模塊綜合檢測(cè)-同步新教材魯科版（2019）高中物理選擇性必修第一冊(cè)練習(xí)

模塊綜合檢測(cè)(時(shí)間：90分鐘分值：100分)一、單項(xiàng)選擇(本題共8小題；每小題4分，共32分)1．如圖所示，籃球運(yùn)動(dòng)員接傳來的籃球時(shí)，通常要先伸出兩臂迎接，手接觸到球后，兩臂隨球迅速引至胸前，這樣做可以()接球動(dòng)作A．減小球的動(dòng)量的變化量B．減小球?qū)κ肿饔昧Φ臎_量C．減小球的動(dòng)量變化率D．延長(zhǎng)接球過程的時(shí)間來減小動(dòng)量的變化量C[由動(dòng)量定理Ft＝0－mv，而接球時(shí)先伸出兩臂迎接，手接觸到球后，兩臂隨球迅速引至胸前為了延長(zhǎng)時(shí)間，減小受力，即F＝eq\f(0－mv,t)，也就是減小了球的動(dòng)量變化率，故C正確．]2．在不計(jì)空氣阻力作用的條件下，下列說法中不正確的是()A．自由下落的小球在空中運(yùn)動(dòng)的任意一段時(shí)間內(nèi)，其增加的動(dòng)能一定等于其減少的重力勢(shì)能B．做平拋運(yùn)動(dòng)的小球在空中運(yùn)動(dòng)的任意相同的時(shí)間內(nèi)，其速度的變化量一定相同C．做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的小球在任意一段時(shí)間內(nèi)其合外力做的功一定為零，合外力的沖量也一定為零D．單擺在一個(gè)周期內(nèi)，合外力對(duì)擺球做的功一定為零，合外力的沖量也一定為零C[不計(jì)空氣阻力，自由下落的小球，其所受合外力為重力，則小球在運(yùn)動(dòng)的過程中機(jī)械能守恒，其增加的動(dòng)能一定等于其減小的重力勢(shì)能，故A正確；做平拋運(yùn)動(dòng)的小球所受合外力為重力，加速度的大小與方向都不變，所以小球在空中運(yùn)動(dòng)的任意相同的時(shí)間內(nèi)，其速度的變化量一定相同，故B正確；做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的小球，其所受合外力的方向一定指向圓心，小球在任意一段時(shí)間內(nèi)其合外力做的功一定為零，但由于速度的方向不斷變化，所以速度的變化量不一定等于0，合外力的沖量也不一定為零，故C錯(cuò)誤；經(jīng)過一個(gè)周期，單擺的小球又回到初位置，所有的物理量都與開始時(shí)相等，所以單擺在一個(gè)周期內(nèi)，合外力對(duì)擺球做的功一定為零，合外力的沖量也一定為零，故D正確．]3.如圖所示是研究光的雙縫干涉的示意圖，擋板上有兩條狹縫S1、S2，由S1和S2發(fā)出的兩列波到達(dá)屏上時(shí)會(huì)產(chǎn)生干涉條紋．已知入射激光的波長(zhǎng)為λ，屏上的P點(diǎn)到兩縫S1和S2的距離相等，如果把P處的亮條紋記作第0號(hào)亮條紋，由P向上數(shù)，與0號(hào)亮條紋相鄰的亮條紋為1號(hào)亮條紋，與1號(hào)亮條紋相鄰的亮條紋為2號(hào)亮條紋，則P1處的亮條紋恰好是10號(hào)亮條紋．設(shè)直線S1P1的長(zhǎng)度為r1，S2P1的長(zhǎng)度為r2，則r2－r1等于()A．9.5λ B．10λC．10.5λ D．20λB[由題設(shè)可知，從中央亮條紋P算起，P1點(diǎn)處是第10號(hào)亮條紋的位置，表明縫S1、S2到P1處的距離差r2－r1為波長(zhǎng)的整數(shù)倍，且剛好是10個(gè)波長(zhǎng)，所以選項(xiàng)B正確．]4．一只鐘從甲地拿到乙地，它的鐘擺擺動(dòng)加快了，則下列對(duì)此現(xiàn)象的分析及調(diào)整方法的敘述中正確的是()A．g甲>g乙，將擺長(zhǎng)適當(dāng)增長(zhǎng)B．g甲>g乙，將擺長(zhǎng)適當(dāng)縮短C．g甲<g乙，將擺長(zhǎng)適當(dāng)縮短D．g甲<g乙，將擺長(zhǎng)適當(dāng)增長(zhǎng)D[擺鐘的運(yùn)動(dòng)是簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)，周期遵循T＝2πeq\r(\f(L,g))，擺鐘擺動(dòng)加快說明周期變小，擺鐘本身沒變，說明g甲<g乙；所以應(yīng)該調(diào)整擺長(zhǎng)使周期變大，那么L應(yīng)該調(diào)長(zhǎng)一些，故答案選D.]5．一條彈性繩子呈水平狀態(tài)，M為繩子中點(diǎn)，兩端P、Q同時(shí)開始上下振動(dòng)，一小段時(shí)間后產(chǎn)生的波形如圖，對(duì)于其后繩上各點(diǎn)的振動(dòng)情況，以下判斷正確的是()A．波源Q產(chǎn)生的波將先到達(dá)中點(diǎn)MB．波源P的起振方向是向上的C．中點(diǎn)M的振動(dòng)始終是加強(qiáng)的D．波源P振動(dòng)的頻率是波源Q的2倍B[由題意可知，雖然波形不同，但波速相同，由于距離相同，所以兩波同時(shí)到達(dá)M點(diǎn)，故A錯(cuò)誤；由波的傳播方向，可確定P質(zhì)點(diǎn)的起振方向向上，故B正確；由于波長(zhǎng)的不同，故兩列波的頻率不同，不能發(fā)生干涉現(xiàn)象，因此在M點(diǎn)相遇時(shí)，并不總是加強(qiáng)或減弱的，故C錯(cuò)誤；由波形圖可知，λP＝2λQ，根據(jù)T＝eq\f(λ,v)，f＝eq\f(1,T)可得：fP∶fQ＝λQ∶λP＝1∶2，故D錯(cuò)誤．]6．如圖潛水員在水深為h的地方向水面張望，發(fā)現(xiàn)自己頭頂上有一圓形亮斑，如果水對(duì)空氣的臨界角為C，則此圓形亮斑的直徑是()A．2htanC B．2hsinCC．2hcosC D．2hA[在圓形亮斑邊緣從空氣射入水中的光線，折射角的大小等于臨界角C，如圖所示，由幾何關(guān)系可知，此圓形亮斑的直徑是：d＝2r＝2htanC.A符合題意，B、C、D不符合題意．]7．一小球做豎直上拋運(yùn)動(dòng)的v－t圖像如圖所示，下列說法正確的是()A．在t時(shí)刻，小球的加速度為零B．在t時(shí)刻，小球的合外力為零C．在0～2t時(shí)間內(nèi)，合力對(duì)小球做的功為零D．在0～2t時(shí)間內(nèi)，合力對(duì)小球的沖量為零C[v－t圖像的斜率表示加速度，由圖可知t時(shí)刻，小球的加速度為：a＝eq\f(0－v,t)＝－eq\f(v,t)，故A錯(cuò)誤；設(shè)物體的質(zhì)量為m，根據(jù)牛頓第二定律可知在t時(shí)刻小球所受的合外力為：F＝ma＝－meq\f(v,t)，故B錯(cuò)誤；在0～2t時(shí)間內(nèi)，根據(jù)動(dòng)能定理有：W合＝eq\f(1,2)m(－v)2－eq\f(1,2)mv2＝0，故C正確；在0～2t時(shí)間內(nèi)，根據(jù)動(dòng)量定理可得：I合＝Δp＝－2mv，故D錯(cuò)誤．.]8．簡(jiǎn)諧橫波在均勻介質(zhì)中沿直線傳播，P、Q是傳播方向上相距8m的兩質(zhì)點(diǎn)，波先傳到P，當(dāng)波傳到Q開始計(jì)時(shí)，P、Q兩點(diǎn)的振動(dòng)圖像如圖所示(實(shí)線為Q的振動(dòng)圖像)，設(shè)振幅為A，則()A．當(dāng)Q的位移為0時(shí)，P的位移為±eq\f(\r(2),2)AB．該波從P傳到Q的時(shí)間可能是8sC．該波的傳播速度可能為1.6m/sD．該波的波長(zhǎng)可能是3mD[由題可知，簡(jiǎn)諧橫波的傳播方向從P到Q，由圖可知，周期為T＝6s，質(zhì)點(diǎn)Q的振動(dòng)圖像向左4s后與P點(diǎn)的振動(dòng)重合，意味著Q點(diǎn)比P點(diǎn)振動(dòng)滯后了4s，即P傳到Q的時(shí)間Δt可能為4s，同時(shí)由周期性可知，從P傳到Q的時(shí)間Δt為(4＋nT)s，n＝0、1、2、3，…，即Δt＝4s,10s,16s，…，不可能為8s，根據(jù)上述分析對(duì)照?qǐng)D像可知，當(dāng)Q的位移為0時(shí)，P的位移為±eq\f(\r(3)A,2)，故A、B錯(cuò)誤；由v＝eq\f(Δx,Δt)，考慮到波的周期性，當(dāng)Δt＝4s,10s,16s，…時(shí)，速度v可能為2.0m/s,0.8m/s,0.5m/s，…，不可能為1.6m/s.由λ＝vT可知，波長(zhǎng)可能為12m、4.8m、3.0m，…，故C錯(cuò)誤，D正確．]二、多項(xiàng)選擇(本題共4小題；每小題4分，共16分)9．中國(guó)女科學(xué)家屠呦呦因發(fā)現(xiàn)青蒿素而獲得2015年諾貝爾生物學(xué)或醫(yī)學(xué)獎(jiǎng)，屠呦呦也成為首位獲得該獎(jiǎng)的中國(guó)人．在研究青蒿素化學(xué)結(jié)構(gòu)中，研究人員用比可見光波長(zhǎng)更短的X射線衍射方法最終確定了其化學(xué)結(jié)構(gòu)．在做單縫衍射實(shí)驗(yàn)中，下列說法正確的是()A．將入射光由可見光換成X射線，衍射條紋間距變窄B．使單縫寬度變小，衍射條紋間距變窄C．換用波長(zhǎng)較長(zhǎng)的光照射，衍射條紋間距變寬D．增大單縫到屏的距離，衍射條紋間距變窄AC[單縫衍射的條紋間距可以用雙縫干涉條紋寬度的公式Δx＝eq\f(L,d)λ定性討論，其中L為屏與縫的距離、d為縫寬、λ為波長(zhǎng)．將入射光由可見光換成X射線，波長(zhǎng)λ變小，衍射條紋間距會(huì)變窄，即衍射條紋間距變小，A正確；使單縫寬度變小，即d變小，則衍射條紋間距變寬，B錯(cuò)誤；換用波長(zhǎng)較長(zhǎng)的光照射，根據(jù)公式Δx＝eq\f(L,d)λ可知，衍射條紋間距變寬，C正確；增大單縫到屏的距離，即L變大，則衍射條紋間距變大，D錯(cuò)誤．]10．如圖所示演示裝置，一根張緊的水平繩上掛著5個(gè)單擺，其中A、E擺長(zhǎng)相同，先使A擺擺動(dòng)，其余各擺也擺動(dòng)起來，可以發(fā)現(xiàn)()A．各擺擺動(dòng)的周期均與A擺相同B．B擺振動(dòng)的周期最短C．C擺振動(dòng)的周期最長(zhǎng)D．E擺的振幅最大AD[A擺擺動(dòng)，其余各擺也擺動(dòng)起來，它們均做受迫振動(dòng)，則它們的振動(dòng)頻率均等于A擺的擺動(dòng)頻率，而由于A、E擺長(zhǎng)相同，所以這兩個(gè)擺的固有頻率相同，則E擺出現(xiàn)共振現(xiàn)象，故選A、D.]11．在光滑水平面上，原來靜止的物體在水平力F的作用下，經(jīng)過時(shí)間t通過位移L后，動(dòng)量變?yōu)閜，動(dòng)能變?yōu)镋k，以下說法正確的是()A．在F作用下，這個(gè)物體經(jīng)過位移2L，其動(dòng)量等于2B．在F作用下，這個(gè)物體經(jīng)過時(shí)間2t，其動(dòng)量等于2pC．在F作用下，這個(gè)物體經(jīng)過時(shí)間2t，其動(dòng)能等于2EkD．在F作用下，這個(gè)物體經(jīng)過位移2L，其動(dòng)能等于2EBD[由題意可知，經(jīng)過時(shí)間t通過位移L后，動(dòng)量為p、動(dòng)能為Ek，由動(dòng)量定理可知p＝Ft，由動(dòng)能定理得Ek＝FL，設(shè)物體質(zhì)量為m；當(dāng)位移為2L時(shí)，物體的動(dòng)能Ek′＝F·2L＝2FL＝2Ek，物體的動(dòng)量p′＝eq\r(2mEk′)＝eq\r(2m×2Ek)＝eq\r(2)p，故A錯(cuò)誤，D正確；當(dāng)時(shí)間為2t時(shí)，動(dòng)量p′＝F·2t＝2Ft＝2p，物體的動(dòng)能Ek′＝eq\f(p′2,2m)＝eq\f(\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(2p))2,2m)＝4eq\f(p2,2m)＝4Ek，故B正確，C錯(cuò)誤．]12．如圖所示，質(zhì)量為m的半圓軌道小車靜止在光滑的水平地面上，其水平直徑AB長(zhǎng)度為2R，現(xiàn)將質(zhì)量也為m的小球從距A點(diǎn)正上方h0高處由靜止釋放，然后由A點(diǎn)經(jīng)過半圓軌道后從B沖出，在空中能上升的最大高度為eq\f(3,4)h0(不計(jì)空氣阻力)，則()A．小球和小車組成的系統(tǒng)動(dòng)量守恒B．小車向左運(yùn)動(dòng)的最大距離為2RC．小球離開小車后做豎直上拋運(yùn)動(dòng)D．小球第二次能上升的最大高度h<eq\f(3,4)h0CD[小球與小車組成的系統(tǒng)在豎直方向合力不為0，所以系統(tǒng)的動(dòng)量不守恒，故A項(xiàng)錯(cuò)誤；在水平方向所受合外力為零，水平方向系統(tǒng)動(dòng)量守恒，設(shè)小車的位移為x，以向右為正方向，在水平方向，由動(dòng)量守恒定律得：mv－mv′＝0即：meq\f(2R－x,t)－meq\f(x,t)＝0，解得小車的位移：x＝R，故B項(xiàng)錯(cuò)誤；小球與小車組成的系統(tǒng)在水平方向動(dòng)量守恒，系統(tǒng)初狀態(tài)在水平方向動(dòng)量為零，由動(dòng)量守恒定律可知，系統(tǒng)在任何時(shí)刻在水平方向動(dòng)量都為零，小球離開小車時(shí)相對(duì)小車向上運(yùn)動(dòng)，水平方向和小車有相同的速度，所以小球與小車在水平方向速度都為零，小球離開小車后做豎直上拋運(yùn)動(dòng)，故C項(xiàng)正確；小球離開小車時(shí)，小球與小車水平方向動(dòng)能為零，如果系統(tǒng)機(jī)械能守恒，由機(jī)械能守恒定律可知，小球離開小車后上升的最大高度為h0，由題意可知，小球離開小車后在空中能上升的最大高度為eq\f(3,4)h0<h0，系統(tǒng)機(jī)械能不守恒．小球第二次在車中滾動(dòng)時(shí)，克服摩擦力做功，機(jī)械能減小，因此小球再次離開小車時(shí)，小球與小車水平方向速度為零，小球第二次離開小車在空中運(yùn)動(dòng)過程中，小車處于靜止?fàn)顟B(tài)，小球能上升的高度小于eq\f(3,4)h0，故D項(xiàng)正確．]三、填空題(本題共2小題，共16分)13．(6分)細(xì)絲和單縫有相似的衍射圖樣．在相同條件下，小明用激光束分別垂直照射兩種不同直徑的細(xì)絲Ⅰ和細(xì)絲Ⅱ，在光屏上形成的衍射圖樣如圖1中a和b所示．已知細(xì)絲Ⅰ的直徑為0.605mm，現(xiàn)用螺旋測(cè)微器測(cè)量細(xì)絲Ⅱ的直徑，如圖2所示，細(xì)絲Ⅱ的直徑為________mm.圖中的________(填“a”或“b”)是細(xì)絲Ⅱ的衍射圖樣．[解析]螺旋測(cè)微器的讀數(shù)為：d＝0.5mm＋49.9×0.01mm＝0.999mm；當(dāng)細(xì)絲的直徑越大時(shí)，衍射現(xiàn)象越不明顯，由讀數(shù)可知，細(xì)絲Ⅱ的直徑大，由題目中圖1可知，a圖的衍射條紋間距較窄，因此圖a是細(xì)絲Ⅱ的衍射圖樣．[答案]0.999a14．(10分)在探究單擺周期與擺長(zhǎng)關(guān)系的實(shí)驗(yàn)中，①關(guān)于安裝儀器及測(cè)時(shí)的一些實(shí)驗(yàn)操作，下列說法中正確的是________．(選填選項(xiàng)前面的字母)A．用米尺測(cè)出擺線的長(zhǎng)度，記為擺長(zhǎng)lB．先將擺球和擺線放在水平桌面上測(cè)量擺長(zhǎng)l，再將單擺懸掛在鐵架臺(tái)上C．使擺線偏離豎直方向某一角度α(接近5°)，然后靜止釋放擺球D．測(cè)出擺球兩次通過最低點(diǎn)的時(shí)間間隔記為此單擺振動(dòng)的周期②實(shí)驗(yàn)測(cè)得的數(shù)據(jù)如下表所示．次數(shù)12345擺長(zhǎng)l/cm80.0090.00100.00110.00120.0030次全振動(dòng)時(shí)間t/s53.856.960.062.865.7振動(dòng)周期T/s1.791.902.002.092.19振動(dòng)周期的平方T2/s23.203.614.004.374.80請(qǐng)將笫三次的測(cè)量數(shù)據(jù)標(biāo)在圖中，并在圖中作出T2隨l變化的關(guān)系圖像．③根據(jù)數(shù)據(jù)及圖像可知單擺周期的平方與擺長(zhǎng)的關(guān)系是________．④根據(jù)圖像，可求得當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣葹開_______m/s2.(結(jié)果保留3位有效數(shù)字)[解析]①用米尺測(cè)出擺線的長(zhǎng)度，用游標(biāo)卡尺測(cè)量擺球的直徑，擺線的長(zhǎng)度加上擺球的半徑記為擺長(zhǎng)l，故A錯(cuò)誤；先將擺球和擺線連接好，固定在鐵架臺(tái)上，否則擺長(zhǎng)變化，測(cè)量的誤差較大，故B錯(cuò)誤；使擺線偏離豎直方向某一角度α(接近5°)，從靜止釋放擺球讓擺球振動(dòng)，故C正確；測(cè)出擺球兩次通過最低點(diǎn)的時(shí)間間隔記為此單擺振動(dòng)的周期，誤差較大，為了減小誤差，應(yīng)采用累積法，即測(cè)量30次或50次全振動(dòng)的時(shí)間，再求出每次全振動(dòng)的時(shí)間，作為周期，故D錯(cuò)誤．故選C.②根據(jù)坐標(biāo)系內(nèi)描出的點(diǎn)作出圖像如圖所示：③由圖示圖像可知：T2＝4l④由單擺周期公式：T＝2πeq\r(\f(l,g))可知，T2＝eq\f(4π2,g)l，由圖示圖像可知：eq\f(4π2,g)＝k＝4，解得：g≈9.86m/s2.[答案]①C②見圖③周期的平方與擺長(zhǎng)成正比(說明：其他說法正確同樣得分)④9.86四、計(jì)算題(本題共4小題，共36分)15．(6分)為了減少光在透鏡表面由于反射帶來的損失，可在透鏡表面涂上一層增透膜，一般用折射率為1.38的氟化鎂，為了使波長(zhǎng)為5.52×10－7m[解析]由于人眼對(duì)綠光最敏感，所以通常所用的光學(xué)儀器其鏡頭表面所涂的增透膜的厚度只使反射的綠光干涉相消，最小厚度為綠光在膜中波長(zhǎng)的eq\f(1,4)，使綠光在增透膜的前后兩個(gè)表面上的反射光互相抵消．而光從真空進(jìn)入某種介質(zhì)后，其波長(zhǎng)會(huì)發(fā)生變化．若綠光在真空中波長(zhǎng)為λ0，在增透膜中的波長(zhǎng)為λ，由折射率與光速的關(guān)系和光速與波長(zhǎng)及頻率的關(guān)系得：n＝eq\f(c,v)＝eq\f(λ0f,λf)，即λ＝eq\f(λ0,n)，那么增透膜厚度：h＝eq\f(1,4)λ＝eq\f(λ0,4n)＝eq\f(5.52×10－7,4×1.38)m＝1×10－7m.[答案]1×10－716．(10分)如圖所示，AOB是由某種透明物質(zhì)制成的eq\f(1,4)圓柱體橫截面(O為圓心)，透明物質(zhì)折射率為eq\r(2).今有一束平行光以45°的入射角從真空射向柱體的OA平面，這些光線中有一部分不能從柱體的AB面上射出，設(shè)凡射到OB面的光線全部被吸收，也不考慮OA面的反射，求：(1)從AO面射入透明物質(zhì)的折射角．(2)光線從透明物質(zhì)射向真空時(shí)發(fā)生全反射的臨界角．(3)從圓柱AB面上能射出光線的部分占AB表面的幾分之幾？[解析](1)光路如圖所示：從O點(diǎn)射入的光線，折射角為r，根據(jù)折射定律有：n＝eq\f(sin45°,sinr)，解得：r＝30°.(2)由公式sinC＝eq\f(1,n)＝eq\f(1,\r(2))，得臨界角為：C＝45°.(3)設(shè)光線從某位置P點(diǎn)入射的光線，折射到AB弧面上Q點(diǎn)時(shí)，入射角恰等于臨界角C，ΔPQO中α＝180°－90°－C－r＝15°所以能射出的光線區(qū)域?qū)?yīng)的圓心角為：β＝90°－α－r＝45°能射出光線的部分占AB面的比例為eq\f(45°,90°)＝eq\f(1,2).[答案](1)30°(2)45°(3)eq\f(1,2)17．(10分)在光滑水平面上有一彈簧振子，彈簧的勁度系數(shù)為k，振子質(zhì)量為M，振動(dòng)的最大速度為v0，如圖所示，當(dāng)振子在最大位移為A的時(shí)刻，把質(zhì)量為m的物體輕放其上，則：(1)要保持物體和振子一起振動(dòng)起來，兩者間的動(dòng)摩擦因數(shù)至少是多少？(設(shè)最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力)(2)一起振動(dòng)時(shí)，兩者經(jīng)過平衡位置的速度為多大？振幅又為多少？[解析]放物體前最大回復(fù)力F＝kA，振動(dòng)的最大機(jī)械能為eq\f(1,2)Mveq\o\al(2,0).(1)放物體后，假定一起振動(dòng)，則可能產(chǎn)生的最大加速度a＝eq\f(kA,M＋m)，對(duì)物體m來說，所需回復(fù)力是由M提供的摩擦力，剛放時(shí)，所需的摩擦力最大，最大靜摩擦力為μmg，當(dāng)μmg≥ma時(shí)一起振動(dòng)，所以μ≥eq\f(a,g)＝eq\f(kA,M＋mg)，即動(dòng)摩擦因數(shù)μ至少為eq\f(kA,M＋mg).(2)由于m于最大位移處放在M上，放上后沒有改變振動(dòng)系統(tǒng)的機(jī)械能，振動(dòng)中機(jī)械能守恒，經(jīng)過平衡位置時(shí)，彈簧為原長(zhǎng)，彈性勢(shì)能為零，有eq\