2023人教版带答案高中物理选修一综合测试题典型例题.docx
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1、2023人教版带答案高中物理选修一综合测试题典型例题1单选题1、一定能使水波通过小孔后,发生的衍射更不明显的方法是()A增大小孔尺寸,同时增大水波的频率B增大小孔尺寸,同时减小水波的频率C缩小小孔尺寸,同时增大水波的频率D缩小小孔尺寸,同时减小水波的频率答案:A波在介质中传播时波速是由介质决定的,与波的频率无关,所以改变波的频率不会改变波速,但由v=f可知,当波速一定时,减小频率则波长增大,而发生明显衍射的条件是障碍物或孔、缝的尺寸比波长小或相差不多,所以缩小障碍物的尺寸,同时减小波的频率会使衍射现象更明显,而本题为使衍射现象更不明显,则增大小孔尺寸,同时增大水波的频率。故选A。2、如图,光滑
2、水平面上置有质量分别为mA=6kg和mB=2kg的物块A、B,两物块间用劲度系数k=200N/m的轻质弹簧相连,其中A紧靠竖直墙壁,弹簧处于原长。已知弹簧振子的周期公式为T=2mk,其中k为弹簧劲度系数,m为振子质量。现用水平向左的力F缓慢推动物块B,到达某一位置时保持静止,此过程力F做的功为25J;瞬间撤去推力F,下列说法正确的是()A弹簧第一次恢复原长过程中,物块A、B及弹簧组成的系统机械能和动量都守恒B弹簧第一次恢复原长过程中,墙壁对物块A的冲量为30NsC弹簧第一次恢复原长过程中,弹簧对B的平均作用力大小为200ND在撤去推力F后的运动过程中,物块A的最大速度为3m/s答案:CA弹簧第
3、一次恢复原长的过程中,系统机械能守恒,但动量不守恒,A的速度为零,B的速度增大,所以系统动量增加,故A错误;B弹簧第一次恢复原长过程中,根据题意力F做功为W=25J由功能关系和机械能守恒可知,弹簧第一次原长时A的速度为零,则有W=12mBvB2解得vB=5m/s由于A静止不动,因此墙对A的冲量大小等于弹簧对A的冲量大小,弹簧对A的冲量大小等于弹簧对B的冲量大小,则有I=mBvB-0=10Ns故B错误;C由T=2mBk解得T=5s弹簧第一次恢复原长的时间t=14T=20s由I=Ft解得F=It=200N故C正确;D弹簧第二次恢复原长过程中,A加速,B减速;弹簧第二次恢复原长时,A的速度最大,由动
4、量守恒得mBvB=mAvA+mBvB由机械能守恒得12mBvB2=12mAvA2+12mBvB2解得vA=2.5m/s,vB=-2.5m/s故D错误。故选C。3、2022年北京冬奥会在某次冰壶比赛中,如图所示:蓝壶静止在大本营Q处,材质相同,质量相等的红壶与蓝壶发生正碰,在摩擦力作用下最终分别停在M点和N点。下列说法正确的是()A碰后两壶所受摩擦力的冲量相同B两壶碰撞过程为弹性碰撞C碰后蓝壶速度约为红壶速度的4倍D红壶碰前速度约为碰后速度的3倍答案:DA碰后两壶运动距离不相同,则碰后两球速度不相同,因此动量的变化量不相同,根据动量定理可知后两壶所受摩擦力的冲量不相同,A错误;C碰后红壶运动的距
5、离为x1=R2-R1=0.61m蓝壶运动的距离为x2=2R2=2.44m二者质量相同,二者碰后的所受摩擦力相同,即二者做减速运动的加速度相同,对红壶有v12=2ax1对蓝壶有v22=2ax2联立可得v1v2=12即碰后蓝壶速度约为红壶速度的2倍,C错误;D设红壶碰前速度为v0,根据动量守恒,则有mv0=mv1+mv2解得v0=3v1即红壶碰前速度约为碰后速度的3倍,D正确;B碰前的动能为Ek0=12mv02碰后动能为Ekl=12mv12+12mv22比较可知,有Ek0Ek1机械能不守恒,即不是弹性碰撞,B错误。故选D。4、如图所示,半径分别为3R和R的两光滑半圆轨道安置在同一竖直平面内,两轨道
6、之间由一条光滑水平轨道CD相连,在水平轨道CD上有一轻弹簧被a、b两小球夹住,同时释放两小球,a、b球恰好均能通过各自半圆轨道的最高点,已知a球的质量为m。则()Ab球质量为33mB两小球与弹簧分离时,动能相等C若ma=mb=m要求a、b都能通过各自的最高点,弹簧释放前至少具有的弹性势能为Ep=15mgRDa球到达圆心等高处时,对轨道压力为9mg答案:C当小球恰好能通过半圆轨道的最高点时,在最高点的位置,小球的重力提供小球做圆周运动的向心力,对a小球,根据动能定理得-6mgR=12mvt2-12mv02在最高点时,根据牛顿第二定律得mag=mavt23R联立解得v0=15gR同理对b分析可得:
7、b球的速度为v1=5gRA对a、b组成的系统进行研究,在释放瞬间,两小球的动量守恒,选a球的速度方向为正方向,则mv0mbv1=0解得mb=3m故A错误;B动能与动量的关系为Eka=p22m因为两个小球的动量相等,但质量不相等,则两小球与弹簧分离时,动能也不相等,故B错误;C若两小球的质量相等,则与弹簧分力时两小球的速度大小相等,方向相反,根据上述分析,两小球具备的最小速度与上述分析的a球的速度相等,则弹簧的弹性势能等于两小球的动能之和,因此Ep=122mv02=15mgR故C正确;D当a球到达圆心等高处时,对此过程根据动能定理得-3mgR=12mv22-12mv02在与圆心等高的位置,根据牛
8、顿第二定律得:FN=mv223R结合牛顿第三定律可得N=FN联立解得N=3mg方向水平向右,故D错误;故选C。5、小华通过偏振太阳镜观察平静水面上反射的阳光转动镜片时发现光有强弱变化下列说法能够解释这一现象的是()A阳光在水面反射时发生了偏振,镜片起起偏器的作用B阳光在水面反射时发生了偏振,镜片起检偏器的作用C阳光在水面反射时没有发生偏振,镜片起起偏器的作用D阳光在水面反射时没有发生偏振,镜片起检偏器的作用答案:B发现强弱变化说明水面上反射的阳光是偏振光,而阳光本身是自然光,在反射时发生了偏振,当偏振片的方向与光的偏振方向平行时,通过的光最强,而当偏振片的方向与光的偏振方向垂直时,通过的光最弱
9、,因此镜片起到检偏器的作用。故选B。6、关于散射,下列说法正确的是()A散射就是乱反射,毫无规律可言B散射中没有对心碰撞C散射时仍遵守动量守恒定律D散射时不遵守动量守恒定律答案:C微观粒子互相接近时不发生接触而发生的碰撞叫做散射,散射过程遵守动量守恒,散射中有对心碰撞,但是对心碰撞的几率很小,故C正确,ABD错误。故选C。7、一列简谐横波沿x轴正方向传播,在t=0时的波形图如图,此时波恰好传到质点M所在位置,当t=1.5s时,位于x=8m处的质点P运动的总路程为15cm,则以下说法正确的是()A波的周期为2sB波源的起振方向沿y轴正方向C波的传播速度为5.4m/sDt=2.0s时质点P处于波谷
10、答案:DB由t=0时刻波传到M点,且波沿x轴正方向传播,根据波形平移法可知,质点M的振动方向为y轴负方向,即波源的起振方向沿y轴负方向,故B错误;AC由波形图可知,波长=4m设波速为v、周期为T。质点P的起振方向沿y轴的负方向,波从M点传到P点的时间为3T4,当t=1.5s时,质点P运动的总路程为s=15cm=3A即质点P第一次到达波峰,于是有t=3T4+3T4=1.5s解得T=1s故波速v=T=41m/s=4m/s故AC错误;Dt=1.5s时质点P第一次到达波峰,从t=0到t=2.0s质点已经振动的时间t=2.0-3T4=2.0-0.75=1.25s=1T4质点P的起振方向沿y轴的负方向,则
11、t=2.0s时质点P处于波谷,故D正确。故选D。8、某同学用如图所示装置,通过半径相同的A、B两球的碰撞来“验证动量守恒定律”,实验中必须满足的条件是()A斜槽轨道尽量光滑以减小误差B斜槽轨道末端的切线必须水平C入射球每次从轨道的不同位置由静止滚下D两球的质量必须相等答案:BA本实验是通过平抛运动的基本规律求解碰撞前后小球的速度,小球离开轨道后做平抛运动,对斜槽是否光滑没有要求,故A不符合题意;B要保证每次小球都做平抛运动,则轨道的末端必须水平,故B符合题意;C要保证碰撞前的速度相同,所以入射小球每次都要从同一位置由静止滚下,故C不符合题意;D为了使小球碰后不被反弹,要求入射小球质量大于被碰小
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