全册考试试卷-高中物理练习分类教案（人教版2019选择性必修第一册）

高中物理（新人教版选择性必修第一册）

考试试卷

全书综合测评

（满分:100分;时间:90分钟）

一、选择题（本题共12小题，每小题4分，共48分。在每小题给出的四个选项中，第1~9小题只

有一个选项符合题目要求，第10~12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，选错或不答的得0分）

1.如图所示，竖直墙壁两侧固定着两轻质弹簧，水平面光滑，一弹性小球在两弹簧间往复运动。把小

球和弹簧视为一个系统，则在小球运动过程中（【解析］【解析】）

A.系统的动量守恒，动能守恒

B.系统的动量守恒，机械能守恒

C.系统的动量不守恒，机械能守恒

D.系统的动量不守恒，动能守恒

2.下列说法正确的是（【解析】【解析】）

A.在摆角很小时，单摆的周期与振幅有关

B.只有发生共振时，受迫振动的频率才等于驱动力的频率

C.用光导纤维传送信息是光的衍射的应用

D.两列波相叠加产生干涉现象，振动加强区域与减弱区域应交替出现

3.惠更斯利用摆的等时性原理制成了第一座摆钟。如图1所示为日常生活中我们能见到的一种摆钟，

图2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（【解析】【解析】）

图I图2

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

4.一个质点做简谐运动的振动图像如图所示，下列说法中不正确的是（【解析】【解析】）

A.质点的振动频率为4Hz

B.在10s内，质点经过的路程是20cm

C.在5s末，质点的速度为零，加速度最大

D.t=1.5s和t=4.5s两时刻质点的位移大小相等,都是V2cm

5.一列沿x轴正方向传播的简谐横波在t=0时刻的波形如图所示，质点P的x坐标为3m。已知任意

振动质点连续2次经过平衡位置的时间间隔为0.4s。下列说法正确的是（【解析】【解析】）

A.波速为4m/s

B.波的频率为2.5Hz

C.x坐标为15m的质点在t=0.2s时恰好位于波谷

D.x坐标为22m的质点在t=0.2s时恰好位于波峰

6.如图所示，光源S从水面下向空气斜射一束复色光，在A点分成a、b两束，则下列说法正确的是

（【解析】【解析】）

A.在水中a光的折射率大于b光

B.在水中a光的速度大于b光

C.若a、b光由水中射向空气发生全反射，a光的临界角较小

D.分别用a、b光在同一装置上做双缝干涉实验，a光产生的干涉条纹间距小于b光产生的

7.如图所示，一由玻璃制成的三棱镜的横截面为直角三角形ABC,其中AB=AC,该三棱镜对红光的

折射率大于四。一束平行于BC边的白光射到AB面上，光束先在AB面折射后射到BC面上，接着

又从AC面射出。下列说法不正确的是（【解析】【解析】）

A.各色光在AB面的折射角都小于30°

B.各色光在BC面的入射角都大于45°

C.有的色光可能不在BC面发生全反射

D.从AC面射出的光束中红光在最下方

8.如图所示，表面光滑的楔形物块ABC固定在水平地面上，ZABC<ZACB,质量相同的物块a和

b分别从斜面顶端沿AB、AC由静止自由滑下。在两物块沿斜面下滑到底端的过程中，下列说法正

确的是（【解析】【解析】）

A.两物块所受重力的冲量相同

B.两物块的动量改变量相同

C.两物块的动能改变量相同

D.两物块到达斜面底端时重力的瞬时功率相同

9.某一列沿x轴传播的简谐横波，在t=；时刻的波形如图所示，P、Q为介质中的两质点，质点P正

在向动能增大的方向运动。下列说法正确的是（【解析】【解析】）

A.波沿x轴正方向传播

B.t三时刻，Q比P的速度大

d=空时刻，Q到达平衡位置

D.t=*时刻，P向y轴正方向运动

10.物理科学与我们的生活、国防科技等联系非常密切，下列说法中正确的有【解析】（【解

析】【解析】）

A.声呐发出波长很短的电磁波，利用声呐可以探测鱼群、海洋深度和敌方潜艇

B.晴朗的天空呈现蓝色与照相机镜头呈现淡紫色都是光的干涉现象引起的

C.我们常说的B超和彩超利用的都是声波

D.光的偏振现象可用于拍摄立体电影、制作照相机镜头和液晶显示器等

11.如图中所示，在x轴上有两个沿y轴方向做简谐运动的波源Si和S2,t=0时刻两波源同时开始振

动，振动图像均如图乙所示，波源Si形成的简谐横波在介质中沿x轴正方向传播，S2形成的简谐横

波在介质中沿x轴负方向传播，波速均为2m/s。A是平衡位置位于x=2m处的质点，下列说法正确

的是（【解析】【解析】）

俨01

%」.......…一.

0|246810xlm

A.两列波的波长均为4m

B.t=2s时，质点A的速度为零

C.t=3s时，质点A的位移为2cm

D.在3~5s内，质点A通过的路程是16cm

12.如图所示，竖直放置的半圆形轨道与水平轨道平滑连接，不计一切摩擦。圆心0点正下方放置质

量为2m的小球A,质量为m的小球B以初速度vo向左运动，与小球A发生弹性碰撞。碰后小球

A在半圆形轨道运动时不脱离轨道，则小球B的初速度vo可能为（【解析】【解析】）

C.2V5^D.j5gR

二、非选择题（本题共6小题，共52分）

13.（6分）某同学利用如图所示实验装置研究两物体碰撞过程中的守恒量。实验步骤如下:

①如图所示，将白纸、复写纸固定在竖直放置的木条上，用来记录实验中两小球对木条的撞击点。

②将木条竖直立在轨道末端右侧并与轨道接触，小球1从斜轨上A点由静止释放，撞击点为B。

③将木条平移到图中所示位置，小球1从斜轨上A点由静止释放，确定撞击点为图中P点。

④将球2静止放置在水平轨道的末端，小球1从斜轨上A点由静止释放，使它们发生碰撞，确定小

球1和小球2相撞后对木条的撞击点。

⑤测得B与N、P、M各点的高度差分别为hi、h2、h3。

根据该同学的实验，回答下列问题：

（1）设球1的质量为mi,球2的质量为m2,则两小球的质量关系为mi【解析】【解析】

【解析】【解析】m2（填或y'）。

（2）步骤④中，小球1对木条的撞击点为图中的【解析】【解析】【解析】点,小球2对

木条的撞击点为图中的【解析】【解析】【解析】点»

（3）若再利用天平测量出两小球的质量，则满足【解析】【解析］【解析］【解析】

表示两小球碰撞前后动量守恒。

14.（10分）小明和小强两位同学根据老师的要求到实验室想利用双缝干涉实验仪测量光的波长，实

验老师给他们提供（如图甲所示的）实验仪器。接通电源使光源正常发光。回答下列问题:

光源凸透镜单缝双缝遮光筒光屏轮

o---------——

Zj.,测量头

甲

（1）一开始小明和小强同学按图甲所示将仪器安装在光具座上之后，在目镜中什么也看不到，两人

看了说明书之后，相互配合做了如下调节:一是调节光源、凸透镜、遮光筒轴线在同一高度上；二是

调节单缝与双缝【解析】【解析］【解析］【解析】，使缝的中点位于遮光筒轴线上。

但是这次小明同学在目镜中看到了模糊不清的条纹，为了得到清晰的条纹，因仪器装置较长，一人

无法完成操作，两人开始分工，小明在目镜中观察，小强必须前后微调【解析】【解析】【解

析】【解析】（填写图中所给的仪器名称）才能看到清晰的干涉条纹。

（2）经过认真、正确地调节，小明和小强看到了彩色干涉条纹，说明在实验装置当中缺少了—【解

析】【解析】【解析］【解析】。小明和小强认为同样可以测出彩色条纹间距，从而测出光

源发出的光的波长，因此调节出如图乙、丙、丁所示的三个彩色条纹图样，请问观察到图乙情景时

目镜中心相对于遮光筒轴线是【解析】【解析］【解析］【解析】（填“偏左”或“偏右”）

的。

乙丙J

（3）观察到图乙情景时，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，

此时手轮上的示数为20.00mm。然后转动测量头，使分划板中心刻线与第9条亮纹中心对齐，记下

此时手轮上的示数为3.00mm,求得相邻亮纹的中心间距Ax=【解析】【解析］【解析】

【解析】mm。

（4）已知双缝间距d=0.200mm,测得双缝到光屏的距离L=700mm,由计算表达式入=【解析】

【解析】【解析】【解析1求得所测光源发出光的波长为【解析】【解析］【解析】

【解析】nm（结果保留三位有效数字）。

15.（6分）如图所示，三根长度均为10的绳11、12、13组合系住一质量分布均匀的小球m,球的直径

为d（d<lo）,绳12、13与天花板的夹角a=30。。则:

（I）若小球在纸面内做小角度的左右摆动，周期Ti为多少？

（2）若小球做垂直于纸面的小角度摆动，周期T2又为多少？

0

0加

16.（6分）一列简谐横波在x轴上沿x轴正方向传播，介质中a、b两质点的平衡位置分别位于x轴

上xa=O、xb=-6m处，t=0时，a质点恰好经过平衡位置向上运动，b质点正好到达最高点，且b质点

到x轴的距离为4cm,已知这列波的频率为25Hz。求：

(1)Is时间内，a质点运动的路程；

(2)若a、b的平衡位置之间的距离小于一个波长，求该波的波速。

17.（8分）如图，一长方体透明玻璃砖在底部挖去半径为R的半圆柱，玻璃砖长为L。一束单色光

垂直于玻璃砖上表面射入玻璃砖，且覆盖玻璃砖整个上表面，已知玻璃砖对该单色光的折射率为

n-y［2,真空中的光速c=3.0xI。'm/s,求：

（1）单色光在玻璃砖中的传播速度；

（2）半圆柱面上有光线射出的表面积。

18.（16分）如图甲所示，质量m=lkg的小滑块（可视为质点），从固定的四分之一光滑圆弧轨道的

最高点A由静止滑下，经最低点B后滑上位于水平面的木板，并恰好未从木板的右端滑出。已知木

板质量M=4kg,上表面与圆弧轨道相切于B点，木板下表面光滑，滑块滑上木板后运动的v-t图像

如图乙所示，取g=10m/s2,求：

（1）圆弧轨道的半径及滑块滑到圆弧轨道最低点时对轨道的压力大小；

（2）滑块与木板间的动摩擦因数及木板的长度。

甲【解析】【解析］【解析］【解析］【解析】

乙

答案全解全析

l.C【解析】在小球与弹簧作用的时间内，小球与弹簧组成的系统受到了墙的作用力，故系统动量

不守恒；系统只发生动能和弹性势能的相互转化，故机械能守恒，选项C正确。

2.D【解析】由单摆的周期公式T=2兀知，单摆的周期与振幅无关，A错误；受迫振动的频率总

等于驱动力的频率，当驱动力的频率接近物体的固有频率时，振动显著增强，当驱动力的频率等于

物体的固有频率时，发生共振，故B错误；用光导纤维传送信息是利用光的全反射，故C错误：两

列波相叠加产生干涉现象时，振动加强区域与减弱区域间隔出现，这些区域的位置不变，故D正确。

3.C【解析】摆钟从甲地移到乙地，摆动加快，说明周期变小，由T=2兀/，可知重力加速度变大；

要使摆钟从甲地移到乙地周期不变，则应增加摆长，即将螺母适当向下移动，故C正确。

4.A【解析】由图读出质点振动的周期T=4s,则频率f=：Hz=0.25Hz,故A说法错误。一个周期

内质点通过的路程是4A,则t=10s=2.5T内质点经过的路程是s=2.5x4A=10x2cm=20cm,故B说法

正确。在5s末，质点处于正向最大位移处，速度为零，加速度最大，故C说法正确。质点做简谐运

动的表达式为x=Asinyt=2sincm,则当t=1.5s时，x=&cm；由图可看出，匚4.5s时刻与t=l.5

s时刻质点的位移相等，故D说法正确。

5.D【解析】任意振动质点连续两次通过平衡位置所用时间为半个周期，即T=0.4s,得T=0.8s,

f=-=1.25Hz,选项B错误；由题图知该波的波长九=4m,波速v=4=5m/s,选项A错误；画出t=0.2

TT

s时的波形图如图所示，因15m=3入入，故x坐标为15m的质点与x=3m处的质点振动情况一样，

即恰好位于平衡位置，选项C错误；因22m=5底|入，故x=22m处的质点与x=2m处的质点振动情

况一样，即恰好位于波峰，选项D正确。

6.B【解析】由题知，两光束的入射角i相同，折射角ra<rb,根据折射定律可得水对a、b光的折

射率na<nb,选项A错误；由公式n=£分析得知，在水中a光的速度比b光的速度大，故B正确；由

V

于水对a光的折射率小，由sinC」分析知，若a、b光由水中射向空气发生全反射，a光的临界角较

n

大,故C错误；频率fa<fb,波长入aAib,根据公式知a光产生的双缝干涉条纹间距大于b光

a

产生的，故D错误。

7.C【解析】设红光在AB面的折射角为a,由折射定律知史吧,企，解得sinav；；因为红光的波

长最长，折射角最大，所以各色光在AB面的折射角都小于30。，故A说法正确。由几何关系知，各

色光射向BC面时，入射角都大于45。，故B说法正确。由临界角公式sinC，知，各色光全反射的

n

临界角都小于45。，各色光都在BC面发生全反射，故C说法错误。由于红光射向BC面时的入射角

最大，故红光射到AC面时在最下方，故D说法正确。

8.C【解析】质量相同的物块a和b分别从斜面顶端沿AB、AC由静止自由滑下，设斜面倾角为

9,则物块在斜面上的加速度大小为a=gsin0；设斜面高度为h,则物块在斜面上滑行的时间为

t=匚叁=匚可；由于NABCX/ACB,可得物块a在AB斜面上的滑行时间比物块b在AC斜面上

的滑行时间长。根据I=FAt可知，两物块所受重力的冲量不相同，选项A错误；根据动量定理可知

mgsin0-t=mv,两物块的动量改变量不相同，选项B错误；根据动能定理可得mgh=AEk,两物块的

动能改变量相同，选项C正确；两物块到达斜面底端时重力的瞬时功率P=mgvsin0,则重力的瞬时

功率不相同，选项D错误。

9.D【解析】由质点P正在向动能增大的方向运动，可知P正向平衡位置运动，即运动方向向下，

可得该波沿x轴负方向传播，A错误。图示时刻质点Q处在波谷，速度为0,小于P的速度，B

错误。移动波形图可知，t=*时刻Q位于波峰，P在平衡位置下方，如图中虚线波形，此时P向y轴

正方向运动，C错误，D正确。

10.CD【解析】声呐利用的是声波，不是电磁波，A错误；晴朗的天空呈现蓝色是大气对太阳光

的散射造成的，照相机镜头呈现淡紫色是由于镜头涂有增透膜，是光的干涉造成的，B错误；B超和

彩超都是利用超声波探测的，C正确；光的偏振现象可用于拍摄立体电影。制作照相机镜头和液晶

显示器等，D正确。

11.AD【解析】由图知，两列波的周期均为2s,故波长均为入=vT=4m,A正确；波源Si的振动

形式传到A点所需时间Ati=就=ls,t=2s时,质点A振动的时间At=2s-Ati=lsW，此时质点A在

平衡位置，速度最大，故B错误；t=3s时，波源S2的振动形式恰好传到A点，故质点A振动的时

间△t，=3s-Ati=2s=T,此时质点A位于平衡位置，位移为0,故C错误；t=3s后，两列波都已传到

A点，因为|S2AHSiA|=4m=L由波的叠加原理可知，A点是振动加强点，在3~5s内质点A通过的

路程s=4x2A=4x2x2cm=16cm,故D正确。

12.BC【解析】A与B的碰撞为弹性碰撞，则碰撞过程中动量守恒、动能守恒，设B的初速度方

向为正方向，碰撞后B与A的速度分别为vi和V2,则mvo=mvi+2mv2,[m诏=：m说+（x2m域，联立

得vi^vo,V2=§①。若小球A恰好能通过最高点，说明小球A到达最高点时重力提供向心力，设

在最高点的速度为Vmin,由牛顿第二定律得2mg=2m•等②；碰撞后A运动到最高点的过程中机械

能守恒，得2mg2m谚-gx2m脸n③；联立①②③得vo=1.5j§证，可知若小球A经过最高点，

则需要满足v（仑1.5商若小球A不能到达最高点，恰好能到达与O等高处，由机械能守恒定律

得2mg.R=[x2m诏④，联立①④得vo=1.5图瓦可知，若小球A到达的高度不高于O点，需满足

voW1.5j2gR。由以上的分析可知，若小球不脱离轨道，需满足voW1.5j2gR或v01.5j5g/?。故A、

D错误，B、C正确。

13.分）【解析】（2）M（1分）【解析】N（1分）【解析】（3）篌=篇掷（2

分）

【解析】（1）为防止碰撞后入射球反弹，要求入射球的质量大于被碰球的质量，即m>m2。

（2）在实验步骤④中，被碰小球2静止放置在水平轨道的末端，入射小球1从斜轨上A点由静

止释放，则碰撞后入射球的速度稍小一点，将碰到M点，而被碰球的速度较大，将碰到N点。

（3）由平抛运动规律有x=vot,h=igt2,所以vo=^,当水平位移相等时,vo与白成正比（与竖

VH

直位移的二次方根成反比）。

动量守恒要验证的表达式是mivo=mivi+m2V2

p.,m1_m1m2

1而一而市

14.（1）相互平行（1分）凸透镜（1分）（2）滤光片（2分）偏右（2分）（3）2.125

（2分）（4）詈（1分）607（1分）

【解析】（1）单缝与双缝相互平行是干涉条纹清晰的前提条件，所以必须调节单缝与双缝相互平行；

在调节光源、凸透镜、遮光筒轴线在同一高度上，单缝与双缝相互平行后，还必须认真前后微调凸

透镜，才能在光屏上得到清晰的干涉条纹图样。

（2）不加滤光片，观察到的是复色光的彩色条纹；根据实际操作易知，观察到图乙情景时目镜

中心相对于遮光筒轴线是偏右的。

（3）相邻亮纹的中心间距为Ax咚二=2°°°13°°mm=2.l25mm。

9-18

（4）由Ax=4九知入上^,代入数据得X-0200x2,125mm=6.07xl0-4mm=607nm

dL700

15.（1）2TT隹⑵2兀官强

72gy]2g

【解析】（1）小球以0,为圆心做简谐运动，所以摆长1=10+?（1分）

振动的周期为TI=2TI。=2兀比=2兀呼（2分）

7g、g