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通用版带答案高中物理选修一综合测试题专项训练1单选题1、如图所示，光滑水平面上有大小相同的A、B两球在同一直线上运动，两球质量关系为mB2mA，规定向右为正方向，A、B两球的动量大小均为6kgm/s，运动中两球发生碰撞，碰撞后A球的动量增量为-4kgm/s，则（）A左方是A球，碰撞后A、B两球速度大小之比为25B右方是A球，碰撞后A、B两球速度大小之比为25C左方是A球，碰撞后A、B两球速度大小之比为110D右方是A球，碰撞后A、B两球速度大小之比为110答案：A规定向右为正方向，因为碰撞后A球的动量增量为-4kgm/s，可知A球受到的冲击力为负方向，因此A球一定位于左方，A、B两球的动量大小均为6kgm/s，根据mB2mA可知vAvB因此A球动量一定为正方向，若B球动量为正方向，根据动量守恒pA=-pB因此碰后A球的动量为2kgm/s，碰后B球的动量为10kgm/s，则vAvB=pAmA:pBmB=2:5若B球动量为负方向，碰后A球的动量为2kgm/s，碰后B球的动量为-2kgm/s，则会发生二次碰撞，不符合碰撞规律，故A正确，BCD错误。故选A。2、如图所示，两块相同的玻璃直角三棱镜ABC，两者的AC面是平行放置的，在它们之间是均匀的未知透明介质。一单色细光束O垂直于AB面入射，在图示的出射光线中（）A1、2、3（彼此平行）中的任一条都有可能B7、8、9（彼此平行）中的任一条都有可能C4、5、6（彼此平行）中的任一条都有可能D1、2、3、4、5、6、7、8、9中的任一条都有可能答案：C光束到AC面进入未知介质发生折射，如果介质折射率大于玻璃，则折射光偏离水平线向上，如果介质折射率小于玻璃，则折射光偏离水平线向下，如果相等，不发生折射，不论哪种折射情况再次从介质进入玻璃折射后一定沿原来方向射出，故4、5、6（彼此平行）中的任一条都有可能，故ABD错误，C正确。故选C。3、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6m/s，B球的速度是-2m/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（）AvA=-2m/s，vB=6m/sBvA=2m/s，vB=2m/sCvA=1m/s，vB=3m/sDvA=-3m/s，vB=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=20mA若vA=-2m/s，vB=6m/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=2m/s，vB=2m/s，碰后总动量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。4、三块相同的木块A、B、C，自同一高度由静止开始下落，其中B在开始下落时被一个水平飞来的子弹击中并嵌人其中，木块C在下落一半高度时被水平飞来的一子弹击中并嵌人其中，若三个木块下落到地面的时间分别为tA、tB、tC，则（）AtA=tB=tCBtA=tBtCCtAtBtCDtAtB=tC答案：B木块A做自由落体运动，木块B在刚要下落瞬间被子弹射中，并留在其中，木块B与子弹一起做平抛运动。竖直方向A、B均做自由落体运动，且下落高度相同，故二者下落时间相同，即tA=tB木块C落下一定距离后被同样的子弹水平射中，也留在其中，在子弹击中木块过程中，竖直方向动量守恒，根据动量守恒定律可知，由于子弹进入木块后总质量变大，所以木块竖直方向的速度变小，木块落地时间延长，木块C在空中的运动时间比A、B时间长，即tA=tBTbBb、c摆振动达到稳定时，c摆振幅较大C达到稳定时b摆的振幅最大D由图乙可知，此时b摆的周期Tb小于t0答案：BA由单摆周期公式T2Lg可知，a、b、c单摆的固有周期关系为Ta=TcTbA错误；BC因为TaTc，所以c摆发生共振，达到稳定时，c摆振幅较大，b摆的振幅最小，B正确，C错误；D受迫振动的周期等于驱动力的周期，所以三个单摆的周期相同，故Tb等于t0，D错误。故选B。9、固定的半圆形玻璃砖的横截面如图所示，O点为圆心，OO为直径MN的垂线。足够大的光屏盯紧靠在玻璃砖的左侧且垂直于MN。一细束单色光沿半径方向射向圆心O点，入射光线与OO夹角为。已知半圆形玻璃砖半径R20cm，该玻璃砖的折射率为n3。刚开始角较小时，光屏EF上出现两个光斑（图中未画出）。现逐渐增大角，当光屏EF上恰好仅剩一个光斑时，这个光斑与M点之间的距离为（）A102cmB103cmC202cmD203cm答案：CA.当较小时，由于反射和折射现象，所以EF屏上拙现两个光斑。当逐渐增大到一个值C时，即C，光屏上两个光斑恰好变成一个（如图所示）说明此时光线恰好在MN面发生全反射，由临界角公式sinC=1n=13=33此时C，则sin=33设A为屏上光斑，在OMA中sin=MOAO=33由几何关系可知MOR20cmAO203cm且AO2=MO2+MA2代入可得MA202cm故C正确，ABD错误。故选C。10、一质点做简谐运动的图像如图所示，下列说法正确的是（）A质点的振动频率是4HzB010s内质点经过的路程是20cmC在t=4s时质点的速度为0D在t=1s和t=3s两时刻，质点的位移相同答案：BA由图可知，质点振动的周期为4s，故频率为f=1T=0.25HzA错误；B每个周期质点的路程为4A，可知010s内质点的路程是振幅的10倍，故路程为20cm，B正确；C在t=4s时，质点位于平衡位置，故速度最大，C错误；D在t=1s和t=3s两时刻，质点的位移大小相等，方向相反，D错误。故选B。11、如图所示，弹簧振子B上放一个物块A，在A与B一起做简谐运动的过程中，下列关于A受力的说法中正确的是（）A物块A受重力、支持力及B对它的大小和方向都随时间变化的摩擦力B物块A受重力、支持力及弹簧对它的大小和方向都随时间变化的弹力C物块A受重力、支持力及B对它的回复力D物块A受重力、支持力及弹簧对它的恒定的弹力答案：A物块A受到重力、支持力和摩擦力的作用，重力和支持力二力平衡，摩擦力提供A做简谐运动所需的回复力，由Fkx知，摩擦力的大小和方向都随时间变化。A正确，BCD错误。故选A。12、下列现象中可以用薄膜干涉来解释的是（）A荷叶上的水珠在阳光下晶莹透亮B雨后的彩虹C透过昆虫的翅膀看阳光呈显彩色D水面上的油膜在阳光照射下呈彩色答案：DA荷叶上的水珠在阳光下晶莹透亮是全反射的结果，故A错误；B雨后的彩虹是光发生折射形成的色散现象，故B错误；C透过昆虫的翅膀看阳光呈彩色是衍射现象，故C错误；D油膜在阳光照射下呈彩色是薄膜干涉的结果，故D正确。故选D。13、如图所反映的物理过程中，以物体A和物体B为一个系统符合系统机械能守恒且水平方向动量守恒的是（）A甲图中，在光滑水平面上，物块B以初速度v0滑上上表面粗糙的静止长木板AB乙图中，在光滑水平面上，物块B以初速度v0滑下靠在墙边的表面光滑的斜面AC丙图中，在光滑水平上面有两个带正电的小球A、B相距一定的距离，从静止开始释放D丁图中，在光滑水平面上物体A以初速度v0滑上表面光滑的圆弧轨道B答案：DA在光滑水平面上，物块B以初速度v0滑上上表面粗糙的静止长木板A，物体A和物体B为一个系统的机械能不守恒，水平方向动量守恒，A错误；B在光滑水平面上，物块B以初速度v0滑下靠在墙边的表面光滑的斜面A，物体A和物体B为一个系统的机械能守恒，水平方向动量不守恒，B错误；C在光滑水平上面有两个带正电的小球A、B相距一定的距离，从静止开始释放，物体A和物体B为一个系统的机械能不守恒，水平方向动量守恒，C错误；D在光滑水平面上物体A以初速度v0滑上表面光滑的圆弧轨道B，曲面体问题，物体A和物体B为一个系统的机械能守恒，水平方向动量守恒，D正确。故选D。14、水刀切割具有精度高、无热变形、无毛刺、无需二次加工以及节约材料等特点，因而得到广泛应用。某水刀切割机床如图所示，若横截面直径为d的圆柱形水流垂直射到要切割的钢板上，碰到钢板后水的速度减为零。已知水的流量（单位时间流出水的体积）为Q，水的密度为，则钢板受到水的平均冲力大小为（）A4QBQC16Qd2D4Q2d2答案：DABCD水流速度v=QS=Q(d2)2在t时间内由动量定理可得-Ft=0-QtQ(d2)2解得F=4Q2d2故D正确，ABC错误。故选D。15、如图所示，M、N和P为“验证动量守恒定律”实验中小球的落点。已知入射球质量为m1，被碰球质量为m2，如果碰撞中动量守恒，则有（）Am1（OP-OM）=m2ONBm1（OP-OM）=m2ONCm1（OPOM）=m2ONDm1OP=m2（ONOM）答案：B不放被碰小球时，落点为P，则水平位移为OP；放上被碰小球后小球a、b的落地点依次是图中水平面上的M点和N点，则水平位移为OM和ON；碰撞过程中，如果水平方向动量守恒，由动量守恒定律得m1v1=m1v1+m2v2小球做平抛运动时抛出点的高度相等，它们在空中的运动时间t相等，两边同时乘以时间tm1v1t=m1v1t+m2v2t得m1OP=m1OM+m2ON变形可得m1(OP-OM)=m2ON故选B。多选题16、质量为m的物体，以v0的初速度沿斜面上滑，到达最高点后返回原处的速度大小为vt，且vt0.5v0，则()A上滑过程中重力的冲量比下滑时小B上滑时和下滑时支持力的冲量都等于零C合力的冲量在整个过程中大小为32mv0D整个过程中物体的动量变化量为12mv0答案：ACA以v0的初速度沿斜面上滑，返回原处时速度为vt0.5v0，说明斜面不光滑，设斜面长为l，则上滑过程所需时间t1=lv02=2lv0下滑过程所需时间t2=lvt2=4lv0t1Mv得M3m所以若长木板的质量为6m，长木板不可能与障碍物发生两次碰撞，故C项错误；D子弹射入木块的过程，取向右为正方向，由动量守恒定律得mv0=(m+2m)v1解得v1=13v0木块在长木板上滑行过程，由动量守恒定律得(m+2m)v1=(m+2m+3m)v2由能量守恒定律得3mgL1=12(m+2m)v12-12(m+2m+3m)v22长木板与障碍物碰撞后，以向右为正方向，由动量守恒定律得-3mv2+(m+2m)v2=(m+2m+3m)v3解得v3=0所以子弹、木块、长木板最终静止，由能量守恒定律得3mgL2=12(m+2m+3m)v22长木板的长度至少为L=L1+L2联立解得L=v0218g故D项正确。故选AD。21、一简谐横波沿x轴传播，t1s时的波形如图甲所示，x1m处质点的振动图线如图乙所示，则下列说法正确的是（）A此波的波长=2mB波的传播速度为2m/sC该波沿x轴正方向传播Dt1.5s时，x2m处质点的位移为5cm答案：ADA根据波动图像得到波长=2m，故A正确；B根据振动图像知周期T2s，则波速v=T=1m/s故B错误；C由图乙知，t1s时，x1m处质点的振动方向向上，对图甲，根据波形平移法，可知该波沿x轴负向传播，故C错误；D由图甲知，t1s时，x2m处质点位移为零，波沿x轴负向传播，根据波形平移法知此时刻该质点从平衡位置向下振动，则再经0.5s，即四分之一周期，x2m的质点将沿y轴负方向振动到最大位移处，所以t1.5s时，x2m处质点的位移为5cm，故D正确。故选AD。22、如图所示，两质量相等的物体B、C用质量不计的弹簧拴接放在光滑的水平面上，物体C紧靠左侧的固定挡板，但未粘合在一起，另一物体A以水平向左的速度v0向物体B运动，经过一段时间和物体B碰撞并粘合在一起，已知物体A、B、C的质量分别M、m、m，整个过程中弹簧未超过弹性限度。则下列说法正确的是（）A整个过程中，三个物体组成的系统动量、机械能均守恒B整个过程中挡板对物体C的冲量大小为Mv0C物体C的最大速度为2Mv0M+2mD如果M=m，则物体C离开挡板前、后弹簧的最大弹性势能之比为3:1答案：CDAA与B碰撞后两物体粘在一起，A与B的碰撞过程中，三物体与弹簧组成的系统机械能有损失，物体AB碰后粘在一起到物体C离开挡板的过程中，挡板对物体C有向右的支持力，三物体与弹簧组成的系统所受合外力不为0，系统动量不守恒，故A错误；B设物体A与B碰撞后的瞬间，AB粘合体的速度为v，根据动量守恒定律得Mv0=(M+m)v根据能量守恒定律可知，弹簧第一次恢复到原长时AB粘合体的速度大小为v，以水平向右为正方向，对物体A与物体B碰撞粘合在一起到弹簧恢复原长的过程，根据动量定理得，弹簧对AB粘合体的冲量为I=(M+m)v-(M+m)(-v)=2(M+m)v=2Mv0所以弹簧弹力对AB的冲量大小为2Mv0，该过程中物体C一直静止，故挡板对C的冲量大小也为2Mv0，故B错误；C物体C离开挡板后，三物体与弹簧组成的系统动量守恒，机械能守恒，当弹簧再次恢复到原长时，物体C的速度最大，设弹簧再次恢复原长时AB粘合体与C的速度分别为v1和v2，根据动量守恒定律得(M+m)v=(M+m)v1+mv2根据机械能守恒定律可得12(M+m)v2=12(M+m)v12+12mv22解得v2=2Mv0M+2m故C正确；D物体离开挡板前弹簧最短时弹簧的弹性势能最大，由能量守恒定律得Ep1=12(M+m)v2物体C离开挡板后，当三者共速时弹簧最长或最短，弹簧的弹性势能最大，设三者共速时速度为v，根据动量守恒定律可得(M+m)v=(M+2m)v根据机械能守恒定律可得Ep2=12(M+m)v2-12(M+m)v2且M=m解得Ep1:Ep2=3:1故D正确。故选CD。23、如图所示，足够长的光滑细杆PQ水平固定，质量为m的物块A穿在杆上，可沿杆无摩擦滑动，质量为0.99m的物块B通过长度为L的轻质细绳竖直悬挂在A上，整个装置处于静止状态，A、B可视为质点。若把A固定，让质量为0.01m的子弹以v0水平射入物块B后，物块B恰好能在竖直面内做圆周运动，且B不会撞到轻杆。则以下说法正确的是（）（子弹射入时间极短且均未穿出物块）A在子弹射入物块B的过程中，子弹和物块B构成的系统，其动量和机械能都守恒B子弹射入物块B的初速度v0=1005gLC若物块A不固定，子弹仍以v0射入时，物块B上摆的初速度将等于原来物块A固定时的上摆初速度D若物块A不固定，要使物块B上摆的最大高度与A等高，子弹的初速度应为200gL答案：BCDA在子弹射入物块B的过程中，子弹和物块B构成的系统，其动量守恒，由于摩擦发热，所以机械能不守恒，A错误；B子弹射入物块B的过程0.01mv0=mv物块恰好运动到最高点mg=mv12L从最低点到最高点，由动能定理得-2mgL=12mv12-12mv2解得v0=1005gLB正确；C若物块A不固定，子弹仍以v0射入时，瞬间不受A的影响，所以子弹和物块B动量守恒，物块B上摆的初速度将等于原来物块A固定时的上摆初速度。C正确；D若物块A不固定，要使物块B上摆的最大高度与A等高，则有0.01mv0=mv0.01mv0=2mv212mv2=122mv22+mgL解得v0=200gLD正确。故选BCD。24、如图所示，图甲为一列简谐横波在某一时刻的波形图，图乙为介质中x=2m处的质点P以此时刻为计时起点的振动图象，质点Q的平衡位置位于x=3.5m。下列说法正确的是（）A在0.3s时间内，质点P向右移动了3mB这列波的传播速度是20m/sC这列波沿x轴正方向传播Dt=0.1s时，质点P的加速度大于质点Q的加速度Et=0.25s时，x=3.5m处的质点Q到达波谷位置答案：CDA据波的传播特点可知，质点并不随波迁移，而是在平衡位置附近做简谐运动，故A错误；B由图知：=4m，T=0.4s，则波速v=T=10m/s故B错误；C由乙图读出，t=0时刻质点P的速度向上，则由波形的平移法可知，这列波沿x轴正方向传播，故C正确；D当t=0.1s时，质点P处于最大位移处，据简谐运动的特点可知，此时加速度最大，而质点Q此时不在最大位移处，所以质点P的加速度大于质点Q的加速度，故D正确；E经过0.25s波沿x轴正向传播2.5m，则此时质点Q到达波峰位置，故E错误。故选CD。25、如图所示是一列简谐波在t=0时的波形图像，波速为v=10m/s，此时波恰好传到I点，下列说法中正确的是（）A此列波的周期为T=0.4sB质点B、F在振动过程中位移总是相等C质点I的起振方向沿y轴负方向D当t=5.1s时，x=10m的质点处于平衡位置时E质点A、C、E、G、I在振动过程中位移总是相同答案：ABCA由波形图可知，波长=4m，则T=v=0.4s故A正确；B质点B、F之间的距离正好是一个波长，振动情况完全相同，所以质点B、F在振动过程中位移总是相等，故B正确；C由图可知，I刚开始振动时的方向沿y轴负方向，故C正确；D波从x=0传到x=10m的质点的时间t=xv=1s当t=5.1s时，x=10m的质点又振动了4.1s=1014T，所以此时处于波谷处，故D错误；E相邻质点间的距离为半个波长，振动情况相反，所以位移的方向不同，故E错误。故选ABC。填空题26、如图所示，一个质量为m的木块放在质量为2m的平板小车上，它们之间的最大静摩擦力是fm，在劲度系数为k的轻质弹簧作用下，沿光滑水平面做简谐运动。为使小车能和木块一起振动，不发生相对滑动，简谐运动的振幅不能大于_。答案：3fm2k1对小车fm=2mam对木块kA-fm=mam解得A=3fm2k即简谐运动的振幅不能大于3fm2k。27、如图所示，一水平弹簧振子在A、B间做简谐运动，平衡位置为O，已知物体的质量为M。（1）同一振动系统简谐运动的能量取决于_，物体振动时动能和_相互转化，总机械能_。（2）物体在振动过程中，下列说法中不正确的是()A物体在平衡位置，动能最大，弹性势能最小B物体在最大位移处，弹性势能最大，动能最小C物体在向平衡位置运动时，由于物体振幅减小，故总机械能减小D在任意时刻，动能与弹性势能之和保持不变（3）若物体运动到B处时将一质量为m的物体放到M的上面，且m和M无相对滑动而一起运动，下列说法正确的是()A振幅增大B振幅减小C最大动能不变D最大动能减小答案：振幅弹性势能守恒CC（1）123简谐运动的能量取决于振幅，物体在振动过程中，只有弹簧弹力做功，故物体振动时只有动能和弹性势能相互转化，总机械能守恒。（2）4A物体在平衡位置两侧往复运动，在平衡位置处速度达到最大，动能最大，弹性势能最小，故A正确，不符合题意；B在最大位移处速度为零，动能为零，此时弹簧的形变量最大，弹性势能最大，故B正确，不符合题意；C振幅的大小与物体的位置无关，当物体向平衡位置运动时，位移减小，振幅不变，总机械能不变，故C错误，符合题意；D在任意时刻只有弹簧的弹力做功，系统机械能守恒，故D正确，不符合题意。本题选错误的，故选C。（3）5AB物体运动到B点时速度恰为零，此时放上质量为m的物体，系统的总能量即为此时弹簧储存的弹性势能，与物体质量无关，所以系统总能量不变，振幅不变，故AB错误；CD由于系统总能量不变，当物体到达平衡位置时，速度最大，动能最大，弹性势能为零，所以最大动能不变，故C正确，D错误。故选C。28、某横波在介质中传播，t=0时刻波传播到x轴上的质点B时，所形成的波形如图所示，则O点开始振动时振动方向_（选填向上或向下），若已知计时开始后，则质点A在t=0.3s时第二次出现在平衡位置，该简谐横波的波速等于_m/s。答案：向上51由图知，B点开始振动时向上振动，故O点开始振动时振动方向向上；2由质点A在t=0.3s时第二次出现在平衡位置得34T=0.3s解得T=0.4s由图像可知，波长为2m，则有v=T=5m/s29、如图所示，一个倾角为的直角斜面体静置于光滑水平面上，斜面体质量为M，顶端高度为h。今有一质量为m的小物体，沿光滑斜面下滑，当小物体从斜面顶端自由下滑到底端时，小物体和斜面体组成的系统动量_（填“守恒”或“不守恒”），斜面体在水平面上移动的距离是_。答案：不守恒mh（M+m）tan12由于在竖直方向上，初动量为零而末动量不为零，因此斜面体与小物体组成的系统动量不守恒，但在水平方向上整个系统不受外力，动量守恒，设小物体在下滑过程中，水平方向上的平均速度为v1，对地位移为s1，斜面体在水平方向上的平均速度为v2，对地位移为s2，运动的时间为t,则有0=mv1-Mv2两边同时乘以时间t，可得0=ms1-Ms2且s1+s2=htan联立可得斜面体在水平面上移动的距离s2=mh(M+m)tan30、如图，一小船以1.0m/s的速度匀速前行，站在船上的人竖直向上抛出一小球，小球上升的最大高度为0.45m，则小球做的是_（选填“上抛”或“斜抛”）运动。假定抛接小球时人手的高度不变，不计空气阻力，g取10m/s2，当小球再次落入手中时，小船前进的距离为_m。答案：斜抛0.61小球抛出时速度方向斜向上，故做斜抛运动。2抛出小球过程，小球与小船组成的系统在水平方向所受合外力为零，系统在水平方向动量守恒，由动量守恒定律可知，抛出小球后，小球与小船在水平方向的速度不变，小球与小船在水平方向都做匀速直线运动；设小球抛出后在竖直方向上升的时间为t，小球上升高度h=12gt2代入数据解得t=0.3s从抛出小球到小球落入手中的时间t=2t=20.3s=0.6s在此时间内小船在水平方向做匀速直线运动，小船前进的距离s=vt=1.00.6m=0.6m31