2025版新教材高中物理本冊綜合學業(yè)質(zhì)量標準檢測B新人教版選擇性必修第一冊

本冊綜合學業(yè)質(zhì)量標準檢測(B)本卷分第Ⅰ卷(選擇題)和第Ⅱ卷(非選擇題)兩部分。滿分100分，時間90分鐘。第Ⅰ卷(選擇題共40分)一、選擇題(共10小題，每小題4分，共40分，在每小題給出的四個選項中，第1～6小題只有一個選項符合題目要求，第7～10小題有多個選項符合題目要求，全部選對的得4分，選不全的得2分，有選錯或不答的得0分)1．如圖所示，在光滑水平面上有質(zhì)量為M＝2kg的帶有光滑半圓形槽(半徑足夠大)的滑塊a，在槽底部有一質(zhì)量為m＝1kg的小球，滑塊a和小球一起以速度v0＝10m/s向右滑動。另一質(zhì)量也為M＝2kg的滑塊b靜止于滑塊a的右側。兩滑塊相撞(碰撞時間極短)后，粘在一起向右運動，g取10m/s2，則下列說法正確的是(D)A．碰撞過程中，小球、滑塊a、滑塊b組成的系統(tǒng)水平動量不守恒B．兩滑塊碰撞過程中損失的機械能為75JC．碰撞過程中，滑塊b受到的沖量大小為12N·sD．小球能夠上升的最大高度是1m解析：兩滑塊相撞過程，由于碰撞時間極短，小球及滑塊a、b在水平方向上不受外力，故系統(tǒng)在水平方向動量守恒，A錯誤；滑塊a和b發(fā)生完全非彈性碰撞，碰后具有共同速度，由動量守恒定律有Mv0＝2Mv，解得v＝5m/s，該過程中，損失的機械能為ΔE＝eq\f(1,2)Mveq\o\al(2,0)－eq\f(1,2)×2Mv2＝50J，B錯誤；依據(jù)動量定理，碰撞過程中滑塊b受到的沖量等于滑塊b的動量變更量，即I＝Mv＝2×5kg·m/s＝10N·s，C錯誤；滑塊a和b碰撞完畢至小球上升到最高點的過程，系統(tǒng)在水平方向上所受合外力為零，水平方向動量守恒，小球上升到最高點時，有2Mv＋mv0＝(2M＋m)v′，該過程中，系統(tǒng)的機械能守恒，則有eq\f(1,2)×2Mv2＋eq\f(1,2)mveq\o\al(2,0)＝eq\f(1,2)(2M＋m)v′2＋mgh，解得h＝1m，D正確。2.折射率n＝eq\r(2)的直角玻璃三棱鏡截面如圖所示，一條光線從AB面入射，入射角為i(圖中未標出)，ab為其折射光線，ab與AB面的夾角θ＝60°。則(B)A．i＝45°，光在AC面上不發(fā)生全反射B．i＝45°，光在AC面上發(fā)生全反射C．i＝30°，光在AC面上不發(fā)生全反射D．i＝30°，光在AC面上發(fā)生全反射解析：由折射定律可知：n＝eq\f(sini,sin\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(π,2)－θ)))解得：i＝45°，由sinC＝eq\f(1,n)，可知，光線在AC面上發(fā)生全反射的臨界角為C＝45°。由于ab在AC面上的入射角為60°，所以光線ab在AC面上發(fā)生了全反射，不能從AC面上折射出去。故選B。3．(2024·重慶巴蜀中學高三階段練習)一列波長大于3.6m的簡諧橫波沿直線方向由a向b傳播，a、b相距6m，a、b兩質(zhì)點的振動圖像如圖所示。由此可知(B)A．3s末a、b兩質(zhì)點的位移相同B．該波的波速為2m/sC．該波的波長為4mD．該波由a傳播到b歷時1.5s解析：由圖可知，3s末a、b兩質(zhì)點的位移不同，一個在平衡位置，一個在波谷，故A錯誤；由圖可知，波的周期為T＝4s，質(zhì)點a的振動傳到b用時t＝3s＋nT(n＝0,1,2…)，則該波的波速為v＝eq\f(s,t)＝eq\f(6,3＋4n)m/s(n＝0,1,2…)，該波的波長為λ＝vT＝eq\f(24,3＋4n)m(n＝0,1,2…)，依據(jù)題意，波長大于3.6m，則n只能取0，故t＝3s，v＝2m/s，λ＝8m，故B正確，C、D錯誤；故選B。4．(2024·全國高一課時練習)下列說法正確的是(A)A.圖中，使擺球A先搖擺，擺球B、C接著做受迫振動，則三個擺的振動周期相等B.圖示為光導纖維示意圖，內(nèi)芯的折射率比外套的折射率小C.圖示為雙縫干涉示意圖，雙縫間距越大，則相鄰亮條紋間距越大D.圖中，用自然光照射透振方向(箭頭所示)相互垂直的前后兩個豎直放置的偏振片，光屏照舊發(fā)亮解析：擺球A先搖擺，擺球B、C接著做受迫振動，受迫振動的周期與驅(qū)動力的周期一樣，A正確；依據(jù)光的全反射條件，可知，內(nèi)芯的折射率比外套的折射率大，B錯誤；依據(jù)Δx＝eq\f(L,d)λ，雙縫間距越大，則相鄰亮條紋間距越小，C錯誤；自然光通過偏振片后形成偏振光，因兩個偏振片的透振方向相互垂直，所以沒有光射到光屏上，光屏發(fā)暗，D錯誤。故選A。5．如圖所示，表面光滑的楔形物塊ABC固定在水平地面上，∠ABC<∠ACB，質(zhì)量相同的物塊a和b分別從斜面頂端沿AB、AC由靜止滑下。在兩物塊到達斜面底端的過程中，下列說法正確的是(C)A．兩物塊所受重力的沖量相同B．兩物塊的動量變更量相同C．兩物塊的動能變更量相同D．兩物塊到達斜面底端時重力的瞬時功率相同解析：設斜面傾角為θ，則物塊在斜面上的加速度為a＝gsinθ。設斜面高度為h，則物塊在斜面上滑行的時間為t＝eq\r(\f(2h,asinθ))＝eq\r(\f(2h,gsin2θ))。因為∠ABC<∠ACB，可得物塊在AB斜面上滑行的時間比在AC斜面上滑行的時間長；依據(jù)I＝mgt可知，兩物塊所受重力的沖量不相同，選項A錯誤；依據(jù)動量定理mgsinθ·t＝mv，代入t＝eq\r(\f(2h,gsin2θ))得mv＝meq\r(2gh)，兩物塊運動到達斜面底端時動量變更量大小相等，但方向不同，所以兩物塊的動量變更量不相同，選項B錯誤；依據(jù)動能定理ΔEk＝eq\f(1,2)mv2＝mgh，兩物塊的動能變更量相同，選項C正確；兩物塊到達斜面底端時重力的瞬時功率P＝mgvsinθ，則重力的瞬時功率不相同，選項D錯誤。6．某一質(zhì)檢部門為檢測一批礦泉水的質(zhì)量，利用干涉原理測定礦泉水的折射率。方法是將待測礦泉水填充到特制容器中，放置在雙縫與熒光屏之間(之前為空氣)，如圖所示，特制容器未畫出，通過比對填充后的干涉條紋間距x2，和填充前的干涉條紋間距x1，就可以計算出該礦泉水的折射率。則下列說法正確的是(設空氣的折射率為1)(B)A．x2＞x1B．該礦泉水的折射率為eq\f(x1,x2)C．填充前假如分別用紅光和紫光做干涉試驗，則紅光的條紋間距小于紫光的條紋間距D．填充前用紅光做干涉試驗，試驗過程中將S1遮擋，將不能發(fā)生干涉現(xiàn)象，屏上沒有條紋解析：把空氣換成礦泉水后，依據(jù)v＝λf可知，入射光的頻率f不變，光在介質(zhì)中的傳播速度減小，波長減小。依據(jù)干涉的條紋間距公式Δx＝eq\f(l,d)λ可知，對同一個裝置來說，波長減小，條紋間距減小，即x2<x1，A錯誤；依據(jù)Δx＝eq\f(L,d)λ，λ＝eq\f(v,f)，v＝eq\f(c,n)，易得該礦泉水的折射率為eq\f(x1,x2)，B正確；紅光的波長大于紫光的波長，所以紅光的條紋間距大于紫光的條紋間距，C錯誤；假如將S1遮擋，變成衍射，有衍射條紋，D錯誤。7．對于光的衍射現(xiàn)象的定性分析，下列說法正確的是(ABD)A．只有障礙物或孔的尺寸可以跟光的波長相比差不多甚至比波長還要小的時候，才能產(chǎn)生明顯的衍射現(xiàn)象B．光的衍射現(xiàn)象是光波相互疊加的結果C．光的衍射現(xiàn)象否定了光的直線傳播的結論D．光的衍射現(xiàn)象說明白光具有波動性解析：光的衍射現(xiàn)象說明白光具有波動性，而小孔成像說明白光沿直線傳播，要出現(xiàn)小孔成像，孔不能太小，光的直線傳播規(guī)律只是近似的(只有在光的波長比障礙物小的狀況下，光才可以看成是沿直線傳播的)，所以光的衍射現(xiàn)象和直線傳播是不沖突的，它們是在不同條件下出現(xiàn)的兩種現(xiàn)象，故選項C錯誤。選項A、B、D正確。8．一列簡諧橫波沿x軸正方向傳播，在t與(t＋0.2s)兩個時刻，x軸上(－3m,3m)區(qū)間的波形完全相同，如圖所示。圖中M、N兩質(zhì)點在t時刻的位移均為eq\f(a,2)(a為質(zhì)點的振幅)，下列說法中正確的是(ACD)A．該波的最小波速為20m/sB．(t＋0.1s)時刻，x＝2m處的質(zhì)點位移確定為aC．從t時刻起，x＝2m處的質(zhì)點比x＝2.5m處的質(zhì)點先回到平衡位置D．該列波在傳播過程中遇到寬度為1m的狹縫時會發(fā)生明顯的衍射現(xiàn)象解析：由圖知波長λ＝4m，由于t與(t＋0.2s)兩個時刻的波形相同，經(jīng)過了整數(shù)倍周期的時間，則Δt＝0.2s＝nT(n＝1,2，…)，可得到最大的周期為T＝0.2s，由v＝eq\f(λ,T)得最小波速為v＝eq\f(4,0.2)m/s＝20m/s，故A正確；由于周期不確定，時間0.1s不愿定等于半個周期，則(t＋0.1s)時刻，x＝2m處的質(zhì)點不愿定到達波峰，位移不愿定是a，故B錯誤；簡諧橫波沿x軸正方向傳播，t時刻x＝2.5m處的質(zhì)點向下運動，返回平衡位置的時間大于eq\f(T,4)，而x＝2m處的質(zhì)點到達平衡位置的時間等于eq\f(T,4)，x＝2m處的質(zhì)點比x＝2.5m處的質(zhì)點先回到平衡位置，故C正確；當障礙物的尺寸與波長相當或比波長小時，能發(fā)生明顯衍射，該波波長為4m，則該列波在傳播過程中遇到寬度為1m的狹縫時會發(fā)生明顯的衍射現(xiàn)象，故D正確。9．在探討材料A的熱膨脹特性時，可接受如圖所示的干涉試驗法，A的上表面是一光滑平面，在A的上方放一個透亮的平行板B，B與A上表面平行，在它們間形成一個厚度勻整的空氣膜?，F(xiàn)在用波長為λ的單色光垂直照射，同時對A緩慢加熱，在B上方視察到B板的亮度發(fā)生周期性變更，當溫度為t1時最亮，然后亮度慢慢減弱至最暗；當溫度升到t2時，亮度再一次回到最亮。則(AD)A．出現(xiàn)最亮時，B下表面反射光與A上表面反射光疊加后加強B．出現(xiàn)最亮時，B下表面反射光與A上表面反射光疊加后相抵消C．溫度從t1升到t2的過程中，A的高度增加eq\f(λ,4)D．溫度從t1升到t2的過程中，A的高度增加eq\f(λ,2)解析：出現(xiàn)最亮時，是B下表面反射光與A上表面反射光發(fā)生干涉，疊加后加強，故A正確，B錯誤；溫度從t1升到t2的過程中，亮度由最亮又變到最亮，當路程差(即薄膜厚度的2倍)等于半波長的偶數(shù)倍，出現(xiàn)明條紋，知路程差減小λ，則A的高度增加eq\f(λ,2)，故C錯誤，D正確。10.(2024·濟源中學高二階段練習)如圖所示，質(zhì)量分別為m和2m的A、B兩個木塊間用輕彈簧相連，放在光滑水平面上，A靠緊豎直墻。用水平力F將B向左壓，使彈簧被壓縮確定長度，靜止后彈簧儲存的彈性勢能為E。這時突然撤去F，關于A、B和彈簧組成的系統(tǒng)，下列說法中正確的是(BD)A．撤去F后，系統(tǒng)動量守恒，機械能守恒B．撤去F后，A離開豎直墻前，系統(tǒng)動量不守恒，機械能守恒C．撤去F后，A離開豎直墻后，彈簧的彈性勢能最大值為eq\f(E,4)D．撤去F后，A離開豎直墻后，彈簧的彈性勢能最大值為eq\f(E,3)解析：撤去F后，A離開豎直墻前，豎直方向兩物體的重力與水平面的支持力平衡，合力為零，而墻對A有向右的彈力，使系統(tǒng)的動量不守恒。這個過程中，只有彈簧的彈力對B做功，系統(tǒng)的機械能守恒。A離開豎直墻后，系統(tǒng)水平方向不受外力，豎直方向受力平衡，則系統(tǒng)的動量守恒，只有彈簧的彈力做功，機械能也守恒，故A錯誤，B正確；撤去F后，A離開豎直墻后，當兩物體速度相同時，彈簧伸長最長或壓縮最短，彈性勢能最大。設兩物體相同速度為v，A離開墻時，B的速度為v0。依據(jù)動量守恒和機械能守恒得2mv0＝3mv，E＝eq\f(1,2)·3mv2＋Ep，又E＝eq\f(1,2)2mveq\o\al(2,0)，聯(lián)立得到，彈簧的彈性勢能最大值為Ep＝eq\f(E,3)，故C錯誤，D正確。第Ⅱ卷(非選擇題共60分)二、填空題(本題共2小題，共14分。把答案干脆填在橫線上)11．(8分)(2024·晉中高二階段練習)某同學利用打點計時器和氣墊導軌做驗證動量守恒定律的試驗，氣墊導軌裝置如圖甲所示下面是試驗的主要步驟：①安裝好氣墊導軌，調(diào)整氣墊導軌的調(diào)整旋鈕，使導軌水平；②向氣墊導軌通入壓縮空氣；③把打點計時器固定在緊靠氣墊導軌左端彈射架的外側，將紙帶穿過打點計時器和彈射架并固定在滑塊1的左端，調(diào)整打點計時器的高度，直至滑塊拖著紙帶移動時，紙帶始終在水平方向；④使滑塊1擠壓導軌左端彈射架上的橡皮繩；⑤把滑塊2放在氣墊導軌的中間；已知碰后兩滑塊一起運動；⑥先_接通打點計時器的電源__，然后_放開滑塊1__，讓滑塊帶動紙帶一起運動；⑦取下紙帶，重復步驟④⑤⑥，選出較志向的紙帶如圖乙所示；⑧測得滑塊1(包括撞針)的質(zhì)量為310g，滑塊2(包括橡皮泥)的質(zhì)量為205g。(1)試著完善試驗步驟⑥的內(nèi)容。(2)已知打點計時器每隔0.02s打一個點，計算可知兩滑塊相互作用前動量之和為_0.620_kg·m/s__；兩滑塊相互作用以后質(zhì)量與速度的乘積之和為_0.618__kg·m/s。(結果保留三位有效數(shù)字)(3)試說明(2)中兩結果不完全相等的主要緣由：_紙帶與打點計時器的限位孔有摩擦__。解析：(1)應先接通打點計時器的電源，然后放開滑塊1。(2)相互作用前滑塊1的速度為v1＝eq\f(0.2,0.02×5)m/s＝2m/s，其動量為p1＝0.310×2kg·m/s＝0.620kg·m/s，相互作用后滑塊1和滑塊2具有相同的速度v2＝eq\f(0.168,0.02×7)m/s＝1.2m/s，其質(zhì)量與速度的乘積之和為p2＝(0.310＋0.205)×1.2kg·m/s＝0.618kg·m/s。(3)中兩結果不完全相等的主要緣由是：紙帶與打點計時器的限位孔有摩擦。12.(6分)(1)滑板運動場地有一種常見的圓弧形軌道，其截面如圖所示，某同學用一輛滑板車和手機估測軌道半徑R(滑板車的長度遠小于軌道半徑)。主要試驗過程如下：①用手機查得當?shù)氐闹亓铀俣萭；②找出軌道的最低點O，把滑板車從O點移開一小段距離至P點，由靜止釋放，用手機測出它完成n次全振動的時間t，算出滑板車做往復運動的周期T＝eq\f(t,n)；③將滑板車的運動視為簡諧運動，則可將以上測量結果代入公式R＝eq\f(gt2,4n2π2)(用t、g表示)計算出軌道半徑。(2)某同學用如圖甲所示的裝置測量重力加速度。試驗器材：有機玻璃條(白色是透光部分，黑色是寬度均為d＝1.00cm的擋光片)，鐵架臺，數(shù)字計時器(含光電門)，刻度尺。主要試驗過程如下：①將光電門安裝在鐵架臺上，下方放置承接玻璃條下落的緩沖物；②用刻度尺測量兩擋光片間的距離，刻度尺的示數(shù)如圖乙所示，讀出兩擋光片間的距離L＝_15.40__cm；③手提玻璃條上端使它靜止在_豎直__方向上，讓光電門的光束從玻璃條下端的透光部分通過；④讓玻璃條自由下落，測得兩次擋光的時間分別為t1＝10.003ms和t2＝5.000ms；⑤依據(jù)以上測量的數(shù)據(jù)計算出重力加速度g＝_9.74__m/s2(結果保留三位有效數(shù)字)。解析：(1)②滑板車做往復運動的周期為T＝eq\f(t,n)，③依據(jù)單擺的周期公式T＝2πeq\r(\f(R,g))，得R＝eq\f(gT2,4π2)＝eq\f(gt2,4n2π2)。(2)兩擋光片間的距離L＝15.40cm－0cm＝15.40cm，手提玻璃條上端使它靜止在豎直方向上，讓光電門的光束從玻璃條下端的透光部分通過。玻璃條下部擋光條通過光電門時玻璃條的速度為v1＝eq\f(d,t1)＝eq\f(1.00×10－2,10.003×10－3)m/s≈1m/s，玻璃條上部擋光條通過光電門時玻璃條的速度為v2＝eq\f(d,t2)＝eq\f(1.00×10－2,5.000×10－3)m/s＝2m/s，依據(jù)速度位移公式有veq\o\al(2,2)－veq\o\al(2,1)＝2gL，代入數(shù)據(jù)解得加速度g＝eq\f(v\o\al(2,2)－v\o\al(2,1),2L)≈9.74m/s2。三、論述、計算題(本題共4小題，共46分。解答應寫出必要的文字說明、方程式和重要演算步驟，只寫出最終答案不能得分，有數(shù)值計算的題，答案中必需明確寫出數(shù)值和單位)13．(10分)(2024·遼寧高二期中)如圖，一長方體透亮玻璃磚在底部挖去半徑為R的半圓柱，玻璃磚長為L。一束單色光垂直于玻璃磚上表面射入玻璃磚，且覆蓋玻璃磚整個上表面，已知該單色光在玻璃磚中的折射率為n＝eq\r(2)，真空的光速c＝3.0×108m/s，求：(1)單色光在玻璃磚中的傳播速度；(2)半圓柱面上有光線射出的表面積。答案：(1)2.12×108m/s(2)S＝eq\f(π,2)RL解析：(1)由n＝eq\f(c,v)得v＝eq\f(c,n)＝2.12×108m/s(結果中保留根號也給分)。(2)光線經(jīng)過玻璃磚上表面到達下方的半圓柱面出射時可能發(fā)生全反射，如圖，設恰好發(fā)生全反射時的臨界角為C，由折射定律n＝eq\f(1,sinC)，得C＝eq\f(π,4)，則有光線射出的部分圓柱面的面積為S＝2CRL，得S＝eq\f(π,2)RL。14.(12分)如圖所示，光滑水平面上靜止放置質(zhì)量M＝2kg的長木板C；離板右端x＝0.72m處靜止放置質(zhì)量mA＝1kg的小物塊A，A與C間的動摩擦因數(shù)μ＝0.4；在木板右端靜止放置質(zhì)量mB＝1kg的小物塊B，B與C間的摩擦忽視不計，設最大靜摩擦力等于滑動摩擦力，A、B均可視為質(zhì)點，g取10m/s2，現(xiàn)在木板上加一水平向右的力F＝3N，到A與B發(fā)生彈性碰撞時撤去力F。問：(1)A與B碰撞之前運動的時間是多少？(2)若A最終能停在C上，則長木板C的長度至少是多少？答案：(1)1.2s(2)0.84m解析：(1)若A、C相對滑動，則A受到的摩擦力為：FA＝μmAg＝4N>F故A、C不行能發(fā)生相對滑動，設A、C一起運動的加速度為a＝eq\f(F,mA＋M)＝1m/s2由x＝eq\f(1,2)at2有：t＝eq\r(\f(2x,a))＝eq\r(\f(2×0.72,1))s＝1.2s。(2)因A、B發(fā)生彈性碰撞，由于mA＝mB，故A、B碰后，A的速度為0，則從碰后瞬間到木板與A速度相同的過程中，由動量守恒定律：Mv0＝eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(M＋mA))v，依據(jù)題意可知v0＝at＝1.2m/s聯(lián)立兩式解得v＝0.8m/s由能量守恒：μmAgΔx＝eq\f(1,2)Mv02－eq\f(1,2)eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(M＋mA))v2解得Δx＝0.12m故木板C的長度L至少為：L＝x＋Δx＝0.84m。15．(12分)已知在t1時刻簡諧橫波的波形如圖中實線所示，在t2時刻該波的波形如圖中虛線所示。t2－t1＝0.02s。求：(1)該波可能的傳播速度；(2)若已知T<t2－t1＜2T，且圖中P質(zhì)點在t1時刻的振動速度方向向上，求可能的波速；(3)若0.01s<T<0.02s，且從t1時刻起，圖中Q質(zhì)點比R質(zhì)點先回到平衡位置，求可能的波速。答案：(1)v＝100(3n＋1)m/s(n＝0,1,2，…)方向向右或v＝100(3n＋2)m/s(n＝0,1,2，…)方向向左(2)500m/s(3)400m/s解析：(1)若簡諧橫波是向右傳播，在t2－t1內(nèi)波形向右勻速傳播最短距離為eq\f(1,3)λ；依據(jù)波的周期性得波傳播的距離為x＝eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(n＋\f(1,3)))λ(n＝0,1,2，…)。波速v＝eq\f(x,t)＝eq\f(\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(n＋\f(1,3)))λ,t2－t1)＝100(3n＋1)m/s(n＝0,1,2，…)；同理，若該波是向左傳播的，可能的波速v＝100(3n＋2)m/s(n＝0,1,2，…)。(