1、高二模块检测物理试题2020.11本试卷分第卷和第卷两部分，共6页，满分100分，考试时间90分钟。答卷前，考生务必用0.5毫米黑色签字笔将自己的姓名、座号、准考证号填写在答题卡上规定的位置。考试结束后，将答题卡交回。注意事项：1.第卷共12小题，每小题选出答案后，须用2B铅笔把答题卡上对应题号的答案标号涂黑，如需改动，必须先用橡皮擦干净后，再改涂其他答案标号。只能涂在答题卡上，答在试卷上无效。2.第卷共6小题，所有题目的答案，考生须用0.5毫米的黑色签字笔答在答题卡上各题目指定的区域内，在试卷上答题无效；作图时先用铅笔作出正确图形，然后再用黑色签字笔描黑；如需改动，先划掉原来的答案，然后再写
2、上新的答案。第卷（选择题 共40分）一、单项选择题：本题共8小题，每小题3分，共24分。1. 关于下列四幅图中所涉及物理知识的论述中，正确的是（） A. 甲图中，沙漠中的“蜃景”现象是光的衍射现象引起的B. 乙图中，演示简谐运动图象实验中，若匀速拉动木板的速度较大，则由图像测得简谐运动的周期较大C. 丙图中，可利用薄膜干涉检查样品的平整度D. 丁图中，由图可知当驱动力的频率跟固有频率相差越大，振幅越大【答案】C【解析】【详解】A沙漠中的“蜃景”现象，是光的全反射现象引起的，故A错误；B演示简谐运动的图象实验中，若匀速拉动木板的速度较大，会导致图象的横标变大，但对应的时间仍不变，简谐运动的周期与
3、单摆的固有周期相同，故B错误；C利用薄膜干涉，由薄层空气的两表面反射光，频率相同，从而进行相互叠加，达到检查样品的平整度的目的，故C正确；D由图可知当驱动力的频率f跟固有频率f0相同时，才出现共振现象，振幅才最大，跟固有频率f0相差越大，振幅越小，故D错误。故选C。【点睛】考此题考查光的全反射、干涉的应用，注意共振的条件，及简谐运动的固有周期与策动力周期的区别。2. 如图所示，站在车上的人，用锤子连续敲打小车初始时，人、车、锤都静止假设水平地面光滑，关于这一物理过程，下列说法正确的是A. 连续敲打可使小车持续向右运动B. 人、车和锤组成的系统机械能守恒C. 当锤子速度方向竖直向下时，人和车水平
4、方向的总动量为零D. 人、车和锤组成的系统动量守恒【答案】C【解析】【详解】A.人、车和锤看做一个系统处在光滑水平地面上，水平方向所受合外力为零，故水平方向动量守恒，总动量始终为零，当大锤有相对大地向左的速度时，车有向右的速度，当大锤有相对大地向右的速度时，车有向左的速度，故车来回运动，故A错误；B.大锤击打小车时，发生的不是完全弹性碰撞，系统机械能有损耗，故B错误；C.大锤的速度竖直向下时，没有水平方向的速度，因为水平方向总动量恒为零，故人和车的总动量也为零，故C正确；D.人、车和锤水平方向动量守恒，因为大锤会有竖直方向的加速度，故竖直方向合外力不为零，竖直动量不守恒，系统总动量不守恒，故D
5、错误3. 一弹簧振子做简谐运动，它所受的回复力F随时间t变化的图象为正弦曲线，如图所示，下列说法正确的是（）A. 在t从0到2 s时间内，弹簧振子做加速运动B. 在t从0到4 s时间内，t2 s时刻弹簧振子所受回复力做功的功率最大C. 在t13 s和t25 s时，弹簧振子的速度大小相等，方向相反D. 在t25 s和t37 s时，弹簧振子的位移大小相等，方向相同【答案】D【解析】【详解】A在t从0到2 s时间内，弹簧振子所受的回复力增大，说明位移在增大，振子做减速运动，故A错误；B t2 s时刻弹簧振子所受的回复力最大，振子的速度为零，则回复力做功的功率为零，故B错误；C从图中可以看出，在t13
6、 s和t25 s时，振子所受的回复力大小相等，可知振子的速度大小相等，方向相同，故C错误；D在t25 s和t37 s时，回复力大小相等，方向相同，则有弹簧振子的位移大小相等，方向相同，故D正确。故选D。4. 彩虹是由阳光进入水滴，先折射一次，然后在水滴的背面反射，最后离开水滴时再折射一次形成。彩虹形成的示意图如图所示，一束白光L由左侧射入水滴，a、b是白光射入水滴后经过一次反射和两次折射后的两条出射光线（a、b是单色光）。下列关于a光与b光的说法正确的是（）A. 水滴对a光的折射率小于对b光的折射率B. a光在水滴中的传播速度大于b光在水滴中的传播速度C. 用同一台双缝干涉仪做光的双缝干涉实验
7、，a光相邻的亮条纹间距小于b光的相邻亮条纹间距D. a、b光在水滴中传播的波长都比各自在真空中传播的波长要长【答案】C【解析】【详解】A由图可知，a、b光第一次进入水滴发生折射时，a光的折射角较小，即再根据折射率公式可得A错误；B根据折射率与光在介质中传播速度的关系可得B错误；C双缝干涉相邻亮条纹间距公式因为则可得（把a光看成紫光，b光看成红光）即a光相邻的亮条纹间距小于b光的相邻亮条纹间距，C正确；Da、b光在水滴中传播的速度减小，光的频率不变，由 则波长都比各自在真空中传播的波长要短，D错误。故选C。5. 某电影里两名枪手在房间对决，他们各自背靠墙壁，一左一右，假设他们之间的地面光滑，地面
8、上放着一均匀木块，木块到左右两边的距离不一样。两人拿着相同的步枪和相同的子弹同时朝木块射击一发子弹，但是子弹都没有射穿木块，两人都活了下来成了好朋友。假设你是侦探，仔细观察木块发现左边的射孔（弹痕）更深。设两子弹对木块的作用力大小一样，则下列说法正确的是（）A. 开始时，木块更靠近左边的人，左边的人相对更安全B. 开始时，木块更靠近左边的人，右边的人相对更安全C. 开始时，木块更靠近右边的人，左边的人相对更安全D. 开始时，木块更靠近右边的人，右边的人相对更安全【答案】C【解析】【详解】子弹的质量与射出时的速度都相等，两子弹与木块组成的系统总动量为零；如果木块在正中间，则弹痕应该一样长，结果是
9、左边的长一些，假设木块靠近其中某一人，设子弹质量为m，初速度为v0，木块质量为M，阻力为f，弹痕长度分别为x1、x2，两子弹与木块组成的系统在水平方向所受合外力为零，系统动量守恒，以向右为正方向，由动量守恒定律得mv0=（M+m）v1由能量守恒定律得对另一发子弹，同样有（M+m）v1-mv0=0解得x1x2综合判断，后接触木块子弹弹痕长，更容易射穿木块，对面的人更危险，所以一开始木块离右边近一些，左边的人相对更安全，故C正确，ABD错误。故选C。6. “引力弹弓效应”是指在太空运动的探测器，借助行星的引力来改变自己的速度。当探测器分别从行星运动的反方向或同方向接近行星，因引力作用改变了速度。如
10、图所示，设行星运动的速度为u，探测器的初速度大小为，探测器在远离行星后速度大小分别为和。探测器和行星虽然没有发生直接的碰撞，但是在行星的运动方向上，其运动规律可类比两个质量不同的钢球在同一条直线上发生的弹性碰撞。那么下列判断中正确的是（）A. B. C. D. 【答案】B【解析】【详解】AB左图中，探测器类似于与行星对面正碰，设探测器的质量为m，行星的质量为M，碰后探测器滑块的速度大小为v1，行星的速度大小为u1，设向右为正方向，根据动量守恒定律有由能量守恒可得联立解得由于，则负号表示方向向左，故A错误，B正确；CD右图中，类似于探测器追上行星与之正碰，设探测器的质量为m，行星的质量为M，碰后
11、探测器滑块的速度大小为v2，行星的速度大小为u2，设向右为正方向，根据动量守恒定律有由能量守恒可得联立解得由于，则方向向右，故CD错误。故选B。7. 如图所示，两滑块A、B位于光滑水平面上，已知A的质量MA=1kg，B的质量MB=4kg滑块B的左端连有轻质弹簧，弹簧开始处于自由伸长状态现使滑块A以v=5m/s速度水平向右运动，通过弹簧与静止的滑块B相互作用（整个过程弹簧没有超过弹性限度），直至分开则（）A. 物块A的加速度一直在减小，物块B的加速度一直在增大B. 作用过程中弹簧的最大弹性势能C. 滑块A的最小动能为，滑块B的最大动能为D. 若滑块A的质量，B的质量，滑块A的最小动能为，滑块B的
12、最大动能为【答案】D【解析】【详解】A弹簧的弹力先增大后减小，两个物块受到的合外力都等于弹簧的弹力，则两个物块的加速度都先增大后减小，故A错误;B当弹簧压缩到最短时，弹簧的弹性势能最大，此时滑块A和B的速度相同选取向右为正方向，根据动量守恒定律：解得：v=1m/s根据机械能守恒定律，知弹簧的最大弹性势能等于滑块A、B损失的动能，为：解得：EP=10J故B错误;C当A、B分离时，滑块B的速度最大，由动量守恒和能量守恒定律得：由以上两式得：vA=-3m/s，vB=2m/s，所以滑块A的最小动能为EKA=0滑块B的最大动能为故C错误;D若滑块A的质量MA=4kg，B的质量MB=1kg，同理可得，当A
13、、B分离时，A、B的速度分别为vA=3m/s，vB=8m/s，滑块A的最小动能为滑块B的最大动能为故D正确8. 如图甲所示为一足够长的光滑固定斜面，倾角为30质量为0.2kg的物块静止在斜面底端，t=0时刻受到沿斜面方向拉力F的作用，取沿斜面向上为正方向，拉力F随时间t变化的图象如图乙所示，g=10m/s2，则下列说法正确的是A. 6s末物块的速度为10m/sB. 物块一直沿斜面向上运动C. 04s内拉力对物块做的功为20JD. 06s内合外力对物块的冲量为6Ns【答案】C【解析】【详解】02s内，由牛顿第二定律得，可得，24s内，由牛顿第二定律得，可得，则物块在02s内沿斜面向上做匀加速直线
14、运动，23s内沿斜面向上做匀减速直线运动，3s末速度减为零，34s内沿斜面向下做匀加速直线运动，46s内沿斜面向下做匀减速直线运动，6s时速度减为零，故A、B项错误；在t=4s时和t=2s时物块在同一位置，速度等大反向，所以在04s内拉力对物块做功等于02s内拉力对物块做的功，C项正确；根据动量定理可知06s内合外力对物块的冲量等于物块动量的变化量，初速度为零，6s时速度也为零，故06s内合外力对物块的冲量为零，D项错误二、多项选择题：本题共4小题。每小题4分，共16分。选对但不全的得2分，选错或不答的得0分，全部选对的得4分。9. 如图所示，S为位于泳池底部的一点光源，当泳池注入部分水时，从
15、泳池上方观察发现，被光源照亮的水面为一直径等于d的圆形区域，若想让被照亮区域的面积增大，则可采取的方法是（）A. 继续向泳池注水，增加水深B. 放出部分池水，减小水深C. 将水换成折射率比水大的某种液体D. 将水换成折射率比水小的某种液体【答案】AD【解析】【详解】A设临界角为，为水的深度，液面上形成的光斑边缘光线恰好发生全反射，入射角等于临界角，根据几何关系知继续向泳池注水，增加水深，临界角不变，被光源照亮的水面的直径增大，被照亮区域的面积增大，故A正确；B放出部分池水，减小水深，临界角不变，根据可知，被光源照亮的水面的直径减小，被照亮区域的面积减小，故B错误；CD根据可得将水换成折射率比水
16、大的某种液体，临界角减小，根据可知，被光源照亮的水面的直径减小，被照亮区域的面积减小；将水换成折射率比水小的某种液体，临界角增大，根据可知，被光源照亮的水面的直径增大，被照亮区域的面积增大，故C错误，D正确；故选AD。10. 两列波速相同的简谐横波沿x轴相向传播，实线波的频率为3Hz，振幅为10cm，虚线波的振幅为5cm，t0时，两列波在如图所示区域内相遇，则（）A. 两列波在相遇区域内会发生干涉现象B. 实线波和虚线波的周期之比为3：2C. ts时，x9m处的质点实际振动方向向上D. ts时，x4m处的质点实际位移大小|y|12.5cm【答案】CD【解析】【详解】AB根据周期公式得实线波和虚
17、线波的周期之比为2:3，所以两列波的频率不相等，在相遇区域内不会发生干涉现象，AB错误；C根据两列波的周期关系，结合实线波的频率，可得，对于实线波，t0时，x9m处的质点在波峰位置，经过s即半个周期后，处于波谷位置；对于虚线波，t0时，x9m处的质点在平衡位置并向下振动，经过s即个周期后，处于波谷向平衡位置之间，故振动方向向上，C正确；Dts时，实线波向前传播波长，x4m处的质点处于波谷位置，虚线波向前传播波长，x4m处的质点与t0时的x5m的质点纵坐标相同，t0时的x5m的质点纵坐标为两列波叠加后的位移的绝对值为D正确。故选CD。11. 如图所示，a、b、c、d是均匀媒质中x轴上的四个质点。
18、相邻两点的间距依次为2m、4m和6m，一列简谐横波以2m/s的波速沿x轴正方向传播，在t0时刻到达质点a处，质点a由平衡位置开始竖直向下运动，t3s时a第一次到达最高点。下列说法正确的是（）A. 在t6s时波恰好传到质点d 处B. 在t5s时质点c 恰好到达最高点C. 质点b开始振动后，其振动周期为4sD. 在4st6s的时间间隔内质点c向下运动【答案】AC【解析】【详解】Aad间距离为x=12m，波在同一介质中匀速传播，则波从a传到d的时间为即在t6s时波恰好传到质点d处，故A正确；B设该波的周期为T，由题可知则波从a传到c的时间为则在t5s时质点c已振动了2s，而c起振方向向下，故在在t5
19、s时质点c恰好到经过平衡位置向上。故B错误；C质点b的振动周期等于a的振动周期，即为4s。故C正确；D在4st6s的时间间隔内，质点c已振动了，质点c正从波谷向波峰运动，即向上运动。故D错误。故选AC。12. 在光滑水平面上，小球A、B（可视为质点）沿同一直线相向运动，A球质量为1 kg，B球质量大于A球质量如果两球间距离小于L时，两球之间会产生大小恒定的斥力，大于L时作用力消失两球运动的速度一时间关系如图所示，下列说法正确的是A. B球质量为2 kgB. 两球之间的斥力大小为0. 15 NC. t=30 s时，两球发生非弹性碰撞D. 最终B球速度为零【答案】BD【解析】【详解】当两球间距小于
20、L时，两球均做匀减速运动，因B球质量大于A球质量可知B球加速度小于A球的加速度，由v-t图像可知：；由牛顿第二定律：，解得mB=3mA=3kg，F=0.15N，选项A错误，B正确； 由图像可知，AB在30s时刻碰前速度：vA=0，vB=2m/s；碰后：vA=3m/s，vB=1m/s，因可知t=30 s时，两球发生弹性碰撞，选项C错误；由图像可知，两部分阴影部分的面积应该相等且都等于L，可知最终B球速度为零，选项D正确.第卷（非选择题 共 60分）三、本题包括2小题，共14分，根据题目要求将答案填写在答题卡中指定的位置。13. 某实验小组利用如图甲所示的装置测量当地的重力加速度。（1）为了使测量
21、误差尽量小，下列说法中正确的是_；A组装单摆须选用密度和直径都较小的摆球 B组装单摆须选用轻且不易伸长的细线 C实验时须使摆球在同一竖直面内摆动 D为了使单摆的周期大一些，应使摆线相距平衡位置有较大的角度（2）该实验小组用20分度的游标卡尺测量小球的直径。某次测量的示数如图乙所示，读出小球直径为d=_cm；（3）该同学用米尺测出悬线的长度为L，让小球在竖直平面内摆动。当小球经过最低点时开始计时，并计数为0，此后小球每经过最低点一次，依次计数为1、2、3。当数到40时，停止计时，测得时间为t。改变悬线长度，多次测量，利用计算机作出了t2L图线如图丙所示。根据图丙可以得出当地的重力加速度g_ m/
22、s2。（取29.86，结果保留3位有效数字）【答案】 (1). BC (2). 0.810 (3). 9.80【解析】【详解】(1)1A组装单摆须选用密度较大且直径较小的摆球，选项A错误； B组装单摆须选用轻且不易伸长的细线，选项B正确； C实验时须使摆球在同一竖直面内摆动，选项C正确； D单摆的摆角不得超过5，否则单摆的运动就不是简谐运动，选项D错误；故选BC。(2)2小球直径为d=0.8cm+0.05mm2=0.810cm；(3)3单摆的周期为由可得 由图像可知解得g=9.80m/s214. 用如图甲所示装置结合频闪照相机（频闪照相周期一定）拍摄的照片来“验证动量守恒定律”，实验步骤如下：
23、用天平测出A、B两个小球的质量mA和mB；安装好实验装置，使斜槽的末端所在的平面保持水平；先不在斜槽的末端放小球B，让小球A从斜槽上位置P由静止开始释放，小球A离开斜槽后，频闪照相机连续拍摄小球A的两位置（如图乙所示）；将小球B放在斜槽的末端，让小球A仍从位置P处由静止开始释放，使它们碰撞，频闪照相机连续拍摄下两个小球的位置（如图丙所示）；测出所需要的物理量。（1）为减小实验误差，步骤中A、B两个小球的质量应满足mA_（选填“”）mB。（2）在测量中，下列说法中正确的是_。A需要读取频闪照相的周期B需要测量照片尺寸和实际尺寸的比例C在照片上测得x0、xA和xBD在照片上测得x0、y0、xA、y
24、A、xB和yB（3）两球在碰撞过程中若动量守恒，用测量的物理量表述满足的方程是：_；若两球碰撞为弹性碰撞，还需满足方程：_。【答案】 (1). (2). C (3). (4). 【解析】【详解】(1)1小球碰撞过后，为了避免A反弹，要使A速度大于0且方向不变，需要满足(2)(3)234碰撞时满足动量守恒小球下落高度相同，所以运动时间相同，两边同时乘以时间t有所以需要在照片上测得x0、xA和xB，故选择C。若为弹性碰撞则联立得四、本题包括4小题，共46分。解答时应写出必要的文字说明、主要公式和重要的演算步骤，只写出最后答案的，不能得分，有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位。15. 如图所
25、示，在一个水平放置的槽中，小球m自A点以沿AD方向的初速度v开始运动，已知AB=0.9m，AB圆弧的半径R=10m，AD=10m，A、B、C、D在同一水平面内不计摩擦，重力加速度g取，欲使小球恰能通过C点，其初速度v应为多少？【答案】（n=0，1，2，3，）【解析】【详解】小球自A点以沿AD方向的初速度v开始运动，把小球的运动进行分解，一个沿AD方向的匀速运动，一个是在圆弧面内做简谐运动根据单摆周期公式有小球m自A点运动到C点，小球在圆弧面上运动的时间（n=0，1，2，3，）由分运动的等时性，可知初速度（n=0，1，2，3，）16. 如图(a)，一列简谐横波沿x轴传播，实线和虚线分别为t1=0
26、时刻和t2时刻的波形图，P、Q分别是平衡位置为x1=l.0m和x2=4.0m的两质点图(b)为质点Q的振动图像，求： (1)波的传播速度和t2的大小； (2)质点P的位移随时间变化的关系式【答案】（1）40m/s； （n=0、1、2、3）（2）【解析】【详解】（1）由图可知波长：=8m，质点振动的周期：T=0.2s传播速度 结合图像可知，横波沿x正向传播，故t1=0和时刻： 解得 （n=0、1、2、3）（2）质点P做简谐振动的位移表达式： 由图可知，时cm且向-y方向运动，解得17. 道威棱镜是由HWDove发明的一种棱镜，该棱镜是将一等腰直角棱镜截去棱角而得，如图所示，一束平行于底边CD的单
27、色光从AD边射入棱镜，已知棱镜玻璃的折射率为，光在真空中的速度为（1）求该单色光到达CD面上的入射角；（2）若CD=cm，光从AD边射入在CD面上经过一次反射从BC边射出过程中，光在棱镜内传播的时间为多少【答案】（1）75（2）【解析】【详解】（1）光在棱镜中传播光路如图所示由折射定律解得r=30=75（2）光线在棱镜内传播在三角形MDP中，由正弦定理解得三角形NCP中，由正弦定理解得光在棱镜内部传播的路程而，解得18. 如图所示，某快递公司需将质量为m=200kg的货物（可视为质点)从高处运送至地面，为避免货物与地面发生撞击，现利用固定于地面的光滑四分之一圆轨道，使货物由轨道顶端无初速滑下，
28、轨道半R=1.8m地面上紧靠轨道放置一质量M=100kg的平板车，平板车上表面与轨道末端相切货物与平板车间的动摩擦因数为=0.5,平板车与水平地面间的摩擦力很小，可忽略不计最终货物与平板车达到共同速度一起向右运动，并与竖直墙壁发生碰撞设碰撞时间极短且碰撞后平板车速度大小保持不变，但方向与原来相反，平板车足够长，使得货物总不能和墙相碰(取g=10m/s2)求：(1)求货物到达圆轨道末端时对轨道压力的大小；(2)货物在平板车上滑行的总路程；(3)平板车和墙第一次相碰以后平板车所走的总路程【答案】（1）6000N；（2）36m；（3）1.8m【解析】（1）货物下滑时，由动能定理得：mgR=mv2在轨道末端，由牛顿第二定律得：FN-mg=m解得FN=6000N由牛顿第三定律得，货物对轨道的压力FN=FN=6000N；（2）货物与车最终静止，由能量关系： 解得sm=3.6m （3）货物从轨道滑上平板车到保持相对静止的过程由动量守恒： 从第一次碰撞后到第二次保持相对静止的过程中 设平板车向左滑动的路程为s1，则 联立可得：s1=0.8m, 第二次与墙壁碰撞后： 联立可得： ； 根据对数据分析可知：平板车向左滑行的路程为无穷等比数列，首项s1=0.8m，公比： 平板车第一次碰撞后所走的总路程为：
