2022--2023学年高中物理选择性必修第一册全册练习题

试卷更新日期：2022-08-21 类型：期末考试

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一、单选题

1. 图甲为一列简谐横波在t = 0时刻的波动图像，图乙为质点P的振动图像，下列说法正确的是（）

A、波沿x轴负方向传播，波速v = 20m/s B、t = 0时刻质点Q的加速度沿y轴负方向 C、质点P的振动方程为y = - 0.2sin10πt（m） D、从t = 0至t = 2s，质点P的路程为40m

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2. 如图甲所示，每年夏季我国多地会出现日晕现象，日晕是太阳光通过卷层云时，发生折射或反射形成的。一束太阳光射到截面为六角形的冰晶上发生折射，其光路图如图乙所示，a、b为其折射出的光线中两种单色光，下列说法正确的是（）

A、在冰晶中，b光的传播速度较大 B、从同种玻璃中射入空气发生全反射时，a光的临界角较大 C、通过同一装置发生双缝干涉，a光的相邻条纹间距较小 D、用同一装置做单缝衍射实验，b光的中央亮条纹更宽

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3. 如图所示，在真空环境中有一个半径为R，质量分布均匀的玻璃球。一束复色光沿直线BC方向射入玻璃球，在C点分成两束单色光a、b，入射角为 $60 °$ 。a光和b光分别在玻璃球表面的E点和D点射出。已知 $∠ C O E = 90 °$ ， $∠ C O D = 120 °$ ，真空中的光速为c，则下列说法中正确的是（）

A、若改变入射角的大小， $b$ 光束可能在玻璃球的内表面发生全反射 B、若 $a$ 、 $b$ 光分别照射同一光电管都能发生光电效应，则 $a$ 光的遏止电压低 C、 $a$ 光在射入玻璃球后，传播速度变小，光的波长变大 D、若 $a$ 光的频率为 $ν$ ，则 $a$ 光束在玻璃中的波长为 $λ = \frac{\sqrt{3} c}{3 ν}$

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二、多选题

4. 严冬树叶结有冰块，人在树下经常出现冰块砸到头部的情况。若冰块质量为100g，从离人约45cm的高度无初速度掉落，砸到头部后冰块未反弹，头部受到冰块的冲击时间约为0.3s，重力加速度g取 $10 m / s^{2}$ ，不计空气阻力，下列分析正确的是（）

A、冰块接触头部之前的速度约为3m/s B、冰块对头部的冲量大小约为0.3N·s C、冰块对头部的平均作用力大小约为4N D、冰块与头部作用过程中冰块的动量变化大小约为0.3kg·m/s

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5. 有一列正在沿水平方向传播的简谐波，在某一时刻它的波形图如图甲所示，P和Q是这列简谐波上的两个介质质点，从该时刻起某同学记录了Q点在一段时间内的振动图像如图乙所示，则（）

A、该波的传播速度为2m/s B、该波遇到传播方向向左的简谐波后一定会发生干涉现象 C、任意时刻P和Q两质点的振动速度大小、加速度大小、位移大小都相等 D、该波遇到体长为7m左右的障碍物时能发生明显的衍射现象

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6. 如图所示为两列相干波的叠加情况，图中的实线表示波峰，虚线表示波谷。两列波的振幅均为8cm且不变，波速和波长分别为1m/s和lm。C点是BD连线的中点，下列说法中正确的是（）

A、若图示时刻为0时刻，则t=0.25s时，C点在波峰 B、图示时刻A，B两点的竖直高度差为16cm C、A，D是加强点，E是减弱点，C既不是加强点也不是减弱点 D、从图示的时刻起经0.25s，B点通过的路程为16cm

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7. 一列简谐横波，在t=0.6s时刻的波动图像如图甲所示，此时P、Q两质点的位移均为-1cm，波上A质点的振动图像如图乙所示。以下说法正确的是（）

A、这列波沿x轴负方向传播 B、从t=0.6s开始，紧接着的Δt=0.6s时间内，A质点通过的路程是4cm C、t=1.5s时Q点振动方向沿y轴负向运动 D、从t=0.6s开始，质点P比质点Q早0.4s回到平衡位置

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三、实验探究题

8. 如图，在光滑水平桌面上，有两个金属球a、b，大小相同、质量不等。a、b之间用细线连接，中间夹一被压缩的轻弹簧（弹簧原长小于桌面宽度，不考虑空气阻力对球运动的影响）。烧断细线，观察两球的运动情况，进行必要的测量，验证两球相互作用过程中是否动量守恒。

(1)、本实验必须测量的物理量是____

A、桌面到水平地面的高度H B、小球a、b的质量ma、mb C、小球a、b离开桌面后空中飞行的时间t D、记录纸上O₁点到a球落地点A的距离 $\bar{O_{1} A}$ ， O₂点到b球落地点B的距离 $\bar{O_{2} B}$

(2)、用测得的物理量验证动量守恒的关系式为。

(3)、此装置还可用来测烧断细线前弹簧的弹性势能E_p ，则E_p=（用ma、mb、H、 $\bar{O_{1} A}$ 、 $\bar{O_{2} B}$ 、g表示）

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9. 在“用单摆测量重力加速度”的实验中：

(1)、需要记录的数据有：小钢球的直径d、摆线长l和周期T；
用游标卡尺测小钢球的直径如图甲所示，则直径d为mm；

(2)、摆长L的表达式为（用字母表示）；

(3)、多次改变摆长使单摆做小角度摆动（可将此运动视为简谐振动），测量摆长L及相应的周期T，并做出了 $T^{2} - L$ 图像为一条过原点的倾斜直线，如图乙所示，已知倾斜直线的斜率是k，则可测得此地重力加速度g=。（用 $π$ 和k来表示）

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10. 在通过“插针法”测量玻璃的折射率实验中：

(1)、关于该实验（甲图），有以下操作步骤：
A．摆好玻璃砖，确定玻璃砖上、下边界aa＇，bb＇

B．任意画出一条入射光线，在光路上插上大头针P₁、P₂

C．在确定P₃、P₄位置时，应使P₃挡住P₁、P₂的像，P₄挡住；

D．在确定P₃、P₄位置时，二者距离应适当（选填“近”或“远”），以减小误差。

(2)、如用乙所示，过P₃、P₄ ，作直线交bb＇于O＇，过O＇作垂直于bb＇的直线NN＇，连接OO＇。用量角器测量图乙中角α＝30°和β＝60°的大小，则玻璃的折射率n＝。

(3)、小丹同学在实验中虽测出了入射角和折射角。但苦于无法得知非特殊角的正弦值，不能准确计算出折射率，她利用实验室提供的圆规和刻度尺，以入射点O为圆心作圆，与入射光线、折射光线分别交于A、B点，再过A、B点作法线MN＇的垂线，垂足分别为C、D，如图丙所示，则玻璃的折射率为____（选填比例式前的字母）。

A、 $\frac{A C}{B D}$ B、 $\frac{O C}{O D}$ C、 $\frac{O A}{O B}$

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四、综合题

11. 如图所示，水平桌面上有一质量为m的木板，其右端放着质量为m、不计大小的物块，整体处于静止状态。已知物块与木板间的动摩擦因数为μ，木板与桌面间的动摩因数为 $\frac{μ}{4}$ ，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度为g。

(1)、若木板与物块一起以初速度 $v_{0}$ 沿桌面向右运动，求两者共同加速度 $a_{0}$ 的大小；

(2)、若对木板施加水平向右的拉力F，为使木板沿水平桌面向右滑动且与物块间没有相对滑动，求拉力F应满足的条件；

(3)、若给木板施加大小为 $F = 3 μ m g$ 水平向右的拉力，经过时间 $t_{0}$ 撤去拉力F，此后运动过程中小物块始终未脱离木板，求木板的最小长度L。

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12. 质量为3m的小车C静止于水平面上，小车上表面由水平轨道与半径为R的 $\frac{1}{4}$ 圆轨道平滑连接组成。一个质量为m的小球B静止在小车的左端。用一根不可伸长、长度为L轻质细绳悬挂一质量也为m的小球A，小球A静止时恰好和B接触，现将小球A向左拉到与悬点同一高度处（细线处于伸直状态）由静止释放，当小球A摆到最低点时与小球B刚好发生对心弹性碰撞，小球B水平冲上小车C恰好可以滑到轨道的最高点，（所有表面均光滑，A、B两小球半径r相等且r远小于L与R，B与C作用过程中没有机械能损失），求：

(1)、小车C上的圆轨道半径R为多大？

(2)、若将悬点的位置提高至原来的4倍，使绳长变为4L，再次将小球A向左拉到与悬点等高处（细线处于伸直状态）由静止释放，小球A与小球B对心弹性相碰后，小球B上升过程中距圆轨道最低点的最大高度为多少？

(3)、在（2）条件不变情况下，若小车C的质量为M（M与m的关系未知），试通过计算说明小球B再次返回小车左端时可能的速度？

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13. 如图所示，为沿x轴传播的一列简谐横波在某时刻的波动图像，该时刻P、Q两质点的位移相同，都为 $y = 5 c m$ ，且P、Q两质点的平衡位置相距 $d = 6 m$ ，此后P质点向下振动，回到平衡位置的最短时间为 $Δ t = 0.1 s$ 。求：

(1)、该简谐波传播速度的大小；

(2)、从该时刻起质点Q在 $t = 2.6$ 秒内通过的路程。

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14. 如图所示，某种均匀材料制成的透明圆柱体长为L，一单色细光束从圆柱体左端面圆心O点以角i入射，光束进入透明体后恰好不从圆柱体上边界表面射出，在0.56×10^-8s内该光束在圆柱体内经过一系列全反射后从圆柱体的右端面射出，空气中的光速c=3×10⁸/s，该介质对该单色光的折射率 $n = \frac{\sqrt{7}}{2}$ 。求

(1)、该单色光的入射角i是多少？

(2)、该透明圆柱体长L等于多少？

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15. 如图所示，是一个玻璃砖的截面图，由等腰直角三角形 $A B C$ 和半圆 $A C$ 组成，在 $B A$ 正上方有一个足够大的光屏，半圆的直径 $A C = \sqrt{2} m$ ，垂直 $B C$ 边入射一细光束从C点缓慢向左平移，从C点平移到P点（图中未画出）的过程中，光屏上有光斑，当平移到P点及左边时光屏上光斑消失，已知玻璃砖的折射率 $n = \sqrt{2}$ 。求：

(1)、P点距C点的距离；

(2)、细光束从C点缓慢向左平移至P点的过程中光斑距A点的最小距离。

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