻加速運(yùn)動(dòng)即可，不需要滿足此要求；故選A．紙帶上由O點(diǎn)到D點(diǎn)所對(duì)應(yīng)的運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，盤(pán)和砝碼受到的重力所做功的表達(dá)式：；打D點(diǎn)時(shí)的速度：，則小車動(dòng)能的改變量：；由于實(shí)驗(yàn)中存在系統(tǒng)誤差，所以盤(pán)和砝碼受到的重力所做功W大于小車動(dòng)能的增量．故答案為

；

；

大于此題涉及到三個(gè)高中物理的重要實(shí)驗(yàn)，基本裝置都相同，只是實(shí)驗(yàn)的原理及目的不同；關(guān)鍵是弄清每個(gè)實(shí)驗(yàn)的原理及操作的方法、注意事項(xiàng)等問(wèn)題，做到融會(huì)貫通不混淆．12、CGAE見(jiàn)解析U=3Uv【解析】

(1)[1][2][3][4]．由小燈泡的標(biāo)識(shí)可知，其工作電流為1.5A，工作電阻為4，所以電流表宜選用電流表A1，即C；因?yàn)槊枥L該小燈泡的伏安特性曲線，電壓從零開(kāi)始變化，滑動(dòng)變阻器采用分壓接法，總阻值應(yīng)與待測(cè)電阻阻值差不多，