2024_2025学年新教材高中物理本册综合学业质量标准检测B新人教版选择性必修第一册

本册综合学业质量标准检测(B)
本卷分第Ⅰ卷(选择题)和第Ⅱ卷(非选择题)两部分。

满分100分，时间90分钟。

第Ⅰ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1～6小题只有一个选项符合题目要求，第7～10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．(2024·陕西省西安市高三模拟)我们都有这样的阅历，玻璃杯落在水泥地面上会破裂，而从相同的高度落在地毯上不会破裂，对这一现象的说明，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更量较小
D．玻璃杯落到地毯上，减速时间较长，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，与水泥地或地毯作用后速度均变为零，杯子动量的变更量相同。

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ΔP＝Ft，ΔP相同，故地毯上受到冲击力较小，可推断出D正确。

2. (2024·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。

在甲地走时精确的摆钟移到乙地未做其他调整时摇摆加快了，下列说法正确的是( C )
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：由甲地到乙地摇摆加快则说明周期变小，因T＝2πl
g
，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．(2024·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学问的论述中，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试验中，若匀速拉动木板的速度较大，则由图像测得简谐运动的周期较大
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f 0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试验中，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f 0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t ＝0时刻的波动图像，乙图为参加波动质点P 的振动图像，则下列推断正确的是( D )
A ．该波的传播速率为4 cm/s
B ．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 m
D ．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λ＝4 m ，周期T ＝1 s ，波速v ＝λT
＝4 m/s ，A 错；由乙图知，t ＝0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．某一质检部门为检测一批矿泉水的质量，利用干涉原理测定矿泉水的折射率。

方法是将待测矿泉水填充到特制容器中，放置在双缝与荧光屏之间(之前为空气)，如图所示，特制容器未画出，通过比对填充后的干涉条纹间距x 2，和填充前的干涉条纹间距x 1，就可以计算
出该矿泉水的折射率。

则下列说法正确的是(设空气的折射率为1)( B )
A ．x 2＞x 1
B ．该矿泉水的折射率为x 1x 2
C ．填充前假如分别用红光和紫光做干涉试验，则红光的条纹间距小于紫光的条纹间距
D ．填充前用红光做干涉试验，试验过程中将S 1遮挡，将不能发生干涉现象，屏上没有条纹
解析：把空气换成矿泉水后，依据v ＝λf 可知，入射光的频率f 不变，光在介质中的传播速度减小，波长减小。

依据干涉的条纹间距公式Δx ＝l d λ可知，对同一个装置来说，波长减小，条纹间距减小，即x 2<x 1，A 错误。

依据n ＝c v ，易得该矿泉水的折射率为x 1x 2
，B 正确。

红光的波长大于紫光的波长，所以红光的条纹间距大于紫光的条纹间距，C 错误。

假如将S 1遮挡，变成衍射，有衍射条纹，D 错误。

6．如图所示，表面光滑的楔形物块ABC 固定在水平地面上，∠ABC <∠ACB ，质量相同的物块a 和b 分别从斜面顶端沿AB 、AC 由静止滑下。

在两物块到达斜面底端的过程中，下列说法正确的是( C ) A ．两物块所受重力的冲量相同
B ．两物块的动量变更量相同
C ．两物块的动能变更量相同
D ．两物块到达斜面底端时重力的瞬时功率相同
解析：设斜面倾角为θ，则物块在斜面上的加速度为a ＝g sin θ。

设斜面高度为h ，则物块在斜面上滑行的时间为t ＝2h a sin θ＝2h g sin 2 θ。

因为∠ABC <∠ACB ，可得物块在AB 斜面上滑行的时间比在AC 斜面上滑行的时间长；依据I ＝mgt 可知，两物块所受重力的冲量不相同，选项A 错误。

依据动量定理mg sin θ·t ＝mv ，代入t ＝2h g sin 2 θ
得mv ＝m 2gh ，两物块运动到达斜面底端时动量变更量大小相等，但方向不同，所以两物块的动量变更量不
相同，选项B 错误。

依据动能定理ΔE k ＝12mv 2＝mgh ，两物块的动能变更量相同，选项C 正确。

两物块到达斜面底端时重力的瞬时功率P ＝mgv sin θ，则重力的瞬时功率不相同，选项D 错误。

7．(2024·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i ＝30°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r ＝45°，则下列说法正确的是( CD )
A ．玻璃砖对单色光b 的折射率应略小于 2
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 更简单发生衍射现象
D ．在光的双缝干涉试验中，仅将入射光束由a 改为b ，则条纹间隔变窄
解析：依据折射定律有n ＝sin r sin i
可知，a 的折射率为2，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sin C ＝1n
，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c ＝λf 可知，a 的波长较长，所以光束a 比光束b 更简单发生衍射现象，故C 正确；在光的双缝干涉试验中，条纹间隔Δx ＝L d
λ，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，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 。

则下列推断正确的是( AC )
A ．甲的速率与乙的速率之比为109
B ．甲的加速度大小与乙的加速度大小之比为910
C ．甲对乙的冲量大小与乙对甲的冲量大小之比为1
1 D ．甲的动能与乙的动能之比为1 1
解析：甲、乙系统动量守恒，依据P ＝mv 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，依据F ＝ma 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、乙相互作用力大小相等，冲量大小也相等，C 选项正
确；依据2mE k ＝P 2得动量相同时，动能与质量成反比，甲、乙动能之比为10
9，D 选项错
误。

9．在探讨材料A 的热膨胀特性时，可采纳如图所示的干涉试验法，A 的上表面是一光滑平面，在A 的上方放一个透亮的平行板B ，B 与A 上表面平行，在它们间形成一个厚度匀称的空气膜。

现在用波长为λ的单色光垂直照耀，同时对A 缓慢加热，在B 上方视察到B 板的亮度发生周期性变更，当温度为t 1时最亮，然后亮度渐渐减弱至最暗；当温度升到t 2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t 1升到t 2的过程中，A 的高度增加λ4
D ．温度从t 1升到t 2的过程中，A 的高度增加λ2
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；温度从t 1升到t 2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λ，则A 的高度增加λ
2
，故C 错误，D 正确。

10．如图甲所示，光滑水平面上放着长木板B ，质量为m ＝2 kg 的木块A 以速度v 0＝2 m/s 滑上原来静止的长木板B 的上表面，由于A 、B 之间存在摩擦，之后木块A 与长木板B 的速度随时间变更状况如图乙所示，重力加速度g 取10 m/s 2。

则下列说法正确的是( AB )
A ．木块A 与长木板
B 之间的动摩擦因数为0.1
B ．长木板B 的质量M ＝2 kg
C ．长木板B 的长度至少为2 m
D ．木块A 与长木板B 组成的系统损失的机械能为4 J
解析：由题图乙可知，木块A 先做匀减速运动，长木板B 先做匀加速运动，最终一起做
匀速运动，共同速度v ＝1 m/s ，取向右为正方向，依据动量守恒定律得mv 0＝(m ＋M )v ，解得M ＝m ＝2 kg ，故B 正确；长木板B 做匀加速运动的加速度为a B ＝Δv Δt ＝11
m/s 2＝1 m/s 2，对长木板B ，依据牛顿其次定律得μmg ＝Ma B ，μ＝0.1，故A 正确；由题图乙可知，前1 s 内长
木板B 的位移为x B ＝12×1×1 m ＝0.5 m ，木块A 的位移为x A ＝2＋12
×1 m ＝1.5 m ，所以长木板B 的最小长度为L ＝x A －x B ＝1 m ，故C 错误；木块A 与长木板B 组成的系统损失的机械能
为ΔE ＝12mv 20－12
(m ＋M )v 2＝2 J ，故D 错误。

第Ⅱ卷(非选择题 共60分)
二、填空题(2小题，每小题8分，共16分。

把答案干脆填在横线上)
11．(2024·山东省试验中学高三线上模拟)某同学在做“验证动量守恒”试验中，所用装置如图所示。

(1)下面是本试验部分测量仪器或工具，须要的是 BC 。

A ．秒表
B ．天平
C ．刻度尺
D ．弹簧秤
(2)为了完成本试验，下列必须要求的试验条件是 AC 。

A ．斜槽轨道末端的切线必需水平
B ．入射球和被碰球的质量必需相等
C ．入射球和被碰球大小必需相同
D ．入射球每次不必从轨道的同一位置由静止滚下
(3)某次试验中得出的落点状况如图所示，若碰撞过程中动量守恒，则入射小球质量m 1和被碰小球质量m 2之比为 4 1 。

解析：(1)本试验须要天平称量物体的质量，须要刻度尺测量长度，故选BC 。

(2)要保证碰撞后两个球做平抛运动，故斜槽轨道末端的切线必需水平，故A 正确；入射球质量要大于被碰球质量，即m 1＞m 2，防止碰后m 1被反弹，故B 错误；为保证两球正碰，则两球大小必需相等，选项C 正确；为保证碰撞的初速度相同，入射球每次必需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
m 1·OP ＝m 1·OM ＋m 2·ON
代入数据，有：m 1×0.255＝m 1×0.155＋m 2×0.400
解得：m 1m 2＝41。

12．(1)滑板运动场地有一种常见的圆弧形轨道，其截面如图所示，某同学用一辆滑板车和手机估测轨道半径R (滑板车的长度远小于轨道半径)。

主要试验过程如下：
①用手机查得当地的重力加速度g ；
②找出轨道的最低点O ，把滑板车从O 点移开一小段距离至P 点，由静止释放，用手机测出它完成n 次全振动的时间t ，算出滑板车做往复运动的周期T ＝ t n
； ③将滑板车的运动视为简谐运动，则可将以上测量结果代入公式R ＝ gt 2
4n 2π
2 (用T 、g 表示)计算出轨道半径。

(2)某同学用如图甲所示的装置测量重力加速度。

试验器材：有机玻璃条(白色是透光部分，黑色是宽度均为d ＝1.00 cm 的挡光片)，铁架台，数字计时器(含光电门)，刻度尺。

主要试验过程如下：
①将光电门安装在铁架台上，下方放置承接玻璃条下落的缓冲物；
②用刻度尺测量两挡光片间的距离，刻度尺的示数如图乙所示，读出两挡光片间的距离L ＝ 15.40 cm ；
③手提玻璃条上端使它静止在 竖直 方向上，让光电门的光束从玻璃条下端的透光部分通过；
④让玻璃条自由下落，测得两次挡光的时间分别为t 1＝10.003 ms 和t 2＝5.000 ms ； ⑤依据以上测量的数据计算出重力加速度g ＝ 9.74 m/s 2(结果保留三位有效数字)。

解析：(1)②滑板车做往复运动的周期为T ＝t n
③依据单摆的周期公式T ＝2πR g ，得R ＝gT 24π2＝gt 2
4n 2π
2。

(2)两挡光片间的距离L ＝15.40 cm －0 cm ＝15.40 cm
手提玻璃条上端使它静止在竖直方向上，让光电门的光束从玻璃条下端的透光部分通过。

玻璃条下部挡光条通过光电门门时玻璃条的速度为
v 1＝d t 1＝ 1.00×10－210.003×10－3
m/s ≈1 m/s 玻璃条上部挡光条通过光电门时玻璃条的速度为
v 2＝d t 2＝1.00×10－2
5.000×10－3
m/s ＝2 m/s 依据速度位移公式有v 22－v 2
1＝2gL
代入数据解得加速度g ＝v 2
2－v 212L ≈9.74 m/s 2。

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，只写出最终答案不能得分，有数值计算的题，答案中必需明确写出数值和单位)
13．(10分)(2024·广东适应性测试)如图所示，救生员坐在泳池旁边凳子上，其眼睛到地面的高度h 0为1.2 m ，到池边的水平距离L 为1.6 m ，池深H 为1.6 m ，池底有一盲区。

设
池水的折射率为43
，当池中注水深度h 为1.2 m 和1.6 m 时，池底盲区的宽度分别是多少。

答案：1.43 m 1.2 m
解析：注水深度h 1＝1.6 m 时，光路图如图所示。

由几何关系得：tan α＝1.61.2＝43
解得α＝53°
由n ＝sin αsin θ＝43
解得θ＝37°
由几何关系得：x 1＝h 1tan θ＝1.2 m
注水深度h 2＝1.2 m 时，光路图如图所示
仍有α＝53°，θ＝37°
由几何关系得：
x 2＝(H －h 2)tan α＋h 2tan θ＝1.43 m
14．(10分)一弹簧振子如图甲所示，取水平向右为振子偏离平衡位置的位移的正方向，得到如图乙所示的振动图像。

(1)求弹簧振子的振动方程；
(2)求t ＝8 s 时，振子偏离平衡位置的位移x ；
(3)经测量，振子的质量为0.4 kg ，弹簧的劲度系数为元π210 N/m ，求振子的最大回复力F 与最大加速度a 。

答案：(1)x ＝0.05sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫π2
t －π2(m) (2)－0.05 m (3)π2200 N π280
m/s 2 解析：(1)依据x －t 图像可知周期T ＝4 s ，
振幅A ＝5 cm ，初相位为－
π2 则振动图像 x ＝0.05 sin ⎝ ⎛⎭
⎪⎫π2t －π2(m) (2)将t ＝8 s 代入方程，
解得：x ＝－0.05 m
(3)依据题意可知，最大的回复力
F 1＝kA ＝π210×0.05 N ＝π2200
N ； 依据牛顿其次定律有最大加速度
a ＝F 1m ＝π
2
2000.4 m/s 2＝π280
m/s 2 15．(12分)已知在t 1时刻简谐横波的波形如图中实线所示，在t 2时刻该波的波形如图中虚线所示。

t 2－t 1＝0.02 s 。

求：
(1)该波可能的传播速度。

(2)若已知T <t 2－t 1＜2T ，且图中P 质点在t 1时刻的振动速度方向向上，求可能的波速。

(3)若0.01 s<T <0.02 s ，且从t 1时刻起，图中Q 质点比R 质点先回到平衡位置，求可能的波速。

答案：(1)v ＝100(3n ＋2)m/s(n ＝0,1,2，……) (2)500 m/s (3)400 m/s
解析：(1)若简谐横波是向右传播，在t 2－t 1内波形向右匀速传播最短距离为13
λ；依据波的周期性得波传播的距离为x ＝⎝ ⎛⎭
⎪⎫n ＋13λ(n ＝0,1,2，…)。

波速v ＝x t ＝⎝ ⎛⎭
⎪⎫n ＋13λt 2－t 1＝100(3n ＋1)m/s(n ＝0,1,2，…)；
同理，若该波是向左传播的，可能的波速
v ＝100(3n ＋2)m/s(n ＝0,1,2，……)。

(2)P 质点速度向上，说明波向左传播，T <t 2－t 1＜2T ，说明这段时间内波是向左传播了53
个波长，则由第(1)问波速表达式v ＝100(3n ＋2)m/s(n ＝0,1,2，…)可知，n 取1时，波速v ＝500 m/s 。

(3)Q 比R 先回到平衡位置，说明波向右传播。

由于0.01 s<T <0.02 s ，即t 2－t 1
2<T <t 2－
t 1
即T <t 2－t 1<2T ，则这段时间内波只能向右传播了43
个波长，由第(1)问波速表达式v ＝100(3n ＋1)m/s(n ＝0,1,2，…)可知，n 取1，得v ＝400 m/s 。

16．(12分)如图所示，一个小孩做推物块的嬉戏，质量为m 的物块A 放置在光滑水平面上，紧靠物块右端有一辆小车B ，小孩蹲在小车上，小孩与车的总质量为6m ，一起静止在光滑水平面上，物块A 左侧紧挨着足够长的水平传送带MN ，传送带的上表面与水平面在同一高
度，传送带以速度v 0顺时针转动。

嬉戏时，小孩将物块A 以相对水平面大小为v 0的速度向左推出，一段时间后A 返回到传送带右端N ，物块向右追上小孩后又马上被小孩以相对水平面的速度v 0向左推出，如此反复，直至A 追不上小孩为止。

已知物块A 与传送带MN 间的动摩擦因数为μ，重力加速度为g 。

求：
(1)物块第一次被推出后，小孩与车的速度大小v 1；
(2)物块被小孩第一次推出后到再次追上小孩所用的时间；
(3)整个过程中小孩因推物块消耗的体能。

答案：(1)v 06 (2)12v 05μg (3)5512
mv 20 解析：(1)对物块A 和小孩与车组成的系统，动量守恒得mv 0＝6mv 1
解得小孩与车的速度大小v 1＝v 06
(2)物块A 在传送带上先做匀减速直线运动，再做反向的匀加速直线运动，加速度大小a ＝μmg m
＝μg 在传送带上返回时速度为v 0，在传送带上来回一次的时间为t 1，则t 1＝2v 0a
返回后匀速追逐小孩，经t 2追上小孩，则v 0t 2＝v 1t 1＋v 1t 2
解得t ＝t 1＋t 2＝12v 05μg
(3)由其次问可知，物块A 回到光滑水平面时速度为v ＝v 0
所以，每经过一次传送带，物块动量的变更量大小为Δp ＝2mv 0
要使物块A 不能追上小车，则小车速度大小需满意v n >v 0
假设物块最多能被小孩向左推出的次数为n ，则此时物块与小车、小孩组成的系统的动量满意n Δp ＝mv 0＋6mv n
解得v n ＝n Δp －mv 06m
解得n >3.5
n 只能取整数次，所以n ＝4
物块A 最多只能被推出4次。

第4次推出后车的速度为v n ＝7v 06
人消耗的体能为ΔE ＝12mv 20＋12
×6mv 2n
解得ΔE ＝5512
mv 20。