期末综合性复习（四）-2021-2022学年高二下学期物理人教版（2019）选择性必修第一册（word版含答案）

高二第二学期期末物理选择性必修第一册综合性复习（四）
一、单项选择题
1．有关光学知识的叙述中，下列说法正确的是（　　）
A．在双缝干涉实验中，绿光形成的条纹间距一定比蓝光的大
B．只有横波才能发生偏振现象，光的偏振现象说明光是横波，立体电影就是利用了光的偏振现象
C．照相机镜头上涂有一层增透膜，利用的是光的干涉原理，增透膜的厚度等于入射光在真空中波长的
D．太空舱中宇航员用单色光照射肥皂液膜，在光源的同侧仍可观察到明暗相间的条纹
2．如图所示，一束由红光和紫光组成的复色光沿AO方向从真空射入平行玻璃砖，红光和紫光分别从B、C点射出，下列说法正确的是（　　）
A．玻璃对红光的折射率大
B．紫光在玻璃中传播的速度大
C．红光和紫光的出射光线平行
D．增大入射光线的入射角，红光和紫光会在下界面发生全反射
3．如图所示，在同一种均匀介质中，中心波源O持续振动，产生两列沿相反方向传播的横波，当波源振动频率逐渐增大时，下列波形图中可能正确的是（　　）
A． B．
C． D．
4．如图所示为同一地点的两个单摆甲、乙的振动图像，下列说法正确的是（　　）
A．甲单摆的周期大于乙单摆的周期
B．在时有正向最大加速度的是甲摆
C．甲单摆的摆长约为2米
D．甲单摆的机械能大于乙单摆的机械能
5．某小组做验证动量守恒定律实验时，在气垫导轨上放置P、Q两滑块。碰撞前Q静止，P匀速向Q运动并发生碰撞，利用频闪照相的方法连续4次拍摄得到频闪照片如图所示，在这4次闪光的过程中，P、Q两滑块均在0~80cm范围内，且第1次闪光时，P恰好位于x=10cm处。相邻两次闪光的时间间隔为T，P、Q两滑块的碰撞时间及闪光持续时间均可忽略不计，则P、Q两滑块的质量之比为（　　）
A．1:1 B．1:2 C．1:3 D．1:4
6．如图所示，用完全相同的轻质弹簧P、Q拴接小球A，固定在竖直平面内处于静止状态，此时两弹簧的总长度恰好等于两弹簧的原长之和。已知弹簧的劲度系数为k，小球的质量为m，重力加速度为g，忽略空气阻力。下列说法正确的是（　　）
A．弹簧P的伸长量为
B．剪断弹簧Q的瞬间，小球A的加速度大小为g
C．剪断弹簧Q后，小球A的机械能守恒
D．剪断弹簧Q后，小球A做简谐运动的振幅为
7．图甲为一列简谐横波在时刻的波形图，图乙为该波中平衡位置坐标为处质点P的振动图像，则下列说法中正确的是（　　）
A．该波的传播方向沿轴正方向
B．在时刻，图甲中质点P相对平衡位置的位移为
C．在时刻，平衡位置在处的质点的位移为
D．从时刻开始至时刻结束，在这段时间内，平衡位置在处的质点通过的路程为
8．如图所示，带有光滑圆弧轨道质量为M的小车静止置于光滑水平面上，一质量为m的小球以速度水平冲上小车，到达某一高度后，小球又返回小车的左端，则（　　）
A．小球离开小车以后一定向右做平抛运动
B．小球和小车组成的系统动量守恒
C．小球到达最高点时速度为零
D．小球和小车组成的系统机械能守恒
9．两波源分别位于坐标原点和处，时刻两波源开始起振，时的波形图如图所示，此时平衡位置在和的P、Q两质点刚开始振动，质点M的平衡位置位于处，质点N的平衡位置位于处，则（　　）
A．时两列波相遇
B．开始计时10s后质点M通过的路程为2.4m
C．时质点M的振动方向沿y轴负方向
D．时质点N的振动方向沿y轴负方向
10．一个质量为0.2kg的小钢球竖直下落，落地时速度大小为1m/s，与地面作用0.1s后以等大的动量竖直向上反弹，小钢球在与地面碰撞的过程中，若选向上为正方向，g取，下列说法中正确的是（ 　）
A．小钢球重力的冲量为
B．小钢球的动量变化量为
C．小钢球受到合力的冲量为
D．小钢球受到的平均支持力为6N
二、多项选择题
11．如图甲所示，一个有固定转动轴的竖直圆盘转动时，固定在圆盘上的小圆柱带动一个T形支架在竖直方向运动，使T形支架下面的弹簧和小球组成的振动系统做受迫振动。小球的振幅A与圆盘的转速n的关系如图乙所示。下列说法正确的是（ ）
A．振动系统的固有周期为20min
B．振动系统的固有周期为3s
C．圆盘的转速越大，摆件振动的频率越大
D．圆盘的转速越大，摆件振动的频率越小
12．如图所示，真空中有一半径为、球心为、质量分布均匀的玻璃球，一细激光束在真空中沿直线传播，于玻璃球表面的点经折射进入玻璃球，并在玻璃球表面的点又经折射进入真空。已知，玻璃球对该激光的折射率为，为光在真空中的传播速度，则下列说法正确的是（　　）
A．激光束在点的入射角
B．激光束在玻璃球中从到传播的时间为
C．激光束在玻璃球内的波长是该激光束在真空中波长的倍
D．改变入射角的大小，激光束可能在玻璃球表面发生全反射
13．长为L、质量为M的木块在粗糙的水平面上处于静止状态，有一质量为m的子弹（可视为质点）以水平速度击中木块并恰好未穿出。设子弹射入木块的过程时间极短，子弹受到木块的阻力恒定，木块运动的最大距离为x，重力加速度为g，下列说法中正确的是（　　）
A．子弹受到的阻力大小
B．子弹受到的阻力大小
C．木块与水平面间的动摩擦因数
D．木块与水平面间的动摩擦因数
14．一列简谐横波沿x轴传播，在t=0时刻和t=1s时刻的波形分别如图中实线和虚线所示。已知x=0处的质点在0~1s内运动的路程为3.5cm。下列说法正确的是（　　）
A．波沿x轴负方向传播 B．波源振动周期为
C．波的传播速度大小为11m/s D．t=1s时，x=6m处的质点沿y轴正方向运动
15．如图所示，在光滑的水平桌面上静止两个等大的小球，其质量分别为 M = 0.6 kg、m = 0.2 kg，其中间夹着一个被锁定的压缩轻弹簧（弹簧与两球不相连），弹簧具有 Ep=10.8J的弹性势能。现解除锁定，球 m 脱离弹簧后滑向与水平面相切、半径为 R=0.4 m 竖直放置的光滑半圆形固定轨道，g 取 10 m/s2则下列说法正确的是（　　）
A．两球刚脱离弹簧时，球m获得的动能比球 M 小
B．球 m 在运动达到轨道最高点速度大小为 2m/s
C．球 m 离开半圆形轨道后经过 0.4s 落回水平地面
D．球 m 经过半圆形轨道的最低点和最高点时，对轨道的压力差为12N
三、实验题
16．小明用如图甲所示的装置做“用双缝干涉实验测量光的波长”实验。
（1）经过调试后，观察到清晰的又细又密的干涉条纹，为了增大条纹间距，下列操作可行的是______。
A．将单缝向双缝靠近 B．将屏向靠近双缝的方向移动
C．左右拨动拨杆 D．使用间距更小的双缝
（2）已知单缝与双缝间的距离L1=60mm，双缝与屏的距离L2=700mm，单缝宽d1=0.10mm，双缝间距d2=0.25mm。分划板的中心刻线对谁第1条亮纹中心时手轮上的读数如图乙所示，则读数为_________mm、对准第4条亮纹中心时读数7.870mm，求得波长为____________m。（保留三位有效数字）
17．在“验证动量守恒定律”的实验中：
（1）某同学先采用如图甲所示的装置进行实验。把两个小球用等长且不可伸长的细线悬挂于同一点，让B球静止，拉起A球，由静止释放后使它们相碰，碰后粘在一起。（小球的直径d相等且远小于细线长度L）实验中必须测量的物理量有________（填选项前的字母）。
A．细线的长度L B．A球质量和B球质量
C.释放时A球被拉起的角度 D．碰后摆起的最大角度
E.当地的重力加速度g
（2）某同学又用如图乙所示的装置做验证动量守恒定律的实验，下列说法中不符合本实验要求的是________（填选项前的字母）。
A．斜槽轨道必须是光滑的
B．斜槽轨道末端的切线是水平的
C．入射小球每次都从斜槽上的同一位置由静止释放
D．入射小球与被碰小球满足，
（3）若该同学在用如图乙所示的装置的实验中，正确操作，认真测量，得出的落点情况如图丙所示，则入射小球质量和被碰小球质量之比为________。
四、解答题
18．如图所示，t=0时，位于原点O处的波源，从平衡位置（在x轴上）开始沿y轴正方向做周期T=0.2s、振幅A=4cm的简谐振动。该波源产生的简谐横波沿x轴正方向传播，当平衡位置坐标为（9m，0）的质点P刚开始振动时，波源刚好位于波谷。
（1）质点P在开始振动后的Δt=1.05s内通过的路程是多少？
（2）该简谐波的最大波速是多少？
（3）若该简谐波的波速为v=12m/s，质点Q的平衡位置坐标为（12m，0）（图中未画出）。请写出以t=1.05s时刻为新的计时起点的质点Q的振动方程。
19．北京冬奥会开幕式的浪漫烟花让人惊叹不已，假设某种型号的礼花弹在地面上从专用炮筒中沿竖直方向射出，到达最高点时炸开如图所示。已知礼花弹质量m=0.1kg，从炮筒射出的速度，上升的最大高度h=54m，整个过程中礼花弹所受的空气阻力大小始终是其重力大小的k倍，忽略炮筒的高度，计算结果可以带根号，求：
（1）k值的大小；
（2）从炮筒射出到上升最大高度过程中合外力的冲量I；
（3）若礼花弹在空中没有爆炸，落回地面时的速度v的大小。
20．如图所示，光滑轨道abcd固定在竖直平面内，ab水平且足够长，bcd为半圆，圆弧轨道的半径R＝0.32m，在b处与ab相切。在直轨道ab上放着质量分别为、的物块A、B（均可视为质点），用轻质细绳将A、B连接在一起，且A、B间夹着一根被压缩的轻质弹簧（未被拴接）。轨道左侧的光滑水平地面上停着一质量为M，长L＝0.5m的小车，小车上表面与ab等高。现将细绳剪断，之后A向左滑上小车，恰好未从小车左端掉下。B向右滑动且恰好能冲到圆弧轨道的最高点d处。物块A与小车之间的动摩擦因数μ＝0.2，重力加速度g取。求：
（1）物块B运动到圆弧轨道的最低点b时，轨道对物块的支持力大小；
（2）细绳剪断之前弹簧的弹性势能；
（3）小车的质量M。
参考答案
1．B 2．C 3．A 4．B 5．C 6．D 7．D 8．D 9．B 10．D
11．BC 12．AB 13．AC 14．AC 15．CD
16． D 2.190
17． BCD AD 3：2
18．【解析】
（1）由于质点P从平衡位置开始振动，且
故在Δt=1.05s内质点P通过的路程
（2）设该简谐波的波速为v，两质点O、P间的距离为Δx，由题意可得
所以
当n=0时，该简谐波的波速最大
（3）简谐波从波源传到（12m，0）点所用时间
再经
即再经过，质点Q位于波峰位置，则以此时刻为计时起点，质点Q的振动方程为
19．【解析】
（1）礼花弹弹出后匀减速上升，到达最大高度时速度为零，
解得
上升过程中重力和竖直向下空气阻力合力提供加速度
解得
（2）礼花弹弹出匀减速上升过程，以向上为正方向，由动量定理
解得
冲量大小为，方向竖直向下。
（3）回落过程中重力和竖直向上空气阻力合力提供加速度，
解得
礼花弹回落过程中做匀加速直线运动
解得落回地面时的速度v的大小
20．【解析】
（1）物块B在最高点时，有
b到d由动能定理可得
在b点有
联立以上方程可得
（2）由动量守恒定律可得
由能量守恒可得
联立以上方程可得
（3）A滑到小车左端时与小车有共同速度v，由动量守恒定律可得
由能量守恒可得
联立以上方程可得M＝2kg