2023-2024学年度鲁科版物理选择性必修1全册过关综合性考试C卷(后附解析）

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2023-2024学年度 鲁科版物理选择性必修1 全册过关综合性考试 C卷
试卷后附解析
考试范围：xxx；考试时间：75分钟；命题人：xxx
题号 一 二 三 四 总分
得分
注意事项：
1．答题前填写好自己的姓名、班级、考号等信息
2．请将答案正确填写在答题卡上
第I卷（选择题）
请添加修改第I卷的文字说明
评卷人得分
一、单选题
1．在医学上利用激光来焊接剥落的视网膜，是利用了激光的（　　）
A．单色性好 B．方向性好 C．亮度高 D．相干性好
2．一束复色光从空气射入光导纤维后分成a、b两束单色光，光路如图所示，比较内芯中的a、b两束光，a光的（　　）
A．频率小，发生全反射的临界角小
B．频率大，发生全反射的临界角小
C．频率小，发生全反射的临界角大
D．频率大，发生全反射的临界角大
3．如图所示，由两段圆弧和两段直轨道平滑连接，组成的封闭轨道固定在水平面上，整个封闭轨道关于O1O2连线所在直线对称，在两小球间压缩一轻弹簧（弹簧与小球不拴连），用细线固定并靠着直轨道静置，不计一切摩擦。已知r2=2r1，m1=2m2=m，现将细线烧断，两小球进入圆弧轨道前弹簧已恢复原长，小球m1进入圆弧轨道时的速度为v，下列说法中正确的是（　　）
A．两球进入圆弧轨道时的动能之比Ek1：Ek2=2：1
B．两球进入圆弧轨道时对轨道的压力之比F1：F2=1：2
C．烧断细绳前，弹簧储存的弹性势能为Ep=mv2
D．两球经过圆弧轨道的时间相同
4．下列说法正确的是（　　）
A．物体做受迫振动时，驱动力频率越高，受迫振动的物体振幅越大
B．医生利用超声波探测病人血管中血液的流速应用了多普勒效应
C．两列波发生干涉，振动加强区质点的位移总比振动减弱区质点的位移大
D．树荫下的太阳光斑大多成圆形是因为光的衍射
5．水底S处发出一束含有两种单色光的光线，与水和空气的分界面夹角为θ，经折射后分成甲、乙两束单色光，如图所示。下列说法正确的是_____________（在给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的）
A．水对甲光的折射率大于对乙光的折射率 B．甲光频率大于乙光频率
C．如果θ逐渐减小，空气中甲光先消失 D．乙光在水中经历的时间较长
6．如图所示，一单色光源放在一空箱子左侧，中间放置一单缝，在箱子的左壁开有双缝，此时会在右壁上产生干涉图样。现把整个装置浸入透明油中，则右壁上产生干涉条纹会（　　）
A．间距不变 B．间距变大 C．间距变小 D．条纹消失
7．如图所示,水平光滑地而上停放着一辆质量为M的小车,小车左端靠在竖直墙壁上,其左侧半径为R的四分之一圆弧轨道AB是光滑的,轨道最低点B与水平轨道BC相切,整个轨道处于同一竖直平面内.将质量为m的物块（可视为质点）从A点无初速释放,物块沿轨道滑行至轨道末端C处恰好没有滑出.重力加速度为g,空气阻力可忽略不计.关于物块从A位置运动至C位置的过程,下列说法中正确的是（ ）
A．在这个过程中，小车和物块构成的系统水平方向动量守恒
B．在这个过程中，物块克服摩擦力所做的功为 mgR
C．在这个过程中，摩擦力对小车所做的功为 mgR
D．在这个过程中，由于摩擦生成的热量为 mMgR/(M+m)
评卷人得分
二、多选题
8．如图，某质点做简谐运动的图象。下列说法正确的是（　　）
A．时，质点的速度为零
B．时，质点具有y轴正向最大加速度
C．在1.2s～1.3s内质点沿y轴正方向做加速度增大的加速运动
D．在0.5s～0.6s内质点沿y轴负方向做加速度减小的加速运动
9．弹簧振子做简谐运动，时刻速度为v，时刻速度也为v，且方向相同。已知（）小于周期，则（）（）（　　）
A．可能大于 B．可能小于 C．一定小于 D．可能等于
10．碰碰车是大人和小孩都喜欢的娱乐活动，游乐场上，大人和小孩各驾着一辆碰碰车正对迎面相撞，碰撞前后两人的位移 时间图像如图所示，已知小孩的质量为30kg，大人的质量为60kg，碰碰车质量相同，碰撞时间极短。下列说法正确的是（　　）
A．碰后大人的速度大小为2m/s
B．碰撞前后大人的运动方向保持不变
C．碰碰车的质量为30kg
D．碰撞过程中小孩和其驾驶的碰碰车受到的总冲量大小为60N·s
11．如图甲所示，粗糙水平面上：静置一质量M = 1kg的长木板，其上叠放一质量为m的木块。现给木板施加一随时间t均匀增大的水平力F = kt（k = 1N/s）。已知木板与地面间的摩擦力为f1，木块与木板之间的摩擦力为f2，f1和f2随时间t的变化图线如图乙所示。若最大静摩擦力均与相应的滑动摩擦力相等，重力加速度g = 10m/s2。下列说法正确的是（ ）
A．木块的质量m = 3kg
B．木板与地面间的动摩擦因数为0.1
C．木块与木板间的动摩擦因数为0.3
D．16s末木块与木板的速度大小之比为2：3
第II卷（非选择题）
请点击修改第II卷的文字说明
评卷人得分
三、实验题
12．如图乙所示，某同学在“测定玻璃的折射率”的实验中，先将方格纸平铺在木板上并用图钉固定，玻璃砖平放在方格纸上，然后在方格纸上确定玻璃砖的界面aa′和bb′，画上一条角度合适的直线MO，在直线MO上竖直地插上P1、P2两枚大头针。
①该同学接下来要完成的必要步骤是 ；
A．插上大头针P3，使P3仅挡住P2的像
B．插上大头针P3，使P3挡住P1的像和P2的像
C．插上大头针P4，使P4仅挡住P3
D．插上大头针P4，使P4挡住P3和P1、P2的像
②图丙是正确的操作得到的部分光路图，已知OA的长度与OB的长度相等，根据图乙计算此玻璃砖的折射率n= （保留两位有效数字）。
13．1801年，英国的物理学家托马斯·杨成功地观察到了光的干涉现象。在托马斯·杨的双缝干涉实验中，利用双缝干涉可以测量光波的波长。某同学想利用双缝干涉实验来测量某种单色光的波长，该同学所使用的装置如图所示，光具座上放置的光学元件依次为光源、透镜、M、N、P、遮光筒、毛玻璃、放大镜。
1. M、N、P三个光学元件依次为( )
A．滤光片、单缝、双缝 B．单缝、滤光片、双缝
C． 单缝、双缝、滤光片 D．滤光片、双缝、单缝
2. 该同学通过测量头的目镜观察单色光的干涉图样时，发现分划板的中心刻线与亮条纹未对齐，如图所示，下列操作中可使中心刻线与亮条纹对齐的是( )
A．仅转动目镜 B．仅转动双缝
C． 仅转动手轮 D．仅转动测量头
3. 通过调整，该同学从目镜中看到如图甲所示的图像，转动测量头的手轮，使分划板中心刻线对准时，手轮的读数，继续转动手轮，使分划板中心刻线对准时，手轮的读数如图乙所示， 。
4. 计算通过单缝的光波波长的表达式为 ，若已知双缝间距，双缝到屏的距离，则待测光的波长为 （结果保留三位有效数字）。
5. 若想减少从目镜中观察到的条纹个数，该同学可以( )
A．将单缝向双缝靠近 B．将屏向靠近双缝的方向移动
C． 将屏向远离双缝的方向移动 D．使用间距更大的双缝
6. 下列现象中能够观察到的有( )
A．将滤光片由蓝色的换成红色的，干涉条纹间距变窄
B．去掉滤光片后，干涉现象消失
C． 换一个缝宽较大的单缝片，干涉条纹间距变宽
D．换一个两缝间距较大的双缝片，干涉条纹间距变窄
评卷人得分
四、解答题
14．两个不同质量的球以相同的速率相向运动，其中重球的质量是轻球质量的3倍，相碰后重球停止不动，轻球以2倍的速率弹回，试证明它们发生的是弹性碰撞。
15．一列横波在x轴上传播，在=0时刻波形如图实线所示，=0.05s时刻波形如图虚线所示，若周期大于，则最小波速和最大波速分别是多少？方向如何？
16．半径为R的透明薄圆柱体固定在水平地面上，内部一点光源位于S点，截面图如图所示。点光源到圆心距离为R，已知点光源沿水平面内的光线全部可以射出圆柱体，光速为c，求透明圆柱体折射率的取值范围。
(
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※※请※※不※※要※※在※※装※※订※※线※※内※※答※※题※※
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(
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) (
学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________
) (
…………○…………外…………○…………装…………○…………订…………○…………线…………○…………
)
试卷第1页，共3页
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参考答案：
1．C
解析：在医学上利用激光来焊接剥落的视网膜，是利用了激光的亮度高，能量强的特点。
答案：C。
2．C
解析：由光路图可知a光的偏折程度没有b光的大，因此a光的折射率小，频率小，由全反射可知折射率越小发生全反射的临界角越大。
答案：C。
3．C
解析：A．对两球组成的系统，由动量守恒定律可知
解得

两球进入圆弧轨道时的动能之比
选项A错误；
B．根据
可得两球进入圆弧轨道时对轨道的压力之比
选项B错误；
C．烧断细绳前，弹簧储存的弹性势能为
选项C正确；
D．设左边小圆弧所对圆心角为θ，则大圆弧所对圆心角为2π-θ两球经过圆弧轨道的时间之比
选项D错误。
答案：C。
4．B
解析：A．物体做受迫振动的频率等于驱动力的频率，当系统的固有频率等于驱动力的频率时，振幅达到最大，即使增加驱动力频率，振幅不变，故A错误；
B．医生检查身体的“B超”仪没有用到多普勒效应，而彩超则是通过测出反射波的频率变化来确定血流的速度，显然是运用了多普勒效应原理，故B正确；
C．两列波发生干涉，振动加强区质点的振幅总比振动减弱区质点的振幅大，不能说振动加强区质点的位移总比振动减弱区质点的位移大，故C错误；
D．树荫下的太阳光斑大多成圆形是由小孔成像形成的，故D错误。
答案：B。
5．D
解析：A．由图可知，水对乙光的偏折程度较大，则水对甲光的折射率小于对乙光的折射率，选项A错误；
B．水对甲的折射率较小，则甲光频率小于乙光频率，选项B错误；
C．根据
可知，乙光的临界角较小，则如果θ逐渐减小，乙光先发生全反射，则空气中乙光先消失，选项C错误；
D．根据
可知，水中乙光的速度较小，可知乙光在水中经历的时间较长，选项D正确。
答案：D。
6．C
解析：双缝干涉的图样是明暗相间的干涉条纹，所有条纹宽度相同且等间距，随着波长越长，则条纹间距越大，根据
而
现把整个装置浸入透明油中，由于油的折射率大，则有波长变小，由于
故条纹间距变密。
答案：C。
7．D
解析：在物块从A位置运动到B位置过程中，小车和物块构成的系统在水平方向受到的合力不为零，系统在水平方向动量不守恒，故A错误；物块从A滑到B的过程中，小车静止不动，对物块，由动能定理得：mgR=mv2-0，解得，物块到达B点时的速度；在物块从B运动到C过程中，物块做减速运动，小车做加速运动，最终两者速度相等，在此过程中，系统在水平方向动量守恒，由动量守恒定律可得mv=（M+m）v′， ，以物块为研究对象，
由动能定理可得：-Wf=mv′2-mv2，解得： ，故B错误；对小车由动能定理得： ，故C错误；物块与小车组成的系统，在整个过程中，由能量守恒定律得：mgR=Q+（M+m）v′2，解得： ，D项正确；故答案为D．
点睛：动量守恒条件是：系统所受合外力为零，对物体受力分析，判断系统动量是否守恒；熟练应用动量守恒定律、动能定律、能量守恒定律即可正确解题.
8．BD
解析：A. 由图象可知质点做简谐运动的周期为，则
时质点经过平衡位置，速度最大，即时质点速度最大，A错误；
B. ，时质点位于位移负向最大处，此时质点具有y轴正向最大加速度，B正确；
C. ，，由图象可知在内质点从平衡位置运动到位移正向最大处，此过程速度逐渐减小，加速度逐渐增大，故在内质点沿y轴正方向做加速度增大的减速运动，C错误；
D. 由图象可知在内质点从位移正向最大处运动到平衡位置，此过程速度逐渐增大，加速度逐渐减小，故在内质点沿y轴负方向做加速度减小的加速运动，D正确。
答案：BD。
9．AB
解析：A．弹簧振子做简谐运动，时刻速度为v，时刻也为v，且方向相同。则有这两位置关于平衡位置对称。由于（）小于周期T。则有如下可能：当这两个位置靠近最大位移处时，且t1时刻速度方向指向平衡位置时，则有（）可以大于，故A正确；
B．当这两个位置衡位置附近，且t1时刻速度方向指向平衡位置时，则有（）可以小于，故B正确；
CD．当这位置衡位置附近，且t1时刻速度方向指向最大位置时，则有（）大于，由于两个时刻的速度相同，（）不可能等于，故CD错误。
答案：AB。
10．BC
解析：A．位移 时间图像斜率表示速度，由图可知，碰前瞬间小孩的速度为，大人的速度为，碰后两人的共同速度为，故A错误；
B．位移 时间图像的斜率表示速度，斜率的正负表示速度的方向，由图可知规定了大人初始运动方向为负方向，碰后两车一起向负方向运动，故碰撞前后大人的运动方向保持不变，故B正确；
C．设碰碰车的质量为，由动量守恒定律有
解得
故C正确；
D．碰前小孩与其驾驶的碰碰车的总动量为
碰后总动量为
由动量定理可知碰撞过程中小孩和其驾驶的碰碰车受到的总冲量为
故其大小为，故D错误。
答案：BC。
11．ABD
解析：AB．设木板与地面间的动摩擦因数为μ1，由图乙可知，0 ~ 4s时间内，木板与地面间的摩擦力f1随F增大而增大，木块与木板之间的摩擦力f2为0，说明木板和木块均静止，4s后，摩擦力f1保持不变，说明木板开始相对地面滑动，且滑动摩擦力
f1= μ1(M＋m)g = 4N
设木板与木块间的动摩擦因数为μ2，4 ~ 12s内，木块与木板之间的摩擦力f2随F增大而增大，说明摩擦力f2为静摩擦力，木板和木块相对静止，一起加速运动，对木块和木板整体，根据牛顿第二定律得
F－μ1(M＋m)g = (M＋m)a
对木块根据牛顿第二定律得
f2= ma
当t = 12s时
F = kt = 12N
由图像得
f2= 6N
代入数据解得
m = 3kg，μ1= 0.1
AB正确；
C．12s后，摩擦力f2保持不变，说明木块相对木板开始滑动，且滑动摩擦力
f2= μ2mg = 6N
代入数据解得
μ2= 0.2
C错误；
D．0 ~ 4s时间内，木块和木板静止，4 ~ 16s时间内，f—t图像与时间轴围成的面积表示摩擦力的冲量大小，木块所受摩擦力的冲量为
木板所受合外力的冲量为
由动量定理得
I2= mv2，I1= Mv1
代入数据解得
v2= 16m/s，v1= 24m/s
则16s末木块与木板的速度大小之比为
v2：v1= 2：3
D正确。
答案：ABD。
12． BD 1.3或1.4或1.5
解析：①[1]确定P3大头针的位置的方法是大头针P3能挡住P1、P2的像，则P3必定在出射光线方向上，所以确定P3大头针的位置的方法是大头针P3能挡住P1、P2的像，确定P4大头针的位置的方法是大头针P4能挡住P3和P1、P2的像。
答案：BD。
②[2]以入射点为圆心，以OA长为半径画圆，因为OA的长度与OB的长度相等，所以圆与OB交于B点，如图
过A、B两点分别向法线作垂线交于C、D两点，由几何关系有
，
而
所以折射率
（1.3或1.5都正确）
13． A D 9.762 438 C D
解析：1．[1]由图可知，M、N、P三个光学元件依次为滤光片、单缝、双缝。
答案：A。
2．[2]当分划板的中心刻线与亮条纹不平行时，应该转动测量头，将图中分划板调到竖直方向并与干涉条纹平行。
答案：D。
3．[3]由图可得，读数为
4．[4]由得，波长表达式为
[5]由题意得
所以波长为
5．[6]若想减少从目镜中观察到的条纹个数，则应该增大条纹间距，由知，应该将屏向远离双缝的方向移动从而增大l，或者减小双缝间距d。
答案：C。
6．[7]
A. 由知，将滤光片由蓝色的换成红色的，光的波长变大，则干涉条纹间距变宽，故A错误；
B. 去掉滤光片后，得到的是白光的干涉条纹，即彩色干涉条纹，故B错误；
CD. 由知，干涉条纹间距与单缝片的缝宽没有关系，若换一个两缝间距较大的双缝片，干涉条纹间距变窄，故C错误，D正确。
答案：D。
14．见解析
解析：设轻球的质量为m，则重球的质量为3m，碰撞前二者的速率均为v0，则碰撞前系统的动能为
碰后系统的动能为
则
即系统碰撞过程没有损失机械能，所以发生的是弹性碰撞。
15．，方向沿x轴正向；，向为沿x轴负方向
解析：由y的最大值读出振幅，由相邻两个波峰或波谷间的距离读出波长。根据波形的平移法，结合波的周期性，得出波传播的距离与波长的关系，求出最小间距和最大间距，得到对应的波速。
当波沿x轴正方向传播时，可能的周期为
，且n=0或1；
当波沿x轴负方向传播时，可能的周期为
，且n=0或1
由波速公式可知，当速度v最小时，周期T最大。分析上面两类情况可知
当周期最大时，波沿x轴正方向传，且在中取n=0，即
则
最小速度
方向沿x轴正向；
当v最大时，周期T最小，由上面分析可知周期最小时，波沿x轴负方向传，且在中取n=1，即
则
最大速度
方向为沿x轴负方向。
点拨：本题主要考查了波的传播问题，知道“波形一个周期波形平移一倍波长”的结论，结合波形图得到最大、最小传播距离，然后确定最大、最小波速。
16．1解析：如图所示，设点光源射出的光线入射角为θ，SA=x根据余弦定理有
可知
，
当
时
折射率
解得
故

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