人教版物理高三上学期期中试卷及解答参考(2024-2025学年)

2024-2025学年人教版物理高三上学期期中自测试卷(答案在后面)一、单项选择题（本大题有7小题，每小题4分，共28分）1、在力学单位制中，质量的基本单位是：A.千克（kg）B.克（g）C.吨（t）D.斤2、当一个物体在光滑水平面上受到一个恒定外力的作用时，它的加速度：A.与物体的质量成正比B.与外力成反比C.与物体的质量无关D.与外力成正比3、一个物体从静止开始沿水平方向做匀加速直线运动，已知物体在t=2s时的速度为4m/s，则物体在t=3s时的速度为（）A、6m/sB、8m/sC、10m/sD、12m/s4、一个物体从高度h自由下落，不计空气阻力，下落到地面的时间为t。则物体下落过程中平均速度的大小为（）A、h/tB、h/(2t)C、gtD、gt²5、一个质量为m的物体，从高度为h处自由下落，忽略空气阻力，到达地面时的速度大小为v。若将该物体从2hA.vB.2C.2D.46、两个相同的金属球，初始时都带有正电荷，且它们之间的距离远大于球体半径。如果让其中一个球与大地接触后再次移开（假设地球可以看作是一个无限大的导体），则两球间的作用力会如何变化？A.保持不变B.减小C.增加D.变化情况无法确定7、一束红光和蓝光分别从空气射入同一透明介质中，红光在该介质中的折射角为30°，蓝光在该介质中的折射角为20°。则该透明介质的折射率是（）A.√3B.√2C.√6D.√5二、多项选择题（本大题有3小题，每小题6分，共18分）1、一物体做匀加速直线运动，初速度为v0=2米/秒，加速度为a=3A.10米/秒B.14米/秒C.6米/秒D.8米/秒2、已知一个电容器的电容为C=5μA.250微焦耳B.25毫焦耳C.50微焦耳D.50毫焦耳3、下列关于物理现象的说法中，正确的是（）A、当物体做匀速直线运动时，合外力为零，加速度为零，速度不为零。B、物体的速度变化量越大，加速度一定越大。C、物体受到的合外力与加速度方向相同，加速度变化时，合外力一定变化。D、当物体做匀速圆周运动时，合外力指向圆心，但合外力大小不变。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：一物体在水平面上做匀速直线运动，运动过程中受到两个力的作用，其中一个力为水平向右的摩擦力，大小为10N，另一个力为水平向左的拉力。现要使物体在水平面上做匀速直线运动，请回答以下问题：1.若拉力大小为多少时，物体能保持匀速直线运动？2.若摩擦力大小突然变为15N，而拉力保持不变，物体将如何运动？3.若拉力大小保持不变，摩擦力大小突然变为15N，物体将如何运动？第二题题目：一物体做匀速圆周运动，其半径为R，速度为v，角速度为ω。已知物体在运动过程中受到的向心力F=mv²/R，其中m为物体的质量。现假设向心力F的大小突然变为原来的2倍，而半径R和速度v保持不变，求新的角速度ω’。第三题一物体在水平面上做匀速直线运动，已知物体受到的合外力为0N，物体质量为2kg，物体在1分钟内通过的距离为100m。求：（1）物体的加速度；（2）物体受到的摩擦力大小。第四题题目：一个质量为m的物体从静止开始沿着光滑斜面下滑，斜面与水平面的夹角为θ。已知物体在斜面上下滑的距离为s时，速度达到v。求斜面的倾角θ以及物体在斜面上下滑的时间t。解答：（1）根据机械能守恒定律，物体在斜面上下滑的过程中，重力势能转化为动能。可以得到以下方程：mgh=1/2mv²其中h为物体下滑的高度，v为物体下滑到达斜面底部的速度。（2）由于物体从静止开始下滑，所以初始速度v₀=0。下滑高度h可以用斜面长度s和倾角θ表示：h=s*sinθ将h的表达式代入机械能守恒方程中，得到：m*g*s*sinθ=1/2*m*v²化简后得到倾角θ的表达式：θ=arcsin(2v²/(g*s))（3）接下来，利用牛顿第二定律来求解物体下滑的时间t。在斜面上下滑时，物体所受的合力为重力在斜面方向的分力，即mg*sinθ。根据牛顿第二定律，合力等于质量乘以加速度a：mg*sinθ=m*a解得加速度a：a=g*sinθ由于物体从静止开始下滑，可以使用以下公式计算下滑时间t：v=a*t将加速度a的表达式代入上式，得到：v=g*sinθ*t解得时间t：t=v/(g*sinθ)将θ的表达式代入上式，得到：t=v/(g*√(1-(2v²/(g*s)²)))第五题一物体在水平面上受到两个力的作用，一个力是水平向右的拉力F1，大小为10N，另一个力是水平向左的摩擦力F2。物体在开始时处于静止状态，随后开始向右匀加速运动。已知物体的质量为2kg，动摩擦因数为0.2，重力加速度g取10m/s²。（1）求物体开始运动时的加速度a；（2）求物体开始运动后经过5秒时的速度v。2024-2025学年人教版物理高三上学期期中自测试卷及解答参考一、单项选择题（本大题有7小题，每小题4分，共28分）1、在力学单位制中，质量的基本单位是：A.千克（kg）B.克（g）C.吨（t）D.斤答案：A.千克（kg）解析：在国际单位制（SI）中，质量的基本单位是千克（kg）。其他选项如克（g）、吨（t）、斤等虽然可以用来衡量质量，但它们不是基本单位。2、当一个物体在光滑水平面上受到一个恒定外力的作用时，它的加速度：A.与物体的质量成正比B.与外力成反比C.与物体的质量无关D.与外力成正比答案：D.与外力成正比解析：根据牛顿第二定律F=ma，其中F是作用在物体上的外力，m是物体的质量，而a是物体因此获得的加速度。由此可知，加速度a与外力F3、一个物体从静止开始沿水平方向做匀加速直线运动，已知物体在t=2s时的速度为4m/s，则物体在t=3s时的速度为（）A、6m/sB、8m/sC、10m/sD、12m/s答案：A解析：根据匀加速直线运动的速度时间公式v=at，其中v是速度，a是加速度，t是时间。首先，我们需要找到加速度a。因为物体从静止开始，所以初始速度u=0，v=4m/s，t=2s。将这些值代入公式，得到：4m/s=a*2sa=2m/s²现在我们知道了加速度，可以用同样的公式来计算3秒时的速度：v=a*tv=2m/s²*3sv=6m/s所以物体在t=3s时的速度为6m/s。4、一个物体从高度h自由下落，不计空气阻力，下落到地面的时间为t。则物体下落过程中平均速度的大小为（）A、h/tB、h/(2t)C、gtD、gt²答案：A解析：物体从高度h自由下落，不计空气阻力，根据自由落体运动的规律，物体下落的时间t和高度h之间的关系由公式h=(1/2)gt²给出，其中g是重力加速度，约为9.8m/s²。要找到物体下落过程中的平均速度，我们需要计算总位移除以总时间。由于物体是从静止开始下落，所以它的初始速度u=0。下落的总位移等于物体的起始高度h。因此，平均速度v_avg可以表示为：v_avg=总位移/总时间v_avg=h/t所以物体下落过程中的平均速度的大小为h/t。选项A是正确答案。5、一个质量为m的物体，从高度为h处自由下落，忽略空气阻力，到达地面时的速度大小为v。若将该物体从2hA.vB.2C.2D.4答案：B.2解析：根据机械能守恒定律，在没有非保守力做功的情况下，物体的机械能保持不变。当物体从高度h自由下落到地面时，其势能完全转化为动能。设初速度为0，则有12mv如果将起始高度加倍至2h，那么落地时的速度v′满足126、两个相同的金属球，初始时都带有正电荷，且它们之间的距离远大于球体半径。如果让其中一个球与大地接触后再次移开（假设地球可以看作是一个无限大的导体），则两球间的作用力会如何变化？A.保持不变B.减小C.增加D.变化情况无法确定答案：B.减小解析：当带正电的金属球与大地接触时，由于大地相当于一个巨大的导体，能够吸收或提供电子以平衡电荷分布，使得该金属球上的多余正电荷被中和，即这个球最终不带电。因此，原先两个带正电球之间存在的排斥力在其中一个球失去电荷后消失，只剩下另一个仍带正电的球。这意味着作用于这两个球之间的静电力由原来的非零值变为零，显然这表示作用力减小了。故正确答案为B。7、一束红光和蓝光分别从空气射入同一透明介质中，红光在该介质中的折射角为30°，蓝光在该介质中的折射角为20°。则该透明介质的折射率是（）A.√3B.√2C.√6D.√5答案：A解析：根据斯涅尔定律，折射率n与入射角i和折射角r的关系为：n=sin(i)/sin(r)。已知红光和蓝光分别从空气射入透明介质，空气的折射率近似为1，因此有：红光：n红=sin(90°-30°)/sin(30°)=1/(1/2)=2蓝光：n蓝=sin(90°-20°)/sin(20°)≈1/(√(1-sin²(20°)))≈1.414由于红光和蓝光在同一介质中，所以它们的折射率应该相同，因此该透明介质的折射率接近红光的折射率，即n≈2。从选项中可以看出，A选项的√3最接近2，因此答案为A。二、多项选择题（本大题有3小题，每小题6分，共18分）1、一物体做匀加速直线运动，初速度为v0=2米/秒，加速度为a=3A.10米/秒B.14米/秒C.6米/秒D.8米/秒【答案】A【解析】根据速度时间关系公式v=v0+at，代入已知量v0=2、已知一个电容器的电容为C=5μA.250微焦耳B.25毫焦耳C.50微焦耳D.50毫焦耳【答案】B【解析】根据电容器储存的能量公式E=12CV2，代入已知量C=53、下列关于物理现象的说法中，正确的是（）A、当物体做匀速直线运动时，合外力为零，加速度为零，速度不为零。B、物体的速度变化量越大，加速度一定越大。C、物体受到的合外力与加速度方向相同，加速度变化时，合外力一定变化。D、当物体做匀速圆周运动时，合外力指向圆心，但合外力大小不变。答案：AC解析：A选项：正确。匀速直线运动的特点是速度恒定，即加速度为零，根据牛顿第二定律，合外力为零。B选项：错误。速度变化量越大，加速度不一定越大，因为加速度是速度变化量与时间的比值。C选项：正确。根据牛顿第二定律，合外力与加速度方向相同，若加速度变化，则合外力也一定变化。D选项：错误。匀速圆周运动中，合外力指向圆心，提供向心力，合外力大小不变，但方向不断变化。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：一物体在水平面上做匀速直线运动，运动过程中受到两个力的作用，其中一个力为水平向右的摩擦力，大小为10N，另一个力为水平向左的拉力。现要使物体在水平面上做匀速直线运动，请回答以下问题：1.若拉力大小为多少时，物体能保持匀速直线运动？2.若摩擦力大小突然变为15N，而拉力保持不变，物体将如何运动？3.若拉力大小保持不变，摩擦力大小突然变为15N，物体将如何运动？答案：1.拉力大小为10N时，物体能保持匀速直线运动。2.若摩擦力大小突然变为15N，而拉力保持不变，物体将做匀减速直线运动。3.若拉力大小保持不变，摩擦力大小突然变为15N，物体将做匀加速直线运动。解析：1.根据牛顿第一定律，物体保持匀速直线运动时，所受合力为零。因此，拉力大小等于摩擦力大小，即10N。2.当摩擦力大小变为15N时，摩擦力大于拉力，物体所受合力为向左的摩擦力减去向右的拉力，即15N-10N=5N。根据牛顿第二定律，物体将做匀减速直线运动。3.当摩擦力大小变为15N，而拉力保持不变时，物体所受合力为向右的拉力减去向左的摩擦力，即10N-15N=-5N。根据牛顿第二定律，物体将做匀加速直线运动。第二题题目：一物体做匀速圆周运动，其半径为R，速度为v，角速度为ω。已知物体在运动过程中受到的向心力F=mv²/R，其中m为物体的质量。现假设向心力F的大小突然变为原来的2倍，而半径R和速度v保持不变，求新的角速度ω’。答案：新的角速度ω’=2ω解析：根据向心力的公式，F=mv²/R，我们可以得到角速度ω的表达式：ω=v/R当向心力F变为原来的2倍时，即F’=2F，而半径R和速度v保持不变，我们可以写出新的向心力公式：F’=mv’²/R由于速度v保持不变，因此v’=v。将F’=2F和v’=v代入上述公式，得到：2F=mv²/R由于原来的向心力F=mv²/R，所以新的向心力F’=2F=2(mv²/R)。现在我们要求新的角速度ω’，可以使用原来的角速度公式ω=v/R，但是此时我们需要用新的向心力F’来计算新的角速度：ω’=v’/Rω’=v/Rω’=ω因为向心力变为原来的2倍，但是半径R和速度v保持不变，所以角速度ω也保持不变。因此，新的角速度ω’仍然是原来的角速度ω。所以，新的角速度ω’=2ω是错误的，正确答案应该是ω’=ω。第三题一物体在水平面上做匀速直线运动，已知物体受到的合外力为0N，物体质量为2kg，物体在1分钟内通过的距离为100m。求：（1）物体的加速度；（2）物体受到的摩擦力大小。答案：（1）物体的加速度为0m/s²；（2）物体受到的摩擦力大小为0N。解析：（1）根据牛顿第一定律，当物体受到的合外力为0时，物体将保持静止或匀速直线运动。因此，物体的加速度为0m/s²。（2）根据牛顿第二定律，物体受到的合外力等于物体的质量乘以加速度。由于合外力为0N，质量为2kg，加速度为0m/s²，所以物体受到的摩擦力大小也为0N。第四题题目：一个质量为m的物体从静止开始沿着光滑斜面下滑，斜面与水平面的夹角为θ。已知物体在斜面上下滑的距离为s时，速度达到v。求斜面的倾角θ以及物体在斜面上下滑的时间t。解答：（1）根据机械能守恒定律，物体在斜面上下滑的过程中，重力势能转化为动能。可以得到以下方程：mgh=1/2mv²其中h为物体下滑的高度，v为物体下滑到达斜面底部的速度。（2）由于物体从静止开始下滑，所以初始速度v₀=0。下滑高度h可以用斜面长度s和倾角θ表示：h=s*sinθ将h的表达式代入机械能守恒方程中，得到：m*g*s*sinθ=1/2*m*v²化简后得到倾角θ的表达式：θ=arcsin(2v²/(g*s))（3）接下来，利用牛顿第二定律来求解物体下滑的时间t。在斜面上下滑时，物体所受的合力为重力在斜面方向的分力，即mg*sinθ。根据牛顿第二定律，合力等于质量乘以加速度a：mg*sinθ=m*a解得加速度a：a=g*sinθ由于物体从静止开始下滑，可以使用以下公式计算下滑时间t：v=a*t将加速度a的表达式代入上式，得到：v=g*sinθ*t解得时间t：t=v/(g*sinθ)将θ的表达式代入上式，得到：t=v/(g*√(1-(2v²/(g*s)²)))答案：倾角θ=arcsin(2v²/(g*s))下滑时间t=v/(g*√(1-(2v²/(g*s)²)))解析：本题通过应用机械能守恒定律和牛顿第二定律，首先求出了斜面的倾角θ，然后利