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…………○…………内…………○…………装…………○…………内…………○…………装…………○…………订…………○…………线…………○…………※※请※※不※※要※※在※※装※※订※※线※※内※※答※※题※※…………○…………外…………○…………装…………○…………订…………○…………线…………○…………第=page22页,总=sectionpages22页第=page11页,总=sectionpages11页2025年华师大版选择性必修1物理上册月考试卷含答案考试试卷考试范围:全部知识点;考试时间:120分钟学校:______姓名:______班级:______考号:______总分栏题号一二三四五总分得分评卷人得分一、选择题(共8题,共16分)1、图(a)为一列波在t=2s时的波形图,图(b)是平衡位置在x=1.5m处的质点的振动图像,P是平衡位置为x=2m的质点;下列说法正确的是()
A.波速为2m/sB.0~2s时间内,P运动的路程为8cmC.质点P的振动方程为D.该波传播过程中若遇到频率为4Hz的横波,可能发生干涉现象形成稳定的干涉图样2、关于机械波的衍射,下列说法错误的是()A.波可以绕过障碍物继续传播,这种现象叫波的衍射B.一切波都能发生衍射,衍射是波特有的现象C.波长一定的机械波通过宽度不同的狭缝时宽度越小衍射越明显D.波长不同的机械波通过宽度一定的狭缝时波长越小衍射越明显3、下面关于横波、纵波的说法中正确的是()A.同一波源在同一介质中形成的机械波中可同时具有横波和纵波B.由于横波、纵波中质点的振动方向与波的传播方向的关系不同,因此横波、纵波不可能沿同一方向传播C.横波、纵波在同一介质中的传播速度一定相等D.在固体中传播的波一定是横波4、篮球比赛是深受人们喜爱的体育项目,传球方式中有种方式是通过地面传球,其简化过程如图所示,若将质量为的篮球以速度斜射到地板上,入射的角度是碰撞后被斜着弹出,弹出的角度也是速度大小仍为则下列说法中正确的是()
A.合外力对篮球的冲量大小为B.篮球动量的改变量为零C.地面对篮球冲量的方向水平向左D.篮球动量改变量的方向竖直向下5、关于物体的动量,下列说法正确的是()A.物体的动量越大,其惯性越大B.物体的动量越大,其速度越大C.物体的动量越大,其动能越大D.物体的动量发生变化,其动能可能不变6、短道速滑男女混合2000米接力是北京冬奥会的新增项目,我国运动员在这一项目上具有很强的实力。某次训练中,运动员在光滑水平冰面上进行交接时,后方运动员用水平力沿运动方向推前方运动员。则在交接过程中()A.两个运动员动量的变化大小相等B.两个运动员相互作用的冲量相同C.前方运动员的机械能增大,后方运动员的机械能减小,两人的总机械能守恒D.前方运动员的动量增大,后方运动员的动量减小,总动量减小7、如图所示,足够长的光滑平行金属导轨水平放置,间距为L,两根完全相同的导体棒1、2垂直导轨放置并紧挨在一起,整个装置处于竖直向下的磁感应强度大小为B的匀强磁场中,导体棒的电阻均为R,质量均为m,现给导体棒1水平向右的初速度v;则在以后的运动过程中,两导体棒之间的最大距离为()
A.B.C.D.8、在双缝干涉实验装置中,正确的说法是().A.光源必须发出单色光B.光经过单缝成为单色光C.光经过双缝成为两束振动情况完全相同的光D.两束光只在屏上发生干涉评卷人得分二、多选题(共5题,共10分)9、如图所示运动员将足球用头顶起,设每一次上升高度均为80cm,足球的质量为400g,与头顶作用时间Δt为0.1s,则足球每次(不考虑第一次)在空中的运动时间t和足球给头部的平均作用力F的大小分别是(空气阻力不计,g=10m/s2)()
A.t=0.4sB.t=0.8sC.F=36ND.F=32N10、如图所示,三棱镜横截面为三角形ABC,∠B=45°、∠C=15°,一束单色光从AB边的D点与AB成45°角射入三棱镜,折射光线到达BC边上的E点,反射后到达A点,且反射光线EA正好与AC垂直,已知AD=d,光在真空中的传播速度为c;下列说法正确的是()
A.三棱镜对该单色光的折射率为B.三棱镜对该单色光的折射率为C.光线从D到E再到A的传播时间为D.光线从D到E再到A的传播时间为11、如图甲所示,两电阻不计的平行光滑导轨与水平面的夹角导轨下端接一阻值的定值电阻。空间中存在垂直导轨所在平面向上、磁感应强度大小为B=0.5T的匀强磁场。导体棒的长度和导轨间距均为导体棒电阻质量在导体棒上施加一沿导轨平面向上的作用力F,使导体棒沿导轨下滑,作用力F的大小随时间变化的关系图象如图乙所示,力F作用过程中导体棒的速度大小与时间的关系图象如图丙所示,已知重力加速度为导轨足够长,导体棒沿导轨下滑过程中始终与导轨垂直且接触良好。下列说法正确的是()
A.图乙中的Fm=0.6NB.图丙中的C.在到的时间内通过导体棒横截面的电荷量为12CD.在到的时间内导体棒重力的冲量大小为4.812、如图所示,一根固定的绝缘竖直长杆位于范围足够大且相互正交的匀强电场和匀强磁场中,电场强度大小为E=磁感应强度大小为B。一质量为m、电荷量为q的带正电小圆环套在杆上,环与杆间的动摩擦因数为μ0现使圆环以初速度v0向下运动,经时间to,圆环回到出发点。若圆环回到出发点之前已经开始做匀速直线运动,不计空气阻力,重力加速度为g。则下列说法中正确的是()
A.环经过时间刚好到达最低点B.环的最大加速度为am=g+C.环在t0时间内损失的机械能为m(-)D.环下降过程和上升过程摩擦力的冲量大小不相等13、如图,一倾角的直角斜面体固定在水平面上,AB面光滑,AC面粗糙。一不可伸长的轻绳一端与静止在斜面AC上、质量为M的物体Q相连,另一端跨过光滑定滑轮与AB面上的轻弹簧相连,弹簧处于原长,绳与两斜面均平行。现将一质量为m的球P与弹簧下端相连,并由静止释放,小球在ab间运动,当小球运动到b点时,物体Q受到的摩擦力恰好为零。重力加速度g取物体Q始终处于静止状态,则下列判断正确的是()
A.2M=3mB.M=3mC.小球由静止释放到回到a的过程中,物体Q受到的摩擦力一直减小D.小球在a点时Q受的摩擦力大小等于0.8Mg,方向沿斜面向上评卷人得分三、填空题(共7题,共14分)14、如图所示为声波干涉演示仪的原理图,两个U形管A和B套在一起,A管两侧各有一小孔.声波从左侧小孔传入管内,被分成两列频率________的波.当声波分别通过A、B传播到右侧小孔时,若两列波传播的路程相差半个波长,则此处声波的振幅________;若传播的路程相差一个波长,则此处声波的振幅________.15、理论表明:弹簧振子的总机械能与振幅的平方成正比,即E=k为弹簧的劲度系数。如图,一劲度系数为k的轻弹簧一端固定,另一端连接着质量为M的物块,物块在光滑水平面上往复运动。当物块运动到最大位移为A的时刻,把质量为m的物块轻放在其上。两个物块始终一起振动。它们之间动摩擦因数至少为___________;经过平衡位置的速度为___________;振幅为___________。(设最大静摩擦力等于滑动摩擦力)
16、一辆特定频率鸣笛的救护车远离听者而去时,听者将感受到鸣笛声的音调变化,这个现象,首先是奥地利科学家多普勒发现的,于是命名为多普勒效应。如图1所示,假定声波的波长为在空气中的传播速度为v,那么该声波的频率为__________。如图2所示,假定该声波波源以的速度向右匀速运动,在其运动正前方某一听者,在相同时间内接受到的波峰个数将增加,即相当于波长减短了;在其运动正后方某一听者,在相同时间内接受到的波峰个数将减小,即相当于波长增长了,由此可推理得到,在运动波源正后方听者接收到的声波频率变为了__________。可见;当声源远离听者时,听者接收到的声波频率减小,音调变低;同理,当声源靠近听者时,听者接收到的声波频率增大,音调变高。
17、一个质点在平衡位置O点附近做简谐运动,它离开O点后经过时间第一次经过M点,再经过第二次经过M点,该质点再经过____s第三次经过M点。若该质点由O点出发在内经过的路程是则质点振动的振幅为_____18、阻尼振动。
(1)阻尼:当振动系统受到_______的作用时;振动受到了阻尼。
(2)阻尼振动:______逐渐减小的振动;如图所示。
(3)振动系统能量衰减的两种方式。
①振动系统受到_______阻力作用,机械能逐渐转化为_____;
②振动系统引起邻近介质中各_______的振动,能量向外辐射出去。19、下图中一列正弦横波沿x轴负方向传播,其波速为2cm/s,图中a、b是波上两点。它们在x轴方向上的距离小于一个波长,当a点运动到最高点时,b点恰好经过平衡位置向上运动,该波的频率为______Hz,在0~2s时间内,质点a运动的路程为______cm。
20、水袖舞是我国古典舞中的一种,舞者的手有规律的振动传导至袖子上,给人一种“行云流水”的感觉,这一过程可抽象成机械振动的传播。某次水袖舞活动可等效为在平面内沿x轴正向传播的简谐横波,波速为频率为振幅为则该简谐波的波长为___________m。P、Q为袖子上的两点,某时刻P点经过平衡位置向上振动,则从此刻算起,P点右侧相距的Q点也由平衡位置向上振动需要的最短时间为___________s。这一过程中P点振动经过的路程为___________
评卷人得分四、作图题(共2题,共4分)21、如图所示,一列简谐波在x轴上传播,波速为50m/s。已知时刻的波形图像如图甲所示,图中M处的质点此时正经过平衡位置沿y轴的正方向运动。将时的波形图像画在图乙上(至少要画出一个波长)。
22、图中的横波正在沿轴的正方向传播,波速为分别画出经过和时刻的两个波形图。
评卷人得分五、解答题(共4题,共40分)23、如图所示为一玻璃砖的横截面,其中OAB是半径为R的扇形,OBD为等腰直角三角形。一束光线从距O点的P点垂直于OD边射入,光线恰好在BD边上发生全反射,最后由AB边射出。已知光在真空中的传播速度为c;求:
(i)玻璃砖对该光线的折射率;
(i)光在玻璃砖中传播的时间。
24、如图所示,光滑水平面上放着静止着的木板A和物块B质量均为1kg,A的右端与B的距离为L。质量2kg的物块C以8m/s的初速度从木板左端滑上A,B、C的大小相对于A均可忽略,C与A之间的动摩擦因数μ=0.2,A的速度为4m/s时与B发生完全非弹性碰撞。求(g取10m/s2):
(1)A、B碰撞之前,C与A相对滑动时各自的加速度大小;
(2)A、B碰撞后的瞬间,A、B、C的速度大小;
(3)A的右端与B的距离L,以及确保C不从A上滑下来,A的最短长度。
25、如图所示,一种透明柱状材料的横截面由一个直角三角形和一个圆心在O点、半径为R的半圆组成,半圆下表面涂有反射膜,一束平行于的单色光从边上的M点进入材料内部后沿直线到达圆周上的C点,经两次反射后从边射出,然后沿直线到达边再次射入材料内部,最后从边射出。已知光在真空中的传播速度为c;求:
(1)单色光在材料内传播速度v;
(2)单色光从M点射入到从射出传播所用的时间t。
26、北京时间2019年1月11日1时11分,中国在西昌卫星发射中心用“长征三号乙”运载火箭成功将中国最新研制的通信广播卫星“中星2D”发射升空,卫星进入预定轨道。如果最后一节火箭的燃料用完后,质量分别为和的火箭壳体和“中星2D”卫星一起以速度绕地球做匀速圆周运动,某时刻火箭壳体与“中星2D”卫星分离,火箭壳体分离后瞬间速度为已知分离持续时间为(很小);求:
(1)分离后瞬间“中星2D”卫星速度的大小;
(2)分离过程中火箭壳体对“中星2D”卫星的平均作用力大小。参考答案一、选择题(共8题,共16分)1、B【分析】【详解】
A.由图(a)可知该简谐横波波长为2m,由图(b)知周期为4s,则波速为
故A错误;
B.由于t=2s时,质点P在波谷,且2s=0.5T
所以在0~2s时间内,质点P的路程为2A=8cm
故B正确;
C.图(a)为一列波在t=2s时的波形图,因为T=4s,可知
且t=2s时,质点P在波谷位置,则t=0s时,质点P在波峰位置,其振动方程为
故C错误;
D.由图(b)知周期为4s,可得其频率为
故该波传播过程中若遇到频率为4Hz的横波;不可能发生干涉现象形成稳定的干涉图样,D错误;
故选B。2、D【分析】【分析】
【详解】
A.波可以绕过障碍物继续传播;这种现象叫波的衍射,故A正确,不符合题意;
B.一切波都能发生衍射;衍射是波特有的现象,故B正确,不符合题意;
C.波长一定的机械波通过宽度不同的狭缝时宽度越小衍射越明显;故C正确,不符合题意;
D.波长不同的机械波通过宽度一定的狭缝时波长越长衍射越明显;故D错误,符合题意。
故选D。3、A【分析】【分析】
【详解】
同一波源产生的波中可同时具有横波波;纵波;如地震波,虽然这两种波中质点的振动方向与波传播方向的关系不同,但并不妨碍两者沿同一方向传播,在同一介质中,横波和纵波传播速度一般不同,如地震波中纵波比横波传播得快,在固体中传播的波可能是横波,也可能是纵波。
故选A。4、A【分析】【分析】
【详解】
ABD.由题可知,碰前的动量
方向沿初速度方向,末速度大小为
方向沿末速度方向;如图所示。
则动量的改变量为
方向竖直向上,则由动量定理可知,合外力对篮球的冲量竖直向上,大小为故A正确,BD错误;
C.因重力的冲量竖直向下;而合外力的冲量竖直向上,故地面对球的冲量一定竖直向上,故C错误。
故选A。5、D【分析】【分析】
【详解】
A.动量大;说明质量与速度的乘积大,但质量不一定大,故惯性也不一定大;A错误;
BC.动量大;说明质量与速度的乘积大,但速度不一定大,动能不一定大,BC错误;
D.动量发生变化时;可能是速度的大小或方向发生变化,如果只是方向改变,则动能不变,D正确。
故选D。6、A【分析】【详解】
AD.在光滑冰面上交接时;系统动量守恒,所以两个运动员的动量变化量等大反向,D错误A正确;
B.两运动员相互作用力相同;但是作用力的方向相反,力的作用时间相同,所以每个运动员所受推力的冲量大小相同,B错误;
C.在光滑冰面上交接时;后方运动员用水平力沿运动方向推前方运动员,忽略运动员与冰面间在水平方向上的相互作用,运动员位移不等,后方运动员对前方运动员推力做的功不是前方运动员对后方运动员推力做功的相反数,即后方运动员对前方运动员的推力做的功与前方运动员对后方运动员的推力做的功代数和不为零,则相互作用的过程中前方运动员与后方运动员组成的系统不满足机械能守恒定律,C错误。
故选A。7、D【分析】【详解】
导体棒1开始运动后,受到向左的安培力向右做减速运动,导体棒2受到向右的安培力向右做加速运动,开始时两棒间距逐渐变大,直到两棒速度相等时,两棒间距达到最大,此时由动量守恒定律
对棒1由动量定理
又
解得
故选D。8、C【分析】【详解】
A.光源产生的白光经过滤光片即可变为单色光;A错误;
B.白光经过单缝后任然为多色光;B错误;
C.产生干涉条纹的条件为波的频率相等;且有稳定的相位差,故光经过双缝成为两束振动情况完全相同的光才能产生干涉条纹,C正确;
D.光屏只是为了方便观测干涉现象;D错误;
故选C。二、多选题(共5题,共10分)9、B:C【分析】【详解】
AB.设足球与头顶接触时的速度为则有
可得
则足球在空中的运动时间为
故A错误;B正确;
CD.足球与头部相互作用时,规定竖直向下的方向为正方向,则根据动量定理可得
可得
故C正确;D错误。
故选BC。10、A:D【分析】【详解】
AB.由题意可知EA与AC垂直,∠C=15°,则有
光线在D点的折射角为
入射角为
则折射率为
故A正确;B错误;
CD.由题可知
可得
则有
所以光线从D到E再到A传播的总时间为
故C错误;D正确。
故选AD。11、A:B:C【分析】【详解】
AB.设导体棒的加速度为a,则t时刻导体棒的速度
导体棒产生的感应电动势为
根据闭合电路欧姆定律有
对导体棒根据牛顿第二定律有
由图丙可得
而由图乙可知时
代入数据解得
另由图乙可知当时
代入数据解得Fm=0.6N
故AB正确;
C.在到时间内导体棒运动的位移为
通过导体棒横截面的电荷量为
故C正确;
D.在到的时间内导体棒重力的冲量大小为
故D错误。
故选ABC。12、B:C【分析】【详解】
AB.由题意可知,环在运动的过程中,受到的电场力大小为方向始终竖直向上。假设竖直向下为正方向,则当环下滑的过程中,受力分析,根据牛顿第二定律得:
得:
负号代表该加速度与运动方向相反,故物体在下滑的过程中做加速度逐渐减小的减速运动;当环上升的过程中,根据牛顿第二定律
解得:
环做加速度逐渐减小的减速运动,在到达原出发点前,加速度减为零,此时,
开始以速度v做匀速直线运动。
所以由于运动的不对称性可以确定,从开始下滑到最低点的时间不等于
整个运动过程中,加速度一直减小,所以在运动的最开始时,加速度最大,加速度大小的最大值为:
则A错误,B正确;
C.由以上计算,可知,整个过程中,系统损失的机械能
C正确;
D.环上升和下降的过程中;摩擦力的冲量大小相等,D错误。
故选BC。13、A:D【分析】【详解】
AB.根据题意,小球在ab间做简谐运动,在a点对小球分析可知,小球的回复力为
当小球运动到b点时,设此时弹簧的弹力为根据对称性,对小球分析有
对物体Q,根据平衡条件有
联立解得
选项A正确;B错误;
C.根据题意,对物块分析,开始时,根据平衡条件有
当小球运动起来后,有
则小球由静止释放到回到a的过程中;弹簧弹力先增大后减小,物块受到的静摩擦力先减小后增大,选项C错误;
D.据Q受力平衡条件,小球在a点时Q受的摩擦力大小
方向沿斜面向上;选项D正确。
故选AD。三、填空题(共7题,共14分)14、略
【分析】【详解】
声波从左侧小孔传入管内;被分成两列频率相同的波且相位差固定.若波程相差为半波长的偶数倍,则干涉相长;若波程相差为半波长的奇数倍,则干涉相消.所以两列波传播的路程相差半个波长(奇数倍),则此处声波的振幅减小;若传播的路程相差一个波长(半波长的偶数倍),则此处声波的振幅增大.
【点睛】
此题是关于机械波的干涉问题;关键是掌握两列波相遇产生干涉的条件:波程相差为半波长的偶数倍,则干涉相长;若波程相差为半波长的奇数倍,则干涉相消.【解析】相等等于零等于原振幅的二倍15、略
【分析】【详解】
[1]两个物块一起振动,即加速度相同。系统的最大加速度为
而m的加速度由二者之间的最大静摩擦力提供
所以
[2]它们经过平衡位置时,机械能全部转化为动能,故
所以
[3]由于振动过程中系统机械能守恒,而弹簧振子的总机械能与振幅的平方成正比,所以振幅不变,仍为A。【解析】A16、略
【分析】【详解】
[1]根据波长、传播速度和频率关系,可得声波的频率
[2]设声波的振动周期为T,则有
声源移动时,其后方波长变为
正后方听者接受到的频率
即有【解析】17、略
【分析】【详解】
[1][2]作出该质点的振动图像如图所示,则M点的位置可能有两个,即如图甲、乙所示的第一种情况:若是位置由图甲可知
得
根据简谐运动的周期性,质点第三次经过时需再经过的时间为
质点在(即)内的路程为故由
得振幅
第二种情况:若是位置由图乙可知
得
根据对称性,质点第三次经过时需再经过的时间为
质点在(即)内的路程为故由
得振幅【解析】7或2或18、略
【分析】【分析】
【详解】
略【解析】①.阻力②.振幅③.摩擦④.内能⑤.质点19、略
【分析】【详解】
[1]波沿x轴负方向传播,a、b两点的距离小于一个波长,当a点运动到最高点时,b点恰好经过平衡位置向上运动,说明a、b两点的距离为
解得
又波速为2cm/s,则
[1]周期
在0~2s时间内,质点a运动的路程【解析】0.51220、略
【分析】【详解】
[1]根据
解得
[2]根据
解得
[3]根据
解得
可知这一过程中P点振动经过的路程为【解析】0.50.2510四、作图题(共2题,共4分)21、略
【分析】【详解】
由图甲可知,简谐波的波长所以周期
此时波形与时刻波形相同,根据同侧法可知,波沿x轴负方向传播,根据波形的平移法可知,将时刻的波形向左平移得到时的波形图像;如图所示。
【解析】见解析22、略
【分析】【详解】
ls内波向前传播的距离为0.5×1m=0.5m,1s后故x=0.5m位置的原图中x=0位置的振动情况相同;因此作出以下图形如图1虚线。
4s内波向前传播的距离为0.5×4m=2.0m,4s后故x=2.0m位置的原图中x=0位置的振动情况相同;因此图形与开始时是相同的,如图2
【解析】见解析。五、解答题(共4题,共40分)23、略
【分析】【详解】
(i)作出光路图;如图所示。
由几何关系知
又光线恰好发生全反射,所以为临界角C,根据
解得
(ii)由几何关系知,边与边平行,光线在边上也恰好发生全
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