2022人教版高中物理选择性必修第一册练习题-期末学业水平检测

2022人教版高中物理选择性必修第一册

期末学业水平检测

一、选择题（本题共11小题,每小题4分，共44分。在每小题给出的四个选项中,

第1节题只有一项符合题目要求，第611题有多项符合题目要求。全部选对的

得4分，选对但不全的得2分，有选错或不答的得0分）

1.（2021江苏南京中华中学高三上调研）下列说法正确的是（）

（）,on

A.图中，使摆球A先摆动,摆球B、。接着做受迫振动，则三个摆的振动周期相等

,内芯

外套

B.图示为光导纤维示意图，内芯的折射率比外套的折射率小

C.图示为双缝干涉示意图，双缝间距越大,则相邻亮条纹间距越大

D.图中，用自然光照射透振方向（箭头所示）互相垂直的前后两个竖直放置的偏振

片,光屏依然发亮

2.（2021重庆西南大学附中高三上月考）小明以5m/s的速度将篮球斜抛出，球在

空中运动0.3s后垂直撞击到篮板上，然后以1m/s的速度反弹，平抛进入篮筐。

球与篮板接触的时间为0.1s,忽略空气阻力，篮球质量为0.6kgo下列说法正

确的是（）

篮板

A.篮板对球的平均作用力大小为18N

B.篮板对球的平均作用力大小为30N

C.篮球被抛出后上升的最大高度是1.5m

D.小明投篮处距篮板的水平距离是1.5m

3.（2021河北邯郸高三上期末）在地震中产生的地震波既有横波也有纵波，假设某

次地震中，震源在地面上/点正下方,地面上〃点与/点距离为100km,地震波中

纵波波速为6.4km/s,横波波速为3.2km/s,地震波频率为10Hz,位于4点的观

察者在接收到纵波2s后才接收到横波，则以下说法中错误的是（）

A,震源距离4点深度为12.8km

B.位于〃点的观察者先感觉到左右晃动,后感觉到上下振动

C.纵波的波长大于横波的波长

D.位于4点的观察者接收到纵波比接收到横波也要早2s

4.（2021吉林东北师大附中高三上摸底）如图所示,两个完全相同的小球4、〃用

等长的细线悬挂,开始两球均静止,两悬线竖直,线长为L,若将A球拉至图示位

置静止释放,则月球被碰后第一次速度为零时的高度不可能是（）

5.（2021云南师大附中高三上月考）如图所示，小球A的质量为in,方为带有:圆弧

4

轨道的物体,质量为以粉血，轨道半径为R,轨道末端与水平地面相切。水平地面

上有紧密相挨的若干个小球,质量均为以,右边有一固定的弹性挡板。现让小球A

从台的最高点的正上方距地面高为h处静止释放,经台末端滑出，与水平地面上

的小球发生碰撞。设小球间、小球与挡板间的碰撞均为弹性正碰,所有接触面均

光滑,则（）

A.经过足够长的时间后，原来水平地面上的小球都将静止,而力和方向左做匀速

运动

B.整个过程，小球A与物体夕组成的系统水平方向动量守恒

C.整个过程，小球A机械能守恒

D.经过足够长的时间后,所有小球和物体夕都将静止

6.（2021浙江温州高二上期末）空间同一水平面内有4、B、。三点，四=5m,比M

m,AC=3m。A,。两点处有振动情况完全相同的波源，振动频率为680Hz,产生的

波波速为340m/s,下列说法正确的是（）

A.两列波的波长为5m

B.振动减弱点的位移总是为零

C.振动加强点的位移总是最大

D.〃点为振动加强点

7.（2021河北张家口宣化一中高二上期中）图示为位于坐标原点的波源。振动2

s时沿波的传播方向上的部分波形，已知波源。在30时开始沿y轴负方向振

动，片2s时它正好第3次到达波谷。质点a、b、c的平衡位置的横坐标分别为

入尸15cm,及=30cm,x°=45cm。则下列说法正确的是（）

A.波源。的振动频率为《Hz

B.该波的传播速度大小为0.675m/s

C.02s内质点a通过的路程为0.4m

D.t=2s时质点6的加速度为零

8.（2021浙江百校联盟高三上联考）一光束（含两种频率的光）平行于底边照射等

腰三棱玻璃砖侧面,从另一侧面平行射出，光线分为&、6两束，如图所示。下列

说法正确的是（）

A.a光的频率大于。光的频率

B.a光在玻璃中的速度大于6光在玻璃中的速度

C.用同一装置进行双缝干涉实验,a光的条纹间距小于力光的条纹间距

D.从同种玻璃射入空气发生全反射时，a光的临界角大于6光的临界角

9.（2021浙江慈溪高三上适应考）如图甲所示，在一条直线上的两个振源/、8相

距12m,振动频率相等，30时尔〃开始振动，且都只振动一个周期,振幅相等，

图乙为4的振动图像，图丙为〃的振动图像,若A向右传播的波与方向左传播的

波在力=0.6s时相遇,则下列说法正确的是（）

甲乙丙

A.两列波在4、8间的传播速度均为20m/s

B.两列波的波长都是2m

C.t2=1.3s时刻从夕点均经过平衡位置且运动方向向上

D.在两列波相遇过程中，出现了2个振动加强的点

10.（2021广东高三上适应考）一列简谐横波沿x轴正方向传播，在《与（计0.2s）

两个时亥J,x轴上（-3m,3m）区间的波形完全相同，如图所示。图中KW两质点

在匕时刻的位移均为为质点的振幅），下列说法中正确的是（）

A.该波的最小波速为20m/s

B.（t+0.1s）时刻，尸2m处的质点位移一定为a

C.从「时刻起,产2m处的质点比产2.5m处的质点先回到平衡位置

D.该列波在传播过程中遇到宽度为1m的狭缝时会发生明显的衍射现象

11.（2021辽宁六校高三上期中）如图所示，在光滑的水平面上静止放一质量为加

的木板B,木板表面光滑,左端固定一轻质弹簧。质量为2加的木块4以速度％从

板的右端水平向左滑上〃板。在木块）与弹簧相互作用的过程中，下列判断正确

的是（）

13

Bk/VWWW

A.弹簧压缩量最大时,夕板的运动速率最大

B.夕板的加速度先增大后减小

C.弹簧给木块A的冲量大小为，外

D.弹簧的最大弹性势能为为诺

二、非选择题（本题共6小题，共56分）

12.（2021山东新高考联盟高二上联考）（6分）一同学为了测量当地的重力加速度,

选用电动机、长条白纸、毫米刻度尺、长木板以及由装满颜料的带孔小球和细

线构成的单摆等组成如图甲所示装置，把白纸固定在长木板上,实验中，电动机以

0.1m/s的速度匀速拖动长木板带动纸带运动，同时让小球垂直于纸带运动方向

做小幅度摆动，小球可以漏出很细的有色液体,在纸带上留下的痕迹记录了小球

在不同时刻的位置,如图乙所示。实验中该同学测出了细线悬挂点到小球下边缘

的距离£，如图丙所示，白纸上得到的图像/、8间的距离为您通过改变/，测出

对应的尔夕间的距离局获得多组子与£数据，再以系为纵轴、£为横轴画出函

数关系图像,如图丁所示。由图像可知,摆球的半径尸m,当地重力加速

度吏m/s2（结果保留三位有效数字）；该同学测得的重力加速度值与实际

的重力加速度值相比（选填“偏大”“偏小”或“一样”）。（假设整个

过程中小球的重心位置不变，n=3.14）

13.（2021山东师大附中高三上期中）（6分）某同学设计了验证动量守恒定律的实

验。所用器材：固定有光电门的长木板、数字计时器、一端带有遮光片的滑块

4（总质量为肠、粘有橡皮泥的滑块庾总质量为加）等。将长木板水平放置，遮光

片宽度为d（d很小），重力加速度为g,用相应的已知物理量符号回答下列问题：

（1）如图（a）所示，使A具有某一初速度,记录下遮光片经过光电门的时间t和A

停止滑动时遮光片与光电门的距离L,则力与木板间的动摩擦因数

n-。

图（a）

图（b）

（2）如图（b）所示,仍使A具有某一初速度,并与静止在正前方的方发生碰撞（碰撞

时间极短），碰撞后粘在一起继续滑行。该同学记录了遮光片经过光电门的时间

加碰撞前夕左端距光电门的距离S,以及碰撞后尔方一起滑行的距离S2,若尔

少材料相同，它们与木板间的动摩擦因数用字母〃表示，如需验证儿〃系统碰撞

时满足动量守恒定律，只需验证成立即可。

14.（2020河南新乡高二上期末）（8分）如图所示,一列沿x轴正方向传播的简谐

横波波速大小片5m/s,介质中质点〃的平衡位置坐标x尸20m,此时该波刚好传

播到距。点4nl的位置。求：

（，）从图示时刻到质点户第一次到达波峰的时间t-

（方）从图示时刻到质点户第二次到达波峰的过程中，质点尸通过的路程s。

15.（2021四川仁寿二中高三上诊断）（10分）如图所示为一底面半径为遮〃的透

明玻璃圆锥倒立于水平桌面上,其顶角。=120。，当一束平行单色光垂直照射到

圆锥底面时一，已知玻璃对该单色光束的折射率为/T=V3,光在真空中的速度为c,求:

（1）该光束在玻璃中传播的最长时间；

⑵水平桌面上有光束照射范围的半径大小必。

16.（2020福建厦门高三下质检）（12分）如图所示，均匀介质中两波源S、S分别

位于x轴上历=0、x2=14m处，波源S的振动方程为尸2sin5nzem,波源W的

振动方程为尸5sin5nzem，质点尸位于x轴上行4m处，已知质点尸在

ti=0.4s时开始振动，两波的波速和波长相等，求：

（「）这两列波在均匀介质中的波长；

（ii）t=0至t=l.5s内质点尸通过的路程。

y/cm

―/.........土_>

02468JO1214x/m

17.（2021湖北荆州高三上质检）（14分）如图所示，一“U形槽”滑块,由两个内表

面光滑的"圆弧形槽力反切和粗糙水平面比组合而成,质量沪1.5kg,置于光滑

的水平面上,其左端有一固定挡板P,另一质量ZZFlkg的物块从4点正上方距离

比水平面高度加5m处自由下落,恰好从/点沿切线进入槽内，通过a'部分进入

圆弧槽勿。已知“U形槽”圆弧的半径尸1m,水平轨道部分a1长片3m,物块

与“U形槽”水平轨道间的动摩擦因数〃=0.5,重力加速度为外

⑴求物块第一次经过〃点对“圆弧形槽［夕的压力大小；

⑵求物块从“U形槽”〃点滑离后能到达的距离水平面的最大高度〃；

⑶当“U形槽”的速度最大时，求物块的速度匕;最终物块的运动达到稳定状态,

求物块在比部分运动的总路程X。

答案全解全析

1.A摆球/先摆动,摆球B、。接着做受迫振动,受迫振动的周期与驱动力的周期相同，故A正确;根据光的

全反射条件,可知光导纤维内芯的折射率比外套的折射率大，故B错误;根据△©(双缝间距越大,则相邻

亮条纹间距越小，故C错误；自然光通过偏振片后形成偏振光,因两个偏振片的透振方向相互垂直,没有光射

到光屏上，故D错误。故选A。

2.B对篮球从抛出到撞击蓝板的过程进行逆向分析,可看成平抛运动,则0.3s后竖直方向的分速度为

—名宁3m/s,水平方向的分速度为归J哈哆=4m/s。篮球撞击篮板的过程，取水平向右为正方向，根据动

量定理可得-无2=-勿匕-勿匕,解得声30N,篮板对球的平均作用力大小为30N,故A错误,B正确；篮球被抛出

后上升的最大高度为左?=0.45m,故C错误;小明投篮处距篮板水平距离为广匕6=1.2m,故D错误。故选

B。

3.D设纵波的波速为g,横波的波速为震源距离4点深度为S则有△夕与一&2s,解得5=12.8km,故

也也

A正确;地面上3点与力点距离远大于震源距4点的距离，当纵波到达6点时,观察者左右晃动,横波传来后，

再上下振动，故B正确;根据公式4二营得纵波的波长大于横波的波长，故C正确;根据±可知，距震源

f吸V1

越远，横、纵波到达的时间差越大。位于尻点的观察者接收到纵波比接收到横波要早，时间差要大于2s,故

D错误。本题要求选错误的，故选D。

4.D小球A从释放至到达最低点，由动能定理可知侬(NYXcos60°)=、切-0,解得方屈,若/与8发

生弹性碰撞，由能量守恒定律和动量守恒定律可知两者交换速度，即吐叱痴,6上升过程中由动能定理可

知-mgh=0-、唉,解得/F|»若［与6发生完全非弹性碰撞即/、8粘在一起，由动量守恒定律可知mve2mv,

解得弓廊,在4、8上升过程中，由动能定理得-2侬加0"!><2卬/,解得/6球上升的高度范围:占力夸,

高度不可能是，故选D。

5.A从力和6开始接触至月滑到6末端的过程6系统机械能守恒，故C错误；由于小球间、小球与挡板

间的碰撞均为弹性碰撞,故小球A与地面上的小球碰撞后,最终以原速率向左运动,再去追B,而8在此过程

中一直做匀速运动，故从6组成的系统水平方向动量不守恒,故B错误;每次和A作用6都加速,而4速率

减小,经过足够长的时间后,A不再能追上B,故最终A和6向左做匀速运动,原来水平地面上的小球都将静

止在原处，故A正确,D错误。故选A。

6.BD两列波的波长为月=当m=0.5m,故A错误;因两波源振动情况完全相同,可知振动减弱点的位

移总是为零,振动加强点的振幅最大,质点做简谐运动，位移不是总是最大，故B正确,C错误;仍叱1

m=2/l,6点为振动加强点，故D正确。故选B、D»

7.BC根据题意可知，t=2s3/；波源振动周期s,频率Hz,故A错误;波长A=60cm=0.6m,则波速

"=竽m/s=0.675m/s,故B正确;02s内质点a振动了2个周期,则通过的路程A=2X4J=0.4m,故C正

确；片2s时，质点6在波峰，其加速度最大，故D错误。故选B、C。

8.AC出射光线与入射光线平行,则光束在玻璃砖底面发生了全反射，作出光路图如图所示，由图可知光线

进入玻璃砖时a光的偏折程度大于6光的偏折程度,则玻璃对a光的折射率大于对6光的折射率,a光的频

率大于6光的频率，故A正确。玻璃对a光的折射率大于对6光的折射率，根据Y分析可知,a光在玻璃中

n

的速度小于8光在玻璃中的速度，故B错误。a光的波长小于6光的波长，根据△户;1知，用同一装置进行

双缝干涉实验,a光的条纹间距小于6光的条纹间距,故C正确。玻璃对a光的折射率大于对6光的折射率,

由sin星可知,发生全反射时a光的临界角小于b光的临界角，故D错误。

n

9.BD两列波的波速为片卡*m/s=10m/s,故A错误；由题图可知振动周期为0.2s,波长为

A=r7^10X0.2m=2m,故B正确；两列波各自传到对方波源需要时间t=^s=l.2s,1.3s时刻,4点的运动

情况与8点在0.1s时刻的运动情况相同，也就是在平衡位置向上运动,8点的运动情况与/点在0.1s时

刻的运动情况相同，也就是在平衡位置向下运动,故C错误;两波源振动步调相同的情况下,到两波源路程差

为半波长偶数倍的点是振动加强点，本题两波源振动步调相反,到两波源路程差为半波长的奇数倍的点才是

振动加强点,两波源只振动了一个周期，各自只产生了一个完整波形,两波相遇只发生在正中间2m的范围

内，在此区域内有只0两点，如图所示,尸点到4、6的距离分别为5.501和6.5m,它到两个波源的路程差

为1m,符合半波长的奇数倍,所以P点是振动加强点，另一点0到/、6的距离分别为6.5m和5.5m,同理

可得Q点也是振动加强的点，故D正确。故选B、I）。

AP0H

10.ACD由图知波长2=4m,由于£与（计0.2s）两个时刻的波形相同，经过了整数倍周期的时间，则

△片0.2s=〃7（上1,2,…），可得到最大的周期为e0.2s,由吊得最小波速为m/s=20m/s,故A正确；

由于周期不确定，时间0.1s不一定等于半个周期，则（t+0.1s）时刻，产2m处的质点不一定到达波峰，位移

不一定是a,故B错误;简谐横波沿x轴正方向传播，t时刻产2.5m处的质点向下运动,返回平衡位置的时

间大于而年2m处的质点到达平衡位置的时间等于产2m处的质点比产2.5m处的质点先回到平衡位

置，故C正确；当障碍物的尺寸与波长相当或比波长小时,能发生明显衍射,该波波长为4m,则该列波在传播

过程中遇到宽度为1m的狭缝时会发生明显的衍射现象，故D正确。故选A、C、Do

11.BD在木块A与弹簧相互作用的过程中，弹簧一直处于压缩状态,弹簧对木板6有向左的弹力,6板在加

速,弹簧压缩量最大时,6板运动速率不是最大，当弹簧恢复原长时6板的速率最大,故A错误;弹簧压缩量先

增加后减小,弹簧对6板的弹力先增大后减小,8板的加速度先增大后减小,故B正确;设弹簧恢复原长时A

与8的速度分别为n和v2,取向左为正方向,根据动量守恒定律,有2mvo=2mv汁mw,根据机械能守恒定律,有

1X=|X2mvl+^2,解得v^=~,v-r-,对木块A,根据动量定理，有I=2nrn-2/iiv0=-^mv0,故C错误;当木块

与木板速度相等时,弹簧的压缩量最大,根据动量守恒定律,有2mv后4v,系统机械能守恒,根据机械能

守恒定律,有弹簧最大弹性势能笈弓义2皿4*2研加r2,联立解得瓦诏，故D正确。故选B、D。

12.答案1.0X1012分）9.86（2分）一样（2分）

解析力、8间距离为x,时间间隔为5个单摆振动周期，则有A=0.1m/sX57；得有心,根据年2n但可

0.5m/s-Jg

得T2空（br）,若"至（"r）,即/=-（A-r）-1m浜）可知Ai图线的斜率A=--1m2/42=lm,则重力

9lmWggg

2

加速度防靠之m/S2J5»9.86m/s2;—r*1m2/s2=0.01m2,z=0.01m本实验中用/-/关系图线求当地重力加

9o

速度值，测量值与真实值一样。

13.答案（1）离（3分）⑵小-2-=（出而圈百豆（3分）

解析（1）取A的初速度方向为正方向,4从经过光电门到停止滑动的过程在长木板上做匀减速直线运动，位

移为L,初速度为话,加速度a=-JJg,则有0-诏=2a£,联立解得心，）

（2）滑块A经过光电门的速度党,设碰撞前瞬间A的速度为电根据动能定理有-小密腐十代，

解得上=1-2〃攵1，碰撞后4、分合为一体,设碰撞后瞬间它们的速度为外,最终停下来,根据动能定理有一

〃（加加gS2=0-g（9加诏，解得内力2〃分2。如果碰撞前后，系统动量守恒，有"归（於勿）P3。如需验证/、B系

统碰撞前后动量守恒,只需验证小-211gsi=（附而必嬴。

14.答案（i）3.8s（万）0.35m

解析（/）介质中质点振动的周期为拄4=0.8s（l分）

V

从图示时刻到质点尸开始振动的时间为

片生史1=3.2s（2分）

V

质点户起振的方向向下,则质点〃从开始振动到第一次到达波峰的时间为

加今7bo.6s（l分）

故夕Z1+一—3.8s（1分）

（万）质点尸从开始振动到第二次到达波峰的时间为

t'3（2分）

质点一通过的路程为s=74=0.35m（l分）

15.答案⑴逊⑵竽"

c3

解析（1）画出圆锥的纵截面作出光路图，如图所示

光在玻璃中的传播速度为H（1分）

n

沿4。射入的光在玻璃中的路程最长，传播时间最长,有

AO-y[3Rtan30°（2分）

t=-（1分）

V

联立解得（1分）

C

（2）如图所示,当光从边界点8射入、从6。边折射出时,照射到的位置距。点最远,

由几何关系可知/=30°（1分）

由上料（1分）

sini

得尸60°,而。=L，=30°

由几何关系可知吊=8长火tan0（2分）

解得必=竿/?（1分）

16.答案（i）4m（77）27cm

解析