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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年苏教版选择性必修1物理上册阶段测试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:______总分栏题号一二三四五六总分得分评卷人得分一、选择题(共7题,共14分)1、荡秋千是小孩最喜欢的娱乐项目之一,可简化为如图甲所示。图甲中点为单摆的固定悬点,现将摆球(可视为质点)拉至点,此时细线处于张紧状态。由静止释放摆球,则摆球将在竖直平面内的之间来回摆动,其中点为最低位置,小于5°且大小未知,同时由连接到计算机的力传感器得到了摆线对摆球的拉力大小随时间变化的曲线,如图乙所示(图中所标字母,重力加速度均为已知量)。不计空气阻力。根据题中(包括图中)所给的信息;下列说法正确的是()
A.该单摆的周期为B.无法求出摆球振动的摆长C.可以求得由A运动到所用的时间(不考虑重复周期)为D.在小于5°的情况下,越大周期越大2、对水平弹簧振子,下列说法正确的是()A.每次通过同一位置时,其速度不一定相同,但加速度一定相同B.通过平衡位置时,速度为零,加速度最大C.每次通过平衡位置时,加速度相同,速度也一定相同D.若位移为负值,则速度一定为正值,加速度也一定为正值3、如图所示,A、B用一根弹性良好的轻质弹簧连在一起,一颗子弹水平射入置于光滑水平面上的木块A并立即留在其中。则在子弹打击木块A至弹簧第一次被压缩至最短的过程中;对子弹;两木块和弹簧组成的系统()
A.动量守恒,机械能不守恒B.动量不守恒、机械能不守恒C.动量守恒,机械能守恒D.动量不守恒,机械能守恒4、如图所示,竖直轻质弹簧下端焊接一个质量为m的小球A,A处于静止状态。在A的正下方一质量为2m的小球B正被竖直向上抛出,与A球发生对心弹性正碰,碰前瞬间B球的速度为v0;碰后两球仍沿同一直线运动。当A球运动到碰前初始位置时再次与B球发生弹性对心正碰。则()
A.在两次碰撞之间的过程中弹簧对A球的冲量一定为零B.在两次碰撞之间的过程中重力对A球的冲量一定为零C.若只将题中碰前瞬间B球的速度改为2v0,则两球仍能在原位置发生第二次碰撞D.A球运动到最高点时,小球B的速度恰好为零5、如图所示,小球A和小球B位于同一竖直线上,小球A距水平地面的高度为H=0.6m,小球B到水平地面的距离为h=0.2m,同时由静止释放两球.设B和地面为弹性碰撞,两球碰撞后B球速度为0,小球A的质量为m,小球B的质量为5m.重力加速度大小为g=10m/s2,忽略小球的直径、空气阻力及碰撞时间,小球所受重力远小于碰撞力.以地面为参考面,两球第一次碰撞后小球A能到达的高度为()
A.1.6mB.0.82mC.0.6mD.0.35m6、如图所示,小物块A通过一不可伸长的轻绳悬挂在天花板下,初始时静止。从发射器(图中未画出)射出的小物块B沿水平方向与A相撞,碰撞前B的速度大小为v,碰撞后二者粘在一起,并摆起一个较小角度。已知A和B的质量分别为mA和mB,重力加速度大小为g;碰撞时间极短且忽略空气阻力。下列选项正确的是()
A.B与A碰撞过程满足动量守恒、机械能守恒B.B与A碰撞前后轻绳的拉力大小不变C.碰撞后AB一起上升的最大高度与轻绳的长度有关D.碰撞后AB一起上升的最大高度为7、有一个弹簧振子,振幅为0.8cm,周期为0.5s,初始时具有负方向的最大加速度,则它的运动表达式是()A.x=8×10-3sinmB.x=8×10-3sinmC.x=8×10-1sinmD.x=8×10-1sinm评卷人得分二、多选题(共6题,共12分)8、如图所示,斜劈固定在水平地面上,斜面上O点以上光滑,O点及以下粗糙,一轻弹簧下端固定在挡板上,上端自然伸长到O点;小物块M紧靠弹簧上端恰好静止于O点,与M完全一样的小物块N从P点由静止释放,两小物块在O点发生弹性碰撞(碰撞时间极短)。最大静摩擦力等于滑动摩擦力;两小物块均可视为质点,则()
A.小物块N在碰撞前的运动过程中处于失重状态B.全过程两小物块组成的系统动量守恒C.小物块M第一次从最低点返回到O点的过程中,到达O点时的速度最大D.碰后小物块M从O点运动到最低点的过程中,其重力势能的减少量等于与斜面间因摩擦而产生的热量9、弹簧上端固定在O点,下端连接一小球,组成一个振动系统,如图所示,用手拉一小段距离后释放小球,小球便上下振动起来,关于小球的平衡位置,下列说法正确的是()
A.在小球运动的最低点B.在弹簧处于原长的位置C.在小球速度最大的位置D.在小球原来静止的位置10、一列简谐横波在均匀介质中沿x轴传播,t=4s时的波形图如图甲所示,P、Q是介质中的两个质点。质点P的振动图像如图乙所示;下列说法正确的是()
A.该简谐横波沿x轴负方向传播B.该简谐横波沿x轴正方向传播C.质点Q的平衡位置坐标xQ=10mD.t=8s时质点P将运动到x=9m处11、2022年北京冬奥会期间,跳台滑雪项目深受观众喜爱。图甲为赛道示意图,比赛时运动员由倾角为的跳台顶部水平飞出,下落在倾斜赛道上。图乙是某个运动员以不同初速度由跳台飞出后,在空中的运动时间t和对应的初速度v的关系图像,可以忽略空气阻力的影响,重力加速度则下列判断正确的是()
A.若运动员以10m/s的初速度飞离跳台,则他落地时速度与水平方向的夹角为45°B.运动员落地时重力的瞬时功率与他飞离跳台的初速度v成正比C.运动员在空中的下落高度与他飞离跳台的初速度v成正比D.该运动员在空中运动时动量的变化率不变12、如图,距地面高处水平放置间距为的两条光滑平行金属导轨,导轨左端接有电动势为的电源,质量为的金属杆静置于导轨上,与导轨垂直且电接触良好,空间有竖直向下的磁感应强度为的匀强磁场。现将开关S闭合,一段时间后金属杆从导轨右端水平飞出,测得其水平射程为下列说法正确的是()
A.金属杆离开导轨前做匀加速直线运动B.金属杆离开导轨后到落地前感应电动势保持不变C.电源消耗的电能为D.从闭合开关到金属杆刚要落地时,金属杆受到的冲量为13、有两列频率相同、步调一致、振幅均为A、传播方向互相垂直的平面波相遇发生干涉。如图所示,图中实线表示波峰,虚线表示波谷,a为波谷与波谷相遇点,b、c为波峰与波谷相遇点,d为波峰与波峰相遇点,e、g是a、d连线上的两点,其中e为连线的中点;则()
A.a、d处的质点振动加强,b、c处的质点振动减弱B.从图示时刻经过半个周期,e处质点通过的路程为2AC.从图示时刻经过半个周期,g处质点加速向平衡位置运动D.从图示时刻经过四分之一周期,d处的质点振幅恰好为零评卷人得分三、填空题(共8题,共16分)14、在双缝干涉实验中,分布用红色和绿色的激光照射同一双缝,在双缝后的屏幕上,红光的干涉条纹间距与绿光的干涉条纹间距相比______(填“>”、“<”或“=”).若实验中红光的波长为双缝到屏幕的距离为测得第一条到第6条亮条纹中心间的距离为则双缝之间的距离为______.15、某处一单摆做简谐运动的振动方程为x=0.04cos3.14t(m),关于该单摆的叙述下列说法正确的是__________(填正确的答案标号。
A.该单摆的摆长约为1m;
B.若该单摆被考察队携至珠穆朗玛峰的顶端;则其摆动变慢.
C.在t=1.2s时摆球正沿正方向做加速运动;加速度正在减小;
D.在0.25s时刻和1.25s时刻摆球沿相反方向经过同一位置;
E.在0-4s内摆球通过的路程为0.32m,4s末的位移为零;16、判断该说法的正误:
多普勒效应说明波源的频率发生变化。________17、振幅是描述_________的物理量,常用字母_________表示,国际单位是_________。18、波源振动的速度与波速相同____。19、这是一列横波在某一时刻的图像,箭头表示该时刻质点M运动方向.该时刻PQ两个质点都位于波谷,且它们的平衡位置相距20m,已知质点P的振幅是2cm,在10s内通过的路程是10m,该波的传播方向_____(“向左”或“向右”),波速为_____m/s.
20、如图所示,在均匀介质中,位于和处的两波源和沿y轴方向做简谐运动,在x轴上形成两列振幅均为波速均为的相向传播的简谐波。时刻的波形如图,则经时间_____两波相遇;在内,处的质点运动的路程为_______
21、波的折射:光从一种介质进入另一种介质时会发生折射,同样,其他波从一种介质进入另一种介质时也发生_______。评卷人得分四、作图题(共4题,共28分)22、细绳的一端在外力作用下从时刻开始做简谐运动,激发出一列简谐横波,在细绳上选取15个点,图为时刻各点所处的位置,图为时刻的波形图(T为波的周期).请在图中画出时刻的波形图________
23、O点是弹簧振子的平衡位置,在图上标出振子在B点的振动位移和在A点的加速度。
24、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。___________
25、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、实验题(共1题,共7分)26、用单摆测定重力加速度的实验中:
(1)应选用下列器材中的()
A.半径1cm的木球。
B.半径1cm的实心钢球。
C.1m左右的细线。
D.30cm左右的细线。
E.秒表;三角板、米尺。
(2)在做“用单摆测定重力加速度”的实验中,有人提出以下几点建议,其中对提高测量结果精确度有利的是()
A.适当加长摆线。
B.单摆偏离平衡位置的角度不能太大。
C.质量相同;体积不同的摆球;选用体积较大的。
D.当单摆经过平衡位置时开始计时;经过一次全振动后停止计时,用此时间间隔作为单摆振动的周期。
(3)一端固定在房顶的一根细线垂到三楼窗沿下;某同学为了测量窗的上沿到房顶的高度,在线的下端系了一小球,发现当小球静止时,细线保持竖直且恰好与窗子上沿接触,打开窗子,让小球在垂直于窗口的竖直平面内摆动,如图所示。
①为了测小球摆动的周期,他打开手机里的计时器,在某次小球从窗外向内运动到达最低点时数1,同时开始计时,随后每次小球从外向内运动到最低点依次数2、3、4,数到n时,手机上显示的时间为t,则小球摆动的周期T为_______;
②该同学用钢卷尺测量出摆动中小球球心到窗上沿的距离,测得50cm,又测出小球摆动的周期是4.5s,当地的重力加速度为9.8m/s2,则窗的上沿到房顶的高度约为_______。评卷人得分六、解答题(共1题,共10分)27、如图所示为玻璃材料制成的一棱镜的截面图,AB为四分之一圆弧。一细光束从圆弧AB的中点E点沿半径射入棱镜后,恰好在圆心O点发生全反射,反射光经CD面反射,再从圆弧的F点射出,已知OA=a、OD=a,光在真空中的传播速度为求:
(1)作出反射光和出射光的光路图;
(2)出射光线与法线夹角的正弦值;
(3)光在梭镜中传播的时间t。
参考答案一、选择题(共7题,共14分)1、C【分析】【分析】
【详解】
A.小球运动到最低点时,绳子的拉力最大,在一个周期内两次经过最低点,由乙图可知单摆的周期T=t2;故A错误;
B.由单摆的周期公式
可得。
摆球振动的摆长
故摆长可以求出;故B错误;
C.由A运动到所用的时间(不考虑重复周期)为周期的一半
故C正确;
D.在小于5°的情况下;周期不变,故D错误。
故选C。2、A【分析】【详解】
A.弹簧振子的运动具有重复性;经过任意位置(除最大位移处)速度有来回两个相反的方向,所以经过同一位置速度不一定相同,但加速度一定相同,故A正确;
B.振子每次通过平衡位置时;速度最大,加速度为零,故B错误;
C.振子每次通过平衡位置时;加速度为零,故相同;但速度有两个相反的方向,不一定相同,故C错误;
D.若位移为负值;则速度可正可负还可以为零,故D错误。
故选A。3、A【分析】【分析】
【详解】
在子弹打击木块A至弹簧第一次被压缩至最短的过程中;对子弹;两木块和弹簧组成的系统受合外力为零,则系统动量守恒;子弹射入木块的过程中要损失机械能,则系统的机械能不守恒。
故选A。4、D【分析】【分析】
【详解】
A.A和B碰撞过程,碰后A的速度为B的速度为根据
解得
由于第二次碰撞是在初始位置,根据能量守恒,则回到初始位置时速度和碰后的速度大小相同方向相反,设运动时间为t,则对于A
对于B
解得在两次碰撞之间的过程中弹簧对A球的冲量
A错误;
B.在两次碰撞之间的过程中重力对A球的冲量
B错误;
C.B球的速度为v0碰撞后,小球B做竖直上抛运动,只将题中碰前瞬间B球的速度改为2v0;B球的能量增加,但是B球仍做竖直上抛运动,但是碰后A球的能量也增加,由于小球A和弹簧相连接,A小球的运动情况与第一次不相同,则两球不会在原位置发生第二次碰撞,C错误;
D.由于第二次碰撞是在初始位置;根据运动对称性,两个小球上升和下降的时间是相同的,A球运动到最高点时,小球B做竖直上抛运动也运动到最高点,此时的速度恰好为零,D正确。
故选D。5、D【分析】【详解】
B球落地时的速度大小为v1==2m/s,此时A球的速度大小也为2m/s.设B球撞地后上升t时间与a球相撞,则有H-h=(v1t+gt2)+(v1t-gt2)得t=0.1s;两球相撞前瞬间A球的速度为vA=v1+gt=3m/s,B球的速度为vB=v1-gt=1m/s;对于碰撞过程,取向上为正方向,由动量守恒定律得5mvB-mvA=mvA′,解得vA′=2m/s;两球第一次碰撞后小球A能上升的最大高度为h′==0.2m;两球碰撞处离地高度h″=v1t-gt2=2×0.1-×10×0.12=0.15m;所以两球第一次碰撞后小球A能到达的高度为H′=h′+h″=0.35m;故选D.6、D【分析】【详解】
A.由于碰撞时间极短,外力的冲量忽略不计,所以B与A碰撞过程满足动量守恒。碰撞后二者粘在一起,发生非弹性碰撞,机械能有损失,故A错误;
B.设碰撞后瞬间AB的共同速度为v′。取水平向右为正方向,由动量守恒定律得mBv=(mA+mB)v′
碰撞前,对A有F1=mAg
碰撞后,对AB整体,有
联立解得B与A碰撞前后轻绳的拉力大小分别为F1=mAg
则知B与A碰撞前后轻绳的拉力大小发生了改变,故B错误;
CD.碰撞后AB一起上升的过程,根据机械能守恒得(mA+mB)v′2=(mA+mB)gh
结合
解得
与绳长L无关,故C错误,D正确。
故选D。7、A【分析】【分析】
【详解】
由题给条件可得A=0.8cm=8×10-3mω==4πφ=
所以振动表达式为x=8×10-3sinm
故选A。二、多选题(共6题,共12分)8、A:D【分析】【分析】
【详解】
A.斜面上O点以上光滑;小物块N在碰撞前,加速度有向下分量,处于失重状态,故A正确;
B.碰后过程两小物块组成的系统;受到合力不为零,动量不守恒,故B错误;
C.小物块M第一次从最低点返回到O点的过程中;合力为零时,加速度为零,速度最大,故此时弹簧处于压缩状态,故C错误;
D.小物块M紧靠弹簧上端恰好静止于O点,与M完全一样的小物块N从P点由静止释放;
碰撞。
碰后交换速度,碰后小物块M从O点运动到最低点的过程中,其重力势能的减少量等于与斜面间因摩擦而产生的热量故D正确。
故选AD。9、C:D【分析】【详解】
ABD.平衡位置是振动系统不振动时小球处于平衡状态时所处的位置,可知此时小球所受的重力大小与弹簧的弹力大小相等,即
则小球原来静止的位置是小球的平衡位置;故选项D正确,AB错误;
C.当小球处于平衡位置时;其加速度为零,速度最大,选项C正确。
故选CD。10、A:C【分析】【详解】
AB.由乙图可知,在t=4s时,P点正在沿y轴负方向运动,根据带动法可知甲图中的简谐横波沿x轴负方向传播;A正确,B错误;
C.该波此时为余弦曲线,根据
利用图像,代入数据可得
而
因此
C正确;
D.质点P只能在平衡位置附近上下振动;不会随波迁移,D错误。
故选AC。11、B:D【分析】【详解】
A.由图乙知当v=10m/s时,t=2s,则运动员落地时竖直方向速度为
则他落地时速度与水平方向的夹角
A错误;
B.运动员落地时重力的瞬时功率
由图乙知t与v成正比,所以落地时重力的瞬时功率与他飞离跳台的初速度v成正比;B正确;
C.运动员在空中的下落高度t与v成正比,所以下落高度与他飞离跳台的初速度v的平方成正比;C错误;
D.该运动员在空中运动时动量的变化率
可见保持不变;D正确。
故选BD。12、B:C【分析】【详解】
A.开关闭合后;金属杆受到向右的安培力而向右做加速运动,随着速度的增加,金属杆切割磁感线产生的感应电动势逐渐变大,因为感应电动势与电源电动势反向,可知电路中电流减小,金属杆受到安培力减小,金属杆的加速度减小,金属杆离开导轨前做加速度减小的加速运动,A错误;
B.金属杆离开导轨后做平抛运动,设抛出时的初速度为由于竖直方向的速度与磁场方向平行,故金属杆离开导轨后到落地前感应电动势只由水平速度切割磁感线产生,则有
由于水平方向做匀速直线运动;可知感应电动势不变,B正确;
C.金属杆离开导轨后做平抛运动,竖直方向有
水平方向有
联立解得
金属杆在轨道上运行过程,根据动量定理可得
解得
可知电源消耗的电能为
C正确;
D.金属杆落地时的速度为
从闭合开关到金属杆刚要落地时,根据动量定理可得,金属杆受到的冲量为
D错误;
故选BC。13、A:C【分析】【分析】
【详解】
A.振动加强点为波峰与波峰相遇点,波谷与波谷相遇点,振动减弱点,为波谷与波峰相遇点,故a、d处的质点振动加强,b、c处的质点振动减弱;A正确;
B.这两列机械波在水平竖直方向的波形如图所示。
e点在这两列波传播半个周期的过程中,都是从平衡位置到波谷,再回到平衡位置,叠加时,波谷振幅为2A,故路程为4A;B错误;
C.由图可知经过半个周期后;g点均为由波谷向平衡位置移动,合力指向平衡位置,故合运动为加速靠近平衡位置,C正确;
D.振动加强点的振幅始终为2A;不变,D错误。
故选AC。三、填空题(共8题,共16分)14、略
【分析】【详解】
双缝干涉条纹间距红光波长长,所以用红光的双缝干涉条纹间距较大,即。
>.条纹间距根据数据可得根据可得.
【点睛】
双缝干涉实验的条纹间距公式熟记,对于从红光到紫光的波长频率折射率全反射临界角等等要认清变化趋势.【解析】>15、A:B:C【分析】【详解】
单摆的周期根据解得选项A正确;若该单摆被考察队携至珠穆朗玛峰的顶端,则由于g变小,则T变大,其摆动变慢,选项B正确;在t=1.2s时摆球正处于平衡位置负方向位置向正方向做加速运动,由于逐渐靠近平衡位置,则加速度正在减小,选项C正确;在0.25s时刻位移x1=0.04cos(m)=0.02m;1.25s时刻的位移x2=0.04cos(m)=-0.02m,则摆球在平衡位置两边对称的位置,选项D错误;在0-4s内摆球通过的路程为8A=8×0.04m=0.32m,4s末的位移为x=0.04cos4πm=0.04m;选项E错误;故选ABC.16、略
【分析】【分析】
【详解】
多普勒效应说明接收的频率发生变化,而波源的频率不会变,所以多普勒效应说明波源的频率发生变化是错误的。【解析】错误17、略
【分析】【详解】
[1]振幅是描述振动强弱的物理量。
[2]常用字母A表示.
[3]国际单位是m。【解析】振动强弱Am18、略
【分析】【详解】
波源振动的速度与波速没有任何联系,故说法错误。【解析】错误19、略
【分析】【详解】
[1]由题可知,在该时刻M点的速度方向向上;根据“上下坡法”可知,此时波向左传播;
[2]此时P在波谷,速度方向向上,质点P的振幅是2cm,质点P经过一周期的路程为:4A=8cm
由题知,经10s走过的路程为10m,则有:
个周期,所以周期:s
由题知波长:m
则波速度为:m/s.【解析】向左12520、略
【分析】【详解】
[1]假设经过时间两波相遇,则有
解得
[2]由图可知,波源的波峰传动的时间为
波源的波谷传动的时间为
可知的波峰与的波谷同时到达处,为振动减弱点振幅相同因此速度为零,故在内,处的质点运动的路程为【解析】2021、略
【分析】【分析】
【详解】
略【解析】折射四、作图题(共4题,共28分)22、略
【分析】【详解】
[1]设方格的边长为由图可知,波的波长应为波的振幅应为在内波传播了则再过半个周期波应再传
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