2022年高中物理 模塊綜合檢測(二) 滬科版

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1、2022年高中物理 模塊綜合檢測(二) 滬科版 1.(xx·朝陽區(qū)模擬)(4分)單擺的擺長和釋放擺球的位置都不變，擺球的最大擺角小于5°,若把擺球的質(zhì)量增為原來的2倍，則此單擺的( ) A.頻率不變，振幅不變 B.頻率和振幅都減少 C.頻率不變，振幅增加 D.頻率增加，振幅不變 2.(4分)一個單擺做受迫振動，其共振曲線(振幅A與驅(qū)動力的頻率f的關(guān)系)如圖所示，則( ) A.此單擺的固有周期約為0.5 s B.此單擺的擺長約為1 m C.若擺長增大，單擺的固有頻率增大 D.若擺長增大，共振曲線的峰將向右移動 3.(xx·南開區(qū)模擬)(4分)一個彈簧振子在A、B

2、間做簡諧運(yùn)動，O為平衡位置，如圖甲所示，以某一時刻t=0為計時起點，經(jīng)周期，振子具有正方向最大的加速度，那么在圖乙所示的振動圖線中，能正確反映振子的振動情況的是(以向右為正方向)( ) 4.(4分)如圖所示，圖乙中圖像記錄了單擺中擺球的動能、勢能隨擺球位置變化的關(guān)系，下列關(guān)于圖像的說法正確的是( ) A.a圖線表示勢能隨位置的變化關(guān)系 B.b圖線表示機(jī)械能隨位置的變化關(guān)系 C.c圖線表示動能隨位置的變化關(guān)系 D.圖像表明擺球在勢能和動能的相互轉(zhuǎn)化過程中機(jī)械能不變 5.(xx·唐山模擬)(4分)一列周期為T的簡諧波在介質(zhì)中沿x軸傳播，圖甲為該波在某一時刻的波形圖，

3、此時振動還只發(fā)生在O、M之間；A、B、C是介質(zhì)中的三個質(zhì)點，此時，A在波峰，C在波谷，B在AC間，且B的速度方向為-y方向，若以C點開始振動時作為計時起點，則A點的振動圖像是圖乙中的( ) 6.(4分)有兩個靜止的聲源，發(fā)出聲波1和聲波2，在空氣中傳播，如圖所示為某時刻這兩列波的圖像，則下列說法中正確的是( ) A.聲波1的波速比聲波2的波速大 B.相對于同一障礙物，波1比波2更容易發(fā)生明顯的衍射現(xiàn)象 C.這兩列波相遇時，不會產(chǎn)生干涉現(xiàn)象 D.遠(yuǎn)離兩個聲源運(yùn)動的觀察者，接收到的這兩列波的頻率均與從聲源發(fā)出時的頻率相同 7.(xx·大綱版全國卷)(4分)一列簡諧橫波沿

4、x軸傳播，波長為1.2 m，振幅為A.當(dāng)坐標(biāo)為x=0處質(zhì)元的位移為且向y軸負(fù)方向運(yùn)動時，坐標(biāo)為處質(zhì)元的位移為A.當(dāng)坐標(biāo)為x=0.2 m處的質(zhì)元位于平衡位置且向y軸正方向運(yùn)動時，x=0.4 m處質(zhì)元的位移和運(yùn)動方向分別為( ) A. 、沿y軸正方向 B. 、沿y軸負(fù)方向 C. 、沿y軸正方向 D. 、沿y軸負(fù)方向 8.(xx·大綱版全國卷)(4分)雨后太陽光入射到水滴中發(fā)生色散而形成彩虹.設(shè)水滴是球形的，圖中的圓代表水滴過球心的截面，入射光線在過此截面的平面內(nèi)，a、b、c、d代表四條不同顏色的出射光線，則它們可能依次是( ) A.紫光、黃光、藍(lán)光和紅光 B.紫光、藍(lán)光、黃光

5、和紅光 C.紅光、藍(lán)光、黃光和紫光 D.紅光、黃光、藍(lán)光和紫光 9.(4分)如圖所示，強(qiáng)強(qiáng)乘坐速度為0.9c(c為光速)的宇宙飛船追趕正前方的壯壯，壯壯的飛行速度為0.5c,強(qiáng)強(qiáng)向壯壯發(fā)出一束光進(jìn)行聯(lián)絡(luò)，則壯壯觀測到該束光的傳播速度為( ) A.0.4c B.0.5c C.0.9c D.1.0c 10.(4分)慣性系S中有一邊長為的正方形(如圖所示)，從相對S系沿x方向以接近光速勻速飛行的飛行器上測得該正方形的圖像是( ) 11.(4分)應(yīng)用麥克斯韋的電磁場理論判斷如圖所示的表示電場產(chǎn)生磁場或磁場產(chǎn)生電場的關(guān)系圖像中(每個選項中的上圖表示的是變化的

6、場，下圖表示的是變化的場產(chǎn)生的另外的場)正確的是( ) 12.(4分)在研究材料A的熱膨脹特性時，可采用如圖所示的干涉實驗法，A的上表面是一光滑平面，在A的上方放一個透明的平行板B，B與A上表面平行，在它們間形成一個厚度均勻的空氣膜，現(xiàn)在用波長為λ的單色光垂直照射，同時對A緩慢加熱，A均勻膨脹，在B上方觀察到B板的亮度發(fā)生周期性的變化，當(dāng)溫度為t1時最亮，然后亮度逐漸減弱至最暗；當(dāng)溫度升到t2時，亮度再一次回到最亮，則( ) A.出現(xiàn)最亮?xí)r，B上表面反射光與A上表面反射光疊加后加強(qiáng) B.出現(xiàn)最亮?xí)r，B下表面反射光與A上表面反射光疊加后加強(qiáng) C.溫度從t1升至t2過程中，A的

7、高度增加 D.溫度從t1升至t2過程中，A的高度增加 13.(6分)單擺測定重力加速度的實驗中， (1)實驗時用20分度的游標(biāo)卡尺測量擺球直徑，示數(shù)如圖甲所示，該擺球的直徑d=___________mm. (2)接著測量了擺線的長度為，實驗時用拉力傳感器測得擺線的拉力F隨時間t變化的圖像如圖乙所示，則重力加速度的表達(dá)式g=___________(用題目中的物理量表示). (3)某小組改變擺線長度，測量了多組數(shù)據(jù).在進(jìn)行數(shù)據(jù)處理時，甲同學(xué)把擺線長作為擺長，直接利用公式求出各組重力加速度值再求出平均值；乙同學(xué)作出圖像后求出斜率，然后算出重力加速度.兩同學(xué)處理數(shù)據(jù)的方法對結(jié)果的影響是：

8、甲___________，乙___________(填“偏大”、“偏小”或“無影響”). 14.(6分)如圖所示，畫有直角坐標(biāo)系xOy的白紙位于水平桌面上，M是放在白紙上的半圓形玻璃磚，其底面的圓心在坐標(biāo)原點，直邊與x軸重合，OA是畫在紙上的直線，P1、P2為豎直地插在直線OA上的兩枚大頭針，P3是豎直地插在紙上的第三枚大頭針，α是直線OA與y軸正方向的夾角，β是直線OP3與y軸負(fù)方向的夾角，只要直線OA畫得合適，且P3的位置取得正確，測得角α和β，便可求得玻璃的折射率. 某學(xué)生在用上述方法測量玻璃的折射率時，在他畫出的直線OA上豎直插上了P1、P2兩枚大頭針，但在y＜0的區(qū)域內(nèi)，不管眼睛

9、放在何處，都無法透過玻璃磚看到P1、P2的像，他應(yīng)該采取的措施是___________________________.若他已透過玻璃磚看到了P1、P2的像，確定P3位置的方法是___________________________.若他已正確地測得了α、β的值，則玻璃的折射率n=_________. 15.(8分)現(xiàn)有毛玻璃屏A、雙縫B、白光光源C、單縫D和透紅光的濾光片E等光學(xué)元件，要把它們放在如圖所示的光具座上組裝成雙縫干涉裝置，用以測量紅光的波長. (1)將白光光源C放在光具座最左端，依次放置其他光學(xué)元件，由左至右，表示各光學(xué)元件的字母排列順序應(yīng)為C、__________、__

10、________、__________、A. (2)本實驗的實驗步驟如下： ①取下遮光筒左側(cè)的元件，調(diào)節(jié)光源高度，使光束能直接沿遮光筒軸線把屏照亮； ②按合理順序在光具座上放置各光學(xué)元件，并使各元件的中心位于遮光筒的軸線上； ③用米尺測量雙縫到屏的距離； ④用測量頭(其讀數(shù)方法同螺旋測微器)測量數(shù)條亮紋間的距離. 在操作步驟②時還應(yīng)注意__________和__________. (3)若測得雙縫間距為3.0 mm，雙縫與屏之間的距離為0.70 m，通過測量頭(與螺旋測微器原理相似，手輪轉(zhuǎn)動一周，分劃板前進(jìn)或后退0.500 mm)觀察到第1條亮紋的位置如圖甲所示，觀察第5條亮紋的

11、位置如圖乙所示.則可求出紅光的波長λ=__________m.(保留一位有效數(shù)字) 16.(xx·南通模擬)(6分)(1)下列說法中正確的是__________ A.交警通過發(fā)射超聲波測量車速，利用了波的干涉原理 B.電磁波的頻率越高，它所能攜帶的信息量就越大，所以激光可以比無線電波傳遞更多的信息 C.單縫衍射中，縫越寬，條紋越亮，衍射現(xiàn)象也越明顯 D.地面上測得靜止的直桿長為L，則在沿桿方向高速飛行火箭中的人測得桿長應(yīng)小于L (2)平行光a垂直射向一半徑為R的玻璃半球的平面，其截面如圖所示，發(fā)現(xiàn)只有P、Q之間所對圓心角為60°的球面上有光射出，則玻璃半球?qū)光的折射率為___

12、_______，若僅將a平行光換成b平行光，測得有光射出的范圍增大，設(shè)a、b兩種色光在玻璃半球中的速度分別為va和vb，則va__________vb(選填“＞”、“＜”或“=”). (3)一列簡諧橫波在t=0時刻的波形如圖所示，質(zhì)點P此時刻沿-y運(yùn)動，經(jīng)過0.1 s第一次到達(dá)平衡位置，波速為5 m/s,那么： ①該波沿__________(選填“+x”或“-x”)方向傳播； ②圖中Q點(坐標(biāo)為x=7.5 m的點)的振動方程y=__________cm; ③P點的橫坐標(biāo)為x=__________m. 17.(12分)(1)下列說法中正確的是( ) A.照相機(jī)、攝影機(jī)鏡頭表面

13、涂有增透膜，利用了光的薄膜干涉原理 B.光照射遮擋物形成的影輪廓模糊，是光的衍射現(xiàn)象 C.太陽光是偏振光 D.為了有效地發(fā)射電磁波，應(yīng)該采用長波發(fā)射 (2)如圖所示，是研究激光相干性的雙縫干涉示意圖，擋板上有兩條狹縫S1、S2，由S1、S2發(fā)出的兩列波到達(dá)屏上時會產(chǎn)生干涉條紋，已知入射激光的波長是λ，屏上的P點到兩狹縫S1、S2的距離相等，如果把P處的亮條紋記作0號亮紋，由P向上數(shù)，與0號亮紋相鄰的亮紋依次是1號亮紋、2號亮紋…則P1處的亮紋恰好是10號亮紋.設(shè)直線S1P1的長度為L1，S2P1的長度為L2，則L2-L1等于多少？ (3)玻璃半圓柱體的半徑為R，橫截面如圖所示，圓心為

14、O，A為圓柱面的頂點.兩束同種單色光分別按如圖方向入射到圓柱體上，光束1指向圓心，方向與AO夾角為30°；光束2的入射點為B，方向與底面垂直，∠AOB=60°,已知玻璃對這種光的折射率.求：兩束光線經(jīng)柱面和底面折射后的交點與O點的距離d. 18.(14分)(1)下列說法中正確的是( ) A.光傳播時，若遇到的障礙物的尺寸比光的波長大很多，衍射現(xiàn)象十分明顯，此時不能認(rèn)為光沿直線傳播 B.在太陽光照射下，水面上油膜出現(xiàn)彩色花紋是光的色散現(xiàn)象 C.光導(dǎo)纖維絲內(nèi)芯材料的折射率比外套材料的折射率大 D.麥克斯韋提出電磁場理論并預(yù)言電磁波存在，后來他又用實驗證實電磁波的存在 (2)如圖所示

15、是用頻閃照相的方法拍到的一個彈簧振子的振動情況，甲圖是振子靜止在平衡位置的照片，乙圖是振子被拉至左側(cè)距平衡位置20 cm處放手后的頻閃照片，已知頻閃的頻率為10 Hz，則振子振動周期為T=_________s；振子在通過平衡位置后的時間內(nèi)發(fā)生的位移為_________cm. (3)一列橫波在x軸上傳播，在t1=0時刻波形如圖中實線所示，t2=0.05 s時刻波形如圖中虛線所示. ①由波形曲線讀出這列波的振幅和波長； ②若周期大于,則最小波速是多少？方向如何？最大波速是多少？方向如何？ 答案解析 1.【解析】選A.由于單擺的擺長和釋放擺球的位置都不變，單擺的振幅不變

16、，又因為單擺的周期與擺球的質(zhì)量無關(guān)，故此單擺的頻率不變，只有A正確. 2.【解析】選B.共振時單擺的頻率f=0.5 Hz,所以單擺的固有周期為,A錯；由可得單擺的擺長,B對;若擺長增大，單擺的固有周期增大，固有頻率減小，共振曲線的峰將向左移動，C、D錯. 3.【解析】選D.由t=0為計時起點，經(jīng)周期，振子具有正方向最大的加速度，說明t=0時振子處于平衡位置，B、C錯；對比A、D兩圖，經(jīng)周期時，A圖對應(yīng)的是振子具有負(fù)方向最大加速度，D圖對應(yīng)振子具有正方向最大加速度，故選項D符合要求，故選D. 4.【解析】選D.當(dāng)擺球釋放后，動能增大，勢能減小，當(dāng)運(yùn)動至B點時動能最大，勢能最小，然后繼續(xù)擺動

17、，動能減小，勢能增大，到達(dá)C點后動能為零，勢能最大，整個過程中只有重力做功，擺球的機(jī)械能守恒，綜上可知只有D項正確. 5.【解析】選B.由質(zhì)點B的振動方向可知波沿x軸負(fù)方向傳播，振源的起振方向是從平衡位置向上振動，振動由C傳到A的時間為，且A質(zhì)點應(yīng)從平衡位置向上振動，故B正確，A、C、D錯誤. 6.【解析】選B、C.波的傳播速度由介質(zhì)決定，與波的波長無關(guān)，A項錯；根據(jù)波發(fā)生明顯衍射現(xiàn)象的條件可知，波長較長的波1容易發(fā)生明顯的衍射現(xiàn)象，B項正確；兩列波頻率不同，故不能發(fā)生干涉現(xiàn)象，C項正確；由于波的多普勒效應(yīng)，遠(yuǎn)離聲源運(yùn)動的觀察者接收到的波的頻率比波從聲源發(fā)出時的頻率低，D項錯誤. 7.【

18、解析】選C.根據(jù)題意，畫出此時波形圖，可以看到，此時x=0.2 m處的質(zhì)元正在平衡位置向下運(yùn)動.再經(jīng)過半個周期，x=0.2 m處的質(zhì)元回到平衡位置向上運(yùn)動，在這半個周期當(dāng)中，x=0.4 m處的質(zhì)元已經(jīng)過了波谷正在向著平衡位置運(yùn)動，根據(jù)簡諧運(yùn)動的對稱性，此時的位移與半個周期之前的位移大小相等.所以C正確. 8.【解析】選B.第一次折射時，把水滴看做三棱鏡，向下偏折程度最大的光線一定是紫光，偏折程度最小的是紅光，故第二次折射后，從題圖上可看出紫光是a，紅光是d，所以正確答案是B. 9.【解析】選D.根據(jù)光速不變原理可知任何慣性系中，光在真空中的速度恒為c，與光源的運(yùn)動和觀察者的運(yùn)動無關(guān)，故

19、D正確. 10.【解析】選C.由得，正方形沿x軸方向的長度變短(沿y軸方向尺寸不受影響)，所以C正確，A、B、D錯誤. 11.【解析】選B、C.A中的上圖是穩(wěn)定的磁場，由麥克斯韋電磁場理論可知不會產(chǎn)生電場，故A選項錯誤；B中的上圖是均勻變化的電場，應(yīng)該產(chǎn)生穩(wěn)定的磁場，故B選項正確；C中的上圖是振蕩的磁場，它能產(chǎn)生相同頻率的電場，且相位差為π/2，故C選項正確；D中的上圖是振蕩的電場，在其空間產(chǎn)生振蕩的磁場，但下圖中的圖像與上圖相比較，相位差為π，故D選項錯誤. 12.【解析】選B、D.出現(xiàn)最亮?xí)r，為B的下表面反射光與A上表面的反射光疊加后加強(qiáng)，A錯，B對；薄膜干涉中，當(dāng)薄膜厚度為光在薄膜

20、中半波長的整數(shù)倍，反射光加強(qiáng)，為最亮，因此溫度由t1升至t2時，A的高度變化為增加,C錯，D對. 13.【解析】(1)從游標(biāo)卡尺上讀出擺球直徑d=14.05 mm. (1分) (2)由F-t圖像知單擺周期T=4t0， (1分) 擺長 (1分) 根據(jù)知 (1分) (3)實際擺長為,故甲同學(xué)測量結(jié)果偏小，而乙同學(xué)處理數(shù)據(jù)的方法對測量結(jié)果無影響. (2分) 答案:(1)14.05 (2) (3)偏小 無影響 14.【解析】“在y＜0的區(qū)域內(nèi)，不管眼睛放在何

21、處，都無法透過玻璃磚看到P1、P2的像”的原因是當(dāng)光線進(jìn)入y＜0的區(qū)域的邊界時發(fā)生了全反射，即入射角太大，故應(yīng)減小入射角. (2分) 在白紙上畫一條與y軸正方向夾角較小的直線OA，把大頭針P1、P2豎直地插在所畫的直線上，直到能夠在y＜0的區(qū)域內(nèi)透過玻璃磚看到P1、P2的像.按實驗的要求，所插入的大頭針應(yīng)該在同一條光路上，因此插上P3后，P3剛好能夠擋住P1、P2的像. (2分) 由折射率的定義得. (2分) 答案:減小入射角 使P3擋住P1、P2的像 15.【解析】(1)雙縫干涉儀各組成部分

22、在光具座上的正確排序為：光源、濾光片、單縫、雙縫、屏，因此應(yīng)填E、D、B. (3分) (2)安裝光學(xué)元件時，應(yīng)注意單縫與雙縫間的距離為5～10 cm，同時使單縫與雙縫相互平行. (2分) (3)由題圖可知，條紋間距為 (1分) 又雙縫到屏的距離=0.70 m，雙縫間距d=3.0 mm, 由得：, (1分) 代入數(shù)據(jù)得λ≈7×10-7 m (1分) 答案:(1)E D B (2)單縫與雙縫的間距為5～10 cm 使單縫與雙縫相互平行 (3)7×10-7 16

23、.【解析】(1)選B、D.超聲波測速是利用波的多普勒效應(yīng)，選項A錯誤；根據(jù)信息論，電磁波的頻率越高，相同時間傳遞的信息量越大,選項B正確；單縫衍射中，縫越寬，條紋越窄，衍射現(xiàn)象越不明顯，選項C錯；根據(jù)長度的相對性原理，選項D正確. (1分) (2)平行光通過玻璃半球的光路圖如圖所示，則玻璃的折射率為n=1/sin30°=2,將a平行光換成b平行光，測得有光射出的范圍增大，說明b光的臨界角大，折射率小，由，得va＜vb. (2分) (3)①根據(jù)質(zhì)點振動方向與波傳播方向的關(guān)系，可知波沿-x方向傳播. (1分) ②由得，,又y=Acos

24、ωt,因此. (1分) ③經(jīng)過0.1 s波向左傳播的距離為5×0.1 m=0.5 m,所以P點橫坐標(biāo)為3-0.5=2.5(m). (1分) 答案:(1)B、D (2)2 ＜ (3)①-x ② ③2.5 17.【解析】(1)選A、B.照相機(jī)、攝影機(jī)鏡頭表面涂有增透膜，利用了光的薄膜干涉原理，A正確；遮擋物的影輪廓模糊，是因為光的衍射現(xiàn)象造成的，B正確；太陽光是自然光，不是偏振光，C錯誤；為了有效地發(fā)射電磁波，應(yīng)使用頻率較高的電磁波，即應(yīng)采用短波發(fā)射，D錯誤. (2分) (2)根據(jù)雙縫干涉原理，產(chǎn)生亮條紋的條件是光程差為波長的整數(shù)倍，

25、即 Δs=nλ(n=0、1、2…),當(dāng)n=0時產(chǎn)生0號亮紋， (1分) 當(dāng)n=10時產(chǎn)生10號亮紋， (1分) 所以L2-L1=10λ. (1分) (3)光線2： (2分) i=60°-θ2=30° (2分) (1分) 同理，光線1從O點出射，折射角∠EOD=60° (1分) 則△EOD為等邊三角形，. (1分) 答案:(1)A、B (2)10λ (3) 18.【解析】(1)選

26、C.光傳播時，若遇到的障礙物的尺寸比光的波長大很多，衍射現(xiàn)象不明顯，此時光沿直線傳播，A錯；在太陽光照射下，水面上油膜出現(xiàn)彩色花紋是光的干涉，B錯；光導(dǎo)纖維是利用了光的全反射，故光導(dǎo)纖維絲內(nèi)芯材料的折射率比外套材料的折射率大，C對；麥克斯韋預(yù)言了電磁波的存在，赫茲用實驗證實了電磁波的存在，D錯誤. (2分) (2)由f′=10 Hz,得 從圖乙知周期內(nèi)有3個間隔，則 所以T=1.2 s (1分) 由于，由對稱性知振子在通過平衡位置后的時間內(nèi)發(fā)生的位移為. (1分) (3)①由波形圖可知：A=

27、0.2 m, (1分) λ=8 m (1分) ②由于，即Δt＜2T 當(dāng)波沿x軸正方向傳播時，可能的周期為： ,且n=0或1 (1分) 當(dāng)波沿x軸負(fù)方向傳播時，可能的周期為： ,且n=0或1 (1分) 由波速公式可知，當(dāng)速度v最小時，周期T最大，分析上面兩類情況可知，當(dāng)周期最大時，波沿x軸正方向傳播，且在中取n=0,即,則 T大=0.2 s (1分) 最小速度. (1分) 方向沿x軸正方向. (1分) 當(dāng)v最大時，周期T最小，由上面分析可知， 當(dāng)周期最小時，波沿x軸負(fù)方向傳播，且在中取n=1,即，則 (1分) 最大速度 (1分) 方向沿x軸負(fù)方向. (1分) 答案:(1)C (2)1.2 10 (3)①0.2 m 8 m ②40 m/s 方向沿x軸正方向 280 m/s 方向沿x軸負(fù)方向