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…………○…………內(nèi)…………○…………裝…………○…………內(nèi)…………○…………裝…………○…………訂…………○…………線…………○…………※※請※※不※※要※※在※※裝※※訂※※線※※內(nèi)※※答※※題※※…………○…………外…………○…………裝…………○…………訂…………○…………線…………○…………第=page22頁,總=sectionpages22頁第=page11頁,總=sectionpages11頁2025年新科版選擇性必修1物理上冊階段測試試卷含答案考試試卷考試范圍:全部知識點;考試時間:120分鐘學校:______姓名:______班級:______考號:______總分欄題號一二三四五六總分得分評卷人得分一、選擇題(共9題,共18分)1、如圖所示,一細束白光通過玻璃三棱鏡折射后分為各種單色光,取其中a、b、c三種色光;下列說法正確的是()
A.c光的頻率最高B.在真空中c光的波長最長C.玻璃對c光的折射率最大D.在三棱鏡中的c光傳播速度最小2、一彈簧振子做簡諧振動,在t=0時位移為零,它的能量E隨時間t的變化關(guān)系示意圖如圖所示,其中正確的是()A.B.C.D.3、一列簡諧橫波某時刻的波形如圖所示,波沿x軸的正方向傳播,P為介質(zhì)中的一個質(zhì)點。下列說法正確的是。
A.質(zhì)點P此時刻的速度沿x軸正方向B.質(zhì)點P此時刻的速度沿y軸負方向C.經(jīng)過一個周期,質(zhì)點P通過的路程為4aD.經(jīng)過一個周期,質(zhì)點P通過的路程為2b4、如圖兩個彈簧振子懸掛在同一支架上;已知甲彈簧振子的固有頻率為8Hz,乙彈簧振子的固有頻率為72Hz,當支架在受到豎直方向且頻率為9Hz的驅(qū)動力作用做受迫振動時,則兩個彈簧振子的振動情況是()
A.甲的振幅較大,且振動頻率為8HzB.甲的振幅較大,且振動頻率為9HzC.乙的振幅較大,且振動頻率為9HzD.乙的振幅較大,且振動頻率為72Hz5、某三棱鏡的橫截面為等腰三角形,邊長為空氣中一束包含a、b兩種單色光的細光束沿平行于方向照射到邊的中點O,經(jīng)三棱鏡折射后分成a、b兩束單色光(部分光路圖如圖所示)。其中,b單色光從O點入射后的折射光平行于已知光在真空中傳播速度為c。(不考慮面的反射)下列結(jié)論正確的是()
A.在該三棱鏡中,單色光a的傳播速度比b大B.單色光b在該三棱鏡中發(fā)生全反射的臨界角C滿足C.若用單色光a、b分別通過同一單縫衍射裝置,單色光a的中央亮紋間距比b的大D.僅改變?nèi)肷涔庠谶吷先肷潼c的位置,b光在該三棱鏡中的傳播時間始終為6、高壓清洗廣泛應(yīng)用于汽車清潔、地面清潔等。某高壓水槍出水口直徑為d,水從槍口高速噴出后,近距離垂直噴射到某物體表面且速度在短時間內(nèi)由v變?yōu)榱?,忽略水從槍口噴出后的發(fā)散效應(yīng),水的密度為ρ。則水在物體表面產(chǎn)生的平均沖擊力大小為()
A.B.C.D.7、如圖所示,一質(zhì)量M=3.0kg的長方形木板B放在光滑水平地面上,在其右端放一個質(zhì)量m=1.0kg的小木塊A?,F(xiàn)以地面為參照系;給A和B以大小均為4.0m/s,方向相反的初速度,使A開始向左運動,B開始向右運動,但最后A并沒有滑離B板。站在地面的觀察者看到在一段時間內(nèi)小木塊A正在做加速運動,則在這段時間內(nèi)的某時刻木板對地面的速度大小可能是()
A.1.8m/sB.2.4m/sC.2.9m/sD.3.0m/s8、如圖,光滑水平面上有大小相同的兩球在同一直線上運動。兩球質(zhì)量關(guān)系為,規(guī)定向右為正方向,兩球的動量均為6運動中兩球發(fā)生碰撞,碰撞后球的動量增量為-4則()
A.左方是球,碰撞后兩球速度大小之比為2:5B.左方是球,碰撞后兩球速度大小之比為1:10C.右方是球,碰撞后兩球速度大小之比為2:5D.右方是球,碰撞后兩球速度大小之比為1:19、一般認為激光器發(fā)出的是頻率為v的“單色光”,實際上它的頻率并不是真正單的,激光頻率v是它的中心頻率,它所包含的頻率范圍是v(也稱頻率寬度),其中Δv,v+△v和v-△v分別記為“上限頻率”和“下限頻率”。某紅寶石激光器發(fā)出的激光(其“上限頻率”和“下限頻率”對應(yīng)的光分別記為a光和b光)由空氣斜射到實心玻璃球表面,入射角為i;如圖所示。則下列說法正確的是()
A.b光在玻璃中傳播速度較小B.b光更容易發(fā)生明顯的衍射現(xiàn)象C.相同裝置做雙縫干涉實驗,b光產(chǎn)生的干涉條紋間距較小D.逐漸增大i角,a光從玻璃球射向空氣時先發(fā)生全反射評卷人得分二、多選題(共5題,共10分)10、圖甲為某種發(fā)光二極管(LED),圖乙是其內(nèi)部結(jié)構(gòu)示意圖。圖形發(fā)光面封裝在某透明的半球形介質(zhì)(半徑為R)中,發(fā)光面的直徑為AOB,其圓心與半球球心重合。已知從O點發(fā)出的光第一次到達半球面的時間為t,真空中的光速為c,從A點發(fā)出的垂直于發(fā)光面的光線恰能發(fā)生全反射。則()
A.O點發(fā)出的光在球面處的入射角均為90°B.該介質(zhì)的折射率為C.該發(fā)光面的直徑為D.A點發(fā)出的光第一次到達半球面時都能發(fā)生全反射11、如圖所示,在光滑水平面上停放著質(zhì)量為m,裝有光滑弧形槽的小車,一質(zhì)量也為m的小球以水平初速度沿槽口向小車滑去到達某一高度后,小球又返回車右端,則()
A.小球以后將向右做平拋運動B.小球?qū)⒆鲎杂陕潴w運動C.此過程小球?qū)π≤囎龉镈.小球在弧形槽上上升的最大高度為12、如圖甲所示,光滑水平面上有一長為L=3m的木板,一滑塊(可視為質(zhì)點)放在木板最左端,木板質(zhì)量是滑塊質(zhì)量的3倍開始時,木板與滑塊均處于靜止狀態(tài),現(xiàn)給滑塊一個水平向右的初速度v0,滑塊恰好不從木板上掉下。已知滑塊與木板間的動摩擦因數(shù)隨滑塊離左端距離x變化的圖象如圖乙所示,重力加速度g取10m/s2;則下列說法中正確的是()
A.滑塊和木板組成的系統(tǒng)機械能守恒,動量也守恒B.滑塊和木板組成的系統(tǒng)機械能不守恒,動量守恒C.滑塊滑到木板最右端時的速度大小為1m/sD.滑塊的初速度v0的大小為3m/s13、如圖;一表面光滑的平板小車放在光滑水平面上,木塊和輕彈簧置于小車表面,輕彈簧一端與固定在小車上的擋板連接,整個裝置靜止。一顆子彈以一定速度水平射入木塊,留在木塊中并與木塊一起向前滑行,與彈簧接觸后壓縮彈簧。不計擋板與彈簧質(zhì)量,彈簧始終在彈性限度內(nèi)。下列說法正確的是()
A.子彈射入木塊過程中,子彈與木塊組成的系統(tǒng)動量及機械能均守恒B.子彈和木塊一起壓縮彈簧過程中,子彈、木塊、小車組成的系統(tǒng)動量及機械能均守恒C.整個過程,子彈、木塊、小車組成的系統(tǒng)所損失的機械能等于子彈與木塊摩擦產(chǎn)生的熱量及彈簧的彈性勢能之和D.其他條件不變時,若增大小車的質(zhì)量,彈簧的最大壓縮量增大14、質(zhì)量分別為m1與m2的甲、乙兩球在水平光滑軌道上同向運動,已知它們的動量分別是p1=5kg·m/s,p2=7kg·m/s,甲從后面追上乙并發(fā)生碰撞,碰后乙球的動量變?yōu)?kg·m/s,則甲、乙兩球質(zhì)量m1與m2間的關(guān)系可能是()A.m1=m2B.2m1=m2C.5m1=3m2D.4ml=m2評卷人得分三、填空題(共9題,共18分)15、如圖所示,S是水面波的波源,S1、S2是擋板上兩個能夠打開或閉合的狹縫(SS1=SS2,狹縫的寬度比波長小得多)。如果S1、S2都打開,則水面波在擋板右側(cè)發(fā)生_______現(xiàn)象;如果S1打開,S2閉合,水面波通過狹縫S1發(fā)生_________現(xiàn)象。16、如圖所示,P、Q是兩種透明材料制成的棱鏡疊合在一起.一單色光從P的上表面射入,折射光線正好垂直通過兩棱鏡的界面,到達下表面.已知材料的折射率射到P上表面的光線與P的上表面的夾角為θ,光線___________(填“一定”或“不一定”)從Q的下表面射出.光線若從Q的下表面射出,則出射光線與下表面的夾角一定___________(填“大于”;“等于”或“小于”).
17、簡諧運動的能量特點。
在簡諧運動中,振動系統(tǒng)的機械能______,而在實際運動中都有一定的能量損耗,因此簡諧運動是一種______的模型.18、如圖(a),在平面內(nèi)有兩個沿方向做簡諧振動的點波源和兩波源的振動圖線分別如圖(b)和圖(c)所示.兩列波的波速均為兩列波從波源傳播到點的路程差為___兩列波引起的點處質(zhì)點的振動相互______(填“加強”或“減弱”),點處質(zhì)點的振動相互____(填“加強”或“減弱”)。
19、納米科技是跨世紀新科技;將激光束寬度聚焦到納米范圍,可修復人體已損壞的器官,對DNA分子進行超微型基因修復.
(1)這是利用了激光的_____________
A.單色性。
B.方向性好。
C.高能量。
D.偏振性。
(2)納米科技是人類認識自然的一個新層次,等于____________。20、質(zhì)量為和的兩小球,如果它們的動量相等,它們的動能之比是________;如果它們的動能相等,它們的動量之比是________。21、(1)單擺定義:如果細線的長度_____改變,細線的質(zhì)量與小球相比可以____,球的直徑與線的長度相比也可以_____;這樣的裝置叫作單擺。
(2)如圖回復力:F=______(填“G1”或者“G2”)=_________。
擺線的拉力和擺球重力沿擺線方向分力的合力充當______,F(xiàn)向=____________。(繩的拉力為FT)
(3)視為簡諧運動的條件:θ<____。此時,F(xiàn)回=mgsinθ=-x=-kx,負號表示回復力F回與位移x的方向______。
(4)單擺簡諧運動時的周期公式:T=2π
①l為等效擺長,表示從懸點到擺球_____的距離。
②g為當?shù)氐闹亓铀俣取?/p>
(5)單擺的等時性:單擺的振動周期取決于_______和____________,與振幅和振子(小球)質(zhì)量_________。22、單擺做簡諧運動的周期跟擺長的平方根成_________(正比或反比),跟重力加速度的平方根成反比,跟振幅、擺球的質(zhì)量無關(guān)。表達式為:_________。23、用氦氖激光器的紅光(λ=632.8nm)垂直照射光柵,其光柵常數(shù)為1.03×10-6m,則第二級明條紋是否出現(xiàn)_____________。評卷人得分四、作圖題(共2題,共8分)24、如圖所示為一彈簧振子在A、C間振動;圖中黑點為振子球心的位置。
(1)畫出振子位于C點時離開平衡位置O的位移;
(2)標出振子位于A點時加速度的方向。
25、某同學做“測玻璃磚的折射率”的實驗時;繪制的光路圖如圖所示,請通過尺規(guī)作圖;刻度尺測量,求出該玻璃磚的折射率。(結(jié)果保留兩位有效數(shù)字。)
評卷人得分五、實驗題(共3題,共27分)26、如圖所示;用碰撞實驗器可以驗證動量守恒定律,即研究兩個小球在斜軌末端碰撞前后的動量關(guān)系。
安裝好實驗裝置,做好測量前的準備,并記下重垂線所指的位置O。
第一步;不放小球2,讓小球1從斜槽上某處由靜止?jié)L下,并落在地面上,重復多次,用盡可能小的圓把小球1的所有落點圈在里面,其圓心就是小球1落點的平均位置。
第二步;把小球2放在斜槽末端邊緣處,讓小球1從斜槽上相同位置處由靜止?jié)L下,使小球1與小球2碰撞,重復多次,并使用與第一步同樣的方法分別標出碰撞后兩小球落點的平均位置。
第三步,用刻度尺分別測量三個落地點的平均位置離O點的距離,即線段的長度。
在上述實驗中:
(1)本實驗中小球1的質(zhì)量與小球2的質(zhì)量大小應(yīng)滿足的關(guān)系為________。
A.B.C.
(2)在不放小球2時,小球1從斜槽上某處由靜止開始滾下,小球1的落點在圖中的_____點,把小球2放在斜槽末端邊緣處,小球1從斜槽上相同位置處由靜止開始滾下,使它們發(fā)生碰撞,碰后小球1的落點在圖中的_____點。
(3)直接測定小球碰撞前后的速度是不容易的??梢酝ㄟ^測量________間接地解決這個問題。
A.小球開始釋放時距斜槽底端的高度h
B.小球拋出點距地面的高度H
C.小球做平拋運動的水平射程x
(4)若實驗中小球碰撞前后動量守恒,則應(yīng)滿足的關(guān)系式為_____________________。27、某同學利用如圖甲所示的實物圖設(shè)計了一個驗證動量守恒定律的實驗:
(1)實驗前,將長木板放在水平桌面上,只將小車A放在長木板上,并與紙帶相連,將長木板裝有打點計時器的一端用小木片適當墊高,打點計時器接通電源,用手輕推小車A使其獲得一個初速度,如果紙帶上打出的點_______;則表明已平衡摩擦力。
(2)將小車B靜止放在長木板上,接通打點計時器的電源,輕推小車A,松手后A做勻速直線運動,后與原來靜止在前方的小車B相碰并粘在一起向前運動,打出的紙帶如圖乙所示,由圖乙可知,紙帶的_______(填“左”或“右”)端與小車A相連;若打點計時器連接的交流電頻率為50Hz,小車A(包括橡皮泥)質(zhì)量為0.6kg,小車B的質(zhì)量為0.3kg,則碰前總動量為________kg·m/s,碰后總動量為________kg·m/s。若在誤差允許的范圍內(nèi)兩數(shù)值相等;則A;B兩車碰撞過程中動量守恒。(結(jié)果均保留三位有效數(shù)字)
28、某小組用如圖甲所示的實驗裝置來驗證動量守恒定律。實驗時先讓質(zhì)量為的入射小球A從斜槽上某一固定位置C由靜止釋放,小球A從軌道末端水平拋出,落到位于水平地面的復寫紙上,在下面的白紙上留下痕跡,重復上述操作10次,得到10個落點痕跡,再把質(zhì)量為的被碰小球B放在水平軌道末端,仍將小球A從位置C由靜止釋放,小球A和B碰撞后,分別在白紙上留下各自的落點痕跡,重復操作10次,M、P、N為三個落點的平均位置,O點是水平軌道末端在記錄紙上的豎直投影點;如圖乙所示。
回答下列問題:
(1)上述實驗除需測量線段OM、OP、ON的長度外,還需要測量的物理量有________。
A.小球A和小球B的質(zhì)量
B.斜槽末端離地面的高度
C.位置C到斜槽末端的高度差
D.兩小球與斜槽間的動摩擦因數(shù)
(2)當所測物理量滿足表達式________(用所測物理量的字母表示)時;即說明兩球碰撞遵守動量守恒定律。
(3)若測得各落點痕跡到O點的距離OM=2.68cm,OP=8.62cm,ON=11.50cm,并知小球A、B的質(zhì)量比為則系統(tǒng)碰撞前總動量與碰撞后總動量的百分誤差________(結(jié)果保留一位有效數(shù)字)。
(4)某實驗小組設(shè)計用如圖丙所示裝置來研究碰撞前后動能的變化,使小球從斜槽軌道滾下打在正對的豎直墻上,把白紙和復寫紙附在墻上,記錄小球的落點。使用質(zhì)量為的小球D和質(zhì)量為的小球E進行實驗,其他操作重復驗證動量守恒定律實驗時的步驟。、、為豎直記錄紙上三個落點的平均位置,小球靜止于水平軌道末端時球心在豎直記錄紙上的水平投影點為測得在實驗誤差允許范圍內(nèi),若滿足關(guān)系式________(用題中涉及的物理量符號表示),則可認為碰撞前后兩球的總動能相等。評卷人得分六、解答題(共4題,共24分)29、如圖所示,兩平行且無限長光滑金屬導軌MN、PQ與水平面的夾角為θ=37°,兩導軌之間相距為L=1m,兩導軌M、P間接入電阻R=1Ω,導軌電阻不計。在abdc區(qū)域內(nèi)有一個方向垂直于兩導軌平面向下的勻強磁場Ⅰ,磁感應(yīng)強度為B1=2T,磁場的寬度x1=3m,在cd連線以下的區(qū)域有一個方向也垂直于兩導軌平面向下的勻強磁場Ⅱ,磁感應(yīng)強度為B2=1T。一個質(zhì)量為m=1kg的金屬棒垂直放在金屬導軌上,與導軌接觸良好,金屬棒的電阻r=1Ω。若將金屬棒在離ab連線上端x0處自由釋放,則金屬棒進入磁場Ⅰ恰好做勻速直線運動。金屬棒進入磁場Ⅱ后,經(jīng)過ef時剛好達到平衡狀態(tài),cd與ef之間的距離x2=9m。重力加速度g取10m/s2;sin37o=0.6,求金屬棒:
(1)在磁場Ⅰ區(qū)域內(nèi)速度v1的大??;
(2)從開始運動到在磁場Ⅱ中達到平衡狀態(tài)這一過程中整個電路產(chǎn)生的熱量;
(3)從開始運動到在磁場Ⅱ中達到平衡狀態(tài)所經(jīng)過的時間。
30、窗簾是我們?nèi)粘I钪泻艹R姷囊环N家具裝飾物,具有遮陽隔熱和調(diào)節(jié)室內(nèi)光線的功能。圖甲為羅馬桿滑環(huán)窗簾示意圖。假設(shè)窗簾質(zhì)量均勻分布在每一個環(huán)上,將圖甲中的窗簾抽象為圖乙所示模型。長滑桿水平固定,上有10個相同的滑環(huán),滑環(huán)厚度忽略不計,滑環(huán)從左至右依次編號為1、2、3??10。窗簾拉開后,相鄰兩環(huán)間距離均為每個滑環(huán)的質(zhì)量均為滑環(huán)與滑桿之間的動摩擦因數(shù)均為窗簾未拉開時,所有滑環(huán)可看成挨在一起處于滑桿右側(cè)邊緣處,滑環(huán)間無擠壓,現(xiàn)在給1號滑環(huán)一個向左的初速度,使其在滑桿上向左滑行(視為只有平動);在滑環(huán)滑行的過程中,前、后滑環(huán)之間的窗簾繃緊后,兩個滑環(huán)立即以共同的速度向前滑行,窗簾繃緊的過程用時極短,可忽略不計。不考慮空氣阻力的影響,重力加速度
(1)若要保證2號滑環(huán)能動起來;求1號滑環(huán)的最小初速度;
(2)假設(shè)1號滑環(huán)與2號滑環(huán)間窗簾繃緊前其瞬間動能為E;求窗簾繃緊后瞬間兩者的總動能以及由于這部分窗簾繃緊而損失的動能;
(3)9號滑環(huán)開始運動后繼續(xù)滑行0.05m后停下來;求1號滑環(huán)的初速度大小及全過程中由于窗簾繃緊而損失的能量。
31、如圖甲,一質(zhì)量M=2kg的斜面體鎖定在光滑水平面上,其底端有輕質(zhì)擋板。質(zhì)量m=1kg的小物塊從斜面頂端由靜止釋放,運動至底端與擋板碰撞,碰撞無機械能損失。物塊第一次碰撞前后的v-t圖像如圖乙所示。取g=10m/s2
(1)求斜面的傾角以及物塊與斜面間的動摩擦因數(shù)
(2)解除鎖定,讓物塊從斜面頂端由靜止釋放,物塊與擋板第一次碰撞后沿斜面上滑到最高點P(圖中未標出)。已知物塊下滑時受到的摩擦力大小為N,上滑時受到的摩擦力大小為N;求:
(a)P點與擋板間的距離L;
(b)物塊從斜面頂端釋放至上滑到P點的過程中,斜面體的位移大小x。
32、如圖所示,質(zhì)量為m=1kg的可視為質(zhì)點的小物塊輕輕放在水平勻速運動的傳送帶上的P點,隨傳送帶運動到A點后水平拋出,小物塊恰好無碰撞的沿圓弧切線從B點進入豎直光滑圓弧軌道下滑,圓弧軌道與質(zhì)量為M=2kg的足夠長的小車左端在最低點O點相切,并在O點滑上小車,水平地面光滑,當物塊運動到障礙物Q處時與Q發(fā)生無機械能損失的碰撞.碰撞前物塊和小車已經(jīng)相對靜止,而小車可繼續(xù)向右運動(物塊始終在小車上),小車運動過程中和圓弧無相互作用.已知圓弧半徑R=1.0m,圓弧對應(yīng)的圓心角θ為53°,A點距水平面的高度h=0.8m,物塊與小車間的動摩擦因數(shù)為μ=0.1,重力加速度g=10m/s2;sin53°=0.8,cos53°=0.6.試求:
(1)小物塊離開A點的水平初速度v1;
(2)小物塊經(jīng)過O點時對軌道的壓力;
(3)第一次碰撞后直至靜止,物塊相對小車的位移和小車做勻減速運動的總時間.參考答案一、選擇題(共9題,共18分)1、B【分析】【詳解】
A.根據(jù)光的色散規(guī)律可知,a光的頻率最高;選項A錯誤;
B.c的頻率最小,周期最大,故在真空中c光的波長最長;選項B正確;
C.由光路可知,玻璃對a光的折射率最大;選項C錯誤;
D.在三棱鏡中的c光傳播速度最大;選項D錯誤;
故選B.2、A【分析】【分析】
【詳解】
彈簧振子在振動中只有動能和彈性勢能的轉(zhuǎn)化;由于沒有外力做功,總能量保持不變,故A正確,B;C、D錯誤;
故選A。3、C【分析】【詳解】
由波形圖可知,質(zhì)點P此時刻的速度沿y軸正方向,選項AB錯誤;質(zhì)點P在平衡位置附近上下振動,經(jīng)過一個周期,質(zhì)點P通過的路程為4A=4a,選項C正確,D錯誤;故選C.4、B【分析】【詳解】
支架在受到豎直方向且頻率為9Hz的驅(qū)動力作用下做受迫振動時;甲乙兩個彈簧振子都做受迫振動,它們振動的頻率都等于驅(qū)動力的頻率9Hz,由于甲的頻率接近于驅(qū)動力的頻率,所以甲的振幅較大。
故選B5、D【分析】【詳解】
A.根據(jù)折射定律
可知b光的折射率小于a光的折射率,根據(jù)
可知在該三棱鏡中,單色光a的傳播速度比b?。还蔄錯誤;
B.由幾何關(guān)系知a、b復合光的入射角為b光的折射角為則b光的折射率為
則單色光b在該三棱鏡中發(fā)生全反射的臨界角C滿足
故B錯誤;
C.由A選項可知,a光折射率大于b光折射率,則a光頻率大于b光頻率,根據(jù)
可知a光的波長小于b光波長,可知若用單色光a、b分別通過同一單縫衍射裝置,單色光a的相鄰亮紋間距比b的??;故C錯誤;
D.如圖所示。
改變?nèi)肷涔庠谶吷先肷潼c的位置,由于入射角始終為所以折射光b始終平行于AC,根據(jù)B選項可知,b光在BC邊會發(fā)生全反射,因為可得
因為
所以
所以
在平行四邊形中
在等腰中
所以從邊上任意位置射入的光線,b光的路徑等于AC的長度,則
又
解得
故D正確。
故選D。6、D【分析】【詳解】
水在時間△t內(nèi)速度由v減為零,△t內(nèi)噴射到物體表面的水的質(zhì)量為
以這部分水為研究對象,設(shè)物體表面對水的平均作用力大小為F,以水流速度方向為正方向,由動量定理有
解得
由牛頓第三定律可知,水在物體表面產(chǎn)生的平均沖擊力大小為
ABC錯誤;D正確。
故選D。7、B【分析】【分析】
【詳解】
以A、B組成的系統(tǒng)為研究對象,系統(tǒng)動量守恒,取水平向右方向為正方向,從A開始運動到A的速度為零過程中,由動量守恒定律得
代入數(shù)據(jù)解得
當從開始到AB速度相同的過程中,取水平向右方向為正方向,由動量守恒定律得
代入數(shù)據(jù)解得
則在木塊A正在做加速運動的時間內(nèi)B的速度范圍為
故ACD錯誤;B正確。
故選B。8、A【分析】【詳解】
規(guī)定向右為正方向,碰撞前A、B兩球的動量均為說明A、B兩球的速度方向向右,兩球質(zhì)量關(guān)系為所以碰撞前所以左方是A球。碰撞后A球的動量增量為所以碰撞后A球的動量是2kg?m/s,碰撞過程系統(tǒng)總動量守恒
所以碰撞后B球的動量是10kg?m/s,根據(jù)所以碰撞后A、B兩球速度大小之比為2:5;A正確,BCD錯誤。
故選A。9、B【分析】【詳解】
A.由題意可知,b光頻率更小,其折射率更小,由公式
可知,b光在玻璃中傳播速度較大;A錯誤;
B.由題意可知,b光頻率更小,由公式
可知,b光波長更大,即b光更容易發(fā)生明顯的衍射現(xiàn)象;B正確;
C.由公式
可知,由于b光波長更大,b光產(chǎn)生的干涉條紋間距較大;C錯誤;
D.由幾何關(guān)系可知;光進入玻璃球后的折射角與到達另一側(cè)時的入射角是相等的,根據(jù)光路可逆可知,增大開始時的入射角,兩束光從玻璃球射向空氣時都不會發(fā)生全反射,D錯誤。
故選B。二、多選題(共5題,共10分)10、B:C【分析】【詳解】
A.O點發(fā)出的光在球面處的入射角均為0°;故A錯誤;
B.光在該介質(zhì)中的傳播速度
從O點發(fā)出的光在介質(zhì)中的傳播時間
聯(lián)立解得
故B正確;
CD.如圖所示,從A點發(fā)出垂直發(fā)光面的光線,入射角最大,恰能發(fā)生全反射,則其他光線均不會發(fā)生全反射。則
設(shè)發(fā)光面的半徑為r,由幾何關(guān)系可知
解得
所以該發(fā)光面的直徑為故C正確;D錯誤。
故選BC。
11、B:C【分析】【分析】
【詳解】
ABC.從小球滑入到小球從弧形槽滑下離開小車,沒有摩擦力做功,機械能守恒,系統(tǒng)在水平方向不受外力,動量守恒,此過程類似彈性碰撞,因小球和車質(zhì)量相等,作用后小球速度為0,所以小球做自由落體運動,小球?qū)囎龉楣蔅C正確,A錯誤;
D.小球升到最高點時,與小車相對靜止,有共同速度v,由動量守恒得
解得
小球初動能等于小球上升到最高點時系統(tǒng)的機械能,即
解得
故D錯誤。
故選BC。12、B:C【分析】【詳解】
AB.滑塊和木板組成的系統(tǒng)在光滑的水平面上;不受外力,故系統(tǒng)動量守恒,因為滑塊與木板間存在摩擦,故滑塊和木板組成的系統(tǒng)機械能不守恒,A錯誤,B正確;
CD.因滑塊恰好不從木板上掉下,故此時滑塊與木板共速,設(shè)滑塊的質(zhì)量為m,速度大小為根據(jù)動量守恒定律可得
根據(jù)動能定理可得
解得
C正確;D錯誤;
故選BC。13、C:D【分析】【詳解】
A.子彈射入木塊并留在木塊中;子彈與木塊組成的系統(tǒng)受合外力等于零,因此動量守恒,因子彈與木塊是完全非彈性碰撞,機械能減少最多,即機械能不守恒,A錯誤;
B.子彈和木塊一起壓縮彈簧過程中;子彈;木塊、小車組成的系統(tǒng)受合外力等于零,動量守恒,由于壓縮彈簧,即對彈簧做功,彈簧的彈性勢能增加,子彈、木塊、小車組成的系統(tǒng)機械能減少,機械能不守恒,B錯誤;
C.由能量守恒定律可知;整個過程,子彈;木塊、小車組成的系統(tǒng)所損失的機械能等于子彈與木塊摩擦產(chǎn)生的熱量及彈簧的彈性勢能之和,C正確;
D.設(shè)子彈的質(zhì)量為m1,速度為v0,木塊的質(zhì)量為m,小車的質(zhì)量為M,子彈射入木塊后速度為v1,向右為正方向,由動量守恒定律可得
解得
此后對子彈、木塊、小車組成的系統(tǒng),規(guī)定向右為正方向,由動量守恒定律可得
由機械能守恒定律可得
聯(lián)立解得彈簧的彈性勢能為
由此可見其他條件不變時;若增大小車的質(zhì)量,彈簧的彈性勢能增大,彈簧的最大壓縮量增大,D正確。
故選CD。14、B:C【分析】【詳解】
根據(jù)動量守恒定律得:
解得:
碰撞過程系統(tǒng)的總動能不增加,則有
代入數(shù)據(jù)解得:
碰撞后甲的速度不大于乙的速度,則有:
代入數(shù)據(jù)解得:
綜上有
所以只有可能,故BC正確三、填空題(共9題,共18分)15、略
【分析】【詳解】
[1]由于SS1=SS2,所以從波源發(fā)出的水波傳播到S1、S2處時它們的振動情況完全相同,當S1、S2都打開時產(chǎn)生相干波;它們在空間相遇時產(chǎn)生干涉現(xiàn)象,一些地方振動加強,一些地方振動減弱,加強區(qū)與減弱區(qū)相互間隔開,發(fā)生明顯的干涉現(xiàn)象;
[2]只打開S1時,波源S產(chǎn)生的波傳播到狹縫S1時,由于狹縫的尺寸比波長小,于是水面波在狹縫S1處發(fā)生明顯的衍射現(xiàn)象,水面波以狹縫S1處為波源向擋板另一側(cè)傳播開來。【解析】干涉明顯的衍射16、略
【分析】【分析】
根據(jù)幾何關(guān)系求出光線在Q的下表面的入射角;結(jié)合全發(fā)射的條件判斷能否發(fā)生全反射,若不能發(fā)生全反射,結(jié)合折射定律求出出射光線與下表面夾角的大?。?/p>
【詳解】
由于根據(jù)可知光線在Q中發(fā)生全反射的臨界角大于在P中發(fā)生全反射的臨界角,由于單色光從P的上表面射入,折射光線正好垂直通過兩棱鏡的界面,即光線射向Q的下表面時,它的入射角與在P中的折射角相等(設(shè)都為),根據(jù)光路是可逆的,該光線從P射向空氣時不會發(fā)生全反射,所以該光線從Q射向空氣時,也不會發(fā)生全反射,即光線一定從Q下表面射出,根據(jù)折射定律(為出射光線Q下表面的夾角),即化簡可知故即出射光線與下表面的夾角一定大于
【點睛】
本題的關(guān)鍵是把握“折射光線正好垂直通過兩棱鏡的界面”,即光線射到Q的下表面時的入射角和在P中的折射角相等,這一點是突破口.【解析】一定大于17、略
【分析】【分析】
【詳解】
略【解析】①.守恒②.理想化18、略
【分析】【詳解】
[1]點波源的振動形式傳播到點的路程為點波源的振動形式傳播到點的路程為兩列波從波源傳播到點的路程差為
[2]由于兩列波的波源到點的路程相等,路程差為零,且時兩列波的波源的振動方向相反,所以兩列波到達點時振動方向相反,引起的點處質(zhì)點的振動相互減弱。
[3]由振動圖線可知,波動周期為波長
由于兩列波的波源到點的路程分別為和路程差為而時兩列波的波源的振動方向相反,所以兩列波到達點時振動方向相同,點處質(zhì)點的振動相互加強【解析】①.2②.減弱③.加強19、略
【分析】【分析】
【詳解】
(1)[1]激光用于醫(yī)療衛(wèi)生;修復人體器官及對DNA分子修復等,是因為激光有非常好的方向性和非常高的能量。
故選BC;
(2)[2]納米是長度單位,波長經(jīng)常用納米作單位,【解析】BC20、略
【分析】【分析】
【詳解】
[1]由動量和動能的關(guān)系
可得質(zhì)量為和的兩小球;如果它們的動量相等,它們的動能之比是為2:1;
[2]由動量和動能的關(guān)系
可得質(zhì)量為5g和10g的兩小球,如果它們的動能相等,它們的動量之比是【解析】①.2:1②.21、略
【分析】【分析】
【詳解】
(1)[1][2][3]由一不可伸長的柔軟輕繩;拴住一小球,懸掛在某點,就構(gòu)成了單擺。因此細線的長度不可改變,細線的質(zhì)量與小球相比可以忽略不計,球的直徑與線的長度相比也可以忽略,就制成了單擺。
(2)[4][5]回復力是指向平衡位置的力,大小為G1;根據(jù)力的分解。
[6][7]擺線的拉力和擺球重力沿擺線方向分力的合力充當向心力;大小為。
(3)[8]當擺角小于5°時;單擺的振動可以認為是簡諧運動。
[9]回復力F回的方向與位移x的方向始終相反。
(4)[10]單擺的等效擺長;應(yīng)該是從懸點到擺球重心的距離。
(5)[11][12][13]根據(jù)單擺的振動周期公式。
可知:單擺的振動周期取決于擺長l和重力加速度g,與振幅和振子(小球)質(zhì)量無關(guān)?!窘馕觥坎豢珊雎院雎訥1Gsinθ向心力FT-Gcosθ5°相反重心擺長l重力加速度g無關(guān)22、略
【分析】【分析】
【詳解】
[1][2]單擺做簡諧運動的周期跟擺長的平方根成正比或反比;跟重力加速度的平方根成反比,跟振幅;擺球的質(zhì)量無關(guān)。表達式為。
【解析】正比23、略
【分析】【詳解】
由題意可知,當光垂直照射光柵時,則有能出現(xiàn)的條紋數(shù)
取整數(shù),則有k=1,只能出現(xiàn)第一級明條紋,則第二級明條紋不出現(xiàn)?!窘馕觥坎怀霈F(xiàn)四、作圖題(共2題,共8分)24、略
【分析】【分析】
【詳解】
(1)位移總是偏離平衡位置,振子位于C點時離開平衡位置O的位移s如圖所示。
(2)加速度總是指向平衡位置,振子位于A點時加速度aA的方向如圖所示【解析】(1)(2)25、略
【分析】【分析】
【詳解】
測量的長度,根據(jù)折射率表達式,有
帶入數(shù)據(jù),可得【解析】1.7五、實驗題(共3題,共27分)26、略
【分析】【分析】
【詳解】
(1)[1]碰撞過程由動量守恒定律及機械能守恒定律分別可得
聯(lián)立解得
為避免碰撞后m1發(fā)生反彈,實驗中應(yīng)滿足A正確。
故選A。
(2)[2][3]小球1從斜槽上某處由靜止開始滾下,小球1的落點在圖中的P點,小球1和小球2相撞后,小球1的速度變小,小球2的速度大于小球1的速度,兩小球都做平拋運動,故小球2的水平位移較大,所以碰撞后小球1的落地點是M點,小球2的落地點是N點。
(3)[4]根據(jù)平拋運動規(guī)律
聯(lián)立可得小球平拋運動的初速度為
因拋出點到地面的高度相同,故測定小球碰撞前后的速度可以通過測量小球做平拋運動的水平射程x間接地解決這個問題;C正確。
故選C。
(4)[5]由(3)的結(jié)論可得,碰撞前后的速度分別為
代入(1)中的表達式,可得要驗證的表達式為【解析】APMC27、略
【分析】【分析】
【詳解】
(1)[1]如果紙帶上打出的點間隔均勻;則表明小車做勻速運動,已平衡摩擦力。
(2)[2]由圖乙可知;紙帶的左端與小車A相連;
[3]碰前小車A的總動量為
[4]碰后總動量為【解析】①.間隔均勻②.左③.0.630④.0.62628、略
【分析】【詳解】
(1)[1]根據(jù)動量守恒定律得
小球做平拋運動的高度相同,所用時間相同,水平方向有
聯(lián)立可得
除了要測出OP、OM、ON外;還需要測量兩個小球的質(zhì)量。
故選A。
(2)[2]根據(jù)(1)問分析可知,當所測物理量滿足表達式
即說明兩球碰撞遵守動量守恒定律。
(3)[3]系統(tǒng)碰撞前總動量與碰撞后總動量的百分誤差為
代入數(shù)據(jù)可得
(4)[4]由題意可知,小球D、E做平拋運動,在水平方向的位移相等,設(shè)為在碰撞前小球D的速度為碰撞后小球D的速度為小球E的速度為在豎直方向則有
解得
D、E兩小球在碰撞前后,若滿足關(guān)系式
即
可得
則可認為碰撞前后兩球的總動能相等。【解析】A2六、解答題(共4題,共24分)29、略
【分析】【詳解】
(1)金屬棒進入磁場Ⅰ區(qū)域勻速運動,由平衡條件和電磁感應(yīng)規(guī)律得I=mgsin37°=B1IL
解得v1=3m/s
(2)金屬棒在未進入磁場前做初速度為零的勻加速直線運動,知mgsin37°=ma
得a=6m/s22ax0=v12
得x0=0.75m
金屬棒在通過磁場Ⅱ區(qū)域達到穩(wěn)定狀態(tài)時,重力沿斜軌道向下的分力與安培力相等I′=mgsin37°=B2I′L
解得v2=12m/s
金屬棒從開始運動到在磁場Ⅱ區(qū)域中達到穩(wěn)定狀態(tài)過程中,根據(jù)動能定理,有mg(x0+x1+x2)sin37°+W安=mv22-0
電路在此過程中產(chǎn)生的熱量Q=-W安=4.5J
(3)由運動學規(guī)律得。
先勻加速v1=at1t1=0.5s
之后勻速x1=v1t2t2=1s
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