内容正文:
全书综合测试(基础卷)-2025-2026学年高二下学期物理粤教版选择性必修第一册
一、选择题(1~7题单选题,每小题4分,8-10题多选题,每小题6分,共46分)
1.以下四幅图中,图甲为“共振曲线”,图乙为“水波的干涉图样”,图丙为“用干涉法检测工件表面平整度”实验,图丁为“研究光的偏振现象”实验,针对这四幅图,下列说法中正确的是( )
A.由图甲可知,驱动力频率越大,能量越大,受迫振动的振动幅度越大
B.由图乙可知,两列频率相同的水波相遇后,振动加强点始终处于波峰位置
C.图丙中,若将薄片向左移动,条纹间距将变小
D.图丁中,当M固定不动,将N从图示位置开始顺时针绕水平轴在竖直面内缓慢转动90°的过程中,光屏P上的光亮度逐渐减小
2.如图所示,两束单色光A、B分别沿半径方向由空气射入半圆形玻璃砖,出射时合成一束复色光P,下列说法正确的是( )
A.玻璃砖对A光的折射率大于对B光的折射率
B.在玻璃砖中A光的传播速度小于B光的传播速度
C.A光的频率小于B光的频率 D.两种单色光由该玻璃射向空气时,A光发生全反射的临界角较小
3.关于声波,下列说法正确的是( )
A.火车驶离远去时,音调变低,是声波的反射现象
B.在空房子里讲话,声音特别响亮,是声波的干涉现象
C.把耳朵贴在铁轨上可以听到远处的火车声,是声波的衍射现象
D.绕正在发音的音叉走一圈,可以听到忽强忽弱的声音,是声波的干涉现象
4.如图所示,一列简谐横波向右传播,质点a和b的平衡位置相距0.5m.某时刻质点a运动到波峰位置时,质点b刚好处于平衡位置向上运动.这列波的波长可能是( )
A.m B.m C.2m D.3m
5.如图所示,质量为m的半圆形光滑凹槽静止放在光滑的水平面上,圆槽半径为R,一个质量为小球静止在凹槽的左端最高点A处。现将小球释放,在小球第一次从A开始经最低点B运动到右侧最高点C的过程中,下列说法中正确的是( )
A.在整个过程中,小球和凹槽组成的系统动量守恒
B.小球在从A到B的运动过程中一直处于失重状态
C.小球从A到C的过程中,凹槽先向左运动,后向右运动
D.当小球运动到C点时,凹槽相对地面走过的路程为
6.质量的小球用轻质弹簧竖直悬挂,把小球向下拉至某位置(未超出弹性限度)由静止释放,小球之后运动的速度—时间图像如图所示(取竖直向下为正方向,不计空气阻力),重力加速度取,下列说法正确的是( )
A.一周期内小球的动量方向变化一次 B.在时间内,重力的冲量为0
C.在时间内,弹簧弹力的冲量大小为
D.在末弹簧处于原长状态
7.如图所示,质量均为2kg的小球A、B在光滑水平地面上相向运动,规定水平向右为正方向,小球A的速度,小球B的速度,则它们发生正碰后,速度的可能值分别为( )
A., B.,
C., D.,
8.下列关于四幅图片所示的现象或解释,说法正确的是( )
A.图甲所示光导纤维的内芯折射率比外套小
B.图乙是单色平行光线通过狭缝得到的衍射图样
C.图丙为一个单摆做受迫振动的振幅A与驱动力频率f的曲线,此单摆固有周期约为0.5s
D.图丁中两个相干简谐横波在同一区域传播,b、d连线的中点始终是振动加强点
9.“用单摆测量重力加速度”的实验装置如图甲所示,某次实验时测得摆线的长度为80.00cm,用螺旋测微器测量小球的直径如图乙所示,显示器上显示出绳的拉力随时间变化的图像如图丙所示,、及、、、均为已知量。下列说法正确的是( )
A.该次实验时单摆的摆长为810.243mm
B.该次实验时单摆的周期为
C.由测量数据可以求得摆球的质量
D.改变摆线长,重复实验,得到多组数据,画出图像丁,图像的斜率为,则
10.如图所示,图甲为一列简谐横波在t=0时刻的波形图,图乙为质点P从该时刻开始的振动图像。下列判断正确的是( )
A.该波沿x轴的负方向传播
B.该波的传播速度为10cm/s
C.质点Q的振动频率为2Hz
D.在t=0.1s时刻,P点的加速度为零
二、非选择题(11题8分,12题8分,13题11分,14题13分,15题14分,共54分)
11.在利用斜槽装置“验证动量守恒定律”实验中,装置如图所示
(1)下列器材必须要用的是________(多选)
A.天平 B.刻度尺 C.秒表 D.测力计
(2)实验操作过程中符合实验要求的是________(多选)
A.小球a质量必须小于b的质量
B.小球a每次可以从斜槽轨道不同位置由静止释放
C.斜槽轨道末端必须保持水平
D.小球a的半径必须等于b球的半径
(3)实验测得,小球a、b质量分别为、,O点到M、P、N三点的距离分别为、、,若动量守恒,则需要验证的表达式为________。(用所测量的量表示)
12.如图所示,某同学在“测定玻璃的折射率”的实验中,先将白纸平铺在木板上并用图钉固定,平行玻璃砖平放在白纸上,然后在白纸上确定玻璃砖的界面aa' 和bb',O为直线AO与aa' 的交点,在直线OA上竖直地插上P₁、P₂两枚大头针。
(1)该同学接下来要完成的两个必要步骤是( )
A.插上大头针P3,使P3仅挡住P2的像
B.插上大头针P3,使P3挡住P1的像和P2的像
C.插上大头针P4,使P4仅挡住P3
D.插上大头针P4,使P4挡住P3和P1、P2的像
(2)过P₃、P₄作直线交bb'于O',连接OO',过O'作垂直于aa' 的直线NN',测图中角α和β的大小,则玻璃砖的折射率n =_______
(3)对实验中的一些具体问题,下列说法中正确的是( )
A.入射角越小,折射率的测量越准确
B.为了减小作图误差,P1和P2的距离应适当取大些
C.如果在界面aa' 光的入射角大于临界角,光将不会进入玻璃砖
D.不论光以什么角度从aa' 射入,经一次折射后达到界面bb' 都能射出
(4)如图所示如果误将玻璃砖的边bb' 画到cc'(cc' 与bb' 平行),折射率的测量值将偏________
13.如图所示,一束光由空气射向水,入射角为53°,折射角为37°。(光在真空中的传播速度为,,)求:
(1)水的折射率n;
(2)光在水中传播的速度;
(3)光从水中射入空气的临界角的正弦值。
14.一列简谐横波在时的波形图如图所示。介质中处的质点P沿y轴方向做简谐运动的表达式为(y的单位是cm)。
(1)由图确定这列波的波长与振幅;
(2)求出这列波的波速v的大小;
(3)试判定这列波的传播方向。
15.如图,光滑水平轨道上放置质量为m的长木板A和质量为3m的滑块C,开始时A、C静止,可视为质点、质量为5m的滑块B以速度滑上A的左端,当A、B达到共同速度时,A与C发生弹性碰撞(碰撞时间极短)。已知A与B之间的动摩擦因数为,重力加速度为g。
(1)求开始时木板A的右端与滑块C之间的距离;
(2)A与C发生第一次弹性正碰后,求滑块C的速度大小;
(3)A与C发生第一次弹性正碰后将C取走,为使B不从A上滑下,求木板A的最短长度。
试卷第1页,共3页
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参考答案
1.D【详解】A.由图甲可知,驱动力频率越靠近物体的固有频率时,能量越大,受迫振动的振动幅度越大,故A错误;
B.由图乙可知,两列频率相同的水波相遇后,振动加强点始终加强,该点的位置在波谷与波峰之间周期性变化,并不是始终处于波峰位置,故B错误;
C.图丙中,令薄膜厚度为d,明条纹位置有(n=1,2,3…)
若将薄片向左移动,即空气膜层厚度的最大值减小,即条纹数目减小,由于膜层的长度增大,则条纹间距将变大,故C错误;
D.图丁中,当M固定不动,此时两偏振片的透振方向平行,屏上的光最亮,将N从图示位置开始顺时针绕水平轴在竖直面内缓慢转动90°的过程中,光屏P上的光亮度逐渐减小,故D正确。故选D。
2.C【详解】AC.由题图可知,光线从玻璃砖射出空气时,A光的偏转程度小于B光的偏转程度,则玻璃砖对A光的折射率小于对B光的折射率,A光的频率小于B光的频率,故A错误,C正确;
B.根据,由于玻璃砖对A光的折射率小于对B光的折射率,则在玻璃砖中A光的传播速度大于B光的传播速度,故B错误;
D.根据全反射临界角公式,由于玻璃砖对A光的折射率较小,所以两种单色光由该玻璃射向空气时,A光发生全反射的临界角较大,故D错误。故选C。
3.D【详解】A.火车驶离远去时,音调变低,是声波的多普勒现象,故A错误;
B.在空房子中说话,声音特别响亮,这是声波的反射现象,故B错误;
C.把耳朵贴在铁轨上可以听到远处的火车声,说明声波可以在固体中传播,故C错误;
D.绕正在发音的音叉走一圈,可以听到忽强忽弱的声音,是由于路程差为半个波长的偶数倍为振动加强,若为奇数倍则为振动减弱,是声波的干涉现象,故D正确。故选D。
4.C【详解】据题质点a运动到波峰位置时,质点b刚好处于平衡位置向上运动,则ab间距离与波长的关系为:
,n=0,1,2,3…则得
当n=0时,λ=2m;当n=1时,λ=0.4m;当n=2时,λ=m;
A. m,与结论不相符,选项A错误;B. m,与结论不相符,选项B错误;
C. 2m,与结论相符,选项C正确;D. 3m,与结论不相符,选项D错误.
5.D【详解】A.小球和凹槽所组成的系统在水平方向上合外力为0,水平方向动量守恒。竖直方向合外力不为0,竖直方向动量不守恒。故A错误;
B.小球从A到B的运动过程中做圆周运动,有向心加速度,距离B点越近,竖直向上的分加速度越大。因此刚开始运动时处于失重状态,后处于超重状态。故B错误;
C.小球从A到C的过程中,由于水平方向动量守恒,凹槽一直向左运动,在C处运动到最左端。故C错误;
D.运动过程中假设小球相对地面走过的距离为,凹槽走过距离为,根据水平方向动量守恒,可得
由于凹槽半径为2R,则有联立可得故D正确。故选D。
6.C【详解】A.一周期内速度方向变化两次,动量方向变化两次,故A错误;
B.重力为恒力,4s内重力的冲量,故B错误;
C.在时间内,根据动量定理有
其中,,解得弹簧弹力的冲量大小为,故C正确;
D.速度—时间图像的斜率表示加速度,可知,在2s末小球的加速度为零,即此时小球受到的合外力为零,此时小球受到的弹力大小等于重力大小,方向竖直向上,所以在2s末弹簧处于被拉伸状态,故D错误。故选C。
7.A【详解】以A的初速度方向为正方向,碰前系统总动量为
碰前总动能为
A.碰撞后系统的总动量为
可知符合动量守恒;
碰后总动能为
可知动能不增加,符合碰撞的条件,故A正确;
B.碰撞后系统的总动量为
可知符合动量守恒;
碰后总动能为
可知动能不增加,但A的速度仍为正方向,B的速度仍为负方向,两球仍然会碰撞,故B错误;
C.碰撞后系统的总动量为
可知符合动量守恒;
碰后总动能为
动能增加,不符合碰撞的条件,故C错误;
D.碰撞后系统的总动量为
可知动量不守恒,故D错误。故选A。
8.BD【详解】A.光导纤维利用了全反射,根据全反射条件可知,图甲所示光导纤维的内芯折射率比外套大,故A错误;
B.左侧只有一条缝,可知,图乙是单色平行光线通过狭缝得到的衍射图样,故B正确;
C.图丙为一个单摆做受迫振动的振幅A与驱动力频率f的曲线,根据共振的条件可知,单摆的固有频率约为0.5Hz,则此单摆固有周期约为,故C错误;
D.图丁中两个相干简谐横波在同一区域传播,由于波传播速度由介质决定,即波传播速度相等,可知,经历四分之一周期,两列波表示波谷的虚线的振动形式恰好传播到b、d连线的中点,即b、d连线的中点始终是振动加强点,故D正确。故选BD。
9.BC【详解】A.小球的直径为
该次实验时单摆的摆长为
B.由图可知t=0时刻摆球处于最大位移处,t4时刻摆球又返回到初始时刻的最大位移处,所以该次实验时单摆的周期为t4,故B正确;
C.设摆角为,小球最低点时速度为,小球从最高点到最低点运动过程中,由动能定理得
在最高点时
最低点时小球所受合力充当向心力联立可得
由单摆周期公式结合图像可以求出重力加速度,进而求出摆球的质量,故C正确;
D.根据单摆周期公式可得图像的斜率为故D错误。故选BC。
10.AD【详解】A.图乙为质点P,在t=0时刻的速度方向沿y轴负方向,故波沿x轴的负方向传播,故A正确;
BC.由波形图得,由振动图像得
故频率为波速,故BC错误;
D.因,故质点P从平衡位置到波谷再回到平衡位置,在t=0.1s时刻,其位移为零,加速度为零,故D正确。故选AD。
11.(1)AB(2)CD(3)
【详解】(1)A.本实验需要用天平测小球的质量,故A正确;
B.用刻度尺测量小球做平抛运动的水平距离,故B正确;
C.由于小球平抛运动的时间相等,可以用水平位移来代替小球平抛后的水平速度,故C错误;
D.弹簧测力计是测量力的工具,本实验不需要测量小球受力的大小,故D错误。故选AB。
(2)A.为了保证碰撞后,入射小球不反弹,两球质量应满足,故A错误;
B.为了保证入射小球每次碰撞前的速度相同,入射球A每次必须从轨道同一位置由静止释放,故B错误;
C.为了使小球抛出时的速度处于水平方向,斜槽轨道的末端切线必须水平,故C正确;
D.为了保证两小球发生对心碰撞,两球半径应满足,故D正确。故选CD。
(3)若满足动量守恒,则有
根据运动学规律可知,,整理可得
12.(1)BD(2)(3)BD(4)小
【详解】(1)AB.确定大头针的位置的方法是插上大头针P3,使挡住P1、P2的像,故A错误,B正确;
CD.确定大头针的位置的方法是插上大头针P4,使挡住P1和P2、P3的像,故C错误,D正确。故选BD。
(2)根据折射定律得,玻璃砖的折射率为
(3)A.入射角越小、越大,都不准确,入射角要适当,故A错误;
B.为了减小作图误差,P1和P2的距离应适当取大些,故B正确;
C.光从空气进入玻璃,是从光疏介质进入光密介质,不能发生全反射,在界面光的入射角大于临界角,光依然会进入玻璃砖,故C错误;D.如图所示
根据折射定律
因为,所以
不论光以什么角度射入,入射角都小于临界角,都不会发生全反射,所以光经一次折射后达到界面都能射出,故D正确;故选BD。
(4)如下图所示
如果误将玻璃砖的边画到(与平行),角偏大,根据
折射率的测量值将偏小。
13.(1);(2);(3)
【详解】(1)光线从空气射入水中折射,则
(2)由得光在水中传播速度为
(3)光从水中射入空气,由可得
14.(1),(2)(3)向x轴正方向传播
【详解】(1)根据图像可知,波长,振幅为。
(2)根据振动方程可知,振动周期为根据波速公式得
(3)根据振动方程,质点P在时的振动方向沿y轴正方向,结合此时刻的波形图,这列波向x轴正方向传播。
15.(1)(2)(3)
【详解】(1)设A、B达到的共同速度为v,因A、B组成的系统动量守恒,则解得
设长木板A的右端与滑块C之间的距离为d,对长木板A,由动能定理得解得
(2)设A与C发生第一次弹性碰撞后,滑块C的速度为,长木板A的速度为。
对A、C组成的系统,由动量守恒定律得
由能量守恒定律得解得
(3)设A、B达到共同速度的过程中,A相对B的位移为,则
解得
A与C发生第一次弹性碰撞后,滑块A的速度为
A、B再次达到共同速度的过程中,A、B组成的系统动量守恒,则
设A相对B的位移为,则解得
长木板A的最短长度为解得
答案第1页,共2页
答案第1页,共2页
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