人教版物理高二上学期2024年自测试卷与参考答案

2024年人教版物理高二上学期自测试卷与参考答案一、单项选择题（本大题有7小题，每小题4分，共28分）1、下列说法正确的是()A.布朗运动就是液体分子的无规则运动B.一定质量的理想气体在体积减小时，其内能一定增加C.热量不可能自发地从低温物体传到高温物体D.当两分子间距离增大时，分子间引力增大，而分子间斥力减小答案：C解析：A选项，布朗运动是悬浮在液体或气体中的微粒所做的无规则运动，它反映的是液体或气体分子的无规则运动，但本身不是液体或气体分子的运动，故A错误。B选项，一定质量的理想气体在体积减小时，若同时放出热量，其内能可能减小，因为内能的变化由做功和热传递共同决定，故B错误。C选项，根据热力学第二定律，热量不能自发地从低温物体传到高温物体，即在没有外界影响的情况下，热量总是从高温物体传向低温物体，故C正确。D选项，当两分子间距离增大时，分子间引力和斥力都减小，只是斥力减小的更快，使得分子力表现为引力，但引力和斥力都随距离的增大而减小，故D错误。2、在完全失重的状态下，下列哪些测量可以正常进行()A.用天平测物体的质量B.用弹簧秤测物体的重力C.用水银气压计测气体压强D.用电子秤测压力答案：B解析：A选项，天平是利用杠杆的原理，天平平衡需要物体的重力，在失重状态下，物体和砝码对托盘没有压力，所以天平无法使用，故A错误。B选项，弹簧秤的原理是：弹簧受到的拉力越大，弹簧的伸长就越长。在失重状态虽然重力表现不出来，但是拉力总可以的，所以弹簧秤仍能测量拉力，即可以测量物体的重力，故B正确。C选项，水银气压计测气压的原理是：水银的重力产生的压强等于气体压强，在失重状态下水银不会产生压强，所以不能在失重状态下有效使用，故C错误。D选项，电子秤的工作原理是：弹簧秤上的物体对弹簧秤的压力等于物体的重力，在失重状态下物体对弹簧秤没有压力，所以不能用弹簧秤测物体的重力，即不能用电子秤测压力，故D错误。3、一个质点沿直线运动，其位移随时间变化的关系为stA.5m/sB.8m/sC.13m/sD.16m/s答案:C.13m/s解析:质点的速度由位移对时间的一阶导数给出。因此我们首先求st的导数来得到速度vt:vt=dsdt接下来计算具体数值确认答案。在t=2秒时质点的速度确实为13m/s，因此正确答案为选项C。4、假设有一个均匀带电的球体，其电荷分布在球体内部是均匀的。关于这个球体在其内部任意一点产生的电场强度，下列哪种说法是正确的？A.球体内任意一点的电场强度都为零B.球体内任意一点的电场强度与该点到球心的距离成正比C.球体内任意一点的电场强度与该点到球面的距离成反比D.球体内电场强度处处相等，但不为零答案:A.球体内任意一点的电场强度都为零解析:根据高斯定律，在一个封闭曲面内的总电荷量如果为零，则通过此封闭曲面的电通量也为零。对于均匀带电的球体，任何以内切球面为高斯面的内部点来说，高斯面上的电场与电荷分布对称，电场线相互抵消，导致电场强度为零。因此球体内部任意一点的电场强度都为零。这一结论适用于均匀带电的球体。5、一个物体从静止开始沿光滑斜面加速下滑，物体下滑过程中，以下说法正确的是：A、物体的重力势能不断减小，动能不断增大B、物体的重力势能不断增大，动能不断减小C、物体的重力势能和动能保持不变D、物体的机械能保持不变，但重力势能和动能的比例变化答案：A解析：物体在光滑斜面上下滑时，只有重力做功，没有其他外力做功，因此系统的机械能守恒。由于物体是从静止开始下滑，重力势能会转化为动能，所以重力势能不断减小，动能不断增大。选项A正确。6、一个质点做匀速圆周运动，以下关于其运动状态的说法正确的是：A、质点的速度大小不变，方向不断变化，所以速度不断变化B、质点的速度大小不断变化，方向不断变化，所以速度不断变化C、质点的加速度大小不变，方向始终指向圆心，所以加速度不断变化D、质点的角速度大小不变，方向始终与角速度的矢量方向一致，所以角速度不断变化答案：A解析：在匀速圆周运动中，质点的速度大小保持不变，但方向沿切线不断变化，因此速度矢量是变化的。质点的加速度大小（向心加速度）也保持不变，方向始终指向圆心，因此加速度矢量也是变化的。选项A正确，因为虽然速度大小不变，但由于方向变化，所以速度矢量是变化的。选项B和D错误，因为速度大小不变。选项C虽然加速度大小不变，但加速度矢量是变化的。7、一个质点沿直线运动，其位移随时间变化的关系为st=4t2−3A.5m/sB.6m/sC.7m/sD.8m/s答案：A.5m/s解析：速度是位移对时间的一阶导数。给定的位移时间关系式为st=4t2让我们计算t=1秒时的速度。在t=1秒时，该质点的速度为二、多项选择题（本大题有3小题，每小题6分，共18分）1、下列关于光学的说法中，正确的是：A、光的反射定律适用于所有类型的反射现象。B、光从空气斜射入水中时，折射角大于入射角。C、在光的折射现象中，光速越快的介质，折射率越小。D、全息照片的拍摄利用了光的干涉现象。答案：A、C、D解析：光的反射定律适用于所有类型的反射现象，包括镜面反射和漫反射（A正确）。光从空气斜射入水中时，由于水的折射率大于空气的折射率，根据斯涅尔定律，折射角会小于入射角（B错误）。在光的折射现象中，光速与折射率成反比，因此光速越快的介质，折射率越小（C正确）。全息照片的拍摄确实是利用了光的干涉现象（D正确）。2、关于机械能，以下说法正确的是：A、物体的机械能只包括其动能和势能。B、一个物体在水平面上匀速运动时，其机械能保持不变。C、一个物体在竖直向上抛出时，其机械能总量在运动过程中保持不变。D、物体的机械能可以通过做功或热传递的方式改变。答案：A、C、D解析：物体的机械能确实只包括其动能和势能（A正确）。在水平面上匀速运动时，物体的动能和势能都不会改变，但机械能是动能和势能的总和，如果存在非保守力（如摩擦力）做功，机械能会转化为其他形式的能量，因此B选项错误。在竖直向上抛出时，物体的势能增加，动能减少，但总机械能（动能加势能）保持不变，因为重力势能的增加等于动能的减少（C正确）。物体的机械能可以通过做功或热传递的方式改变，例如通过摩擦力做功将机械能转化为热能（D正确）。3、在研究匀变速直线运动时，一辆汽车从静止开始加速，在时间t内达到速度v，如果汽车加速度保持不变，则下列说法正确的是：()A.汽车在时间t内的位移与v成正比B.汽车在时间t内的位移与v^2成正比C.汽车在时间t内的位移等于vtD.汽车在时间t内的平均速度等于v/2答案:B,D解析:对于匀变速直线运动，当加速度a恒定时，物体的速度v随时间t线性增加，即v=at。根据位移公式s=ut+三、非选择题（前4题每题10分，最后一题14分，总分54分）第一题一、实验探究题（本题共15分）1.某同学为了探究“摩擦力与接触面的粗糙程度的关系”，进行了以下实验：（1）将一个物体放在水平桌面上，分别用不同粗糙程度的布料包裹物体的底部，用弹簧测力计水平拉动物体，使物体做匀速直线运动，记录下弹簧测力计的示数。（2）改变布料的包裹方式，重复上述实验，记录下弹簧测力计的示数。（3）分析实验数据，得出结论。请回答以下问题：（1）实验中，为什么要使物体做匀速直线运动？（2）实验中，为什么要改变布料的包裹方式？（3）请根据实验数据，写出摩擦力与接触面粗糙程度的关系式。（4）请根据实验数据，分析影响摩擦力的因素有哪些。答案：（1）实验中，要使物体做匀速直线运动，是为了保证摩擦力等于拉力，从而准确测量摩擦力的大小。（2）实验中，改变布料的包裹方式，是为了探究摩擦力与接触面粗糙程度的关系。（3）摩擦力与接触面粗糙程度的关系式为：F=μN，其中F为摩擦力，μ为摩擦系数，N为物体受到的正压力。（4）影响摩擦力的因素有：接触面的粗糙程度、物体受到的正压力、物体的运动状态等。在本实验中，接触面的粗糙程度是影响摩擦力的主要因素。第二题题目：一个物体在水平面上做匀速直线运动，运动过程中受到三个力的作用：拉力F、摩擦力f和重力G。已知拉力F和摩擦力f大小相等，且重力G的方向垂直向下。若物体的质量为m，求物体在运动过程中所受的合外力。答案：物体在运动过程中所受的合外力为0。解析：1.由于物体在水平面上做匀速直线运动，根据牛顿第一定律（惯性定律），物体所受合外力应为零。2.拉力F和摩擦力f大小相等且方向相反，因此它们相互抵消，不会对物体的运动状态产生影响。3.重力G的方向垂直向下，而物体在水平面上运动，重力不会影响物体在水平方向上的运动。4.综上所述，拉力、摩擦力和重力在水平方向上的分量相互抵消，物体所受的合外力为0。第三题题目：一物体在水平面上做匀速直线运动，受到两个力的作用，一个力为水平向右的10N，另一个力为水平向左的8N。求：（1）物体所受的合力；（2）物体在1秒内的位移；（3）若物体质量为2kg，求物体所受的摩擦力。答案：（1）物体所受的合力为2N（向右）；（2）物体在1秒内的位移为2m；（3）物体所受的摩擦力为8N。解析：（1）物体所受的合力可以通过两个力的向量相加得到。由于两个力都是水平方向的，所以它们的合力也是水平方向的。两个力分别为10N和8N，方向相反，因此合力为：F由于第一个力大于第二个力，合力的方向与较大的力的方向相同，即向右。（2）由于物体做匀速直线运动，其加速度为0。根据牛顿第二定律，合力等于质量乘以加速度，即：F将已知数值代入：2解得加速度：a由于物体做匀速直线运动，所以速度保持不变。物体在1秒内的位移可以用以下公式计算：s由于物体是匀速运动，所以速度v等于加速度a，即：v将速度和时间代入公式：s但是题目要求的是物体在1秒内的位移，因此需要将加速度乘以时间得到位移：s所以物体在1秒内的位移为2m。（3）由于物体质量为2kg，根据牛顿第二定律，物体所受的摩擦力等于物体的质量乘以加速度：F将已知数值代入：F但是题目中给出的另一个力为水平向左的8N，所以摩擦力应该与这个力大小相等、方向相反。因此，物体所受的摩擦力为8N。第四题题目：在“探究滑动摩擦力与接触面粗糙程度的关系”的实验中，以下步骤和操作中，存在错误的是（）A.使用弹簧测力计沿水平方向拉动物体，确保物体做匀速直线运动。B.分别在光滑和粗糙的接触面上进行实验，每次改变接触面粗糙程度时，保持物体和弹簧测力计的拉力不变。C.为了减小误差，重复实验多次，并取平均值。D.为了减小误差，将弹簧测力计的读数误差减小到最小。答案：D解析：A选项：为了确保滑动摩擦力等于拉力，物体必须做匀速直线运动，这是正确的操作。B选项：改变接触面粗糙程度时，保持拉力不变是为了确保滑动摩擦力的改变是由于接触面粗糙程度的改变引起的，这是正确的操作。C选项：重复实验多次并取平均值可以减小误差，这也是正确的操作。D选项：虽然减小弹簧测力计的读数误差可以提高实验的准确性，但实验中已经通过多次重复实验并取平均值来减小误差，因此这个操作不是必要的，是错误的。综上，选项D是存在错误的操作。第五题题目：一质量为m的物体，在水平面上做匀速直线运动，受到一个水平向右的恒力F作用。已知物体与水平面之间的动摩擦因数为μ，重力加速度为g。求：（1）物体在水平方向上受到的摩擦力大小；（2）物体在运动过程中，每秒所做的功W。答案：（1）物体在水平方向上受到的摩擦力大小为F_f=μmg。（2）物体在运动过程中，每秒所做的功W=F_f*v，其中v为物体的速度。解析：（1）由于物体在水平面上做匀速直线运动，根据牛顿第一定律，物体所受合力