山东专用高考物理一轮复习专题十六近代物理初步选修模块卷含解析

选修模块卷(一)
一、选择题
1.(2018山西五市联考)(多选)下列说法正确的是 (　　)　　　　　　　　　　　　　　　　　　
A.日光灯是紫外线的荧光效应的应用
B.单摆在做受迫振动时,它的周期等于单摆的固有周期
C.机械波从一种介质进入另一种介质,它的频率保持不变
D.麦克斯韦第一次用实验证实了电磁波的存在
E.弹簧振子做简谐运动时,运动系统的势能与动能之和保持不变
答案　ACE　单摆在做受迫振动时,它的周期等于驱动力的周期,B项错误;赫兹第一次用实验验证了电磁波的存在,D项错误。
2.(2017上海杨浦调研,8)如图所示,把酒精灯放在肥皂液膜前,从薄膜上可看到明暗相间的条纹,能解释这一现象产生原因的示意图是(图中实线、虚线为光照射到液膜上时,从膜的前后表面分别反射形成的两列波) (　　)


答案　C　肥皂液膜上薄下厚,波峰与波峰、波谷与波谷叠加处,出现明条纹,波峰与波谷叠加处,出现暗条纹,故C正确。
3.(2018天津河东一模)一简谐横波沿着x轴正方向在弹性绳上传播,振源的周期为0.4s,波的振幅为0.4m,在t0时刻的波形如图所示,则在t0+0.2s时 (　　)

A.质点P正处于波谷
B.质点P正经过平衡位置向上运动
C.质点Q通过的总路程为1.2m
D.质点M正处于波峰
答案　B　因0.2s=T2,则知t=t0+0.2s时质点P正处于平衡位置,再根据波的传播方向可以知道,质点P正向上运动,故A错误,B正确。由图可知波长λ=4m,波速v=λT=40.4m/s=10m/s,波传播到Q点所需的时间为1m10m/s=0.1s,则在t0+0.2s时质点Q已经振动了0.1s=14T,通过的总路程s=A=0.4m,故C错误。波传播到M点所需的时间为2m10m/s=0.2s,则在t0+0.2s时波刚传播到质点M处,此时质点M仍处在平衡位置,故D错误。
4.(2019湖南永州二模,19)(多选)一列沿x轴正方向传播的简谐横波在t时刻的波形图像如图所示,已知该波的周期为T,a、b、c、d为沿波传播方向上的四个质点。则下列说法中正确的是 (　　)

A.在t+T4时,质点c的速度达到最大值
B.在t+2T时,质点d的加速度达到最大值
C.从t到t+2T的时间间隔内,质点d通过的路程为4cm
D.t时刻后,质点b比质点a先回到平衡位置
E.从t时刻起,在一个周期的时间内,a、b、c、d四个质点沿x轴通过的路程均为一个波长
答案　ABD　在t+T4时,质点c回到平衡位置,速度达到最大值,A正确;由图看出,此时刻波前离d点的距离等于114个波长,则波传到d点需要114个周期,传到d后d向下起振,在t+2T时,d到达波峰,加速度达到最大值,从t到t+2T间隔内,质点d运动了34T,因此通过的路程为s=34·4A=3A=6cm,故B正确,C错误;简谐横波沿x轴正方向传播,t时刻a、b两点的速度方向均向上,则从t时刻起,质点b比质点a先回到平衡位置,故D正确;t时刻起,在一个周期内,a、b、c、d四个质点并不随着波迁移,通过的路程不是一个波长,故E错误。故选A、B、D。
解题思路　对于波传播过程中质点速度、加速度大小的分析,可根据时间确定出质点的位置,从而进一步判断。t+T4时,质点c回到平衡位置,速度最大;根据波长,确定波传到d的时间,再分析t+2T时刻d的加速度;根据波的传播方向判断出a、b两质点的振动方向,分析回到平衡位置的先后;从t时刻起,在一个周期内,a、b、c三个质点所通过的路程均为四个振幅。
5.[2019江西红色七校二模,34(1)](多选)一列简谐横波在介质中沿x轴负方向传播,t=0时刻的波形如图所示,此时刻质点P的位移为5cm,质点Q位于x=4m处。从t=0时刻开始计时,当t=16.5s时质点Q刚好第3次到达波峰。下列说法正确的是 (　　)

A.该波的振动周期为4s
B.该波的传播速度为43m/s
C.t=3s时质点P沿y轴负方向运动
D.0~30s内质点Q通过的路程为2m
E.0~3s内质点P通过的路程为10cm
答案　BCD　当t=16.5s时质点Q刚好第3次到达波峰,234T=16.5s,解得T=6s,选项A错误;该波的传播速度为v=λT=43m/s,选项B正确;t=3s=T2,此时质点P在y=-5cm处,且沿y轴负方向运动,选项C正确;30s=5T,质点Q通过的路程s=20A=2m,选项D正确;0~3s内质点P运动半个周期,通过的路程为s'=2A=20cm,选项E错误。
关键点拨　解答本题的关键是抓住质点Q的振动条件来确定振动周期,根据波形图确定波长,由此确定波速,波动的基本物理量已确定,相关问题也将迎刃而解。
6.(2018福建泉州检测)(多选)如图甲所示,沿波的传播方向上有间距均为0.1m的六个质点a、b、c、d、e、f,均静止在各自的平衡位置,t=0时刻振源a从平衡位置开始沿y轴正方向做简谐运动,其运动图像如图乙所示,形成的简谐横波以0.1m/s的速度水平向右传播,则下列说法正确的是 (　　)

A.这列波的周期为4s
B.0~4s时间内质点b运动路程为6cm
C.4~5s时间内质点c的加速度在减小
D.6s时质点e的振动方向沿y轴正方向
E.质点d起振后的运动方向始终与质点b的运动方向相反
答案　ABE　题目考查了机械波的相关知识。考查了理解能力。体现了物理观念中运动与相互作用观念。体现了科学思维中模型建构、科学推理要素。突出对基础性、应用性的考查要求。
由图乙可知振源a的振动周期T=4s,则这列波的周期为4s,A选项正确;因b点距振源的距离为0.1m,0.1m0.1m/s=1s,则在t=1s时b质点才开始振动,则0~4s时间内质点b实际只振了3s,运动路程为s=A×3=6cm,B选项正确;波长λ=vT=0.1×4m=0.4m,结合图乙画出t=4s时的波形图如图所示,则知4~5s时间内质点c由平衡位置向y轴负方向振动,加速度在增大,C选项错误;质点e距振源的距离为0.4m,0.4m0.1m/s=4s,则知在t=4s时质点e才开始由平衡位置向上振动,再经2s=12T,即在t=6s时质点e的振动方向沿y轴负方向,D选项错误;质点d和质点b相差半个波长,所以质点d起振后的运动方向始终与质点b的运动方向相反,E选项正确。

7.[2019安徽江南十校联考,34(1)](多选)2018年10月24日,台湾花莲县附近海域发生的5.7级地震,震源深度为30km。假设该地震中的横波为简谐波,且在地球中传送的速度大小为5km/s,周期为0.016s。某时刻该波刚好传到Q点,如图所示,Q点距离震源O点120m,此刻距离O点50m处的P点速度方向沿y轴负方向,则下列说法中正确的是 (　　)

A.该列波的波长为80m
B.从震源开始振动到震源处的质点迁移到地面需要经过6s
C.Q点开始振动的方向沿y轴正方向
D.从波传到Q处开始计时,经过t=0.02s时Q点加速度最大
E.从波传到Q处开始计时,经过t=0.01s时P点回到平衡位置
答案　ADE　本题以地震为情景,考查机械波,体现物理观念中的运动与相互作用观念要素,符合考查要求的应用性。波长λ=vt=5000×0.016m=80m,A项正确;在波向前传播的过程中,质点不迁移,B项错误;由P到Q所用时间t=xλT=7080T=78T,此时P点沿y轴负方向振动,说明Q点开始振动的方向沿y轴负方向,C项错误;从波传到Q处开始计时,经过0.02s,Q运动时间t=54T,Q点振动到最大位移处,故加速度具有最大值,D项正确;从波传到Q处开始计时,经过0.01s,质点P共振动时间t=0.01s+705000s=0.024s=32T,此时恰好回到平衡位置,E项正确。故选A、D、E。
8.(2018广东惠州模拟)如图,小球P连接着轻质弹簧,放在光滑水平面上,弹簧的另一端固定在墙上,O点为小球的平衡位置,把小球拉到A点(OA=1cm),轻轻释放,经0.4s小球第一次运动到O点。如果把小球P拉到A'点(OA'=2cm),则释放后小球第一次运动到O点所需的时间为 (　　)

A.0.2s B.0.4s C.0.6s D.0.8s
答案　B　弹簧振子的运动周期只与它本身的属性(振子质量、弹簧劲度系数)有关,与振幅无关,因此在A释放后小球第一次运动到O点所需的时间为0.4s,即四分之一周期,故从A'点释放后第一次到达O点所需时间为0.4s,故B项正确。
9.[2017广东深圳一调,34(1)](多选)一个质点经过平衡位置O,在A、B间做简谐运动,如图(a)所示,它的振动图像如图(b)所示,设向右为正方向,下列说法正确的是 (　　)

A.OB=5cm
B.第0.2s末质点的速度方向是A→O
C.第0.4s末质点的加速度方向是A→O
D.第0.7s末质点位置在O点与A点之间
E.在4s内完成5次全振动
答案　ACE　由图(b)可知振幅为5cm,则OB=OA=5cm,A项正确;结合两图可知0~0.2s内质点从B向O运动,第0.2s末质点的速度方向是O→A,B项错误;结合两图可知第0.4s末质点运动到A点处,则此时质点的加速度方向是A→O,C项正确;结合两图可知第0.7s末时质点位置在O与B之间,D项错误;由图(b)可知周期T=0.8s,则在4s内完成全振动的次数为4s0.8s=5,E项正确。
10.[2019江西红色七校二模,33(1)](多选)有关对热学的基础知识,理解正确的是 (　　)
A.液体的表面张力使液体的表面有扩张的趋势
B.低温的物体可以自发地把热量传递给高温的物体,最终两物体可达到热平衡状态
C.当装满水的某一密闭容器自由下落时,容器中的水产生的压强为零
D.空气相对湿度越大时,空气中水蒸气压强越接近同温度下水的饱和汽压,水蒸发越慢
E.在“用油膜法测分子直径”的实验中,作出了把油膜视为单分子层、忽略油酸分子间的间距并把油酸分子视为球形这三方面的近似处理
答案　CDE　液体的表面张力使液体的表面有收缩的趋势,A项错误;低温的物体不可以自发地把热量传递给高温的物体,故B错误;当装满水的某一密闭容器自由下落时,水完全失重,容器中的水产生的压强为零,故C正确;空气相对湿度越大时,空气中水蒸气压强越接近同温度下水的饱和汽压,水蒸发越慢,故D项正确;在“用油膜法测分子直径”的实验中,作出了把油膜视为单分子层、忽略油酸分子间的间距并把油酸分子视为球形这三方面的近似处理,E项正确。故选C、D、E。
11.[2019河南开封一模,33(1)](多选)下列说法正确的是 (　　)
A.布朗运动不是液体分子的运动,但它是液体分子无规则运动的反映
B.让两个相距很远的分子在恒定的外力作用下靠到最近时,分子势能先减小后增大,分子力先增大后减小
C.温度升高,分子热运动加剧,分子运动的平均动能增大,所以空间分子密度相同时,温度高的压强大
D.当人们感到潮湿时,空气的绝对湿度一定较大
E.只从单一热源吸收热量并完全转化成机械能的机器是不存在的,不满足热力学第二定律
答案　ACE　布朗运动是悬浮在液体中微小颗粒的无规则运动,间接反映了液体分子的热运动,所以A正确;根据分子力的特点可以知道,从相距很远到很近的过程中,开始时分子力表现为分子引力,先增大后减小,后来表现为分子斥力,一直增大,所以分子势能先减小后增大,故B错误;温度是分子平均动能的标志,温度越高,分子的平均动能越大,分子运动越激烈,分子对器壁的平均撞击力越大,气体的压强与分子的平均撞击力以及分子的密度有关,所以空间分子密度相同时,温度高的压强大,所以C正确;人们对潮湿的感觉由空气的相对湿度决定,故D错误;只从单一热源吸收热量并完全转化成机械能的机器被称为第二类永动机,第二类永动机不能制成,是因其不满足热力学第二定律,故E正确。
12.(2019山西百日冲刺改编)根据热学知识,下列选项正确的有 (　　)
A.分子间距等于r0时,分子力为零,所以分子势能一定为零
B.已知阿伏加德罗常数,气体的摩尔质量和密度,可以估算出气体分子间的平均距离
C.将车胎充气过足,车胎会爆裂,是因为车胎内气体分子过多,间距变小,斥力过大
D.若两个分子只受它们之间的分子力作用,在分子间距变大的过程中,动能一定增大
答案　B　在分子间距等于r0时,分子势能最小,但不一定为零,故A错误;已知阿伏加德罗常数,气体的摩尔质量和密度,可计算一个气体分子所占据的空间体积,然后利用V0=L3即可估算出气体分子间的平均距离,所以B正确;将车胎充气过足,车胎内气体分子过多,气体压强变大,导致车胎爆裂,故C错误;分子间距变大的过程中,分子间作用力可能先做正功,动能增加,分子间距离大于r0后做负功,动能减小,故D错误。
解题关键　分子间同时存在引力和斥力,随着分子间距的增大,两个力都减小,随着分子间距的变化斥力变化比引力快;分子势能与分子间距的关系比较复杂,与分子力的性质有关;在分子间距等于r0时,分子势能最小,但不一定为零。
13.[2018吉林长春三检,33(1)](多选)如图所示,理想气体的“奥托循环”由两条绝热线和两条等容线组成,其中,a→b和c→d为绝热过程,b→c和d→a为等容过程。下列说法正确的是　 (　　)

A.a→b过程中,外界对气体做功
B.a→b过程中,气体分子的平均动能不变
C.b→c过程中,单位时间内与器壁单位面积碰撞的分子数增多
D.c→d过程中,单位体积内气体分子数减少
E.d→a过程中,气体从外界吸收热量
答案　ACD　本题考查热力学定律,通过对气体状态变化的分析,考查学生的理解能力及分析综合能力。a→b过程中,气体体积减小,外界对气体做功,A正确;在a→b过程中,由于是绝热过程,没有热传递,则由热力学第一定律可知,气体内能一定增加,气体分子的平均动能一定增大,B错误:b→c过程中,气体体积不变,压强增大,则气体的温度一定升高,气体分子的热运动更加剧烈,在分子数密度没有改变的情况下,单位时间内与器壁单位面积碰撞的分子数会增多,C正确;c→d过程中,气体体积增大,单位体积内的分子数一定会减少,D正确;d→a过程中,气体体积不变,外界对气体不做功,而气体压强降低,则其温度一定降低,内能减小,减小的原因只能是对外界放热,E错误。
温馨提示　气体体积减小,外界对气体做功;气体体积增大,气体对外界做功;气体体积不变,外界对气体不做功。
14.(多选)固定的半圆形玻璃砖的横截面如图,O点为圆心,OO'为直径MN的垂线。足够大的光屏PQ紧靠玻璃砖右侧且垂直于MN。由A、B两种单色光组成的一束光沿半径方向射向O点,入射光线与OO'夹角θ较小时,光屏NQ区域出现两个光斑,逐渐增大θ角,当θ=α时,光屏NQ区域A光的光斑消失,继续增大θ角,当θ=β时,光屏NQ区域B光的光斑消失,则 (　　)

A.玻璃砖对A光的折射率比对B光的大
B.A光在玻璃砖中传播速度比B光的大
C.αQ1　　　　
B.X是 24He,Q2>Q1
C.X是 23He,Q2