1、1模块综合检测(时间：60 分钟 满分：100 分)一、单项选择题(本题共 4 小题，每小题 6 分，共 24 分在每小题给出的四个选项中，只有一个选项正确)1(2016高考北京卷)处于 n3 能级的大量氢原子，向低能级跃迁时，辐射光的频率有( )A1 种 B2 种C3 种 D4 种解析：选 C.氢原子能级跃迁辐射光的种类为 C 3，故 C 项正确232.质量为 M 的光滑圆槽放在光滑水平面上，一水平恒力 F 作用在其上促使质量为 m 的小球静止在圆槽上，如图所示，则( )A小球对圆槽的压力为MFm MB小球对圆槽的压力为mFm MC水平恒力 F 变大后，如果小球仍静止在圆槽上，小球对圆槽的压
2、力增加D水平恒力 F 变大后，如果小球仍静止在圆槽上，小球对圆槽的压力减小解析：选 C.利用整体法可求得系统的加速度为 a ，对小球利用牛顿第二定律可FM m得：小球受到圆槽的支持力为 ，由牛顿第三定律可知只有 C 项正（ mg） 2 m2F2（ M m） 2确3(2018陕西安康调研)如图所示，对于电场线中的 A、 B、 C 三点，下列判断正确的是( )A A 点的电势最低B B 点的电场强度最大C同一正电荷在 A、 B 两点受的电场力大小相等D同一负电荷在 C 点具有的电势能比在 A 点的大解析：选 D.根据电场线的特点，沿着电场线方向电势逐渐降低，则 A C B，又知2同一负电荷在电势越
3、低处电势能越大，则同一负电荷在 C 点具有的电势能比在 A 点的大，所以 A 错误、D 正确；因在同一电场中电场线越密，电场强度越大，则知 A 点电场强度最大，所以 B 错误；因电场中 EAEB，则同一正电荷在 A、 B 两点所受电场力关系为 FAFB，所以 C 错误4(2018广西柳州高级中学高三模拟)在光滑水平面上，有一个粗细均匀的边长为 L的单匝正方形闭合线框 abcd，在水平外力的作用下，从静止开始沿垂直磁场边界方向做匀加速直线运动，穿过匀强磁场，如图甲所示，测得线框中产生的感应电流 i 的大小和运动时间 t 的变化关系如图乙所示，则( )A线框受到的水平外力一定是恒定的B线框边长与磁
4、场宽度的比值为 38C出磁场的时间是进入磁场时的一半D出磁场的过程中外力做的功与进入磁场的过程中外力做的功相等解析：选 B.根据 E BLv， I ， F BIL， v at 以及 F 拉 F ma 可知，线框受到的ER水平外力是变力，出磁场时比进磁场时要大，故出磁场时外力做功比进入磁场时外力做功多，故选项 A、D 错误；线框做匀加速直线运动，由图象及匀加速直线运动规律，结合电流与速度的关系可以知道，线框边长与磁场宽度比为 38，出磁场的时间不是进入磁场时的一半，故选项 B 正确，选项 C 错误二、多项选择题(本题共 4 小题，每小题 6 分，共 24 分在每小题给出的四个选项中，有多个选项符
5、合题目要求，全选对的得 6 分，选对但不全的得 3 分，有错选或不答的得 0分)5下列四幅图所反映的物理过程中，系统动量守恒的是( )3解析：选 AC.A 中子弹和木块的系统在水平方向不受外力，竖直方向所受合力为零，系统动量守恒；B 中在弹簧恢复原长过程中，系统在水平方向始终受到墙的作用力，系统动量不守恒；C 中剪断细线后，以整体为研究对象，木球与铁球的系统所受合外力为零，系统动量守恒；D 中木块下滑过程中，斜面始终受挡板作用力，系统动量不守恒6(2018湛江模拟)载人飞船从发射、进入轨道、加速变轨，最后进入圆形轨道稳定运行如图是载人飞船正在加速变轨的过程，如下相关的说法中，正确的是( )A进
6、入新轨道后的周期比低轨道的周期大B进入新轨道后的速率比低轨道的速率小C进入新轨道后，飞船的加速度变小D飞船在圆形轨道运行时，宇航员处于超重状态解析：选 ABC.载人飞船加速变轨后轨道半径增大，但在不同的圆形轨道上都满足万有引力提供向心力由 G m r m ma，得 T2 ， v ， a ，由此可知，Mmr2 4 2T2 v2r r3GM GMr GMr2轨道半径越大，周期越大、线速度和加速度越小，故飞船进入新轨道后的周期变大，速率和加速度变小，故 A、B、C 均正确飞船在圆形轨道运行时，地球对宇航员的引力完全提供向心力，宇航员处于失重状态，故 D 错误7如图甲所示，小滑块 P(可视为质点)以不
7、同的初速度 v0从长度为 4 m 的固定斜面 Q的顶端沿斜面下滑时，得到小滑块下滑的最大距离 x 与初速度的平方 v 的关系图象(即20x v 图象)如图乙所示，下列判断正确的是( )204A小滑块下滑的加速度大小为 4 m/s2B小滑块下滑的加速度大小为 2 m/s2C若 v05.0 m/s，则滑块滑到斜面底端的时间长为 1 sD若 v05.0 m/s，则滑块滑到斜面底端的时间长为 4 s解析：选 BC.根据匀变速直线运动的速度位移公式得 v2 v 2 ax，其中 v0，整理20得 x ，因为 x v 图象的斜率 k m1 s2，可得 a2 m/s2，所以滑块下滑的2014加速度大小为 2
8、m/s2，选项 A 错误，B 正确；当 v04 m/s 时，由速度位移公式得 x4 m，即当滑块以 4 m/s 的初速度滑下时，小滑块已滑到 Q 的底端，则当 v05 m/s 时，由位移公式得 L v0t at2，代入数据解得 t1 s 或 t4 s(舍去)，选项 C 正确，D 错误128.(2018沈阳模拟)如图所示，边长为 L 的等边三角形 ABC 为两个有界匀强磁场的理想边界，三角形内的磁场方向垂直纸面向外，磁感应强度大小为 B，三角形外的磁场(足够大)方向垂直纸面向里，磁感应强度大小也为 B.把粒子源放在顶点 A 处，它将沿 A 的角平分线发射质量为 m、电荷量为 q、初速度为 v0的
9、带电粒子(粒子重力不计)则下列关于从 A 射出的粒子说法正确的是( )A当粒子带负电， v0 时，第一次到达 C 点所用时间为qBLm 2 mqBB当粒子带负电， v0 时，第一次到达 C 点所用时间为qBL2m 2 m3qBC当粒子带正电， v0 时，第一次到达 C 点所用时间为qBLm 2 mqBD当粒子带正电， v0 时，第一次到达 C 点所用时间为qBL2m 2 m3qB解析：选 BC.粒子在磁场中做匀速圆周运动，洛伦兹力提供圆周运动的向心力(1)当 v0 时，则由牛顿第二定律可得 qvB m ， T ，根据几何关系作出运qBLm v2r 2 mqB动轨迹， r L，如图甲5由轨迹知，
10、当电荷带正电，粒子经过一个周期到达 C 点，即 t ，C 正确；当粒子2 mqB带负电，粒子经过 T 第一次到达 C 点，即 t ，故 A 错误16 m3qB(2)当 v0 ， r L，如图乙，由运动轨迹可知，当电荷带正电，粒子经过 T 到达qBL2m 12 56C 点，即 t ，故 D 错误；当粒子带负电，粒子经过 第一次到达 C 点，即 t ，5 m3qB T3 2 m3qB故 B 正确三、非选择题(本题共 4 小题，共 52 分按题目要求作答，计算题要有必要的文字说明和解题步骤，有数值计算的要注明单位)9(9 分)(2016高考四川卷)用如图所示的装置测量弹簧的弹性势能将弹簧放置在水平气
11、垫导轨上，左端固定，右端在 O 点；在 O 点右侧的 B、 C 位置各安装一个光电门，计时器(图中未画出)与两个光电门相连先用米尺测得 B、 C 两点间距离 s，再用带有遮光片的滑块压缩弹簧到某位置 A，静止释放，计时器显示遮光片从 B 到 C 所用的时间 t，用米尺测量 A、 O 之间的距离 x.(1)计算滑块离开弹簧时速度大小的表达式是_(2)为求出弹簧的弹性势能，还需要测量_A弹簧原长B当地重力加速度C滑块(含遮光片)的质量(3)增大 A、 O 之间的距离 x，计时器显示时间 t 将_A增大 B减小 C不变解析：(1)滑块离开弹簧后做匀速直线运动，故速度大小表达式为 .st(2)根据机械
12、能守恒，滑块获得的动能等于弹簧的弹性势能，即 Ep m( )2，从表达式12 st6中可以看出，为了求出弹簧的弹性势能，还需要测量滑块(含遮光片)的质量，因此 C 项正确(3)增大 A、 O 之间的距离 x，弹簧压缩量增大，弹簧具有的弹性势能增加，释放滑块后，滑块离开弹簧时获得的动能增加，速度增大，从 B 到 C 所用的时间 t 将减小，B 项正确答案：(1) (2)C (3)Bst10(10 分)(高考山东卷)实验室购买了一捆标称长度为 100 m 的铜导线，某同学想通过实验测定其实际长度该同学首先测得导线横截面积为 1.0 mm2，查得铜的电阻率为1.7108 m，再利用图甲所示电路测出铜
13、导线的电阻 Rx，从而确定导线的实际长度可供使用的器材有：电流表：量程 0.6 A，内阻约 0.2 ；电压表：量程 3 V，内阻约 9 k；滑动变阻器 R1：最大阻值 5 ；滑动变阻器 R2：最大阻值 20 ；定值电阻： R03 ；电源：电动势 6 V，内阻可不计；开关、导线若干回答下列问题：(1)实验中滑动变阻器应选_(填“ R1”或“ R2”)，闭合开关 S 前应将滑片移至_端(填“ a”或“ b”)(2)在实物图中，已正确连接了部分导线，请根据图甲电路完成剩余部分的连接(3)调节滑动变阻器，当电流表的读数为 0.50 A 时，电压表示数如图乙所示，读数为7_V.(4)导线实际长度为_m(
14、保留 2 位有效数字)解析：根据串、并联电路的特点，电阻定律以及欧姆定律解决问题(1)根据 R ，得铜导线的阻值约为 Rx1.7 ，即 Rx R04.7 .实验中的滑动lS变阻器若选 R1，则当滑动变阻器滑片移至 a 端时，电压表的示数约为 3 V，若滑动变阻器滑片向右移动，电压表示数变大，超过电压表量程，故实验中的滑动变阻器应选 R2.闭合开关 S 前应使电路中的电阻最大，故滑动变阻器滑片应移至 a 端(2)连线如图所示(3)电压表的示数为 2.30 V.(4)根据欧姆定律，铜导线与 R0的串联电阻 R 4.6 ，所以铜导线的电UI 2.300.50阻 Rx R R01.6 .根据 Rx 得
15、导线长度lSl m94 m.RxS 1.61.010 61.710 8答案：(1) R2 a (2)见解析图 (3)2.30(2.292.31 均正确) (4)94(9395 均正确)11(15 分)(2018江西五校联考)如图所示，粗糙弧形轨道和两个光滑半圆轨道组成的 S 形轨道光滑半圆轨道半径为 R，两个光滑半圆轨道连接处 CD 之间留有很小空隙，刚好能够使小球通过， CD 之间距离可忽略粗糙弧形轨道最高点 A 与水平面上 B 点之间的高度为 h.从 A 点静止释放一个可视为质点的小球，小球沿 S 形轨道运动后从 E 点水平飞出，落到水平地面上，落点到与 E 点在同一竖直线上 B 点的距离
16、为 x.已知小球质量为 m，不计空气阻力，求：(1)小球从 E 点水平飞出时的速度大小；8(2)小球运动到半圆轨道的 B 点时对轨道的压力大小；(3)小球从 A 至 E 运动过程中克服摩擦阻力做的功解析：(1)小球从 E 点飞出后做平抛运动，设在 E 点的速度大小为 v，则4R gt2， x vt.解得 v x .12 g8R(2)小球从 B 点运动到 E 点的过程中机械能守恒，有mv mg4R mv2.12 2B 12在 B 点有 F mg m ，联立解得 F9 mg ，由牛顿第三定律可知小球运动到 Bmgx28R2点时对轨道的压力大小为 F9 mg .mgx28R2(3)设小球沿粗糙弧形轨
17、道运动时克服摩擦力做的功为 W，则mg(h4 R) W mv2，得 W mg(h4 R) .12 mgx216R答案：(1) x (2)9 mgg8R mgx28R2(3)mg(h4 R)mgx216R12(18 分)如图甲所示，宽度为 d 的竖直狭长区域内(边界为 L1、 L2)，存在垂直纸面向里的匀强磁场和竖直方向的周期性变化的电场(如图乙所示)，电场强度的大小为E0， E0 表示电场方向竖直向上 t0 时，一带正电、质量为 m 的微粒从左边界上的 N1点以水平速度 v 射入该区域，沿直线运动到 Q 点后，做一次完整的圆周运动，再沿直线运动到右边界上的 N2点 Q 为线段 N1N2的中点，
18、重力加速度为 g.上述 d、 E0、 m、 v、 g 为已知量(1)求微粒所带电荷量 q 和磁感应强度 B 的大小；(2)求电场变化的周期 T；(3)改变宽度 d，使微粒仍能按上述运动过程通过相应宽度的区域，求 T 的最小值解析：(1)微粒做直线运动，则 mg qE0 qvB 微粒做圆周运动，则 mg qE0 联立得 q mgE09B . 2E0v(2)设微粒从 N1运动到 Q 的时间为 t1，做圆周运动的周期为 t2，则 vt1d2qvB m v2R2 R vt2 联立得 t1 ， t2 d2v vg电场变化的周期 T t1 t2 . d2v vg(3)若微粒能完成题述的运动过程，要求 d2 R 联立得 R v22g设在 N1Q 段直线运动的最短时间为 t1min由 得 t1min Rv v2g因 t2不变， T 的最小值为 Tmin t1min t2 .（ 2 1） v2g答案：(1) (2) (3)mgE0 2E0v d2v vg （ 2 1） v2g
