2025學(xué)年高中物理必修四十二模塊測(cè)試卷考試時(shí)間：______分鐘總分：______分姓名：______一、選擇題（本大題共10小題，每小題5分，共50分。在每小題列出的四個(gè)選項(xiàng)中，只有一項(xiàng)是最符合題目要求的。）1.關(guān)于簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的描述，下列說(shuō)法中正確的是（）A.物體所受的回復(fù)力越大，振幅越大B.振子的速度方向總是與位移方向相同C.振子的加速度方向總是與位移方向相反D.周期越大的振子，其擺長(zhǎng)越長(zhǎng)2.在驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律的實(shí)驗(yàn)中，下列操作中正確的是（）A.釋放紙帶前，必須將打點(diǎn)計(jì)時(shí)器固定在鐵架臺(tái)上B.釋放紙帶時(shí)，必須用手將重錘提升到一定高度C.處理紙帶時(shí)，必須選取點(diǎn)跡清晰、分布均勻的部分D.計(jì)算動(dòng)能和勢(shì)能時(shí)，必須使用國(guó)際單位制3.關(guān)于電磁感應(yīng)現(xiàn)象，下列說(shuō)法中正確的是（）A.導(dǎo)體在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)時(shí)，一定會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電流B.穿過(guò)閉合回路的磁通量發(fā)生變化時(shí)，回路中一定有感應(yīng)電流C.感應(yīng)電流的方向總是與導(dǎo)體運(yùn)動(dòng)的方向相同D.感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的大小與磁通量的變化率成正比4.關(guān)于交流電，下列說(shuō)法中正確的是（）A.交流電的電壓方向始終不變B.交流電的頻率越高，電流做功越快C.純電阻電路中，電壓與電流的相位相同D.電容可以阻斷直流電，但可以通交流電5.關(guān)于光的折射現(xiàn)象，下列說(shuō)法中正確的是（）A.光從空氣射入水中時(shí)，折射角一定大于入射角B.光從光密介質(zhì)射入光疏介質(zhì)時(shí)，折射率變小C.全反射現(xiàn)象只有在光從光密介質(zhì)射入光疏介質(zhì)時(shí)才會(huì)發(fā)生D.折射率越大的介質(zhì)，光線傳播速度越快6.關(guān)于光的衍射現(xiàn)象，下列說(shuō)法中正確的是（）A.光的衍射現(xiàn)象說(shuō)明光是一種粒子B.光的衍射現(xiàn)象說(shuō)明光是一種波C.光的衍射現(xiàn)象只有在障礙物尺寸與光波波長(zhǎng)相差不大時(shí)才會(huì)發(fā)生D.光的衍射現(xiàn)象會(huì)使光線傳播方向發(fā)生明顯偏折7.關(guān)于原子結(jié)構(gòu)，下列說(shuō)法中正確的是（）A.原子核是由質(zhì)子和中子組成的B.原子核的半徑與原子核所帶電荷量成正比C.原子的質(zhì)量主要集中在原子核上D.原子核的放射性衰變是一種自發(fā)過(guò)程8.關(guān)于放射性元素的衰變，下列說(shuō)法中正確的是（）A.放射性元素的半衰期與外界溫度有關(guān)B.放射性元素的半衰期與放射性元素的原子量有關(guān)C.放射性元素的半衰期與放射性元素的質(zhì)量有關(guān)D.放射性元素的半衰期是一個(gè)統(tǒng)計(jì)規(guī)律9.關(guān)于核反應(yīng)，下列說(shuō)法中正確的是（）A.核反應(yīng)過(guò)程中，質(zhì)量數(shù)一定守恒B.核反應(yīng)過(guò)程中，電荷數(shù)一定守恒C.核反應(yīng)過(guò)程中，能量一定守恒D.核反應(yīng)過(guò)程中，動(dòng)量一定守恒10.關(guān)于激光，下列說(shuō)法中正確的是（）A.激光的亮度很高，是因?yàn)樗念l率很高B.激光的相干性很好，是因?yàn)樗牟ㄩL(zhǎng)很短C.激光的單色性很好，是因?yàn)樗陌l(fā)散角很小D.激光的平行度很高，是因?yàn)樗膫鞑ゾ嚯x很遠(yuǎn)二、填空題（本大題共5小題，每小題4分，共20分。把答案填在題中橫線上。）11.一個(gè)質(zhì)量為0.5kg的物體，在水平面上做勻速直線運(yùn)動(dòng)，受到的摩擦力為2N，則該物體受到的水平推力為_(kāi)_____N。12.一個(gè)簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的振幅為5cm，周期為2s，則該振動(dòng)的角頻率為_(kāi)_____rad/s。13.一個(gè)線圈在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中轉(zhuǎn)動(dòng)，產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的最大值為10V，則該線圈轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度為_(kāi)_____rad/s。14.光從空氣射入水中時(shí)，入射角為30°，折射角為22°，則水的折射率為_(kāi)_____。15.一個(gè)放射性元素的半衰期為10天，經(jīng)過(guò)30天后，該放射性元素剩余的質(zhì)量為原來(lái)的______。三、解答題（本大題共5小題，共80分。解答應(yīng)寫(xiě)出文字說(shuō)明、方程式和必要的演算步驟。只寫(xiě)出最后答案的不能得分。有數(shù)值計(jì)算的題，答案中必須明確寫(xiě)出數(shù)值和單位。）16.（15分）一個(gè)質(zhì)量為2kg的物體，從高處自由落下，落地時(shí)速度為20m/s。不計(jì)空氣阻力，求物體下落的高度。17.（15分）一個(gè)簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的位移時(shí)間圖像如下所示，求該振動(dòng)的振幅、周期和角頻率。18.（20分）一個(gè)線圈在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中轉(zhuǎn)動(dòng)，產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的瞬時(shí)值表達(dá)式為e=10sin100πt（V）。求該線圈轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度、最大感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)和有效值。19.（20分）光從空氣射入水中，入射角為60°，折射角為40°。求水的折射率，并判斷光線是從光密介質(zhì)射入光疏介質(zhì)還是從光疏介質(zhì)射入光密介質(zhì)。20.（10分）一個(gè)放射性元素的半衰期為5年，現(xiàn)有一塊含有該放射性元素的質(zhì)量為100g的樣品，經(jīng)過(guò)10年后，該樣品剩余的質(zhì)量是多少？三、簡(jiǎn)答題（本大題共5小題，每小題6分，共30分。）21.請(qǐng)結(jié)合你上課時(shí)舉的那個(gè)彈簧振子的例子，說(shuō)說(shuō)什么是簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)，并解釋一下回復(fù)力是怎么產(chǎn)生的？還有，簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的特點(diǎn)有哪些？22.在做“驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律”的實(shí)驗(yàn)時(shí)，為什么我們總是選擇點(diǎn)跡比較清晰、間隔越來(lái)越大的那一部分紙帶進(jìn)行分析？你能詳細(xì)說(shuō)說(shuō)這個(gè)實(shí)驗(yàn)中，我們是如何通過(guò)測(cè)量數(shù)據(jù)來(lái)驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律的嗎？23.當(dāng)你第一次看到閉合回路的一部分導(dǎo)體在磁場(chǎng)中做切割磁感線運(yùn)動(dòng)時(shí)，是不是覺(jué)得很神奇？那能不能用自己的話，解釋一下為什么會(huì)出現(xiàn)感應(yīng)電流？還有，感應(yīng)電流的方向又是怎么確定的呢？請(qǐng)把你的理解分享給我。24.交流電和直流電，你更喜歡哪一個(gè)呢？為什么？從日常生活經(jīng)驗(yàn)來(lái)看，家里的用電器大多數(shù)都是使用交流電，你能說(shuō)說(shuō)交流電相比于直流電，有哪些優(yōu)點(diǎn)？比如，遠(yuǎn)距離輸電方面，交流電又有什么特別之處？25.光的折射現(xiàn)象在生活中很常見(jiàn)，比如筷子插在水里看起來(lái)就變彎了。你能用自己的話解釋一下，為什么會(huì)出現(xiàn)這種現(xiàn)象？如果光從水斜射入空氣，會(huì)發(fā)生什么？請(qǐng)說(shuō)說(shuō)你是怎么理解光路是可逆的這句話的。四、論述題（本大題共1小題，共25分。）26.我們學(xué)習(xí)了光的干涉和衍射現(xiàn)象，它們都是光的波動(dòng)性的重要證據(jù)。請(qǐng)你結(jié)合生活中的實(shí)例，比如肥皂泡上的彩色條紋、雨后天空中的彩虹、或者你看到的衍射現(xiàn)象（比如細(xì)縫成像），詳細(xì)說(shuō)明一下什么是光的干涉和衍射？它們各自有什么特點(diǎn)？并且，為什么說(shuō)這些現(xiàn)象是證明光具有波動(dòng)性的有力證據(jù)？請(qǐng)充分表達(dá)你的理解，可以結(jié)合所學(xué)知識(shí)，談?wù)勀銓?duì)光的波動(dòng)性的認(rèn)識(shí)。本次試卷答案如下一、選擇題答案及解析1.C解析：簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)中，回復(fù)力F與位移x的關(guān)系為F=-kx，其中k為勁度系數(shù)?；貜?fù)力的方向總是指向平衡位置，即與位移方向相反。振幅是描述振動(dòng)強(qiáng)弱的物理量，與回復(fù)力的大小無(wú)關(guān)。速度方向與位移方向不一定相同，例如在最大位移處速度為零，而在平衡位置速度最大。周期由振動(dòng)系統(tǒng)自身性質(zhì)決定，與擺長(zhǎng)有關(guān)，但不是成正比關(guān)系。2.A解析：驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律實(shí)驗(yàn)中，打點(diǎn)計(jì)時(shí)器應(yīng)固定在鐵架臺(tái)上以保證穩(wěn)定。釋放紙帶時(shí)，應(yīng)確保重錘從靜止?fàn)顟B(tài)釋放，而不是人為提升到一定高度再釋放。處理紙帶時(shí)，應(yīng)選取點(diǎn)跡清晰、分布均勻的部分進(jìn)行測(cè)量，以減小誤差。計(jì)算動(dòng)能和勢(shì)能時(shí)，確實(shí)應(yīng)使用國(guó)際單位制，但操作步驟中選取清晰紙帶更為關(guān)鍵。3.B解析：導(dǎo)體在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)時(shí)不一定會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電流，只有當(dāng)導(dǎo)體切割磁感線或穿過(guò)閉合回路的磁通量發(fā)生變化時(shí)才會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電流。感應(yīng)電流的方向由楞次定律判斷，與導(dǎo)體運(yùn)動(dòng)方向無(wú)關(guān)。感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的大小與磁通量變化率成正比，這是法拉第電磁感應(yīng)定律的內(nèi)容。4.C解析：交流電的電壓方向是周期性變化的，不是始終不變。交流電做功快慢與頻率有關(guān)，但不是頻率越高越好。純電阻電路中，電壓與電流相位相同。電容可以通交流電，但不能通直流電，因?yàn)橹绷麟姇r(shí)電容會(huì)充電后斷路。5.B解析：光從空氣射入水中時(shí)，折射角小于入射角。光從光密介質(zhì)射入光疏介質(zhì)時(shí)，折射率變小，這是折射定律的內(nèi)容。全反射需要光從光密介質(zhì)射入光疏介質(zhì)且入射角大于臨界角。折射率越大，光線傳播速度越慢。6.B解析：光的衍射現(xiàn)象說(shuō)明光是一種波，這是波的衍射特性。光的衍射只有在障礙物尺寸與光波波長(zhǎng)相差不大時(shí)才會(huì)明顯發(fā)生。光的衍射會(huì)使光線繞過(guò)障礙物傳播，但不會(huì)使傳播方向發(fā)生明顯偏折。7.C解析：原子核由質(zhì)子和中子組成。原子核半徑與原子序數(shù)有關(guān)，而非電荷量。原子的質(zhì)量主要集中在原子核上。放射性衰變是原子核自發(fā)的放射性過(guò)程。8.D解析：放射性元素的半衰期由原子核性質(zhì)決定，與外界溫度無(wú)關(guān)。半衰期與原子量無(wú)直接關(guān)系。半衰期是統(tǒng)計(jì)規(guī)律，描述大量原子核衰變的平均時(shí)間。9.B解析：核反應(yīng)中，電荷數(shù)一定守恒，這是電荷守恒定律在核反應(yīng)中的體現(xiàn)。質(zhì)量數(shù)在輕核反應(yīng)中可能不守恒（有質(zhì)量虧損轉(zhuǎn)化為能量）。能量和動(dòng)量在核反應(yīng)中均守恒。10.C解析：激光亮度高是因?yàn)槟芰扛叨燃?。激光相干性好是因?yàn)楣獠ㄏ辔魂P(guān)系穩(wěn)定。激光單色性好是因?yàn)樽V線寬度小。激光平行度高是因?yàn)榘l(fā)散角小。二、填空題答案及解析11.2解析：物體做勻速直線運(yùn)動(dòng)，受力平衡，水平推力等于摩擦力，為2N。12.π解析：角頻率ω=2π/T=2π/2=πrad/s。13.5解析：感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)最大值E_m=NBSω，ω=E_m/(NBS)=10/(BS)rad/s。14.1.73解析：折射率n=sinθ_i/sinθ_r=sin30°/sin22°≈1.73。15.1/8解析：經(jīng)過(guò)30天，經(jīng)過(guò)3個(gè)半衰期，剩余質(zhì)量為(1/2)^3=1/8。三、簡(jiǎn)答題答案及解析21.簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)是指物體在平衡位置附近做的來(lái)回振動(dòng)，回復(fù)力與位移成正比且方向相反。彈簧振子的回復(fù)力由彈簧的彈力提供，F(xiàn)=-kx。特點(diǎn)包括：回復(fù)力與位移成正比、加速度與位移成正比且方向相反、周期由系統(tǒng)自身性質(zhì)決定、振動(dòng)能量守恒。22.選取點(diǎn)跡清晰、間隔越來(lái)越大的紙帶，是因?yàn)橹劐N做自由落體運(yùn)動(dòng)，紙帶速度越來(lái)越大，點(diǎn)跡間距增大。驗(yàn)證機(jī)械能守恒，通過(guò)測(cè)量不同位置的速度和高度，計(jì)算動(dòng)能增量ΔEk和勢(shì)能減小ΔEp，比較兩者是否近似相等。例如，測(cè)量某兩點(diǎn)間距Δx和時(shí)間Δt，計(jì)算中間時(shí)刻速度v=Δx/Δt，再計(jì)算Ek=1/2mv^2和Ep=mgh，看ΔEk+ΔEp是否接近零。23.閉合回路中磁通量變化會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電流。感應(yīng)電流方向由楞次定律判斷：感應(yīng)電流磁場(chǎng)阻礙原磁場(chǎng)變化。具體判斷可用右手定則：伸開(kāi)右手，磁感線穿過(guò)手心，拇指指向感應(yīng)電流方向。例如，線圈在磁場(chǎng)中向下運(yùn)動(dòng)，切割磁感線，產(chǎn)生感應(yīng)電流，電流方向使線圈產(chǎn)生向上磁場(chǎng)阻礙運(yùn)動(dòng)。24.交流電優(yōu)點(diǎn)是易于改變電壓（升壓輸電降低損耗），可自動(dòng)發(fā)電。遠(yuǎn)距離輸電時(shí)，交流電可通過(guò)變壓器升壓，減小電流，降低導(dǎo)線電阻損耗。直流電輸電需高壓直流設(shè)備，技術(shù)復(fù)雜。日常用電器多為交流電，是因?yàn)楣╇娤到y(tǒng)標(biāo)準(zhǔn)化，且可直接驅(qū)動(dòng)交流電機(jī)。25.筷子插水變彎是光從水射入空氣發(fā)生折射，不同部位折射角不同導(dǎo)致視錯(cuò)覺(jué)。水折射率大于空氣，光線從水斜射入空氣時(shí)，折射角大于入射角。光路可逆指光線傳播方向可逆，即沿折射光線反