1、本册综合学业质量标准检测(B)本卷分第卷(选择题)和第卷(非选择题)两部分。满分100分,时间90分钟。第卷(选择题共40分)一、选择题(共10小题,每小题4分,共40分,在每小题给出的四个选项中,第16小题只有一个选项符合题目要求,第710小题有多个选项符合题目要求,全部选对的得4分,选不全的得2分,有选错或不答的得0分)1(2021陕西省西安市高三模拟)我们都有这样的经验,玻璃杯落在水泥地面上会破碎,而从相同的高度落在地毯上不会破碎,对这一现象的解释,正确的是(D)A玻璃杯落到水泥地面上的动量较大B玻璃杯落到水泥地面上的冲量较大C玻璃杯落到地毯上动量的变化量较小D玻璃杯落到地毯上,减速时间
2、较长,受到的冲击力较小解析:杯子从同一高度掉下,与水泥地或地毯接触前瞬间速度相同,动量相同,与水泥地或地毯上作用后速度均变为零,杯子动量的变化相同。由动量定理可知,杯子受到合外力的冲量相同,故ABC错误;杯子与水泥地作用时间短,杯子与地毯作用时间长,减速时间长,由动量定理PFt,P相同,故地毯上受到冲击力较小,可判断出D正确。2(2020北京市陈经纶中学高二下学期期中)惠更斯利用摆的等时性原理制成了第一座摆钟。如图甲所示为日常生活中我们能见到的一种摆钟,图乙所示为摆的结构示意图,圆盘固定在摆杆上,螺母可以沿摆杆上下移动。在甲地走时准确的摆钟移到乙地未做其他调整时摆动加快了,下列说法正确的是(C
3、)A甲地的重力加速度较大,若要调准可将螺母适当向下移动B甲地的重力加速度较大,若要调准可将螺母适当向上移动C乙地的重力加速度较大,若要调准可将螺母适当向下移动D乙地的重力加速度较大,若要调准可将螺母适当向上移动解析:由甲地到乙地摆动加快则说明周期变小,因T2,则重力加速度变大,要使周期不变小,则应增加摆长,即将螺母适当向下移动。由上分析可知,ABD错误C正确。3(2020新疆昌吉回族自治州二中高二下学期期中)关于下列四幅图中所涉及物理知识的论述中,正确的是 (C)A甲图中,沙漠中的“蜃景”现象是光的衍射现象引起的B乙图中,演示简谐运动的图像实验中,若匀速拉动木板的速度较大,则由图像测得简谐运动
4、的周期较大C丙图中,可利用薄膜干涉检查样品的平整度D丁图中,由图可知当驱动力的频率f跟固有频率f0相差越大,振幅越大解析:沙漠中的“蜃景”现象,是光的全反射现象引起的,故A错误;演示简谐运动的图像实验中,若匀速拉动木板的速度较大,会导致图像的横标变大,但对应的时间仍不变,简谐运动的周期与单摆的固有周期相同,故B错误;利用薄膜干涉,由薄层空气的两表面反射光,频率相同,从而进行相互叠加形成干涉条纹,达到检查样品的平整度的目的,故C正确;由图可知当驱动力的频率f跟固有频率f0相同时,出现共振现象,振幅才最大,故D错误。4如下图所示,甲为沿x轴传播的一列简谐横波在t0时刻的波动图像,乙图为参与波动质点
5、P的振动图像,则下列判断正确的是(D)A该波的传播速率为4 cm/sB该波的传播方向沿x轴正方向C经过0.5 s时间,质点P沿波的传播方向向前传播2 mD该波在传播过程中若遇到3 m的障碍物,能发生明显衍射现象解析:由图知,波长4 m,周期T1 s,波速v4 m/s,A错;由乙图知,t0时,质点P向下振动,则由甲图知,波向x轴负向传播,B错;质点只在自己的平衡位置振动,不会随波一起平移,C错;因障碍物长度小于波长,衍射现象比较明显,D对。5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06 m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
6、第四张照片间隔为1 s,则由照片可知(D)A波的波长为6 mB波一定是沿x方向传播C波速一定是4 m/sD波可能是沿x方向传播,且波速是9 m/s解析:由图知,波长为4 m,故A错误;由于无法确定图中质点的振动方向,也就无法判断波的传播方向,故B错误;照相机频闪时间间隔相等且小于波的周期,则频闪时间间隔T s,若波向右移动,从甲到乙位移x11 m,故v13 m/s,若波向左移动,从甲到乙位移x23 m,故v29 m/s,故C错误D正确。6关于甲、乙、丙、丁四个实验,以下说法正确的是(D)甲:单色光通过劈尖产生明暗条纹乙:单色光通过牛顿环产生明暗条纹丙:单色光通过双缝产生明暗条纹丁:单色光通过单
7、缝产生明暗条纹A四个实验产生的条纹均为干涉条纹B甲、乙两实验产生的条纹均为等距条纹C丙实验中,产生的条纹间距越大,该光的频率越大D丁实验中,产生的明暗条纹为光的衍射条纹解析:丁实验中,单色光通过单缝产生的明暗条纹为光的衍射条纹,其他三个均为光的干涉条纹,选项A错误,D正确;牛顿环产生明暗条纹是不等距的,选项B错误;丙实验中,产生的条纹间距越大,该光的波长越大,频率越小,选项C错误;故选D。7(2021贵州省贵阳市第一中学高三月考)如图所示,半圆柱形玻璃砖的圆心为O。一束复色光束以入射角i30由玻璃砖内射向O点,折射后分为两束单色光束a、b。其中单色光束a的折射角恰为r45,则下列说法正确的是(
8、CD)A玻璃砖对单色光b的折射率应略小于B若光束从水中射向空气,则光束a的临界角比光束b的临界角小C光束a比光束b更容易发生衍射现象D在光的双缝干涉实验中,仅将入射光束由a改为b,则条纹间隔变窄解析:根据折射定律有n可知,a的折射率为,由图可知,b的折射率大于a的折射率,故A错误;全反射临界角等于C,则有sinC,折射率越小,临界角越大,故B错误;光束a折射率小说明频率低,由cf可知,a的波长较长,所以光束a比光束b更容易发生衍射现象,故C正确;在光的双缝干涉实验中,条纹间隔x,仅将入射光束由a改为b,则条纹间隔变窄,故D正确。8如图所示,甲、乙两人静止在光滑的冰面上,甲沿水平方向推了乙一下,
9、结果两人向相反方向滑去。已知甲的质量为45 kg,乙的质量为50 kg。则下列判断正确的是(AC)A甲的速率与乙的速率之比为109B甲的加速度大小与乙的加速度大小之比为910C甲对乙的冲量大小与乙对甲的冲量大小之比为11D甲的动能与乙的动能之比为11解析:甲、乙系统动量守恒,根据Pmv得速度与质量成反比,甲、乙速度之比为109,A选项正确;甲、乙相互作用力大小相等,根据Fma得加速度与质量成反比,甲乙加速度之比为109,B选项错误;甲、乙相互作用力相等,冲量大小也相等,C选项正确;根据2mEkP2得动量相同时,动能与质量成反比,甲、乙动能之比为109,D选项错误。9在研究材料A的热膨胀特性时,
10、可采用如图所示的干涉实验法,A的上表面是一光滑平面,在A的上方放一个透明的平行板B,B与A上表面平行,在它们间形成一个厚度均匀的空气膜。现在用波长为的单色光垂直照射,同时对A缓慢加热,在B上方观察到B板的亮度发生周期性变化,当温度为t1时最亮,然后亮度逐渐减弱至最暗;当温度升到t2时,亮度再一次回到最亮。则(AD)A出现最亮时,B下表面反射光与A上表面反射光叠加后加强B出现最亮时,B下表面反射光与A上表面反射光叠加后相抵消C温度从t1升到t2的过程中,A的高度增加D温度从t1升到t2的过程中,A的高度增加解析:出现最亮时,是B下表面反射光与A上表面反射光发生干涉,叠加后加强,故A正确,B错误;
11、温度从t1升到t2的过程中,亮度由最亮又变到最亮,当路程差(即薄膜厚度的2倍)等于半波长的偶数倍,出现明条纹,知路程差减小,则A的高度增加,故C错误,D正确。10(2020内蒙古集宁一中高二下学期期中)如图所示,小车的上面是中突的两个对称的光滑曲面组成,整个小车的质量为m,原来静止在光滑的水平面上。今有一个可以看作质点的小球,质量也为m,以水平速度v从左端滑上小车,恰好到达小车的最高点后,又从另一个曲面滑下。关于这个过程,下列说法正确的是(BC)A小球滑离小车时,小车又回到了原来的位置B小球在滑上曲面的过程中,小车的动量变化大小是C小球和小车作用前后,小球所受合外力的冲量为零D车上曲面的竖直高
12、度一定大于解析:小球滑上曲面的过程,小车向右运动,小球下滑时,小车还会继续前进,整个过程小车不会反向,故不会回到原位置,故A错误;由小球恰好到最高点,则两者有共同速度,对于车、球组成的系统,由动量守恒定律:mv2mv,得共同速度v。小车动量的变化为,选项B正确;由于满足动量守恒定律,两曲面光滑,系统机械能守恒,所以小球和小车作用之后,小球的速度又变为v0,则小球所受合外力的冲量为零,选项C正确;由于小球原来的动能为mv2,小球到最高点时系统的动能为2m()2mv2,所以由能量关系:mv2mgh,得h,即车上曲面的竖直高度等于,故D错误。第卷(非选择题共60分)二、填空题(2小题,每小题8分,共
13、16分。把答案直接填在横线上)11(2020山东省实验中学高三线上模拟)某同学在做“验证动量守恒”实验中,所用装置如图所示。(1)下面是本实验部分测量仪器或工具,需要的是_BC_。A秒表B天平C刻度尺D弹簧秤(2)为了完成本实验,下列必须要求的实验条件是_AC_。A斜槽轨道末端的切线必须水平B入射球和被碰球的质量必须相等C入射球和被碰球大小必须相同D入射球每次不必从轨道的同一位置由静止滚下(3)某次实验中得出的落点情况如图所示,若碰撞过程中动量守恒,则入射小球质量m1和被碰小球质量m2之比为_41_。解析:(1)本实验需要天平称量物体的质量,需要刻度尺测量长度,故选BC。(2)要保证碰撞后两个
14、球做平抛运动,故斜槽轨道末端的切线必须水平,故A正确;入射球质量要大于被碰球质量,即m1m2,防止碰后m1被反弹,故B错误;为保证两球正碰,则两球大小必须相等,选项C正确;为保证碰撞的初速度相同,入射球每次必须从轨道的同一位置由静止滚下,故D错误;故选AC。(3)若碰撞过程动量守恒,则有m1m1m2代入数据,有:m10.255m10.155m20.400解得:m1m241。12(2020重庆市北碚区高二下学期期末)现有毛玻璃屏A、双缝B、白光光源C、单缝D和透红光的滤光片E等光学元件,要把它们放在如图一所示的光具座上组装成双缝干涉实验装置,用以测量红光的波长。(1)将白光光源C放在光具座最左端
15、,依次放置其他光学元件,由左至右,表示各光学元件的字母排列顺序应为C、_E、D、B_、A。(2)本实验的实验步骤有:取下遮光筒左侧的元件,调节光源高度,使光束能直接沿遮光筒轴线把屏照亮;按合理顺序在光具座上放置各光学元件,并使各元件的中心位于遮光筒的轴线上;用米尺测量双缝到屏的距离;用测量头(其读数方法同螺旋测微器)测量数条亮纹间的距离。在操作步骤时还应注意_单缝和双缝的距离约为510_cm_和_单缝与双缝平行_。(3)将测量头的分划板中心刻线与某亮纹中心对齐,将该亮纹定为第1条亮纹,此时手轮上的示数如图二甲所示。然后同方向转动测量头,使分划板中心刻线与第6条亮纹中心对齐,记下此时如图二乙中手
16、轮上的示数为_13.870_mm,求得相邻亮纹的间距x为_2.310_mm。(4)已知双缝间距d为2.0104 m,测得双缝到屏的距离L为0.700 m,由计算公式_,求得所测红光波长为_660_nm。解析:(1)为获取单色线光源,白色光源后面要有滤光片、单缝、双缝;由左至右,表示各光学元件的字母排列顺序应为C、E、D、B、A。(2)在操作步骤时还应注意:单缝和双缝的距离约为510 cm,单缝和双缝平行;(3)螺旋测微器固定刻度读数为13.5 mm,可动刻度读数为37.00.01 mm,两者相加为13.870 mm。图一的读数为:2.320 mm,所以x mm2.310 mm;(4)根据x,得
17、:m6.6107 m660 nm。三、论述、计算题(本题共4小题,共44分。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤,只写出最后答案不能得分,有数值计算的题,答案中必须明确写出数值和单位)13(10分)如图是一列沿x正向传播的简谐横波在传播方向上相距3 m的两质点P和Q的振动图像,其实线是P点的振动图像,虚线是Q点的振动图像,若P质点离波源比Q质点近,则该波的最大波长是多少?若Q质点离波源比P点近,则该波的最大波长又是多少?答案:4 m12 m解析:由同一时刻P、Q两点的位移,画出P、Q间的波形图。由图可知t0时,P在正向最大位移处,Q在平衡位置且向负向运动。若P质点离波源近,则P、Q间
18、的波形如图1所示,有3,4 m;若Q质点离波源近,则P、Q间的波形如图2所示,则有3,12 m。14(10分)(2021江苏省徐州市高二调研)(1)将两支铅笔并排放在一起,中间留一条狭缝,通过这条狭缝去看与其平行的日光灯,能观察到彩色条纹,这是由于光的_衍射_(选填“折射”“干涉”或“衍射”)。当缝的宽度_接近_(选填“远大于”或“接近”)光波的波长时,这种现象十分明显。(2)如图所示,某L形透明材料的折射率n2。现沿AB方向切去一角,AB与水平方向的夹角为。为使水平方向的光线射到AB面时不会射入空气,求的最大值。解析:(1)通过两支并排放在一起的铅笔观察与其平行的日光灯,看到的彩色条纹是单缝
19、衍射条纹,是由光的衍射产生的。当缝的宽度接近光的波长时,单缝衍射现象十分明显。(2)全反射sin C,且C90,得60。15(12分)(2020湖北省应城一中高二下学期期中)一质量M6 kg的木板B静止于光滑水平面上,物块A质量m6 kg,停在B的左端,质量为m01 kg的小球用长为L0.8 m的轻绳悬挂在固定点O上,将轻绳拉直至水平位置后,由静止释放小球,小球在最低点与A发生碰撞后反弹,反弹所能达到的最大高度为h0.2 m,物块与小球可视为质点,不计空气阻力。已知A、B间的动摩擦因数0.1(g10 m/s2),求:(1)小球运动到最低点与A碰撞前瞬间小球的速度;(2)小球与A碰撞后瞬间物块A
20、的速度;(3)为使A、B达到共同速度前A不滑离木板,木板B至少多长。答案:(1)4 m/s(2)1 m/s(3)0.25 m解析:(1)小球下摆过程,由机械能守恒定律得:m0gLm0v,代入数据解得:v04 m/s(2)小球反弹过程机械能守恒有m0ghm0v解得:v12 m/s小球与A碰撞过程系统动量守恒,以小球的初速度方向为正方向由动量守恒定律有:m0v0m0v1 mvA代入数据得vA 1 m/s(3)物块A与木板B相互作用过程,系统动量守恒,以A的速度方向为正方向由动量守恒定律得:mvA(mM)v代入数据解得:v0.5 m/s由能量守恒定律得:mgxmv(mM)v2代入数据解得x0.25
21、m16(12分)(2021山东省青岛市高三模拟)如图,一艘帆船静止在湖面上,帆船的竖直桅杆顶端高出水面3 m。距水面4 m的湖底P点发出的激光束,从水面出射后恰好照射到桅杆顶端,该出射光束与竖直方向的夹角为53(取sin 530.8)。已知水的折射率为。(1)求桅杆到P点的水平距离;(2)船向左行驶一段距离后停止,调整由P点发出的激光束方向,当其与竖直方向夹角为45时,从水面射出后仍照射在桅杆顶端,求船行驶的距离。答案:(1)7 m(2)5.5 m解析:(1)设光束从水面射出的点到桅杆的水平距离为x1,到P点的水平距离为x2;桅杆高度为h1,P点处水深为h2;激光束在水中与竖直方向的夹角为。由几何关系有tan 53tan 由折射定律有sin 53nsin 设桅杆到P点的水平距离为x,则xx1x2联立式并代入题给数据得x7 m(2)设激光束在水中与竖直方向的夹角为45时,从水面出射的方向与竖直方向夹角为i,由折射定律有sin insin 45设船向左行驶的距离为x,此时光束从水面射出的点到桅杆的水平距离为x1,到P点的水平距离为x2,则x1x2xxtan itan 45联立式并代入题给数据得x(63)m5.5 m