高中新教材物理選擇性必修1試題及答案

高中物理新教材選擇性必修1試題及答案

1.如圖所示,豎直墻壁兩側(cè)固定著兩輕質(zhì)彈簧,水平面光滑,一彈性小球在兩彈簧

間往復運動。把小球和彈簧視為一個系統(tǒng)，則在小球運動過程中（）

A.系統(tǒng)的動量守恒,動能守恒

B.系統(tǒng)的動量守恒,機械能守恒

C.系統(tǒng)的動量不守恒,機械能守恒

D.系統(tǒng)的動量不守恒,動能守恒

2.（2019廣東一模）下列說法正確的是（）

A.在擺角很小時,單擺的周期與振幅有關(guān)

B.只有發(fā)生共振時,受迫振動的頻率才等于驅(qū)動力的頻率

C.用光導纖維傳送信息是光的衍射的應(yīng)用

D.兩列波相疊加產(chǎn)生干涉現(xiàn)象,振動加強區(qū)域與減弱區(qū)域應(yīng)交替出現(xiàn)

3.（2019北京一零一中學高二下期中）惠更斯利用擺的等時性原理制成了第一座擺

鐘。如圖1所示為日常生活中我們能見到的一種擺鐘，圖2所示為擺的結(jié)構(gòu)示意

圖，圓盤固定在擺桿上,螺母可以沿擺桿上下移動。在甲地走時準確的擺鐘移到乙

地,未做其他調(diào)整時擺動加快了，下列說法正確的是（）

A.甲地的重力加速度較大,若要調(diào)準,可將螺母適當向下移動

B.甲地的重力加速度較大,若要調(diào)準,可將螺母適當向上移動

C.乙地的重力加速度較大,若要調(diào)準,可將螺母適當向下移動

D.乙地的重力加速度較大,若要調(diào)準,可將螺母適當向上移動

4.（2019山西太原五中高三段考）一個質(zhì)點做簡諧運動的振動圖像如圖所示，下列

說法中不正確的是（）

A.質(zhì)點的振動頻率為4Hz

B.在10s內(nèi)，質(zhì)點經(jīng)過的路程是20cm

C.在5s末，質(zhì)點的速度為零，加速度最大

D.t=l.5s和t=4.5s兩時刻質(zhì)點的位移大小相等,都是V2cm

5.（2019福建廈門外國語學校高二下月考）一列沿x軸正方向傳播的簡諧橫波在

t=0時刻的波形如圖所示，質(zhì)點P的x坐標為3m。已知任意振動質(zhì)點連續(xù)2次經(jīng)

過平衡位置的時間間隔為0.4so下列說法正確的是（）

A.波速為4m/s

B.波的頻率為2.5Hz

C.x坐標為15m的質(zhì)點在t=0.2s時恰好位于波谷

D.x坐標為22m的質(zhì)點在t=0.2s時恰好位于波峰

6.如圖所示,光源S從水面下向空氣斜射一束復色光,在A點分成a、b兩束，則下

列說法正確的是（）

b

A_

A.在水中a光的折射率大于b光

B.在水中a光的速度大于b光

C.若a、b光由水中射向空氣發(fā)生全反射,a光的臨界角較小

D.分別用a、b光在同一裝置上做雙縫干涉實驗,a光產(chǎn)生的干涉條紋間距小于b

光產(chǎn)生的

7.（2019江西重點中學盟校高三聯(lián)考）如圖所示，一由玻璃制成的三棱鏡的橫截面

為直角三角形ABC,其中AB=AC,該三棱鏡對紅光的折射率大于加。一束平行于BC

邊的白光射到AB面上,光束先在AB面折射后射到BC面上,接著又從AC面射出。

下列說法不正確的是（）

A.各色光在AB面的折射角都小于30°

B.各色光在BC面的入射角都大于45°

C.有的色光可能不在BC面發(fā)生全反射

D.從AC面射出的光束中紅光在最下方

8.（2020福建南平高三一模）如圖所示,表面光滑的楔形物塊ABC固定在水平地面

上，NABCXNACB,質(zhì)量相同的物塊a和b分別從斜面頂端沿AB、AC由靜止自由滑

下。在兩物塊沿斜面下滑到底端的過程中，下列說法正確的是（）

li

A.兩物塊所受重力的沖量相同

B.兩物塊的動量改變量相同

C.兩物塊的動能改變量相同

D.兩物塊到達斜面底端時重力的瞬時功率相同

9.（2020山東選考模擬）某一列沿x軸傳播的簡諧橫波，在時刻的波形如圖所

示,P、Q為介質(zhì)中的兩質(zhì)點，質(zhì)點P正在向動能增大的方向運動。下列說法正確的

是（）

A.波沿x軸正方向傳播

B.t三時刻,Q比P的速度大

C.t當時刻,Q到達平衡位置

D.t丹時刻,P向y軸正方向運動

4

10.（2020浙江杭州二中高三選考模擬）物理科學與我們的生活、國防科技等聯(lián)系

非常密切,下列說法中正確的有（）

A.聲吶發(fā)出波長很短的電磁波,利用聲吶可以探測魚群、海洋深度和敵方潛艇

B.晴朗的天空呈現(xiàn)藍色與照相機鏡頭呈現(xiàn)淡紫色都是光的干涉現(xiàn)象引起的

C.我們常說的B超和彩超利用的都是聲波

D.光的偏振現(xiàn)象可用于拍攝立體電影、制作照相機鏡頭和液晶顯示器等

11.（2019云南昆明5月模擬）如圖甲所示,在x軸上有兩個沿y軸方向做簡諧運動

的波源Si和S2,t=0時刻兩波源同時開始振動,振動圖像均如圖乙所示,波源Si形

成的簡諧橫波在介質(zhì)中沿x軸正方向傳播,S2形成的簡諧橫波在介質(zhì)中沿x軸負方

向傳播，波速均為2m/soA是平衡位置位于x=2m處的質(zhì)點，下列說法正確的是

▲y/cm

S,A%

012468,10x/m

A.兩列波的波長均為4m

B.t=2s時，質(zhì)點A的速度為零

C.t=3s時，質(zhì)點A的位移為2cm

D.在：T5s內(nèi)，質(zhì)點A通過的路程是16cm

12.（2020河北唐山五校聯(lián)考）如圖所示,豎直放置的半圓形軌道與水平軌道平滑連

接,不計一切摩擦。圓心0點正下方放置質(zhì)量為2m的小球A,質(zhì)量為m的小球B以

初速度V。向左運動,與小球A發(fā)生彈性碰撞。碰后小球A在半圓形軌道運動時不

脫離軌道,則小球B的初速度V?？赡転椋ǎ?/p>

A.2j2gRB.y[2^RC.2j5gRD./SgR

二、非選擇題（本題共6小題，共52分）

13.（2020江西南昌二中月考）（6分）某同學利用如圖所示實驗裝置研究兩物體碰

撞過程中的守恒量。實驗步驟如下：

①如圖所示，將白紙、復寫紙固定在豎直放置的木條上,用來記錄實驗中兩小球?qū)?/p>

木條的撞擊點。

②將木條豎直立在軌道末端右側(cè)并與軌道接觸，小球1從斜軌上A點由靜止釋放,

撞擊點為Bo

③將木條平移到圖中所示位置，小球1從斜軌上A點由靜止釋放,確定撞擊點為圖

中P點。

④將球2靜止放置在水平軌道的末端，小球1從斜軌上A點由靜止釋放，使它們發(fā)

生碰撞,確定小球1和小球2相撞后對木條的撞擊點。

⑤測得B與N、P、M各點的高度差分別為X、tvh3。

根據(jù)該同學的實驗,回答下列問題：

（1）設(shè)球1的質(zhì)量為m.,球2的質(zhì)量為m2,則兩小球的質(zhì)量關(guān)系為m,m2（填

“〉”或“<”）。

（2）步驟④中，小球1對木條的撞擊點為圖中的點，小球2對木條的撞擊點

為圖中的點。

（3）若再利用天平測量出兩小球的質(zhì)量,則滿足表示兩小球碰撞前后動量

守恒。

14.（2019超級全能生24省9月聯(lián)考）（10分）小明和小強兩位同學根據(jù)老師的要

求到實驗室想利用雙縫干涉實驗儀測量光的波長，實驗老師給他們提供（如圖甲所

示的）實驗儀器。接通電源使光源正常發(fā)光?；卮鹣铝袉栴}：

光源凸透院單..繼遮光筒光型輪

（1）一開始小明和小強同學按圖甲所示將儀器安裝在光具座上之后，在目鏡中什么

也看不到，兩人看了說明書之后,相互配合做了如下調(diào)節(jié):一是調(diào)節(jié)光源、凸透鏡、

遮光筒軸線在同一高度上;二是調(diào)節(jié)單縫與雙縫，使縫的中點位于遮光筒

軸線上。但是這次小明同學在目鏡中看到了模糊不清的條紋，為了得到清晰的條

紋,因儀器裝置較長，一人無法完成操作，兩人開始分工，小明在目鏡中觀察，小強

必須前后微調(diào)（填寫圖中所給的儀器名稱）才能看到清晰的干涉條紋。

（2）經(jīng)過認真、正確地調(diào)節(jié),小明和小強看到了彩色干涉條紋,說明在實驗裝置當

中缺少了。小明和小強認為同樣可以測出彩色條紋間距,從而測出光源

發(fā)出的光的波長,因此調(diào)節(jié)出如圖乙、丙、丁所示的三個彩色條紋圖樣，請問觀察

到圖乙情景時目鏡中心相對于遮光筒軸線是（填“偏左”或“偏右”）

的。

乙丙r

（3）觀察到圖乙情景時，將測量頭的分劃板中心刻線與某亮紋中心對齊，將該亮紋

定為第1條亮紋,此時手輪上的示數(shù)為20.00mm。然后轉(zhuǎn)動測量頭,使分劃板中心

刻線與第9條亮紋中心對齊,記下此時手輪上的示數(shù)為3.00mm,求得相鄰亮紋的

中心間距△x=mmo

(4)已知雙縫間距d=0.200mm,測得雙縫到光屏的距離L=700mm,由計算表達式

入=________,求得所測光源發(fā)出光的波長為nm(結(jié)果保留三位有效數(shù)

字)。

15.(2019河南信陽一中高二下期中，改編)(6分)如圖所示,三根長度均為1。的繩

L、k、L組合系住一質(zhì)量分布均勻的小球叫球的直徑為d(dWl.),繩卜、L與天

花板的夾角a=30°。則：

(1)若小球在紙面內(nèi)做小角度的左右擺動，周期「為多少？

(2)若小球做垂直于紙面的小角度擺動，周期工又為多少？

0

2yf),

Ui

Om

16.(2020江蘇常州期末)(6分)一列簡諧橫波在x軸上沿x軸正方向傳播,介質(zhì)中

a、b兩質(zhì)點的平衡位置分別位于x軸上XLO、X|>=-6m處,t=0時,a質(zhì)點恰好經(jīng)過

平衡位置向上運動,b質(zhì)點正好到達最高點,且b質(zhì)點到x軸的距離為4cm,已知

這列波的頻率為25Hz。求：

(1)1s時間內(nèi)，a質(zhì)點運動的路程；

(2)若a、b的平衡位置之間的距離小于一個波長,求該波的波速。

17.（2020福建南平質(zhì)量檢測）（8分）如圖，一長方體透明玻璃磚在底部挖去半徑為

R的半圓柱,玻璃磚長為Lo一束單色光垂直于玻璃磚上表面射入玻璃磚,且覆蓋

玻璃磚整個上表面，已知玻璃石專對該單色光的折射率為n=V2,真空中的光速

c=3.OX10sm/s,求：

（1）單色光在玻璃磚中的傳播速度;

（2）半圓柱面上有光線射出的表面積。

18.（2020安徽阜陽期末）（16分）如圖甲所示，質(zhì)量m=lkg的小滑塊（可視為質(zhì)點）,

從固定的四分之一光滑圓弧軌道的最高點A由靜止滑下,經(jīng)最低點B后滑上位于

水平面的木板，并恰好未從木板的右端滑出。已知木板質(zhì)量M=4kg,上表面與圓弧

軌道相切于B點,木板下表面光滑,滑塊滑上木板后運動的v-t圖像如圖乙所示，

取g=10m/s2,求：

（1）圓弧軌道的半徑及滑塊滑到圓弧軌道最低點時對軌道的壓力大?。?/p>

（2）滑塊與木板間的動摩擦因數(shù)及木板的長度。

答案全解全析

1.C在小球與彈簧作用的時間內(nèi)，小球與彈簧組成的系統(tǒng)受到了墻的作用力，故

系統(tǒng)動量不守恒;系統(tǒng)只發(fā)生動能和彈性勢能的相互轉(zhuǎn)化,故機械能守恒,選項c

正確。

2.D由單擺的周期公式T=2n/知，單擺的周期與振幅無關(guān),A錯誤;受迫振動的頻

率總等于驅(qū)動力的頻率,當驅(qū)動力的頻率接近物體的固有頻率時，振動顯著增強，

當驅(qū)動力的頻率等于物體的固有頻率時,發(fā)生共振，故B錯誤;用光導纖維傳送信

息是利用光的全反射,故C錯誤;兩列波相疊加產(chǎn)生干涉現(xiàn)象時,振動加強區(qū)域與

減弱區(qū)域間隔出現(xiàn),這些區(qū)域的位置不變,故D正確。

3.C擺鐘從甲地移到乙地，擺動加快,說明周期變小，由T=2n可知重力加速度

變大;要使擺鐘從甲地移到乙地周期不變,則應(yīng)增加擺長,即將螺母適當向下移動，

故C正確。

4.A由圖讀出質(zhì)點振動的周期T=4s,則頻率f=^z=O.25Hz,故A說法錯誤。一

個周期內(nèi)質(zhì)點通過的路程是4A,則t=10s=2.5T內(nèi)質(zhì)點經(jīng)過的路程是

s=2.5X4A=10X2cm=20cm,故B說法正確。在5s末,質(zhì)點處于正向最大位移處,

速度為零，加速度最大，故C說法正確。質(zhì)點做簡諧運動的表達式為x=Asin爺t=2

sincm,則當t=1.5s時,x=&cm;由圖可看出，t=4.5s時刻與t=l.5s時刻

質(zhì)點的位移相等,故D說法正確。

5.D任意振動質(zhì)點連續(xù)兩次通過平衡位置所用時間為半個周期，即；T=0.4s,得

T=0.8s,f豐1.25Hz,選項B錯誤；由題圖知該波的波長入=4m,波速v號=5m/s,

選項A錯誤;畫出t=O.2s時的波形圖如圖所示，因15m=3入+J入，故x坐標為15

m的質(zhì)點與x=3m處的質(zhì)點振動情況一樣，即恰好位于平衡位置,選項C錯誤;因

22m=5入+"入，故x=22m處的質(zhì)點與x=2m處的質(zhì)點振動情況一樣，即恰好位于波

峰，選項D正確。

6.B由題知I,兩光束的入射角i相同,折射角ra<rb,根據(jù)折射定律可得水對a、b

光的折射率na<nb）選項A錯誤；由公式n=?分析得知,在水中a光的速度比b光的速

度大，故B正確；由于水對a光的折射率小，由sinC1分析知，若a、b光由水中射

向空氣發(fā)生全反射,a光的臨界角較大,故C錯誤;頻率fa<fb,波長入。入b,根據(jù)公

式△x1入，知a光產(chǎn)生的雙縫干涉條紋間距大于b光產(chǎn)生的,故D錯誤。

7.C設(shè)紅光在AB面的折射角為a,由折射定律知獨竺〉四，解得sina<：；因為紅

光的波長最長,折射角最大,所以各色光在AB面的折射角都小于30°,故A說法正

確。由幾何關(guān)系知，各色光射向BC面時,入射角都大于45°,故B說法正確。由臨

界角公式sinC』知，各色光全反射的臨界角都小于45°,各色光都在BC面發(fā)生全

n

反射,故C說法錯誤。由于紅光射向BC面時的入射角最大,故紅光射到AC面時在

最下方，故D說法正確。

8.C質(zhì)量相同的物塊a和b分別從斜面頂端沿AB、AC由靜止自由滑下,設(shè)斜面

傾角為。，則物塊在斜面上的加速度大小為a=gsin9；設(shè)斜面高度為h,則物塊

在斜面上滑行的時間為t=匡=p5;由于NABCXNACB,可得物塊a在AB斜面上

yjasm0-Jgsin^d

的滑行時間比物塊b在AC斜面上的滑行時間長。根據(jù)I=FAt可知，兩物塊所受

重力的沖量不相同，選項A錯誤;根據(jù)動量定理可知mgsin0?t=mv,兩物塊的動

量改變量不相同,選項B錯誤;根據(jù)動能定理可得mgh=4E"兩物塊的動能改變量

相同，選項C正確;兩物塊到達斜面底端時重力的瞬時功率P=mgvsin。，則重力

的瞬時功率不相同,選項D錯誤。

9.D由質(zhì)點P正在向動能增大的方向運動,可知P正向平衡位置運動,即運動方

向向下,可得該波沿x軸負方向傳播,A錯誤。圖示t壬時刻質(zhì)點Q處在波谷,速度

為0,小于P的速度,B錯誤。移動波形圖可知,t嚇時刻Q位于波峰,P在平衡位置

下方,如圖中虛線波形,此時P向y軸正方向運動,C錯誤,D正確。

10.CD聲吶利用的是聲波,不是電磁波,A錯誤;晴朗的天空呈現(xiàn)藍色是大氣對太

陽光的散射造成的,照相機鏡頭呈現(xiàn)淡紫色是由于鏡頭涂有增透膜,是光的干涉造

成的,B錯誤;B超和彩超都是利用超聲波探測的,C正確;光的偏振現(xiàn)象可用于拍攝

立體電影。制作照相機鏡頭和液晶顯示器等,D正確。

11.AD由圖知，兩列波的周期均為2s,故波長均為入=vT=4m,A正確;波源忖的

振動形式傳到A點所需時間At|=^=ls,t=2s時，質(zhì)點A振動的時間At=2s-

△t,=ls4此時質(zhì)點A在平衡位置，速度最大，故B錯誤;t=3s時，波源星的振動

形式恰好傳到A點,故質(zhì)點A振動的時間At'=3s-At,=2s=T,此時質(zhì)點A位于平

衡位置，位移為0,故C錯誤;t=3s后,兩列波都已傳到A點，因為|S?A|-1S,A|=4

m=X,由波的疊加原理可知,A點是振動加強點,在3~5s內(nèi)質(zhì)點A通過的路程

s=4X2A=4X2X2cm=16cm,故D正確。

12.BCA與B的碰撞為彈性碰撞，則碰撞過程中動量守恒、動能守恒，設(shè)B的初速

度方向為正方向,碰撞后B與A的速度分別為v和v2,則

mv0=mv1+2mv2）扣i鏟如汽X2mi4,聯(lián)立得丫尸孔,v2岑①。若小球A恰好能通過最高

點,說明小球A到達最高點時重力提供向心力,設(shè)在最高點的速度為vmin,由牛頓第

二定律得2mg=2m?密②;碰撞后A運動到最高點的過程中機械能守恒,得

2mg?2R=1X2m試￡X2m喙n③；聯(lián)立①②③得Vo=l-53赤可知若小球A經(jīng)過最高點,

則需要滿足v021.5師。若小球A不能到達最高點,恰好能到達與0等高處，由機

械能守恒定律得2mg?R=1X2mM④,聯(lián)立①④得v0=l.5府,可知,若小球A到達的

高度不高于0點,需滿足v°Wl.5師。由以上的分析可知,若小球不脫離軌道,需

滿足v°Wl.5質(zhì)或v0N1.5腐。故A、D錯誤,B、C正確。

13.答案（1）>（2分）（2）M（1分）N（1分）（3）詈嚕+器（2分）

，八2，九3，九1

解析（1）為防止碰撞后入射球反彈,要求入射球的質(zhì)量大于被碰球的質(zhì)量,即

Hi]>ni2o

（2）在實驗步驟④中,被碰小球2靜止放置在水平軌道的末端,入射小球1從

斜軌上A點由靜止釋放,則碰撞后入射球的速度稍小一點,將碰到M點,而被碰球

的速度較大,將碰到N點。

（3）由平拋運動規(guī)律有x=v0t,h=1gt2,所以v產(chǎn)常當水平位移相等時,％與白成

正比（與豎直位移的二次方根成反比）。

動量守恒要驗證的表達式是m1V（）=m|V|+m2V2

mmm

即SH而iF-i+而2

14.答案（1）相互平行（1分）凸透鏡（1分）（2）濾光片（2分）偏右（2分）

（3）2.125（2分）⑷等（1分）607a分）

解析（1）單縫與雙縫相互平行是干涉條紋清晰的前提條件，所以必須調(diào)節(jié)單縫與

雙縫相互平行;在調(diào)節(jié)光源、凸透鏡、遮光筒軸線在同一高度上，單縫與雙縫相互

平行后,還必須認真前后微調(diào)凸透鏡,才能在光屏上得到清晰的干涉條紋圖樣。

（2）不加濾光片，觀察到的是復色光的彩色條紋;根據(jù)實際操作易知，觀察到圖

乙情景時目鏡中心相對于遮光筒軸線是偏右的。

⑶相鄰亮紋的中心間距y-1為等o竺mm=2.125mmo

（4）由△xW入知入=半，代入數(shù)據(jù)得入=黑⑵=6.07X10'mm=607nm

aL700°2°mm

15.答案⑴2n圈（2）2n再

解析（D小球以0'為圓心做簡諧運動,所以擺長1=1。+式1分）

振動的周期為［=2n，=2n屋2n再（2分）