06-全书综合测评卷(一)（word同步练习）-【学而思】2026-2027学年高二物理选择性必修第一册（人教版）江苏北京专版

**基本信息** 高中物理期末综合测评，以光现象、振动波、动量守恒等核心模块为载体，通过水火箭、张衡地动仪等科技与文化情境，考查物理观念与科学思维，适配期末综合能力评估。 **题型特征** |题型|题量/分值|知识覆盖|命题特色| |----|-----------|----------|----------| |选择题|10/40|光的衍射、多普勒效应、动量守恒|结合生活情境（龙洗盆共振、系泊绳波），基础概念与现象辨析并重| |非选择题|5/60|单摆实验、动量守恒验证、光学计算、传送带能量综合|实验题注重科学探究（单摆周期测量），综合题融合多模块（动量与能量综合），体现模型建构与科学推理|

( 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 ) 全书综合测评(一) 注意事项 1.本试卷满分100分,考试用时75分钟。 2.无特殊说明,本试卷中重力加速度g取10 m/s2。 一、选择题(本题共10小题,每小题4分,共40分。每小题只有一个选项符合题意) 1.下列现象属于光的衍射的是(　　) A.雨后天空出现彩虹 B.肥皂膜在日光照射下呈现彩色 C.水中的气泡看上去特别明亮 D.通过一条狭缝看日光灯观察到彩色条纹 2.生活中有很多情境都属于振动和波的现象,下列关于四种情境中的说法正确的是(　　) 　　　 A.甲图中火车鸣笛通过站台时,站在站台上的工作人员听到的鸣笛声音调先变低后变高 B.乙图中如果孔的大小不变,使波源的频率增大,能观察到更明显的衍射现象 C.丙图中手掌摩擦龙洗盆盆耳使得水花飞溅,是因为摩擦力较大 D.丁图为干涉型消声器的结构示意图,同一声波通过上下两通道后相遇的路程差应为该声波半波长的奇数倍 3.如图甲所示,水火箭又称气压式喷水火箭,由饮料瓶、硬纸片等环保废旧材料制作而成。图乙是水火箭的简易原理图:用打气筒向水火箭内不断打气,当内部气体压强增大到一定程度时发射,发射时可近似认为水从水火箭中向下以恒定速度v0=50 m/s在极短时间内喷完,使水火箭升空。已知水和水火箭的质量分别为m1=0.5 kg、m2=0.3 kg,忽略空气阻力,水刚好喷完时,水火箭的速度大小最接近(　　) 　 A.30 m/s　　　　B.50 m/s C.80 m/s　　　　D.120 m/s 4.如图1所示,某均匀介质中,ABCD为长方形,其中AB=3 m,AD=6 m,E、F分别为AD、CD边中点。t=0时刻,A、B两处的波源同时开始振动,其振动图像均如图2所示。已知这两列简谐横波在该介质中的传播速度均为2 m/s,则下列说法正确的是(　　) 　 A.这两列波的波长均为1 m B.稳定时,E点为振动减弱点 C.稳定时,F点为振动减弱点 D.稳定时,E点的振幅为4 cm 5.在船坞维护过程中,技术人员可通过上下抖动“系泊绳”一端来检测其性能。在某次抖动中形成的绳波可视为简谐横波。t时刻的波形如图所示,此时绳上质点M向上振动,质点N恰好处于波峰。则(　　) A.绳波沿x轴的负方向传播 B.M的振动周期比N的振动周期小 C.t时刻M的速度比N的速度大 D.t时刻M的加速度比N的加速度大 6.如图所示,质量为M的物块P系在水平放置的左端固定的轻质弹簧的右端,构成一弹簧振子,物块P可沿光滑水平面在B、C间做简谐运动,振幅为A。在运动过程中将一质量为m的小物块Q轻轻地放在P上,第一次是当P运动到平衡位置O处时放在上面(P、Q先发生相对滑动,后保持相对静止),第二次是当P运动到最大位移C处时放在上面(P、Q始终没有发生相对滑动),观察到第一次放后的振幅为A1,第二次放后的振幅为A2,则(　　) A.A1=A2=A　　　　B.A1<A2=A　　　　C.A1=A2<A　　　　D.A2<A1=A 7.我国古代科学家张衡制造了地动仪,如图所示为科研人员根据《后汉书》的记载“复原”的张衡地动仪的模型。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,龙口到蟾蜍口的高度为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.铜珠从离开龙口到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 8.如图所示,B、C、D、E、F五个球并排放置在光滑的水平面上,B、C、D、E四球质量相等,而F球质量小于B球质量,A球的质量等于F球质量,A球以速度v0向B球运动,所发生的碰撞均为弹性碰撞,则碰撞之后(　　) A.两个小球静止,四个小球运动 B.三个小球静止,三个小球运动 C.四个小球静止,两个小球运动 D.六个小球都运动 9.G1、G2为放在水平面上的有高度差别的两个工件,检测员用一块标准的平行透明平板T压在G1、G2的上方,平板T与G1、G2的上表面分别形成尖劈形空气层,如图所示。平板T与G1、G2的上表面的夹角分别为α和β,P为平板T上表面上的一点(P点未标出),且该点位于平板T与G1、G2接触点之间。用黄光从上方竖直向下照射平板T,G1、G2的上方都能观察到明显的干涉条纹,可以推知(　　) A.若G1上方条纹间距等于G2上方条纹间距,则α=β B.若将黄光换为红光,则条纹分布变密 C.若将G1、G2间距增大,则G1上方条纹变密集 D.若在P处用较小的力下压平板T,则G2上方条纹变稀疏 10.如图甲所示,质量为M=2 kg的木板A静置于光滑水平地面上,t=0时刻物块B(可视为质点)以水平向右、大小为3 m/s的初速度从木板A的左端滑上木板A上表面,此后两者的速度随时间变化的图像如图乙所示。当t=2 s时,物块B恰好到达木板A的右端。下列说法不正确的是　(　　) 　 A.物块B的质量为1 kg B.木板A的长度为3 m C.物块B与木板A间的动摩擦因数为0.1 D.若只将物块B的初速度大小变为1.5 m/s,则最终物块B与木板A右端的距离为1.5 m 二、非选择题(本题共5小题,共60分) 11.(10分)某学习小组的同学在实验室用如图1所示的装置研究单摆。将单摆挂在力传感器的下端,同时由连接到计算机的力传感器得到了摆线对摆球的拉力大小F随时间t变化的图像如图2所示。 　 　 (1)如图3,用游标卡尺测量摆球的直径,测出的摆球直径为　　　cm。  (2)下列说法中正确的是　　　　。  A.对于摆球的选择,可以是铁球,也可以是塑料球 B.由图2可知,当小球摆到最高点时开始计时 C.如果在测量周期时,将n次全振动记为n+1次,代入公式计算得到的重力加速度值偏大 D.如果用悬线的长度作为摆长,代入公式计算得到的重力加速度值偏大 (3)为减小实验误差,多次改变摆长L,测量对应的单摆周期T,用多组实验数据绘制T2-L图像如图4所示。由图可知重力加速度大小为g=　　　　　(用图中字母表示)。  12.(10分)某学习小组做“验证动量守恒定律”实验,设计了如下方案:(已知重力加速度为g) 　 (1)方案甲:如图甲所示,半径相同、质量分别为mA、mB的两小球用等长的细绳悬挂在天花板上,将小球A向左拉至某高度自由释放,拉力传感器1记录碰撞前后瞬间的示数为FA1、FA2,碰后瞬间拉力传感器2的示数为FB,已知小球A碰撞后反弹,若满足　　　　　　　　　　　,则小球A、B碰撞过程系统动量守恒。  (2)方案乙:如图乙所示,滑块A、B上端装有等宽的挡光片,操作如下。 ①打开气泵,调节气垫导轨,轻推滑块,当滑块上的挡光片经过两个光电门的挡光时间　　　　时,可认为气垫导轨水平;  ②该装置用于“验证动量守恒定律”时　　　　(选填“需要”或“不需要”)测出挡光片的宽度d;  ③滑块A置于光电门1的左侧,滑块B静置于两光电门之间,给滑块A一水平向右的初速度,滑块A先后通过光电门1和2的挡光时间分别为Δt1、Δt2,滑块B通过光电门2的挡光时间为Δt3,为使滑块A能通过光电门2,则mA　　　　(选填“小于”“等于”或“大于”)mB;  ④若两滑块碰撞过程中动量守恒,则满足表达式　　　　　　　　　(用题中物理量的符号表示)。  13.(10分)如图,玻璃砖的横截面由等腰直角三角形MNQ和半径为R的四分之一圆NPQ组成,Q为圆心,A为MQ边的中点。一束平行光束垂直MQ面射入,经过A点的光线在MN面上发生全反射并直接从NP面射出,射出时的折射角为53°,不考虑光在NP面上的二次反射,已知sin 53°=0.8。求: (1)玻璃砖的折射率n; (2)从NP面上直接射出的光线,对应的入射光线在MQ上的长度l。 14.(14分)如图所示,光滑圆槽的半径L远大于小球运动的弧长。甲、乙、丙三小球(均可视为质点)同时由静止释放,开始时乙球的位置B低于甲球位置A,甲球与圆槽圆心连线和竖直方向夹角为θ,丙球释放位置C为圆槽的圆心,O为圆槽最低点;重力加速度为g。若甲、乙、丙三球不相碰。 (1)证明甲球在做简谐运动; (2)通过计算分析,甲、乙、丙三球谁先第一次到达O点。 15.(16分)如图所示,水平传送带AB长L=2.9 m,质量为M=1 kg的木块随传送带一起以v=2 m/s的速度向右匀速运动(传送带速度恒定),木块与传送带间的动摩擦因数μ=0.5。当木块运动至最右端A点时,一颗子弹以v0=300 m/s水平向左的速度正对射入木块并穿出,穿出速度v1=50 m/s,木块被子弹击穿时的速度大小v'=3.0 m/s,设子弹射穿木块的时间极短,且不计木块质量变化。求: (1)子弹的质量; (2)木块在被子弹击穿后向左运动过程中与B点的最小距离; (3)从子弹射中木块到木块相对传送带静止的过程中,子弹、木块和传送带这一系统由于摩擦产生的热量。 答案全解全析 1.D　雨后彩虹是阳光在雨滴中发生折射、反射和色散形成的,属于光的色散现象,A错误;肥皂膜在日光照射下呈现彩色,是光在薄膜前后表面反射后发生干涉形成的,属于薄膜干涉,B错误;水中的气泡看上去特别明亮是由于光从水进入气泡时发生全反射,使得更多光线进入人眼,C错误;通过一条狭缝看日光灯观察到彩色条纹,是光绕过狭缝边缘产生的衍射现象,D正确。 2.D　甲图中火车鸣笛通过站台时,火车与站台上的工作人员的间距先减小后增加,根据多普勒效应可知,工作人员听到的鸣笛声音调先变高后变低,A错误;乙图中如果孔的大小不变,使波源的频率增大,则波长变小,不能观察到更明显的衍射现象,B错误;丙图中手掌摩擦龙洗盆盆耳使得水花飞溅,是因为摩擦的频率等于龙洗盆的固有频率,发生共振现象,使水花飞溅,C错误;丁图为干涉型消声器的结构示意图,根据波的干涉原理,同一声波通过上下两通道后相遇的路程差应为该声波半波长的奇数倍,叠加后振动减弱,达到消声的目的,D正确。 3.C　水在极短时间内从水火箭中喷完,水与水火箭相互作用的内力较大,远大于水和水火箭的重力,可认为水和水火箭组成的系统动量守恒,取水喷出时的速度方向为正方向,有m1v0-m2v=0,解得水火箭的速度大小为v≈83 m/s,故选C。 4.B　由图2可知,两列波的周期均为T=1 s,则波长均为λ=vT=2×1 m=2 m,A错误;由题可得E点到两波源的波程差为Δx=EB-EA=6 m-3 m=3 m=λ,两波源振动步调一致,可知稳定时,E点为振动减弱点,E点的振幅为0,B正确,D错误;由于F点到两波源的波程差为Δx=FA-FB=0,可知F点为振动加强点,C错误。 5.C　由绳上质点M向上振动,根据同侧法可知绳波沿x轴的正方向传播,A错误;M的振动周期与N的振动周期相同,B错误;t时刻质点N恰好处于波峰,速度为0,M的速度比N的速度大,C正确;t时刻质点N处于波峰,加速度最大,M的加速度比N的加速度小,D错误。 6.B　物块P运动到C点时速度恰好为0,此时放上小物块Q,系统的总能量即此时弹簧的弹性势能,故简谐运动的振幅不变,即A2=A;物块P运动到平衡位置时速度最大,弹簧的弹性势能为0,此时放上小物块Q后,系统的机械能减小,根据能量守恒定律可得弹簧的最大弹性势能减小,故弹簧的最大形变量减小,简谐运动的振幅减小,所以A1<A2=A,故选B。 7.A　设铜珠落到蟾蜍口时速度为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.B　设A球的速度为v0,碰撞后A、B球的速度分别为vA和vB,题中的碰撞均为弹性碰撞,由动量守恒有mAv0=mAvA+mBvB,由机械能守恒有mA=mA+mB,解得碰撞后A、B球的速度分别为vA=v0,vB=v0,由于mA<mB,则A、B相碰后A向左运动,B向右运动。B、C、D、E四球质量相等,弹性碰撞后,不断交换速度,最终E有向右的速度,B、C、D球静止。E、F球质量不等,mE>mF,则E、F碰撞后,E、F都向右运动。所以B、C、D球静止;A球向左运动,E、F球向右运动。故选B。 9.A　设工件上表面与平板的夹角为θ,相邻亮条纹的间距为ΔL,由薄膜干涉条件可知ΔL sin θ=,若G1上方的干涉条纹间距等于G2上方的干涉条纹间距,则α=β,A正确;若将黄光换为红光,波长变长,则ΔL变大,条纹变稀疏,B错误;若将G1、G2的间距增大些,则α减小,G1上方的干涉条纹分布变稀疏,C错误;在P处用较小的力下压平板T,β增大,则G2上方的干涉条纹分布变密,D错误。故选A。 10.D　v-t图线的斜率表示加速度,由题图乙可知B滑上A的上表面后,B做匀减速直线运动时的加速度大小aB= m/s2=1 m/s2,A做匀加速直线运动时的加速度大小aA= m/s2=0.5 m/s2,设B的质量为m,根据牛顿第二定律有μmg=maB,对A,根据牛顿第二定律有μmg=MaA,联立可得,物块B的质量m=1 kg,物块B与木板A间的动摩擦因数为μ=0.1,A、C正确;当t=2 s时,物块B恰好到达木板A的右端,则木板A的长度l=xB-xA,根据v-t图线与时间轴围成的面积表示位移大小,由图线围成的面积差,可求得木板A的长度为l=×3×2 m=3 m,B正确;若只将物块B的初速度大小变为1.5 m/s,B与A水平方向动量守恒,有mv0=(m+M)v,得v== m/s=0.5 m/s,从B滑上A到A、B共速所用时间t1==1 s,可得物块B相对木板A滑动的距离为l'=t1-t1=t1=0.75 m,则最终物块B与木板A右端的距离为l-l'=2.25 m,D错误。 11.答案　(1)2.07(3分)　(2)C(2分)　(3)(5分) 解析　(1)由图3可得摆球的直径为2.0 cm+7×0.1 mm=2.07 cm。 (2)摆球应选取质量大、体积小的,以减少空气阻力带来的影响,对于摆球的选择,可以是铁球,不可以是塑料球,A错误;根据图2可知,实验是从悬线拉力最大时开始计时的,此时摆球速度最大,位于最低点,B错误;根据单摆的周期公式T=2π,可得g=,测量周期时,若将n次全振动记为n+1次,会导致周期测量值偏小,代入公式计算得到的g值偏大;若用悬线的长度作为摆长,则导致摆长测量值偏小,代入公式计算得到的g值偏小,C正确,D错误。 (3)根据单摆的周期公式T=2π,整理可得T2=,对比图4的T2-L图像有k==,解得g=。 12.答案　(1)+=(2分) (2)①相等(2分)　②不需要(2分)　③大于(2分) ④=+(2分) 解析　(1)碰撞前后瞬间,对小球A,根据牛顿第二定律分别有FA1-mAg=mA,FA2-mAg=mA,解得v0=,v1=;碰撞后瞬间,对小球B,根据牛顿第二定律有FB-mBg=mB,解得v2=;若碰撞过程系统动量守恒,取向右为正方向,有mAv0=-mAv1+mBv2, 联立解得+=。 (2)①打开气泵,调节气垫导轨,轻推滑块,当滑块上的挡光片经过两个光电门的挡光时间相等时,可认为气垫导轨水平; ②实验要验证的关系式为mAv1=mAv2+mBv3,其中v1=,v2=,v3=,可得=+,即该实验不需要测出挡光片的宽度d; ③为使滑块A能通过光电门2,即防止滑块A碰后反弹,则应使mA大于mB; ④由上述分析可知,若两滑块碰撞过程中动量守恒,则满足表达式=+。 13.答案　(1)1.6　(2)R 解析　(1)作出经过A点的光线在玻璃砖中的光路图如图所示: 由于A为MQ边的中点,由几何关系得sin i==(2分) 折射角r=53°,根据折射定律n=(2分) 解得n=1.6(1分) (2)光线射到NP面上刚好发生全反射时,有sin C=(2分) 由几何关系有MB=BD=l,可知sin C=(2分) 联立解得l=R(1分) 14.答案　(1)见解析　(2)丙球 解析　(1)设甲球偏离平衡位置O点的位移为x,将甲球所受重力沿圆槽切线方向和径向分解,切线方向的分力为沿振动方向的合力 重力沿切线方向的分力大小为F=mg sin θ(2分) 由于圆槽的半径L远大于小球运动的弧长,则θ很小,则有sin θ≈(1分) 由于位移x的方向与F的方向相反,所以有F=mg sin θ=-x(2分) 即F与位移x大小成正比,方向相反,符合简谐运动的回复力特征,所以甲球在做简谐运动。(1分) (2)丙球做的是自由落体运动,有L=g(2分) 解得丙球第一次到达O点的时间为t丙=(1分) 甲、乙两球的运动可看作单摆,其运动周期为T=2π(2分) 甲、乙两球第一次到达O点所需时间为t甲=t乙==(2分) 由于t甲=t乙>t丙,所以丙球最先第一次到达O点。(1分) 15.答案　(1)0.02 kg　(2)2 m　(3)885 J 解析　(1)取水平向左为正方向,子弹击穿木块过程中, 根据动量守恒定律有mv0-Mv=mv1+Mv'(3分) 解得子弹的质量m=0.02 kg(1分) (2)木块在被子弹击穿后,根据牛顿第二定律,运动的加速度大小a==5 m/s2(1分) 木块减速到零过程运动位移大小为x==0.9 m(2分) 木块向左运动过程中距B点的最小距离Δx=L-x=2 m(1分) (3)子弹击穿木块过程中产生的内能为Q1=m+Mv2-m-Mv'2=872.5 J(2分) 木块向左减速运动过程中相对传送带的位移大小为 Δx1=v·+x=2.1 m(1分) 产生的内能为Q2=μMgΔx1=10.5 J(1分) 木块减速到零后,木块再向右加速运动,时间为t==0.4 s 向右运动的位移大小为x'=at2=0.4 m(1分) 木块向右加速运动过程中相对传送带的位移大小为Δx2=vt-x'=0.4 m(1分) 产生的内能为Q3=μMgΔx2=2 J(1分) 从子弹射中木块到木块相对传送带静止的过程中,子弹、木块和传送带这一系统由于摩擦产生的热量为 Q=Q1+Q2+Q3=872.5 J+10.5 J+2 J=885 J(1分) 学科网（北京）股份有限公司 $