高中物理（新人教版選擇性必修第一冊）

考試試卷

全書綜合測評

（滿分:100分;時間:90分鐘）

一、選擇題（本題共12小題，每小題4分，共48分。在每小題給出的四個選項中，第1~9小題只

有一個選項符合題目要求，第10~12小題有多個選項符合題目要求。全部選對的得4分，選不全的

得2分，選錯或不答的得0分）

1.如圖所示，豎直墻壁兩側固定著兩輕質彈簧，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，則在小球運動過程中（【解析］【解析】）

A.系統的動量守恒，動能守恒

B.系統的動量守恒，機械能守恒

C.系統的動量不守恒，機械能守恒

D.系統的動量不守恒，動能守恒

2.下列說法正確的是（【解析】【解析】）

A.在擺角很小時，單擺的周期與振幅有關

B.只有發生共振時，受迫振動的頻率才等于驅動力的頻率

C.用光導纖維傳送信息是光的衍射的應用

D.兩列波相疊加產生干涉現象，振動加強區域與減弱區域應交替出現

3.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所示為擺的結構示意圖，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，未做其他調整時擺動加快了，下列說法正確的是（【解析】【解析】）

圖I圖2

A.甲地的重力加速度較大，若要調準,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，若要調準,可將螺母適當向上移動

4.一個質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（【解析】【解析】）

A.質點的振動頻率為4Hz

B.在10s內，質點經過的路程是20cm

C.在5s末，質點的速度為零，加速度最大

D.t=1.5s和t=4.5s兩時刻質點的位移大小相等,都是V2cm

5.一列沿x軸正方向傳播的簡諧橫波在t=0時刻的波形如圖所示，質點P的x坐標為3m。已知任意

振動質點連續2次經過平衡位置的時間間隔為0.4s。下列說法正確的是（【解析】【解析】）

A.波速為4m/s

B.波的頻率為2.5Hz

C.x坐標為15m的質點在t=0.2s時恰好位于波谷

D.x坐標為22m的質點在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

（【解析】【解析】）

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光產生的干涉條紋間距小于b光產生的

7.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

折射率大于四。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（【解析】【解析】）

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面發生全反射

D.從AC面射出的光束中紅光在最下方

8.如圖所示，表面光滑的楔形物塊ABC固定在水平地面上，ZABC<ZACB,質量相同的物塊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（【解析】【解析】）

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.某一列沿x軸傳播的簡諧橫波，在t=；時刻的波形如圖所示，P、Q為介質中的兩質點，質點P正

在向動能增大的方向運動。下列說法正確的是（【解析】【解析】）

A.波沿x軸正方向傳播

B.t三時刻，Q比P的速度大

d=空時刻，Q到達平衡位置

D.t=*時刻，P向y軸正方向運動

10.物理科學與我們的生活、國防科技等聯系非常密切，下列說法中正確的有【解析】（【解

析】【解析】）

A.聲吶發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.晴朗的天空呈現藍色與照相機鏡頭呈現淡紫色都是光的干涉現象引起的

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.如圖中所示，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中沿x軸正方向傳播，S2形成的簡諧橫

波在介質中沿x軸負方向傳播，波速均為2m/s。A是平衡位置位于x=2m處的質點，下列說法正確

的是（【解析】【解析】）

儼01

%」.......…一.

0|246810xlm

A.兩列波的波長均為4m

B.t=2s時，質點A的速度為零

C.t=3s時，質點A的位移為2cm

D.在3~5s內，質點A通過的路程是16cm

12.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

量為2m的小球A,質量為m的小球B以初速度vo向左運動，與小球A發生彈性碰撞。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vo可能為（【解析】【解析】）

C.2V5^D.j5gR

二、非選擇題（本題共6小題，共52分）

13.（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對木條的撞擊點。

②將木條豎直立在軌道末端右側并與軌道接觸，小球1從斜軌上A點由靜止釋放，撞擊點為B。

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hi、h2、h3。

根據該同學的實驗，回答下列問題：

（1）設球1的質量為mi,球2的質量為m2,則兩小球的質量關系為mi【解析】【解析】

【解析】【解析】m2（填或y'）。

（2）步驟④中，小球1對木條的撞擊點為圖中的【解析】【解析】【解析】點,小球2對

木條的撞擊點為圖中的【解析】【解析】【解析】點?

（3）若再利用天平測量出兩小球的質量，則滿足【解析】【解析］【解析］【解析】

表示兩小球碰撞前后動量守恒。

14.（10分）小明和小強兩位同學根據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光。回答下列問題:

光源凸透鏡單縫雙縫遮光筒光屏輪

o---------——

Zj.,測量頭

甲

（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節:一是調節光源、凸透鏡、遮光筒軸線在同一高度上；二是

調節單縫與雙縫【解析】【解析］【解析］【解析】，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【解析】【解析】【解

析】【解析】（填寫圖中所給的儀器名稱）才能看到清晰的干涉條紋。

（2）經過認真、正確地調節，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—【解

析】【解析】【解析］【解析】。小明和小強認為同樣可以測出彩色條紋間距，從而測出光

源發出的光的波長，因此調節出如圖乙、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【解析】【解析］【解析］【解析】（填“偏左”或“偏右”）

的。

乙丙J

（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，

此時手輪上的示數為20.00mm。然后轉動測量頭，使分劃板中心刻線與第9條亮紋中心對齊，記下

此時手輪上的示數為3.00mm,求得相鄰亮紋的中心間距Ax=【解析】【解析］【解析】

【解析】mm。

（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=【解析】

【解析】【解析】【解析1求得所測光源發出光的波長為【解析】【解析］【解析】

【解析】nm（結果保留三位有效數字）。

15.（6分）如圖所示，三根長度均為10的繩11、12、13組合系住一質量分布均勻的小球m,球的直徑

為d（d<lo）,繩12、13與天花板的夾角a=30。。則:

（I）若小球在紙面內做小角度的左右擺動，周期Ti為多少？

（2）若小球做垂直于紙面的小角度擺動，周期T2又為多少？

0

0加

16.（6分）一列簡諧橫波在x軸上沿x軸正方向傳播，介質中a、b兩質點的平衡位置分別位于x軸

上xa=O、xb=-6m處，t=0時，a質點恰好經過平衡位置向上運動，b質點正好到達最高點，且b質點

到x軸的距離為4cm,已知這列波的頻率為25Hz。求：

(1)Is時間內，a質點運動的路程；

(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.（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L。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，已知玻璃磚對該單色光的折射率為

n-y［2,真空中的光速c=3.0xI。'm/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.（16分）如圖甲所示，質量m=lkg的小滑塊（可視為質點），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小；

（2）滑塊與木板間的動摩擦因數及木板的長度。

甲【解析】【解析］【解析］【解析］【解析】

乙

答案全解全析

l.C【解析】在小球與彈簧作用的時間內，小球與彈簧組成的系統受到了墻的作用力，故系統動量

不守恒；系統只發生動能和彈性勢能的相互轉化，故機械能守恒，選項C正確。

2.D【解析】由單擺的周期公式T=2兀知，單擺的周期與振幅無關，A錯誤；受迫振動的頻率總

等于驅動力的頻率，當驅動力的頻率接近物體的固有頻率時，振動顯著增強，當驅動力的頻率等于

物體的固有頻率時，發生共振，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

列波相疊加產生干涉現象時，振動加強區域與減弱區域間隔出現，這些區域的位置不變，故D正確。

3.C【解析】擺鐘從甲地移到乙地，擺動加快，說明周期變小，由T=2兀/，可知重力加速度變大；

要使擺鐘從甲地移到乙地周期不變，則應增加擺長，即將螺母適當向下移動，故C正確。

4.A【解析】由圖讀出質點振動的周期T=4s,則頻率f=：Hz=0.25Hz,故A說法錯誤。一個周期

內質點通過的路程是4A,則t=10s=2.5T內質點經過的路程是s=2.5x4A=10x2cm=20cm,故B說法

正確。在5s末，質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。質點做簡諧運

動的表達式為x=Asinyt=2sincm,則當t=1.5s時，x=&cm；由圖可看出，匚4.5s時刻與t=l.5

s時刻質點的位移相等，故D說法正確。

5.D【解析】任意振動質點連續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=-=1.25Hz,選項B錯誤；由題圖知該波的波長九=4m,波速v=4=5m/s,選項A錯誤；畫出t=0.2

TT

s時的波形圖如圖所示，因15m=3入入，故x坐標為15m的質點與x=3m處的質點振動情況一樣，

即恰好位于平衡位置，選項C錯誤；因22m=5底|入，故x=22m處的質點與x=2m處的質點振動情

況一樣，即恰好位于波峰，選項D正確。

6.B【解析】由題知，兩光束的入射角i相同，折射角ra<rb,根據折射定律可得水對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

V

于水對a光的折射率小，由sinC」分析知，若a、b光由水中射向空氣發生全反射，a光的臨界角較

n

大,故C錯誤；頻率fa<fb,波長入aAib,根據公式知a光產生的雙縫干涉條紋間距大于b光

a

產生的，故D錯誤。

7.C【解析】設紅光在AB面的折射角為a,由折射定律知史吧,企，解得sinav；；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

n

臨界角都小于45。，各色光都在BC面發生全反射，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【解析】質量相同的物塊a和b分別從斜面頂端沿AB、AC由靜止自由滑下，設斜面傾角為

9,則物塊在斜面上的加速度大小為a=gsin0；設斜面高度為h,則物塊在斜面上滑行的時間為

t=匚叁=匚可；由于NABCX/ACB,可得物塊a在AB斜面上的滑行時間比物塊b在AC斜面上

的滑行時間長。根據I=FAt可知，兩物塊所受重力的沖量不相同，選項A錯誤；根據動量定理可知

mgsin0-t=mv,兩物塊的動量改變量不相同，選項B錯誤；根據動能定理可得mgh=AEk,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=mgvsin0,則重力的瞬時

功率不相同，選項D錯誤。

9.D【解析】由質點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。圖示時刻質點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=*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【解析】聲吶利用的是聲波，不是電磁波，A錯誤；晴朗的天空呈現藍色是大氣對太陽光

的散射造成的，照相機鏡頭呈現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【解析】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Si的振動

形式傳到A點所需時間Ati=就=ls,t=2s時,質點A振動的時間At=2s-Ati=lsW，此時質點A在

平衡位置，速度最大，故B錯誤；t=3s時，波源S2的振動形式恰好傳到A點，故質點A振動的時

間△t，=3s-Ati=2s=T,此時質點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|S2AHSiA|=4m=L由波的疊加原理可知，A點是振動加強點，在3~5s內質點A通過的

路程s=4x2A=4x2x2cm=16cm,故D正確。

12.BC【解析】A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B的初速度方

向為正方向，碰撞后B與A的速度分別為vi和V2,則mvo=mvi+2mv2,[m詔=：m說+（x2m域，聯立

得vi^vo,V2=§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

在最高點的速度為Vmin,由牛頓第二定律得2mg=2m?等②；碰撞后A運動到最高點的過程中機械

能守恒，得2mg2m諺-gx2m臉n③；聯立①②③得vo=1.5j§證，可知若小球A經過最高點，

則需要滿足v（侖1.5商若小球A不能到達最高點，恰好能到達與O等高處，由機械能守恒定律

得2mg.R=[x2m詔④，聯立①④得vo=1.5圖瓦可知，若小球A到達的高度不高于O點，需滿足

voW1.5j2gR。由以上的分析可知，若小球不脫離軌道，需滿足voW1.5j2gR或v01.5j5g/?。故A、

D錯誤，B、C正確。

13.分）【解析】（2）M（1分）【解析】N（1分）【解析】（3）篌=篇擲（2

分）

【解析】（1）為防止碰撞后入射球反彈，要求入射球的質量大于被碰球的質量，即m>m2。

（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）由平拋運動規律有x=vot,h=igt2,所以vo=^,當水平位移相等時,vo與白成正比（與豎

VH

直位移的二次方根成反比）。

動量守恒要驗證的表達式是mivo=mivi+m2V2

p.,m1_m1m2

1而一而市

14.（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）（4）詈（1分）607（1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，所以必須調節單縫與雙縫相互平行；

在調節光源、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。

（3）相鄰亮紋的中心間距為Ax咚二=2°°°13°°mm=2.l25mm。

9-18

（4）由Ax=4九知入上^,代入數據得X-0200x2,125mm=6.07xl0-4mm=607nm

dL700

15.（1）2TT隹⑵2兀官強

72gy]2g

【解析】（1）小球以0,為圓心做簡諧運動，所以擺長1=10+?（1分）

振動的周期為TI=2TI。=2兀比=2兀呼（2分）

7g、g