选择性必修第1册全册综合小测
(满分:100分;时间:90分钟)
一、单项选择题(本题共8小题,每小题4分,共32分。在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的)
1.如图所示,一由玻璃制成的三棱镜的横截面为直角三角形ABC,其中AB=AC,该三棱镜对红光的折射率大于。一束平行于BC边的白光射到AB面上,光束先在AB面折射后射到BC面上,接着又从AC面射出。下列说法不正确的是( )
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面发生全反射
D.从AC面射出的光束中红光在最下方
2.一列沿x轴正方向传播的简谐横波在t=0时刻的波形如图所示,质点P的x坐标为3 m。已知任意振动质点连续2次经过平衡位置的时间间隔为0.4 s。下列说法正确的是( )
A.波速为4 m/s
B.波的频率为2.5 Hz
C.x坐标为15 m的质点在t=0.2 s时恰好位于波谷
D.x坐标为22 m的质点在t=0.2 s时恰好位于波峰
3.一个质点做简谐运动的振动图像如图所示,下列说法中不正确的是( )
A.质点的振动频率为4 Hz
B.在10 s内,质点经过的路程是20 cm
C.在5 s末,质点的速度为零,加速度最大
D.t=1.5 s和t=4.5 s两时刻质点的位移大小相等,都是 cm
4.利用图1所示的装置(示意图),观察光的干涉、衍射现象,在光屏上得到如图2中甲和乙两种图样。下列关于P处放置的光学元件说法正确的是( )
A.甲对应单缝,乙对应双缝
B.甲对应双缝,乙对应单缝
C.都是单缝,甲对应的缝宽较大
D.都是双缝,甲对应的双缝间距较大
5.当水波平稳地以1.8 m/s的速率向着海滩传播时,漂浮在海面上的人并不向海滩靠近,还发现从第n个波峰到第(n+9)个波峰通过身下的时间间隔为15 s。据此,可知该水波( )
A.能量没有传递出去 B.各质点随波迁移
C.频率为6 Hz D.波长为3 m
6.下表记录了某受迫振动的振幅随驱动力频率变化的关系,若该振动系统的固有频率为f固,则( )
驱动力频率/Hz 30 40 50 60 70 80
受迫振动振幅/cm 10.2 16.8 27.2 28.1 16.5 8.3
A.f固=60 Hz B.50 Hz
A.此刻a的加速度最小
B.此刻b的速度最小
C.若波沿x轴正方向传播,此刻b向y轴正方向运动
D.若波沿x轴负方向传播,a比c先回到平衡位置
8.将质量为1.00 kg的模型火箭点火升空,50 g燃烧的燃气以大小为600 m/s的速度从火箭喷口在很短时间内喷出。在燃气喷出后的瞬间,火箭的动量大小为(喷出过程中重力和空气阻力可忽略)( )
A.30 kg·m/s B.5.7×102 kg·m/s
C.6.0×102 kg·m/s D.6.3×102 kg·m/s
二、多项选择题(本题共4小题,每小题4分,共16分。在每小题给出的四个选项中,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,有选错的得0分)
9.如图所示,竖直放置的半圆形轨道与水平轨道平滑连接,不计一切摩擦。圆心O点正下方放置质量为2m的小球A,质量为m的小球B以初速度v0向左运动,与小球A发生弹性碰撞。碰后小球A在半圆形轨道运动时不脱离轨道,则小球B的初速度v0可能为( )
A.2 B. C.2 D.
10.如图甲所示,在x轴上有两个沿y轴方向做简谐运动的波源S1和S2,t=0时刻两波源同时开始振动,振动图像均如图乙所示,波源S1形成的简谐横波在介质中沿x轴正方向传播,S2形成的简谐横波在介质中沿x轴负方向传播,波速均为2 m/s。A是平衡位置位于x=2 m处的质点,下列说法正确的是( )
甲
乙
A.两列波的波长均为4 m
B.t=2 s时,质点A的速度为零
C.t=3 s时,质点A的位移为2 cm
D.在3~5 s内,质点A通过的路程是16 cm
11.物理科学与我们的生活、国防科技等联系非常密切,下列说法中正确的有 ( )
A.声呐发出波长很短的电磁波,利用声呐可以探测鱼群、海洋深度和敌方潜艇
B.晴朗的天空呈现蓝色与照相机镜头呈现淡紫色都是光的干涉现象引起的
C.我们常说的B超和彩超利用的都是声波
D.光的偏振现象可用于拍摄立体电影、制作照相机镜头和液晶显示器等
12.图中给出了“用双缝干涉测量光的波长”实验示意图,双缝S1和S2间距为0.80 mm,双缝到屏的距离为0.80 m,波长为500 nm的单色平行光垂直入射到双缝S1和S2上,在屏上形成干涉条纹。中心轴线OO'上方第一条亮纹中心位置在P1处,第三条亮纹中心位置在P2处,现有1号、2号虫子分别从S1和S2出发以相同速度沿垂直屏方向飞行,1号虫子到达屏后,沿屏直线爬到P1,2号虫子到达屏后,沿屏直线爬行到P2。假设两只虫子爬行速率均为10-3 m/s,下列说法正确的是( )
A.1号虫子运动路程比2号短
B.两只虫子运动的时间差为0.2 s
C.两只虫子运动的时间差为1.0 s
D.已知条件不够,两只虫子运动时间差无法计算
三、非选择题(本题共6小题,共52分)
13.(10分)小明和小强两位同学根据老师的要求到实验室想利用双缝干涉实验仪测量光的波长,实验老师给他们提供(如图甲所示的)实验仪器。接通电源使光源正常发光。回答下列问题:
甲
(1)一开始小明和小强同学按图甲所示将仪器安装在光具座上之后,在目镜中什么也看不到,两人看了说明书之后,相互配合做了如下调节:一是调节光源、凸透镜、遮光筒轴线在同一高度上;二是调节单缝与双缝 ,使缝的中点位于遮光筒轴线上。但是这次小明同学在目镜中看到了模糊不清的条纹,为了得到清晰的条纹,因仪器装置较长,一人无法完成操作,两人开始分工,小明在目镜中观察,小强必须前后微调 (填写图中所给的仪器名称)才能看到清晰的干涉条纹。
(2)经过认真、正确地调节,小明和小强看到了彩色干涉条纹,说明在实验装置当中缺少了 。小明和小强认为同样可以测出彩色条纹间距,从而测出光源发出的光的波长,因此调节出如图乙、丙、丁所示的三个彩色条纹图样,请问观察到图乙情景时目镜中心相对于遮光筒轴线是 (填“偏左”或“偏右”)的。
(3)观察到图乙情景时,将测量头的分划板中心刻线与某亮纹中心对齐,将该亮纹定为第1条亮纹,此时手轮上的示数为20.00 mm。然后转动测量头,使分划板中心刻线与第9条亮纹中心对齐,记下此时手轮上的示数为3.00 mm,求得相邻亮纹的中心间距Δx= mm。
(4)已知双缝间距d=0.200 mm,测得双缝到光屏的距离L=700 mm,由计算表达式λ= ,求得所测光源发出光的波长为 nm(结果保留三位有效数字)。
14.(6分)某同学利用如图所示实验装置研究两物体碰撞过程中的守恒量。实验步骤如下:
①如图所示,将白纸、复写纸固定在竖直放置的木条上,用来记录实验中两小球对木条的撞击点。
②将木条竖直立在轨道末端右侧并与轨道接触,小球1从斜轨上A点由静止释放,撞击点为B。
③将木条平移到图中所示位置,小球1从斜轨上A点由静止释放,确定撞击点为图中P点。
④将球2静止放置在水平轨道的末端,小球1从斜轨上A点由静止释放,使它们发生碰撞,确定小球1和小球2相撞后对木条的撞击点。
⑤测得B与N、P、M各点的高度差分别为h1、h2、h3。
根据该同学的实验,回答下列问题:
(1)设球1的质量为m1,球2的质量为m2,则两小球的质量关系为m1
m2(填“>”“=”或“<”)。
(2)步骤④中,小球1对木条的撞击点为图中的 点,小球2对木条的撞击点为图中的 点。
(3)若再利用天平测量出两小球的质量,则满足 表示两小球碰撞前后动量守恒。
15.(6分)如图所示,三根长度均为l0的绳l1、l2、l3组合系住一质量分布均匀的小球m,球的直径为d(d≤l0),绳l2、l3与天花板的夹角α=30°。则:
(1)若小球在纸面内做小角度的左右摆动,周期T1为多少
(2)若小球做垂直于纸面的小角度摆动,周期T2又为多少
16.(8分)如图,一长方体透明玻璃砖在底部挖去半径为R的半圆柱,玻璃砖长为L。一束单色光垂直于玻璃砖上表面射入玻璃砖,且覆盖玻璃砖整个上表面,已知玻璃砖对该单色光的折射率为n=,真空中的光速c=3.0×108 m/s,求:
(1)单色光在玻璃砖中的传播速度;
(2)半圆柱面上有光线射出的表面积。
17.(6分)一列简谐横波在x轴上沿x轴正方向传播,介质中a、b两质点的平衡位置分别位于x轴上xa=0、xb=-6 m处,t=0时,a质点恰好经过平衡位置向上运动,b质点正好到达最高点,且b质点到x轴的距离为4 cm,已知这列波的频率为25 Hz。求:
(1)1 s时间内,a质点运动的路程;
(2)若a、b的平衡位置之间的距离小于一个波长,求该波的波速。
18.(16分)如图甲所示,质量m=1 kg的小滑块(可视为质点),从固定的四分之一光滑圆弧轨道的最高点A由静止滑下,经最低点B后滑上位于水平面的木板,并恰好未从木板的右端滑出。已知木板质量M=4 kg,上表面与圆弧轨道相切于B点,木板下表面光滑,滑块滑上木板后运动的v-t图像如图乙所示,取g=10 m/s2,求:
(1)圆弧轨道的半径及滑块滑到圆弧轨道最低点时对轨道的压力大小;
(2)滑块与木板间的动摩擦因数及木板的长度。
甲 乙
参考答案：
1-5CDAAD
6-8BCA
9.BC
10.AD
11.CD
12.AB
13.
(1)相互平行(1分) 凸透镜(1分)
(2)滤光片(2分) 偏右(2分)
(3)2.125(2分)
(4)(1分) 607(1分)
14.
(1)>(2分) (2)M(1分) N(1分) (3)=+(2分)
15.
(1)2π (2)2π
16.
(1)2.12×108 m/s (2)RL
17.
(1)4 m (2)600 m/s
18.
(1)5 m 30 N (2)0.4 10 m
