（2021新人教版）高中物理选择性必修第一册期末练习卷+答案（全册一套打包）.zip

人教版（人教版（2019）高中物理选择性必修第一册期末练习卷）高中物理选择性必修第一册期末练习卷光（光（A） 一、单选题一、单选题 1我们经常看到，凡路边施工处总挂有红色的灯，除了红色光容易引起人们的视觉反应外，这样做的另 一个重要的原因是() A红光比其他可见光更容易发生衍射B红光比其他可见光更容易发生干涉 C红光比其他可见光频率更大D红光比其他可见光在玻璃中的折射率小 2关于激光，下列说法中正确的是（） A利用激光的相干性，可以用在雷达上进行精确的测距 B激光相干性好，任何两束激光都能发生干涉 C激光是人工制造的，不是偏振光 D利用激光亮度高，可在医学上作光刀切除肿瘤，或“焊接”剥落的视网膜 3如图所示，在真空中有一直角棱镜 ABC，一束单色光从 AB 边射入棱镜，入射角为， 30A 45 最后垂直于 BC 边射出棱镜，则该棱镜的折射率为（） ABCD 6 22 32 2 3 4如图所示，一束光从介质 a 斜射向介质 b，在两种介质的分界面上发生了全反射，下列判断正确的是（ ） A光的入射角必须等于临界角B光的入射角必须小于临界角 Ca 是光疏介质，b 是光密介质Db 是光疏介质，a 是光密介质 5如图所示，AB 为一直光导纤维，A、B 之间距离为 s，使一光脉冲信号从光导纤维中间入射，射入后在 光导纤维与空气的界面上恰好发生全反射，由 A 点传输到 B 点所用时间为 t，已知光在真空中的传播速度 为 c。则光导纤维所用材料的折射率为（） ABCD ct s s ct c st t cs 6某同学用单色光进行双缝干涉实验，在屏上观察到图（甲）所示的条纹，仅改变一个实验条件后，观 察到的条纹如图（乙）所示。他改变的实验条件是（） A减小双缝之间的距离B减小光源到双缝的距离 C减小双缝到光屏之间的距离D换用频率更高的单色光源 7如图所示，OBCD 为半圆柱体玻璃的横截面，OD 为直径，一束由紫光和红光组成的复色光沿 AO 方向 从真空射入玻璃分成 OB、OC 两束光。下列说法正确的是（） A光束 OB 是红光 B紫光在真空中的波长比红光在真空中的波长大 C紫光在玻璃中的频率比红光在玻璃中的频率小 D两束光分别在 OB、OC 段传播时所用的时间相等 8如图所示两细束单色光平行射到同一个三棱镜上，经折射后交于光屏上的同一个点 M。则下列说法中 正确的是（） A如果 a 为蓝色光，则 b 可能为红色光 B在该三棱镜中 b 色光的传播速率比 a 光的传播速率小 C棱镜射向空气中 a 色光的临界角比 b色光的临界角大 Da 光的折射率小于 b 光折射率 9如图所示，一束光与某材料表面成 45角入射，每次反射的光能量为入射光能量的 k 倍。若 (01)k 这束光最终进入材料的能量为入射光能量的倍，则该材料折射率至少为（ ） 2 1 k ABC1.5D2 6 22 10一半径为 R 的半圆形玻璃砖放置在竖直平面上，其截面如下图所示. 图中 O 为圆心，MN 为竖直方向 的直径.有一束细光线自 O 点沿水平方向射入玻璃砖，可以观测到有光线自玻璃砖内射出，现将入射光线 缓慢平行下移，当入射光线与 O 点的距离为 d 时，从玻璃砖射出的光线刚好消失.则此玻璃的折射率为（ ） ABCD 22 R Rd 22 Rd R R d d R 11如图潜水员在水深为 h 的地方向水面张望，发现自己头顶上有一圆形亮斑，如果水对空气的临界角为 C，则此圆形亮斑的直径是( ) A2htanCB2hsinCC2hcosCD2h 12如图所示，置于空气中的厚玻璃板，AB、CD 分别是玻璃板的上、下表面,且 ABCD.光线经 AB 表面射 向玻璃砖，折射光线射到 CD 表面时，下列说法正确的是( ) A不可能发生全反射B有可能发生全反射 C只要入射角 i 足够大就能发生全反射D不知玻璃折射率，无法判断 二、填空题二、填空题 13在双缝干涉实验中，分布用红色和绿色的激光照射同一双缝，在双缝后的屏幕上，红光的干涉条纹间 距与绿光的干涉条纹间距相比_ （填“”、 “”或“”） 若实验中红光的波长为 1 x 2 x 1 x 2 x ，双缝到屏幕的距离为，测得第一条到第 6 条亮条纹中心间的距离为，则双缝之间的 630nm1m10.5mm 距离为_ mm 14空中有一只小鸟，距水面 3 m，在其正下方距水面 4 m 深处的水中有一条鱼已知水的折射率为 4/3， 则鸟看水中的鱼离它多远 ，鱼看天上的鸟离它多远 15一个半径为的薄软木圆片，在它的圆心处插入一枚大头针让它们浮在水面上，如图所示调整大 头针露出的长度，直至从水面上方的各个方向向水中看，都恰好看不到大头针，这是因为发生了 _现象若此时木片下方大头针的长度为 h，则水的折射率为_ 16在利用双缝干涉测定光波波长时，首先调节_和_的中心均位于遮光筒的中心轴线上， 并使单缝和双缝竖直并且互相平行.当屏上出现了干涉图样后，用测量头上的游标卡尺测出 n 条明纹间距离 a，则两条相邻明条纹间的距离 x=_，双缝到毛玻璃屏的距离 L 用_测量，用公式 _可以测出单色光的波长 三、解答题三、解答题 17如图所示，一束平行光以的入射角从玻璃射向空气中，折射角为，求： 1 30 2 45 (1)玻璃的折射率； (2)光在玻璃中的传播速度。 18如图所示，用未知材料做成圆柱形透明砖，截面半径为，侧边除一小孔外都涂有反射层，一束激光 R 从小孔射入，入射光线与处于同一圆形截面平行的直径间距为，已知材料的折射率，光在真 0.8R1.6n 空中的速度为。求：通过计算判断激光能否从小孔射出。 （如果不能，请说明理由。如果能，请计算光在 c 玻璃砖内的传播时间。 ） 19如图所示，玻璃砖 ABDO 的横截面是半径为 R 的半圆，O 点为半圆的圆心，S 为沿 OA 所在的直径外 的一点，从 S 点向半圆上发射一细束单色光到半圆上的 B 点，已知入射角 =60，BOA=45，玻璃砖的 折射率 n=，光在真空中传播的速度为 c，求 6 2 (1)光线在 B 处的折射角 ； (2)光线在玻璃砖中的传播时间 t。 20在折射率为 n、厚度为 d 的平形玻璃板上方的空气中有一点光源 S，从 S 发出的光线 SA 以入射角 入 射到玻璃板上表面，从玻璃板下表面射出，如图所示。若沿此光线传播的光从光源到玻璃板上表面的传播 时间与在玻璃板中的传播时间相等，则点光源 S 到玻璃板上入射点 A 的距离 L 应是多少? 参考答案参考答案 1A 【详解】 AC红色光的波长较长，而频率较小，所以比其他可见光更容易发生衍射，故 A 正确，C 错误； B只要频率相同，均能发生干涉现象，故 B 错误； D频率越大，折射率越大，可见光中红光频率最小，折射率最小，但挂红灯的原因不是因为折射率小， 故 D 错误。 故选 A。 2D 【详解】 A利用激光平行度好，可以用在雷达上进行精确的测距，故 A 错误； B激光相干性好，只有频率相同的两束激光才会发生干涉，故 B 错误； C激光是人造光，也是偏振光，故 C 错误； D利用激光光强度大、能量集中，可以用在医学上做光刀切除肿瘤，或“焊接”剥落的视网膜，故 D 正确。 故选 D。 3B 【详解】 由光路图和几何知识得：图中 i=60，折射角 r=30 则该棱镜的折射率为 sin45 2 sin30 n 故选 B。 4D 【详解】 AB. 对照全反射的条件知，光的入射角必须大于或等于临界角，故 AB 错误； CD. 光从介质 a 射向介质 b，在 a、b 介质的分界面上发生了全反射，则 a 是光密介质，b 是光疏介质。故 C 错误 D 正确。 故选 D。 5A 【详解】 由于恰好在界面发生全反射，因此可知 1 sin n 设光在介质中传播的路程中 L，可得 sin s L 光在质介中传播的速度 L v t 又由于 c n v 联立可得 ct n s A 正确，BCD 错误。 故选 A。 6A 【详解】 ACD由图可知，亮纹的宽度变大了，根据相邻两个亮（暗）纹间距 L x d 可知，若想增大亮纹宽度，可增大双缝到光屏之间的距离 L，增大波长或减小两个双缝间的距离 d，而 根据 = c 增大波长相当于减小光的频率，因此 A 正确，CD 错误； B改变光源到双缝的距离，不会改变条纹的宽度，B 错误。 故选 A。 7D 【详解】 A由图可知，OB 偏折更大，即折射角更小，则折射率更大，由于在真空中紫光的频率大于红光的，即在 真空中紫光的折射率更大，说明光束 OB 是紫光，故 A 错误； B由于在真空中紫光的频率更大，由公式可知，紫光在真空中的波长比红光在真空中的波长小， c 故 B 错误； C由于在真空中紫光的频率更大，且光的频率不变，则紫光在玻璃中的频率比红光在玻璃中的频率大， 故 C 错误； D设任一光线的入射角为 i，折射角为 r，光在玻璃中传播的路程是 s，半圆柱的半径为 R，则光在玻璃中 的速度为，由几何知识得 c v n 2 cos 90)2 sinsRrRr ( 则光在玻璃传播时间为 2 sin2sinsRrRnr t c vc n 由折射定律得，得 sinsinnri 2 sinRi t c 由题知，入射角 i 相同，R、c 相等，所以时间 t 相同，故 D 正确。 故选 D。 8A 【详解】 AD由图看出，a 光通过三棱镜后偏折角较大，根据折射定律得知三棱镜对 a 光的折射率大于 b 光折射率， 若 a 为蓝光，b 可能为红光，A 正确，D 错误； Ba 光的折射率大于 b 光折射率，根据 c v n 则在该三棱镜中 a 光的传播速率比 b 光的传播速率小，B 错误； C由临界角公式 1 sinC n 分析知从棱镜射向空气中 a 色光的临界角比 b 色光的临界角小，C 错误。 故选 A。 9A 【详解】 根据题意光束最终要进入材料，说明光在材料表面即发生反射又发生折射，且两次反射的入射角均为， 45 若临界角等于，则发生全反射： 45 1 sin45 n 解得： 2n 若临界角小于，即可发生折射，即： 45 0 2nn 根据选项可知，故 A 正确，BCD 错误。 6 2 2 故选 A 10C 【详解】 根据题意可知，当入射光线与 O 点的距离为 d 时，从玻璃砖射出的光线刚好消失，光线恰好在 MN 圆弧面 上发生了全反射，作出光路图，如图 根据几何知识得： d sinC R , 1 sinC n 联立得： R n d A. 与上述计算结果 不相符，故 A 错误； 22 R Rd R n d B. 与上述计算结果 不相符，故 B 错误； 22 Rd R R n d C. 与上述计算结果相符，故 C 正确； R d R n d D. 与上述计算结果 不相符，故 D 错误。 d R R n d 11A 【详解】 在圆形亮斑边缘从空气射入水中的光线，折射角的大小等于临界角 C，如图所示，有几何关系可知，此圆 形亮斑的直径是： 22 tandrhC A 符合题意BCD 不符合题意 12A 【详解】 临界角等于光从真空射入介质折射时最大的折射角，由图看出，入射光线在 AB 面上的折射角一定小于临 界角，由题 ABCD，折射光线射到 CD 表面时入射角与 AB 面上的折射角相等，所以入射角一定小于临 界角，所以折射光线射到 CD 表面时一定不会发生全反射 故选 A 13 0.3 【详解】 双缝干涉条纹间距，红光波长长，所以用红光的双缝干涉条纹间距较大，即 L x d 条纹间距根据数据可得，根据可得 1 x 2 x 3 10.5mm 2.1mm2.1 10 m 5 x L x d 9 4 3 1m 630 10 m 3 10 m0.3mm 2.1 10 m L d x 146m；8m 【详解】 从空气往水看，折射率就是 3/4，但是从水往空气看，折射率正好是分子分母颠倒的 4/3鸟看鱼距离是 3+4（3/4）=6m 但是与看鸟距离就是 4+3（4/3）=8m 15全反射 22 rh r 【详解】 因为从水面上方的各个方向向水中看，都恰好看不到大头针，这是因为发生了全反射现象 由光路图可知，解得： 22 1 sin r C n rh 22 rh n r 16光源 滤光片 毫米刻度尺 1 a n L x d 【详解】 12在利用双缝干涉测定光波波长时，首先调节光源和滤光片的中心均位于遮光筒的中心轴线上； 345并使单缝和双缝竖直并且互相平行。当屏上出现了干涉图样后，用测量头上的游标卡尺去测量， 转动手轮，移动分划板使分划板中心刻线与某条明纹中心对齐时（如图所示） ，将此明纹记为 1，然后再转 动手轮，分划板中心刻线向右移动，依次经过 2、3条明纹，最终与明纹 n 中心对齐，用测量头上的游标 卡尺测出 n 条明纹间距离 a，则两条相邻明条纹间的距离 1 a x n 刻度尺量得双缝到屏的距离 L，然后由 L x d 计算出发生干涉的光波波长。 17(1)；(2)2.12108m/s 2 【详解】 (1)光从玻璃射向空气时，入射角为 30，折射角为 45；若光从空气射向玻璃时，入射角为 45，根据光路 的可逆性知，折射角一定为 30，由折射定律得，玻璃的折射率为 2 1 sinsin45 2 sinsin30 n (2)由折射率与光速的关系得，光在玻璃中的传播速度为 c n v 8 8 3 10 m/s2.12 10 m/s 2 c v n 18能； 4.8 3R t c 【详解】 设入射角 ，折射角 ，则 sin=0.8 折射定律得 sin sin n 解得 6 作光路图可得光线在圆柱内两次反射后从小孔射出 可得 3 3R t v 光的速度为 c v n 所以 4.8 3R t c 19(1)45；(2) 3R c 【详解】 (1)光线在 B 点发生折射，由折射定律得 sin sin n 解得 45 (2)光线由 B 点射向 D 点，设入射角为，由几何关系可得 1 r 1 45r 由于，所以光线在 D 点射出玻璃砖，由几何关系得 16 sin=sin45 3 C n 2BDR c v n BD t v 解得 3R t c 20 2 22 sin n d L n 【详解】 设光线在玻璃中传播速度为 v，则 c v n 设光线 SA 折射角为 ，则 sin sin n 设光线在空气中传播的时间为 t，则 L t c 光在玻璃板中的传播时间也为 t，则 cos dL t vc 联立解得 2 22 sin n d L n 人教版（人教版（2019）高中物理选择性必修第一册期末练习卷）高中物理选择性必修第一册期末练习卷动量守恒定律动量守恒定律 （A） 一、单选题一、单选题 12020 年新型冠状病毒主要传播方式为飞沫传播，打喷嚏可以将飞沫喷到十米之外，为了防止病毒传播， 打喷嚏时捂住口鼻很重要。有关专家研究得出打喷嚏时气流喷出的速度可达 40m/s，假设打一次喷嚏大约 喷出 50m的空气，用时约 0.02s。已知空气的密度为 1.3kg/m3，估算打一次喷嚏人受到的平均反冲力为 （） A0.13NB13NC0.68ND2.6N 2两个小木块 B、C 中间夹着一根轻弹簧，将弹簧压缩后用细线将两个木块绑在一起，使它们一起在光滑 水平面上沿直线运动，这时它们的运动图线如图中 a 线段所示，在 t=4s 末，细线突然断了，B、C 都和弹 簧分离后，运动图线分别如图中 b、c 线段所示。从图中的信息可知（） A木块 B、C 都和弹簧分离后的运动方向相反 B木块 B、C 都和弹簧分离后，系统的总动能不变 C木块 B、C 分离过程中 B 木块的动量变化较大 D木块 B 的质量是木块 C 质量的四分之一 3如图所示，一车厢长度为 ，质量为 M，静止在光滑的水平面上，车厢内有一质量为 m 的物体，以初 l 速度 v0向右运动，与车厢来回碰撞 n 次后静止在车厢中，这时车厢的速度为（） Av0、水平向右B0CD 0 mv MmmM mv 0 4一个质量为 m 的小球以速率 2v 垂直射向墙壁，碰后仍垂直墙壁以速率 v 弹回，此过程中小球动量变化 量的大小是（） A0BmvC2mvD3mv 5两质量、大小完全相同的正方体木块 A、B，靠在一起放在光滑水平面上，一水平射来的子弹先后穿透 两木块后飞出，若木块对子弹的阻力恒定不变，子弹射穿两木块的时间相同，则 A、B 两木块被子弹射穿 后的速度之比为（） A11B12C13D1 3 6如图所示，跳水运动员从某一峭壁上水平跳出，跳入湖水中，已知运动员的质量 m=70kg，初速度 v0=5m/s。若经过 1s 时，速度为 v=5m/s，则在此过程中，运动员动量的变化量为(g=10m/s2，不计空气 5 阻力)() A700kg m/sB350kg m/s 5 C350(1) kg m/sD350(1)kg m/s 5 5 7几个水球可以挡住一颗子弹？国家地理频道的实验结果是：四个水球足够！如图所示，完全相同 的水 球紧挨在一起水平排列，子弹在水球中沿水平方向做匀变速直线运动，恰好能穿出第 4 个水球，则 下列判断正确的是 （） A子弹在每个水球中的速度变化相同B子弹在每个水球中运动的时间相同 C每个水球对子弹的冲量依次增大D子弹在每个水球中的动能变化不相同 8一质量为 1kg 的物块在合外力 F 的作用下从静止开始沿直线运动，F 随时间 t 变化的图线如图所示，则 （） At= 1s 时物块的速率为 1m/sBt= 2s 时物块的动量大小为 2kgm/s C前 3s 内合外力冲量大小为 3NsD前 4s 内动量的变化量大小为 0 9如图所示，质量为 m 的小车静止于光滑水平面上，车上有一光滑的弧形轨道，另一质量为 m 的小球以 水平初速 v0沿轨道的右端的切线方向进入轨道，则当小球再次从轨道的右端离开轨道的过程（） A小球对小车的做功为B小球将离开小车向右做平抛运动 2 0 8 mv C小球将离开小车做自由落体运动D小球上升的最大高度为 2 0 2 v g 10在如图所示的装置中，木块 B 与水平桌面间的接触是光滑的，子弹 A 沿水平方向射入木块后留在其中， 将弹簧压缩到最短若将子弹、木块和弹簧合在一起作为系统，则此系统在从子弹开始射入到弹簧被压缩 至最短的整个过程中（） A动量守恒，机械能守恒B动量守恒，机械能不守恒 C动量不守恒，机械能不守恒D动量不守恒，机械能守恒 11如图所示，载人气球原来静止在空中，与地面距离为 h，已知人的质量为 m，气球的质量（不含人的 质量）为 M。若人要沿轻绳梯返回地面，则绳梯的长度至少为（） AhBCD mh M mh Mm ()Mm h M 12甲、乙两个物块在光滑水平桌面上沿同一直线运动，甲追上乙，并与乙发生碰撞，碰撞前后甲、乙的 速度随时间的变化如图中实线所示。已知甲的质量为 1kg，则碰撞过程两物块损失的机械能为（） A3 JB4 JC5 JD6 J 二、填空题二、填空题 13A、B 两物体在光滑的水平面上相向运动，其中物体 A 的质量为 mA3kg，两球发生相互作用前后的 运动情况如下图所示，由图可知 B 物体的 质量为 mB_ kg；碰撞过程中系统的机械能损失为 _J 14光滑水平面上两小球 a、b 用不可伸长的松弛细绳相连开始时 a 球静止，b 球以一定速度运动直至绳 被拉紧，然后两球一起运动，在此过程中两球的总动量 (填“守恒”或“不守恒”)；机械能 (填“守恒”或“不守恒”) 15如图，质量为 M 的小车静止在光滑水平面上，车厢内有一质量为 m 的物体以速度 v0开始向左运动， 与车厢壁来回碰撞几次之后静止于车厢中，这时小车的速度大小为_，方向_ 16质量是 10g 的子弹，以 300m/s 的速度射向质量是 400g，静止在光滑水平桌面上的木块，子弹穿过木 块后的速度为 100m/s，这时木块的速度是_m/s。 三、解答题三、解答题 17如图所示，光滑水平直轨道上有三个滑块 A、B、C，质量分别为 mA=mC=2m，mB=m，A、B 用细绳连 接，中间有一压缩的轻质弹簧（弹簧与滑块不拴接） 。开始时 A、B 以共同速度 v0运动，C 静止。某时刻 细绳突然断开，A、B 被弹开，然后 B 又与 C 发生碰撞并粘在一起，最终三滑块速度恰好相同。求 B 与 C 碰撞前 B 的速度。 18如图所示，质量为 2m 的小车静止在光滑的水平面上，小车 AB 段是半径为 R 的四分之一光滑圆弧轨 道，BC 段是长为 L 的水平粗糙轨道，两段轨道相切于 B 点，一质量为 m 的滑块在小车上从 A 点静止开始 沿轨道滑下，然后滑入 BC 轨道，最后恰好不从轨道上划出。已知重力加速度为 g，求： （1）滑块运动过程中，小车最大速度 vm； （2）滑块与小车的动摩擦因数 。 19如图所示，两根光滑的金属轨道置于同一水平面上，相互距离，质量为 3g 的金属均匀细棒 0.1md 置于轨道一端，跨在两根轨道上，匀强磁场方向垂直于轨道平面上，磁感应强度，轨道平面距 0.1TB 地面高。接通电键 K 的瞬间，金属棒由于受到磁场力冲量作用被水平抛出，落地点距抛出点的 0.6mh 水平距离。试求：接通 K 瞬间，金属棒上通过的电量是多少？（g 取 10m/s2） 2ms 20质量为 M 的气球带有一质量为 m 的人，共同静止在距地面高为 h 的空中，现从气球上放下一根不计 质量的软绳，以便这个人沿着软绳滑到地面，则软绳至少长 。 参考答案参考答案 1A 【详解】 打一次喷嚏喷出的空气质量为 m=V=1.3510-5kg=6.510-5kg 设打一次喷嚏喷出的空气受到的作用力为 F，根据动量定理得 Ft=mv 解得 5 6.5 1040 N=0.13N 0.02 mv F t 根据牛顿第三定律可得人受到的平均反冲力为 F=F=0.13N 故 A 正确，BCD 错误。 2D 【详解】 A由 x t 图象可知，位移均为正，均朝一个方向运动，没有反向，故 A 错误； B木块 B、C 都和弹簧分离后，因弹簧释放弹性势能，则系统的总动能增加，选项 B 错误； C木块 B、C 都和弹簧分离后，系统所受合外力矢量和为零，所以系统前后的动量守恒，即系统的总动 量保持不变，系统动量守恒，则系统内两个木块的动量变化量等大反向，故 C 错误； D木块都与弹簧分离后 B 的速度和 C 的速度分别为 1 104 m/s3m/s 64 v 2 54 m/s0.5m/s 64 v 细线未断前 B、C 的速度均为，由动量守恒定律得 0 1m/sv BC0B 1C2 ()mmvm vm v 解得 B C 1 4 m m 故 D 正确。 故选 D。 3C 【详解】 物块在车辆内和车发生碰撞满足动量守恒，最后物块和车共速，由动量守恒得 0 ()mvMm v 解得 0 mv v mM 方向水平向右。 故选 C。 4D 【详解】 取初速度方向为正方向，初动量为 2mv，末动量为mv，故动量的改变量为 PPP（mv）2mv3mv 故动量变化大小为 3mv，故 D 正确，ABC 错误。 故选 D。 5C 【详解】 因木块对子弹的阻力恒定，且子弹射穿两木块的时间相同，子弹在射穿两木块对木块的冲量相同。射穿 A 时，两木块获得的速度为 v，根据动量定理，有 I2mv0 射穿木块 B 时，B 的速度发生改变，而 A 的速度不变。射穿 B 后，B 的速度为 v，根据动量定理，有 Imvmv 联立可得 2mvmvmv 得 1 3 v v 故选 C。 6A 【详解】 运动员只受重力，则由动量定理可知动量的变化量为 700 1kg m/spmgt 故 A 正确，BCD 错误。 故选 A。 7C 【详解】 AB设水球的直径为 d，子弹运动的过程为匀减速直线运动，直到末速度为零，我们可以应用逆过程，相 当于子弹初速度为零做匀加速直线运动，子弹在通过第一个 d，第二个 d，第三个 d，第四个 d 时所用时间 之比为 ():( 32):1:2)13(2 可知，运动的时间不同，子弹在水球中沿水平方向做匀变速直线运动，则受力是相同的，所以加速度相同， 由 vat 则速度的变化量不同；AB 错误； C根据冲量的定义 IFt 受力是相同的，运动的时间在增大，所以每个水球对子弹的冲量依次增大，C 正确； D根据动能定理 K EWFd 受力是相同的，运动的位移相同，所以子弹受到的阻力对子弹做的功相等，所以子弹在每个水球中的动能 变化相同，D 错误。 故选 C。 8C 【详解】 A根据动量定理 1 Ftmv 解得 1 2 1 m/s2m/s 1 v A 错误； B根据动量定理可知 2 22kg m/s4kg m/spFt B 错误； C根据图像可知前 3s 内合力的冲量为 22N s1 1N s3N sI C 正确； D根据图像可知前 3s 内的冲量为 3 22N s1 1N s3N sI 选项 C 正确； D根据图像可知前 4s 内的冲量为 4 22N s1 2N s2N sI 根据动量定理可知前 4s 内动量的变化量大小为 2kgm/s，选项 D 错误。 故选 C。 9C 【详解】 A设小球最终离开小车速度为 v1，小车的速度为 v2取水平向右为正方向，由水平方向动量守恒得 012 mvmvmv 根据机械能守恒定律得 222 012 111 222 mvmvmv 联立解得 1 0v 小车的速度为 20 vv 根据动能定理，小球对小车的做功为 22 k20 11 22 WEmvmv A 错误； BC设小球最终离开小车速度为 v1，小车的速度为 v2取水平向右为正方向，由水平方向动量守恒得 012 mvmvmv 根据机械能守恒定律得 222 012 111 222 mvmvmv 联立解得 1 0v 小车的速度为 20 vv 所以小球最终离开小车后做自由落体运动，B 错误 C 正确； D当小球与小车的速度相等时，小球弧形槽上升到最大高度，设最大高度为 h，则 0 2mvmv 22 0 11 2 2 2 mvmghmv 解得 2 0 4 v h g D 错误。 故选 C。 10C 【详解】 系统在从子弹开始射入到弹簧被压缩至最短的整个过程中，由于墙壁对弹簧有力的作用，所以系统所受的 外力之和不为零，所以系统动量不守恒。在整个过程中，由于子弹射入木块的过程中有内能产生，所以系 统机械能不守恒。 故选 C。 11D 【详解】 设人沿绳梯滑至地面，绳梯长度至少为 L。以人和气球的系统为研究对象，竖直方向动量守恒，规定竖直 向下为正方向 21 0Mvmv 人相对于地面下降的高度为 h，速度大小为 1 h v t 人沿绳梯滑至地面时，气球上升的高度为，速度大小 Lh 2 Lh v t 根据以上式子可得 Mm Lh M 故选 D。 12A 【详解】 由 v-t 图可知，碰前甲、乙的速度分别为，；碰后甲、乙的速度分别为 5m/sv 甲 =1m/sv乙 ，甲、乙两物块碰撞过程中，由动量守恒得 1m/sv 甲 =2m/s v 乙 +=+m vm vm vm v 甲甲乙乙甲甲乙乙 解得 6kgm 乙 则损失的机械能为 2222 1111 +- 2222 Em vm vm vm v 甲甲乙乙甲甲乙乙 解得 3JE 故选 A。 134.5 kg 22.5J 【详解】 设碰撞前 B 的运动方向为正方向；根据位移时间图象的斜率表示速度,可得碰前 A 的速度为 6 10 2/ 2 A vm s B 的速度为 6 3/ 2 B vm s 碰后 A. B 的共同速度为 86 1/ 2 vm s 由动量守恒定律得 () AABBAB m vm vmmv 代入数据解得 4.5 B mkg 由能量守恒定律可知，碰撞过程损失的能量 222 111 () 222 AABBABAB Em vm vmmv 代入数据解得 22.5EJ 14守恒 不守恒 【解析】 将 a b 组成系统，对系统受力分析知合外力为零，故系统动量守恒；而在此过程拉力对 b 做负功，机械能 不守恒 15 水平向左 0 mv Mm 【详解】 1以物体与车厢组成的系统为研究对象，以向左为正方向，由动量守恒定律可得： mv0=（M+m）v 最终车的速度为： 0 mv v Mm 2方向与 v0的速度相同，水平向左； 165 【详解】 1子弹把木块打穿，根据动量守恒定律有 mv0=mv1+Mv2 代入数据解得木块的速度大小为 0 2 0.01 3000.01 100 m/s=5m/s 0.4 mvmv v M 17v0 9 5 【详解】 设共同速度为 v，滑块 A 和 B 分开后 B 的速度为 vB，由动量守恒定律有 (mAmB)v0=mAvmBvB mBvB=(mBmC)v 联立以上两式得，B 与 C 碰撞前 B 的速度为 vB=v0 9 5 18 （1）；（2） 3 gRR L 【详解】 (1)由 A 到 B，水平方向动量守恒，机械能守恒，可得 mv=2mvm 22 11 2 22 m mgmvvRm 联立解得 vm= 3 gR (2)全过程能量守恒，滑块和小车末速度大小为零 mgR=mgL 解得 R L 19 3C 【详解】 对于金属棒平抛运动过程，有 2 1 2 hgt 0 sv t 得出 0 10 3m/s 3 v 闭合开关 S 的极短时间内，对导体棒应用动量定理得 0 BdI tmv 又 qI t 解得金属棒上通过的放电量为 0 3C mv q Bd 20 + mh h M 【详解】 人和气球静止在空中，说明人和气球组成的系统合力为零，人向下运动，设速率为，气球向上运动，设 1 v 速率为，取向下为正，由动量守恒定律可得 2 v 12 -0mv Mv 人到地面时下落高度为，气球上升高度为，因人和气球运动时间相同，则有 hH -0mh MH 软绳长度 = +l h H 联立解得 人教版（人教版（2019）高中物理选择性必修第一册期末练习卷）高中物理选择性必修第一册期末练习卷机械波（机械波（A） 一、单选题一、单选题 1一列简谐横波沿轴正向传播，某时刻的波形如图，为介质中一质点，此时刻质点的运动方向为 x PP （ ） A轴正向B轴负向C轴正向D轴负向 xx yy 2某一简谐横波沿 x 轴正方向传播，某时刻的波形如图所示，P 为介质中的一个质点下列判断正确的是 A此时刻质点 P 的速度沿 x 轴正方向 B此时刻质点 P 的加速度沿 y 轴负方向 C再过半个周期，质点 P 的位移方向沿 y 轴正方向 D再过一个周期，质点 P 的位移方向沿 y 轴负方向 3某同学手拿绳子一端开始做上下振动 1. 5s 后形成的波形如图所示，已知相邻编号的质点间水平距离为 6cm 及此时 1 到 10 号质点的振动方向，则此同学开始振动的方向和这列绳波的传播速度分别为 A竖直向上，0.36m/sB竖直向下，0.4m/s C竖直向上，0.4m/sD竖直向下，0.36m/s 4如图所示，甲、乙、丙、丁为用频闪照相机连续拍摄的四张在 x 轴上 06cm 区间段简谐波的照片已 知波沿 x 轴传播，照相机频闪时间间隔相等且小于波的周期，第一张照片与第四张照片间隔为 1s，则由照 片可知 () A波的波长为 6mB波一定是沿x 方向传播 C波速一定是 4m/sD波可能是沿x 方向传播，且波速是 9m/s 5下列说法正确的 () A我们能通过光谱分析来鉴别月球的物质成分 B当敌机靠近时，战机携带的雷达接收反射波的频率小于其发射频率 C衰变中产生的射线实际上是原子的核外电子挣脱原子核的束缚而形成的 D的半衰期为天，若有，经过天后还剩下 222 86 Rn 3.8 222 86 20gRn 7.6 222 86 5gRn 6一列沿 x 轴负方向传播的横波在某时刻的波形如图甲所示，a、b、c、d 为介质中沿波的传播方向上 4 个 质点的位置，若从该时刻开始计时，则振动图象如图乙所示的质点是（ ） Aa 处质点Bc 处质点Cb 处质点Dd 处质点 7图 1 是一列简谐横波在 t=1.25s 时的波形图，已知 c 位置的质点比 a 位置的晚 0.5s 起振，则图 2 所示振 动图像对应的质点可能位于（ ） AaxbBb x cCcxdDdx e 8如图甲所示为一列简谐横波在 t=5s 时波的图象，P 为介质中的一个质点图乙是质点 P 的振动图象， 那么该波的传播速度和传播方向是 Av=1.0m/s，沿 x 轴负方向Bv=0.5m/s，沿 x 轴负方向 Cv=0.5m/s，沿 x 轴正方向Dv=1.0m/s，沿 x 轴正方向 9如图所示，沿 x 轴正向传播的一列简谐横波在某时刻的波形图为一正弦曲线，其波速为 200m/s，介质 中有 a、b 两质点，下列说法中正确的是 A从图示时刻开始，经过 0.01s，质点 a 通过的路程为 0.2m B图示时刻 b 点的加速度大于 a 点的加速度 C图示时刻 b 点的速度小于 a 点的速度 D若该波传播中遇到宽约 4m 的障碍物，则能发生较明显的衍射现象 10物理学原理在现代科技中有许多重要应用例如，利用波的干涉，可将无线电波的干涉信号用于飞机 降落的导航如图所示，两个可发射无线电波的天线对称地固定于飞机跑道两侧，它们类似于杨氏干涉实 验中的双缝两天线同时都发出波长为 1和 2的无线电波飞机降落过程中，当接收到 1和 2的信号都 保持最强时，表明飞机已对准跑道下列说法正确的是() A天线发出的两种无线电波必须一样强B导航利用了 1与 2两种无线电波之间的干涉 C两种无线电波在空间的强弱分布稳定D两种无线电波各自在空间的强弱分布完全重合 11有经验的铁路养护人员可以从火车鸣笛的声音判断火车的行驶方向他所利用的应是 ( ) A声波的干涉现象B声波的衍射现象 C声波的多普勒效应D声波的反射现象 12一列波以速率 v 传播，如图所示，t1时刻的波形为实线，t2时刻的波形为虚线，两时刻之差 t1- t2=0.03s，且小于一个周期 T，下列各组判断中正确的是（） AT=0.04s，v=100m/sBT=0.04s，v=300m/s CT=0.12s，v=300m/sDT=0.04s，v=100m/s 二、填空题二、填空题 13一简谐波沿 x 轴正方向传播已知轴上 x1=0 和 x2=1m 两处的振动图象分别如图所示，又知此波的波 长大于 1m，则此波的传播速度 v=_m/s （取整数） 14如图, a、b、c、d 是均匀介质中 x 轴上的四个质点.相邻两点的间距依次为 2 m、4 m 和 6 m.一列简谐 横波以 2 m/s 的波速沿 x 轴正向传播，在 t=0 时刻到达质点 a 处，质点 a 由平衡位置开始竖直向下运动， t=3 s 时 a 第一次到达最高点，则波的频率是_Hz，在 t=5 s 时质点 c 向_(填“上”“下”“左”或“右”)运动. 15如图所示，一列简谐横波沿 x 轴传播 已知在时波形如图所示，此时 x 轴上的质点 B 正通过平衡 .0t 位置向下振动，在它左边的质点 A 位于负最大位移处；在时，质点 A 第三次出现在正的最大位移 0.5ts 处，这列简谐波沿着 x 轴_ 填“正“或“负 方向传播，波速是_ ；时，质点 () /m s0.5ts 的振动位移大小为_ cm 3 C C xm 16一列沿着 x 轴正方向传播的横波，在 t0 时刻的波形如图甲所示图甲中某质点的振动图象如图乙所 示 质点 N 的振幅是_ m，振动周期为_ s，图乙表示质点_(从质点 K、L、M、N 中选填) 的振动图象，该波的波速为_ m/s. 三、解答题三、解答题 17如图中的实线是某时刻的波形图象，虚线是经过 0.2s 时的波形图象。 (1)这列波的波长是多少？ (2)假定波向左传播，求波传播的可能距离； 18一列波沿 x 轴正方向传播的简谐波，在 t=0 时刻的波形图如图所示，已知这列波在 P 出现两次波峰的 最短时间是 0.4s，求： (1)这列波的波速是多少？ (2)再经过多少时间质点 R 才能第一次到达波峰？ (3)这段时间里 R 通过的路程是多少？ 19甲、乙两列简谐横波在同一介质中分别沿 x 轴正向和负向传播，在 t=0 时刻两列波的部分波形如图， 甲恰好传播到质点 M（1.0，0） ，乙恰好传播到