高中物理选修1步步高同步讲义模块综合试卷(一)

MOKUAIZONGHESHIJUAN(YI)模块综合试卷(一)(满分：100分)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.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123456789101112131415161718B.从O点到B点的过程中，振子的动能转化为弹簧的弹性势能C.在C点和D点，振子的速度相同D.从C点开始计时，振子再次回到C点完成一次全振动√123456789101112131415161718从O点到B点的过程中，振子速度减小，动能减小，弹性势能增加，即振子的动能转化为弹簧的弹性势能，选项B正确；123456789101112131415161718在C点和D点，振子的速度大小相等，方向不一定相同，选项C错误；从C点开始计时，振子第二次回到C点才是完成一次全振动，选项D错误。2.(2023·泗阳县实验高级中学月考)有一悬线长为l的单摆，其摆球的外壳为一个有一定质量的金属空心球。球底有一小孔，球内盛满水。在摆动过程中，水从小孔慢慢流出。从水开始流到水流完的过程中，此摆的周期的变化是A.由于悬线长l和重力加速度g不变，所以周期不变B.由于水不断外流，周期不断变大C.周期先变大，后又变小D.周期先变小，后又变大123456789101112131415161718√1234567891011121314151617183.(2022·阜宁中学高二期中)如图所示，包含两种单色光的光束沿PO方向射入横截面为半圆形的玻璃柱体，其透射光线分别从M、N两点射出，己知α＝45°，β＝60°，真空中光速c＝3×108m/s，则下列说法正确的是123456789101112131415161718√123456789101112131415161718由题图可知沿PO方向射入时OM光线的折射角较大，由折射定律可知玻璃柱体对OM光线的折射率较小，因为通过的距离相等，则M点出射的单色光穿过玻璃柱体所需的时间较短，A正确；123456789101112131415161718由光路可逆可知，光线从M点沿着MO方向射入时不会发生全反射，D错误。1234567891011121314151617184.(2022·全国乙卷改编)质量为1kg的物块在水平力F的作用下由静止开始在水平地面上做直线运动，F与时间t的关系如图所示。已知物块与地面间的动摩擦因数为0.2，重力加速度大小取g＝10m/s2。则A.4s时物块的动能为零B.6s时物块回到初始位置C.3s时物块的动量为12kg·m/sD.0～6s时间内F对物块所做的功为20J√123456789101112131415161718物块与地面间的摩擦力为Ff＝μmg＝2N对物块在0～3s时间内由动量定理可知(F－Ff)t1＝mv3，代入数据可得v3＝6m/s，3s时物块的动量为p＝mv3＝6kg·m/s，故C错误；设3s后经过时间t2物块的速度减为0，由动量定理可得－(F＋Ff)t2＝0－mv3解得t2＝1s所以物块在4s时速度减为0，则此时物块的动能也为0，故A正确；123456789101112131415161718在0～3s时间内，对物块由动能定理可得3～4s时间内，对物块由动能定理可得即6s时物块没有回到初始位置，故B错误；123456789101112131415161718物块在6s时的速度大小为v6＝at3＝4m/s0～6s时间拉力对物块所做的功为W＝Fx1－Fx2＋Fx3＝40J，故D错误。1234567891011121314151617185.如图，某次冰壶比赛，甲壶以速度v0与静止的乙壶发生正碰。已知冰面粗糙程度处处相同，两壶完全相同，从碰撞到两壶都静止，乙的位移是甲的9倍，则A.两壶碰撞过程无机械能损失B.两壶碰撞过程动量变化量相同D.碰撞后瞬间，乙壶的速度为v0√123456789101112131415161718设碰后两壶的速度分别是v1和v2，根据0－v2＝－2ax，得v1∶v2＝1∶3，123456789101112131415161718动量的变化量是矢量，两壶碰撞过程动量变化量大小相同，但方向相反，B错误。6.(2022·重庆市巴蜀中学月考)一列波长大于3.6m的简谐横波沿直线方向由a向b传播，a、b两质点的平衡位置相距6m，a、b两质点的振动图像如图所示。由此可知A.3s末a、b两质点的位移相同B.该波的波速为2m/sC.该波的波长为4mD.该波由a传播到b历时1.5s123456789101112131415161718√123456789101112131415161718由题图可知，3s末a、b两质点的位移不同，一个在波谷，一个在平衡位置，故A错误；由题图可知，波的周期为T＝4s，质点a的振动传到b用时t＝3s＋nT(n＝0,1,2，…)，123456789101112131415161718根据题意，波长大于3.6m，则n只能取0，故t＝3s，v＝2m/s，λ＝8m，故B正确，C、D错误。7.若羽毛球以某一水平初速度击中静止在水平地面的纸箱，使其瞬间卡在纸箱侧壁上，发现羽毛球与纸箱一起滑行的距离为L。已知羽毛球的质量为5g，纸箱的质量为2.495kg，纸箱与地面的动摩擦因数μ＝0.1，滑行距离L＝2cm，重力加速度g取10m/s2。则羽毛球击中纸箱的初速度是A.0.1m/s B.1m/sC.10m/s D.100m/s12345678910111213√1415161718123456789101112131415161718设羽毛球击中纸箱的初速度为v，羽毛球刚击中纸箱与纸箱一起滑行的速度为v′，由动量守恒定律可得mv＝(m＋M)v′，羽毛球与纸箱一起滑行时，8.如图所示，一轻弹簧竖直放置，两端分别固定物体B和C，此时B、C处于静止状态，O点是弹簧处于原长时物体B上表面所处的位置，B、O间距离为x。把一物体A从静止释放，释放时A、B之间的距离为h，物体A和物体B的质量均为m，发生碰撞后粘在一起向下运动(以后不再分开)，压缩弹簧然后上升到最高点时，物块B的上表面刚好到达D点，O、D之间距离也为x，重力加速度为g，物体C始终静止，下列说法正确的是123456789101112131415161718√123456789101112131415161718O点是弹簧原长位置，所以运动到O点时，A与B系统仅受重力作用，加速度为重力加速度g，所以A、B之间弹力为零，故B错误；123456789101112131415161718A与B碰撞前，B处于平衡状态，对B由平衡条件得mg＝kx，因为C始终静止，当运动至D点时，O、D之间距离也为x，由胡克定律可知弹簧的弹力等于物体B受到的重力，所以物体C的质量要大于或等于m，故C正确；二、多项选择题：本题共4小题，每小题4分，共16分。在每小题给出的四个选项中，有多项符合题目要求。全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分。9.下列有关光现象的说法中正确的是A.无影灯是利用光的衍射原理B.刮胡刀刀片的影子边缘模糊不清是光的衍射现象C.水的视深比实际深度浅是光的全反射现象D.光导纤维内芯材料的折射率比外套材料的折射率大12345678910111213√1415√161718123456789101112131415无影灯是利用光的直线传播原理，故A错误；刮胡刀刀片的影子边缘模糊不清是光的衍射现象，故B正确；水的视深比实际深度浅是光的折射现象，故C错误；光导纤维内芯材料的折射率比外套材料的折射率大，故D正确。16171810.(2022·山东临沭第一中学期中)如图所示为一列简谐横波在某时刻的波形图，P是平衡位置为x＝1m处的质点，Q是平衡位置为x＝4m处的质点，若质点Q相继出现两个波峰的时间间隔为4s，则下列说法正确的是A.该波的传播速度v＝2m/sB.从图示计时，若P质点比Q先到达波峰，则波的

传播方向沿x轴正向C.P、Q两质点的振动方向总是相反D.若波沿x轴负向传播，从图示位置开始计时，至

少再经过1.75s，P、Q两质点的位移才能相同123456789101112131415161718√√123456789101112131415161718从题图所示时刻开始计时，若P质点比Q先到达波峰，说明此时质点P正向上运动，波的传播方向沿x轴负向，B错误；由题图可知，P与Q之间的距离不等于半个波长，所以P与Q两个质点振动的方向不总是相反，C错误；123456789101112131415161718若波沿x轴负向传播，在Q点右侧相距3m，位移相同的两质点的振动形式分别传播到P、Q时，P、Q的位移相同。距离Q点最近的分别是4.5m、7.5m，11.现有一三棱柱工件，由透明玻璃材料制成，如图所示，其截面ABC为直角三角形，∠ACB＝30°。现有一条光线沿着截面从AC边上的O点以45°的入射角射入工件，折射后到达BC边发生全反射，垂直AB边射出。已知CO＝

AC＝L，下列说法正确的是A.光线在AC边的折射角为30°B.该透明玻璃的折射率为2C.该光线在透明玻璃材料中发生全反射的临

界角为45°D.光线在BC边的入射角为30°123456789101112131415161718√√123456789101112131415161718画出光路图，如图所示，由图中几何关系可知光线在AC边的折射角为30°，故A正确；根据图中几何关系可知，光线在BC边的入射角为60°，故D错误。12.如图所示，物体A、B的质量分别为m、2m，物体B置于水平面上，B物体上部半圆形槽的半径为R，将物体A从圆槽的右侧最顶端由静止释放，一切摩擦均不计，重力加速度为g。则下列说法正确的是A.A不能到达B圆槽的左侧最高点B.B向右匀速运动123456789101112131415161718√√123456789101112131415161718物体A、B组成的系统在水平方向上动量守恒，当A到达左侧最高位置时速度为零，此时B的速度也为零；由机械能守恒定律可知，A能到达B圆槽的左侧最高点，故A错误；物体B向右先加速后减速，减速到零之后又向左先加速后减速，即做往返运动，故B错误；由于水平方向上动量守恒，所以有mvA－2mvB＝0，即vA＝2vB，物体A运动到圆槽的最低点的运动过程中，A、B整体机械能守恒，123456789101112131415161718三、非选择题：本题共6小题，共60分。13.(6分)某物理兴趣小组利用如图所示的装置验证动量守恒定律。并进行如下的实验操作：组装好实验器材，将小球1由图中的挡板处静止释放，记录小球1在竖直挡板上的撞击点；将直径相等的小球2放在导轨的末端(小球1的质量大于小球2的质量)，记录在竖直挡板上的水平投影点O；然后将小球1由挡板处静止释放，记录小球1、小球2在竖直挡板上的撞击点。回答下列问题：123456789101112131415161718(1)小球1与小球2相碰后，两球撞在竖直挡板上得到痕迹，其中小球1碰后撞在木板上的____(填“a”“b”或“c”)点。c123456789101112131415161718由题图可知，两个小球打在竖直挡板上，由于三次碰撞的水平位移大小相等，则可知水平速度越大，竖直方向下落的高度越小，由碰撞规律可知，碰后被碰小球的速度最大，则碰后小球2下落的高度最小，而碰后入射小球的速度最小，其下落的高度最大，由此可知碰后小球1在竖直挡板上的碰撞点为c点；(2)为了完成实验的验证，需要测量的物理量有_____。(填字母)A.小球的直径dB.小球1、小球2的质量m1、m2C.轨道末端与竖直挡板之间的距离xD.图中a、b、c三点到O点的距离h1、h2、h3123456789101112131415161718BD123456789101112131415161718123456789101112131415161718若两球碰撞过程动量守恒，则应有m1v1＝m1v2＋m2v3因此需要测量小球1、小球2的质量m1、m2及图中a、b、c三点到O点的距离h1、h2、h3，选项B、D正确。(3)若两球碰撞过程动量守恒，则关系式________________成立。(用需要测量的物理量的符号表示)12345678910111213141516171814.(6分)(1)如图所示，用插针法测定玻璃砖折射率的实验中，下列说法中正确的是_____。A.若P1

、P2

的距离较大，通过玻璃砖会看不到P1

、

P2的像B.为减小测量误差，P1

、P2的连线与法线NN′的

夹角应尽量小些C.为了减小作图误差，P3

和P4

的距离应适当取大些D.若P1

、P2的连线与法线NN′夹角较大，有可能在bb′面发生全反射，

所以在bb′一侧就看不到P1

、P2的像123456789101112131415C161718123456789101112131415161718P1、P2

的距离较大，通过玻璃砖仍然可以看到P1、P2的像，A错误；为减小测量误差，入射角应适当大一些，即P1

、P2的连线与法线NN′的夹角应尽量大些，B错误；为了减小作图误差，P3

和P4

的距离应适当大些，C正确；由几何知识可知，光线在上表面的折射角等于在下表面的入射角，根据光路可逆原理可知，光线一定会从下表面射出，折射光线不会在玻璃砖的下表面发生全反射，D错误。(2)在该实验中，光线是由空气射入玻璃砖，根据测得的入射角和折射角的正弦值画出的图线如图所示，从图线可知玻璃砖的折射率是_____。1234567891011121314151617181.5代入数据，可得n＝1.5。15.(8分)(2022·贵州高二期中)一列简谐横波在某介质中沿x轴传播，在t＝0时的波形如图中实线所示，经Δt＝0.2s后的波形如图中虚线所示，已知该波的周期T>0.2s。(1)求该波的传播速度大小；123456789101112131415161718答案2m/s或4m/s

123456789101112131415161718由题意，若该波沿x轴正方向传播，(2)若该波沿x轴正方向传播，求x＝0.6m处的质点在t＝2.25s时刻的位移y。123456789101112131415161718答案－2cm123456789101112131415161718t＝0时刻，处于x＝0.6m的质点在平衡位置，速度方向沿y轴正方向，该质点振动时间故T＝2.25s时刻，该质点处于波谷，其位移为y＝－2cm。

(1分)16.(10分)如图，在固定的水平杆上，套有质量为m＝1kg的光滑圆环，长为L＝0.5m的轻绳一端拴在环上，另一端系着质量为M＝1.9kg的木块，木块可视为质点，现有质量为m0＝0.1kg的子弹以大小为v＝10m/s的水平速度射入木块并立刻留在木块中，重力加速度g＝10m/s2。(1)子弹射入木块后的瞬间，速度大小为多少？123456789101112131415161718答案0.5m/s

123456789101112131416171815木块和子弹组成的系统在相互作用过程中水平方向动量守恒，设子弹与木块的共同速度为v′，则有m0v＝(m0＋M)v′ (2分)解得：v′＝0.5m/s (1分)(2)子弹射入木块后的瞬间，环对轻杆的压力大小为多少？123456789101112131416171815答案31N123456789101112131416171815子弹射入木块后，子弹与木块一起做圆周运动，则有代入数据解得，轻绳对子弹与木块的拉力大小为：FT＝21N(1分)由于此时环静止不动，则此时轻杆对环的支持力大小为FN＝mg＋FT＝31N(2分)由牛顿第三定律可得，环对轻杆的压力大小为31N。

(2分)123456789101112131416171815(1)入射光线AB与AO的夹角α；答案15°

123456789101112131416171815(2)作出光线从B点射入元件，到第一次射出元件的光路图；答案见解析图光路图如图

(2分)123456789101112131416171815得折射角r＝30° (1分)由折射定律得得i＝45° (1分)由几何关系得α＝i－r＝15° (1分)123456789101112131416171815设光束在玻璃元件中发生全反射的临界角为C，则有：得C＝45°(1分)由几何知识得光线在CE面上的入射角为60°，大于临界角C，发生全反射。光线在DE面上的入射角为30°，能射出元件；(3)光线从B点射入元件，到第一次射出元件所需的时间。123456789101112131416171815123456789101112131416171815由几何关系得光在元件中传播的路程为光在元件中传播速度为所以光线从B点射入元件到第一次射出元件所需的时间为18.(16分)(2022·重庆市实验中学高二期末)如图所示，一个固定在竖直平面内的光滑四分之一圆弧轨道半径R＝0.45m，下端恰好与平台平滑对接，在光滑的水平面上有一个静止的、足够长的木板c，木板的右端紧靠侧壁竖直的平台，平台的上表面光滑并与木板上表面等高，小滑块a、b可视为质点。已知两个小滑块与木板的质量均为m＝1kg，小滑块a、