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1 通用版带答案高中物理选修一综合测试题知识点梳理通用版带答案高中物理选修一综合测试题知识点梳理 单选题 1、在光滑的水平面上有静止的物体 A 和 B，物体 A 的质量是 B 的 2 倍，两物体与中间用细绳束缚的处于压缩状态的轻质弹簧相连。当把细绳剪断，弹簧在恢复原长的过程中（）AA 的速率是 B 的 2 倍 BA 的动量大小大于 B 的动量大小 CA 受到的合外力大于 B 受到的合外力 DA、B 组成的系统的总动量为零 答案：D ABD根据题意可知，弹簧在恢复原长的过程中，两物体与弹簧组成的系统动量守恒，规定水平向左为正方向，则有 AA BB=0 即 AA=BB 由于物体 A 的质量是 B 的 2 倍，故 A 的速率是 B 的12，故 AB 错误，D 正确；CA、B 受到的合外力大小均等于弹簧弹力，故 C 错误。故选 D。2、最近，我国为“长征九号”研制的大推力新型火箭发动机联试成功，这标志着我国重型运载火箭的研发取得突破性进展。若某次实验中该发动机向后喷射的气体速度约为 3 km/s，产生的推力约为 4.8106 N，则它在 1 s 时间2 内喷射的气体质量约为（）A1.6102 kgB1.6103 kgC1.6105 kgD1.6106 kg 答案：B 设它在t时间内喷射的气体质量为m，根据动量定理 =解得 =4.8 1063000kg/s=1.6 103kg/s 则它在 1 s 时间内喷射的气体质量约为 1.6103 kg。故选 B。3、如图所示，P是一个微粒源，能持续水平向右发射质量相同、初速度v不同的微粒。P的右侧有一探测屏 AB竖直放置。对于打在探测屏上的微粒，不计微粒的阻力，下列说法正确的是（）Av越大，在空中飞行的时间越长 Bv越大，打在探测屏上时速度的偏转角越小 Cv越小，相等时间内动量的变化量越小 Dv越小，打在探测屏上时的动能变化量越小 答案：B AB根据 3 =解得=v越大，在空中飞行的时间越短，打在探测屏上时的竖直速度vy越小，速度的偏转角越小，A 错误，B 正确；C对于平抛运动，根据动量定理得 =相等时间内动量的变化量 P相等，C 错误；Dv越小，微粒在空中飞行的时间越长，竖直下落的位移越大，重力做的功越多，由动能定理可知，打在探测屏上时的动能变化量越大，D 错误。故选 B。4、即将建成的孝文化公园摩天轮是新田水上乐园的标志性建筑之一，预计开放后会深受游客喜爱。摩天轮悬挂透明座舱，某游客随座舱在竖直面内做匀速圆周运动，下列叙述正确的是（）A摩天轮转动一周的过程中，游客重力的冲量为零 B摩天轮转动过程中，游客的机械能保持不变 C在最高点，游客处于失重状态 D摩天轮转动过程中，游客重力的瞬时功率保持不变 4 答案：C A摩天轮转动一周的过程中，重力不为零、时间不为零，根据I=Ft可知乘客重力的冲量不为零，选项 A 错误；B摩天轮转动过程中，乘客随座舱在竖直面内做匀速圆周运动，速度不变，动能不变，但重力势能在变化，因此乘客的机械能在变化，选项 B 错误；C圆周运动过程中，在最高点，由重力和支持力的合力提供向心力，向心力指向下方，加速度向下，处于失重状态，选项 C 正确；D摩天轮转动过程中，乘客随座舱在竖直面内做匀速圆周运动，随着位置的改变，速度在竖直方向的分速度在变化，因此乘客重力的瞬时功率在变化，选项 D 错误。故选 C。5、某机械波在=0时刻的部分波形图如图中实线所示，=0.2s后的部分波形图如图中虚线所示，则该机械波在介质中传播的最小速度为（）A1 m/sB5 m/sC11 m/sD25 m/s 答案：B 由题意可知该机械波的波长为 =6m 若该波沿轴正方向传播，在=0.2s时间内传播的距离为 1=1+=(1+6)m（=0，1，2）则该波的波速为 5 =1=1+60.2m/s=(5+30)m/s（=0，1，2）若该波沿轴负方向传播，在=0.2s时间内传播的距离为 2=5+=(5+6)m（=0，1，2）则该波的波速为 =2=5+60.2m/s=(25+30)m/s（=0，1，2）故当波沿轴正方向传播，且=0时波的传播速度最小，有 min=5m/s 故选 B。6、一定能使水波通过小孔后，发生的衍射更不明显的方法是（）A增大小孔尺寸，同时增大水波的频率 B增大小孔尺寸，同时减小水波的频率 C缩小小孔尺寸，同时增大水波的频率 D缩小小孔尺寸，同时减小水波的频率 答案：A 波在介质中传播时波速是由介质决定的，与波的频率无关，所以改变波的频率不会改变波速，但由v=f可知，当波速一定时，减小频率则波长增大，而发生明显衍射的条件是障碍物或孔、缝的尺寸比波长小或相差不多，所以缩小障碍物的尺寸，同时减小波的频率会使衍射现象更明显，而本题为使衍射现象更不明显，则增大小孔尺寸，同时增大水波的频率。故选 A。7、如图所示，倾角为 30的斜面固定在水平地面上，其底端N与光滑的水平地面平滑连接，N点右侧有一竖直固定挡板。质量为 0.8kg 的小物块b静止在地面上，现将质量为 0.4kg 的小物块a由斜面上的M点静止释放。已知=1.5m，a、b与斜面之间的动摩擦因数均为2315，a、b碰撞时间极短，碰后黏在一起运动不再分开，a、b6 整体与挡板碰撞过程中无机械能损失。取=10m/s2，则（）A物块a第一次运动到N点时的动能为 3.6J Ba、b碰撞过程中系统损失的机械能为 0.6J Cb与挡板第一次碰撞时，挡板对b的冲量大小为 1.2N s D整个运动过程中，b在斜面上运动的路程为 0.25m 答案：D A物块a第一次运动到N点过程，由动能定理 sin30 cos30=k=1202 带入题中数据可得 v0=3m/s k=1.8J A 错误；B设a与b碰前速度大小为v0，碰后二者速度为v，由动量守恒 0=(+)b碰撞过程中系统损失的机械能 损=120212(+)2 解得 v=1.0m/s 7 损=1.2J B 错误；C由 B 分析知，a、b整体与挡板第一次碰撞前的速度即为v=1.5m/s，碰撞过程中无机械能损失，所以碰后整体速度变为向左的 1.5m/s，对整体，由动量定理=(+)(+)()=2(+)=2.4N s 挡板对b的冲量即为对整体的冲量，C 错误；Da、b整体静止在N点，对a、b整体，自碰后至最终停下，由能量守恒 12(+)2=(+)cos 总 带入数据解得 总=0.25m D 正确。故选 D。8、如图所示，在光滑水平面上，有一质量M=3kg 的薄板和质量m=1kg 的物块都以v=4m/s 的初速度相向运动，它们之间有摩擦，薄板足够长，当薄板的速度为 2.9m/s 时，物块的运动情况是（）A做减速运动 B做加速运动 C做匀速运动 D以上运动都有可能 答案：A 开始阶段，物块向左减速，薄板向右减速，当物块的速度为零时，设此时薄板的速度为v1，规定向右为正方向，根据动量守恒定律得 8 (Mm)v=Mv1 解得 v12.67m/s2.9m/s 所以物块处于向左减速的过程中。故选 A。9、如图所示，半径分别为 3R和R的两光滑半圆轨道安置在同一竖直平面内，两轨道之间由一条光滑水平轨道CD相连，在水平轨道CD上有一轻弹簧被a、b两小球夹住，同时释放两小球，a、b球恰好均能通过各自半圆轨道的最高点，已知a球的质量为m。则（）Ab球质量为33m B两小球与弹簧分离时，动能相等 C若=要求a、b都能通过各自的最高点，弹簧释放前至少具有的弹性势能为p=15 Da球到达圆心等高处时，对轨道压力为 9mg 答案：C 当小球恰好能通过半圆轨道的最高点时，在最高点的位置，小球的重力提供小球做圆周运动的向心力，对a小球，根据动能定理得 6=1221202 在最高点时，根据牛顿第二定律得 =23 9 联立解得 0=15 同理对b分析可得：b球的速度为 1=5 A对a、b组成的系统进行研究，在释放瞬间，两小球的动量守恒，选a球的速度方向为正方向，则 01=0 解得=3 故 A 错误；B动能与动量的关系为 k=22 因为两个小球的动量相等，但质量不相等，则两小球与弹簧分离时，动能也不相等，故 B 错误；C若两小球的质量相等，则与弹簧分力时两小球的速度大小相等，方向相反，根据上述分析，两小球具备的最小速度与上述分析的a球的速度相等，则弹簧的弹性势能等于两小球的动能之和，因此 p=12 2 02=15 故 C 正确；D当a球到达圆心等高处时，对此过程根据动能定理得 3=12221202 在与圆心等高的位置，根据牛顿第二定律得：N=223 结合牛顿第三定律可得 10 N=FN 联立解得 N=3mg 方向水平向右，故 D 错误；故选 C。10、小华通过偏振太阳镜观察平静水面上反射的阳光转动镜片时发现光有强弱变化下列说法能够解释这一现象的是（）A阳光在水面反射时发生了偏振，镜片起起偏器的作用 B阳光在水面反射时发生了偏振，镜片起检偏器的作用 C阳光在水面反射时没有发生偏振，镜片起起偏器的作用 D阳光在水面反射时没有发生偏振，镜片起检偏器的作用 答案：B 发现强弱变化说明水面上反射的阳光是偏振光，而阳光本身是自然光，在反射时发生了偏振，当偏振片的方向与光的偏振方向平行时，通过的光最强，而当偏振片的方向与光的偏振方向垂直时，通过的光最弱，因此镜片起到检偏器的作用。故选 B。11、关于散射，下列说法正确的是（）A散射就是乱反射，毫无规律可言 B散射中没有对心碰撞 C散射时仍遵守动量守恒定律 D散射时不遵守动量守恒定律 答案：C 11 微观粒子互相接近时不发生接触而发生的碰撞叫做散射，散射过程遵守动量守恒，散射中有对心碰撞，但是对心碰撞的几率很小，故 C 正确，ABD 错误。故选 C。12、如图所示，质量相等的 A、B 两个球，原来在光滑水平面上沿同一直线相向做匀速直线运动，A 球的速度是6 m/s，B 球的速度是-2 m/s，A、B 两球发生对心碰撞。对于该碰撞之后的 A、B 两球的速度可能值，某实验小组的同学们做了很多种猜测，下面的猜测结果一定无法实现的是（）AA=2m/s，B=6m/sBA=2m/s，B=2m/s CA=1m/s，B=3m/sDA=3m/s，B=7m/s 答案：D 设每个球的质量均为m，碰前系统总动量 p=mvA+mvB=6m-2m=4m 碰前的总动能 Ek=12mvA2+12mvB2=20m A若vA=-2 m/s，vB=6 m/s，碰后总动量 p=mvA+mvB=4m 动量守恒。总动能 Ek=12mvA2+12mvB2=20m 机械能也守恒，A 可能实现；故 A 正确。B若vA=2 m/s，vB=2 m/s，碰后总动量 12 p=mvA+mvB=4m 总动能 Ek=12mvA2+12mvB2=4m 动量守恒，机械能不增加，故 B 可能实现；故 B 正确。C碰后总动量 p=mvA+mvB=4m 总动能 Ek=12mvA2+12mvB2=5m 动量守恒，机械能不增加，故 C 可能实现；故 C 正确。D碰后总动量 p=mvA+mvB=4m 总动能 Ek=12mvA2+12mvB2=29m 动量守恒，机械能增加，违反能量守恒定律，故 D 不可能实现；故选 D。13、如图所示为高速磁悬浮列车在水平长直轨道上的模拟运行图，5 节质量均为m的车厢编组运行，只有 1 号车厢为动力车厢。列车由静止开始以额定功率P运行，经过一段时间达到最大速度。列车向右运动过程中，1 号车厢会受到前方空气的阻力，假设车厢碰到空气前空气的速度为 0，碰到空气后空气的速度立刻与列车速度相同，已知空气密度为，1 号车厢的超风面积（垂直运动方向上的投影面积）为S。不计其他阻力，忽略 2 号、3 号、4 号、5 号车厢受到的空气阻力。当列车以额定功率运行到速度为最大速度的一半时，3 号车厢对 4 号车厢的作用力大小为（）13 A71023B4523C5623D72023 答案：A 设动车的速度为v，动车对空气的作用力为F，根据动量定律可得 =0 解得 =2 当牵引力等于阻力时，速度达到最大，则 =m 解得 m=3 当速度达到最大速度一半时，此时速度为=12m 此时受到的牵引力 牵=解得 牵=223 此时受到的阻力 =(m2)2=1423 对整体根据牛顿第二定律 牵 =5 14 对 4、5 号车厢，根据牛顿第二定律可得=2 联立解得=71023 故选 A。14、如图所示为一列沿x轴负方向传播的简谐横波在t=0 时的波形图，当Q点在t=0 时的振动状态传到P点时，则（）A1cmx2cm 范围内的质点正在向y轴的负方向运动 BQ处的质点此时的加速度沿y轴的正方向 CQ处的质点此时正在波峰位置 DQ处的质点此时运动到P处 答案：B Q点振动状态传到P点时的图像如图虚线所示 A此时 1cmx2cm 范围内的质点正在向y轴的正方向运动，故 A 错误；BCQ处的质点位于波谷处，位移为负，则此时的加速度沿y轴的正方向，故 B 正确，C 错误；15 D质点只上下振动，不随波迁移，故 D 错误。故选 B。15、下列说法正确的是（）A洗衣机工作时机壳的振动频率等于其固有频率 B为了防止桥梁发生共振而坍塌，部队要齐步通过桥梁 C鼓手随音乐敲击鼓面时，鼓面的振动是自由振动 D较弱声音可震碎玻璃杯，是因为玻璃杯发生了共振 答案：D A洗衣机切断电源，波轮的转动逐渐慢下来，在某一小段时间内洗衣机发生了强烈的振动，说明此时波轮的频率与洗衣机固有频率相同，发生了共振。所以正常工作时，洗衣机波轮的运转频率比洗衣机的固有频率大；此后波轮转速减慢，则驱动力频率小于固有频率，所以共振现象消失，洗衣机的振动随之减弱，故 A 错误；B部队要便步通过桥梁，是为了防止出现一致的策动力，避免桥发生共振。故 B 错误；C鼓手随音乐敲击鼓面时鼓面的振动是受迫振动。故 C 错误；D较弱声音可振碎玻璃杯，是因为玻璃杯发生了共振，故 D 正确。故选 D。多选题 16、下列说法中正确的是（）A发生多普勒效应时，波源的频率变化了 B多普勒效应是在波源与观测者之间有相对运动时产生的 C发生多普勒效应时，观测者接收到的频率发生了变化 D多普勒效应是由奥地利物理学家多普勒首先发现的 答案：BCD 16 AC多普勒效应说明观察者与波源有相对运动时，接收到的频率会发生变化，但波源的频率不变，A 错误，C 正确；B多普勒效应是由于观察者和波源间位置的变化而产生的，即有相对运动的发生，B 正确；D多普勒效应是由奥地利物理学家多普勒首先发现的，D 正确。故选 BCD。17、在做了“测定平行玻璃砖的折射率”的实验（如图）后，某同学得出下列几种结论中，说法正确的是（）A玻璃砖的宽度适当选大些 B入射角应尽量小些，防止在另一侧面发生全反射 C大头针P1、P2及P3、P4之间的距离应适当大些 D入射角越大越好，这样测量误差能尽可能的减小 E玻璃砖的折射率与入射角有关，入射角越大，测得折射率越大 F玻璃砖的折射率与入射角无关，入射角越大，折射角越大，但是入射角与折射角的正弦值的比值是一个常数 G玻璃砖的折射率与入射角无关，入射角越大，折射角越大，但是入射角与折射角的比值是一个常数 答案：ACF A为了减小测量的误差，玻璃砖的宽度适当大一些，故 A 正确；BD为了减小测量的相对误差，选择的入射角应尽量大些，效果会更好，但不是越大越好，BD 均错误 C大头针P1和P2及P3和P4之间的距离适当大些时，相同的距离误差，引起的角度误差会减小，效果会好些；C正确；17 EFG玻璃砖的折射率是由玻璃本身的材料决定，与光的入射角和折射角无光，根据折射定律知折射率等于入射角的正弦与折射角的正弦之比，故 EG 错误，F 正确；故选 ACF。18、一束复色光由空气斜射向平行玻璃砖，入射角为，从另一侧射出时分成a、b两束单色光，如图所示，下列说法正确的是（）A在该玻璃中a光的传播速度比b光的大 Ba光在真空中的传播速度比b光在真空中的传播速度大 Ca光比b光更容易发生明显的衍射现象 D增大（3m 24 能发生明显的衍射现象，D 正确。故选 BDE。24、用单色光做双缝干涉实验和单缝衍射实验，比较屏上的条纹，下列说法中正确的是（）A双缝干涉条纹是等间距的明暗相间的条纹 B双缝干涉条纹是中央宽、两边窄的明暗相间的条纹 C单缝衍射条纹是中央宽、两边窄的明暗相间的条纹 D单缝衍射条纹是等间距的明暗相间的条纹 答案：AC AB用单色光做双缝干涉实验，所得的是等间距的明暗相间的条纹，故 A 正确，B 错误；CD用单色光做单缝衍射实验，所得的是中央宽、两边窄的明暗相间的条纹，故 C 正确，D 错误。故选 AC。25、关于多普勒效应，下列说法正确的是（）A若声源向观察者靠近，则观察者接收到的频率大于声源发出声波的频率 B发生多普勒效应时，波源的频率并未发生改变 C多普勒效应是由于波源与观察者之间有相对运动（距离发生变化）而产生的 D只有声波才有多普勒效应 答案：ABC A若声源向观察者靠近，则观察者接收到的频率大于声源发出声波的频率，A 正确；B发生多普勒效应时，波源的频率不会发生改变，B 正确；C多普勒效应是由于波源与观察者之间有相对运动（距离发生变化）而产生的，C 正确；D机械波和电磁波都会发生多普勒效应现象，故 D 错误。25 故选 ABC。填空题 26、一列沿x轴传播的简谐横波在t=0.2s 时的图像如图甲所示，介质中平衡位置在x=2m 处的质点 P 的振动图像如图乙所示，图甲中质点 Q 的平衡位置位于=113m 处，则该波正沿x轴_（填“正方向”或“负方向”）传播，其传播速度为_m/s，质点 Q 的振动方程为_cm。答案：负方向 10 =2sin(5+56)1由图乙可知 0.2s 时，质点 P 正在向y轴负方向振动，由上下坡法可知，该波正沿x轴负方向传播；2其传播速度为 =40.4m/s=10m/s 3 根据乙图可得质点 Q 的振动方程为=sin2=2sin5(cm)由甲图可知 PQ 的距离为 =113m 2m=53m=512 所以质点 Q 比质点 P 的振动超前 512 2=56 所以质点 Q 的振动方程为=sin(2+56)=2sin(5+56)(cm)26 27、一质量为M的航天器远离太阳和行星，正以速度v0在太空中飞行，某一时刻航天器接到加速的指令后，发动机瞬间向后喷出质量为m的气体，那么发动机和喷出气体组成的系统动量_（选填“守恒”或“不守恒”）；若气体向后喷出的速度大小为v1，加速后航天器的速度大小v2=_（v0、v1、v2均为相对同一参考系的速度）。答案：守恒 0+1 1发动机瞬间向后喷出质量为m的气体，那么发动机和喷出气体组成的系统动量守恒。2以v0的方向为正方向，由动量守恒定律有 Mv0=-mv1+（M-m）v2 解得 2=0+1 28、将一单摆a悬挂在力传感器的下面，让单摆小角度摆动，图甲记录了力传感器示数F随时间t的变化关系，随后将这个单摆和其他两个单摆、拴在同一张紧的水平绳上（c的摆长和a的摆长相等，b的摆长明显长于a的摆长），并让a先摆动起来。则单摆a的摆长为_，单摆c的摆动周期_（填“大于”“小于”或“等于”）单摆b的摆动周期。答案：4(21)22 等于 1对单摆a受力分析可知，摆球经过最低点时拉力最大，摆球经过最高点时拉力最小，所以单摆a振动的周期为4(2 1)，由单摆周期公式 27 =2 得单摆a的摆长为=4(2 1)22 2单摆、均做受迫振动，振动的周期均等于单摆a的固有周期。29、一列简谐横波沿着x轴传播，传播速度为 2m/s，某时刻的波形图如图所示，该时刻x=6m 处质点运动方向沿y轴负方向，由此可知这列波的传播方向沿x轴_（选填“正”或“反”）方向，周期为_s，若此刻开始再经过 8s，x=_（选填“4m”“6m”或“8m”）处质点刚好回到平衡位置。答案：正 4 6m 1该时刻x=6m 处质点运动方向沿y轴负方向，根据平移法可知波沿x轴正方向传播 2依题意v=2m/s，由图知=8m，根据 =代入数据解得 =4s 3经过 8s 即 2T时间，各质点振动情况与图中一样，则x=6m 处的质点刚好回到平衡位置。30、如图甲、乙、丙分别反映了飞机以三种速度在空中（不考虑空气的流动）水平飞行时，产生声波的情况。图中一系列圆表示声波的传播情况，A表示飞机的位置。请你利用给出的图，确定飞机飞行速度最大的是_（选填“甲”“乙”或“丙”）。若观察者在飞机的右下方，观察到什么不同现象_。28 答案：丙 见解析 1由题图可知，在声波的一个周期内，丙图中的飞机飞行距离最大，故速度最大。2甲图中，观察者接收的波的频率大于波源频率，属于多普勒效应。乙图中，飞机速度等于声速，观察者在一个时刻接收到飞机不同时刻发出的声波，声强很大，破坏性很大，称为声爆。丙图中飞机后发出的声波先被观察者接收到，先发出的声波后到，出现先后颠倒现象。