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…………○…………內(nèi)…………○…………裝…………○…………內(nèi)…………○…………裝…………○…………訂…………○…………線…………○…………※※請(qǐng)※※不※※要※※在※※裝※※訂※※線※※內(nèi)※※答※※題※※…………○…………外…………○…………裝…………○…………訂…………○…………線…………○…………第=page22頁(yè),總=sectionpages22頁(yè)第=page11頁(yè),總=sectionpages11頁(yè)2025年新科版選擇性必修1物理下冊(cè)階段測(cè)試試卷479考試試卷考試范圍:全部知識(shí)點(diǎn);考試時(shí)間:120分鐘學(xué)校:______姓名:______班級(jí):______考號(hào):______總分欄題號(hào)一二三四五六總分得分評(píng)卷人得分一、選擇題(共8題,共16分)1、某同學(xué)在“用雙縫干涉測(cè)量光的波長(zhǎng)”實(shí)驗(yàn)中,分別選用紅色和綠色濾光片做實(shí)驗(yàn),得到的干涉圖樣是如下四幅圖中的兩幅。則用紅色濾光片做實(shí)驗(yàn)得到的干涉圖樣是()A.B.C.D.2、某同學(xué)測(cè)定玻璃磚的折射率。如圖所示,半圓形玻璃磚的直徑邊界為EF、半圓弧邊界為ECF,CD垂直EF并過(guò)圓心O。某次實(shí)驗(yàn)中,他沿OA畫一條直線,并在OA線上適當(dāng)位置豎直插上兩枚大頭針P1、P2;放上玻璃磚后,在另一側(cè)依次尋找合適位置豎直插上大頭針P3、P4,移走玻璃磚和大頭針后,過(guò)P3、P4針孔作出直線OB,OB可看成沿OA入射的光透過(guò)玻璃磚后的折射光線。下列選項(xiàng)正確的是()
A.測(cè)定折射率的表達(dá)式為B.作圖時(shí)必需在紙上畫出EF邊界和ECF邊界C.沿AO方向看去,P1會(huì)擋住P2、P3、P4D.實(shí)驗(yàn)中∠AOC可以取0~90°之間的任意值3、如圖所示,物體A靜止在光滑的水平面上,A的左邊固定有輕質(zhì)彈簧,與A質(zhì)量相同的物體B以速度v向A運(yùn)動(dòng)并與彈簧發(fā)生碰撞;A;B始終沿同一直線運(yùn)動(dòng),則A、B組成的系統(tǒng)動(dòng)能損失最大的時(shí)刻是()
A.A開始運(yùn)動(dòng)時(shí)B.A的速度等于v時(shí)C.B的速度等于零時(shí)D.A和B的速度相等時(shí)4、如圖,長(zhǎng)方體玻璃磚的橫截面為矩形MNPQ,其折射率為一束單色光在紙面內(nèi)以的入射角從空氣射向MQ邊的中點(diǎn)O;則()
A.光在MQ邊的折射角為60°B.光在MQ邊的折射角為30°C.光在MN邊的入射角為45°D.光在MIN邊的入射角為30°5、如圖所示;是某游樂(lè)園的標(biāo)志性設(shè)施一一摩天輪。某同學(xué)乘坐該摩天輪隨座艙在豎直面內(nèi)做勻速圓周運(yùn)動(dòng),則下列說(shuō)法正確的是()
A.當(dāng)摩天輪運(yùn)動(dòng)到最低點(diǎn)時(shí),該同學(xué)處于完全失重狀態(tài)B.由最高點(diǎn)到最低點(diǎn)的過(guò)程中,該同學(xué)受到的合外力做功為0C.由最高點(diǎn)到最低點(diǎn)的過(guò)程中,該同學(xué)受到的重力的功率一直為0D.由最高點(diǎn)到最低點(diǎn)的過(guò)程中,該同學(xué)受到的合外力的沖量為06、一質(zhì)點(diǎn)做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng),其位移x與時(shí)間t的關(guān)系圖象如圖所示;由圖可知。
A.質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)的頻率是4Hz,振幅是2cmB.0~3s內(nèi),質(zhì)點(diǎn)通過(guò)的路程為6cmC.1s末質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)速度為0D.t=3s時(shí),質(zhì)點(diǎn)的振幅為零7、在均勻介質(zhì)中有兩個(gè)振動(dòng)頻率和振動(dòng)步調(diào)相同、振動(dòng)幅度不同的波源,相距為波長(zhǎng)的1.5倍。以波源連線的中點(diǎn)O為圓心,L為半徑做圓,其中L遠(yuǎn)大于波長(zhǎng),波源與圓心的連線與圓相交于P、Q兩點(diǎn);下列說(shuō)法正確的是()
A.在兩波源的連線上,有4個(gè)振動(dòng)加強(qiáng)的位置B.在整個(gè)圓周上有6個(gè)振動(dòng)加強(qiáng)的位置C.處于圓心O點(diǎn)的質(zhì)點(diǎn)由于振動(dòng)加強(qiáng),始終處于最高點(diǎn)位置D.P和Q兩點(diǎn)的質(zhì)點(diǎn)由于振動(dòng)減弱,始終處于平衡位置8、以下現(xiàn)象屬于光的衍射的是()A.白光照射水面油膜呈現(xiàn)彩色圖樣B.白光經(jīng)過(guò)三棱鏡得到彩色圖樣C.透過(guò)手指縫觀察落日看到彩色圖樣D.白光經(jīng)過(guò)楊氏雙縫得到彩色圖樣評(píng)卷人得分二、多選題(共9題,共18分)9、如圖所示是一透明圓柱的橫截面,其半徑為R,AB是一條直徑.今有一束平行單色光沿與AB平行的方向射向圓柱體,若一條入射光線經(jīng)折射后恰好經(jīng)過(guò)B點(diǎn),且這條光線到AB間的距離是R.光在真空中傳播速度為c.則下列說(shuō)法正確的是()
A.從B點(diǎn)射出的光在圓柱中傳播時(shí)間為B.從B點(diǎn)射出的光在圓柱中傳播時(shí)間為C.該透明圓柱體的折射率為D.該透明圓柱體的折射率為10、甲、乙兩位同學(xué)利用假期分別在兩個(gè)地方做“用單擺測(cè)量重力加速度的實(shí)驗(yàn)”,回來(lái)后共同繪制了T2-L圖像,如圖甲中A、B所示;此外甲同學(xué)還順便利用其實(shí)驗(yàn)的單擺探究了受迫振動(dòng),并繪制了單擺的共振曲線,如圖乙所示,那么下列說(shuō)法中正確的是()
A.單擺的固有周期由擺長(zhǎng)和所處環(huán)境的重力加速度共同決定B.由圖甲分析可知A圖線所對(duì)應(yīng)的實(shí)驗(yàn)地點(diǎn)重力加速度較大C.若將單擺放入繞地球穩(wěn)定飛行的宇宙飛船中,則無(wú)法利用單擺測(cè)出飛船軌道處的引力加速度D.由圖乙可知,甲同學(xué)探究受迫振動(dòng)的單擺擺長(zhǎng)為8cm11、在下列現(xiàn)象中,可以用多普勒效應(yīng)解釋的有()A.雷雨天看到閃電后,稍過(guò)一會(huì)兒才能聽到雷聲B.超聲波被血管中的血流反射后,探測(cè)器接收到的超聲波頻率發(fā)生變化C.觀察者聽到遠(yuǎn)去的列車發(fā)出的汽笛聲,音調(diào)會(huì)變低D.天文學(xué)上觀察到雙星(相距較近、均繞它們連線上某點(diǎn)做圓周運(yùn)動(dòng)的兩顆恒星)光譜隨時(shí)間的周期性變化12、如圖,傾角為θ的光滑斜面上有兩個(gè)用輕彈簧相連的小物塊A和B(質(zhì)量均為m),彈簧的勁度系數(shù)為k。B靠著固定擋板,最初它們都是靜止的?,F(xiàn)沿斜面向下正對(duì)著A發(fā)射一顆質(zhì)量為m、速度為v0的子彈,子彈射入A的時(shí)間極短且未射出,子彈射入后經(jīng)時(shí)間t,擋板對(duì)B的彈力剛好為零。重力加速度大小為g。則()
A.子彈射入A之前,擋板對(duì)B的彈力大小為2mgB.子彈射入A的過(guò)程中,A與子彈組成的系統(tǒng)機(jī)械能不守恒C.在時(shí)間t內(nèi),A發(fā)生的位移大小為D.在時(shí)間t內(nèi),彈簧對(duì)A的沖量大小為13、如圖所示,質(zhì)量為的小車上表面由半徑為R的光滑圓弧軌道和長(zhǎng)為的水平直道構(gòu)成,置于光滑水平面上,左端靠緊墻壁但不粘連。一質(zhì)量為m的小滑塊從圓弧軌道的頂端靜止釋放,小滑塊恰好沒有離開小車,不計(jì)空氣阻力,重力加速度為g。則()
A.墻壁對(duì)小車的沖量大小為B.墻壁對(duì)小車做的功為C.滑塊與水平直道之間的動(dòng)摩擦因數(shù)為D.小滑塊在小車上運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為14、隨著科幻電影《流浪地球》的熱映,“引力彈弓效應(yīng)”進(jìn)入了公眾的視野?!耙椆?yīng)”是指在太空運(yùn)動(dòng)的探測(cè)器,借助行星的引力來(lái)改變自己的速度。為了分析這個(gè)過(guò)程,可以提出以下兩種模式:探測(cè)器分別從行星運(yùn)動(dòng)的反方向或同方向接近行星,分別因相互作用改變了速度。如圖所示,以太陽(yáng)為參考系,設(shè)行星運(yùn)動(dòng)的速度為u,探測(cè)器的初速度大小為在圖示的兩種情況下,探測(cè)器在遠(yuǎn)離行星后速度大小分別為和探測(cè)器和行星雖然沒有發(fā)生直接的碰撞;但是在行星的運(yùn)動(dòng)方向上,其運(yùn)動(dòng)規(guī)律可以與兩個(gè)質(zhì)量不同的鋼球在同一條直線上發(fā)生的彈性碰撞規(guī)律作類比。那么下列判斷中正確的是()
A.B.C.D.15、A、B兩球沿同一直線運(yùn)動(dòng)并發(fā)生正碰,如圖所示為兩球碰撞前后的位移—時(shí)間(x-t)圖像,圖中a、b分別為A、B兩球碰撞前的圖線,c為碰撞后兩球共同運(yùn)動(dòng)的圖線。若A球的質(zhì)量則由圖可知下列結(jié)論正確的是()
A.A.B兩球碰撞前的總動(dòng)量為3kg·m/sB.碰撞過(guò)程A對(duì)B的沖量為-4N·sC.碰撞前后A的動(dòng)量變化為4kg·m/sD.碰撞過(guò)程B兩球組成的系統(tǒng)損失的機(jī)械能為10J16、一列簡(jiǎn)諧橫波沿x軸傳播,已知x軸上和處的兩個(gè)質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)圖像分別如甲;乙兩圖所示;則此列波的波長(zhǎng)可能是()
A.2.4mB.4.8mC.4mD.8m17、下列說(shuō)法中正確的是()A.紅光在水中的傳播速度比紫光在水中的傳播速度大B.用無(wú)色肥皂液吹出的肥皂泡在陽(yáng)光下呈彩色,是光的干涉形成的C.光從光疏介質(zhì)射入光密介質(zhì)時(shí),可能會(huì)發(fā)生全反射現(xiàn)象E.通過(guò)狹縫去觀察與狹縫平行的白色線狀光源時(shí),看到的彩色條紋是光的衍射現(xiàn)象形成的E.通過(guò)狹縫去觀察與狹縫平行的白色線狀光源時(shí),看到的彩色條紋是光的衍射現(xiàn)象形成的評(píng)卷人得分三、填空題(共8題,共16分)18、形成:條件:同時(shí)存在波源和______原因:介質(zhì)質(zhì)點(diǎn)間有相互作用力實(shí)質(zhì):傳播振動(dòng)形式、能量、信息
分類:橫波:振動(dòng)方向跟傳播方向______縱波:振動(dòng)方向跟傳播方______
物理量:波長(zhǎng)一個(gè)周期波傳播的______周期波源的振動(dòng)周期頻率波源的振動(dòng)頻率波速由介質(zhì)決定,______
波動(dòng)圖象:意義:某時(shí)刻參與波動(dòng)的所有質(zhì)點(diǎn)離開平衡位置的情況坐標(biāo):橫軸表示平衡位置,縱軸表示位移信息:波長(zhǎng)、振幅等
波的性質(zhì):反射:波從兩種介質(zhì)的界面上返回原介質(zhì)折射:波從一種介質(zhì)進(jìn)入另一種介質(zhì),傳播方向發(fā)生改變衍射:經(jīng)過(guò)______或______繼續(xù)傳播干涉:兩列相干波源在空間的______多普勒效應(yīng):觀察者與波源有相對(duì)運(yùn)動(dòng),接收到的______發(fā)生變化惠更斯原理19、波的衍射:波繞過(guò)_______繼續(xù)傳播的現(xiàn)象。20、如圖所示,把一個(gè)有孔的小球A裝在輕質(zhì)彈簧的一端,彈簧的另一端固定,小球套在水平光滑桿上,以O(shè)為平衡位置振動(dòng)。另一小球B在豎直平面內(nèi)以O(shè)′為圓心、ω為角速度沿順時(shí)針?lè)较蜃霭霃綖镽的勻速圓周運(yùn)動(dòng)(O與O′在同一豎直線上)。用豎直向下的平行光照射小球B,可以觀察到,小球B在水平桿上的“影子”和小球A在任何瞬間都重合。取水平向右為正方向,O點(diǎn)為坐標(biāo)原點(diǎn),小球B經(jīng)最高點(diǎn)時(shí)為計(jì)時(shí)零點(diǎn),那么小球A的振動(dòng)周期為__________,小球A的位移與時(shí)間得關(guān)系為____________,小球A的最大速度大小為__________。
21、如圖所示,質(zhì)量為的小球在距離車底面高20m處以一定的初速度向左平拋,落在以速度沿光滑水平面向右勻速行駛的敞篷小車中,車底涂有一層油泥,車與油泥的總質(zhì)量為4kg,設(shè)小球落在車底前瞬間速度大小是則當(dāng)小球與小車相對(duì)靜止時(shí),小車的速度大小為_____方向向______。(取g=)
22、質(zhì)量是m=3kg的物體在離地面為h=20m處,正以水平速度v=20m/s,運(yùn)動(dòng)時(shí)突然炸裂成兩塊,其中一塊質(zhì)量為m1=1kg。仍沿原運(yùn)動(dòng)方向以v1=40m/s的速度飛行,炸裂后的另一塊速度大小為_____m/s。火藥爆炸所釋放的能量是_____J,兩物塊落到水平地面上的距離為_____m(不計(jì)空氣阻力,g取10m/s2)。23、一列橫波從波源開始向右傳播,某時(shí)刻剛好傳到介質(zhì)中的A點(diǎn)。
①標(biāo)出圖中B、C兩個(gè)質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)方向。(________)
②判斷波源的初始振動(dòng)方向?yàn)開________;
③在下圖中作出波再傳播3T/4時(shí)的波形圖。(________)24、如圖所示,在均勻介質(zhì)中,位于和處的兩波源和沿y軸方向做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng),在x軸上形成兩列振幅均為波速均為的相向傳播的簡(jiǎn)諧波。時(shí)刻的波形如圖,則經(jīng)時(shí)間_____兩波相遇;在內(nèi),處的質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)的路程為_______
25、觀察光在彎曲的有機(jī)玻璃棒中傳播的路徑。
如圖激光筆發(fā)出的光射入一根彎曲的有機(jī)玻璃棒的一端;觀察光傳播的路徑有什么特點(diǎn)。
當(dāng)光在有機(jī)玻璃棒內(nèi)傳播時(shí),如果從有機(jī)玻璃射向空氣的入射角大于臨界角,___________,于是光在有機(jī)玻璃棒內(nèi)沿著鋸齒形路線傳播。這就是___________的原理。
實(shí)用光導(dǎo)纖維的直徑只有幾微米到一百微米。因?yàn)楹芗?xì),一定程度上可以彎折。它由內(nèi)芯和外套兩層組成,內(nèi)芯的折射率比外套的大,___________評(píng)卷人得分四、作圖題(共3題,共24分)26、O點(diǎn)是彈簧振子的平衡位置,在圖上標(biāo)出振子在B點(diǎn)的振動(dòng)位移和在A點(diǎn)的加速度。
27、向水面上扔一個(gè)石塊,形成如圖所示的波形,已知相鄰實(shí)線間的距離等于一個(gè)波長(zhǎng),不考慮水波的反射,試大致畫出水波通過(guò)圖甲的孔和以及遇到圖乙中障礙物和之后的傳播情況。
28、如圖所示,一列簡(jiǎn)諧波在x軸上傳播,波速為50m/s。已知時(shí)刻的波形圖像如圖甲所示,圖中M處的質(zhì)點(diǎn)此時(shí)正經(jīng)過(guò)平衡位置沿y軸的正方向運(yùn)動(dòng)。將時(shí)的波形圖像畫在圖乙上(至少要畫出一個(gè)波長(zhǎng))。
評(píng)卷人得分五、實(shí)驗(yàn)題(共4題,共8分)29、用單擺測(cè)定重力加速度的實(shí)驗(yàn)裝置如圖所示。
(1)組裝單擺時(shí),應(yīng)在下列器材中選用___________(選填選項(xiàng)前的字母)。
A.長(zhǎng)度為1m左右的細(xì)線。
B.長(zhǎng)度為30cm左右的細(xì)線。
C.直徑為1.8cm的塑料球。
D.直徑為1.8cm的鐵球。
(2)測(cè)出懸點(diǎn)O到小球球心的距離(擺長(zhǎng))L及單擺完成n次全振動(dòng)所用的時(shí)間t,則重力加速度g=___________(用L、n、t表示)。
(3)下表是某同學(xué)記錄的3組實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù);并做了部分計(jì)算處理。
。組次。
1
2
3
擺長(zhǎng)L/cm
80.00
90.00
100.00
50次全振動(dòng)時(shí)間t/s
90.0
95.5
100.5
振動(dòng)周期T/s
1.80
1.91
重力加速度g/(m·s-2)
9.74
9.73
請(qǐng)計(jì)算出第3組實(shí)驗(yàn)中的T=___________s,g=___________m/s2
(4)用多組實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)作出T2-L圖像,也可以求出重力加速度g。已知三位同學(xué)作出的T2--L圖線的示意圖如圖2中的a、b、c所示,其中a和b平行,b和c都過(guò)原點(diǎn),圖線b對(duì)應(yīng)的g值最接近當(dāng)?shù)刂亓铀俣鹊闹?。則相對(duì)于圖線b,下列分析正確的是___________(選填選項(xiàng)前的字母)。
A.出現(xiàn)圖線a的原因可能是誤將懸點(diǎn)到小球下端的距離記為擺長(zhǎng)L
B.出現(xiàn)圖線c的原因可能是誤將49次全振動(dòng)記為50次。
C.圖線c對(duì)應(yīng)的g值小于圖線b對(duì)應(yīng)的g值30、(1)某同學(xué)在實(shí)驗(yàn)室用某種單色光做雙縫干涉實(shí)驗(yàn)中,若雙縫的間距為d,屏與雙縫間的距離為l,測(cè)得第1條暗條紋中心到第n條暗條紋中心之間的距離為則單色光的波長(zhǎng)=___________;中央亮紋的寬度___________(填“大于”“小于”或“等于”)其他亮紋的寬度;若僅將屏向遠(yuǎn)離雙縫的方向移動(dòng),可以___________(填“增加”或“減少”)從目鏡中觀察到的條紋個(gè)數(shù)。
(2)該同學(xué)轉(zhuǎn)身一看;旁邊有玻璃磚,于是他開始做“測(cè)定玻璃的折射率”的實(shí)驗(yàn)。
①為了取得較好的實(shí)驗(yàn)效果,下列操作正確的是__________。
A.選擇的入射角應(yīng)盡量小些。
B.大頭針應(yīng)垂直地插在紙面上。
C.大頭針和及和之間的距離盡量小些。
②該同學(xué)在測(cè)量入射角和折射角時(shí),由于沒有量角器,在完成了光路圖以后,他以點(diǎn)為圓心,OA為半徑畫圓,交延長(zhǎng)線于點(diǎn),過(guò)A點(diǎn)和點(diǎn)作垂直法線的直線分別交于點(diǎn)和點(diǎn),如圖甲所示,他測(cè)得則可求出玻璃的折射率__________。
③他在畫界面時(shí),不小心將兩界面間距畫得比玻璃磚的寬度稍大些,如圖乙所示,則他測(cè)得的折射率_____________(選填“偏大”“偏小”或“不變”)
31、某實(shí)驗(yàn)小組在進(jìn)行“用單擺測(cè)定重力加速度”的實(shí)驗(yàn)中,已知單擺在擺動(dòng)過(guò)程中的擺角小于5°;在測(cè)量單擺的周期時(shí),從單擺運(yùn)動(dòng)到最低點(diǎn)開始計(jì)時(shí)且記數(shù)為1,到第n次經(jīng)過(guò)最低點(diǎn)所用的時(shí)間為t;在測(cè)量單擺的擺長(zhǎng)時(shí),先用毫米刻度尺測(cè)得擺球懸掛后的擺線長(zhǎng)(從懸點(diǎn)到擺球的最上端)為L(zhǎng),再用游標(biāo)卡尺測(cè)得擺球的直徑為d(讀數(shù)如圖所示)。
(1)該單擺在擺動(dòng)過(guò)程中的周期T=________。
(2)用上述物理量的符號(hào)寫出求重力加速度的一般表達(dá)式g=________。
(3)從圖可知,擺球的直徑為d=________mm。
(4)實(shí)驗(yàn)結(jié)束后,某同學(xué)發(fā)現(xiàn)他測(cè)得的重力加速度的值總是偏大,其原因可能是下述原因中的()
A.把(n+1)次擺動(dòng)的時(shí)間誤記為n次擺動(dòng)的時(shí)間。
B.把n次擺動(dòng)的時(shí)間誤記為(n+1)次擺動(dòng)的時(shí)間。
C.以擺線長(zhǎng)作為擺長(zhǎng)來(lái)計(jì)算。
D.以擺線長(zhǎng)與擺球的直徑之和作為擺長(zhǎng)來(lái)計(jì)算32、如圖是利用DIS完成“用單擺測(cè)定當(dāng)?shù)刂亓铀俣取睂?shí)驗(yàn).實(shí)驗(yàn)時(shí),先量出擺球的半徑與擺線的長(zhǎng)度.單擺擺動(dòng)后,點(diǎn)擊“記錄數(shù)據(jù)”.?dāng)[球每經(jīng)過(guò)平衡位置時(shí)記數(shù)1次,第1次記為“0”,當(dāng)記數(shù)為“50”時(shí),點(diǎn)擊“停止記錄”,顯示時(shí)間為.
(1)則該單擺振動(dòng)周期為______________.
(2)圖示擺線上端的懸點(diǎn)處,用兩塊木片夾牢擺線,再用鐵架臺(tái)的鐵夾將木片夾緊,是為了()
A.便于測(cè)量單擺周期。
B.便于測(cè)量擺長(zhǎng)時(shí)拉緊擺線。
C.保證擺動(dòng)過(guò)程中擺長(zhǎng)不變。
D.保證擺球在同一豎直平面內(nèi)擺動(dòng)。
(3)若某組同學(xué)誤以擺線的長(zhǎng)度作為縱坐標(biāo),以單擺周期的平方作為橫坐標(biāo),作出的圖像.其他操作測(cè)量都無(wú)誤,則作出的圖線是上圖中的_________(選填“1”;“2”或“3”).
(4)現(xiàn)發(fā)現(xiàn)三組同學(xué)作出的圖線分別是1、2和3,但測(cè)出的斜率都為是否可以根據(jù)斜率求出當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣??___________.(若不可以求出,填“否”;若可以求出,請(qǐng)?zhí)钪亓铀俣鹊谋磉_(dá)式).評(píng)卷人得分六、解答題(共1題,共8分)33、如圖甲所示,空間站上某種離子推進(jìn)器由離子源、間距為d的中間有小孔的兩平行金屬板M、N和邊長(zhǎng)為L(zhǎng)的立方體構(gòu)成,其后端面P為噴口。以金屬板N的中心O為坐標(biāo)原點(diǎn),垂直立方體側(cè)面和金屬板建立x、y和z坐標(biāo)軸。M、N板之間存在場(chǎng)強(qiáng)為E、方向沿z軸正方向的勻強(qiáng)電場(chǎng);立方體內(nèi)存在磁場(chǎng),其磁感應(yīng)強(qiáng)度沿z方向的分量始終為零,沿x和y方向的分量和隨時(shí)間周期性變化規(guī)律如圖乙所示,圖中可調(diào)。氙離子()束從離子源小孔S射出,沿z方向勻速運(yùn)動(dòng)到M板,經(jīng)電場(chǎng)加速進(jìn)入磁場(chǎng)區(qū)域,最后從端面P射出,測(cè)得離子經(jīng)電場(chǎng)加速后在金屬板N中心點(diǎn)O處相對(duì)推進(jìn)器的速度為v0。已知單個(gè)離子的質(zhì)量為m、電荷量為忽略離子間的相互作用,且射出的離子總質(zhì)量遠(yuǎn)小于推進(jìn)器的質(zhì)量。
(1)求離子從小孔S射出時(shí)相對(duì)推進(jìn)器的速度大小vS;
(2)不考慮在磁場(chǎng)突變時(shí)運(yùn)動(dòng)的離子,調(diào)節(jié)的值,使得從小孔S射出的離子均能從噴口后端面P射出,求的取值范圍;
(3)設(shè)離子在磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)時(shí)間遠(yuǎn)小于磁場(chǎng)變化周期T,單位時(shí)間從端面P射出的離子數(shù)為n,且求圖乙中時(shí)刻離子束對(duì)推進(jìn)器作用力沿z軸方向的分力。
參考答案一、選擇題(共8題,共16分)1、A【分析】【分析】
【詳解】
干涉圖樣是間距相等明暗相間的條紋,而衍射條紋明暗間距不相等,因此AB選項(xiàng)是干涉圖樣,而CD選項(xiàng)是衍射圖樣;由于紅光的波長(zhǎng)大于綠光的波長(zhǎng),根據(jù)可知;紅光的干涉圖樣的明暗相間的條紋更寬。
故選A。2、C【分析】【分析】
【詳解】
A.根據(jù)折射定律,測(cè)得折射率的表達(dá)式為
故A錯(cuò)誤;
B.作圖時(shí)因是半圓形玻璃磚,光線OA在玻璃磚上邊界方向不變,故作圖時(shí)只需畫出EF邊界即可;故B錯(cuò)誤;
C.由于光路可逆,從AO方向看去,所看到的仍是線AOB,而P1會(huì)擋住P2、P3、P4;故C正確;
D.由于全反射現(xiàn)象,光線從玻璃磚射向空氣時(shí),當(dāng)∠AOC大于臨界角時(shí)將發(fā)生全反射,無(wú)法在EF下方無(wú)法看到P1、P2;故D錯(cuò)誤。
故選C。3、D【分析】【分析】
【詳解】
ABC.在壓縮彈簧的過(guò)程中,沒有機(jī)械能的損失,減少的動(dòng)能轉(zhuǎn)化為彈簧的彈性勢(shì)能。在壓縮過(guò)程中水平方向不受外力,動(dòng)量守恒。則有當(dāng)A開始運(yùn)動(dòng)時(shí),B的速度等于v,所以沒有損失動(dòng)能。當(dāng)A的速度v時(shí);根據(jù)動(dòng)量守恒定律有B的速度等于零,所以系統(tǒng)動(dòng)能又等于初動(dòng)能;故ABC錯(cuò)誤;
D.在AB速度相等時(shí);此時(shí)彈簧壓縮至最短,故彈簧的彈性勢(shì)能最大,故動(dòng)能應(yīng)最小,故D正確。
故選D。4、B【分析】【詳解】
AB.設(shè)光在MQ邊的折射角為β,根據(jù)折射定律有
解得
故A錯(cuò)誤;B正確;
CD.根據(jù)幾何關(guān)系可知光在MN邊的入射角為
故CD錯(cuò)誤。
故選B。5、B【分析】【詳解】
A.當(dāng)摩天輪運(yùn)動(dòng)到最低點(diǎn)時(shí),設(shè)摩天輪的半徑為r,該同學(xué)的質(zhì)量為m,線速度為v,摩天輪對(duì)該同學(xué)的作用力為N,據(jù)向心力公式有N-mg=
可知N>mg;該同學(xué)處于超重狀態(tài),A錯(cuò)誤;
B.由最高點(diǎn)到最低點(diǎn)的過(guò)程中;該同學(xué)度速度大小不變,根據(jù)動(dòng)能定理可知,合外力做功為零,B正確;
C.重力功率為
其中為重力與速度的夾角,由于不總90°;故該同學(xué)受到的重力的功率不會(huì)一直為零,C錯(cuò)誤;
D.由最高點(diǎn)到最低點(diǎn),該同學(xué)速度大小恒定,但方向反向,由
可知;該同學(xué)受到的合外力的沖量不為零,D錯(cuò)誤。
故選B。6、B【分析】【詳解】
A.質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)的周期為T=4s,則頻率是f=1/T=0.25Hz;振幅是2cm,選項(xiàng)A錯(cuò)誤;
B.因3s=T,可知0~3s內(nèi),質(zhì)點(diǎn)通過(guò)的路程為3A=6cm;選項(xiàng)B正確;
C.1s末質(zhì)點(diǎn)在平衡位置;此時(shí)質(zhì)點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)速度最大,選項(xiàng)C錯(cuò)誤;
D.t=3s時(shí),質(zhì)點(diǎn)的位移為零,振幅是2cm,選項(xiàng)D錯(cuò)誤.7、B【分析】【詳解】
A.在兩波源的連線上;中點(diǎn)為振動(dòng)加強(qiáng)點(diǎn),中點(diǎn)左右兩邊0.25和1.25波長(zhǎng)的位置,波程差為一倍波長(zhǎng),也為加強(qiáng)點(diǎn),有3個(gè)振動(dòng)加強(qiáng)的位置,A錯(cuò)誤;
B.連線上的這3個(gè)振動(dòng)加強(qiáng)的位置延伸出3條加強(qiáng)線;與圓周形成上下6個(gè)加強(qiáng)點(diǎn),B正確;
C.振動(dòng)加強(qiáng)點(diǎn)是振幅較大的振動(dòng)點(diǎn);不是始終處于最高點(diǎn),C錯(cuò)誤;
D.由于兩波源產(chǎn)生的機(jī)械波振幅不同;所以振動(dòng)減弱點(diǎn)有較小的振動(dòng),不是始終處于平衡位置,D錯(cuò)誤。
故選B。8、C【分析】【詳解】
A.白光照射水面油膜呈現(xiàn)彩色圖樣;是光的干涉現(xiàn)象,A錯(cuò)誤;
B.白光通過(guò)三棱鏡形成彩色光帶;是光的色散現(xiàn)象,B錯(cuò)誤;
C.透過(guò)手指縫觀察落日看到彩色圖樣;是光的衍射現(xiàn)象,C正確;
D.白光經(jīng)過(guò)楊氏雙縫得到彩色圖樣;是光的干涉現(xiàn)象,D錯(cuò)誤。
故選C。二、多選題(共9題,共18分)9、B:D【分析】【詳解】
設(shè)光線P經(jīng)C折射后過(guò)B點(diǎn);光路如圖所示.
在△ODBC中,由幾何關(guān)系得:得α=60°;在△OBC中,由幾何關(guān)系得:α=2β,可得:β=30°;則圓柱體的折射率為CB=2Rcos30°=R;光在圓柱中傳播的速度故從B點(diǎn)射出的光在圓柱中傳播時(shí)間故選BD.10、A:C【分析】【分析】
【詳解】
A.單擺的固有周期為
L為擺長(zhǎng);g為當(dāng)?shù)刂亓铀俣龋蔄正確;
B.根據(jù)
得
所以T2-L圖像的斜率為
題圖甲中A圖線的斜率大于B圖線的斜率,故A圖線對(duì)應(yīng)的重力加速度較小;故B錯(cuò)誤;
C.若將單擺放入繞地球穩(wěn)定飛行的宇宙飛船中;單擺小球處于完全失重狀態(tài),只受重力,不能在豎直平面內(nèi)來(lái)回?cái)[動(dòng),故C正確;
D.由題圖乙可知,當(dāng)驅(qū)動(dòng)力的頻率為0.5Hz時(shí),擺球發(fā)生共振,故系統(tǒng)的固有頻率為0.5Hz,固有周期
根據(jù)
解得擺長(zhǎng)L≈1m;故D錯(cuò)誤。
故選AC。11、B:C:D【分析】【分析】
【詳解】
A.看到閃電后;過(guò)一會(huì)兒才能聽到雷聲,是光和聲音在空氣中的傳播速度不同造成的,故A錯(cuò)誤;
B.探測(cè)器接收到的超聲波頻率發(fā)生變化;是由于血液發(fā)生流動(dòng),探測(cè)器與血液的觀測(cè)點(diǎn)的距離發(fā)生變化引起的,可以用多普勒效應(yīng)解釋,故B正確;
C.觀察者聽到遠(yuǎn)去的列車發(fā)出的汽笛聲;音調(diào)變低是由于列車與觀察者的距離發(fā)生變化引起的,可以用多普勒效應(yīng)解釋,故C正確;
D.觀察者與雙星的距離發(fā)生變化;接收到的頻率發(fā)生變化,產(chǎn)生周期性變化的光譜,屬于多普勒效應(yīng),故D正確。
故選BCD。12、B:C【分析】【分析】
【詳解】
A.子彈射入A之前,A、B系統(tǒng)處于靜止,由平衡條件可得,擋板對(duì)B的彈力大小為N=2mg
A錯(cuò)誤;
B.子彈射入A的過(guò)程中;由于摩擦生熱,A與子彈組成的系統(tǒng)機(jī)械能不守恒,B正確;
C.子彈射入A前彈簧的壓縮量為
B剛要離開擋板時(shí)彈簧的伸長(zhǎng)量為
故在時(shí)間t內(nèi),A發(fā)生的位移大小為
C正確;
D.以沿斜面向上為正方向,A(含子彈)的初動(dòng)量為當(dāng)擋板對(duì)B的彈力為零時(shí),彈簧處于伸長(zhǎng)狀態(tài),A所在位置高于原來(lái)位置,重力勢(shì)能增加,據(jù)能量守恒可知,A的末速度小于即滿足
由動(dòng)量定理可得
可得,在時(shí)間t內(nèi),彈簧對(duì)A的沖量大小
D錯(cuò)誤。
故選BC。13、A:C【分析】【詳解】
AB.依題可知小滑塊由圓弧軌道滑下過(guò)程中,小車未動(dòng),墻壁對(duì)小車做功為零,小滑塊機(jī)械能守恒
解得小滑塊滑到圓弧底端速度
以小滑塊和小車整體為研究對(duì)象,規(guī)定向右為正方向,在水平方向上由動(dòng)量定理可知墻壁對(duì)小車的沖量
A正確;B錯(cuò)誤;
C.當(dāng)小滑塊滑上小車水平直道后,以小車和滑塊整體為研究對(duì)象,由動(dòng)量守恒和能量守恒得
聯(lián)立方程解得
C正確。
D.以小滑塊為研究對(duì)象,分析小滑塊在小車水平部分上滑動(dòng)的過(guò)程,規(guī)定水平向右為正方向,由動(dòng)量定理得
解得
小滑塊在小車上運(yùn)動(dòng)的總時(shí)間
D錯(cuò)誤。
故選AC。14、B:C【分析】【詳解】
設(shè)探測(cè)器的質(zhì)量為行星的質(zhì)量為探測(cè)和行星發(fā)生“彈性碰撞”對(duì)于模式一:設(shè)向左為正方向,由動(dòng)量守恒定律得
由能量守恒定律得
聯(lián)立解得探測(cè)器“碰撞”后的速度
因則
對(duì)于模式二:設(shè)向左為正方向,由動(dòng)量守恒定律得
由能量守恒定律得
聯(lián)立解得探測(cè)器“碰撞”后的速度
因則
則
故BC正確;AD錯(cuò)誤。
故選BC。15、B:C:D【分析】【分析】
【詳解】
A.由s-t圖像可以知道碰撞前A的速度為
碰撞前B的速度
碰撞后AB的速度為
根據(jù)動(dòng)量守恒可知
代入速度值可求得
所以碰撞前的總動(dòng)量為
故A錯(cuò)誤;
B.碰撞時(shí)A對(duì)B所施沖量為即為B的動(dòng)量變化量
故B正確;
C.根據(jù)動(dòng)量守恒可知
故C正確;
D.碰撞中A、B兩球組成的系統(tǒng)損失的動(dòng)能為
故D正確。
故選BCD。16、A:C【分析】【分析】
【詳解】
在t=0時(shí)刻,在x1處的質(zhì)點(diǎn)在最低點(diǎn),在x2處的質(zhì)點(diǎn)在平衡位置向下振動(dòng),若波沿x軸正向傳播,則
解得(n=0、1、2、3)
當(dāng)n=1時(shí)λ=2.4m
若波沿x軸負(fù)向傳播,則
解得(n=0、1、2、3)
當(dāng)n=0時(shí)λ=4m
故選AC。17、A:B:E【分析】【詳解】
A.紫光頻率大于紅光;光在同種介質(zhì)中傳播時(shí),頻率越大,光速越小,A正確;
B.在陽(yáng)光下觀察肥皂泡呈彩色;是光的干涉現(xiàn)象,B正確;
C.只有光從光密介質(zhì)向光疏介質(zhì);且入射角大于臨界角時(shí),才能發(fā)生全反射現(xiàn)象,C錯(cuò)誤;
D.一束光不能通過(guò)兩個(gè)相互垂直的偏振片;說(shuō)明光是一種橫波,只有橫波才有偏振現(xiàn)象,D錯(cuò)誤;
E.通過(guò)狹縫去觀察與狹縫平行的白色線狀光源時(shí);看到的彩色條紋是光的衍射現(xiàn)象形成的,E正確。
故選ABE。三、填空題(共8題,共16分)18、略
【分析】【分析】
本題為機(jī)械波一章的基本規(guī)律結(jié)論的記憶性考查;熟記基本結(jié)論即可。
【詳解】
略【解析】質(zhì)垂直在一條直線上距離障礙物孔疊加頻率19、略
【分析】【分析】
【詳解】
略【解析】障礙物20、略
【分析】【詳解】
[1]小球的振動(dòng)周期與小球B的轉(zhuǎn)動(dòng)周期相同,即
[2]小球B經(jīng)最高點(diǎn)時(shí)為計(jì)時(shí)零點(diǎn),A按正弦規(guī)律振動(dòng),小球的位移與時(shí)間的函數(shù)關(guān)系為
[3]小球的最大速度與小球B的最大水平分速度相等,當(dāng)小球B運(yùn)動(dòng)至最高點(diǎn)(最低點(diǎn))時(shí)水平速度最大,即【解析】21、略
【分析】【詳解】
[1][2]小球拋出后做平拋運(yùn)動(dòng),初速度為則根據(jù)動(dòng)能定理得:
解得:
小球和車作用過(guò)程中,水平方向動(dòng)量守恒,選向右為正方向,則有:
解得:
方向水平向右?!窘馕觥?水平向右22、略
【分析】【詳解】
[1]根據(jù)動(dòng)量守恒定律
代入數(shù)據(jù)得
[2]根據(jù)能量守恒
可得釋放的能量
[3]根據(jù)
可得落地時(shí)間
落地時(shí)的水平距離【解析】10m/s300J60m23、略
【分析】【詳解】
[1]波從波源開始向右傳播,根據(jù)波形的平移法可以知道:B點(diǎn)向上振動(dòng),C點(diǎn)向下振動(dòng).
[2]某時(shí)刻剛好傳到介質(zhì)中的A點(diǎn)所以A點(diǎn)此刻的振動(dòng)方向與波源的初始振動(dòng)方向相同,為向下.即波源的振動(dòng)方向向下。
[3]根據(jù)上下振動(dòng)方法可知波再傳播3T/4時(shí)的波形圖如圖所示:
【解析】B點(diǎn)向上振動(dòng),C點(diǎn)向下振動(dòng)波源的振動(dòng)方向向下24、略
【分析】【詳解】
[1]假設(shè)經(jīng)過(guò)時(shí)間兩波相遇,則有
解得
[2]由圖可知,波源的波峰傳動(dòng)的時(shí)間為
波源的波谷傳動(dòng)的時(shí)間為
可知的波峰與的波谷同時(shí)到達(dá)處,為振動(dòng)減弱點(diǎn)振幅相同因此速度為零,故在內(nèi),處的質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)的路程為【解析】2025、略
【分析】【分析】
【詳解】
[1]當(dāng)光在有機(jī)玻璃棒內(nèi)傳播時(shí);如果從有機(jī)玻璃射向空氣的入射角大于臨界角,根據(jù)發(fā)生全反射的條件,可知,會(huì)發(fā)生全反射;
[2]光在有機(jī)玻璃棒內(nèi)沿著鋸齒形路線傳播;這就是光導(dǎo)纖維原理;
[3]它由內(nèi)芯和外套兩層組成,內(nèi)芯的折射率比外套的大,根據(jù)發(fā)生全反射的條件可知,光傳播時(shí)在內(nèi)芯與外套的界面上發(fā)生全反射?!窘馕觥竣?發(fā)生全反射②.光導(dǎo)纖維③.光傳播時(shí)在內(nèi)芯與外套的界面上發(fā)生全反射四、作圖題(共3題,共24分)26、略
【分析】【分析】
【詳解】
彈簧振子的位移由平衡位置指向振子的方向;加速度指向平衡位置,如圖。
【解析】27、略
【分析】【詳解】
由題圖可知,孔A和障礙物D跟波長(zhǎng)相比相差不多,因此,從孔A傳出的波和遇障礙物D之后的波均有明顯的衍射現(xiàn)象;孔B和障礙物C跟波長(zhǎng)相比相差較大,因此,從孔B傳出的波和遇障礙物C之后的波無(wú)明顯的衍射現(xiàn)象,在畫通過(guò)孔A的衍射波時(shí)要強(qiáng)調(diào)畫出的同心半圓都是以孔A為圓心的;遇障礙物D之后波的傳播并沒有受影響;而從孔B傳出的波和遇障礙物C之后的波只沿直線傳播,所以從孔A、B傳出的波和遇障礙物C、D之后的波如圖所示。
【解析】見解析。28、略
【分析】【詳解】
由圖甲可知,簡(jiǎn)諧波的波長(zhǎng)所以周期
此時(shí)波形與時(shí)刻波形相同,根據(jù)同側(cè)法可知,波沿x軸負(fù)方向傳播,根據(jù)波形的平移法可知,將時(shí)刻的波形向左平移得到時(shí)的波形圖像;如圖所示。
【解析】見解析五、實(shí)驗(yàn)題(共4題,共8分)29、略
【分析】【分析】
【詳解】
(1)[1]為了減小實(shí)驗(yàn)誤差;應(yīng)選擇1m左右的擺線,為了減小空氣阻力的影響,擺球應(yīng)選擇質(zhì)量大而體積小的金屬球,因此需要的實(shí)驗(yàn)器材選擇AD。
(2)[2]由題意可知;單擺的周期。
由單擺的周期公式可知。
聯(lián)立可求。
(3)[3][4]由表格中的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)可知;第三組實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)中,周期。
代入公式中。
(4)[5]由公式。
可知。
結(jié)合T2--L圖像可知,圖像的斜率為
A.由圖所示的圖線a可知,當(dāng)L為零時(shí),T不為零;說(shuō)明所測(cè)量的擺長(zhǎng)偏小,即把懸點(diǎn)到擺球上端的距離作為擺長(zhǎng),故A錯(cuò)誤;
B.實(shí)驗(yàn)中誤將49次全振動(dòng)記為50次;則周期的測(cè)量值偏小,導(dǎo)致重力加速度的測(cè)量值偏大,圖像的斜率偏小,故B正確;
C.由圖可知,圖線c對(duì)應(yīng)的斜率小于圖線b對(duì)應(yīng)的斜率,所以圖線c對(duì)應(yīng)的g值大于圖線b對(duì)應(yīng)的g值;故C錯(cuò)誤。
故選B?!窘馕觥緼D;2.01;9.76;B30、略
【分析】【詳解】
(1)[1]根據(jù)
解得單色光
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