期末考试综合检测卷（二）-【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(二) 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) 1.一小球在水平桌面上做匀速圆周运动,从A到B的过程中,下列说法正确的是 (　　) A.小球的动能时刻变化 B.小球的动量保持不变 C.小球受到的向心力不做功,但有冲量 D.小球受到的向心力做功,但没有冲量 2.长江上的航道灯浮标可以在夜间发光,对夜行的船舶进行指引。它的主要结构为圆柱形的浮标体和上方的航道灯,如图所示。某航道灯浮标静止在水面上时,水面恰好在O点,若在O点上方一定距离处安装一水位传感器,当水面没过水位传感器时,报警器会持续报警。某时刻由于外力扰动,该浮标突然获得一竖直向下的初速度开始做简谐运动,经过2 s后报警器开始报警,再经1 s后报警停止,则距离下一次开始报警还要经过的时间是 (　　) A.12 s　　　　B.9 s　　　　C.6 s　　　　D.3 s 3.如图所示,屋檐口滴下的水,长年累月水滴石穿。檐口到下方石板的高度为h=5 m,若质量为1 g的水滴从屋檐上由静止开始落下,落到石板上溅起的最大高度为h'=0.4 m,水滴与石板间相互作用的时间为0.05 s。不计空气阻力,则水对石板竖直方向平均作用力大小约为 (　　) A.0.26 N　　　　B.0.14 N　　　　C.0.026 N　　　　D.0.014 N 4.如图所示,一束复色光从玻璃砖的上表面M1N1入射(入射角小于45°),在玻璃砖内分为甲、乙两束单色光,分别从下表面M2N2的a、b两点出射。下列说法正确的是 (　　) A.两束单色光从玻璃砖中出射后会相交 B.甲在玻璃砖内的传播时间小于乙在玻璃砖内的传播时间 C.两束光分别射入同一双缝干涉装置,乙的干涉条纹间距更大 D.两束光分别射入同一单缝衍射装置,甲的衍射现象更明显 5.国庆假期,一游客来到了风景秀丽的六安万佛湖边欲乘坐游船,游客观察到游船上下浮动,可以把游船浮动看成竖直方向的简谐运动,其振动图像如图所示。t=0时刻游船甲板刚好上升到相对码头地面5 cm高度处,则下列说法中正确的是 (　　) A.游船在t1时刻加速度最大 B.从t=0时刻开始,经过 s游船第一次运动到平衡位置 C.在四分之一周期内,游船运动的路程一定为10 cm D.游船的振动方程为y=10 sin cm 6.为了加深对机械波形成的理解,师生在操场上做模拟机械波传播的活动。活动中形成的波浪可简化为如图所示沿x轴传播的简谐横波。实线是这列波在t=0时的波形图,经过3 s后,其波形如图中虚线所示,已知该波的周期T大于3 s,则下列说法正确的是 (　　) A.此波沿x轴正方向传播 B.t=3 s时,x=7.5 m处的人向上运动 C.该波的周期可能是12 s D.该波的传播速度可能是 m/s 7.如图所示,质量为2m的小车静止在光滑水平面上,小车上表面由四分之一光滑圆弧轨道ab和粗糙的水平轨道bc组成,二者在b点相切,质量为m的小滑块静止在小车的右端。质量为m的小玻璃球以水平速度v0在极短时间内从右侧水平向左射向小滑块,与小滑块发生弹性碰撞(碰撞时间极短),碰后小滑块恰好能滑到轨道的a点。若玻璃球以水平速度2v0在极短时间内从右侧水平向左射向小滑块并发生弹性碰撞,则小滑块从a点离开小车时小滑块的速度大小为 (　　) A.v0　　　　　　　　B.v0 C.v0　　　　　　　　D.v0 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) 8.一辆质量为m的汽车在公路上做加速直线运动,动量p与时间t的关系图像如图所示,三角形ABC的面积为S0,OA的斜率是AB斜率的2倍,B点对应的动量是A点对应动量的1.5倍,下列说法正确的是 (　　) A.p-t图像的斜率表示加速度 B.OA对应的合力是AB对应合力的2倍 C.B点对应的时刻为2t0 D.0~t0时间内加速度大小为 9.如图,一列简谐横波沿x轴正方向传播,振幅为2 cm。已知在t=0时刻平衡位置在x=5 m的质点a位移为ya= cm且正沿y轴正方向运动,平衡位置在x=13 m的质点b位移为yb=- cm也沿y轴正方向运动,此时a、b两质点间只有一个波谷,波的传播速度为4 m/s。则下列说法正确的是 (　　) A.质点a的振动周期为1.5 s B.质点a的振动周期为2 s C.运动过程中质点a、b的加速度始终不相同 D.运动过程中质点a、b的加速度有可能相同 10.如图所示,质量为M=80 kg的木船静止在湖边附近的水面上,船上表面可看成沿水平方向,并且比湖岸高出h=1.25 m。在船尾处有一质量为m=16 kg的铁块(可视为质点),铁块将一端固定的轻弹簧压缩后再用细线拴住,铁块与弹簧不拴接,此时铁块到船头的距离L=4.2 m,船头到湖岸的水平距离x=1.3 m,将细线烧断后铁块恰好能落到湖岸上。已知铁块离开木船前弹簧已经恢复原长,忽略船在水中运动时受到水的阻力以及其他一切摩擦力。下列说法正确的是 (　　) A.铁块脱离木船时的瞬时速度大小为4 m/s B.木船最终的速度大小为2 m/s C.当铁块刚好落到湖岸的瞬间,船后退的距离为1.1 m D.弹簧释放的弹性势能为153.6 J 三、非选择题(本题共5小题,共54分) 11.(8分)某同学为了验证对心碰撞过程中的动量守恒,设计了如下实验:用纸板搭建如图所示的滑道,使硬币可以平滑地从斜面滑到水平面上,其中OA为水平段。选择一元硬币和一角硬币进行实验。 　 测量硬币的质量,得到一元和一角硬币的质量分别为m1和m2(m1>m2)。将硬币甲放置在斜面上某一位置,标记此位置为B。由静止释放甲,当甲停在水平面上某处时,测量甲从O点到停止处的滑行距离OP。将硬币乙放置在O处,左侧与O点重合,将甲放置于B点由静止释放。当两枚硬币发生碰撞后,分别测量甲、乙从O点到停止处的滑行距离OM和ON。保持释放位置不变,重复实验若干次,得到OP、OM、ON的平均值分别为s0、s1、s2,设两种硬币与纸板间的动摩擦因数均为μ,重力加速度为g。 (1)在本实验中,甲选用的是　　　　(填“一元”或“一角”)硬币;  (2)碰撞前,甲到O点时速度的大小可表示为　　　　;  (3)若甲、乙碰撞过程中动量守恒,则=　　　　(用m1和m2表示),然后通过测得的具体数据验证硬币对心碰撞过程中动量是否守恒;  (4)由于存在某种系统或偶然误差,计算得到碰撞前后甲动量变化量大小与乙动量变化量大小的比值不是1,写出一条产生这种误差可能的原因:　　　　　　　　　　　　　　　　。  12.(10分)某同学利用如图甲所示的一半径较大的固定光滑圆弧面测定当地重力加速度。该同学将小铁球从最低点移开一小段距离后由静止释放,则小铁球的运动可等效为一单摆的简谐运动。 具体步骤如下: ①用游标卡尺测量小铁球的直径d; ②用秒表测量小铁球的运动周期T; ③更换不同的小铁球进行实验,正确操作,根据实验记录的数据,绘制如图乙所示的T2-图像,横、纵轴截距分别为a、b。 　　 (1)测量小铁球运动周期时,开始计时的位置为图甲中的　　　　。(选填“A”“O”或“A'”)  (2)由T2-图像可得当地的重力加速度g=　　　　,圆弧的半径R=　　　　。  (3)该同学查阅资料得知,单摆做简谐运动的周期T0是初始摆角很小时的近似值,实验过程中初始摆角对周期T有一定的影响,与初始摆角θ的关系如图丙所示。若实验时该同学释放小铁球的位置离O点较远,初始摆角接近15°,且只考虑初始摆角的影响,重力加速度的测量值会　　　　。(选填“偏大”“偏小”或“不变”)  13.(8分)如图所示,一种透明柱状材料的横截面是由一个等腰梯形OMNP和一个圆弧组成,圆弧的半径OP=R= m。一束单色光从等腰梯形MN边的中点A垂直MN射入,在圆弧上B点恰好发生全反射后射向OQ边上的D点(光路未画出),已知R=2MN,∠OPN=∠POM=60°,光在真空中的传播速度为c=3×108 m/s,不考虑多次反射的情况,求: (1)透明柱状材料的折射率n; (2)光线从A点到D点的传播时间t。 14.(10分)一列简谐横波沿x轴正方向传播,t=0时刻的波形如图甲所示,A、B、C是介质中的三个质点,t=0时刻该波刚好传播到B点,质点A的振动图像如图乙所示,求: 　　 (1)该列简谐横波的传播速度大小; (2)从t=0时刻起,经过多长时间质点C第二次到达波谷。 15.(18分)如图所示,质量为m的木板A静置于光滑水平地面上,A板右方有一固定竖直挡板C。质量为2m的小物块B以初速度v0从木板A左端水平向右滑行,A、B之间的动摩擦因数为μ。A与竖直挡板C每次碰撞时,A与B均已达到共同速度,且A每次与C碰撞前后速率不变。假设物块不会从木板上掉下,重力加速度为g。求: (1)A第二次刚要与挡板C碰撞时的速度大小; (2)木板的最小长度; (3)A与C第一次碰后A的总路程。 答案与解析 1.C　由于匀速圆周运动速度大小不变,根据Ek=mv2可知,动能不变,选项A错误;匀速圆周运动速度大小虽然不变,但方向时刻改变,因此,小球的动量时刻改变,选项B错误;由于向心力始终与速度方向垂直,故向心力不做功,力的冲量等于力与作用时间的乘积,故向心力有冲量,选项C正确,D错误。 2.B　由题意可知,浮标做简谐运动,某时刻,浮标处于平衡位置,若浮标获得一竖直向下的初速度,经过2 s后报警器开始报警,再经1 s后报警停止,则浮标从水位传感器没入水中到运动到最低点所用时间为0.5 s,设浮标做简谐运动的周期为T,则有-2 s=0.5 s,解得T=10 s,则距离下一次开始报警还要经过的时间为t=T-1 s=9 s,选项B正确。 3.A　由v2=2gh可得,水滴落到石板时速度大小为v==10 m/s,水滴溅起时的速度大小为v'==2 m/s,规定向上为正方向,对于水滴与石板间相互作用的过程应用动量定理得Ft-mgt=mv'-(-mv),解得F≈0.26 N,由牛顿第三定律可知水对石板竖直方向平均作用力大小约为0.26 N,选项A正确。 4.C　由光的可逆性可知,两束单色光从玻璃砖下表面M2N2出射后的折射角都等于从M1N1面射入时的入射角,可知两束单色光平行射出,不会相交,选项A错误;设玻璃砖厚度为d,根据n=,v=,得传播时间t====,因i<45°,而2r<2i<90°,因甲光的r较小,可知时间长,即甲在玻璃砖内的传播时间大于乙在玻璃砖内的传播时间,选项B错误;由光路可知,玻璃砖对甲光的折射率大于对乙光的折射率,可知甲光波长小于乙光波长,根据Δx=λ可知,两束光分别射入同一双缝干涉装置,乙的干涉条纹间距更大,选项C正确;两束光分别射入同一单缝衍射装置,乙光波长较大,可知乙光的衍射现象更明显,选项D错误。 5.B　游船在t1时刻位于平衡位置,加速度最小且为零,选项A错误。由振动图像可知振幅A=10 cm,游船做简谐运动的周期为1 s,设该游船做简谐运动的振动方程为y=A sin =10 sin(2πt+φ0) cm,由振动图像可知,t=0时游船向上振动,且满足y0=10 sin φ0(cm)=5 cm,可得φ0=,则游船的振动方程为y=10 sin cm,t1时刻游船第一次运动到平衡位置,则有y=10 sin cm=0,可得2πt1+=π,解得t1= s,选项B正确,D错误。游船做简谐运动的振幅A=10 cm,四分之一周期内,如果初始位置是平衡位置或者最大位移处,则游船运动的路程是10 cm;如果初始位置不是平衡位置或者最大位移处,则游船运动的路程不是10 cm,选项C错误。 6.C　0~3 s内波形由实线所示变为虚线所示,因为波的周期T大于3 s,所以该变化是一个周期内完成的。若波沿x轴正方向传播,0~3 s内,x=5.0 m处的人由平衡位置向上到达波峰,运动了T,所以3 s=T,解得T=12 s;若波沿x轴负方向传播,0~3 s内,x=5.0 m处的人先由平衡位置向下到达波谷,然后又向上到达波峰,运动了T,所以3 s=T,解得T=4 s,则选项A错误,C正确。若波沿x轴正方向传播,根据“同侧法”,可知在t=3 s时,x=7.5 m处的人向上运动;若波沿x轴负方向传播,根据“同侧法”,可知在t=3 s时,x=7.5 m处的人向下运动,选项B错误。若波沿x轴正方向传播,周期为T=12 s,由波速公式可得v=== m/s;若波沿x轴负方向传播,周期为T=4 s,由波速公式可得v===2.5 m/s,选项D错误。 7.C　小玻璃球以水平速度v0在极短时间内从右侧水平向左射向小滑块,与小滑块发生弹性碰撞,可得mv0=mv1+mv2,×m=×m+m,解得v1=-v0,v2=v0,小滑块与小车相互作用过程,水平方向动量守恒,可得mv2=(2m+m)v共,由能量守恒得m=ΔEk+(2m+m),解得ΔEk=m,小玻璃球以水平速度2v0在极短时间内从右侧水平向左射向小滑块,与小滑块发生弹性碰撞,可得m×2v0=mv1'+mv2',×m(2v0)2=×mv1'2+mv2'2,解得v1'=-v0,v2'=v0,小滑块与小车相互作用过程,水平方向动量守恒,可得mv2'=(2m+m)v共',由能量守恒得mv2'2=ΔEk+(2m+m)v共'2+m,联立解得v共'=v0,v竖直=v0,则小滑块从a点离开小车时小滑块的速度大小为v滑块==v0,选项C正确。 8.BC　由动量定理F合t=Δp可得F合=,则动量的变化率表示合力,p-t图像的斜率表示动量变化率,所以p-t图像的斜率表示合力,选项A错误;OA的斜率是AB斜率的2倍,OA对应的合力是AB对应合力的2倍,选项B正确;B点对应的动量是A点对应动量的1.5倍,则有pB=1.5pA,设B点对应的时刻为tB,则有=S0,根据OA的斜率是AB斜率的2倍可得=,联立解得tB=2t0,pA=,选项C正确;0~t0时间内合力为F合=,由牛顿第二定律得加速度为a=,联立解得a=,选项D错误。 9.AD　由题意可知,t=0时刻,a、b两质点偏离平衡位置的距离相同,且运动方向相同,简谐横波沿x轴的正方向传播,且a、b两质点间只有一个波谷,则a、b两质点平衡位置间的距离为λ,即λ=8 m,因此振动周期T==1.5 s,选项A正确,B错误;由于a、b两质点的平衡位置之间相距λ,因此a、b两质点相对平衡位置的位移可能相同,运动过程中加速度有可能相同,选项C错误,D正确。 10.ACD　烧断细线后,木船、铁块组成的系统,所受合力为零,动量守恒,有MvM=mvm,则有MvMt0=mvmt0,即MsM=msm,又sM+sm=L,解得sM=0.7 m,sm=3.5 m,铁块离开木船后做平抛运动,在水平方向sM+x=vmt,在竖直方向h=gt2,解得t=0.5 s,vm=4 m/s,vM=0.8 m/s,当铁块刚好落到湖岸的瞬间,船后退的距离为x'=sM+vMt=1.1 m,选项A、C正确,B错误;由机械能守恒定律得Ep=m+M=153.6 J,选项D正确。 11.答案　(1)一元(2分)　(2)(2分)　(3)(2分)　(4)见解析(2分) 解析　(1)为了防止碰撞后硬币甲被反弹回去,应使硬币甲的质量大于硬币乙的质量,故甲应选用一元硬币。(2)甲从O运动到P的过程,由动能定理得-μm1gs0=0-m1,解得v0=。(3)同理可得v1=,v2=,若甲、乙碰撞过程动量守恒,则m1v0=m1v1+m2v2,联立并整理可得=。(4)产生这种误差可能的原因:距离或质量的测量存在误差、碰撞过程不是对心碰撞、两硬币实际与纸板间的动摩擦因数不同等。 12.答案　(1)O(2分)　(2)(3分)　a(3分)　(3)偏小(2分) 解析　(1)O点运动速度最快,造成的时间误差最小,故从O点开始计时。(2)由单摆周期公式可得T=2π,变形可得T2=-·+,由T2-图像可知=,=b,解得g=,R=a。(3)根据单摆周期公式有T=2π,T0=2π,解得g测=,g真=,由题意得T>T0,故g测<g真,故填“偏小”。 13.答案　(1)2　(2)5×10-9 s 解析　(1)作出光路图,如图所示 设全反射临界角为C,由几何关系可得sin C== (2分) 光在圆弧界面上恰好发生全反射的临界角C=30° 可得n==2 (2分) (2)光线在材料中的传播速度v==c (2分) 光线从A点到D点的路程s= tan 60°+R cos 30°+×=R (1分) 光线从A点到D点的传播时间t===R=5×10-9 s(1分) 14.答案　(1)20 m/s　(2)1.9 s 解析　(1)由题图甲可知,该列简谐横波的波长λ=8 m (1分) 由题图乙可知,该列简谐横波的周期T=0.4 s (1分) 由v= 知该列简谐横波的传播速度v==20 m/s (2分) (2)当t=0时刻平衡位置在x0=4 m的质点的振动形式匀速传到质点C时,质点C第一次到达波谷,由Δx=vt1 Δx=xC-x0=34 m-4 m=30 m (3分) 解得t1=1.5 s (1分) 故质点C第二次到达波谷所需时间t总=t1+T=1.9 s (2分) 另解:因为简谐横波沿x轴正方向传播,且振动形式是由近向远匀速传播 所以,t=0时刻质点B沿y轴正方向起振 (1分) 质点B的振动形式传到质点C所需时间 t1===1.2 s (2分) 质点C起振后到第二次到达波谷所需时间t2=T=0.7 s (2分) 故t总=t1+t2=1.9 s 即经过1.9 s时间,质点C第二次到达波谷 (1分) 15.答案　(1)v0　(2)　(3) 解析　(1)设A第一次刚要与挡板C碰撞时的速度为v1,由动量守恒定律,有2mv0+0=(m+2m)v1 (1分) 解得v1=v0 (1分) 设A第二次刚要与挡板C碰撞时的速度为v2,由动量守恒定律,有2mv1+m(-v1)=(m+2m)v2 (1分) 解得v2=v0 (1分) (2)设木板的最小长度为L,B从A左端滑上到系统静止,全过程利用功能关系可得μ·2mgL=·2m (2分) 解得L= (2分) (3)设A与C第一次碰后向左运动的最大距离为x1,对A由动能定理得 -μ·2mgx1=0-·m (2分) 解得x1= (1分) 设A与C第二次碰后向左运动的最大距离为x2,对A由动能定理得 -μ·2mgx2=0-·m (2分) 解得x2=· (1分) 同理解得x3=· (1分) A与C第一次碰后的总路程为x=2x1+2x2+2x3+…… (1分) 解得x= (2分) 学科网（北京）股份有限公司 $$