全册考试试卷--2021-2022学年高中物理同步练习分类专题教案（人教版2019选择性必修第一册）.docx

1、高中物理（新人教版选择性必修第一册）考试试卷全书综合测评（满分:100分；时间:90分钟）一、选择题（本题共12小题，每小题4分，共48分。在每小题给出的四个选项中，第19小题只有一个选项符合题目要求，第1012小题有多个选项符合题目要求。全部选对的得4分，选不全的得2分，选错或不答的得0分）1.如图所示，竖直墙壁两侧固定着两轻质弹簧，水平面光滑，一弹性小球在两弹簧间往复运动。把小球和弹簧视为一个系统，则在小球运动过程中 （ 【解析】 【解析】）A.系统的动量守恒，动能守恒B.系统的动量守恒，机械能守恒C.系统的动量不守恒，机械能守恒D.系统的动量不守恒，动能守恒2.下列说法正确的是 （ 【解

2、析】 【解析】）A.在摆角很小时，单摆的周期与振幅有关B.只有发生共振时，受迫振动的频率才等于驱动力的频率C.用光导纤维传送信息是光的衍射的应用D.两列波相叠加产生干涉现象，振动加强区域与减弱区域应交替出现3.惠更斯利用摆的等时性原理制成了第一座摆钟。如图1所示为日常生活中我们能见到的一种摆钟，图2所示为摆的结构示意图，圆盘固定在摆杆上，螺母可以沿摆杆上下移动。在甲地走时准确的摆钟移到乙地，未做其他调整时摆动加快了，下列说法正确的是 （ 【解析】 【解析】）A.甲地的重力加速度较大，若要调准，可将螺母适当向下移动B.甲地的重力加速度较大，若要调准，可将螺母适当向上移动C.乙地的重力加速度较大，

3、若要调准，可将螺母适当向下移动D.乙地的重力加速度较大，若要调准，可将螺母适当向上移动4.一个质点做简谐运动的振动图像如图所示，下列说法中不正确的是 （ 【解析】 【解析】）A.质点的振动频率为4 HzB.在10 s内，质点经过的路程是20 cmC.在5 s末，质点的速度为零，加速度最大D.t=1.5 s和t=4.5 s两时刻质点的位移大小相等，都是 2 cm5.一列沿x轴正方向传播的简谐横波在t=0时刻的波形如图所示，质点P的x坐标为3 m。已知任意振动质点连续2次经过平衡位置的时间间隔为0.4 s。下列说法正确的是 （ 【解析】 【解析】）A.波速为4 m/sB.波的频率为2.5 HzC.

4、x坐标为15 m的质点在t=0.2 s时恰好位于波谷D.x坐标为22 m的质点在t=0.2 s时恰好位于波峰6.如图所示，光源S从水面下向空气斜射一束复色光，在A点分成a、b两束，则下列说法正确的是 （ 【解析】 【解析】）A.在水中a光的折射率大于b光B.在水中a光的速度大于b光C.若a、b光由水中射向空气发生全反射，a光的临界角较小D.分别用a、b光在同一装置上做双缝干涉实验，a光产生的干涉条纹间距小于b光产生的7.如图所示，一由玻璃制成的三棱镜的横截面为直角三角形ABC，其中AB=AC，该三棱镜对红光的折射率大于2。一束平行于BC边的白光射到AB面上，光束先在AB面折射后射到BC面上，接

5、着又从AC面射出。下列说法不正确的是 （ 【解析】 【解析】）A.各色光在AB面的折射角都小于30B.各色光在BC面的入射角都大于45C.有的色光可能不在BC面发生全反射D.从AC面射出的光束中红光在最下方8.如图所示，表面光滑的楔形物块ABC固定在水平地面上，ABC”“=”或“”）。（2）步骤中，小球1对木条的撞击点为图中的 【解析】 【解析】 【解析】点，小球2对木条的撞击点为图中的 【解析】 【解析】 【解析】点。（3）若再利用天平测量出两小球的质量，则满足 【解析】 【解析】 【解析】 【解析】表示两小球碰撞前后动量守恒。14.（10分）小明和小强两位同学根据老师的要求到实验室想利用双

6、缝干涉实验仪测量光的波长，实验老师给他们提供（如图甲所示的）实验仪器。接通电源使光源正常发光。回答下列问题:甲（1）一开始小明和小强同学按图甲所示将仪器安装在光具座上之后，在目镜中什么也看不到，两人看了说明书之后，相互配合做了如下调节:一是调节光源、凸透镜、遮光筒轴线在同一高度上；二是调节单缝与双缝 【解析】 【解析】 【解析】 【解析】，使缝的中点位于遮光筒轴线上。但是这次小明同学在目镜中看到了模糊不清的条纹，为了得到清晰的条纹，因仪器装置较长，一人无法完成操作，两人开始分工，小明在目镜中观察，小强必须前后微调 【解析】 【解析】 【解析】 【解析】（填写图中所给的仪器名称）才能看到清晰的干

7、涉条纹。（2）经过认真、正确地调节，小明和小强看到了彩色干涉条纹，说明在实验装置当中缺少了 【解析】 【解析】 【解析】 【解析】。小明和小强认为同样可以测出彩色条纹间距，从而测出光源发出的光的波长，因此调节出如图乙、丙、丁所示的三个彩色条纹图样，请问观察到图乙情景时目镜中心相对于遮光筒轴线是 【解析】 【解析】 【解析】 【解析】（填“偏左”或“偏右”）的。（3）观察到图乙情景时，将测量头的分划板中心刻线与某亮纹中心对齐，将该亮纹定为第1条亮纹，此时手轮上的示数为20.00 mm。然后转动测量头，使分划板中心刻线与第9条亮纹中心对齐，记下此时手轮上的示数为3.00 mm，求得相邻亮纹的中心间

8、距x= 【解析】 【解析】 【解析】 【解析】mm。（4）已知双缝间距d=0.200 mm，测得双缝到光屏的距离L=700 mm，由计算表达式= 【解析】 【解析】 【解析】 【解析】，求得所测光源发出光的波长为 【解析】 【解析】 【解析】 【解析】nm（结果保留三位有效数字）。15.（6分）如图所示，三根长度均为l0的绳l1、l2、l3组合系住一质量分布均匀的小球m，球的直径为d（dl0），绳l2、l3与天花板的夹角=30。则:（1）若小球在纸面内做小角度的左右摆动，周期T1为多少？（2）若小球做垂直于纸面的小角度摆动，周期T2又为多少？16.（6分）一列简谐横波在x轴上沿x轴正方向传播，

9、介质中a、b两质点的平衡位置分别位于x轴上xa=0、xb=-6 m处，t=0时，a质点恰好经过平衡位置向上运动，b质点正好到达最高点，且b质点到x轴的距离为4 cm，已知这列波的频率为25 Hz。求:（1）1 s时间内，a质点运动的路程；（2）若a、b的平衡位置之间的距离小于一个波长，求该波的波速。17.（8分）如图，一长方体透明玻璃砖在底部挖去半径为R的半圆柱，玻璃砖长为L。一束单色光垂直于玻璃砖上表面射入玻璃砖，且覆盖玻璃砖整个上表面，已知玻璃砖对该单色光的折射率为n=2，真空中的光速c=3.0108 m/s，求:（1）单色光在玻璃砖中的传播速度；（2）半圆柱面上有光线射出的表面积。18.

10、（16分）如图甲所示，质量m=1 kg的小滑块（可视为质点），从固定的四分之一光滑圆弧轨道的最高点A由静止滑下，经最低点B后滑上位于水平面的木板，并恰好未从木板的右端滑出。已知木板质量M=4 kg，上表面与圆弧轨道相切于B点，木板下表面光滑，滑块滑上木板后运动的v-t图像如图乙所示，取g=10 m/s2，求:（1）圆弧轨道的半径及滑块滑到圆弧轨道最低点时对轨道的压力大小；（2）滑块与木板间的动摩擦因数及木板的长度。甲 【解析】 【解析】 【解析】 【解析】 【解析】 乙 答案全解全析1.C 【解析】在小球与弹簧作用的时间内，小球与弹簧组成的系统受到了墙的作用力，故系统动量不守恒；系统只发生动能

11、和弹性势能的相互转化，故机械能守恒，选项C正确。2.D 【解析】由单摆的周期公式T=2Lg知，单摆的周期与振幅无关，A错误；受迫振动的频率总等于驱动力的频率，当驱动力的频率接近物体的固有频率时，振动显著增强，当驱动力的频率等于物体的固有频率时，发生共振，故B错误；用光导纤维传送信息是利用光的全反射，故C错误；两列波相叠加产生干涉现象时，振动加强区域与减弱区域间隔出现，这些区域的位置不变，故D正确。3.C 【解析】摆钟从甲地移到乙地，摆动加快，说明周期变小，由T=2Lg，可知重力加速度变大；要使摆钟从甲地移到乙地周期不变，则应增加摆长，即将螺母适当向下移动，故C正确。4.A 【解析】由图读出质点

12、振动的周期T=4 s，则频率f=14Hz=0.25 Hz，故A说法错误。一个周期内质点通过的路程是4A，则t=10 s=2.5T内质点经过的路程是s=2.54A=102 cm=20 cm，故B说法正确。在5 s末，质点处于正向最大位移处，速度为零，加速度最大，故C说法正确。质点做简谐运动的表达式为x=A sin 2Tt=2 sin 2t cm，则当t=1.5 s时，x=2 cm；由图可看出，t=4.5 s时刻与t=1.5 s时刻质点的位移相等，故D说法正确。5.D 【解析】任意振动质点连续两次通过平衡位置所用时间为半个周期，即12T=0.4 s，得T=0.8 s，f=1T=1.25 Hz，选项

13、B错误；由题图知该波的波长=4 m，波速v=T=5 m/s，选项A错误；画出t=0.2 s时的波形图如图所示，因15 m=3+34，故x坐标为15 m的质点与x=3 m处的质点振动情况一样，即恰好位于平衡位置，选项C错误；因22 m=5+12，故x=22 m处的质点与x=2 m处的质点振动情况一样，即恰好位于波峰，选项D正确。6.B 【解析】由题知，两光束的入射角i相同，折射角rarb，根据折射定律可得水对a、b光的折射率nanb，选项A错误；由公式n=cv分析得知，在水中a光的速度比b光的速度大，故B正确；由于水对a光的折射率小，由 sin C=1n分析知，若a、b光由水中射向空气发生全反射

14、，a光的临界角较大，故C错误；频率fab，根据公式x=Ld，知a光产生的双缝干涉条纹间距大于b光产生的，故D错误。7.C 【解析】设红光在AB面的折射角为，由折射定律知sin45sin2，解得sin 12；因为红光的波长最长，折射角最大，所以各色光在AB面的折射角都小于30，故A说法正确。由几何关系知，各色光射向BC面时，入射角都大于45，故B说法正确。由临界角公式sin C=1n知，各色光全反射的临界角都小于45，各色光都在BC面发生全反射，故C说法错误。由于红光射向BC面时的入射角最大，故红光射到AC面时在最下方，故D说法正确。8.C 【解析】质量相同的物块a和b分别从斜面顶端沿AB、AC

15、由静止自由滑下，设斜面倾角为，则物块在斜面上的加速度大小为a=g sin ；设斜面高度为h，则物块在斜面上滑行的时间为t=2hasin=2hgsin2；由于ABC（2分） 【解析】（2）M（1分） 【解析】N（1分） 【解析】（3）m1h2=m1h3+m2h1（2分）【解析】（1）为防止碰撞后入射球反弹，要求入射球的质量大于被碰球的质量，即m1m2。（2）在实验步骤中，被碰小球2静止放置在水平轨道的末端，入射小球1从斜轨上A点由静止释放，则碰撞后入射球的速度稍小一点，将碰到M点，而被碰球的速度较大，将碰到N点。（3）由平抛运动规律有x=v0t，h=12gt2，所以v0=x2hg，当水平位移相等

16、时，v0与1h成正比（与竖直位移的二次方根成反比）。动量守恒要验证的表达式是m1v0=m1v1+m2v2即m1h2=m1h3+m2h114.（1）相互平行（1分） 凸透镜（1分） （2）滤光片（2分） 偏右（2分） （3）2.125（2分） （4）dxL（1分） 607（1分）【解析】（1）单缝与双缝相互平行是干涉条纹清晰的前提条件，所以必须调节单缝与双缝相互平行；在调节光源、凸透镜、遮光筒轴线在同一高度上，单缝与双缝相互平行后，还必须认真前后微调凸透镜，才能在光屏上得到清晰的干涉条纹图样。（2）不加滤光片，观察到的是复色光的彩色条纹；根据实际操作易知，观察到图乙情景时目镜中心相对于遮光筒轴线

17、是偏右的。（3）相邻亮纹的中心间距为x=x1-x99-1=20.00-3.008 mm=2.125 mm。（4）由x=Ld知=dxL，代入数据得=0.2002.125700 mm=6.0710-4 mm=607 nm15.（1）22l0+d2g （2）23l0+d2g【解析】（1）小球以O为圆心做简谐运动，所以摆长l=l0+d2（1分）振动的周期为T1=2lg=2l0+d2g=22l0+d2g（2分）（2）小球以O为圆心做简谐运动，摆长l=l0+l0 sin +d2（1分）振动周期为T2=2lg=2l0+l0sin+d2g=23l0+d2g（2分）16.（1）4 m （2）600 m/s【解析

18、】（1）a质点在一个周期内运动的路程s0=4A=0.16 m（1分）1 s内的周期数n=f1 s=25（1分）质点a在1 s内运动的路程s=ns0=4 m（1分）（2）因为横波在x轴上沿x轴正方向传播，a、b的平衡位置之间的距离小于一个波长，且t=0时，a质点恰好经过平衡位置向上运动，b质点正好到达最高点，可知xa-xb=14=6 m（1分）则=24 m（1分）解得v=T=f=2425 m/s=600 m/s（1分）17.（1）2.12108 m/s （2）2RL【解析】（1）由n=cv得v=cn=2.12108 m/s（结果中保留根号也给分）（2分）（2）光线经过玻璃砖上表面到达下方的半圆柱

19、面，出射时可能发生全反射，光路如图，设发生全反射的临界角为C，由sin C=1n（1分）得C=4（1分）则半圆柱面上有光线射出的表面积为S=2CRL（2分）得S=2RL（2分）18.（1）5 m 30 N （2）0.4 10 m【解析】（1）由题图乙可知，滑块刚滑上木板时的速度大小v=10 m/s，滑块在光滑圆弧轨道下滑的过程，根据机械能守恒定律得mgR=12mv2（2分）解得R=5 m（1分）滑块滑到圆弧轨道最低点时，由牛顿第二定律得F-mg=mv2R（2分）解得F=30 N（1分）根据牛顿第三定律知，滑块滑到圆弧轨道最低点时对轨道的压力大小为30 N（1分）（2）滑块在木板上滑行时，木板与滑块组成的系统动量守恒，取向右为正方向，由动量守恒定律得mv=（m+M）v（2分）解得v=2 m/s（1分）滑块在木板上滑行过程，由动量定理得-mgt=mv-mv（2分）由图知t=2 s，解得=0.4（1分）由能量守恒定律得12mv2-12（m+M）v2=mgl（2分）解得l=10 m（1分）