湖南省常德市物理高一上学期试卷与参考答案

湖南省常德市物理高一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、下列关于力的说法中，正确的是：A、力是维持物体运动状态的原因B、力是改变物体运动状态的原因C、力的作用是相互的，一个物体受到力的作用，一定还会对另一个物体施加力D、力的单位是牛顿，表示力的强度答案：B、C解析：A选项错误，因为根据牛顿第一定律，物体在没有外力作用时，将保持静止状态或匀速直线运动状态。B选项正确，力是改变物体运动状态的原因，这是牛顿第二定律的表述。C选项正确，力的作用是相互的，这是牛顿第三定律的表述。D选项正确，牛顿是力的单位，表示力的强度。因此，正确答案是B、C。2、一个物体在水平面上受到一个水平推力F的作用，同时受到一个摩擦力f的作用，物体保持静止。关于这个物体的受力情况，下列说法正确的是：A、推力F大于摩擦力fB、推力F等于摩擦力fC、摩擦力f大于推力FD、推力F和摩擦力f不存在答案：B解析：由于物体保持静止，说明物体处于平衡状态。根据平衡条件，物体受到的所有力的合力为零。因此，推力F和摩擦力f大小相等、方向相反，即推力F等于摩擦力f。所以正确答案是B。3、在下列关于力的说法中，正确的是：A、力是物体间的相互作用，力不能离开施力物体和受力物体而独立存在B、一个物体受到的力越大，其运动状态改变得越快C、物体的质量越大，其受到的重力也越大D、力的单位是牛顿，表示力的作用效果答案：A解析：选项A正确，力是物体间的相互作用，需要施力物体和受力物体同时存在。选项B错误，力的大小决定的是加速度的大小，而不是运动状态改变的速度。选项C错误，重力的大小由物体的质量和重力加速度共同决定，而不仅仅是质量。选项D错误，牛顿是力的单位，但力的作用效果不仅仅用牛顿来表示。因此，正确答案是A。4、一个物体在水平面上受到三个力的作用，这三个力的合力为零。以下说法正确的是：A、这三个力一定作用在同一直线上B、这三个力的大小一定相等C、这三个力一定有作用在同一点上D、这三个力的方向一定相同答案：A解析：选项A正确，根据力的平衡条件，三个力的合力为零意味着这三个力必须作用在同一直线上，否则无法相互抵消。选项B错误，三个力的大小不一定相等，只要它们的合力为零即可。选项C错误，三个力不一定作用在同一点上，它们可以在不同的点上，只要它们的合力为零即可。选项D错误，三个力的方向可以不同，只要它们的合力为零即可。因此，正确答案是A。5、在下列关于匀速圆周运动的描述中，正确的是：A、匀速圆周运动的速度大小不变，但方向时刻改变，所以是变速运动。B、匀速圆周运动的加速度大小不变，但方向始终指向圆心，所以是变加速运动。C、匀速圆周运动的角速度大小不变，但角速度的方向也会随时间改变。D、匀速圆周运动的向心加速度大小不变，但向心加速度的方向始终垂直于速度方向。答案：D解析：匀速圆周运动是指物体沿着圆周轨迹运动，且速度大小恒定。由于速度方向时刻改变，所以是变速运动，排除A。匀速圆周运动的加速度大小恒定，但方向始终指向圆心，因此是变加速运动，排除B。角速度大小恒定，但角速度的方向始终沿着圆心切线方向，不会随时间改变，排除C。向心加速度大小恒定，且始终垂直于速度方向，所以选D。6、一个物体以速度v0沿着水平面做匀速直线运动，突然受到一个与速度方向垂直的恒力F作用，求物体在力F作用下运动的轨迹。A、直线B、曲线C、抛物线D、圆答案：B解析：物体原本以速度v0沿着水平面做匀速直线运动，受到一个与速度方向垂直的恒力F作用后，由于力的方向与速度方向垂直，物体会沿着圆心方向的加速度进行匀速圆周运动，但由于速度方向也在不断改变，所以物体的运动轨迹是曲线，选B。7、在以下哪个过程中，物体的内能会增加？A、物体从高温区域移动到低温区域B、物体在水平面上做匀速直线运动C、物体在绝热容器中与外界进行热交换D、物体在真空中自由下落答案：C解析：物体的内能是其内部所有分子动能和分子势能的总和。在绝热容器中，物体与外界没有热量交换，但如果物体内部的分子运动加剧（例如通过做功），其内能会增加。因此，选项C正确。选项A中物体从高温区域移动到低温区域，热量会从物体转移到周围环境中，内能减少；选项B中物体在水平面上做匀速直线运动，内能不会改变；选项D中物体在真空中自由下落，重力势能转化为动能，内能保持不变。二、多项选择题（本大题有3小题，每小题6分，共18分）1、下列关于基本物理量的说法正确的是：A、长度是基本的物理量之一，其单位是米（m）。B、时间虽然是一个重要的物理量，但它不是国际单位制中的基本物理量。C、质量的单位是千克（kg），它是国际单位制中的基本物理量。D、力的单位是牛顿（N），它是国际单位制中的导出单位。答案：ACD解析：长度、质量和力都是国际单位制中的基本物理量，其中长度的单位是米（m），质量的单位是千克（kg），力的单位是牛顿（N）。时间虽然是一个重要的物理量，但在国际单位制中，时间不是基本物理量，而是以秒（s）作为基本单位。因此，选项B是错误的。2、下列关于物理现象的描述正确的是：A、摩擦力总是阻碍物体相对运动。B、当物体做匀速直线运动时，它受到的合外力一定为零。C、做自由落体运动的物体，在落地前瞬间速度为零。D、在真空中，所有物体都以相同的加速度下落。答案：ABD解析：摩擦力通常阻碍物体间的相对运动，但在某些情况下，如滑动摩擦力，它可以起到推动物体运动的作用，因此选项A是正确的。根据牛顿第一定律，当物体做匀速直线运动时，它受到的合外力为零，所以选项B也是正确的。在真空中，所有物体都受到相同的重力加速度g下落，所以选项D正确。然而，做自由落体运动的物体在落地前瞬间速度不为零，而是达到了最大速度，即等于落地时的速度，因此选项C是错误的。3、下列关于力的说法中，正确的是：A、力的作用是相互的，作用力和反作用力大小相等，方向相反，作用在同一条直线上。B、力的单位是牛顿，1N表示1kg的物体受到1m/s²的加速度。C、力的合成遵循平行四边形定则。D、力的分解可以有多种方式，但力的分解必须遵循平行四边形定则。E、力是矢量，既有大小又有方向。答案：ABCE解析：A选项正确，根据牛顿第三定律，力的作用是相互的，两个相互作用的物体之间的作用力和反作用力大小相等，方向相反，作用在同一条直线上。B选项正确，牛顿是力的国际单位，定义为1kg的物体受到1m/s²的加速度时所需的力。C选项正确，力的合成遵循平行四边形定则，即两个力的合成结果可以用它们构成的平行四边形的对角线表示。D选项错误，力的分解确实可以有多种方式，但力的分解同样必须遵循平行四边形定则。E选项正确，力是矢量，既有大小又有方向。三、非选择题（前4题每题10分，最后一题14分，总分54分）第一题题目：一个质量为0.2kg的物体，从静止开始沿水平面滑行，受到一个水平向右的恒力F=5N的作用。已知物体与水平面之间的动摩擦因数为0.1，重力加速度g=9.8m/s²。求：（1）物体在水平面上滑行时，受到的摩擦力大小是多少？（2）物体从静止滑行到速度达到v=4m/s所需的时间是多少？（3）物体滑行过程中，摩擦力所做的功是多少？答案：（1）摩擦力大小为f=μmg=0.1×0.2kg×9.8m/s²=0.196N。（2）物体在水平面上受到的净力为F_net=F-f=5N-0.196N=4.804N。根据牛顿第二定律，物体的加速度a=F_net/m=4.804N/0.2kg=24.02m/s²。使用运动学公式v=at，可以得到时间t=v/a=4m/s/24.02m/s²≈0.167s。（3）摩擦力所做的功W=f×d，其中d是物体滑行的距离。使用公式d=v²/(2a)计算滑行距离，代入已知的速度和加速度，得到d=(4m/s)²/(2×24.02m/s²)≈0.333m。因此，摩擦力所做的功W=0.196N×0.333m≈0.065J。解析：（1）摩擦力的大小由摩擦因数和物体的重力决定。摩擦力公式为f=μmg，其中μ是动摩擦因数，m是物体的质量，g是重力加速度。（2）物体在水平面上受到的净力决定了它的加速度。根据牛顿第二定律F_net=ma，可以求出加速度。然后使用运动学公式v=at计算物体达到特定速度所需的时间。（3）摩擦力所做的功等于摩擦力与物体滑行距离的乘积。通过计算物体的加速度和最终速度，可以求出滑行距离，进而计算出摩擦力所做的功。第二题题目：一质量为0.5kg的物体，从静止开始沿着光滑的斜面下滑，斜面的倾斜角为30°，物体与斜面之间的动摩擦系数为0.2。求：（1）物体下滑过程中受到的摩擦力大小；（2）物体下滑到斜面底部的速度。答案：（1）物体下滑过程中受到的摩擦力大小为：F_f=μmgcosθ=0.2×0.5kg×9.8N/kg×cos30°=0.8N。（2）物体下滑到斜面底部的速度为：v=√(2gsinθ)=√(2×9.8N/kg×sin30°)≈1.96m/s。解析：（1）物体在下滑过程中，受到的摩擦力大小等于动摩擦系数μ乘以物体质量m和重力加速度g的乘积，再乘以斜面与水平面的夹角θ的余弦值。由于斜面光滑，摩擦力方向与物体运动方向相反。（2）物体在下滑过程中，由于斜面光滑，只有重力和摩擦力做功。根据动能定理，物体下滑到斜面底部时的动能等于重力势能的减少。因此，物体下滑到斜面底部的速度可以通过求解以下方程得到：mgh=(1/2)mv^2其中，m为物体质量，g为重力加速度，h为物体下滑的高度，v为物体下滑到斜面底部的速度。由于斜面倾斜角为30°，物体下滑的高度h可以表示为：h=lsinθ，其中l为斜面的长度。将h=lsinθ代入动能定理方程中，得到：mglsinθ=(1/2)mv^2解得：v=√(2gsinθ)代入已知数值计算，得到物体下滑到斜面底部的速度约为1.96m/s。第三题（一）简答题1.请简述牛顿第一定律的内容及其意义。答案：牛顿第一定律（惯性定律）的内容是：一切物体在没有受到外力作用时，将保持静止状态或匀速直线运动状态。意义：（1）牛顿第一定律揭示了惯性的概念，即物体保持原有运动状态的性质。（2）牛顿第一定律是经典力学的基础，对于研究物体的运动具有重要意义。（3）牛顿第一定律为后续的牛顿第二定律和牛顿第三定律的建立奠定了基础。解析：本题主要考查对牛顿第一定律的理解。牛顿第一定律是经典力学的基本定律之一，揭示了惯性的概念。通过理解牛顿第一定律的内容，我们可以进一步学习经典力学中的其他定律。在解答此类题目时，需要注意以下几点：（1）明确牛顿第一定律的内容，即物体在没有受到外力作用时，将保持静止状态或匀速直线运动状态。（2）理解牛顿第一定律的意义，包括揭示惯性的概念、作为经典力学的基础以及为后续定律的建立奠定基础。（3）在解答过程中，要注意条理清晰，语言简洁。第四题题目：一物体在水平面上做匀速直线运动，受到的合外力为零。现将该物体放置在斜面上，忽略摩擦力，求物体在斜面上运动时的加速度。答案：物体在斜面上运动时的加速度为a=解析：1.受力分析：物体在斜面上受到三个力的作用：重力mg，斜面的支持力N，以及沿斜面向下的摩擦力f重力mg可以分解为两个分力：垂直于斜面的分力mgcos斜面的支持力N垂直于斜面，大小等于重力在垂直于斜面方向的分力，即N=2.牛顿第二定律：根据牛顿第二定律，物体在斜面上的合外力等于其质量m与加速度a的乘积，即F合3.合外力计算：由于摩擦力被忽略，物体在斜面上的合外力只由沿斜面向下的重力分力提供，即F合4.加速度计算：将合外力代入牛顿第二定律，得到ma消去质量m，得到加速度a=综上，物体在斜面上运动时的加速度为a=第五题题目：一物体在水平面上做匀速直线运动，受到两个力的作用：一个水平向右的拉力F1和一个水平向左的摩擦力F2。若物体在运动过程中突然受到一个垂直向下的力F3作用，此时物体将如何运动？请分析并给出物体所受合力、加速度以及运动状态的变化。答案：物体在运动过程中受到的力有三个：水平向右的拉力F1、水平向左的摩擦力F2和垂直向下的力F3。1.合力分析：水平方向：物体受到水平向右的拉力F1和水平向左的摩擦力F2，两者大小相等、方向相反，所以水平方向上的合力为0。竖直方向：物体受到垂直向下的力F3，此时物体在竖直方向上受到重力mg和向上的支持力FN，由于物体处于水平面上，所以FN和mg大