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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年沪教版选择性必修1物理下册月考试卷928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:______总分栏题号一二三四五六总分得分评卷人得分一、选择题(共5题,共10分)1、如图所示,质量为m的小球,用不可伸长的轻绳悬挂在O点.现将小球从A点由静止释放,小球向下摆动至最低点B.在此过程中,小球重力做的功为W,小球重力的冲量为I,小球动能的变化量为小球动量的变化量为.不计空气阻力;下列关系式正确的是。
A.B.C.D.2、两个由同种介质制成的相同三棱镜按如图所示方式叠放,它们的截面为等边三角形,边长为L。一细束单色光从棱镜1的ab面上某点以入射角入射,折射光线平行于ac边。关于该单色光在棱镜中的传播;下列说法正确的是()
A.介质对该单色光的折射率为B.从棱镜2射出的光线与从棱镜1入射光线的夹角为30°C.从棱镜2射出的光线与从棱镜1入射光线延长线的距离为D.其他条件不变,只拿走棱镜2,从棱镜1射出的光线偏离入射光线的夹角为60°3、B超成像的基本原理是探头向人体发射一组超声波,遇到人体组织会产生不同程度的反射,探头接收到的超声波信号输入计算机,形成B超图像。血管探头发送的简谐超声波图像如图所示,时刻波恰好传到质点M,时刻恰好传到质点N。下列说法正确的是()
A.血管探头发出的超声波在血管中的传播速度为B.质点N开始振动的方向沿y轴负方向C.质点M的振动方程为D.时,质点M与质点N的位移大小相等、方向相反4、在双缝干涉实验中,用某种波长激光照射在双缝上,在缝后的屏幕上显示出干涉图样,若要减小干涉图样中两相邻亮条纹的间距,可选用的方法是()A.改用波长较长的激光B.增大双缝间距C.将屏幕向远离双缝的位置移动D.将光源向远离双缝的位置移动5、一列简谐横波在均匀介质中沿x轴负方向传播,已知处质点的振动方程为则时刻的波形图正确的是()A.B.C.D.评卷人得分二、多选题(共7题,共14分)6、如图所示,在光滑水平面上有一轻质弹簧左端固定,右端与一质量为m的小球相连,构成一个水平弹簧振子,弹簧处于原长时小球位于O点。现使小球以O点为平衡位置,在C、B两点间沿光滑水平面做简谐运动;关于这个弹簧振子做简谐运动的过程,下列说法中正确的是()
A.小球从O位置向B位置运动过程中做匀减速运动B.小球每次通过同一位置时的加速度一定相同C.小球从C位置向B位置运动过程中,弹簧振子所具有的势能持续增加D.小球在C位置弹簧振子所具有的势能与在B位置弹簧振子所具有的势能相等7、如图所示,把能在绝缘光滑水平面上做简谐运动的弹簧振子放在水平向右的匀强电场中,小球在O点时,弹簧处于原长,A、B为关于O点对称的两个位置,现在使小球带上负电,并让小球从B点静止释放;那么下列说法不正确的是()
A.小球仍然能在A、B间做简谐运动,O点是其平衡位置B.小球从B点运动到A点的过程中,动能一定先增大后减小C.小球仍然能做简谐运动,但其平衡位置不在O点D.小球从B点运动到A点,其动能的增加量一定等于电势能的减少量8、一个质点做简谐运动的图像如图示;下列叙述中正确的是().
A.质点的振动频率为4HzB.在10s内质点经过的路程为20cmC.在5s末,质点做简谐运动的相位为πD.t=1.5s和t=4.5s两时刻质点的位移大小相等,都是cm9、如图所示;一质量为2kg的物体放在光滑的水平面上,原来处于静止状态,现用与水平方向成60°角的恒力F=10N作用于物体上,历时5s,则()
A.力F对物体的冲量大小为50N·sB.力F对物体的冲量大小为25N·sC.物体的动量变化量为25kg·m/sD.物体所受重力的冲量大小为010、做简谐运动的物体,其位移随时间的变化规律为则下列说法正确的是()A.它的振幅为4cmB.它的周期为0.02sC.它的初相位是D.它在周期内通过的路程可能是2cm11、一简谐横波某时刻的波形如图所示,为介质中的两个质点;该时刻两质点纵坐标相同,由图像可知______。
A.此后运动过程中,两质点纵坐标始终相同B.若该时刻质点沿轴正方向运动,质点一定沿轴负方向运动C.若该时刻质点沿轴正方向运动,质点可能也沿轴正方向运动E.经过四分之三周期,质点一定沿轴正方向运动E.经过四分之三周期,质点一定沿轴正方向运动12、一列简谐横波沿x轴正方向传播,t=0时波形图如图中实线所示,此时波刚好传到c点,t=0.6s时波恰好传到e点,波形如图中虚线所示,a、b、c、d、e是介质中的质点;下列说法正确的是()
A.当t=0.5s时质点b和质点c的加速度相同B.该波的传播速度为6.7m/sC.质点b在0~0.6s时间内通过的路程为30cmE.质点e开始运动时方向沿y轴正方向E.质点e开始运动时方向沿y轴正方向评卷人得分三、填空题(共5题,共10分)13、如图,当用激光照射直径小于激光束的不透明圆盘时,在圆盘后屏上的阴影中心出现了一个亮斑.这是光的________(填“干涉”“衍射”或“直线传播”)现象,这一实验支持了光的________(填“波动说”“微粒说”或“光子说”)14、一质量为的钢球,在距地面高处自由下落,碰到水平的石板后以的速度被弹回,以竖直向下为正方向,则在与石板碰撞前钢球的动量为______碰撞后钢球的动量为______碰撞过程中钢球动量的变化量为______15、有两个同学利用假期分别去参观北京大学和南京大学的物理实验室,各自在那里利用先进的DIS系统较准确地探究了“单摆的周期T与摆长L的关系”,他们通过校园网交换实验数据,并由计算机绘制了T2-L图象,如图甲所示。去北大的同学所测实验结果对应的图线是________(选填“A”或“B”)。另外,在南大做探究的同学还利用计算机绘制了a、b两个摆球的振动图象(如图乙),由图可知,两单摆摆长之比=________。在t=1s时,b球振动方向是________。
16、一列沿x轴传播的简谐横波在t=0时的波形图如图所示,传播速度为v=2m/s,则该简谐横波的周期T=________s;t=3s时,位于处的质点Q处于波谷位置,则该简谐横波沿x轴________(选填“正”或“负”)方向传播。
17、用氦氖激光器的红光(λ=632.8nm)垂直照射光栅,其光栅常数为1.03×10-6m,则第二级明条纹是否出现_____________。评卷人得分四、作图题(共1题,共5分)18、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)。
评卷人得分五、实验题(共2题,共8分)19、(1)在做“用单摆测定重力加速度”的实验中,某同学甲用毫米刻度尺测得摆线长用游标卡尺测得摆球的直径如图所示,则摆球直径______
(2)若用给出的各物理量符号(L0、单摆的周期T)表示当地的重力加速度则计算的表达式为______。20、如图所示为“验证动量守恒定律”的实验装置示意图。
(1)因为做平抛运动的小球下落相同高度在空中运动的时间相同(不计空气阻力),所以我们在实验中可以用平抛运动的___________来替代平抛运动的初速度。
(2)关于小球的落点,下列说法正确的是___________。
A.如果小球每次从斜槽的同一位置由静止滑下;重复几次的落点一定是完全重合的。
B.由于偶然因素存在;重复操作时小球的落点不会完全重合,但是落点应当比较密集。
C.测定落点的位置时,如果几次落点的位置分别为则落点的平均位置
D.尽可能用最小的圆把各个落点圈住;这个圆的圆心位置就是小球落点的平均位置。
(3)设入射小球的质量为被碰小球的质量为则在用图中所示装置进行实验时(为碰前入射小球落点的平均位置),所得“两球碰撞前后的动量守恒”可表示为__________。(用装置图中的字母表示)评卷人得分六、解答题(共4题,共20分)21、如题图所示,光滑水平桌面左端与半径为R的竖直光滑半圆轨道最低点D相切,右端与倾角为θ的粗糙斜面相连,质量为m的小滑块a从斜面上某点由静止滑下,与静止在水平桌面上质量为2m的小滑块b发生弹性碰撞,碰后b恰能通过半圆轨道的最高点C。已知a与斜面间的动摩擦因数为μ,a由斜面底端进入水平桌面时无机械能损失,重力加速度为g;求:
(1)小滑块b运动到C点时的速度大小
(2)第一次碰撞后小滑块b经过D点时对半圆轨道的压力F;
(3)小滑块a开始下滑时离斜面低端的距离x。
22、如图所示,质量为的长木板放在光滑水平地面上,在木板的最右端和木板上距右端的点处各放一物块B和A(均可视为质点),物块A的质量为物块B的质量为长木板足够长,点右侧光滑,左侧(包括点)粗糙,物块A与长木板间的动摩擦因数.现用一水平向右的恒力作用于长木板右端,使长木板由静止开始运动,在物块A、B相碰时撤去拉力物块A与B发生弹性碰撞,最终物块A与长木板保持相对静止,设物块A与长木板间的最大静摩擦力等于滑动摩擦力,求:
(1)物块A;B碰撞前瞬间物块A的速度;
(2)物块A、B碰撞后瞬间到物块A与长木板相对静止所经历的时间
23、如图所示,在竖直平面内有一倾角θ=37°的传送带,两皮带轮AB轴心之间的距离L=3.2m,沿顺时针方向以v0=2m/s匀速运动。一质量m=2kg的物块P从传送带顶端无初速度释放,物块P与传送带间的动摩擦因数μ=0.5。物块P离开传送带后在C点沿切线方向无能量损失地进入半径为的光滑圆弧形轨道CDF,并沿轨道运动至最低点F,与位于圆弧轨道最低点的物块Q发生弹性正碰,物块P和Q均可视为质点,重力加速度g=10m/s2;sin37°=0.6,cos37°=0.8.求:
(1)物块P从传送带离开时的动量;
(2)传送带对物块P做功为多少;
(3)物块P与物块Q碰撞后均不能离开光滑圆弧形轨道;物块Q质量M的取值范围。
24、湖面上一点O上下振动,振幅为0.2m,以O点为圆心形成圆形水波,如图所示,A、B、O三点在一条直线上,OA间距离为4.0m,OB间距离为2.4m。某时刻O点处在波峰位置,观察发现2s后此波峰传到A点,此时O点正通过平衡位置向下运动,OA间还有一个波峰。将水波近似为简谐波。
(1)求此水波的传播速度;周期和波长。
(2)以O点处在波峰位置为0时刻,某同学打算根据OB间距离与波长的关系,确定B点在0时刻的振动情况,画出B点的振动图像。你认为该同学的思路是否可行?若可行,画出B点振动图像,若不可行,请给出正确思路并画出B点的振动图像。
参考答案一、选择题(共5题,共10分)1、B【分析】【详解】
小球在摆动过程中,只有重力做功,轻绳的弹力不做功,根据动能定理可知,重力的功等于动能的变化量,即W=△Ek;小球在摆动过程中;受到了重力和绳子拉力的冲量,故重力的冲量不等于动量的变化量。
A.与分析不符;故A错误;
B.与分析相符;故B正确;
C.与分析不符;故C错误;
D.与分析不符,故D错误.2、D【分析】【详解】
B.作出光在三棱镜中传播的光路图如图所示。根据光路可逆可知从dc面射出的光线与ab面上的入射光线平行;从棱镜2射出的光线与从棱镜1入射光线的夹角为零,B错误;
A.由几何关系得
光在ab面的折射角为
根据折射定律有
A错误;
C.过dc面的出射点作ab面上入射光线延长线的垂线,构成直角三角形,则从棱镜2射出的光线与从棱镜1入射光线延长线的距离为
C错误;
D.其他条件不变;只拿走棱镜2,作出光在棱镜1中的光路图如图乙所示,由几何知识可得射出的光线偏离入射光线的夹角为60°,D正确。
故选D。
3、D【分析】【详解】
A.根据题意可知,血管探头发出的超声波在血管中的传播速度为
A错误;
B.在波的传播方向上,所有质点都在模仿波源,根据波动图像可知,质点M的起振方向为沿y轴正方向,所以质点N的起振方向也是沿y轴正方向;B错误;
C.根据时刻的波动图像可知,质点M的起振方向沿y轴正方向,图像可知,质点的振动振幅为
波长为
根据波长、波速和周期的关系,可知
质点M的振动方程为C错误;
D.根据时刻的波动图像可知,质点M与质点N的平衡位置相差半个波长,所以两个质点的振动情况相差半个周期,两者的振动情况相反,因此在时,质点M与质点N的位移大小相等;方向相反;D正确。
故选D。4、B【分析】【详解】
根据条纹间距公式
式中为光屏到双缝的距离,为双缝的间距,则为光的波长;因此若要减小干涉图样中两相邻亮条纹的间距,则可减小光屏到双缝的距离或增大双缝的间距,以及改用波长更短的入射光。
故选B。5、D【分析】【详解】
根据题意可知,时,在处的质点处于
则此时该质点位于平衡位置;下一时刻,该质点向上运动,故AB错误;
根据题意,横波沿轴负方向传播;根据同侧法判断可知,C错误,D正确。
故选D。二、多选题(共7题,共14分)6、B:D【分析】【详解】
A.小球在O点时弹簧的弹性势能是零,所以小球的动能最大,小球从O位置向B位置运动过程中受到弹簧的向左的拉力;与小球速度的方向相反,所以小球做减速运动,但是小球受到弹簧的弹力在变化,则加速度在变化,所以不是匀减速运动,A错误;
B.小球每次通过同一位置时的回复力
都是相等的;所以加速度一定相同,B正确;
C.根据能量守恒,小球从C位置向O位置运动过程中,速度增大,所以动能逐渐增大,弹簧振子所具有的势能逐渐减小;从O位置向B位置运动过程中;速度减小,所以动能逐渐减小,弹簧振子所具有的势能逐渐增大,C错误;
D.小球在运动的过程中,动能与弹性势能相互转化,由于小球在C点与在B点的速度都是零,所以小球在C位置弹簧振子所具有的势能与在B位置弹簧振子所具有的势能相等;D正确。
故选BD。7、A:B【分析】【分析】
【详解】
AC.小球在匀强电场中受到水平向左的电场力,设该电场力大小为F0,小球合力为零的位置应该在O点左侧,设为O1,设O1、O点的间距为x0,弹簧劲度系数为k,则
取水平向右为正方向,当小球从O1点向右运动的位移为x时,回复力
所以小球会以O1点为平衡位置做简谐运动;A错误C正确;
B.因为不知道A点与平衡位置O1点的位置关系,所以不能确定小球从B运动到A的过程中;动能如何变化,B错误;
D.小球做简谐运动的过程中,小球的动能和电势能及弹簧的弹性势能之和守恒,小球从B点运动到A点;弹簧的弹性势能不变,所以小球动能的增加量一定等于电势能的减少量,D正确。
故选AB。8、B:D【分析】【详解】
由振动图像可直接得到周期T=4s,频率f==0.25Hz,故选项A是错误的.一个周期内做简谐运动的质点经过的路程是4A=8cm,10s为2.5个周期,故质点经过的路程为20cm,选项B是正确的.由图像知位移与时间的关系为x=Asin(ωt+φ0)=0.02sinm.当t=5s时,其相位ωt+φ0=×5=π,故C不正确.在1.5s和4.5s两时刻,质点位移相同,由位移与时间关系式得x=0.02sinm=cm,故D正确.9、A:C【分析】【详解】
力F对物体的冲量大小故A正确B错误;根据动量定理得,物体受到的合外力的冲量为由动量定理可知动量的变化量为C正确;重力的冲量大小为D错误.10、C:D【分析】【详解】
ABC.对照简谐运动的一般表达式
知故AB错误,C正确;
D.若物体恰好从平衡位置运动到最大振幅,或者从最大振幅运动到平衡位置,经历周期;则运动的路程为2cm,故D正确。
故选CD。11、B:D:E【分析】【详解】
ABC.在该时刻,由同侧法可知两质点运动方向一定相反;纵坐标不可能始终相同,选项AC错误,B正确;
D.若此时刻质点沿轴正方向振动,质点必定沿轴负方向振动,经四分之一周期,质点通过的路程小于A,质点通过的路程大于A;选项D正确;
E.若波向右传播,此时刻质点沿轴正向运动,若波向左传播,此时刻质点沿轴负方向运动,但不管波的传播方向如何,经四分之三周期,质点一定沿轴正向运动;选项E正确。
故选BDE。12、A:C:E【分析】【详解】
B.根据题意知,该波的传播速度为
B错误;
A.波的周期
t=0时刻,质点c经过平衡位置向上运动,振动方程
t=0时刻,质点b在最大位移处向下运动,振动方程
因此在t=0.5s时刻
由于t=0.5s时质点b和c的位移相等;加速度相等,A正确;
C.质点b在0~0.6s时间内通过的路程
C正确;
D.质点d在0~0.6s时间内通过的路程
D错误;
E.由波的传播图象可知,质点e开始运动时方向沿y轴正方向;E正确。
故选ACE。三、填空题(共5题,共10分)13、略
【分析】【详解】
光绕过障碍物偏离直线传播路径而进入阴影区里的现象叫做光的衍射,这是典型的圆孔衍射.光的衍射和光的干涉一样证明了光具有波动性.【解析】衍射波动说14、略
【分析】【分析】
【详解】
[1]由
得与石板碰撞前钢球的速度为
与石板碰撞前钢球的动量为
[2]碰撞后钢球的动量为
[3]碰撞过程中钢球动量的变化量为【解析】①.20②.③.15、略
【分析】【分析】
【详解】
[1]由单摆的周期公式。
T=2π解得。
T2=L即图象的斜率。
k=重力加速度大;斜率小,我们知道北京的重力加速度比南京的大,所以去北大的同学所测实验结果对应的图线是B;
[2]从题图乙可以得出。
Tb=1.5Ta由单摆的周期公式得。
Ta=2πTb=2π联立解得。
[3]从题图乙可以看出,t=1s时,b球正在向负最大位移处运动,所以在t=1s时,b球的振动方向沿y轴负方向。【解析】B沿y轴负方向16、略
【分析】【详解】
[1]由图可知波长为8m,则可求周期为
[2]由于周期T=4s,则当t=3s时,Q点振动了四分之三个周期,此时Q处于平衡位置,则Q走过的路程为3A,又有t=3s时Q处于波谷,则可知t=0时Q向上振动,由同侧法可得,该简谐横波沿x轴正方向传播。【解析】4正17、略
【分析】【详解】
由题意可知,当光垂直照射光栅时,则有能出现的条纹数
取整数,则有k=1,只能出现第一级明条纹,则第二级明条纹不出现。【解析】不出现四、作图题(共1题,共5分)18、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】见解析五、实验题(共2题,共8分)19、略
【分析】【分析】
【详解】
(1)[1]游标卡尺为20分度,可知摆球直径为
(2)[2]由单摆的周期公式
整理得计算的表达式为【解析】19.5520、略
【分析】【分析】
【详解】
解:(1)[1]由平抛运动规律可知,当下落高度相同时落地时间相同,再根据可知;本实验中可以用平抛运动的水平位移来替代平抛运动的初速度。
(2)[2]AB.因为有各种偶然因素;所以落点不可能完全重合,落点应当比较集中,故A错误,B正确;
CD.确定落点平均位置的方法是最小圆法;即用尽可能小的圆把各个点圈住,这个圆的圆心位置代表落点的平均位置,故C错误,D正确。
故选BD。
(3)[3]根据实验结果,所得“两球碰撞前后的动量守恒”可表示为【解析】水平位移BD六、解答题(共4题,共20分)21、略
【分析】【详解】
(1)小滑块b在圆轨道最高点C有
解得
(2)小滑块b沿半圆轨道上滑
解得
小滑块b在圆轨道最低点
解得
由牛顿第三定律,小滑块b在D点对圆轨道的压力大小为12mg;方向竖直向下;
(3)a、b发生弹性碰撞
解得
小滑块a沿斜面下滑
下滑位移【解析】(1)(2)12mg,方向竖直向下;(3)22、略
【分析】【详解】
(1)当与长木板间的摩擦力达到最大静摩擦力时,二者将要发生相对滑动,设此时物块的加速度为以为研究对象,根据牛顿第二定律有
设将要发生相对滑动时的临界拉力为因为与长木板间没有摩擦力,以长木板和物块为研究对象,根据牛顿第二定律有
联立两式解得
所以若要物块与长木板保持相对静止,拉力
当拉力时,开始时物块保持静止,物块与长木板一起加速,设此时加速度为根据牛顿第二定律有
代入数据解得加速度
设物块与物块碰撞前瞬间的速度为根据运动学公式有
代入数据解得
(2)物块发生弹性碰撞,设碰撞后瞬间的速度分别为根据动量守恒定律有
根据机械能守恒定律有
两式联立解得
可得物块的速度
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