浙江專版2024-2025學(xué)年新教材高中物理綜合檢測新人教版選擇性必修第一冊

綜合檢測(時間:90分鐘滿分:100分)一、選擇題Ⅰ(本題共6小題,每小題4分,共24分。每小題列出的四個備選項中只有一個是符合題目要求的,不選、多選、錯選均不得分)1.以下說法正確的是()A.在光的雙縫干涉試驗中,將入射光由綠光改為紫光,則條紋間距變寬B.泊松亮斑是光的衍射現(xiàn)象,增透膜是應(yīng)用光的衍射現(xiàn)象C.光由真空進入介質(zhì)傳播時,波長將變長D.假如測量到來自遙遠(yuǎn)星系上的元素發(fā)出光的波長比地球上同樣元素靜止時發(fā)出光的波長長,這說明該星系正在遠(yuǎn)離我們而去答案D解析在光的雙縫干涉試驗中,依據(jù)Δx=ldλ可知,將入射光由綠光改為紫光,波長變小,則條紋間距變窄,選項A錯誤;泊松亮斑是光的衍射現(xiàn)象,增透膜是應(yīng)用光的干涉現(xiàn)象,選項B錯誤;光由真空進入介質(zhì)傳播時,波速減小,周期不變,則由λ=vT2.質(zhì)量相等的A、B兩球在光滑水平面上沿同始終線、同一方向運動,A球的動量是7kg·m/s,B球的動量是5kg·m/s,當(dāng)A球追上B球時發(fā)生碰撞,則碰撞后A、B兩球的動量可能值是()A.pA=6kg·m/s,pB=6kg·m/sB.pA=3kg·m/s,pB=9kg·m/sC.pA=-2kg·m/s,pB=14kg·m/sD.pA=-4kg·m/s,pB=17kg·m/s答案A解析兩球在水平方向上不受外力作用,所以水平方向上動量守恒;碰撞之后的動能之和應(yīng)當(dāng)?shù)扔诨蛐∮谂鲎仓暗膭幽?即pA1+pB1=pA2+pB2,12mvA12+12mvB12≥13.右圖為某彈簧振子在0~5s內(nèi)的振動圖像,由圖可知,下列說法正確的是()A.振動周期為5s,振幅為8cmB.第2s末振子的速度為零,加速度為負(fù)向的最大值C.從第1s末到2s末振子的位移增加,振子在做加速度增大的減速運動D.第3s末振子的速度為0答案C解析由振動圖像可知,振動周期為4s,振幅為8cm,選項A錯誤;第2s末振子負(fù)向位移最大,速度為零,加速度為正向的最大值,選項B錯誤;從第1s末到2s末振子的位移增加,振子在做加速度增大的減速運動,選項C正確;第3s末振子在平衡位置,速度最大,選項D錯誤。4.如圖所示,輕彈簧的一端固定在豎直墻上,一個光滑弧形槽靜止放在足夠長的光滑水平面上,弧形槽底端與水平面相切,讓一個物塊從槽上高h(yuǎn)處由靜止起先下滑。下列說法正確的是()A.物塊沿槽下滑的過程中,物塊的機械能守恒B.物塊沿槽下滑的過程中,物塊與槽組成的系統(tǒng)動量守恒C.從物塊壓縮彈簧到被彈開的過程中,彈簧對物塊的沖量等于零D.物塊第一次被反彈后肯定不能再次回到槽上高h(yuǎn)處答案D解析物塊沿槽下滑過程中,物塊與弧形槽組成的系統(tǒng)機械能守恒,水平方向動量守恒,故選項A、B錯誤;從物塊壓縮彈簧到被彈開的過程中,物塊受到的沖量等于物塊動量的改變,物塊的動量改變量不為零,故物塊受到的沖量不為零,選項C錯誤;物塊反彈后追上弧形槽,上升到最高點時,物塊和弧形槽具有相同的速度,全過程系統(tǒng)機械能守恒,故物塊不能回到槽上高h(yuǎn)處,選項D正確。5.如圖所示,x軸上-2m、12m處有兩個振動周期均為4s、振幅均為1cm的相同的波源S1、S2,t=0時刻同時起先豎直向下振動,產(chǎn)生波長均為4m、沿x軸傳播的簡諧橫波。P、M、Q分別是x軸上2m、5m和8.5m處的三個點,下列說法正確的是()A.6.0s時P、M、Q三點均已振動B.8.0s后M點的位移始終是2cmC.10.0s后P點的位移始終是0D.10.5s時Q點的振動方向豎直向上答案C解析波速v=λT=1m/s,由于M點距離兩波源都是7m,6.0s時P、Q兩點均已振動,M點無振動,選項A錯誤;由于M點距離兩波源距離相等,為振動加強點,做振幅為2cm的簡諧運動,位移隨時間改變,選項B錯誤;P點到兩波源的距離之差為Δx=10m-4m=6m,為半波長的奇數(shù)倍,為振動減弱點,所以10.0s后P點的位移始終是0,選項C正確;由于Q與S1間的距離為10.5m,10.5s時,波源S1產(chǎn)生的波剛好傳播到Q點,Q點的振動方向豎直向下,波源S1產(chǎn)生的波在Q點引起的振動為波谷,兩波在Q6.如圖所示,一束復(fù)色光由某介質(zhì)射入真空后分解為a、b兩束單色光。以下說法錯誤的是()A.真空中a光的波長比b光的長B.在同一介質(zhì)中,a光的傳播速度比b光的小C.光由同一介質(zhì)射入空氣時,a光的臨界角比b光的小D.a、b通過相同的單縫衍射試驗裝置,b光的中心亮條紋較寬答案A解析由題圖看出,a光的偏折程度大于b光的偏折程度,則a光的折射率大于b光的折射率,所以a光的頻率大于b光的頻率,真空中a光的波長比b光的短,故選項A錯誤;因為a光的折射率大,由公式v=cn可知,a光在同一介質(zhì)中的傳播速度比b光的小,故選項B正確;a光的折射率大,依據(jù)sinC=1二、選擇題Ⅱ(本題共4小題,每小題4分,共16分。每小題列出的四個備選項中至少有一個是符合題目要求的。全部選對的得4分,選對但不全的得2分,有選錯的得0分)7.煤礦中瓦斯爆炸危害極大。某同學(xué)查資料得知含有瓦斯的氣體的折射率大于干凈空氣的折射率,于是,他設(shè)計了一種利用光的干涉監(jiān)測礦井瓦斯的儀器,原理如圖所示。在雙縫前面放置兩個完全相同的透亮容器A、B,容器A中為干凈的空氣,在容器B中通入礦井中的氣體,視察屏上的干涉條紋,就能夠監(jiān)測瓦斯?jié)舛?。以下說法正確的是()A.假如屏的正中心仍是亮紋,說明B中的氣體與A中的空氣成分相同,不含瓦斯B.假如屏的正中心是暗紋,說明B中的氣體與A中的空氣成分不相同,可能含有瓦斯C.假如屏上干涉條紋不停地移動,說明B中的氣體瓦斯含量不穩(wěn)定D.只有用單色光照耀單縫時,才可能在屏上出現(xiàn)干涉條紋答案BC解析假如容器A、B中氣體相同,則折射率相同,到屏的中心光程相同,所以中心為亮紋,假如中心為暗紋,則A、B中氣體的折射率肯定不同,故選項B正確;中心為亮紋,B中可能含瓦斯,也可能不含,選項A錯誤;條紋不停地移動,則B中氣體的折射率在改變,即瓦斯含量不穩(wěn)定,選項C正確;單色光或復(fù)色光都能出現(xiàn)干涉條紋,選項D錯誤。8.如圖所示,兩個小物塊a、b靜止在光滑水平面上,它們之間由一根細(xì)線連接且夾著一個處于壓縮狀態(tài)的輕彈簧。燒斷細(xì)線后,被彈出的小物塊a、b在同始終線上運動,且彈簧與它們分別,a、b的質(zhì)量分別是2kg和4kg,則下列推斷正確的是 ()A.小物塊a與b的速率之比為1∶2B.彈簧對小物塊a與b所做的功的大小之比為2∶1C.彈簧對小物塊a與b的沖量大小之比為1∶1D.小物塊a與b的動能之比為1∶2答案BC解析取向左為正方向,由系統(tǒng)的動量守恒得mava-mbvb=0,得va∶vb=mb∶ma=4∶2=2∶1,故選項A錯誤;依據(jù)動能定理得,彈簧對小物塊a與b所做的功的大小之比為Wa∶Wb=12mava2∶12mbvb2=2∶1,故選項B正確;依據(jù)動量定理得,彈簧對小物塊a與b的沖量大小之比為Ia∶Ib=mava∶mbvb=1∶1,故選項C正確;小物塊a與b的動能之比為Eka∶Ekb=12m9.如圖所示,甲圖為沿x軸傳播的一列簡諧橫波在t=0時刻的波形,乙圖為參加波動的質(zhì)點P的振動圖像,則下列推斷正確的是()甲乙A.該波的傳播速率為4m/sB.該波的傳播方向沿x軸正方向C.經(jīng)過0.5s,質(zhì)點P沿波的傳播方向向前傳播2mD.該波在傳播過程中若遇到4m的障礙物,能發(fā)生明顯衍射現(xiàn)象答案AD解析由甲圖讀出該波的波長為λ=4m,由乙圖讀出周期為T=1s,則波速為v=λT=4m/s,故選項A正確;在乙圖上讀出t=0時刻質(zhì)點P的振動方向沿y軸負(fù)方向,在甲圖上推斷出該波的傳播方向沿x軸負(fù)方向,故選項B錯誤;質(zhì)點P10.如圖所示,一個勻稱透亮介質(zhì)球,球心位于O點,半徑為R。一束單色光從真空中沿DC方向平行于直徑AOB射到介質(zhì)球上的C點,DC與AB的距離h=3R2,若該光束射入球體經(jīng)一次反射后由E點再次折射回真空中,此時的出射光線剛好與入射光線平行,已知光在真空中的速度為c,則下列說法錯誤的是(A.介質(zhì)球的折射率為n=3B.若增大入射光的頻率,則該出射光線仍與入射光線平行C.光束從C點射入到從E點射出所經(jīng)驗的總時間為6D.若介質(zhì)球的折射率增大,光線可能在介質(zhì)球的內(nèi)表面CBE區(qū)域的某位置發(fā)生全反射答案ABD解析光路圖如圖所示。由幾何關(guān)系可得sini=hR=32,解得i=60°,由圖可知i=2r,則r=30°,所以介質(zhì)球的折射率n=sinisinr=3,故選項A錯誤;若增大入射光的頻率,折射率增大,由折射定律知,折射角r減小,折射光線將射到B點下方,反射光線將射到E點左側(cè),再次折射到空氣中時折射角r'=i,由幾何學(xué)問可知,出射光線與入射光線不再平行,故選項B錯誤;光束在介質(zhì)球內(nèi)經(jīng)驗的光程s=4Rcosr,又光在球內(nèi)傳播的速度v=cn,所以光束在介質(zhì)球內(nèi)經(jīng)驗的總時間為t=三、非選擇題(本題共7小題,共60分)11.(6分)如圖甲所示,在光滑的斜面上有一滑塊,一勁度系數(shù)為k的輕彈簧上端與滑塊相連,下端與斜面上的固定擋板連接,在彈簧與擋板間有一力傳感器(壓力顯示為正值,拉力顯示為負(fù)值),能將各時刻彈簧中的彈力數(shù)據(jù)實時傳送到計算機,經(jīng)計算機處理后在屏幕上顯示出F-t圖像?，F(xiàn)用力將滑塊沿斜面壓下一段距離,放手后滑塊將在光滑斜面上做簡諧運動,此時計算機屏幕上顯示出如圖乙所示的圖像。(1)滑塊做簡諧運動的回復(fù)力是由供應(yīng)的。

(2)由圖乙所示的F-t圖像可知,滑塊做簡諧運動的周期為s。

(3)結(jié)合F-t圖像的數(shù)據(jù)和題目中已知條件可知,滑塊做簡諧運動的振幅為。

答案(1)彈簧的彈力和重力沿斜面的分力的合力(或彈簧彈力、重力和斜面支持力的合力)(2)0.4(3)F解析(1)對滑塊進行受力分析,滑塊受的合力為彈簧的彈力和重力沿斜面的分力的合力,合力供應(yīng)回復(fù)力。(2)由題圖乙可以看出周期為0.4s。(3)依據(jù)胡克定律有F1=kx,F2=kx',振幅d=x+12.(6分)用雙縫干涉測光的波長的試驗裝置如圖甲所示。已知單縫與雙縫間的距離l1=100mm,雙縫與屏間的距離l2=700mm,雙縫間距d=0.25mm。用測量頭來測量亮條紋中心間的距離,測量頭由分劃板、目鏡、手輪等構(gòu)成,轉(zhuǎn)動手輪,使分劃板左右移動,讓分劃板的中心刻度線對準(zhǔn)第1條亮條紋的中心,如圖乙所示,登記此時手輪上的讀數(shù),轉(zhuǎn)動測量頭,使分劃板中心刻度線對準(zhǔn)第4條亮條紋的中心,登記此時手輪上的讀數(shù)。(1)圖甲中的裝置①、②、③按依次分別為。

(2)分劃板的中心刻度線分別對準(zhǔn)第1條和第4條亮條紋的中心時,手輪上的讀數(shù)如圖丙所示,則對準(zhǔn)第1條時讀數(shù)x1=mm,對準(zhǔn)第4條時讀數(shù)x2=mm。

(3)通過計算,此單色光的波長λ=nm(1nm=10-9m,結(jié)果保留三位有效數(shù)字)。

答案(1)濾光片、單縫、雙縫(2)2.1907.870(3)676解析(2)對準(zhǔn)第1條時讀數(shù)x1=2mm+0.01mm×19.0=2.190mm,對準(zhǔn)第4條時讀數(shù)x2=7.5mm+0.01mm×37.0=7.870mm。(3)Δx=x4-x13=7.870-2.1903mm=1.893mm,依據(jù)Δx=ldλ可得13.(6分)某同學(xué)設(shè)計了一個用打點計時器驗證動量守恒定律的試驗。在小車M的前端粘有橡皮泥,推動小車M使之勻速運動,然后與原來靜止在前方的小車N相碰并粘合成一體,接著勻速運動,他設(shè)計的詳細(xì)裝置如圖所示。在小車M后連著紙帶,打點計時器電源頻率為50Hz,長木板下墊著小木塊用以平衡摩擦力。(1)若已得到打點紙帶,并將測得各計數(shù)點間距標(biāo)在下圖,A為運動起始的第一點,則應(yīng)選段來計算M車的碰前速度,應(yīng)選段來計算M車和N車碰后的共同速度。(以上兩空均選填“AB”“BC”“CD”或“DE”)

(2)已測得小車M的質(zhì)量m1=0.40kg,小車N的質(zhì)量m2=0.20kg,由以上測量結(jié)果可得,碰前總動量為kg·m/s,碰后總動量為kg·m/s。(結(jié)果保留小數(shù)點后三位)

(3)由上述試驗結(jié)果得到的結(jié)論是

。

答案(1)BCDE(2)0.4200.417(3)M、N碰撞過程中,系統(tǒng)動量守恒解析(1)小車M碰前運動穩(wěn)定時做勻速直線運動,所以選擇BC段計算M碰前的速度。兩小車碰后連在一起仍做勻速直線運動,所以選擇DE段計算M和N碰后的共同速度。(2)碰前小車M的速度為v0=lBCt=0.10505×0.02m/s=1.050m/s,則碰前兩小車的總動量為p=m1v0+0=0.4×1.050kg·m/s=0.420kg·m/s;碰后兩小車的速度為v=lDEt=0.06955×0.02m/s=0.695m/s,則碰后兩小車的總動量為(3)由上述試驗結(jié)果得到的結(jié)論是M、N碰撞過程中,在誤差允許范圍內(nèi),系統(tǒng)動量守恒。14.(9分)一宇宙飛船以v=1.0×104m/s的速度進入密度為ρ=2.0×10-7kg/m3的微隕石流中,假如飛船在垂直于運動方向上的最大截面積S=5m2,且認(rèn)為微隕石與飛船碰撞后都附著在飛船上。為使飛船的速度保持不變,飛船的牽引力應(yīng)增加多大?答案100N解析設(shè)時間t內(nèi)附著在飛船上的微隕石總質(zhì)量為Δm,則Δm=ρSvt ①這些微隕石由靜止至隨飛船一起運動,其動量增加是受飛船對其作用的結(jié)果,由動量定理有Ft=Δp=Δmv ②則微隕石對飛船的沖量大小也為Ft,為使飛船速度保持不變,飛船應(yīng)增加的牽引力為ΔF=F ③綜合①②③并代入數(shù)值得ΔF=100N,即飛船的牽引力應(yīng)增加100N。15.(9分)某游泳池底部粘有一與池邊垂直的米尺,其零刻線恰好位于池底邊緣。小明同學(xué)(示意圖)站在泳池邊上,所處位置與米尺共線在同一豎直平面內(nèi),如圖所示。小明到泳池邊的距離等于其身體高度時,恰好能看到米尺的刻度值為2m;當(dāng)池中注滿水時,小明向后移動到距泳池邊的距離為其身高的3倍時,恰好能看到米尺的刻度值為1.5m,不計人眼到頭頂?shù)木嚯x,求:(1)游泳池的深度;(2)泳池中水的折射率。答案(1)2m(2)5解析(1)小明到泳池邊的距離等于其身體高度時,恰好能看到米尺的刻度值為2m,如圖所示,依據(jù)幾何關(guān)系可知,光線此時與刻度尺夾角為45°,故游泳池的深度為2m。(2)當(dāng)池中注滿水時,光路圖如圖所示依據(jù)幾何關(guān)系可知,折射角sini=3因為水深為2m,故入射角sinr=3折射率n=sini16.(12分)一列簡諧橫波在某介質(zhì)中傳播經(jīng)過a、b兩點,a、b兩點的平衡位置相距3m,如圖所示,圖中實線表示a點的振動圖像,虛線表示b點的振動圖像。(1)寫出質(zhì)點b的振動方程。(2)求該簡諧橫波的傳播速度。答案(1)y=2sin5πt(cm)(2)若波由質(zhì)點a向質(zhì)點b傳播,v=901+12nm/s(n=0,1,2,…);若波由質(zhì)點b向質(zhì)點a傳播,v=9011+12解析(1)由圖像可得,質(zhì)點b的振幅A=2cm周期T=0.4s,ω=2πT=5綜上,質(zhì)點b的振動方程為y=2sin5πt(cm)。(2)若波由質(zhì)點a向質(zhì)點b傳播,可得λ12+nλ=3m(n=可得波長為λ=361+12nm(則波速為v=λT=90同理,若波由質(zhì)點b向質(zhì)點a傳播,可得11λ12+nλ=3m(可得波長為λ=3611+12nm(則波速為v=λT=9017.(12分)如圖所示,一輕質(zhì)彈簧的一端固定