2020-2021年高中物理-综合检测新人教版选择性必修第一册.doc

2020-2021年高中物理 综合检测新人教版选择性必修第一册

2020-2021年高中物理 综合检测新人教版选择性必修第一册

年级：
姓名：

- 12 -

综合检测(A)
本卷分第Ⅰ卷(选择题)和第Ⅱ卷(非选择题)两部分。满分100分，时间90分钟。
第Ⅰ卷(选择题　共40分)
一、选择题(共10小题，每小题4分，共40分，在每小题给出的四个选项中，第1～6小题只有一个选项符合题目要求，第7～10小题有多个选项符合题目要求，全部选对的得4分，选不全的得2分，有选错或不答的得0分)
1．(2020·湖北省孝感一中、应城一中等五校高三上学期期末联考)我国的传统文化和科技是中华民族的宝贵精神财富，四大发明促进了科学的发展和技术的进步，对现代仍具有重大影响。下列说法正确的是(　C　)
A．春节有放鞭炮的习俗，鞭炮炸响的瞬间，动量守恒但能量不守恒
B．火箭是我国的重大发明，现代火箭发射时，火箭对喷出气体的作用力大于气体对火箭的作用力
C．指南针的发明促进了航海和航空，静止时指南针的N极指向北方
D．装在炮筒中的火药燃烧爆炸时，化学能全部转化为弹片的动能
解析：鞭炮炸响的瞬间，动量守恒能量守恒，故A错误；现代火箭发射时，根据牛顿第三定律，火箭对喷出气体的作用力等于气体对火箭的作用力，故B错误；由于地球是个巨大磁场，静止时指南针的N极指向北方，故C正确；装在炮筒中的火药燃烧爆炸时，化学能一部分转化为弹片的动能另一部分转化为内能，故D错误；故选C。

2．(2021·陕西省西安远东一中高二检测)如图所示，质量为0.5 kg的小球在距离车底面高20 m处以一定的初速度向左平抛，落在以7.5 m/s速度沿光滑水平面向右匀速行驶的敞篷小车中，车底涂有一层油泥，车与油泥的总质量为4 kg，设小球在落到车底前瞬时速度是25 m/s，g取10m/s2，则当小球与小车相对静止时，小车的速度是(　B　)
A．4 m/s B．5 m/s
C．8.5 m/s D． m/s
解析：小球抛出后做平抛运动，根据动能定理得：
mgh＝mv2－mv
解得：v0＝15 m/s
小球和车作用过程中总动量不守恒，但水平方向动量守恒，则有：
－mv0＋Mv＝(M＋m)v′
解得：v′＝5 m/s。B正确。
3．下列四幅图的有关说法中，正确的是(　C　)

A．由两个简谐运动的图像可知：它们的振动步调不一致
B．球与横梁之间存在摩擦的情况下，球的振动是简谐运动
C．频率相同的两列波叠加时，某些区域的振动加强，某些区域的振动减弱
D．当简谐波向x轴正方向传播时，此时质点A的速度沿y轴正方向
解析：由两个简谐运动的图像可知：它们的相位差恒定，步调一致，选项A错误；简谐运动是一种理想运动，过程中不受摩擦力，所以选项B错误；频率相同的两列水波的叠加：当波峰与波峰或波谷与波谷相遇时振动是加强的；当波峰与波谷相遇时振动是减弱的，选项C正确；根据上下坡法可得此时A点向y轴负方向运动，故选项D错误。综上本题选C。
4．(2020·山西省忻州市第一中学高二下学期期中)一列简谐横波沿x轴负方向传播，波速v＝4 m/s，已知坐标原点(x＝0)处质点的振动图像如图所示，在下列四幅图中能够正确表示t＝0.15 s时波形的图是(　A　)

解析：简谐横波沿x轴负方向传播，因此在t＝0.15 s时，原点处的质点位移是为正、向负方向振动。CD图原点处的质点位移为负，所以CD错；B图向正方向振动，B错，因此选A。
5．(2020·内蒙古包头九中高二下学期期中)虹是由太阳光射入雨滴(球形)时，经一次反射和两次折射而产生色散形成的。现有白光束L由图示方向射入雨滴，a、b是经反射和折射后的其中两条出射光线，如图所示，下列说法中错误的是(　D　)

A．光线b在水滴中传播时的波长较长
B．光线a在雨滴中的折射率较大
C．若分别让a、b两色光通过同一双缝装置，则b光形成的干涉条纹的间距较大
D．光线a在雨滴中的传播速度较大
解析：画出光路图，分析可知，光线a在雨滴中的折射率较大，b光的折射率较小，则光线b的频率较小，波长较长，故A、B正确；双缝干涉条纹的间距与波长成正比，光线b波长较长，则b光形成的干涉条纹的间距较大，故C正确；由公式v＝分析知，光线a在雨滴中的传播速度较小，故D错误。

6．双缝干涉实验装置如图所示，绿光通过单缝S后，投射到具有双缝的挡板上，双缝S1和S2与单缝的距离相等，光通过双缝后在与双缝平行的屏上形成干涉条纹。屏上O点距双缝S1和S2的距离相等，P点是距O点最近的第一条亮条纹。如果将入射的绿光换成红光或蓝光，讨论屏上O点及其上方的干涉条纹的情况是：①O点是红光的亮条纹；②红光的第一条亮条纹在P点的上方；③O点不是蓝光的亮条纹；④蓝光的第一条亮条纹在P点的上方。其中正确的是(　A　)

A．只有①②正确　　　 B．只有①④正确
C．只有②③正确 D．只有③④正确
解析：O点到两缝的距离相等，故不论换用红光还是蓝光，O点均为亮条纹，所以①正确，③错误；由Δx＝λ可知，红光的波长比绿光的大，条纹间距也比绿光大，因此，红光的第一条亮条纹在P点的上方，②正确；同理，蓝光的波长比绿光的小，蓝光的第一条亮条纹在P点的下方，④错误；综上所述，只有A正确。
7．(2020·江苏省扬州中学高二下学期期中)如图所示，一水平长绳上系着一个弹簧和小球组成的振动系统，小球振动的固有频率为2 Hz。现在长绳两端分别有一振源P、Q同时开始以相同振幅A上下振动一段时间，某时刻两个振源在绳上形成的波形如图所示，两列波先后间隔一段时间经过弹簧振子所在位置，观察到小球先后出现了两次振动，小球第一次振动时起振方向向上，且振动并不显著，而小球第二次发生了显著的振动，则以下说法正确的是(　AD　)

A．由振源P产生的波先到达弹簧处
B．由振源Q产生的波先到达弹簧处
C．两列波可能形成干涉
D．由振源Q产生的波的波速接近4 m/s
解析：由“上下坡”法知P振源起振方向向上，Q振源起振方向向下，故先到达振动系统的是P波，故振源P离振动系统较近，故A正确，B错误；干涉条件是两个波的频率相等，由于两列波的频率不相等，故不会形成干涉，故C错误；Q晚到达弹簧振子所在位置，且小球产生了较强烈的振动，即共振，故Q的振动频率接近2 Hz，则周期为0.5 s，波速v＝4 m/s，故D正确。
8．(2021·浙江省湖州中学高三下学期模拟)下列有关波动现象及光的特性与应用说法正确的是(　BD　)
A．医学诊断时用“B超”仪器探测人体内脏，是利用超声波的多普勒效应
B．5G通信技术(采用3 300～5 000 MHz频段)，相比现有的4G通信技术(采用1 880～2 635 MHz频段)，5G容量更大，信号粒子性更显著
C．在镜头前装偏振片，可以减弱镜头反射光
D．全息照片的拍摄利用了光的干涉原理
解析：“B超”仪器通过它的探头不断向人体发出短促的超声波(频率很高，人耳听不到的声波)脉冲，超声波遇到人体不同组织的分界面时会反射回来，又被探头接收，这些信号经电子电路处理后可以合成体内脏器的像，没有使用多普勒效应。故A错误；5G容量更大，信号的频率更大，所以粒子性更显著。故B正确；在镜头前装偏振片，可以减弱被拍摄物体反射光，而不是减弱镜头反射光。故C错误；全息照片的拍摄利用了光的干涉原理，故D正确。
9．(2021·浙江省舟山市高二调研)下列四幅图中所涉及的物理知识论述，正确的是(　AB　)

A．甲图中的泊松亮斑说明光具有波动性
B．乙图中的海市蜃楼是光的全反射现象引起的
C．丙图是薄膜干涉演示实验中，将膜竖直放置后，观察到的干涉图样
D．丁图中用相机拍摄玻璃橱窗内的景物时，可通过镜头表面的增透膜减弱玻璃橱窗表面的反射光影响
解析：泊松亮斑是光的衍射现象，说明光具有波动性，故A正确；海市蜃楼是光的全反射现象，故B正确；薄膜干涉演示实验中，将膜竖直放置，观察到的干涉图样应该是水平方向的，故C错误；用相机拍摄玻璃橱窗内的景物时，往往在镜头前加装一个偏振片以减弱反射光的强度，使照片清晰。故D错误。
10．在光滑的水平桌面上有等大的质量分别为M＝0.6 kg，m＝0.2 kg的两个小球，中间夹着一个被压缩的具有Ep＝10.8 J弹性势能的轻弹簧(弹簧与两球不相连)，原来处于静止状态。现突然释放弹簧，球m脱离弹簧后滑向与水平面相切、半径为R＝0.425 m的竖直放置的光滑半圆形轨道，如图所示。g取10 m/s2。则下列说法正确的是(　AD　)

A．球m从轨道底端A运动到顶端B的过程中所受合外力冲量大小为3.4 N·s
B．M离开轻弹簧时获得的速度为9 m/s
C．若半圆轨道半径可调，则球m从B点飞出后落在水平桌面上的水平距离随轨道半径的增大而减小
D．弹簧弹开过程，弹力对m的冲量大小为1.8 N·s
解析：释放弹簧过程中，由动量守恒定律得Mv1＝mv2，由机械能守恒定律得Ep＝Mv＋mv
解得v1＝3 m/s，v2＝9 m/s，故B错误；
对m，由A运动到B的过程由机械能守恒定律得
mv＝mv′＋mg×2R，得v2′＝8 m/s
由A运动到B的过程由动量定理得
I合＝mv2′－(－mv2)＝3.4 N·s，故A正确；球m从B点飞出后，由平抛运动可知：水平方向x＝v2′t，竖直方向2R＝gt2，结合从A到B的能量关系mv＝mg·2R＋mv2，整理得x＝可见x不是随R的变大而减小，C错误；
弹簧弹开过程，弹力对m的冲量I＝mv2＝1.8 N·s，故D正确。
第Ⅱ卷(非选择题　共60分)
二、填空题(2小题，每小题8分，共16分。把答案直接填在横线上)
11．(2020·山东省烟台市高二上学期期末)某实验小组利用频闪照相和气垫导轨做“探究碰撞中的不变量”的实验。如图甲所示，气垫导轨上有A、B两个滑块，质量分别为200 g、150 g，用细绳将滑块A、B连接，使A、B间的轻质弹簧处于压缩状态，开始时两个滑块都处于静止状态。若某时刻烧断细绳，滑块开始运动，图乙给出两个滑块运动过程的频闪照片，频闪的频率为20 Hz，分析照片：

(1)A、B离开弹簧后，A的动量大小为__0.024__kg·m/s，B的动量大小为__0.024__kg·m/s。
(2)根据实验数据，实验小组得出“在实验误差允许的范围内，两个滑块组成的系统__动量守恒__”。
解析：(1)频闪照相的周期为：T＝＝0.05 s，
滑块A的速度为：
vA＝＝ m/s＝0.12 m/s，
滑块B的速度为：
vB＝＝ m/s＝0.16 m/s，
A的动量为：
PA＝mAvA＝0.200×0.120 kg·m/s＝0.024 kg·m/s，
方向向右，B的动量为：
PB＝mBvB＝0.150×0.16 kg·m/s＝0.024 kg·m/s，
方向向左；
(2)由(1)可知，释放滑块后，两滑块的动量大小相等方向相反，总动量为零，释放前系统总动量为零，释放滑块后系统总动量为零，由此可知，两滑块组成的系统动量守恒。
12．(2020·四川省成都市高三线上模拟)某同学利用图示装置测量某种单色光的波长。实验时，接通电源使光源正常发光；调整光路，使得从目镜中可以观察到干涉条纹。回答下列问题：

(1)若想增加从目镜中观察到的条纹个数，该同学可__B__；
A．将单缝向双缝靠近 B．将屏向靠近双缝的方向移动
C．将屏向远离双缝的方向移动 D．使用间距更小的双缝
(2)若双缝的间距为d，屏与双缝间的距离为l，测得第1条暗条纹到第n条暗条纹之间的距离为Δx，则单色光的波长λ＝____；
(3)某次测量时，选用的双缝的间距为0.300 mm，测得屏与双缝间的距离为1.20 m，第1条暗条纹到第4条暗条纹之间的距离为7.56 mm。则所测单色光的波长为__630__nm(结果保留3位有效数字)。
解析：(1)若想增加从目镜中观察到的条纹个数，需要减小条纹间距，由公式Δx＝λ可知，需要减小双缝到屏的距离l或增大双缝间的距离d，故B项正确，A、C、D项错误。
(2)由题意可知，＝λ⇒λ＝。
(3)将已知条件代入公式解得λ＝630 nm。
三、论述、计算题(本题共4小题，共44分。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤，只写出最后答案不能得分，有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位)
13．(9分)(2020·陕西省咸阳市实验中学高二下学期检测)为估算雨水对伞面产生的平均撞击力，小芳在大雨天将一圆柱形水杯置于露台，测得10分钟内杯中水位上升了45 mm，当时雨滴竖直下落速度约为12 m/s。设雨滴撞击伞面后无反弹，不计雨滴重力，雨水的密度为1×103 kg/m3，伞面的面积约为0.8 m2，据此估算当时雨水对伞面的平均撞击力大小是多少？

答案：0.72 N
解析：对雨水由动量定理得Ft＝Δmv＝ρShv，则F＝＝0.72 N。
14．(12分)(2020·陕西省榆林市高三下学期线上模拟)汽车A在水平冰雪路面上行驶。驾驶员发现其正前方停有汽车B，立即采取制动措施，但仍然撞上了汽车B。两车碰撞时和两车都完全停止后的位置如图所示，碰撞后B车向前滑动了4.5 m，A车向前滑动了2.0 m。已知A和B的质量分别为2.0×103 kg和1.5×103 kg，两车与该冰雪路面间的动摩擦因数均为0.10，两车碰撞时间极短，在碰撞后车轮均没有滚动，重力加速度大小g取10 m/s2。求：

(1)碰撞后的瞬间B车速度的大小；
(2)碰撞前的瞬间A车速度的大小。
答案：(1)3.0 m/s　(2)4.25 m/s
解析：(1)设B车的质量为mB，碰后加速度大小为aB。根据牛顿第二定律有
μmBg＝mBaB ①
式中μ是汽车与路面间的动摩擦因数。
设碰撞后瞬间B车速度的大小为v′B，碰撞后滑行的距离为sB。由运动学公式有v′＝2aBsB ②
联立①②式并利用题给数据得v′B＝3.0 m/s ③
(2)设A车的质量为mA，碰后加速度大小为aA，根据牛顿第二定律有μmAg＝mAaA ④
设碰撞后瞬间A车速度的大小为v′A，碰撞后滑行的距离为sA，由运动学公式有
v′＝2aAsA ⑤
设碰撞前的瞬间A车速度的大小为vA。两车在碰撞过程中动量守恒，有
mAvA＝mAv′A＋mBv′B ⑥
联立③④⑤⑥式并利用题给数据得vA＝4.25 m/s ⑦
15．(11分)(2021·云南省师范大学附属中学高三月考)一列简谐横波在某介质中传播经过a、b两点，a、b两点的平衡位置相距3 m，如图所示，图中实线表示a点的振动图像，虚线表示b点的振动图像。

(1)写出质点b的振动方程；
(2)求该简谐横波的传播速度。
答案：(1)y＝2sin5πt(cm)　(2)(m/s)(n＝0,1，2…)　(m/s)(n＝0,1,2…)
解析：(1)由图像可得，质点b的振幅A＝2 cm
周期T＝0.4 s，ω＝ ＝5π rad/s
综上，质点b的振动方程为y＝2sin5πt(cm)
(2)若质点a向质点b传播，可得：＋nλ＝3(n＝0,1，2…)
可得波长为：λ＝(m)，(n＝0,1,2…)
则波速为：v＝＝(m/s)，(n＝0,1,2…)
同理：若质点b向质点a传播，可得：＋nλ＝3(n＝0,1,2…)
可得波长为：λ＝(m)，(n＝0,1,2…)
则波速为：v＝＝(m/s)，(n＝0,1,2…)
16．(12分)(2020·福建省漳州市高三期末)如图，平静湖面岸边的垂钓者，眼睛恰好位于岸边P点正上方h1＝0.9 m的高度处，浮标Q离P点S1＝1.2 m远，PQ水平，鱼饵灯M在浮标正前方S2＝1.8 m处的水下，垂钓者发现鱼饵灯刚好被浮标挡住，已知鱼饵灯离水面的深度 h2＝2.4 m，求：

(1)水的折射率n；
(2)若让鱼饵灯继续缓慢竖直下沉至恰好有光线从P处射出，则下沉距离Δh多大？(＝2.6)
答案：(1)　(2)0.2 m
解析：(1)设空气中和水中的角分别为i、γ
则有：sini＝　sinr＝

根据光的折射定律可知n＝，
联立并代入数据得：n＝
(2)当光线恰好从P处射出时，鱼饵灯与P点的连线和竖直方向夹角为临界角C
则有sinC＝，又sinC＝，得Δh＝ m－2.4 m＝0.2 m