2024-2025学年新教材高中物理本册综合学业质量标准检测B新人教版选择性必修第一册

本册综合学业质量标准检测(B)本卷分第Ⅰ卷(选择题)和第Ⅱ卷(非选择题)两部分。满分100分，时间90分钟。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．(2024·陕西省西安市高三模拟)我们都有这样的阅历，玻璃杯落在水泥地面上会破裂，而从相同的高度落在地毯上不会破裂，对这一现象的说明，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更量较小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，与水泥地或地毯作用后速度均变为零，杯子动量的变更量相同。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，可推断出D正确。2.(2024·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。在甲地走时精确的摆钟移到乙地未做其他调整时摇摆加快了，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：由甲地到乙地摇摆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．(2024·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学问的论述中，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试验中，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试验中，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，乙图为参加波动质点P的振动图像，则下列推断正确的是(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0.5s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．某一质检部门为检测一批矿泉水的质量，利用干涉原理测定矿泉水的折射率。方法是将待测矿泉水填充到特制容器中，放置在双缝与荧光屏之间(之前为空气)，如图所示，特制容器未画出，通过比对填充后的干涉条纹间距x2，和填充前的干涉条纹间距x1，就可以计算出该矿泉水的折射率。则下列说法正确的是(设空气的折射率为1)(B)A．x2＞x1B．该矿泉水的折射率为eq\f(x1,x2)C．填充前假如分别用红光和紫光做干涉试验，则红光的条纹间距小于紫光的条纹间距D．填充前用红光做干涉试验，试验过程中将S1遮挡，将不能发生干涉现象，屏上没有条纹解析：把空气换成矿泉水后，依据v＝λf可知，入射光的频率f不变，光在介质中的传播速度减小，波长减小。依据干涉的条纹间距公式Δx＝eq\f(l,d)λ可知，对同一个装置来说，波长减小，条纹间距减小，即x2<x1，A错误。依据n＝eq\f(c,v)，易得该矿泉水的折射率为eq\f(x1,x2)，B正确。红光的波长大于紫光的波长，所以红光的条纹间距大于紫光的条纹间距，C错误。假如将S1遮挡，变成衍射，有衍射条纹，D错误。6．如图所示，表面光滑的楔形物块ABC固定在水平地面上，∠ABC<∠ACB，质量相同的物块a和b分别从斜面顶端沿AB、AC由静止滑下。在两物块到达斜面底端的过程中，下列说法正确的是(C)A．两物块所受重力的冲量相同B．两物块的动量变更量相同C．两物块的动能变更量相同D．两物块到达斜面底端时重力的瞬时功率相同解析：设斜面倾角为θ，则物块在斜面上的加速度为a＝gsinθ。设斜面高度为h，则物块在斜面上滑行的时间为t＝eq\r(\f(2h,asinθ))＝eq\r(\f(2h,gsin2θ))。因为∠ABC<∠ACB，可得物块在AB斜面上滑行的时间比在AC斜面上滑行的时间长；依据I＝mgt可知，两物块所受重力的冲量不相同，选项A错误。依据动量定理mgsinθ·t＝mv，代入t＝eq\r(\f(2h,gsin2θ))得mv＝meq\r(2gh)，两物块运动到达斜面底端时动量变更量大小相等，但方向不同，所以两物块的动量变更量不相同，选项B错误。依据动能定理ΔEk＝eq\f(1,2)mv2＝mgh，两物块的动能变更量相同，选项C正确。两物块到达斜面底端时重力的瞬时功率P＝mgvsinθ，则重力的瞬时功率不相同，选项D错误。7．(2024·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更简单发生衍射现象D．在光的双缝干涉试验中，仅将入射光束由a改为b，则条纹间隔变窄解析：依据折射定律有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更简单发生衍射现象，故C正确；在光的双缝干涉试验中，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。则下列推断正确的是(AC)A．甲的速率与乙的速率之比为109B．甲的加速度大小与乙的加速度大小之比为910C．甲对乙的冲量大小与乙对甲的冲量大小之比为11D．甲的动能与乙的动能之比为11解析：甲、乙系统动量守恒，依据P＝mv得速度与质量成反比，甲、乙速度之比为109，A选项正确；甲、乙相互作用力大小相等，依据F＝ma得加速度与质量成反比，甲乙加速度之比为109，B选项错误；甲、乙相互作用力大小相等，冲量大小也相等，C选项正确；依据2mEk＝P2得动量相同时，动能与质量成反比，甲、乙动能之比为109，D选项错误。9．在探讨材料A的热膨胀特性时，可采纳如图所示的干涉试验法，A的上表面是一光滑平面，在A的上方放一个透亮的平行板B，B与A上表面平行，在它们间形成一个厚度匀称的空气膜。现在用波长为λ的单色光垂直照耀，同时对A缓慢加热，在B上方视察到B板的亮度发生周期性变更，当温度为t1时最亮，然后亮度渐渐减弱至最暗；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．如图甲所示，光滑水平面上放着长木板B，质量为m＝2kg的木块A以速度v0＝2m/s滑上原来静止的长木板B的上表面，由于A、B之间存在摩擦，之后木块A与长木板B的速度随时间变更状况如图乙所示，重力加速度g取10m/s2。则下列说法正确的是(AB)A．木块A与长木板B之间的动摩擦因数为0.1B．长木板B的质量M＝2kgC．长木板B的长度至少为2mD．木块A与长木板B组成的系统损失的机械能为4J解析：由题图乙可知，木块A先做匀减速运动，长木板B先做匀加速运动，最终一起做匀速运动，共同速度v＝1m/s，取向右为正方向，依据动量守恒定律得mv0＝(m＋M)v，解得M＝m＝2kg，故B正确；长木板B做匀加速运动的加速度为aB＝eq\f(Δv,Δt)＝eq\f(1,1)m/s2＝1m/s2，对长木板B，依据牛顿其次定律得μmg＝MaB，μ＝0.1，故A正确；由题图乙可知，前1s内长木板B的位移为xB＝eq\f(1,2)×1×1m＝0.5m，木块A的位移为xA＝eq\f(2＋1,2)×1m＝1.5m，所以长木板B的最小长度为L＝xA－xB＝1m，故C错误；木块A与长木板B组成的系统损失的机械能为ΔE＝eq\f(1,2)mveq\o\al(2,0)－eq\f(1,2)(m＋M)v2＝2J，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。把答案干脆填在横线上)11．(2024·山东省试验中学高三线上模拟)某同学在做“验证动量守恒”试验中，所用装置如图所示。(1)下面是本试验部分测量仪器或工具，须要的是BC。A．秒表 B．天平C．刻度尺 D．弹簧秤(2)为了完成本试验，下列必须要求的试验条件是AC。A．斜槽轨道末端的切线必需水平B．入射球和被碰球的质量必需相等C．入射球和被碰球大小必需相同D．入射球每次不必从轨道的同一位置由静止滚下(3)某次试验中得出的落点状况如图所示，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41。解析：(1)本试验须要天平称量物体的质量，须要刻度尺测量长度，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需水平，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，则两球大小必需相等，选项C正确；为保证碰撞的初速度相同，入射球每次必需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：m1×0.255＝m1×0.155＋m2×0.400解得：m1m2＝41。12．(1)滑板运动场地有一种常见的圆弧形轨道，其截面如图所示，某同学用一辆滑板车和手机估测轨道半径R(滑板车的长度远小于轨道半径)。主要试验过程如下：①用手机查得当地的重力加速度g；②找出轨道的最低点O，把滑板车从O点移开一小段距离至P点，由静止释放，用手机测出它完成n次全振动的时间t，算出滑板车做往复运动的周期T＝eq\f(t,n)；③将滑板车的运动视为简谐运动，则可将以上测量结果代入公式R＝eq\f(gt2,4n2π2)(用T、g表示)计算出轨道半径。(2)某同学用如图甲所示的装置测量重力加速度。试验器材：有机玻璃条(白色是透光部分，黑色是宽度均为d＝1.00cm的挡光片)，铁架台，数字计时器(含光电门)，刻度尺。主要试验过程如下：①将光电门安装在铁架台上，下方放置承接玻璃条下落的缓冲物；②用刻度尺测量两挡光片间的距离，刻度尺的示数如图乙所示，读出两挡光片间的距离L＝15.40cm；③手提玻璃条上端使它静止在竖直方向上，让光电门的光束从玻璃条下端的透光部分通过；④让玻璃条自由下落，测得两次挡光的时间分别为t1＝10.003ms和t2＝5.000ms；⑤依据以上测量的数据计算出重力加速度g＝9.74m/s2(结果保留三位有效数字)。解析：(1)②滑板车做往复运动的周期为T＝eq\f(t,n)③依据单摆的周期公式T＝2πeq\r(\f(R,g))，得R＝eq\f(gT2,4π2)＝eq\f(gt2,4n2π2)。(2)两挡光片间的距离L＝15.40cm－0cm＝15.40cm手提玻璃条上端使它静止在竖直方向上，让光电门的光束从玻璃条下端的透光部分通过。玻璃条下部挡光条通过光电门门时玻璃条的速度为v1＝eq\f(d,t1)＝eq\f(1.00×10－2,10.003×10－3)m/s≈1m/s玻璃条上部挡光条通过光电门时玻璃条的速度为v2＝eq\f(d,t2)＝eq\f(1.00×10－2,5.000×10－3)m/s＝2m/s依据速度位移公式有veq\o\al(2,2)－veq\o\al(2,1)＝2gL代入数据解得加速度g＝eq\f(v\o\al(2,2)－v\o\al(2,1),2L)≈9.74m/s2。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，只写出最终答案不能得分，有数值计算的题，答案中必需明确写出数值和单位)13．(10分)(2024·广东适应性测试)如图所示，救生员坐在泳池旁边凳子上，其眼睛到地面的高度h0为1.2m，到池边的水平距离L为1.6m，池深H为1.6m，池底有一盲区。设池水的折射率为eq\f(4,3)，当池中注水深度h为1.2m和1.6m时，池底盲区的宽度分别是多少。答案：1.43m1.2m解析：注水深度h1＝1.6m时，光路图如图所示。由几何关系得：tanα＝eq\f(1.6,1.2)＝eq\f(4,3)解得α＝53°由n＝eq\f(sinα,sinθ)＝eq\f(4,3)解得θ＝37°由几何关系得：x1＝h1tanθ＝1.2m注水深度h2＝1.2m时，光路图如图所示仍有α＝53°，θ＝37°由几何关系得：x2＝(H－h2)tanα＋h2tanθ＝1.43m14．(10分)一弹簧振子如图甲所示，取水平向右为振子偏离平衡位置的位移的正方向，得到如图乙所示的振动图像。(1)求弹簧振子的振动方程；(2)求t＝8s时，振子偏离平衡位置的位移x；(3)经测量，振子的质量为0.4kg，弹簧的劲度系数为元eq\f(π2,10)N/m，求振子的最大回复力F与最大加速度a。答案：(1)x＝0.05sineq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(π,2)t－\f(π,2)))(m)(2)－0.05m(3)eq\f(π2,200)Neq\f(π2,80)m/s2解析：(1)依据x－t图像可知周期T＝4s，振幅A＝5cm，初相位为－eq\f(π,2)则振动图像x＝0.05sineq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(π,2)t－\f(π,2)))(m)(2)将t＝8s代入方程，解得：x＝－0.05m(3)依据题意可知，最大的回复力F1＝kA＝eq\f(π2,10)×0.05N＝eq\f(π2,200)N；依据牛顿其次定律有最大加速度a＝eq\f(F1,m)＝eq\f(\f(π2,200),0.4)m/s2＝eq\f(π2,80)m/s215．(12分)已知在t1时刻简谐横波的波形如图中实线所示，在t2时刻该波的波形如图中虚线所示。t2－t1＝0.02s。求：(1)该波可能的传播速度。(2)若已知T<t2－t1＜2T，且图中P质点在t1时刻的振动速度方向向上，求可能的波速。(3)若0.01s<T<0.02s，且从t1时刻起，图中Q质点比R质点先回到平衡位置，求可能的波速。答案：(1)v＝100(3n＋2)m/s(n＝0,1,2，……)(2)500m/s(3)400m/s解析：(1)若简谐横波是向右传播，在t2－t1内波形向右匀速传播最短距离为eq\f(1,3)λ；依据波的周期性得波传播的距离为x＝eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(n＋\f(1,3)))λ(n＝0,1,2，…)。波速v＝eq\f(x,t)＝eq\f(\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(n＋\f(1,3)))λ,t2－t1)＝100(3n＋1)m/s(n＝0,1,2，…)；同理，若该波是向左传播的，可能的波速v＝100(3n＋2)m/s(n＝0,1,2，……)。(2)P质点速度向上，说明波向左传播，T<t2－t1＜2T，说明这段时间内波是向左传播了eq\f(5,3)个波长，则由第(1)问波速表达式v＝100(3n＋2)m/s(n＝0,1,2，…)可知，n取1时，波速v＝500m/s。(3)Q比R先回到平衡位置，说明波向右传播。由于0.01s<T<0.02s，即eq\f(t2－t1,2)<T<t2－t1即T<t2－t1<2T，则这段时间内波只能向右传播了eq\f(4,3)个波长，由第(1)问波速表达式v＝100(3n＋1)m/s(n＝0,1,2，…)可知，n取1，得v＝400m/s。16．(12分)如图所示，一个小孩做推物块的嬉戏，质量为m的物块A放置在光滑水平面上，紧靠物块右端有一辆小车B，小孩蹲在小车上，小孩与车的总质量为6m，一起静止在光滑水