期末考试综合检测卷（一）-【突破课堂】2025-2026学年高中物理选择性必修第一册同步单元达标检测卷（人教版）

( 密 ○ 封 ○ 装 ○ 订 ○ 线 密 ○ 封 ○ 装 ○ 订 ○ 线 密 封 线 内 不 要 答 题 ) ( 姓名 班级 考号 密 ○ 封 ○ 装 ○ 订 ○ 线 密 ○ 封 ○ 装 ○ 订 ○ 线 密 封 线 内 不 要 答 题 ) 期末考试综合检测卷(一) 注意事项 1.本试卷满分100分,考试用时90分钟。 2.无特殊说明,本试卷中重力加速度g取10 m/s2。 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,只有一个选项符合题目要求) 1.“洗”是中国古代盥洗用的脸盆,用青铜铸成。倒些清水在其中,用手掌慢慢摩擦盆耳,逐渐增大摩擦的频率,到一定节奏时,盆就会发出嗡嗡声,盆中水面还会溅起层层水花。这种现象主要是 (　　) A.多普勒效应　　　　　　　　B.共振 C.波的折射　　　　　　　　D.波的衍射 2.如图所示,两块标准平面玻璃板中间形成一个劈形空间,劈尖角θ=2×10-4 rad,由于θ很小,可认为sin θ≈tan θ≈θ。用波长λ=600 nm的单色光从上方照射,从上往下看到干涉条纹。当在劈形空间内充满某种液体时,相邻亮条纹间距减小了0.5 mm,则该液体的折射率为 (　　) A.　　　　B.　　　　C.　　　　D. 3.某登山队员想用单摆测定珠峰的高度,他先在与珠峰同纬度零海拔高度处,在一定时间内测得单摆完成全振动N次。当到达珠峰最高点后,在相同时间内测得同一单摆完成全振动(N-2)次。若把地球视为半径为R的均匀球体,则珠峰的高度为 (　　) A.　　　　B.　　　　C.　　　　D. 4.一列简谐横波在t=0时刻的波形如图中的实线所示,已知波沿x轴正方向传播,t=0.02 s时刻的波形如图中虚线所示。若该波的周期T大于0.02 s,则该波的传播速度是 (　　) A.1 m/s　　　　B.4 m/s　　　　C.3 m/s　　　　D.6 m/s 5.经常会在公园水池的池底安装灯带来点缀夜景。若在水池底部水平安装一条长度为L的条形细灯带,灯带到水面的距离为d,水的折射率为n,则水面上有光射出部分的面积为 (　　) A.　　　　　　　　B.+ C.+　　　　　　　　D. 6.如图所示,倾角为θ的斜面MN上的B点固定一光滑圆弧槽AB(对应的圆心角小于5°),其圆心在B点正上方的O点,另外,光滑斜面OC和OD的下端也在MN上,让可视为质点的小球无初速度出发,从A到B所用时间为tB,从O到C所用时间为tC,从O到D所用时间为tD。比较这三段时间,正确的是 (　　) A.tB=tC=tD　　　　B.tD>tC>tB　　　　C.tB>tD>tC　　　　D.tB>tC=tD 7.如图所示为我国古代科学家张衡制成的地动仪。当地震波传到地动仪时,质量为m的铜珠离开龙口,落入蟾蜍口中。设铜珠离开龙口时初速度为零,蟾蜍口到龙口的高度为h,铜珠下落到蟾蜍口后经时间t其速度减为零,重力加速度为g,不计空气阻力。以下说法正确的是 (　　) A.铜珠从离开龙口下落到蟾蜍口过程中受到重力的冲量大小为m B.铜珠接触蟾蜍口到速度减为零过程中蟾蜍口对铜珠的冲量大小为mgt C.铜珠对蟾蜍口产生的冲击力大小为 D.铜珠对蟾蜍口产生的冲击力大小为+2mg 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,有多个选项符合题目要求,全部选对的得6分,选对但不全的得3分,有选错或不答的得0分) 8.某同学使用不同波长的单色光a、b进行双缝干涉实验,观察到的实验现象分别如图甲、乙所示。可近似认为空气中的光速等于真空中的光速,已知真空中的光速为c=3×108 m/s,下列说法正确的是 (　　) A.单色光a的波长大于单色光b的波长 B.若单色光a通过双缝到达中央亮条纹左边第2条亮条纹上点P的光程差为1.2×10-6 m,则a光的频率为4.5×1014 Hz C.利用透明薄膜检查元件平整度是利用光的干涉现象 D.用单色光a照射单缝装置有明显的衍射现象,则单色光b通过同一装置一定会观察到明显的衍射现象 9.图甲为一列简谐横波在t=0.20 s时刻的波形图,此时质点P的平衡位置在x=1 m处,质点Q的平衡位置在x=4 m处。图乙为质点Q的振动图像。则下列说法正确的是 (　　) 　　 A.该波的传播速度是50 cm/s B.该波沿x轴的负方向传播 C.t=0.10 s时,质点P的振动方向沿y轴正方向 D.从t=0.10 s到t=0.20 s内,质点P通过的路程为20 cm 10.如图甲所示,滑块A、B、C静止放在光滑的水平面上,滑块A、B的质量均为m,滑块B、C之间用一质量不计的轻弹簧连接,t=0时刻滑块A获得一初速度v0沿水平面向右运动,t1时刻与滑块B碰撞,且粘在一起(碰撞时间极短),整个运动过程中,滑块A、B、C的速度-时间的部分图像如图乙所示。t3时刻滑块C的加速度为零,已知t3>t2,下列说法中正确的是 (　　) 　　 A.滑块C的质量为2m,v1= B.全过程系统损失的机械能为 C.弹簧的最大弹性势能为 D.t3时刻滑块A向左运动 三、非选择题(本题共5小题,共54分) 11.(8分)某同学通过双缝干涉实验测量红光的波长,请完成以下问题: (1)如图1所示,a、b分别对应的器材是　　　　、　　　　;  (2)已知该装置双缝间距d=0.20 mm,双缝到屏的距离l=1.00 m,测量头副尺的刻度共50格。该同学测量第1条亮条纹和第5条亮条纹中心线对应的位置如图2所示,则相邻亮条纹间距为Δx=　　　mm,该光的波长λ=　　　nm(计算结果保留3位有效数字);  (3)该同学又使用同一套双缝干涉设备和光传感器,分别使用甲、乙两种色光完成实验,对应得到图3中的甲图和乙图,则甲光的波长　　　(填“大于”或“小于”)乙光的波长。  　　 图3 12.(8分)为探究两钢球碰撞过程中系统动量与机械能是否守恒,设计实验如下,如图所示,一截面为圆弧的长直凹槽固定于水平桌面上,凹槽左侧放置质量为m1的铝球A,右侧放置质量为m2的钢球B,球B通过轻绳悬挂于O点,两球直径均为d(d远小于轻绳长度),球心与光电门光源等高。开始时,A、B两球均静止,B球与凹槽接触但无挤压。使A球以某一初速度向右运动,经过光电门后,与B球发生正碰。碰后A球反向弹回,再次经过光电门,从凹槽左端离开,光电门记录的两次挡光时间分别为t1、t2;B球向右摆动,测得轻绳长L,最大摆角为α。 (1)若两球碰撞过程中系统动量守恒,则应满足的关系式为　　　　(用题中所给字母表示);  (2)若两球碰撞过程中系统动量、机械能都守恒,则应满足的关系式为　　　　(用m1、m2、t1、t2表示);  (3)反复实验发现:碰后的系统机械能比碰前的少一些,原因是　　　　;若发现碰后的系统动量比碰前的多一些,原因是　　　　。  A.测量钢球B的摆角偏大 B.圆弧凹槽存在摩擦 C.两钢球碰撞过程中发生的形变没能完全恢复 13.(8分)大连港位于辽东半岛南端的大连湾内,是东北地区最重要的综合性外贸口岸。一条小船(视为质点)停泊在海岸边,有人测得小船在1 min内完成了30次全振动,t=0时刻海浪的波形图如图所示,此时小船处于平衡位置,沿y轴正方向运动。求: (1)海浪传播的速度大小; (2)1 min内小船通过的路程; (3) s时小船偏离平衡位置的位移大小。 14.(14分)如图所示,一巨大的玻璃容器,容器底部有一定的厚度,容器中装有一定量的水,在容器底部有一单色点光源S,已知水对该单色光的折射率为n水=,玻璃对该单色光的折射率为n玻璃=1.5,容器底部玻璃的厚度为d,水的深度为2d。已知光在真空中的传播速度为c,折射定律=。求: (1)该单色光在水和玻璃中的传播速度; (2)在水面形成的圆形光斑的半径(不考虑两个界面处的反射光线)。 15.(16分)如图所示,一小车置于光滑水平面上,轻质弹簧右端固定在竖直墙壁上,左端与物块b接触但不拴接,小车质量M=2 kg,AO部分粗糙且长L=1 m,物块a、b与AO部分间的动摩擦因数均为μ=0.35,OB部分光滑。小物块a放在小车的最左端,和小车一起以v0=4 m/s的速度向右匀速运动,小车撞到墙后速度立马变为零,但小车不与墙壁粘连。已知小车上OB部分的长度大于弹簧的自然长度,弹簧始终处于弹性限度内,a、b两物块(均视为质点)质量均为m=1 kg,a、b碰撞时间极短且碰后a、b粘连在一起以相同的速度运动。求: (1)物块a第一次经过O点时速度的大小v1; (2)弹簧被压缩时弹性势能的最大值Ep; (3)当物块a、b最终相对小车静止时,a、b在小车上的位置到O点的距离x(结果保留2位有效数字)。 答案与解析 1.B　用双手摩擦盆耳,起初频率非常低,逐渐提高摩擦频率,当摩擦频率等于盆的固有频率时,会发生共振现象,则嗡嗡声是因为共振现象,此时溅起的水花振幅最大,选项B正确。 2.A　根据等厚干涉条纹间距公式x=可得Δx tan θ=-×,代入数据得n=,选项A正确。 3.C　在与珠峰同纬度零海拔高度处,在一定时间内测得单摆完成全振动N次,设零海拔高度处的重力加速度为g,则有T=2π=,到达珠峰最高点后,在相同时间内测得同一单摆完成全振动(N-2)次。设珠峰最高点的重力加速度为g',则有T'=2π=,可得=,根据=mg,=mg',联立可得==,可得珠峰的高度为h=,选项C正确。 4.A　由图可知波长为8 cm,已知波沿x轴正方向传播,若该波的周期T大于0.02 s,则t==0.02 s,解得波的周期为T=0.08 s,该波的传播速度是v== m/s=1 m/s,选项A正确。 5.B　光线在水面发生全反射时,无法射出水面,分析可知,水面上有光射出的形状如图所示,恰好发生全反射时,有sin C=,由几何关系可知tan C=,水面上有光线射出部分的面积S=πR2+2RL,联立解得S=+,选项B正确。 6.C　小球沿光滑圆弧槽AB运动可视为单摆模型,由单摆运动的等时性可知从A点到达B的时间tB==;由于OD垂直于MN,由几何知识可知OD与竖直方向夹角为θ,则OD段长度为l=R cos θ,小球在OD段的加速度为g cos θ,由l=(g cos θ),解得tD=;设OC段与竖直方向夹角为α,则OC段长度l'=(g cos α),由于l'<R cos α,则tC<,所以tB>tD>tC,C正确,A、B、D错误。故选C。 7.A　设铜珠落入蟾蜍口时速度为v,有v2=2gh,由动量定理得IG=mv,可得IG=m,选项A正确;设蟾蜍口对铜珠的冲击力大小为F,选取竖直向上为正方向,由动量定理有Ft-mgt=0-(-mv),可得F=+mg,根据牛顿第三定律得铜珠对蟾蜍口产生的冲击力大小为F'=F=+mg,选项C、D错误;铜珠从接触蟾蜍口到速度减为零的过程中蟾蜍口对铜珠的冲量大小为Ft=m+mgt,选项B错误。 8.AC　由题图甲、乙可知a光的双缝干涉图样的相邻亮条纹间距较大,根据双缝干涉条纹的间距公式Δx=λ,可知λa>λb,选项A正确;单色光a通过双缝到达中央亮条纹左边第2条亮条纹上点P的光程差为2λa,则a光波长λa=6×10-7 m,a光频率为νa==5×1014 Hz,选项B错误;利用透明薄膜检查元件平整度是利用光的干涉现象,选项C正确;因λb<λa,a光能发生明显的衍射现象,则b光不一定能发生明显的衍射现象,选项D错误。 9.CD　由图甲知λ=8 m,由图乙知T=0.2 s,则波速为v== m/s=40 m/s,选项A错误;由乙图读出,Q点在t=0.20 s时的速度方向沿y轴正方向,在图甲中,由同侧法可知,该波沿x轴正方向传播,选项B错误;根据同侧法可知,t=0.20 s时P质点的振动方向沿y轴负方向,0.10 s=,故P点在t=0.10 s时的振动方向与t=0.20 s时的振动方向相反,所以t=0.10 s时,质点P的振动方向沿y轴正方向,选项C正确;从0.10 s到0.20 s的时间内,即Δt=0.10 s=T,质点P通过的路程s=2A=2×10 cm=20 cm,选项D正确。 10.AC　A、B碰撞过程由动量守恒有mv0=2mv1,解得v1=,由题图乙可知t2时刻三者共速,则有mv0=(2m+mC),解得mC=2m,选项A正确;只有A、B碰撞过程有机械能损失,则有ΔE=m-×2m=m,选项B错误;三者共速时弹簧弹性势能最大,由能量守恒定律可得Ep=×2m-×4m=m,选项C正确;t3时刻,弹簧处于原长状态,由弹性碰撞可知,滑块A、B整体与C交换速度或仍为向右,选项D错误。 11.答案　(1)透镜(1分)　单缝(1分)　(2)3.46(2分)　692(2分)　(3)小于(2分) 解析　(1)根据实验装置可知,a对应的器材是透镜,b对应的器材是单缝。(2)图2左图读数为1 mm+0.02×8 mm=1.16 mm,图2右图读数为15 mm+0.02×0 mm=15.00 mm,所以相邻亮条纹间距为Δx= mm=3.46 mm,根据Δx=λ,解得λ=6.92×10-7 m=692 nm。(3)由题图3可知,甲图中相邻亮条纹间距小于乙图中相邻亮条纹间距,所以根据Δx=λ,可知甲光的波长小于乙光的波长。 12.答案　(1)m1+m1=m2(2分) (2)=(2分)　(3)BC(2分)　AB(2分) 解析　(1)由题意,若两球碰撞过程中系统动量守恒,有m1v0=m2v2-m1v1,其中v0=,v1=,m2=m2gL(1-cos α),可得应满足的关系式为m1+m1=m2。(2)若两球碰撞过程中系统动量、机械能都守恒,则有m1v0=m2v2-m1v1,m1=m1+m2,可得v1=v0,代入v1和v0,可得=。(3)若碰后的系统机械能比碰前的少一些。测量钢球B的摆角偏大,碰后速度偏大,碰后机械能偏大,选项A错误;圆弧凹槽存在摩擦,A球碰后速度偏小,机械能变小,选项B正确;碰撞过程中发生的形变没能完全恢复,系统有机械能损失,选项C正确。若发现碰后的系统动量比碰前的多一些。测量钢球B的摆角偏大,碰后速度偏大,碰后动量偏大,选项A正确;圆弧凹槽存在摩擦,A碰后动量大小的测量值偏小,有可能导致碰后系统的总动量的测量值偏大,选项B正确;碰撞过程中发生的形变没能完全恢复,不影响动量守恒,选项C错误。 13.答案　(1)10 m/s　(2)12 m　(3)0.05 m 解析　(1)小船在1 min内完成了30次全振动,可知小船的振动周期T= s=2 s(1分) 由题图可知,海浪的波长λ=20 m(1分) 海浪传播的速度大小v= (1分) 解得v=10 m/s(1分) (2)1 min内小船通过的路程s=30×4A=30×4×0.1 m=12 m(2分) (3)由题意可知,小船的振动方程为y=A sin t=0.1 sin πt (m)(1分) t= s时小船偏离平衡位置的位移大小y=0.1 sin π (m)=0.05 m(1分) 14.答案　(1)c　c　(2)d 解析　(1)介质折射率n与光在该介质中的传播速度v的关系为 n= (2分) 可知光在水中的速度为v水==c (1分) 同理光在玻璃中的速度为v玻璃==c (1分) (2)水面上圆形光斑边缘光线的光路图如图所示: 光恰好在水和空气的分界面发生全反射时,根据全反射临界角公式 sin C= (2分) 可得sin C== (1分) 则根据三角函数关系可知 cos C==,tan C== (1分) 在玻璃与水的分界面上,由= (1分) 得sin θ= (1分) 则根据三角函数关系可知cos θ=,tan θ= (1分) 由几何关系可知光斑的半径为R=d tan θ+2d tan C (1分) 解得R=d (2分) 15.答案　(1)3 m/s　(2)2.25 J　(3)0.16 m 解析　(1)小车与墙壁碰撞后停止运动,物块a继续向右运动,由动能定理得-μmgL=m-m (2分) 解得v1=3 m/s(2分) (2)a、b碰撞过程系统总动量守恒,则有mv1=2mv2 (2分) 代入数据解得v2=1.5 m/s(1分) 当弹簧被压缩到最短时,a、b的速度均为0,此时弹簧的弹性势能最大,有Ep=×2m=2.25 J(2分) (3)弹簧恢复到原长时两物块均以大小为v2=1.5 m/s的速度在小车上向左滑动,设a、b与小车共速时的速度大小为v3,以向左为正方向,由动量守恒定律得2mv2=(M+2m)v3 (2分) 代入数据解得v3=0.75 m/s(1分) 由能量守恒定律得2μmgx=×2m-(M+2m) (2分) 解得x≈0.16 m(2分) 学科网（北京）股份有限公司 $$