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文档简介
…………○…………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年人教B版选择性必修1物理下册阶段测试试卷201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、下列说法中正确的是A.白光通过三棱镜后呈现彩色光带是光的全反射现象B.照相机镜头表面涂上增透膜,以增强透射光的强度,是利用了光的衍射现象C.门镜可以扩大视野是利用了光的干涉现象D.用标准平面检查光学平面的平整程度是利用了光的干涉2、关于振动和波,下列说法中正确的是()A.物体发生振动,一定会产生波B.存在机械波,一定存在波源C.波源振动越快,机械波传播速度越大D.机械波可以在真空中传播3、某同学研究绳波的形成,取一条较长的软绳,用手握住一端水平拉直后,沿竖直方向抖动即可观察到绳波的形成。该同学先后两次抖动后,观察到如图中所示的甲、乙两个绳波情形。关于两次形成的绳波,下列判断正确的是()
A.波形甲的振幅比波形乙大B.波形甲的周期比波形乙大C.波形甲的形成时间比波形乙早D.波形甲的起振方向与波形乙相同4、一束单色光从空气射入水中,下列说法错误的是()A.光的速度改变B.光的频率改变C.光的波长改变D.光的能量改变5、如图所示,竖直平面第一象限有一个接触面,接触面表面满足质量为的钢球从图中其坐标为处,以的初速度水平抛出,经过时,落在接触面某处(不考虑反弹),下列说法正确的是()
A.接触表面抛物线方程表达式为B.落在接触面上时,钢球与水平面的夹角为C.落在接触面上时,钢球的动量大小为D.假设该钢球以的初速度从图中原坐标处平抛,则不能落在接触面上6、以下说法正确的是()A.合外力对物体做功为0,则该物体动量一定不变B.合外力对物体冲量为0,则该物体动能一定不变C.做变速运动的物体,动能一定变化D.做变速运动的物体,动量可能不变7、短道速滑比赛中“接棒”运动员(称为“甲”)在前面滑行;“交棒”运动员(称为“乙”)从后面用力推前方“接棒”运动员完成接力过程,如图所示。假设运动员甲的质量小于运动员乙的质量,交接棒过程中两运动员的速度方向均在同一直线上,忽略运动员与冰面之间的摩擦。在交接棒过程,下列说法正确的是()
A.乙对甲的作用力大于甲对乙的作用力B.甲的动量增加量大于乙的动量增加量C.甲的速度增加量大于乙的速度减少量D.甲、乙两运动员冲量之和不为零8、如图所示,一束可见光穿过平行玻璃砖后,分成a、b两束单色光,则下列说法中正确的是()
A.a光的波长小于b光的波长B.a光的频率大于b光的频率C.在该玻璃砖中,a光的传播速度比b光大D.在真空中,a光的传播速度比b光大评卷人得分二、多选题(共5题,共10分)9、弹簧振子以O点为平衡位置做简谐运动;以向右为正方向,图乙为这个弹簧振子的振动图象,下列说法中正确的是()
A.在t=0.3s与t=0.5s两个时刻,弹簧振子的速度相同B.从t=0.6s时,加速度等于0C.在t=0.1s时,弹簧振子的位移为cmE.在t=0s到t=0.4s时间内,弹簧振子的动能先减小后增大E.在t=0s到t=0.4s时间内,弹簧振子的动能先减小后增大10、社区工作人员想请你来向大家解释高空抛物的危害。请你以一个鸡蛋从20楼扔下(初速度大小可以忽略),估算出其对地面的作用力大小,忽略空气阻力的影响,在估算过程中可能要用到的物理知识有()A.动量守恒定律B.牛顿第二定律C.动量定理D.机械能守恒定律11、如图所示,固定的光滑金属水平导轨间距为L,导轨电阻不计,左端接有阻值为R的电阻,导轨处在磁感应强度大小为B、方向竖直向下的匀强磁场中。质量为m、电阻不计的导体棒ab,在垂直导体棒的水平恒力F作用下,由静止开始运动,经过时间t,导体棒ab刚好匀速运动;整个运动过程中导体棒始终与导轨垂直并保持良好接触。在这个过程中,下列说法正确的是()
A.导体棒ab刚好匀速运动时的速度B.通过电阻的电荷量C.导体棒的位移D.电阻放出的焦耳热12、如图,在光滑水平桌面上用A、B两球压缩一根轻质弹簧,并将A、B两球锁定。现进行如下操作:(1)只解锁B球,B球被弹出后在水平地面上的落点到桌边的水平距离为x1;(2)用A、B两球再次压缩弹簧并锁定两球,然后同时解锁A、B两球,B球被弹出后在水平地面上的落点到桌边的水平距离为x2.,A、B两球质量分别为2m和m,弹簧始终在弹性限度内,弹簧振子的周期弹簧劲度系数为k;下列说法正确的是()
A.(1)情形中,B球经时间脱离弹簧B.(2)情形中,弹簧对B两球做的功相等C.(1)(2)两种情形中,弹簧对B球做功之比为2:3D.(1)(2)两种情形中,解锁前压缩弹簧的长度相同13、一列连续的简谐横波沿x轴正方向传播,传播速度为10m/s,t=0时刻的波形如图所示,下列说法正确的是()
A.t=0时刻,x=0.6m处的质点振动方向沿y轴正方向B.在0~0.06s时间内x=0.2m处的质点运动的路程为0.2mC.x=3.6m处的质点经过0.33s第一次到达波峰E.x=0.1m处质点的振对方程为E.x=0.1m处质点的振对方程为评卷人得分三、填空题(共8题,共16分)14、如图所示,木块A的质量mA=1kg,足够长的木板B的质量mB=4kg,质量为mC=4kg的木块C置于木板B上,水平面光滑,B、C之间有摩擦.现使A以v0=12m/s的初速度向右运动,与B碰撞后以4m/s的速度弹回,则A与B碰撞后瞬间,B的速度为__m/s,C运动过程中的最大速度为__m/s,整个过程中因为B、C之间的摩擦而产生的总内能为___J.
15、请同学们判定以下甲、乙、丙三个振动,其中_________(选填甲或乙或丙;可能多选也可能单选)是简谐振动。
①把图甲中倾角为的光滑斜面上的小球沿斜面拉下一段距离;然后松开,小球的往复运动。
②粗细均匀的一条木筷;下端绕几圈铁丝,竖直浮在较大的筒中。把木筷往上提起一小段距离后放手,木筷就在水中上下振动。
③光滑圆弧面上有一个小球,把它从最低点移开很小很小一小段距离,放手后,小球以最低点为平衡位置左右振动。16、定义。
驱动力的频率f_______系统的固有频率f0时,受迫振动的_______最大,这种现象叫做共振。17、现有一列简谐横波沿x轴正方向传播,在时刻,该波的波形图如图甲所示,P,Q是介质中的两个质点,则图乙可能为介质中质点______(填“P”或“Q”)的振动图像;该列波的波速为______
18、如图所示,截面ABCD为矩形的透明设备放置在真空环境中,AB=2a,频率为ν的光L1入射到上表面与AD的夹角为θ=30°,折射到AB面中点时恰好发生全反射,则该设备材料的折射率为___;若真空中的光速为c,则光从射入到第一次射出需要的时间为____;若有另一束光L2能和L1发生干涉,则L2的频率____ν(填“大于”“等于”或“小于”)。
19、如图所示,一个轻质弹簧下端挂一小球,小球静止。现将小球向下拉动距离A后由静止释放,并开始计时,小球在竖直方向做简谐运动,周期为T。经时间,小球从最低点向上运动的距离_____(选填“大于”、“小于”或“等于”);在时刻,小球的动能______(选填“最大”或“最小”)。
20、一列简谐横波沿x轴传播在t=0时刻的波形如图所示,此时质点P、Q的位移分别为2cm、-2cm,质点P正沿y轴正方向运动,从图示时刻开始,质点Q经过0.4s第一次到达波峰,则波沿x轴______(填“正”或“负”)方向传播;在5s时间内,质点P通过的路程为______cm。
21、两列简谐波沿x轴相向而行,波速均为两波源分别位于A、B处,时的波形如图所示。则A、B两波的频率之比________;当时,M点的位移为________cm。
评卷人得分四、作图题(共3题,共27分)22、如图所示为一弹簧振子在A、C间振动;图中黑点为振子球心的位置。
(1)画出振子位于C点时离开平衡位置O的位移;
(2)标出振子位于A点时加速度的方向。
23、某一简谐横波在时刻的波形图如图所示。若波向右传播,画出后和前两个时刻的波的图像。___________
24、某同学利用“插针法”测定玻璃的折射率,所用的玻璃砖两面平行。正确操作后,四枚大头针的位置如图所示,入射光线已画出,补全光路图及标出入射角i和折射角r。
评卷人得分五、解答题(共3题,共9分)25、1801年,托马斯•杨用双缝干涉实验研究了光波的性质。1834年,洛埃利用单面镜同样得到了杨氏干涉的结果(称洛埃镜实验)。洛埃镜实验的基本装置如图所示,S为单色光源,M为一平面镜。S发出的光直接照在光屏上,同时S发出的光还通过平面镜反射在光屏上。从平面镜反射的光相当于S在平面镜中的虚像发出的;这样就形成了两个一样的相干光源。
(1)试用平面镜成像作图法画出S经平面镜反射后的光与直接发出的光在光屏上相交的区域。
(2)设光源S到平面镜的垂直距离和到光屏的垂直距离分别为a和L,光的波长为在光屏上形成干涉条纹。写出相邻两条亮纹(或暗纹)间距离的表达式。
26、如图,一个半径为R的玻璃球,O点为球心。球面内侧单色点光源S发出的一束光在A点射出,出射光线AB与球直径SC平行,θ=30°。光在真空中的传播速度为c。求:
(i)玻璃的折射率;
(ii)从S发出的光线经多次全反射回到S点的最短时间。
27、如图所示,在x=0处的质点O在垂直于x轴正方向上做简谐运动,形成沿x轴正方向传播的机械波。在t=0时刻,质点O开始从平衡位置向上运动,经0.8s第一次形成图示波形,P是平衡位置为x=0.5m处的质点。求:
(1)位于x=5m处的质点B第一次到达波谷位置时,位于x=2m处的质点A通过的总路程;
(2)若从图示状态开始及时,至少要经过多少时间,P、A两质点的位移(y坐标)才能相同?
参考答案一、选择题(共8题,共16分)1、D【分析】【分析】
【详解】
A.白光通过三棱镜后呈现彩色光带是由于不同颜色的光折射率不同;相同的入射角经过折射后折射角不同,故A错误;
B.表面涂上增透膜;以增强透射光的强度,是利用了光的干涉现象,故B错误;
C.门镜可以扩大视野是利用了光的折射现象;故C错误;
D.用标准平面检查光学平面的平整程度是利用了光的干涉;故D正确.
故选D.2、B【分析】【分析】
【详解】
A.物体发生振动;还必须有传播波的介质才会产生波,A错误;
B.存在机械波;必然有振源和介质,B正确;
C.波源振动的快慢与机械波的传播速度无关;机械波传播速度由介质决定,C错误;
D.机械波不可以在真空中传播;D错误。
故选B。3、B【分析】【详解】
A.由图可知波形甲的振幅比波形乙小;A错误;
B.甲乙两绳波在同一介质中传播,波速相等,波形甲的波长比波形乙的大,根据波形甲的周期大于波形乙的周期,B正确;
C.波形乙的形成时间比波形甲早;C错误;
D.波形甲的起振方向向下;波形乙的起振方向向上,D错误。
故选B。4、B【分析】【详解】
A.根据光的传播速度与介质折射率关系
可知;一束单色光从空气射入水中,光的速度改变,故A正确;
B.光的频率由光源本身决定;与介质无关,因此单色光从空气射入水中时,频率不变,故B错误;
C.一束单色光从空气射入水中;光的速度减小,根据光的传播速度与波长关系可知,光的波长将减小,故C正确;
D.一束单色光从空气射入水中时;不仅发生折射,还有部分反射,因此光的能量有所减小,故D正确。
本题要选错误选项,故选B。5、D【分析】【详解】
A.根据平抛运动规律
根据题目数据可知,接触点的坐标为因此抛物线方程为A错误;
B.根据平抛运动的推论,平抛运动上某点的速度反向延长,交于该位置水平位移中点处,即
所以夹角不等于B错误;
C.落在斜面上的速度大小为
所以落在接触面上时的动量大小为
C错误;
D.设物体速度为v时,恰好平抛后落在坐标原点,则根据平抛运动规律
解得
速度比这个速度还要小的物体;不可能落在接触面上,D正确。
故选D。6、B【分析】【详解】
A.合外力对物体做功为0;物体动能不变,速度方向可能改变,它的动量可能要改变,故A错误;
B.由动量定理可知;合外力对物体冲量为0,则物体的动量不变,即物体的速度不变,所以物体的动能一定不变,故B正确;
C.做变速运动的物体;动能不一定变化,如匀速圆周运动的速度大小不变,动能不变,故C错误;
D.做变速运动的物体;速度一定变化,则物体的动量一定变化,故D错误。
故选B。7、C【分析】【详解】
AD.根据牛顿第三定律可知,两运动员之间的相互作用力大小相等,方向相反,且作用时间相等。根据I=Ft可知;两运动员相互作用力的冲量大小相等,方向相反,冲量之和一定为零。故AD错误;
BC.因为忽略与冰面的摩擦;两运动员组成的系统动量守恒,甲的动量的增加量等于乙的动量的减少量;由于甲的质量较小,所以甲的速度较大,故B错误,C正确。
故选C。8、C【分析】【详解】
由折射光路可知,a光的折射程度较小,则折射率较小,则a光的频率较小,a光的波长较大,根据可知,在该玻璃砖中,a光的传播速度比b光大;选项C正确,AB错误;在真空中各种光的传播速度均相同,选项D错误;故选C.
点睛:解决本题的突破口在于通过光的偏折程度得出折射率的大小,即可判断折射率、频率、波速、波长等物理量的大小关系.二、多选题(共5题,共10分)9、A:C:E【分析】【详解】
A.x-t图象的切线斜率表示速度,在t=0.3s与t=0.5s两个时刻;弹簧振子的速度相同,故A正确;
B.t=0.6s时,振子位于最大位移处,由可知;此时加速度最大,故B错误;
C.由图可知,T=0.8s,所以在t=0.1s时的位移为
故C正确;
D.在t=0.2s时;振子的位移最大,弹簧形变量最大,弹性势能最大,故D错误;
E.由题意可知,振子从O点开始运动,经过0.2s到达B点,再经0.2s到达O点;所以振子的动能先减小后增大,故E正确。
故选ACE。10、C:D【分析】【详解】
根据题意可知,要估算出鸡蛋落地时对地面的作用力大小,由于忽略空气阻力的影响,则鸡蛋下落的过程中机械能守恒,需要利用机械能守恒定律求出鸡蛋落地时的速度
鸡蛋落地后,在鸡蛋重力和地面对鸡蛋的支持力作用下,速度由减小到0,所用时间为取向下为正方向,由动量定理有
解得
再有牛顿第三定律可知,鸡蛋落地时对地面的作用力与鸡蛋落地时地面对鸡蛋的支持力是一对相互作用力,大小相等,方向相反,则鸡蛋落地时对地面的作用力大小为
可知;估算过程中用到了机械能守恒定律;动量定理和牛顿第三定律,故C、D正确。
故选CD。11、A:C:D【分析】导体棒匀速运动时满足解得选项A正确;根据动量定理:而则选项B错误;又联立解得选项C正确;根据能量关系,电阻放出的焦耳热将x及v的值代入解得选项D正确;故选ACD.12、A:D【分析】【详解】
A.因弹簧振子的周期(1)情形中,B球被弹出,弹簧由最大压缩量到恢复原长,经历了因此B球经时间
脱离弹簧;A正确;
B.在(2)情形中;由于两球受的弹力大小相等,两球的质量不相等,两球的位移不相等,因此弹簧对A;B两球做的功不相等,B错误;
C.只解除B球和同时解除A、B球,则有B球做平抛运动,设下落的高度为h,在水平方向有
在竖直方向有
解得
因为水平方向有
所以速度之比为
弹簧对B球做功全部转化为B球的动能,因此两种情形中,弹簧对B球做功之比为转化为动能之比,则有
C错误;
D.只解除B球,弹簧的弹性势能全部转化为B球动能,则有
同时解除A、B两球,A、B两球的动量守恒,初动量是零,由动量守恒定律可得
则有
解得两种情形的弹性势能相等;所以(1)(2)两种情形中,解锁前压缩弹簧的长度相同,D正确。
故选AD。13、A:C:E【分析】【详解】
A.t=0时刻,x=0.6m处的质点正位于波传播方向的“下坡”上,所以此时质点振动方向沿y轴正方向;故A正确;
B.由题意可得波的周期为
所以在0~0.06s时间内x=0.2m处的质点运动的路程为为两个振幅;即0.4m,故B错误;
C.t=0时刻x=0.3m处质点位于波峰,此波峰传播到x=3.6m处所需的时间为
所以x=3.6m处的质点经过0.33s第一次到达波峰;故C正确;
D.因为x=3.3m处和x=0.3m处的质点的平衡位置之间的距离为
所以当x=3.3m处质点位于波峰时,x=0.3m处质点恰好位于波谷;故D错误;
E.因为t=0时刻x=0.1m处的质点的振动方向沿y轴负方向,所以质点振动的初相位为
质点振动的圆频率为
振动方程为
故E正确。
故选ACE。三、填空题(共8题,共16分)14、略
【分析】【详解】
[1]A与B碰瞬间,C的运动状态未变,B速度最大.以A、B组成的系统为研究对象,以A的初速度方向为正方向,由动量守恒定律得mAv0=-mAvA+mBvB,
代入数据得A与B碰撞后瞬间,B的速度vB=4m/s.
[2]A、B碰撞后,B与C相互作用使B减速、C加速,由于B板足够长,所以B和C能达到相同速度,二者共速后,C速度最大,以B、C组成的系统为研究对象,以向右为正方向,由动量守恒定律mBvB=(mB+mC)vC
代入数据得C运动过程中的最大速度vC=2m/s.
[3]整个过程中因为B、C之间的摩擦而产生的总内能E=mBvB2-(mB+mC)vC2=16J.【解析】421615、略
【分析】【分析】
【详解】
①小球沿斜面方向受到的合力是弹力与重力的分力;当小球在平衡位置上方时,合力方向沿斜面向下,当在平衡位置下方时合力沿斜向上,弹力与重力的分力的合力与位移成正比,其受力特点符合做简谐振动物体的动力学特征,小球做简谐振动。
②木筷在水中受到重力和浮力两个力的作用;当木筷在平衡位置上方时,合力方向向下,当木筷在平衡位置下方时合力方向向上,重力与浮力的合力与位移成正比,其受力特点符合做简谐振动物体的动力学特征,本筷做简谐振动。
③小球离开最低点受到重力沿切线方向的分力的大与球的位移成正比,方向与小球位移方向相反,为小球提供回复力,小球能在最低点附近左右振动属于简谐振动。【解析】甲乙丙16、略
【分析】【分析】
【详解】
略【解析】①.等于②.振幅17、略
【分析】【详解】
[1]波沿x轴正方向传播,由题图乙可知,在时刻,质点向y轴正方向运动,结合题图甲,可知题图乙表示质点Q的振动图像;
[2]波速【解析】Q1018、略
【分析】【详解】
[1]设该设备材料的折射率为n,在AD面上,设折射角为α,则由折射定律在AB面上,恰好发生全反射,则
联立解得
[2]由几何关系,光从射入到第一次射出所走过的路程为
光在介质中传播的速度
则需要的时间
联立解得
[3]发生干涉时,两束光的频率相等,所以若有另一束光L2能和L1发生干涉,则L2的频率等于ν。【解析】等于19、略
【分析】【分析】
【详解】
[1]根据简谐振动的位移公式
则时有
所以小球从最低点向上运动的距离为
则小球从最低点向上运动的距离小于
[2]在时,小球回到平衡位置,具有最大的振动速度,所以小球的动能最大。【解析】①.小于②.最大20、略
【分析】【详解】
[1]由题意知,t=0时刻,质点P正沿y轴正方向运动,根据“逆向波形法”可知,波沿x轴正方向传播;
[2]设质点P的振动方程为
由图可知振幅且时,解得从图示时刻开始,质点Q经过0.4s第一次到达波峰,根据图像可知,当时,可推知质点P将第一次到达波谷,即解得
则
由于
由P质点的振动方程可知,经过此时P质点
由于结合图像可得P质点在内运动的路程恰好为A,则5s内质点P运动的路程为【解析】正13221、略
【分析】【详解】
[1]两列波的传播速度大小相等,由可知
[2]A、B两列波传播到M点时所需要的时间分别为
A、B两列波的周期为
M点振动时间分别为
A、B波传播至M点时起振方向都向下,由独立性原理可知
由叠加原理可知【解析】2:12四、作图题(共3题,共27分)22、略
【分析】【分析】
【详解】
(1)位移总是偏离平衡位置,振子位于C点时离开平衡位置O的位移s如图所示。
(2)加速度总是指向平衡位置,振子位于A点时加速度aA的方向如图所示【解析】(1)(2)23、略
【分析】【详解】
由题图我们可以知道,在质点振动的一个周期内,波向前传播一个完整的波形的距离,即传播的距离
因此在内,波向
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