2019_2020学年高考物理综合检测（一）（必修1）.docx

综合检测(一)(时间：90分钟满分：100分)一、选择题(本题共12小题，每小题4分，共48分，其中16题为单项选择题，712题为多项选择题)1.一个质量为0.5kg的小钢球竖直下落，落地时速度大小为1m/s，与地面作用0.1s后以等大的速度被反弹.小钢球在与地面碰撞的过程中，下列说法中正确的是()A.小钢球重力的冲量是0.1kgm/sB.若选向上为正方向，则小钢球的动量变化是1kgm/sC.若选向上为正方向，则小钢球受到的合力冲量是1NsD.若选向上为正方向，则小钢球的受到的合力为5N答案B解析根据冲量定义可知：Imgt0.5100.1kgm/s0.5kgm/s，故A错；若选向上为正方向，则小钢球的动量变化量为pmv(mv)2mv20.51kgm/s1kgm/s，故B对；根据动量定理，合力冲量等于动量的变化量，所以若选向上为正方向，则小钢球受到的合力冲量是1kgm/s1Ns，合力的大小为FN10N，故C、D错.2.(2018辽宁六校协作体高二下学期期中)如图1所示，玻璃棱镜的截面为等腰三角形，顶角a为30.一束光线垂直于ab面射入棱镜，又从ac面射出.出射光线与入射光线之间的夹角为30，则此棱镜材料的折射率是()图1A.B.C.D.答案B3.如图2所示为用a、b两种单色光分别通过同一双缝干涉装置获得的干涉图样.现让a、b两种光组成的复色光穿过平行玻璃砖或三棱镜时，光的传播路径与方向可能正确的是()图2A.B.C.D.只有答案B解析由题图干涉图样可知，a光的双缝干涉条纹间距比b光的大，根据条纹间距公式x可知，a光的波长长，则同一介质对a光的折射率小，对b光的折射率大，根据平行玻璃砖的光学特性可知，出射光线与入射光线平行，由于a光的折射率小，偏折程度小，所以出射时a光应在右侧，故正确，错误.由sinC分析可知，a光的临界角较大，当光从三棱镜射入空气中时，若发生全反射，则首先是b光发生全反射，若b不发生全反射，能射出三棱镜，则a光一定也不会发生全反射，能从三棱镜射出，故错误，正确.故选B.4.如图3所示，小车AB静止于水平面上，A端固定一个轻质弹簧，B端粘有橡皮泥.小车AB质量为M，质量为m的木块C放在小车上，C、B距离为L.用细线将木块连接于小车的A端并使弹簧压缩.开始时小车AB与木块C都处于静止状态，现烧断细线，弹簧被释放，使木块离开弹簧向B端滑去，并跟B端橡皮泥粘在一起.所有摩擦均不计，对整个过程，以下说法正确的是()图3A.整个系统机械能守恒B.整个系统机械能不守恒，动量也不守恒C.当木块的速度最大时，小车的速度也最大D.最终整个系统匀速运动答案C解析弹簧被释放过程系统机械能守恒，而木块C跟B端橡皮泥粘在一起的过程是非弹性碰撞，机械能有损失，所以整个系统机械能不守恒，故A错误.整个系统受到的合外力始终为零，动量守恒，故B错误.设弹簧释放后，木块C速度大小为v，小车速度为v车，取向右为正方向，由动量守恒定律得：mvMv车0得：v车v，则知v车与v成正比，当木块的速度v最大时，小车的速度v车也最大，故C正确.设C与橡皮泥粘在一起时系统的速度为v，由系统的动量守恒得：(Mm)v0，得：v0，所以最终系统静止不动，故D错误.5.如图4所示，一轻质弹簧，两端连着物体A和B静止在光滑水平面上(弹簧处于原长)，如果物体A被水平速度为v0的子弹射中并嵌在物体A中，已知物体A的质量为物体B的质量的，子弹的质量是物体B质量的.弹簧被压缩到最短时物体B的速度为()图4A.B.C.D.答案B解析对子弹、物体A、B和弹簧组成的系统，A、B速度相等时弹簧第一次被压缩到最短.设物体B的质量为m，根据动量守恒定律可得：mv0(mmm)v代入数据解得：v，故选项B正确，选项A、C、D错误.6.如图5所示，光滑水平面上有甲、乙两辆车，甲车上面有发射装置，甲车连同发射装置质量为M12kg，车上另有一个质量为m1kg的小球，甲车静止在水平面上，乙车总质量M24kg，以v07m/s的速度向甲车运动，甲车为了不和乙车相撞，向乙车水平发射小球(乙车上有接收装置使小球最终停在乙车上)，则甲车相对地面发射小球的最小水平速度是()图5A.6m/sB.9m/sC.12m/sD.8m/s答案D解析设水平向右为正方向，甲车相对地面发射小球的最小水平速度大小是v.小球与甲车满足动量守恒，可得：M1v1mv0.小球与乙车系统动量守恒，可得：M2v0mv(M2m)v2，两车恰好不会相撞满足：v1v2，联立并代入数据解得：v8 m/s，故D正确，A、B、C错误.7.某同学在学校实验室采用甲、乙单摆做实验时得到的振动图象分别如图6甲、乙所示，下列说法中正确的是()图6A.甲、乙两单摆的摆长相等B.两摆球经过平衡位置时，速率可能相等C.乙单摆的振动方程是x7sint(cm)D.在任意相同时间内，两摆球的位移之比为107答案AC解析由题图可知，两单摆周期相等，根据单摆周期公式T2，甲、乙两单摆的摆长相等，A正确；两单摆振幅不相等，摆长相等，所以经过平衡位置时，速率不相等，B错误；T2.0s，rad/s，所以乙单摆的振动方程是x7sint(cm)，C正确；由于两单摆周期相等，一个周期内两单摆位移都等于零，D错误.8.(2018辽宁六校协作体高二下学期期中)如图7所示，在均匀介质中的一条直线上的两个振源A、B相距6m，振动频率相等.t00时刻A、B开始振动，且都只振动一个周期，振幅相等，A的振动图象为甲，B的振动图象为乙.若由A向右传播的机械波与由B向左传播的机械波在t10.3s时恰好相遇，则下列判断正确的是()图7A.两列波在A、B间的传播速度大小均为10m/sB.两列波的波长都是2mC.在两列波相遇过程中，中点C为振动加强点D.t20.75s时刻B点经过平衡位置且振动方向向下答案AB9.如图8所示，甲为一列简谐波在t3.0s时刻波的图象，Q为x4m的质点，乙为甲图中P质点的振动图象，则下列说法正确的是()图8A.此波沿x轴负方向传播B.t8.0s时，P点位移为2cmC.若障碍物的尺寸大于12m，则该波不能发生明显衍射现象D.该波能与另一列频率为4Hz的简谐横波发生稳定的干涉现象答案AB解析t3.0s时P质点向y轴正方向振动，由“上下坡法”知此波沿x轴负方向传播，A正确；由题图可知这列波的周期T4s，波长12m，得波速v3m/s，从t3.0s到t8.0s，t5.0s，P振动到正向最大位移处，B正确；产生明显衍射的条件是障碍物或孔的尺寸比波长小或跟波长差不多，C错误；两列简谐横波产生干涉的条件是两波频率相等，该波频率为Hz，故两波不能发生稳定干涉现象，D错误.10.(2018广西南宁模拟)ABCDE为单反照相机取景器中五棱镜的一个截面示意图，ABBC.由a、b两种单色光组成的细光束从空气垂直于AB射入棱镜，经两次反射后光线垂直BC射出，且在CD、AE边只有a光射出，光路图如图9所示.则a、b两束光()图9A.a光的频率比b光的频率小B.在真空中，a光的传播速度比b光大C.在棱镜内，a光的传播速度比b光大D.以相同的入射角从空气斜射入水中，b光的折射角较小答案ACD解析在CD边和AE边都只有a光射出，说明b光发生了全反射，而a光没有发生全反射，说明b光的全反射临界角较小，由全反射临界角公式sinC，可知棱镜对b光的折射率较大，b光的频率较大，选项A正确；在真空中，所有光的传播速度都相同，选项B错误；根据折射率与介质中光速的关系n可知，在棱镜内，a光的传播速度比b光的传播速度大，选项C正确；以相同的入射角从空气斜射入水中，根据折射定律n，折射率较大的b光的折射角较小，选项D正确.11.一水平长绳上系着一个弹簧和小球组成的振动系统，小球振动的固有频率为2Hz，现在长绳两端分别有一振源P、Q同时开始以相同振幅A上下振动了一段时间，某时刻两个振源在长绳上形成的波形如图10所示，两列波先后间隔一段时间经过弹簧振子所在位置，观察到小球先后出现了两次振动，小球第一次振动时起振方向向上，且振动并不显著，而小球第二次发生了共振现象，则()图10A.由P振源产生的波先到达弹簧处B.两列波可能形成干涉C.由Q振源产生的波的波速较接近4m/sD.绳上会出现振动位移大小为2A的点答案ACD解析由“上下坡法”知P振源起振方向向上，Q振源起振方向向下，故先到达弹簧振子的是P振源产生的波，故A正确；Q振源产生的波晚到达弹簧振子所在位置，且小球产生了共振，故Q的振动频率接近2Hz，则周期接近0.5s，波速接近vm/s4m/s，故C正确；由于两列波的频率不同，不会形成干涉，B错误；根据波的叠加原理，两列波相遇时，绳上会出现振动位移大小为2A的点，故D正确.12.如图11所示，长木板A放在光滑的水平面上，质量为m6kg的小物体B以水平速度v02m/s滑上原来静止的长木板A的表面，由于A、B间存在摩擦，A、B速度随时间变化情况如图乙所示，取g10m/s2，则下列说法正确的是()图11A.木板A最终获得的动能为2JB.系统损失的机械能为2JC.木板A的最小长度为1mD.A、B间的动摩擦因数为0.1答案CD解析由题图乙知，木板和小物体最终的速度v1m/s，据动量守恒mv0(mM)v，则木板的质量M6kg，木板最终获得的动能为EkmMv2612J3J，系统损失的机械能Emv02(mM)v2622J1212J6J，故A、B选项错误.由题图乙得：01s内小物体的位移xB(21)1m1.5m，01s内木板的位移xA11m0.5m，则木板长度的最小值LxBxA1m，故C项正确.由题图乙得，小物体加速度大小aBm/s21 m/s2，据牛顿第二定律mgmaB，则A、B间的动摩擦因数0.1，故D项正确.二、实验题(本题共2小题，共12分)13.(6分)利用双缝干涉测光的波长实验中，双缝间距d0.4mm，双缝到光屏的距离l0.5m，用某种单色光照射双缝得到干涉条纹如图12乙所示，分划板在图中A、B位置时游标卡尺读数如图丙、丁所示，则：图12(1)分划板在图中A、B位置时游标卡尺读数分别为xA11.1mm，xB_mm；相邻两条纹间距x_mm.(2)波长的表达式_(用x、l、d表示)，该单色光的波长_m.(3)若改用频率更高的单色光照射，得到的干涉条纹间距将_(填“变大”“不变”或“变小”).答案(1)15.6(1分)0.75(1分)(2)d(1分)6107(1分)(3)变小(2分)解析(1)B位置游标卡尺的主尺读数为15mm，游标尺读数为0.16mm0.6mm，则最终读数为15.6mm，则相邻两条纹的间距为xmm0.75mm.(2)根据干涉条纹间距公式x得：，代入数据得：6107m.(3)若改用频率更高的单色光照射，它的波长较短，根据干涉条纹间距公式x，得到的干涉条纹间距将变小.14.(6分)利用气垫导轨和光电门进行“探究碰撞中的不变量”这一实验，气垫导轨的左侧与一倾斜轨道平滑连接，滑块在水平气垫导轨上运动时可忽略阻力.让滑块A在左侧倾斜轨道的P点由静止释放，然后与静止在光电门C和光电门D之间的滑块B发生碰撞，如图13所示.图13(1)实验中滑块B备有甲、乙两种：其中甲种滑块左端装有弹性圈；乙种滑块左端装有橡皮泥，与滑块A碰撞后会粘在一起.若要求碰撞时动能损失最大，则应选用_种滑块(填“甲”或“乙”)，若要求碰撞时动能损失最小，则应选用_种滑块(填“甲”或“乙”)；(2)某同学选取左端装有橡皮泥的滑块B进行实验，两滑块的质量分别为mA和mB，滑块A从P点释放后，通过光电门C的时间为t1，与滑块B粘在一起后通过光电门D的时间为t2，则在误差允许的范围内，只需验证等式_成立即说明碰撞过程中mA和mB系统动量守恒；(3)在上一问的某次实验中，滑块A通过光电门C和光电门D的时间分别为t10.05s和t20.15s，那么滑块A和滑块B的质量之比为mAmB_.答案(1)乙(1分)甲(1分)(2)mAt2(mAmB)t1或(2分)(3)12(2分)解析(1) 若要求碰撞时动能损失最大，则应选用左端装有橡皮泥的乙种滑块.若要求碰撞时动能损失最小，则应选用左端装有弹性圈的甲种滑块.(2)设遮光条宽度为d，滑块A从P点释放后，通过光电门C的时间为t1，则滑块A通过光电门C的速度v1；与滑块B粘在一起后通过光电门D的时间为t2，则滑块A与滑块B粘在一起后通过光电门D的速度v2；若碰撞过程中mA和mB系统动量守恒，则mAv1(mAmB)v2，即mA(mAmB)，整理得：或mAt2(mAmB)t1.(3)某次实验中，滑块A通过光电门C和光电门D的时间分别为t10.05s和t20.15s，则，解得：mAmB12.三、计算题(本题共4小题，共40分)15.(8分)(2016全国卷)一列简谐横波在介质中沿x轴正向传播，波长不小于10cm.O和A是介质中平衡位置分别位于x0和x5cm处的两个质点.t0时开始观测，此时质点O的位移为y4cm，质点A处于波峰位置；ts时，质点O第一次回到平衡位置，t1s时，质点A第一次回到平衡位置.求：(1)简谐波的周期、波速和波长；(2)质点O的位移随时间变化的关系式.答案(1)4s7.5cm/s30cm(2)y0.08cos(t) m或y0.08sin(t) m解析(1)设振动周期为T.由于质点A在0到1s内由最大位移处第一次回到平衡位置，经历的是个周期，由此可知T4s(1分)由于质点O与A的距离x5cm小于半个波长，且波沿x轴正向传播，O在ts时回到平衡位置，而A在t1s时回到平衡位置，时间相差ts，可得波的传播速度v7.5cm/s(1分)由vT得，简谐波的波长30cm(1分)(2)设质点O的位移随时间变化的关系为yAcos(0) cm将式及题给条件代入上式得(2分)解得0，A8cm(2分)质点O的位移随时间变化的关系式为y0.08cos(t) m或y0.08sin(t) m(1分)16.(10分)如图14所示，ABM为透明柱状介质的横截面，其中A30.一束单色光从AM的中点P以一定的入射角入射，恰好能在AB边上发生全反射，且反射后的光线垂直BM边射出.已知BM边的长度为a，光在真空中的传播速度为c，求：图14(1)该透明介质的折射率；(2)该单色光在透明介质中的传播时间.答案(1)(2)解析(1)单色光在透明介质中的传播路线如图所示(2分)由几何关系可知，当单色光在AB边上刚好发生全反射时，其临界角为60由sinC可得n(1分)代入数据可得n(1分)(2)由几何关系可得PEa，PEQ120，由正弦定理得PQPEa，AQPQa又因为QBABAQa，所以QFa(3分)单色光在该透明介质中的传播速度vc，(1分)所以单色光在该透明介质中的传播时间t，(1分)代入数据可得：t.(1分)17.(10分)光滑水平面上放着质量mA1 kg的物块A与质量mB2 kg的物块B，A与B均可视为质点，A靠在竖直墙壁上，A、B间夹一个被压缩的轻弹簧(弹簧与A、B均不拴接)，用手挡住B不动，此时弹簧弹性势能Ep49 J.在A、B间系一轻质细绳，细绳长度等于弹簧的自然长度，如图15所示.放手后B向右运动，细绳在短暂时间内被拉断(A始终静止)，之后B冲上与水平面相切的竖直半圆光滑轨道，其半径R0.5 m, B恰能到达最高点C.g10 m/s2，求图15(1)绳拉断后物块B到达半圆轨道最低点的速度大小；(2)绳拉断过程绳对B的冲量I的大小；(3)绳拉断过程中系统损失的机械能大小.答案(1)5m/s(2)4Ns(3)24J解析(1)设B到达C点的速率为vC，当B恰能到达最高点C时，有mBgmB(1分)B由最低点运动到最高点C，由动能定理得：2m