高中物理人教版新教材选择性必修全册综合提升卷Word版含解析

全册综合提升卷第Ⅰ卷(选择题共40分)一、选择题(共10小题，每小题4分，共40分，在每小题给出的四个选项中，第1～6小题只有一个选项符合题目要求，第7～10小题有多个选项符合题目要求，全部选对的得4分，选不全的得2分，有选错或不答的得0分)1．(2021·陕西省西安市高三模拟)我们都有这样的经验，玻璃杯落在水泥地面上会破碎，而从相同的高度落在地毯上不会破碎，对这一现象的解释，正确的是(D)A．玻璃杯落到水泥地面上的动量较大B．玻璃杯落到水泥地面上的冲量较大C．玻璃杯落到地毯上动量的变化量较小D．玻璃杯落到地毯上，减速时间较长，受到的冲击力较小解析：杯子从同一高度掉下，与水泥地或地毯接触前瞬间速度相同，动量相同，与水泥地或地毯上作用后速度均变为零，杯子动量的变化相同。由动量定理可知，杯子受到合外力的冲量相同，故ABC错误；杯子与水泥地作用时间短，杯子与地毯作用时间长，减速时间长，由动量定理ΔP＝Ft，ΔP相同，故地毯上受到冲击力较小，可判断出D正确。2．(2020·北京市陈经纶中学高二下学期期中)惠更斯利用摆的等时性原理制成了第一座摆钟。如图甲所示为日常生活中我们能见到的一种摆钟，图乙所示为摆的结构示意图，圆盘固定在摆杆上，螺母可以沿摆杆上下移动。在甲地走时准确的摆钟移到乙地未做其他调整时摆动加快了，下列说法正确的是(C)A．甲地的重力加速度较大，若要调准可将螺母适当向下移动B．甲地的重力加速度较大，若要调准可将螺母适当向上移动C．乙地的重力加速度较大，若要调准可将螺母适当向下移动D．乙地的重力加速度较大，若要调准可将螺母适当向上移动解析：由甲地到乙地摆动加快则说明周期变小，因T＝2πeq\r(\f(l,g))，则重力加速度变大，要使周期不变小，则应增加摆长，即将螺母适当向下移动。由上分析可知，ABD错误C正确。3．(2020·新疆昌吉回族自治州二中高二下学期期中)关于下列四幅图中所涉及物理知识的论述中，正确的是(C)A．甲图中，沙漠中的“蜃景”现象是光的衍射现象引起的 B．乙图中，演示简谐运动的图像实验中，若匀速拉动木板的速度较大，则由图像测得简谐运动的周期较大 C．丙图中，可利用薄膜干涉检查样品的平整度 D．丁图中，由图可知当驱动力的频率f跟固有频率f0相差越大，振幅越大解析：沙漠中的“蜃景”现象，是光的全反射现象引起的，故A错误；演示简谐运动的图像实验中，若匀速拉动木板的速度较大，会导致图像的横标变大，但对应的时间仍不变，简谐运动的周期与单摆的固有周期相同，故B错误；利用薄膜干涉，由薄层空气的两表面反射光，频率相同，从而进行相互叠加形成干涉条纹，达到检查样品的平整度的目的，故C正确；由图可知当驱动力的频率f跟固有频率f0相同时，出现共振现象，振幅才最大，故D错误。4．如下图所示，甲为沿x轴传播的一列简谐横波在t＝0时刻的波动图像，乙图为参与波动质点P的振动图像，则下列判断正确的是(D)A．该波的传播速率为4cm/sB．该波的传播方向沿x轴正方向C．经过s时间，质点P沿波的传播方向向前传播2mD．该波在传播过程中若遇到3m的障碍物，能发生明显衍射现象解析：由图知，波长λ＝4m，周期T＝1s，波速v＝eq\f(λ,T)＝4m/s，A错；由乙图知，t＝0时，质点P向下振动，则由甲图知，波向x轴负向传播，B错；质点只在自己的平衡位置振动，不会随波一起平移，C错；因障碍物长度小于波长，衍射现象比较明显，D对。5．如图所示，甲、乙、丙、丁为用频闪照相机连续拍摄的四张在x轴上0～6m区间段简谐波的照片。已知波沿x轴传播，照相机频闪时间间隔相等且小于波的周期，第一张照片与第四张照片间隔为1s，则由照片可知(D)A．波的波长为6mB．波一定是沿＋x方向传播C．波速一定是4m/sD．波可能是沿－x方向传播，且波速是9m/s解析：由图知，波长为λ＝4m，故A错误；由于无法确定图中质点的振动方向，也就无法判断波的传播方向，故B错误；照相机频闪时间间隔相等且小于波的周期，则频闪时间间隔T＝eq\f(1,3)s，若波向右移动，从甲到乙位移x1＝1m，故v1＝eq\f(x1,T)＝3m/s，若波向左移动，从甲到乙位移x2＝3m，故v2＝eq\f(x2,T)＝9m/s，故C错误D正确。6．关于甲、乙、丙、丁四个实验，以下说法正确的是(D)甲：单色光通过劈尖产生明暗条纹乙：单色光通过牛顿环产生明暗条纹丙：单色光通过双缝产生明暗条纹丁：单色光通过单缝产生明暗条纹A．四个实验产生的条纹均为干涉条纹B．甲、乙两实验产生的条纹均为等距条纹C．丙实验中，产生的条纹间距越大，该光的频率越大D．丁实验中，产生的明暗条纹为光的衍射条纹解析：丁实验中，单色光通过单缝产生的明暗条纹为光的衍射条纹，其他三个均为光的干涉条纹，选项A错误，D正确；牛顿环产生明暗条纹是不等距的，选项B错误；丙实验中，产生的条纹间距越大，该光的波长越大，频率越小，选项C错误；故选D。7．(2021·贵州省贵阳市第一中学高三月考)如图所示，半圆柱形玻璃砖的圆心为O。一束复色光束以入射角i＝30°由玻璃砖内射向O点，折射后分为两束单色光束a、b。其中单色光束a的折射角恰为r＝45°，则下列说法正确的是(CD)A．玻璃砖对单色光b的折射率应略小于eq\r(2)B．若光束从水中射向空气，则光束a的临界角比光束b的临界角小C．光束a比光束b更容易发生衍射现象D．在光的双缝干涉实验中，仅将入射光束由a改为b，则条纹间隔变窄解析：根据折射定律有n＝eq\f(sinr,sini)可知，a的折射率为eq\r(2)，由图可知，b的折射率大于a的折射率，故A错误；全反射临界角等于C，则有sinC＝eq\f(1,n)，折射率越小，临界角越大，故B错误；光束a折射率小说明频率低，由c＝λf可知，a的波长较长，所以光束a比光束b更容易发生衍射现象，故C正确；在光的双缝干涉实验中，条纹间隔Δx＝eq\f(L,d)λ，仅将入射光束由a改为b，则条纹间隔变窄，故D正确。8．如图所示，甲、乙两人静止在光滑的冰面上，甲沿水平方向推了乙一下，结果两人向相反方向滑去。已知甲的质量为45kg，乙的质量为50kg。则下列判断正确的是(AC)A．甲的速率与乙的速率之比为10∶9B．甲的加速度大小与乙的加速度大小之比为9∶10C．甲对乙的冲量大小与乙对甲的冲量大小之比为1∶1D．甲的动能与乙的动能之比为1∶1解析：甲、乙系统动量守恒，根据P＝mv得速度与质量成反比，甲、乙速度之比为10∶9，A选项正确；甲、乙相互作用力大小相等，根据F＝ma得加速度与质量成反比，甲乙加速度之比为10∶9，B选项错误；甲、乙相互作用力相等，冲量大小也相等，C选项正确；根据2mEk＝P2得动量相同时，动能与质量成反比，甲、乙动能之比为10∶9，D选项错误。9．在研究材料A的热膨胀特性时，可采用如图所示的干涉实验法，A的上表面是一光滑平面，在A的上方放一个透明的平行板B，B与A上表面平行，在它们间形成一个厚度均匀的空气膜。现在用波长为λ的单色光垂直照射，同时对A缓慢加热，在B上方观察到B板的亮度发生周期性变化，当温度为t1时最亮，然后亮度逐渐减弱至最暗；当温度升到t2时，亮度再一次回到最亮。则(AD)A．出现最亮时，B下表面反射光与A上表面反射光叠加后加强B．出现最亮时，B下表面反射光与A上表面反射光叠加后相抵消C．温度从t1升到t2的过程中，A的高度增加eq\f(λ,4)D．温度从t1升到t2的过程中，A的高度增加eq\f(λ,2)解析：出现最亮时，是B下表面反射光与A上表面反射光发生干涉，叠加后加强，故A正确，B错误；温度从t1升到t2的过程中，亮度由最亮又变到最亮，当路程差(即薄膜厚度的2倍)等于半波长的偶数倍，出现明条纹，知路程差减小λ，则A的高度增加eq\f(λ,2)，故C错误，D正确。10．(2020·内蒙古集宁一中高二下学期期中)如图所示，小车的上面是中突的两个对称的光滑曲面组成，整个小车的质量为m，原来静止在光滑的水平面上。今有一个可以看作质点的小球，质量也为m，以水平速度v从左端滑上小车，恰好到达小车的最高点后，又从另一个曲面滑下。关于这个过程，下列说法正确的是(BC)A．小球滑离小车时，小车又回到了原来的位置B．小球在滑上曲面的过程中，小车的动量变化大小是eq\f(mv,2)C．小球和小车作用前后，小球所受合外力的冲量为零D．车上曲面的竖直高度一定大于eq\f(v2,4g)解析：小球滑上曲面的过程，小车向右运动，小球下滑时，小车还会继续前进，整个过程小车不会反向，故不会回到原位置，故A错误；由小球恰好到最高点，则两者有共同速度，对于车、球组成的系统，由动量守恒定律：mv＝2mv′，得共同速度v′＝eq\f(v,2)。小车动量的变化为eq\f(mv,2)，选项B正确；由于满足动量守恒定律，两曲面光滑，系统机械能守恒，所以小球和小车作用之后，小球的速度又变为v0，则小球所受合外力的冲量为零，选项C正确；由于小球原来的动能为eq\f(1,2)mv2，小球到最高点时系统的动能为eq\f(1,2)×2m×(eq\f(v,2))2＝eq\f(1,4)mv2，所以由能量关系：eq\f(1,4)mv2＝mgh，得h＝eq\f(v2,4g)，即车上曲面的竖直高度等于eq\f(v2,4g)，故D错误。第Ⅱ卷(非选择题共60分)二、填空题(2小题，每小题8分，共16分。把答案直接填在横线上)11．(2020·山东省实验中学高三线上模拟)某同学在做“验证动量守恒”实验中，所用装置如图所示。(1)下面是本实验部分测量仪器或工具，需要的是__BC__。A．秒表 B．天平C．刻度尺 D．弹簧秤(2)为了完成本实验，下列必须要求的实验条件是__AC__。A．斜槽轨道末端的切线必须水平B．入射球和被碰球的质量必须相等C．入射球和被碰球大小必须相同D．入射球每次不必从轨道的同一位置由静止滚下(3)某次实验中得出的落点情况如图所示，若碰撞过程中动量守恒，则入射小球质量m1和被碰小球质量m2之比为__4∶1__。解析：(1)本实验需要天平称量物体的质量，需要刻度尺测量长度，故选BC。(2)要保证碰撞后两个球做平抛运动，故斜槽轨道末端的切线必须水平，故A正确；入射球质量要大于被碰球质量，即m1＞m2，防止碰后m1被反弹，故B错误；为保证两球正碰，则两球大小必须相等，选项C正确；为保证碰撞的初速度相同，入射球每次必须从轨道的同一位置由静止滚下，故D错误；故选AC。(3)若碰撞过程动量守恒，则有m1·eq\x\to(OP)＝m1·eq\x\to(OM)＋m2·eq\x\to(ON)代入数据，有：m1×＝m1×＋m2×解得：m1∶m2＝4∶1。12．(2020·重庆市北碚区高二下学期期末)现有毛玻璃屏A、双缝B、白光光源C、单缝D和透红光的滤光片E等光学元件，要把它们放在如图一所示的光具座上组装成双缝干涉实验装置，用以测量红光的波长。(1)将白光光源C放在光具座最左端，依次放置其他光学元件，由左至右，表示各光学元件的字母排列顺序应为C、__E、D、B__、A。(2)本实验的实验步骤有：①取下遮光筒左侧的元件，调节光源高度，使光束能直接沿遮光筒轴线把屏照亮；②按合理顺序在光具座上放置各光学元件，并使各元件的中心位于遮光筒的轴线上；③用米尺测量双缝到屏的距离；④用测量头(其读数方法同螺旋测微器)测量数条亮纹间的距离。在操作步骤②时还应注意__单缝和双缝的距离约为5～10_cm__和__单缝与双缝平行__。(3)将测量头的分划板中心刻线与某亮纹中心对齐，将该亮纹定为第1条亮纹，此时手轮上的示数如图二甲所示。然后同方向转动测量头，使分划板中心刻线与第6条亮纹中心对齐，记下此时如图二乙中手轮上的示数为，求得相邻亮纹的间距Δx为。(4)已知双缝间距d为×10－4m，测得双缝到屏的距离L为m，由计算公式λ＝__eq\f(Δx·d,L)__，求得所测红光波长为__660__nm。解析：(1)为获取单色线光源，白色光源后面要有滤光片、单缝、双缝；由左至右，表示各光学元件的字母排列顺序应为C、E、D、B、A。(2)在操作步骤②时还应注意：单缝和双缝的距离约为5～10cm，单缝和双缝平行；(3)螺旋测微器固定刻度读数为mm，可动刻度读数为×mm，两者相加为mm。图一的读数为：mm，所以Δx＝eq\f－,6－1)mm＝mm；(4)根据Δx＝eq\f(L,d)λ，得：λ＝eq\f(Δx·d,L)＝eq\f×10－3×2×10－4,m＝×10－7m＝660nm。三、论述、计算题(本题共4小题，共44分。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤，只写出最后答案不能得分，有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位)13．(10分)如图是一列沿x正向传播的简谐横波在传播方向上相距3m的两质点P和Q的振动图像，其实线是P点的振动图像，虚线是Q点的振动图像，若P质点离波源比Q质点近，则该波的最大波长是多少？若Q质点离波源比P点近，则该波的最大波长又是多少？答案：4m12m解析：由同一时刻P、Q两点的位移，画出P、Q间的波形图。由图可知t＝0时，P在正向最大位移处，Q在平衡位置且向负向运动。若P质点离波源近，则P、Q间的波形如图1所示，有eq\f(3,4)λ＝3，λ＝4m；若Q质点离波源近，则P、Q间的波形如图2所示，则有eq\f(1,4)λ＝3，λ＝12m。14．(10分)(2021·江苏省徐州市高二调研)(1)将两支铅笔并排放在一起，中间留一条狭缝，通过这条狭缝去看与其平行的日光灯，能观察到彩色条纹，这是由于光的__衍射__(选填“折射”“干涉”或“衍射”)。当缝的宽度__接近__(选填“远大于”或“接近”)光波的波长时，这种现象十分明显。(2)如图所示，某L形透明材料的折射率n＝2。现沿AB方向切去一角，AB与水平方向的夹角为θ。为使水平方向的光线射到AB面时不会射入空气，求θ的最大值。解析：(1)通过两支并排放在一起的铅笔观察与其平行的日光灯，看到的彩色条纹是单缝衍射条纹，是由光的衍射产生的。当缝的宽度接近光的波长时，单缝衍射现象十分明显。(2)全反射sinC＝eq\f(1,n)，且C＋θ＝90°，得θ＝60°。15．(12分)(2020·湖北省应城一中高二下学期期中)一质量M＝6kg的木板B静止于光滑水平面上，物块A质量m＝6kg，停在B的左端，质量为m0＝1kg的小球用长为L＝m的轻绳悬挂在固定点O上，将轻绳拉直至水平位置后，由静止释放小球，小球在最低点与A发生碰撞后反弹，反弹所能达到的最大高度为h＝m，物块与小球可视为质点，不计空气阻力。已知A、B间的动摩擦因数μ＝(g＝10m/s2)，求：(1)小球运动到最低点与A碰撞前瞬间小球的速度；(2)小球与A碰撞后瞬间物块A的速度；(3)为使A、B达到共同速度前A不滑离木板，木板B至少多长。答案：(1)4m/s(2)1m/s(3)m解析：(1)小球下摆过程，由机械能守恒定律得：m0gL＝eq\f(1,2)m0veq\o\al(2,0)，代入数据解得：v0＝4m/s(2)小球反弹过程机械能守恒有m0gh＝eq\f(1,2)m0veq\o\al(2,1)解得：v1＝2m/s小球与A碰撞过程系统动量守恒，以小球的初速度方向为正方向由动量守恒定律有：m0v0＝－m0v1＋mvA代入数据得vA＝1m/s(3)物块A与木板B相互作用过程，系统动量守恒，以A的速度方向为正方向由动量守恒定律得：mvA＝(m＋M)v代入