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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年中图版选择性必修1物理上册月考试卷175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7题,共14分)1、某物体m在推力F的作用下没有运动;经时间t后()
A.推力的冲量为零B.推力的冲量为FtcosθC.合力的冲量为FtD.重力的冲量为mgt2、质量为m的小球A以水平速率v与静止在光滑水平面上质量为3m的小球B正碰后,小球A的速率为则碰后B球的速度为(以A球原方向为正方向)()A.B.vC.D.3、关于机械波的特性,下列说法正确的是()A.只有波长比障碍物的尺寸小或相差不多的时候才会发生明显的衍射现象B.火车鸣笛时向我们驶来,听到的笛声频率将比声源发出的频率低C.向人体内发射频率已知的超声波被血管中的血液反射后又被仪器接收,测出反射波的频率变化就能知道血液的速度,这种方法应用的是多普勒效应D.只要是性质相同的波,都可以发生干涉4、共享单车的尾灯反光标志的截面如图甲所示,它是一块锯齿形的透明材料,锯齿形状为等腰直角三角形,直角边长为a,折射率为n1。某同学取来做光学演示,如图乙所示,将尾灯平放在折射率为n2(n1<n2)的液体上方;用平行光束向下竖直照射,有关光学现象的表述及其解释正确的是()
A.尾灯在液面以上时,上表面比较明亮,光在尾灯上表面发生镜面反射B.尾灯在液面以上时,上表面比较明亮,光在尾灯下表面发生全反射,透明材料折射率n1≥2C.尾灯锯齿状部分入液深度为h时(),有明暗条纹,明纹总宽度为D.尾灯锯齿状部分全部在液面以下时,上表面比较暗,尾灯上表面无反射光5、两束不同频率的单色光a、b从空气射入水中,发生了如图所示的折射现象(α>β)。下列结论中正确的是()
A.光束b的频率比光束a低B.在水中的传播速度,光束a比光束b小C.水对光束a的折射率比水对光束b的折射率小D.若光束从水中射向空气,则光束b的临界角比光束a的临界角大6、用薄膜干涉法检查平面的平整程度的示意图如图所示。其中AB是透明的标准样板,CD是被检查的平面。用单色光从上面竖直地照射下来,从AB上方观察到有明暗相间的条纹;这是由两束反射光叠加形成的。下列说法正确的是()
A.两束反射光分别是从AB的上表面和AB的下表面反射的B.两束反射光分别是从AB的上表面和CD的上表面反射的C.两束反射光分别是从AB的下表面和CD的上表面反射的D.如果将右边BD间垫的薄片变薄些,观察到相邻亮条纹间的距离将减小7、如图所示的示意图或者实验装置都源自于课本;下列说法正确的是()
A.甲图为双缝干涉示意图,可以用白炽灯直接照射双缝,在屏上可以得到等宽、等亮的干涉条纹B.乙图为肥皂泡薄膜干涉示意图,将框架顺时针旋转条纹也跟着顺时针旋转C.丙图为劈尖干涉检查平整度示意图,由条纹可以推断出P处凹陷,Q处凸起D.丁图是光的偏振应用,光的偏振表明光是一种纵波评卷人得分二、多选题(共6题,共12分)8、关于光学的相关知识,下列说法正确的是________。A.分别用蓝光和红光在同一装置上做双缝干涉实验,蓝光的条纹间距宽B.光纤通信利用了光的全反射的原理C.肥皂泡呈现彩色条纹是由光的折射现象造成的E.医学上用激光做“光刀”来进行于术,主要是利用了激光的方向性好、能量大的特点E.医学上用激光做“光刀”来进行于术,主要是利用了激光的方向性好、能量大的特点9、甲图为用干涉法检查平面平整程度装置;乙图为俯视装置看到的薄膜干涉条纹,下列说法正确的是()
A.利用了标准样板的下表面和被检查平面的上表面反射光形成的薄膜干涉图样B.条纹弯曲处说明被检查的平面在此处是凹下的C.条纹弯曲处说明被检查的平面在此处是凸起的D.若仅增加板间薄片的厚度,干涉条纹将变稀疏10、如图所示,质量为0.2kg的小球B静止在水平地面上,大小相同的小球A水平向右运动与小球B发生对心碰撞,碰撞前、后两球的图像如图所示,重力加速度g取下列说法正确的是()
A.碰后小球A反向弹回B.小球A的质量为0.16kgC.小球B与地面间的动摩擦因数为0.016D.小球B发生的是非弹性碰撞11、如图所示,ABC是一个用折射率的透明介质做成的棱镜,其截面为等腰直角三角形。现有一束光从图示位置垂直入射到棱镜的AB面上;则该光束()
A.能从AC面射出B.能从BC面射出C.进入棱镜后速度不变D.进入棱镜后波长变短12、《梦溪笔谈》是中国科学技术史上的重要文献,书中对彩虹作了如下描述:“虹乃雨中日影也,日照雨则有之”。如图是彩虹成因的简化示意图,设水滴是球形的,图中的圆代表水滴过球心的截面,入射光线在过此截面的平面内,是两种不同频率的单色光。下列说法正确的是()
A.水滴对光发生全发射的临界角大于对光的临界角B.光的频率大于光的频率C.在同种介质中,光传播速度小于光传播速度D.光和光照射相同的单缝发生衍射现象,光的中央亮条纹更宽13、下列说法中正确的是()A.红光在水中的传播速度比紫光在水中的传播速度大B.用无色肥皂液吹出的肥皂泡在阳光下呈彩色,是光的干涉形成的C.光从光疏介质射入光密介质时,可能会发生全反射现象E.通过狭缝去观察与狭缝平行的白色线状光源时,看到的彩色条纹是光的衍射现象形成的E.通过狭缝去观察与狭缝平行的白色线状光源时,看到的彩色条纹是光的衍射现象形成的评卷人得分三、填空题(共7题,共14分)14、一列简谐横波沿x轴传播,图甲是t=3s时的波形图,图乙是波上x=2m处质点的振动图线,则该横波的速度为_____m/s,传播方向为_____.15、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”)16、冲量用_________字母表示,公式_________,单位_________。17、场强为E、方向竖直向上的匀强电场中有两小球A、B,它们的质量分别为m1、m2,电量分别为q1、q2.A、B两球由静止释放,重力加速度为g,则小球A和B组成的系统动量守恒应满足的关系式为________________.18、单摆的组成:由细线和____________组成。
理想化模型:
(1)细线的质量与小球相比____________。
(2)小球的直径与线的长度相比____________。19、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,则此处声波的振幅等于___________;若传播的路程相差一个波长,则此处声波的振幅等于___________。
20、在白炽灯照射下,从用手指捏紧的两块玻璃板的表面能看到彩色条纹,这是光的______现象;通过两根并在一起的铅笔狭缝去观察发光的白炽灯,也会看到彩色条纹,这是光的______现象。评卷人得分四、作图题(共1题,共5分)21、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。___________
评卷人得分五、解答题(共3题,共30分)22、如图所示,小明和滑块P均静止在光滑平台上,某时刻小明将滑块P以一定速度从A点水平推出后,滑块P恰好从B点无碰撞滑入半径R1=3m的光滑圆弧轨道BC,然后从C点进入与圆弧轨道BC相切于C点的水平面CD,与放置在水平面E点的滑块Q发生弹性正碰,碰后滑块Q冲上静止在光滑水平面上的、半径为R2=0.3m的四分之一圆弧槽S,圆弧槽与水平面相切于F点,最高点为G。已知小明的质量M=60kg,滑块P的质量m1=30kg,滑块Q的质量m2=60kg,圆弧槽S的质量m3=90kg,AB两点的高度差h=0.8m,光滑圆弧对应的圆心角53°,LCF=2m,LCE=1.3m,两滑块与CF部分的动摩擦因数均为μ=0.5,F点右侧水平面足够长且光滑,将滑块P和Q看做质点,重力加速度g=10m/s2。求:
(1)小明由于推出滑块P至少多消耗的能量;
(2)滑块P到达圆弧末端C时对轨道的压力;
(3)滑块Q冲上圆弧槽后能上升的最大高度。
23、如图,一根水平杆上等距离地穿着n个半径相同的珠子,珠子可以在杆上无摩擦移动,珠子的质量依次为m,km,k2m,k3m,kn-1m,其中k的取值范围是.使第一颗珠子在极短时间内获得初速度v0;之后每当珠子之间发生碰撞时都会粘在一起.
a.分析并说明当k取何值时,碰撞全部结束后系统的总动能最大;k取何值时;碰撞全部结束后系统的总动能最小;
b.求出碰撞结束后系统相应的最小总动能和最大总动能的比值。
24、如图所示,一轻质弹簧的上端固定在光滑斜面顶部,下端栓接小球A,A通过一段细线与小球B相连,两球均静止。t=0时刻,将细线烧断,时A刚好第2次到达最高点。已知斜面的倾角为且固定在水面上,B的质量为弹簧的劲度系数为k,重力加速度为g;空气阻力可忽略不计。
(1)证明A的运动是简谐运动;
(2)设沿斜面向下为正方向,写出A的位移x-时间关系式。
参考答案一、选择题(共7题,共14分)1、D【分析】根据冲量的公式,推力的冲量为:IF=Ft,所以AB错误;根据动量定理:I合=△mv,物体没有运动,则△v=0,所以I合=0,所以C错误;重力的冲量为IG=mgt;所以D正确;故选D.
点睛:本题考查了动量定理以及冲量的计算公式,直接应用即可,注意冲量的方向与力的方向相同,与物体是否运动无关.2、D【分析】【详解】
在光滑水平面上,碰撞过程中A、B动量守恒,则有
正碰后小球A的速率为则
当时,解得
还要发生第二次碰撞;这不可能,故此答案舍去。
当时,解得
选项D正确;ABC错误。
故选D。3、C【分析】【分析】
【详解】
A.只有波长比障碍物的尺寸大或相差不多的时候才会发生明显的衍射现象;所以A错误;
B.火车鸣笛向我们驶来时;间距变小,则我们听到的笛声频率将比声源发声的频率高,所以B错误;
C.向人体发射频率已知的超声波;超声波被血管中的血流反射后又被仪器接收,测出反射波的频率变化就能知道血液的速度,这种方法应用的是多普勒效应,所以C正确;
D.产生干涉的两个条件是:两列波的频率必须相同;两个波源的相位差必须保持不变。所以D错误。
故选C。4、C【分析】【详解】
AB.尾灯在液面以上时,光线垂直射到上表面后沿直线射到下表面的直角边上,然后通过镜面反射到另一直角边上,再通过另一直角边的反射竖直向上射出上表面,则可看到下表面比较明亮,光在尾灯下表面发生全反射,此时满足C≤45°
即
选项AB错误;
C.如图所示,光线射到直角边上时,在液体上部分的光线仍然发生全反射,通过另一直角边射回到空气中,我们看到的此部分是明纹;而射到液面以下部分的光线,由于n1<n2可知部分光线会发生折射而射入液体中,我们看到的是暗条纹,则由几何关系可知,四个等腰三角形中看到的亮纹总宽度是
选项C正确;
D.尾灯锯齿状部分全部在液面以下时,由于n1<n2可知一部分光线会发生折射而射入液体中;一部分发生反射回到空气中,则尾灯上表面仍有反射光,但是上表面比较暗,选项D错误。
故选C。5、C【分析】【分析】
【详解】
AC.根据图示和折射定律可知,b光的折射率较大,则b的频率较大。故A错误;C正确;
B.由可知,b光的折射率较大,在同种介质传播速度较小。即在水中的传播速度,光束a比光束b大;故B错误;
D.由临界角公式分析得到,b光的折射率较大;对同种介质的临界角较小,故D错误。
故选C。6、C【分析】【详解】
ABC.AB是等厚的透明样板,CD是不透明的,发生干涉现象是由两者之间的空气膜造成的。即两束反射光分别是从AB的下表面和CD的上表面反射的;故AB错误,C正确;
D.垫片变薄后,在同一位置,两束反射光的光程差变小,而相邻亮条纹的光程差是一个波长,由于AB倾角变小;因此相邻亮条纹间的距离应增大,故D错误。
故选C。7、C【分析】【详解】
A.甲图为双缝干涉示意图,如果用白炽灯直接照射双缝,可知白炽灯光是由多种单色光组成,各单色光的波长不同,由双缝干涉条纹间距公式可知;不同波长的光,产生的条纹间距不同,因此会产生彩色条纹,在屏上不可以得到等宽;等亮的干涉条纹,A错误;
B.乙图为肥皂泡薄膜干涉示意图,将框架顺时针旋转肥皂泡薄膜仍然是上薄下厚,条纹不会跟着顺时针旋转B错误;
C.丙图为劈尖干涉检查平整度示意图,由干涉原理可知,若某处凹陷,则对应条纹提前出现,若某处凸起,则对应的条纹延后出现,因此由条纹可以推断出P处凹陷,Q处凸起;C正确;
D.丁图是光的偏振应用;只有横波会产生偏振现象,因此光的偏振表明光是一种横波,D错误。
故选C。二、多选题(共6题,共12分)8、B:D:E【分析】【详解】
A.条纹的间距红光比蓝光的波长长,条纹间距宽,A错误;
B.光纤通信利用光的全反射原理;B正确;
C.肥皂泡呈现彩色条纹是薄膜干涉的结果;C错误;
D.全息照相利用激光的相干性;干涉成像原理,D正确;
E.激光刀利用了激光的高能量和亮度高的特点;E正确。
故选BDE。9、A:C【分析】【分析】
【详解】
A.薄膜干涉形成的条纹是膜的上下表面的反射光干涉产生的;故图乙的条纹是标准样板的下表面和被检查平面的上表面反射光干涉形成的,A正确;
BC.薄膜干涉是等厚干涉;即明条纹处空气膜厚度相同,如果干涉条纹向空气膜较薄的一侧弯曲,则该处是凹的;如果干涉条纹向空气膜较厚的一侧弯曲,则该处是凸起的,B错误,C正确。
D.由
可知,仅增加薄片的厚度即增大,将减小;即干涉条纹将密集,D错误。
故选AC。10、C:D【分析】【分析】
【详解】
A.由图可知碰前碰后碰后A球速度方向没变,故A错误;
B.由动量守恒得。
解得。
故B错误;
C.由碰前图像可得A球的加速度。
由A球虚线可得经5s后B球速度减为0,可得,B球的加速度大小为小球B与地面间的动摩擦因数为0.016,故C正确;
D.碰前碰后系统动能关系为。
小球A;B发生的是非弹性碰撞;故D正确。
故选CD。11、B:D【分析】【分析】
【详解】
AB.设棱镜的临界角为C,则有
得C<45°
光射到AC面上再射向空气时,由几何知识知入射角等于45°>C,因此光在AC面上产生全反射,光在BC面垂直射出;A错误,B正确;
C.由可知;光射入棱镜后速度减小,C错误;
D.光射入棱镜后频率不变,由v=f可知;光射入棱镜后波长变小,D正确。
故选BD。12、C:D【分析】【详解】
A.由图可知,光线进入水滴后,a光的折射角小,根据
可知a光折射率大,根据临界角公式
可知水滴对a光的临界角小于对b光的临界角;A错误;
B.由于a光折射率大于b光折射率,则a光的频率大于b光的频率;B错误;
C.a光折射率大,根据
可知在同种介质中,a光传播速度小于b光传播速度;C正确;
D.a光折射率大、频率大,则a光的波长小,波动性比b光弱,则知a、b通过相同的单缝衍射实验装置,a光的衍射条纹较小,故a光的中央亮条纹更窄;D正确。
故选CD。13、A:B:E【分析】【详解】
A.紫光频率大于红光;光在同种介质中传播时,频率越大,光速越小,A正确;
B.在阳光下观察肥皂泡呈彩色;是光的干涉现象,B正确;
C.只有光从光密介质向光疏介质;且入射角大于临界角时,才能发生全反射现象,C错误;
D.一束光不能通过两个相互垂直的偏振片;说明光是一种横波,只有横波才有偏振现象,D错误;
E.通过狭缝去观察与狭缝平行的白色线状光源时;看到的彩色条纹是光的衍射现象形成的,E正确。
故选ABE。三、填空题(共7题,共14分)14、略
【分析】【分析】
【详解】
由图乙读出波上x=2m处在t=3s时刻质点的速度方向沿y轴正方向,由图甲判断出来波的传播方向是沿x轴负方向.
由甲图读出波长为λ=4m,乙图读出周期为T=4s;则该波的波速为。
v==1m/s.【解析】1沿x轴负方向15、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16、略
【分析】【详解】
[1][2][3]冲量用字母表示,公式为
则可知冲量的单位为【解析】17、略
【分析】【详解】
[1].系统动量守恒的条件为所受合外力为零.即电场力与重力平衡;【解析】18、略
【分析】【分析】
【详解】
略【解析】小球可以忽略可以忽略19、略
【分析】【分析】
【详解】
[1][2][3]声波为纵波,其干涉原理和横波叠加时相同,条件是频率相同,所以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,两列波传播的路程相差半个波长,则密部和疏部叠加,则此处振幅最小,声波的振幅等于零;若传播的路程相差一个波长,则密部与密部叠加或疏部和疏部叠加,则此处声波的振幅最强,为原来声波振幅的两倍。【解析】①.相同②.零③.原来声波振幅的两倍20、略
【分析】从用手指捏紧的两块玻璃板的表面能看到彩色条纹;这是薄膜干涉现象。
通过两根并在一起的铅笔狭缝去观察发光的白炽灯;也会看到彩色条纹,这是单缝衍射现象。
故答案为:干涉;衍射【解析】干涉衍射四、作图题(共1题,共5分)21、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,波向前传播了根据波的传播过程和传播的实质,若波向右传播,把波的原有图形向右移动的距离,就得到了后时刻的波形图,如图中的虚线甲所示;同理可以得到前时刻波的图像;如图中的虚线乙所示。
【解析】五、解答题(共3题,共30分)22、略
【分析】【详解】
(1)设推出滑块P的瞬时速度为v0,滑块P在B点的速度为vB,其竖直速度为vBy,则有
根据B点速度的方向,由速度的分解,有
小明推出滑块P的过程,小明和滑块P组成的系统动量守恒
根据能量守恒,小明由于推出滑块P至少多消耗的能量
解得
(2)滑块由B到C的过程,由动能定理,有
其中
滑块P经过圆弧末端C点时,对其进行受力分析,根据牛顿第二定律和向心力公式,有
根据牛顿第三定律,滑块P到达圆弧末端C时对轨道的压力
代入数据,解得
方向竖直向下。
(3)滑块P从C点到E点的过程,由动能定理,可得
滑块P与Q碰
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