模块测评验收卷
(满分：100分)
一、单项选择题(本题共7小题，每小题4分，共28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.下列关于光的性质说法正确的是( )
托马斯·杨通过光的单缝衍射实验，证明了光是一种波
日落时分，在岸上拍摄水面下的景物，在照相机镜头前装上偏振片可以使影像更清晰
马路积水上的油膜呈现彩色图样是光的衍射现象
照相机镜头表面涂上增透膜，以增强透射光的强度，是应用了光的全反射现象
2.下列说法正确的是( )
做简谐运动的物体受到的合力与位移大小成正比，方向与位移方向相反
用同一实验装置观察双缝干涉实验，照射光束的波长越长，干涉条纹间距越大
多普勒效应产生的原因是波源频率发生了变化
波不仅能传递能量，参与振动的质点也可随波迁移
3.有一悬线长为l的单摆，其摆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( )
由于悬线长l和重力加速度g不变，所以周期不变
由于水不断外流，周期不断变大
周期先变大，后又变小
周期先变小，后又变大
4.(2024·广东深圳期末)某同学利用如图甲所示玻璃制成的实心“水晶球”模拟彩虹的形成，该同学让一细束复色光从P点射入水晶球，最后分成a、b两束单色光从水晶球射出，光路图如图乙所示，下列说法正确的是( )
彩虹的形成是光的干涉现象
“水晶球”对a光的折射率比b光的大
在“水晶球”中，a光的传播速度比b光的大
遇到同样的障碍物，a光比b光更容易发生明显的衍射现象
5.(2024·广东茂名期末)一根粗细均匀同种材质的轻绳，右端固定在墙上，手握着绳左端O点将绳水平拉直。t＝0时刻，用力上下振动O点，产生一列向右传播的绳波，经过t＝4.0 s的时间，绳上的波形如图所示。若绳波为简谐波，绳子足够长，以O为原点沿绳子方向建立x轴，则t＝2.5 s时，绳上各个质点中速度方向竖直向上的区间为( )
0.5 m1.25 m6.如图甲所示为沿x轴传播的一列简谐横波在t＝0.2 s时刻的波形图，两质点P、Q的平衡位置分别位于x＝0.5 m、x＝4.0 m处，质点Q的振动图像如图乙所示。下列说法正确的是( )
该波沿x轴正方向传播
t＝0时刻，质点P正沿y轴负方向运动
质点P的振动方程为y＝5cos cm
当质点Q在波峰时，质点P的位移为 cm
7.在光滑水平桌面上，质量为m的物体P和质量为2m的物体Q都可以视作质点，Q与轻质弹簧相连。设Q静止，P以某一初动能E0水平向Q运动并与弹簧发生相互作用，用E1表示弹簧具有的最大弹性势能，用E2表示Q具有的最大动能，用E3表示P具有的最小动能，则( )
E1＝ E2 ＝E0
E2＝ E3＝
二、多项选择题(本题共3小题，每小题6分，共18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6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分)
8.(2024·广东深圳高二期末)固定光滑圆弧面上有一个小球，将它从最低点移开一小段距离，t＝0时刻将小球由静止释放，小球以最低点为平衡位置左右振动。已知圆弧半径R＝1 m，当地的重力加速度大小g＝9.8 m/s2，π2≈9.8，下列哪些时刻小球运动到最低点( )
0.5 s 1 s
1.5 s 2 s
9.如图所示，ABCD是一直角梯形棱镜的横截面，位于截面所在平面内的一束光线由O点垂直AD边射入，已知棱镜的折射率n＝，AB＝BC＝8 cm，OA＝2 cm，∠OAB＝60°。则下列说法正确的是( )
光线第一次入射到AB界面上时，既有反射又有折射
光线第一次从棱镜折射进入空气，应发生在CD界面
光线第一次射出棱镜的位置与C点相距 cm
光线第一次射出棱镜时，折射角为60°
10.A、B两球沿一直线运动并发生正碰，如图所示为两球碰撞前后的位移—时间图像，a、b分别为A、B两球碰撞前的位移—时间图线，c为碰撞后两球共同运动的位移—时间图线，若A球质量是m＝2 kg，则由图可知( )
A、B碰撞前的总动量为3 kg·m/s
碰撞时A对B所施冲量为－4 N·s
碰撞前后A的动量变化为6 kg·m/s
碰撞中A、B两球组成的系统损失的动能为10 J
三、非选择题(本题共5小题，共54分)
11.(7分)利用双缝干涉测定光的波长实验中，双缝间距d＝0.4 mm，双缝到光屏间的距离L＝0.5 m，用某种单色光照射双缝得到干涉条纹，测量了第1条至第7条亮条纹之间的距离，游标卡尺的示数如图甲所示。
(1)分划板在第7条亮条纹位置时游标卡尺读数x＝________ mm(2分)。
(2)相邻两条亮条纹间距Δx＝______ mm(2分)(保留3位有效数字)。
(3)若想增加从目镜中观察到的条纹个数，该同学可________(3分)。
A.将单缝向双缝靠近 B.将屏向靠近双缝的方向移动
C.将屏向远离双缝的方向移动 D.使用间距更小的双缝
12.(10分)(2024·广东佛山期中)某同学用一条长度为l的细线按如图甲方式悬挂一个小铁球(忽略打结对细线长度的影响)，以此测量当地的重力加速度。
(1)测量细线两悬挂点间距x。
(2)为了使小球做简谐运动，应该使小球________(2分)(填“前后”或“左右”)摆动，摆动角度α应满足________(2分)(填“大于”或“小于”)5°。
(3)使用计时器测量周期，当小球第10次经过最低点时开始计时，第60次经过最低点时结束计时，计时器读数为50.0 s，则小球摆动周期T＝______ s(2分)。
(4)更改两悬挂点的间距x，重复多次实验。
(5)作出－T2图像，如图乙所示；计算出图像斜率k。
(6)重力加速度的表达式g＝________(2分)(用k表示)。
(7)－T2图像没有经过原点，其原因是____________________________________________
________________________________________________________________________(2分)。
13.(9分)有一弹簧振子中小球在水平方向上的C、D之间做简谐运动，已知C、D间的距离为20 cm，小球在3 s内完成了15次全振动。若从某时刻小球经过平衡位置时开始计时(t＝0)，经过周期小球有正向最大加速度。
(1)(4分)写出小球的振动方程；
(2)(5分)在图中作出该小球的位移—时间图像。
14.(13分)如图所示，两条距离为D的平行光线，以入射角i从空气射入平静水面，反射光线与折射光线垂直，求：
(1)(6分)水的折射率n；
(2)(7分)两条折射光线之间的距离d。
15.(15分)如图所示，在水平直轨道上静止放置平板车A和长木板B，可视为质点的物块C以初速度v0从A的左端开始向右运动，当C和A的速度相等时，A和B恰好发生了第一次碰撞。已知A、B、C的质量分别为2m、4m、3m，不计A、B与轨道间的摩擦，C与A、B上表面间的动摩擦因数均为μ，全程C没有掉落到轨道上，每次碰撞时间极短，均为弹性碰撞，重力加速度为g，忽略空气阻力。求：
(1)(5分)A和C第一次速度相等时的速度大小；
(2)(5分)第一次碰撞前A运动的距离s和第一次碰撞后A的速度大小；
(3)(5分)通过计算判断A是否会和B发生第二次碰撞。
模块测评验收卷
1.B [托马斯·杨通过双缝干涉实验，证明了光是一种波，选项A错误；拍摄水面下的景物时，在照相机镜头前装上偏振滤光片可以过滤水面反射的偏振光，使水面下的景物的影像更清晰，选项B正确； 马路积水上的油膜呈现彩色图样是薄膜干涉现象，选项C错误；照相机镜头表面涂上增透膜，以增强透射光的强度，是应用了光的干涉现象，选项D错误。]
2.B [物体做简谐运动时，回复力F＝－kx，即回复力与位移大小成正比，方向相反，但回复力不一定等于合力，故A错误；用同一实验装置观察双缝干涉实验，根据Δx＝λ，可知照射光束的波长越长，干涉条纹间距越大，故B正确；产生多普勒效应的原因不是波源频率发生了变化，而是观察者相对于波源位置变化引起了接收到的频率的变化，故C错误；机械波在传播振动形式的过程中，同时将能量由近及远传递，在机械波形成的过程中，介质中各质点只在各自的平衡位置附近振动，并不随波一起迁移，故D错误。]
3.C [单摆的摆长是悬点到小球重心的距离。开始时，重心在球心，水流出的过程中重心降低，水全部流完后，重心又回到球心。即重心先降低，后升高，摆长先变大，后变小，根据公式T＝2π知，周期先变大，后变小，故C正确。]
4.B [彩虹的形成是光的折射现象，故A错误；在P点，入射角相同，a光的折射角小于b光的折射角，由n＝知，“水晶球”对a光的折射率比b光的大，故B正确；由v＝可知，在“水晶球”中，a光的传播速度比b光的小，故C错误；“水晶球”对a光的折射率比b光的大，所以a光的频率比b光大，则b光的波长比a光的长，遇到同样的障碍物，b光比a光更容易发生明显衍射现象，故D错误。]
5.B [由题图可知该绳波的波长为λ＝1 m，4.0 s传播了4个波长的距离，故周期为T＝1.0 s，则该绳波的波速为v＝＝ m/s＝1 m/s，则t＝2.5 s时，绳波传播的距离为x＝vt＝1×2.5 m＝2.5 m，波形如图所示
则质点速度竖直向上的区间为06.D [由图乙可知，t＝0.2 s时刻质点Q在平衡位置沿y轴正方向振动，根据同侧法知波沿x轴负方向传播，故A错误；波动周期为0.2 s，因此t＝0时刻，质点P正沿y轴正方向运动，故B错误；质点P的振动方程为y＝5sincm，故C错误；当质点Q在波峰时，需要经历T(n＝0，1，2，…)，代入质点P的振动方程可得，此时，质点P的位移为 cm，故D正确。]
7.C [设P的初速度为v0，则E0＝mv，当P、Q共速时，弹簧弹性势能最大，此时有mv0＝3mv，最大弹性势能E1＝mv－×3mv2＝E0，选项A错误；当弹簧再次恢复到原长时，设P的速度为v1，Q的速度为v2，则有mv0＝mv1＋2mv2，mv＝mv＋×2mv，解得v1＝－v0，v2＝v0，则Q具有的最大动能E2＝×2mv＝mv＝E0，物体P的速度由v0先减小到0，然后反向增加到v0，则物体P具有的最小动能为E3＝0，选项C正确，B、D错误。]
8.AC [小球运动可等效为单摆，摆动周期T＝2π＝2 s，小球从左侧最大位移处释放，在T(n＝0，1，2，3，…)的时刻经过最低点，所以0.5 s和1.5 s时小球均经过最低点，故B、D错误，A、C正确。]
9.BC [由sin ic＝，得临界角ic＝45°，光线第一次射到AB面上的入射角为60°，大于临界角，所以发生全反射，反射到BC面上，由几何知识得，入射角为60°，又发生全反射，射到CD面上的入射角为30°，根据折射定律得n＝，解得i＝45°，即光从CD边射出，与CD边成45°斜向左下方，故A、D错误，B正确；根据几何关系得，AF＝4 cm，则BF＝4 cm，∠BFG＝∠BGF，则BG＝4 cm，所以GC＝4 cm，CE＝GC·tan 30°＝ cm，故C正确。]
10.BD [由s－t图像可知，碰撞前A球的速度vA＝＝ m/s＝－3 m/s，B球的速度vB＝＝ m/s＝2 m/s；碰撞后A、B两球的速度相等，为vA′＝vB′＝v＝＝ m/s＝－1 m/s，则碰撞前后A的动量变化ΔpA＝mv－mvA＝4 kg·m/s；对A、B组成的系统，由动量守恒定律有mvA＋mBvB＝
(m＋mB)v，解得mB＝ kg，则A与B碰撞前的总动量为p总＝mvA＋mBvB＝2×(－3) kg·m/s＋×2 kg·m/s＝－ kg·m/s；对B由动量定理可知，碰撞时A对B所施冲量为IB＝ΔpB＝－ΔpA＝－4 kg·m/s＝－4 N·s；碰撞中A、B两球组成的系统损失的动能ΔEk＝mv＋mBv－(m＋mB)v2，代入数据解得ΔEk＝10 J，故A、C错误，B、D正确。]
11.(1)15.5 (2)0.733 (3)B
解析 (1)分划板在第7条亮条纹位置时游标卡尺主尺读数为15 mm，游标尺读数为5×0.1 mm＝
0.5 mm，所以，最终读数为15 mm＋0.5 mm＝15.5 mm。
(2)第1条亮条纹游标卡尺读数为
11 mm＋1×0.1 mm＝11.1 mm
相邻两条亮条纹间距
Δx＝＝ mm＝0.733 mm。
(3)若想增加从目镜中观察到的条纹个数，由相邻两个亮条纹或暗条纹的间距公式Δx＝λ
可知减小相邻两个亮条纹或暗条纹的间距，以增加条纹个数，可增大双缝间距d，或减小双缝到屏的距离L，故A、C、D错误，B正确。
12.(2)前后 小于 (3)2.0 (6)4π2k
(7)单摆摆长忽略了小球半径
解析 (2)为了使小球做简谐运动，应该使小球前后摆动，摆动角度α应小于5°。
(3)小球第10次经过最低点时开始计时，第60次经过最低点时结束计时，共完成25次全振动，则小球摆动周期
T＝ s＝2.0 s。
(6)摆长L＝，根据T＝2π，得L＝T2，即＝T2，斜率k＝，则重力加速度的表达式g＝4π2k。
(7)－T2图像没有经过原点，其原因是单摆摆长忽略了小球半径。
13.(1)y＝10sin cm (2)见解析图
解析 (1)根据题意可知振幅A＝10 cm
周期T＝＝0.2 s
ω＝＝10π
设小球的振动方程为y＝Asin(ωt＋φ)
当t＝0时，y＝0
则sin φ＝0得φ＝0或φ＝π
经过周期小球有正向最大加速度，则y为负值，所以φ＝π
所以小球的振动方程为y＝10sin cm。
(2)小球在周期时具有正的最大加速度，故有负向最大位移，其位移—时间图像如图所示。
14.(1)tan i (2)Dtan i
解析 (1)设平行光线在水中的折射角为γ，由于反射光线与折射光线垂直，由几何关系可得
γ＝90°－i①
根据折射定律可得n＝②
联立①②解得n＝tan i。③
(2)光路如图所示，A、C为两入射点，过A、C分别作垂线与光线交于B、E，由几何知识有
AC＝＝④
d＝CE＝ACsin i⑤
联立④⑤解得d＝＝Dtan i。
15.(1) (2) (3)不会
解析 (1)A和C组成的系统动量守恒，设A和C第一次速度相等时的速度大小为v1，取向右为正方向，由动量守恒定律得
3mv0＝(2m＋3m)v1
解得v1＝v0。
(2)A和B第一次碰撞前A的加速度为
aA＝＝
根据速度与位移关系有s＝
可得s＝
A、B碰撞过程中，根据动量守恒定律得
2mv1＝2mvA1＋4mvB1
根据机械能守恒定律有
×2mv＝×2mv＋×4mv
解得vA1＝－，vB1＝
即第一次碰撞后A的速度大小为。
(3)设A和C第二次共速的速度为v2，由动量守恒定律得
3mv1＋2mvA1＝(2m＋3m)v2
解得v2＝v0所以A不会和B发生第二次碰撞。(共34张PPT)
模块测评验收卷
(时间：75分钟 满分：100分)
B
一、单项选择题(本题共7小题，每小题4分，共28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.下列关于光的性质说法正确的是( )
A.托马斯·杨通过光的单缝衍射实验，证明了光是一种波
B.日落时分，在岸上拍摄水面下的景物，在照相机镜头前装上偏振片可以使影像更清晰
C.马路积水上的油膜呈现彩色图样是光的衍射现象
D.照相机镜头表面涂上增透膜，以增强透射光的强度，是应用了光的全反射现象
解析 托马斯·杨通过双缝干涉实验，证明了光是一种波，选项A错误；拍摄水面下的景物时，在照相机镜头前装上偏振滤光片可以过滤水面反射的偏振光，使水面下的景物的影像更清晰，选项B正确； 马路积水上的油膜呈现彩色图样是薄膜干涉现象，选项C错误；照相机镜头表面涂上增透膜，以增强透射光的强度，是应用了光的干涉现象，选项D错误。
B
2.下列说法正确的是( )
A.做简谐运动的物体受到的合力与位移大小成正比，方向与位移方向相反
B.用同一实验装置观察双缝干涉实验，照射光束的波长越长，干涉条纹间距越大
C.多普勒效应产生的原因是波源频率发生了变化
D.波不仅能传递能量，参与振动的质点也可随波迁移
C
3.有一悬线长为l的单摆，其摆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
B
4.(2024·广东深圳期末)某同学利用如图甲所示玻璃制成的实心“水晶球”模拟彩虹的形成，该同学让一细束复色光从P点射入水晶球，最后分成a、b两束单色光从水晶球射出，光路图如图乙所示，下列说法正确的是( )
A.彩虹的形成是光的干涉现象
B.“水晶球”对a光的折射率比b光的大
C.在“水晶球”中，a光的传播速度比b光的大
D.遇到同样的障碍物，a光比b光更容易发生明显的衍射现象
B
5.(2024·广东茂名期末)一根粗细均匀同种材质的轻绳，右端固定在墙上，手握着绳左端O点将绳水平拉直。t＝0时刻，用力上下振动O点，产生一列向右传播的绳波，经过t＝4.0 s的时间，绳上的波形如图所示。若绳波为简谐波，绳子足够长，以O为原点沿绳子方向建立x轴，则t＝2.5 s时，绳上各个质点中速度方向竖直向上的区间为( )
A.0.5 mB.0.75 mC.1.25 mD.1.5 mD
6.如图甲所示为沿x轴传播的一列简谐横波在t＝0.2 s时刻的波形图，两质点P、Q的平衡位置分别位于x＝0.5 m、x＝4.0 m处，质点Q的振动图像如图乙所示。下列说法正确的是( )
C
7.在光滑水平桌面上，质量为m的物体P和质量为2m的物体Q都可以视作质点，Q与轻质弹簧相连。设Q静止，P以某一初动能E0水平向Q运动并与弹簧发生相互作用，用E1表示弹簧具有的最大弹性势能，用E2表示Q具有的最大动能，用E3表示P具有的最小动能，则( )
AC
二、多项选择题(本题共3小题，每小题6分，共18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6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分)
8.(2024·广东深圳高二期末)固定光滑圆弧面上有一个小球，将它从最低点移开一小段距离，t＝0时刻将小球由静止释放，小球以最低点为平衡位置左右振动。已知圆弧半径R＝1 m，当地的重力加速度大小g＝9.8 m/s2，π2≈9.8，下列哪些时刻小球运动到最低点( )
A.0.5 s B.1 s
C.1.5 s D.2 s
BC
BD
10.A、B两球沿一直线运动并发生正碰，如图所示为两球碰撞前后的位移—时间图像，a、b分别为A、B两球碰撞前的位移—时间图线，c为碰撞后两球共同运动的位移—时间图线，若A球质量是m＝2 kg，则由图可知( )
A.A、B碰撞前的总动量为3 kg·m/s
B.碰撞时A对B所施冲量为－4 N·s
C.碰撞前后A的动量变化为6 kg·m/s
D.碰撞中A、B两球组成的系统损失的动能为10 J
三、非选择题(本题共5小题，共54分)
11.(7分)利用双缝干涉测定光的波长实验中，双缝间距d＝0.4 mm，双缝到光屏间的距离L＝0.5 m，用某种单色光照射双缝得到干涉条纹，测量了第1条至第7条亮条纹之间的距离，游标卡尺的示数如图甲所示
(1)分划板在第7条亮条纹位置时游标卡尺读数x＝________ mm。
(2)相邻两条亮条纹间距Δx＝______ mm(保留3位有效数字)。
(3)若想增加从目镜中观察到的条纹个数，
该同学可________。
A.将单缝向双缝靠近
B.将屏向靠近双缝的方向移动
C.将屏向远离双缝的方向移动
D.使用间距更小的双缝
答案 (1)15.5 (2)0.733 (3)B
解析 (1)分划板在第7条亮条纹位置时游标卡尺主尺读数为15 mm，游标尺读数为5×0.1 mm＝0.5 mm，所以，最终读数为
15 mm＋0.5 mm＝15.5 mm。
(2)第1条亮条纹游标卡尺读数为
11 mm＋1×0.1 mm＝11.1 mm
可知减小相邻两个亮条纹或暗条纹的间距，以增加条纹个数，可增大双缝间距d，或减小双缝到屏的距离L，故A、C、D错误，B正确。
12.(10分)(2024·广东佛山期中)某同学用一条长度为l的细线按如图甲方式悬挂一个小铁球(忽略打结对细线长度的影响)，以此测量当地的重力加速度。
(1)测量细线两悬挂点间距x。
(2)为了使小球做简谐运动，应该使小球________(填“前后”或“左右”)摆动，摆动角度α应满足________(填“大于”或“小于”)5°。
(3)使用计时器测量周期，当小球第10次经过最低点时开始计时，第60次经过最低点时结束计时，计时器读数为50.0 s，则小球摆动周期T＝______ s。
答案 (2)前后 小于 (3)2.0 (6)4π2k (7)单摆摆长忽略了小球半径
解析 (2)为了使小球做简谐运动，应该使小球前后摆动，摆动角度α应小于5°。
设小球的振动方程为y＝Asin(ωt＋φ)
当t＝0时，y＝0
则sin φ＝0得φ＝0或φ＝π
14.(13分)如图所示，两条距离为D的平行光线，以入射角i从空气射入平静水面，反射光线与折射光线垂直，求：
(1)水的折射率n；
(2)两条折射光线之间的距离d。
答案 (1)tan i (2)Dtan i
解析 (1)设平行光线在水中的折射角为γ，由于反射光线与折射光线垂直，由几何关系可得γ＝90°－i①
联立①②解得n＝tan i。③
(2)光路如图所示，A、C为两入射点，过A、C分别作垂线与光线交于B、E，由几何知识有
d＝CE＝ACsin i⑤
联立④⑤解得d＝＝Dtan i。
15.(15分)如图所示，在水平直轨道上静止放置平板车A和长木板B，可视为质点的物块C以初速度v0从A的左端开始向右运动，当C和A的速度相等时，A和B恰好发生了第一次碰撞。已知A、B、C的质量分别为2m、4m、3m，不计A、B与轨道间的摩擦，C与A、B上表面间的动摩擦因数均为μ，全程C没有掉落到轨道上，每次碰撞时间极短，均为弹性碰撞，重力加速度为g，忽略空气阻力。求：
(1)A和C第一次速度相等时的速度大小；
(2)第一次碰撞前A运动的距离s和第一次碰撞后A的速度大小；
(3)通过计算判断A是否会和B发生第二次碰撞。
解析 (1)A和C组成的系统动量守恒，设A和C第一次速度相等时的速度大小为v1，取向右为正方向，由动量守恒定律得3mv0＝(2m＋3m)v1
(2)A和B第一次碰撞前A的加速度为
(3)设A和C第二次共速的速度为v2，由动量守恒定律得
3mv1＋2mvA1＝(2m＋3m)v2
所以A不会和B发生第二次碰撞。
