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人教版选择性必修第一册 模块综合试卷（二） 同步检测
一、单选题
1．关于回复力，下列说法错误的是（ ）
A．回复力是物体离开平衡位置时受到的指向平衡位置的力
B．回复力是按力的作用效果命名的，它可能由弹力提供，也可能由摩擦力提供
C．回复力可能是几个力的合力，也可能是某一个力的分力
D．振动物体在平衡位置时，其所受合力为零
2．如图所示，一束光由空气射入某种介质，该介质的折射率等于
A．
B．
C．
D．
3．图所示，质量为m的物块放在质量为M（含挡板）的小车上，物块用细线与小车上的固定挡板相连，被压缩的轻弹簧放在物块与挡板之间，物块随小车一起以大小为v的速度在光滑的水平面上做匀速运动。某时刻，细线断开，物块被轻弹簧弹开，以相对小车大小为v1的水平速度离开小车，此时小车刚好静止，则（　　）
A． B． C． D．
4．在同种均匀介质中，A、B两波源分别位于x=0、x=10m处，t=0时刻起两波源开始振动，振动图像如图所示，A波的波长=4m，下列说法正确的是（　　）
A．两列波能发生干涉
B．两列波的波长之比：=2∶1
C．t=7s时x=5m处质点的位移y=6cm
D．t=7s时x=5m处质点的位移y=18cm
5．光滑水平面上有一质量为M的木板，在木板的最左端有一质量为m的小滑块（可视为质点），小滑块与木板之间的动摩擦因数为μ，开始时它们都处于静止状态，某时刻给小滑块一瞬时冲量，使小滑块以初速度v0向右运动，经过一段时间小滑块与木板达到共同速度v，此时小滑块与木板最左端的距离为d，木板的位移为x，如图所示，下列关系式正确的是（　　）
A．
B．
C．
D．
6．如图所示，两块相同的玻璃等腰三棱镜ABC置于空气中，两者的AC面相互平行放置，由红光和蓝光组成的细光束平行于BC面从P点射入，通过两棱镜后，变为从a、b两点射出的单色光，对于这两束单色光，下列说法错误的是（ ）
A．红光在玻璃中传播速度比蓝光大
B．从a、b两点射出的单色光不平行
C．从a点射出的为红光，从b点射出的为蓝光
D．从a、b两点射出的单色光仍平行，且平行于BC
7．如图所示为运动传感器探测到小球由静止释放后撞击地面弹跳的v-t图像，小球质量为0.5kg，重力加速度，空气阻力不计根据图像可知（ ）
A．小球下落的初始位置离地面的高度为1.25m
B．小球第一次反弹的最大高度为1.8m
C．横坐标每一小格表示的时间是0.1s
D．小球第一次撞击地面时地面给小球的平均作用力为55N
8．下列说法中正确的是（ ）
A．跳高场上的软垫作用是为了减少运动员落地时受到的冲量
B．跳远时，跳在沙坑里比跳在水泥地上安全，这是由于人跳在沙坑的动量变化比跳在水泥地上的小
C．在高空中飞行的火箭，突然爆炸，由于火箭受到重力作用，所以火箭在爆炸过程中动量不守恒
D．在列车编组站里，一辆车厢以一定的速度碰上另一辆静止的车厢，碰后结合在一起继续运动，此过程中两辆车厢动量守恒
9．如图所示，小球A的质量为，动量大小为，小球A在光滑水平面上向右运动，与静止的小球B发生弹性碰撞，碰后A的动量大小为，方向水平向右，则（　　）
A．碰后小球B的动量大小为
B．碰后小球B的动量大小为
C．小球B的质量为15kg
D．小球B的质量为5kg
二、多选题
10．如图所示，上、下表面平行的玻璃砖置于空气中，一束复色光斜射到上表面，穿过玻璃后从下表面射出，分成a、b两束单色光．下列说法中正确的是(　　)
A．a、b两束单色光相互平行
B．a光在玻璃中的传播速度大于b光
C．在玻璃中a光全反射的临界角大于b光
D．用同一双缝干涉装置进行实验，a光的条纹间距小于b光的条纹间距
11．如图所示,甲图为沿x轴传播的一列简谐横波在t=0时刻的波动图象,乙图为参与的波动质点P的振动图象,则下列说法中正确的是______
A．该波的传播速率为0.5m/s
B．该波波的传播方向沿x轴负方向
C．t=0到t=9s时间内,质点P通过的路程为0.9m
D．t=0到t=2s时间内,质点P的位移为零,路程为0.2m
E．经过4s时间,质点P沿波的传播方向向前传播2m
12．做简谐振动的物体在通过平衡位置时，为零的物理量有（　　）
A．回复力 B．加速度 C．振幅 D．速度
三、实验题
13．某同学利用如图装置探究加速度与合外力的关系。按照如下步骤操作：
①安装好打点计时器和纸带，调整导轨的倾斜程度，平衡小车摩擦力；
②细线通过导轨一端光滑的定滑轮和动滑轮，与力传感器相连，动滑轮上挂上一定质量的钩码，将小车拉到靠近打点计时器的一端；
③打开力传感器并接通打点计时器的电源（频率为50Hz的交流电源）；
④释放小车，使小车在轨道上做匀加速直线运动；
⑤关闭传感器，记录下力传感器的示数F通过分析纸带得到小车加速度a；
⑥改变钩码的质量，重复步骤①②③④⑤；
⑦作出a-F图像，得到实验结论。
（1）本实验在操作中是否要满足钩码的质量远远小于小车的质量？________（填写“需要”或“不需要”）；某次释放小车后，力传感器示数为F，通过天平测得小车的质量为M，动滑轮和钩码的总质量为m，不计滑轮的摩擦，则小车的加速度理论上应等于_______。
A． B． C． D．
（2）某学校使用的是电磁式打点计时器，在释放小车前，老师拍下了几个同学实验装置的部分细节图，下列图中操作不正确的是_________；
（3）以下为教材学生实验中在测量某一物理量时为减小实验误差用到累积放大思想的图片是_________。
A．测电阻丝直径 B．测单摆的周期
C．测双缝干涉条纹间距 D．一根弹簧代替两根弹簧
14．利用如图所示的装置验证动量守恒定律。正常工作的气垫导轨上有A，B两个滑块，滑块A和滑块B上都固定有完全相同、长度为d的遮光片。气垫导轨上装有光电门传感器1和2，与之连接的光电计时器（图中未画出）可以记录遮光片通过光电门的时间。将滑块A置于气垫导轨光电门1左侧某位置，滑块B置于光电门1和光电门2之间靠近光电门2的位置处。测得滑块A的质量为m1，滑块B的质量为m2。
（1）现给滑块A向的初速度，使它与静止的滑块B相碰。碰前与光电门1相连的光电计时器显示的时间是t1，则碰前滑块A的动量为___________（用题中给出的物理量符号表示）
（2）碰后滑块B向右运动，与光电门2相连的光电计时器显示的时间是t2，滑块A向左运动，与光电门1相连的光电计时器显示的时间是t3。要验证碰撞中动量守恒，需要验证的表达式为___________。（用题中给出的物理量符号表示）
（3）若某同学在测量遮光片的宽度时，由于人为的错误致使测得的长度偏大，请问该错误对于该实验的结论___________（填“有”或“没有”）影响。
四、解答题
15．如图所示，AB为半径R=2m竖直放置的光滑细圆管，O为细圆管的圆心，，紧靠圆管的末端B有一质量M=3kg的木板D，一质量为m=2kg的小物块C以某一初速度从P点水平抛出，恰好能沿圆管切线方向以3m/s的速度从A点进入细圆管，小物块离开圆弧最低点B后冲上木板，C与D之间的动摩擦因数分别为，D与地面之间光滑；结果C刚好没有从D上滑下来。（C可视为质点，g取10m/s2），求：
（1）小物块从P点水平抛出时的初速度v0和P、A两点间的水平距离s；
（2）小物块到达圆弧最低点B时对轨道的压力FN；
（3）木板D的长度L。（本题结果均保留两位有效数字）
16．宇航员在太空中沿直线从A点运动到B点，他的运动图像如图所示，图中v是宇航员的速度，x是他的坐标．求：
（1）宇航员从A点运动到B点所需时间．
（2）若宇航员以及推进器等装备的总质量恒为240kg，从A点到B点的过程中宇航员身上背着的推进器做功所消耗的能量为多少？
17．如图所示，一半径为R的半圆形玻璃砖，一束单色光以α的入射角照射到玻璃砖的上表面圆心O处，已知该玻璃砖对该单色光的折射率，光在真空中的传播速度为c，（不考虑光线在玻璃砖内的反射）
（1）若保证光线的入射位置O不变，改变入射角的大小（入射光线也可以在法线右侧），求会有光射出的圆弧部分的弧长L；
（2）保证光线的入射角=45°，改变光线在玻璃砖上表面的入射位置，求从圆弧面射出的光线中，在玻璃砖中传播时间为的光线对应入射位置到圆心O的距离。
18．甲、乙两列完全相同的横波分别从波源A、B两点沿x轴相向传播,t=0时的波形图像如图所示,如果两列波的波速都是10m/s,求:
（1）甲、乙两列波的频率各是多少
（2）第几秒末两列波相遇 相遇时C、D两点间有哪些点位移最大
试卷第1页，共3页
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参考答案：
1．D
【解析】
【分析】
【详解】
A．回复力是物体离开平衡位置时受到的指向平衡位置的力，故A正确，不符合题意；
B．回复力是按力的作用效果命名的，它可能由弹力提供，也可能由摩擦力提供，故B正确，不符合题意；
C．回复力可能是几个力的合力，也可能是某一个力的分力，故C正确，不符合题意；
D．振动物体在平衡位置时，其所受合力不一定为零，故D错误，符合题意。
故选D。
2．C
【解析】
【详解】
根据折射定律可得
故选C。
【点睛】
注意公式中的角为入射线（折射线）与法线的夹角．
3．A
【解析】
【详解】
当物块离开小车时，小车刚好静止，所以此时物块对地的速度就是v1，对物块和小车组成的系统，由动量守恒
解得
故A正确，BCD错误。
故选A。
4．C
【解析】
【分析】
【详解】
A．从图象可知
根据
可知两列波的频率不同，不能发生干涉，故A错误；
B．两个波在同种均匀介质中，波速相等
可知
故B错误；
CD．波在介质中传播速度
在t0=5s时两列波同时传播到x=5m处质点，t=7s时A波单独传播到该点时产生的位移为0，B波单独传播到该点时产生的位移为6cm，所以t=7s时x=5m处质点的位移为
y=6cm
故C正确，D错误；
故选C。
5．C
【解析】
【分析】
【详解】
由动量守恒可知
mv0=(M+m)v
则
对m分析可知，m只有M的摩擦力做功，则由动能定理可知
-μmg（x+d）=mv2-mv02
对M分析可知，M受m的摩擦力做功，由动能定理可知
μmgx=Mv2
联立可得
故C正确，ABD错误；
故选C。
6．B
【解析】
【详解】
由n=c/v，红光的折射率较小，在玻璃中的传播速度较大，Ａ对；折射率越大偏折程度越大，可知ｂ点为蓝光，并且由光路图可知出射光线与入射光线平行，Ｂ错；CD对；
7．C
【解析】
【详解】
AC．小球下落时做自由落体运动，加速度为g，则对下落过程可知，落地时速度为6m/s，故用时
图中对应6个小格，故每一小格表示0.1s，小球下落的初始位置离地面的高度为
故A错误，C正确；
B．第一次反弹后加速度也为g，为竖直上抛运动，由图可知，最大高度为
故B错误；
D．设向下为正方向，由图可知，碰撞时间约为0.1s；根据动量定理可知
代入数据解得
故D错误．
8．D
【解析】
【详解】
试题分析：跳高场上的软垫可以增加作用时间，延长作用时间可以减小作用力，故A错误；跳远时，跳在沙坑里与跳在水泥地上动量的变化量相等，跳远时，跳在沙坑里比跳在水泥地上作用时间长，由动量定理可知，人跳在沙坑里人受到的力小，因此跳在沙坑里安全，故B错误；在高空中飞行的火箭，突然爆炸，内力远大于外力，系统动量守恒，故C错误；在列车编组站里，一辆车厢以一定的速度碰上另一辆静止的车厢，碰后结合在一起继续运动，碰撞过程内力远大于外力，此过程中两辆车厢动量守恒，故D正确；
考点：考查了动量定理与动量守恒定律的应用
【名师点睛】应用动量定理与动量守恒定律即可解题，掌握基础知识是解题的关键，平时要注意基础知识的学习与掌握．
9．A
【解析】
【详解】
AB．规定向右为正方向，碰撞过程中A、B组成的系统动量守恒，所以有
解得
A正确，B错误；
CD．由于是弹性碰撞，所以没有机械能损失，故
解得
CD错误。
故选A。
10．AD
【解析】
【详解】
A．据题意，通过平行玻璃砖的光，出射光线与入射光线平行，故选项A正确；
B．单色光a偏折程度较大，则a光的折射率较大，据v＝可知，在介质中a光的传播速度较小，故选项B错误；
C．据sinC＝可知，a光发生全反射的临界角较小，故选项C错误；
D．a光折射率较大，a光的波长较小，又据Δx＝λ可知，a光进行双缝干涉实验时条纹间距较小，故选项D正确．
11．ACD
【解析】
【详解】
由甲图可知振幅A=0.1m，波长，由乙图可知周期，则波速，故A正确；由乙图可知P点在t=0时刻的振动方向是向y轴正方向 的，根据“上下坡”法可知，故该波波的传播方向沿x轴正方向，故B错误；t=0到t=9s时间内，质点P运动的时间，故通过的路程为，故C正确；t=0到t=2s时间内，质点P运动的时间，即经过半个周期从平衡位置向下又回到平衡位置向下，位移为零，故D错误；质点不会随波运动，只是在各自的平衡位置上下振动，故E错误；故选ACD.
12．AB
【解析】
【分析】
【详解】
通过平衡位置时，位移为零，故回复力为零，加速度为零，速度最大，振动过程中振幅保持不变，AB正确，CD错误。
故选AB。
13． 不需要 B ABC ABC
【解析】
【分析】
【详解】
(1)[1]对本实验通过传感器和滑轮组可以比较准确的测量绳子的拉力F，不存在原理的错误，传感器显示的数据就是绳子的拉力，所以不需要满足m2远大于m1的条件。
[2]根据牛顿第二定律
ACD错误，B正确，故选B。
(2)[3]A．纸带应当压在复写纸下面，A错误；
B．纸带穿过限位孔应该拉直，否则纸带与限位孔接触就会产生很大摩擦，对实验造成很大影响；B错误；
C．拉小车的绳子应该与木板平行，否则，小车就不会做匀加速直线运动，C错误；
D．打点计时器工作电压为6v以下低压交流电，D正确；
故选D。
(3)[4]AC．在物理实验中，当某些量比较小，不易测量时，可采用积少成多的办法，也就是积累放大的思想，金属丝，和条纹间距都比较小，单摆的周期比较小，不易测准确，单独去测势必会带来很大的实验误差，ABC符合题意，
D．验证力的平行四边形定则实验，用一个弹簧产生的力等效代替两个弹簧的力，是等效替代思想，D错误；
故选ABC。
14． 没有
【解析】
【分析】
【详解】
（1）[1]碰前滑块A的速度大小为
故碰前滑块A的动量为
（2）[2]碰后滑块B向右运动，通过光电门2时的速度大小为
若规定向右为正方向，则碰后滑块B的动量为
滑块A向左运动，与光电门1相连的光电计时器显示的时间是t3，同理可求得碰后滑块A的动量为
若要验证碰撞中动量守恒，需要验证的表达式为
即
两边消掉d，所以需要验证的表达式为
（3）[3]由于碰撞过程中，验证动量守恒的表达式为
显然与遮光片宽度无关，故对于该实验的结论没有影响。
15．(1)1.8m/s，；(2)45N，方向竖直向下；(3)2.5m
【解析】
【详解】
(1)对A点速度进行分解
v0=vAcosθ=1.8m/s
vAy=vAsinθ=2.4m/s
平抛运动的时间为
则P、A两点间的水平距离为
(2)由A到B运动过程，由机械能守恒定律有
代入数据得
vB=5m/s
对B点的物块，由牛顿第二定律有
代入数据得
由牛顿第三定律，小物块在B点时对轨道的压力FN=45N，方向竖直向下
(3)物块在滑上长木板，至滑块和长木板共速，由动量守恒定律可得
由能量守恒可得
代入数据解得
即木板D的长度
16．（1）35.5s（2）33.5J
【解析】
【详解】
（1），即图线所围的面积 S．
t=S=[3×3+(3+5)×2+(5+4)×1+4×2＋(４+2)×2]＝35.5s
（2）由动能定理得：
WF==m()=×240×(0.332+0.52－2×0.22)=33.5J
各段过程推进器做功，即是总功，总功等于推进器做功所消耗的总能量，所以进器做功所消耗的能量为33.5J．
17．（1）；（2）
【解析】
【详解】
（1）作出光路图如图所示，由折射定律可知
入射角最大值为90°，解得
所以折射角最大值
所以弧长P0Q的最大长度
由对称关系可知圆弧有光射出的部分长度为
（2）光在玻璃砖中的传播速度
在玻璃砖中传播时间为的光线在玻璃砖中传播的距离：
保证入射角不变，平移入射光线，玻璃砖中的折射光线是平行的，如图所示。
入射角α=45°，有折射定律可知
解得
β=
设左边在玻璃砖里运动的距离都大于s，右边从P点射出。在玻璃砖中传播的时间为的光线从O′点入射，从P点射出，过P点做上表面的垂线，垂于P′，则O′P的长度为
由几何关系可知PP′的距离为
O′P′的距离为
OP′的距离为
所以OO′之间的距离为
18．(1) 2.5Hz 2.5Hz (2) 0.2s ，C、D间有x=5m和x=7m处的点位移最大
【解析】
【详解】
（1）由题图知：λ=4m，又因v=10m/s，所以由v=λf得

故甲、乙两列波的频率均为2.5Hz．
（2）设经t时刻两波相遇，则 2vt=4m
所以 t= s=0.2s
又因，故波分别向前传播相遇．
此时两列波的图象如图中的虚线所示．
故CD间有x=5m和x=7m处的点位移最大．
答案第1页，共2页
答案第1页，共2页

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