新教材适用2024-2025学年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A、B、C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·全国高二课时练习)下列关于光学现象的说法，正确的是(D)A．单缝衍射条纹的特征是明暗相间平行等距B．肥皂泡呈现彩色条纹是由光的衍射现象造成的C．光纤传导利用光的全反射原理，光纤由内芯和外套两层组成，内芯的折射率比外套的小D．拍摄玻璃橱窗内的物品时，要在镜头前加装一个偏振片以过滤橱窗玻璃的反射光解析：单色光通过某一狭缝形成的衍射条纹为间距不等的平行的明暗相间的条纹，故A错误；肥皂泡呈现彩色是光在前后膜的反射光叠加产生的干涉形成的，故B错误；光在光纤中的传输利用了全反射的原理，要求光线从光密介质射向光疏介质，则光纤内芯的折射率比外套的大，故C错误；反射光属于偏振光，拍摄玻璃橱窗内的物品时，要在镜头前加装一个偏振片以过滤橱窗玻璃的反射光。故D正确。3．(2024·重庆巴蜀中学高三阶段练习)一列波长大于3.6m的简谐横波沿直线方向由a向b传播，a、b相距6m，a、b两质点的振动图像如图所示。由此可知(B)A．3s末a、b两质点的位移相同B．该波的波速为2m/sC．该波的波长为4mD．该波由a传播到b历时1.5s解析：由图可知，3s末a、b两质点的位移不同，一个在平衡位置，一个在波谷，故A错误；由图可知，波的周期为T＝4s，质点a的振动传到b用时t＝3＋nT(n＝0,1,2…)，则该波的波速为v＝eq\f(s,t)＝eq\f(6,3＋4n)m/s(n＝0,1,2…)，该波的波长为λ＝vT＝eq\f(24,3＋4n)m(n＝0,1,2…)，依据题意，波长大于3.6m，则n只能取0，故t＝3s，v＝2m/s，λ＝8m，故B正确，CD错误；故选B。4．(2024·全国高一课时练习)下列说法正确的是(A)A.图中，使摆球A先摇摆，摆球B、C接着做受迫振动，则三个摆的振动周期相等B.图示为光导纤维示意图，内芯的折射率比外套的折射率小C.图示为双缝干涉示意图，双缝间距越大，则相邻亮条纹间距越大D.图中，用自然光照耀透振方向(箭头所示)相互垂直的前后两个竖直放置的偏振片，光屏依旧发亮解析：摆球A先摇摆，摆球B、C接着做受迫振动，受迫振动的周期与驱动力的周期一样，A正确；依据光的全反射条件，可知，内芯的折射率比外套的折射率大，B错误；依据Δx＝eq\f(L,d)λ，双缝间距越大，则相邻亮条纹间距越小，C错误；自然光通过偏振片后形成偏振光，因两个偏振片的透振方向相互垂直，所以没有光射到光屏上，光屏发暗，D错误。故选A。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；设全反射临界角等于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，条纹间距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．(2024·河北省唐县第一中学高二期中)如图，在水中有一厚度不计的薄玻璃片制成的中空三棱镜，里面是空气，一束光A从棱镜的左边射入，从棱镜的右边射出时发生了色散，射出的可见光分布在a点和b点之间，则下列说法错误的是(AD)A．从a点射出的是红光，从b点射出的是紫光B．从a点射出的是紫光，从b点射出的是红光C．光在ab面上不行能发生全反射D．从a点和b点射出的都是紫光，从ab中点射出的是红光解析：此棱镜相对四周介质是光疏介质，因此光在棱镜中的折射角大于入射角，从棱镜中射出时，折射角小于入射角，所以出射光线向顶角方向偏转；紫光的折射率大，则紫光的偏折程度大，即紫光从a点射出，红光从b点射出，选项B正确，不符合题意，A、D错误，符合题意；依据光从光密介质进入光疏介质，且入射角大于或等于临界角时，才能发生光的全反射，在ab面上，光从空气进入水中，不满意产生的条件，因此不行能发生全反射，故C正确，不符合题意。故选AD。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(本题共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＝_15.40__cm；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＝_9.74__m/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·辽宁高二期中)如图，一长方体透亮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，已知该单色光在玻璃砖中的折射率为n＝eq\r(2)，真空的光速c＝3.0×108m/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。答案：(1)2.12×108m/s(2)S＝eq\f(π,2)RL解析：(1)由n＝eq\f(c,v)得v＝eq\f(c,n)＝2.12×108m/s(结果中保留根号也给分)；(2)光线经过玻璃砖上表面到达下方的半圆柱面出射时可能发生全反射，如图，设恰好发生全反射时的临界角为C，由折射定律n＝eq\f(1,sinC)，得C＝eq\f(π,4)，则有光线射出的部分圆柱面的面积为S＝2CRL，得S＝eq\f(π,2)RL。14．(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/s2。15．(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＋1)m/s(n＝0,1,2，…)或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