人教版物理高三上学期期中试题及答案指导(2024年)

2024年人教版物理高三上学期期中自测试题(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、一个物体从静止开始沿光滑斜面下滑，下列说法正确的是（）A、物体的动能随时间的增加而增加B、物体的速度随时间的增加而增加C、物体的加速度随时间的增加而增加D、物体的势能随时间的增加而增加2、一个物体在水平面上受到一个斜向上的拉力，下列说法正确的是（）A、物体的重力分解为两个分力，一个沿斜面方向，一个垂直斜面方向B、物体的支持力与拉力的合力等于物体的重力C、物体的加速度方向与拉力的方向相同D、物体的加速度方向与重力的方向相同3、一个物体在水平面上做匀速直线运动，下列说法正确的是（）A、物体的加速度一定为零B、物体所受的合外力一定为零C、物体的速度大小和方向都可能改变D、物体的动能可能随着时间增大4、一个物体从静止开始，沿水平面做匀加速直线运动，下列说法正确的是（）A、物体的位移随时间呈二次方关系B、物体的速度随时间呈线性关系C、物体的加速度随时间呈线性关系D、物体的动能随时间呈二次方关系5、某同学在水平地面上用20N的力推一个重100N的物体，物体在水平方向上移动了5米，下列说法正确的是：A、物体克服摩擦力做了100J的功B、物体克服重力做了100J的功C、物体克服摩擦力做了50J的功D、物体克服重力做了50J的功6、一个物体从静止开始沿水平面做匀加速直线运动，下列说法正确的是：A、物体的速度与时间成正比B、物体的加速度与时间成正比C、物体的位移与时间平方成正比D、物体的位移与时间成正比7、一物体在水平面上做匀速直线运动，其运动方程为x=5t+3（其中xA.v=B.v=C.v=D.v=二、多项选择题（本大题有3小题，每小题6分，共18分）1、以下哪些现象属于电磁感应现象？A、在磁场中移动闭合电路的一部分B、闭合电路中的部分导体在磁场中做切割磁感线运动C、电流通过导体时产生热效应D、电流通过导体时在导体周围产生磁场2、以下关于波动的描述，正确的是：A、机械波在介质中传播时，介质的质点做简谐振动B、机械波在介质中传播时，介质的质点不随波迁移C、光波是一种电磁波，其传播速度在真空中为3×10^8m/sD、声波在空气中传播时，其速度与介质的温度、密度有关3、下列关于物理量及其单位的说法中，正确的是：A、牛顿是力的单位，其符号为N；B、密度的单位是千克/立方米，符号为kg/m³；C、速度的单位是米/秒，符号为m/s；D、功的单位是焦耳，符号为J。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，运动过程中受到三个力的作用：F1、F2和F3。已知F1=10N，方向向东；F2=15N，方向向北；F3=10N，方向向东。求：（1）物体所受合力的大小和方向；（2）如果物体在水平面上受到的摩擦力为5N，求物体的加速度。第二题题目：一束单色光在真空中传播，其频率为f。当这束光进入折射率为n的介质中时，其在介质中的传播速度为v。假设光在介质中的波长为λ，请回答以下问题：（1）求光在真空中的波长λ₀；（2）求光在介质中的波长λ；（3）求光在介质中的光速v；（4）如果光从介质返回到真空中，其频率是否会改变？为什么？第三题题目：一质点在水平面上做匀速圆周运动，其半径为R，角速度为ω。若将质点的角速度增加到2ω，且保持半径不变，求：（1）质点在相同时间内走过的弧长增加了多少？（2）质点所受的向心力增加了多少？第四题题目：一物体在水平方向做匀速直线运动，速度大小为v。现对该物体施加一个垂直于速度方向的恒力F，物体在恒力作用下开始做曲线运动。已知物体在运动过程中，任意时刻的动量大小不变，且物体的运动轨迹为半径为R的圆弧。（1）求物体在恒力F作用下的加速度大小；（2）求物体从开始受力到运动轨迹为圆弧的过程中，物体所受合外力的功；（3）若物体在恒力F作用下的运动时间为t，求物体运动轨迹的圆心角θ。第五题一、实验探究题题目：已知一根长为L的细线，两端分别固定在两个固定的点A、B处，细线中间悬挂一个质量为m的物体。物体在平衡位置时，细线与水平方向的夹角为θ。现要求通过实验探究物体在平衡位置时，细线的张力T与角度θ之间的关系。（1）设计实验方案，说明实验步骤。实验步骤：1.将细线固定在点A、B处，悬挂物体；2.调整细线与水平方向的夹角为θ1；3.测量物体在平衡位置时，细线的张力T1；4.重复步骤2和3，改变角度θ2、θ3、θ4，分别测量张力T2、T3、T4；5.将实验数据整理成表格，分析T与θ之间的关系。（2）根据实验数据，绘制T-θ图像。（3）分析T与θ之间的关系，得出结论。2024年人教版物理高三上学期期中自测试题及答案指导一、单项选择题（本大题有7小题，每小题4分，共28分）1、一个物体从静止开始沿光滑斜面下滑，下列说法正确的是（）A、物体的动能随时间的增加而增加B、物体的速度随时间的增加而增加C、物体的加速度随时间的增加而增加D、物体的势能随时间的增加而增加答案：B解析：由于斜面光滑，物体下滑过程中只有重力做功，没有摩擦力，因此物体在下滑过程中动能和势能相互转化，而总机械能保持不变。由于物体从静止开始下滑，初始时刻动能为0，势能不为0，所以随着物体下滑，速度逐渐增加，动能逐渐增加，势能逐渐减少，但加速度是恒定的（等于重力加速度），所以正确答案是B。2、一个物体在水平面上受到一个斜向上的拉力，下列说法正确的是（）A、物体的重力分解为两个分力，一个沿斜面方向，一个垂直斜面方向B、物体的支持力与拉力的合力等于物体的重力C、物体的加速度方向与拉力的方向相同D、物体的加速度方向与重力的方向相同答案：A解析：物体受到的拉力可以分解为两个分力，一个垂直于斜面方向（与支持力方向相反），另一个沿斜面方向。物体在水平方向上受到的力包括拉力的沿斜面方向的分力和摩擦力（如果存在的话）。因此，物体的重力不是分解为沿斜面方向和垂直斜面方向，而是支持力与拉力的垂直分力平衡，所以A正确。B选项错误，因为支持力和拉力的合力不等于物体的重力，而是等于物体在斜面方向的合力。C选项错误，因为加速度方向与拉力的沿斜面方向的分力方向相同，而不是拉力的方向。D选项错误，因为加速度方向与重力的方向垂直。3、一个物体在水平面上做匀速直线运动，下列说法正确的是（）A、物体的加速度一定为零B、物体所受的合外力一定为零C、物体的速度大小和方向都可能改变D、物体的动能可能随着时间增大答案：B解析：匀速直线运动意味着物体的速度大小和方向都保持不变。根据牛顿第一定律（惯性定律），如果一个物体不受外力作用，或者所受外力的合力为零，它将保持匀速直线运动或静止状态。因此，物体所受的合外力一定为零，选项B正确。选项A错误，因为匀速运动时加速度为零；选项C错误，因为速度的大小和方向都不变；选项D错误，因为动能只与速度大小有关，而速度不变，动能也不会变化。4、一个物体从静止开始，沿水平面做匀加速直线运动，下列说法正确的是（）A、物体的位移随时间呈二次方关系B、物体的速度随时间呈线性关系C、物体的加速度随时间呈线性关系D、物体的动能随时间呈二次方关系答案：A、B、D解析：根据匀加速直线运动的规律，物体的位移s与时间t的关系为s=12物体的速度v与时间的关系为v=加速度a在匀加速直线运动中是一个常数，不随时间变化，因此选项C错误。动能Ek与速度的关系为Ek=5、某同学在水平地面上用20N的力推一个重100N的物体，物体在水平方向上移动了5米，下列说法正确的是：A、物体克服摩擦力做了100J的功B、物体克服重力做了100J的功C、物体克服摩擦力做了50J的功D、物体克服重力做了50J的功答案：C解析：物体在水平地面上移动，重力的方向是垂直向下，重力不做功。摩擦力是阻碍物体移动的力，当物体在水平地面上移动时，克服摩擦力做的功等于摩擦力乘以移动距离。根据题目，推力为20N，移动距离为5米，所以克服摩擦力做的功为20N×5m=100J。选项C正确。6、一个物体从静止开始沿水平面做匀加速直线运动，下列说法正确的是：A、物体的速度与时间成正比B、物体的加速度与时间成正比C、物体的位移与时间平方成正比D、物体的位移与时间成正比答案：C解析：根据牛顿第二定律，物体的加速度a等于作用在物体上的合外力F除以物体的质量m，即a=F/m。在匀加速直线运动中，物体的加速度是恒定的。速度v是物体在某一时刻的瞬时速度，根据公式v=at（其中a为加速度，t为时间），速度与时间成正比。位移s是物体在一段时间内移动的距离，根据公式s=1/2at²（其中a为加速度，t为时间），位移与时间平方成正比。因此，选项C正确。7、一物体在水平面上做匀速直线运动，其运动方程为x=5t+3（其中xA.v=B.v=C.v=D.v=答案：A解析：由运动方程x=5t+3可知，物体的速度v二、多项选择题（本大题有3小题，每小题6分，共18分）1、以下哪些现象属于电磁感应现象？A、在磁场中移动闭合电路的一部分B、闭合电路中的部分导体在磁场中做切割磁感线运动C、电流通过导体时产生热效应D、电流通过导体时在导体周围产生磁场答案：A、B解析：电磁感应现象是指当闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动时，导体中会产生感应电流。选项A描述的是移动闭合电路的一部分在磁场中，而选项B描述的是导体在磁场中运动，这两者都符合电磁感应的条件。选项C和D描述的是电流的热效应和电流的磁效应，不属于电磁感应现象。因此，正确答案是A、B。2、以下关于波动的描述，正确的是：A、机械波在介质中传播时，介质的质点做简谐振动B、机械波在介质中传播时，介质的质点不随波迁移C、光波是一种电磁波，其传播速度在真空中为3×10^8m/sD、声波在空气中传播时，其速度与介质的温度、密度有关答案：B、C、D解析：选项A描述的是机械波传播时质点的运动状态，但实际上，机械波在介质中传播时，介质的质点并不做简谐振动，而是围绕平衡位置做周期性的振动。因此，选项A是错误的。选项B描述的是机械波传播时质点的迁移情况，这是正确的，因为在机械波传播过程中，介质中的质点只在各自的平衡位置附近振动，并不随波迁移。选项C描述的是光波的性质，这是正确的，光波确实是一种电磁波，其在真空中的传播速度是3×10^8m/s。选项D描述的是声波在空气中传播时速度的相关因素，这也是正确的，声波的速度确实受到介质温度和密度的影响。因此，正确答案是B、C、D。3、下列关于物理量及其单位的说法中，正确的是：A、牛顿是力的单位，其符号为N；B、密度的单位是千克/立方米，符号为kg/m³；C、速度的单位是米/秒，符号为m/s；D、功的单位是焦耳，符号为J。答案：A、C、D解析：选项A中，牛顿确实是力的单位，符合国际单位制；选项B中，密度的单位应该是千克/立方米，而不是千克/立方厘米；选项C中，速度的单位是米/秒，符合国际单位制；选项D中，功的单位是焦耳，符合国际单位制。因此，正确答案为A、C、D。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，运动过程中受到三个力的作用：F1、F2和F3。已知F1=10N，方向向东；F2=15N，方向向北；F3=10N，方向向东。求：（1）物体所受合力的大小和方向；（2）如果物体在水平面上受到的摩擦力为5N，求物体的加速度。答案：（1）物体所受合力的大小：合力F=F1+F3-F2=10N+10N-15N=5N合力的方向：由于F1和F3同方向，F2方向相反，合力方向与F1和F3相同，即向东。物体所受合力的大小为5N，方向向东。（2）物体的加速度：根据牛顿第二定律，F=ma，其中F是合力，m是物体的质量，a是加速度。已知摩擦力为5N，与合力方向相反，因此实际作用在物体上的合外力为：F’=F-摩擦力=5N-5N=0N由于合外力为0N，根据牛顿第二定律，物体的加速度a=0。解析：（1）本题考查力的合成。根据向量相加的原理，同一直线上的两个力的合力等于这两个力的代数和。由于F1和F3同方向，F2方向相反，因此合力方向与F1和F3相同，即向东。（2）本题考查牛顿第二定律的应用。当物体所受合外力为零时，根据牛顿第二定律，物体的加速度也为零，即物体保持匀速直线运动状态。由于摩擦力与合力大小相等，方向相反，因此摩擦力完全抵消了合力，导致物体加速度为零。第二题题目：一束单色光在真空中传播，其频率为f。当这束光进入折射率为n的介质中时，其在介质中的传播速度为v。假设光在介质中的波长为λ，请回答以下问题：（1）求光在真空中的波长λ₀；（2）求光在介质中的波长λ；（3）求光在介质中的光速v；（4）如果光从介质返回到真空中，其频率是否会改变？为什么？答案：（1）光在真空中的波长λ₀=c/f，其中c为真空中的光速，约为3×10^8m/s。（2）光在介质中的波长λ=λ₀/n。（3）光在介质中的光速v=c/n。（4）光从介质返回到真空中时，其频率不会改变。这是因为光的频率是由光源决定的，与传播介质无关。根据光的折射定律，频率在不同介质中保持不变。解析：（1）根据光速公式c=λ₀f，可以解出光在真空中的波长λ₀。（2）光在介质中的波长λ可以通过光在真空中的波长λ₀除以介质的折射率n来计算。（3）光在介质中的光速v可以通过光在真空中的光速c除以介质的折射率n来计算。（4）根据光的频率在不同介质中保持不变的原理，光从介质返回到真空中时，其频率不会改变。这是因为频率是光源的特性，与传播介质无关。第三题题目：一质点在水平面上做匀速圆周运动，其半径为R，角速度为ω。若将质点的角速度增加到2ω，且保持半径不变，求：（1）质点在相同时间内走过的弧长增加了多少？（2）质点所受的向心力增加了多少？答案：（1）质点在相同时间内走过的弧长增加了原来的1.5倍。（2）质点所受的向心力增加了原来的1.5倍。解析：（1）质点在匀速圆周运动中，走过的弧长与角速度成正比。根据题意，角速度从ω增加到2ω，则走过的弧长增加到原来的2倍。又因为半径不变，所以质点在相同时间内走过的弧长增加了1倍。但根据题目要求，求增加的倍数，所以最终答案为1.5倍。（2）向心力与角速度的平方成正比，与半径成正比。根据题意，角速度从ω增加到2ω，则向心力增加到原来的4倍。又因为半径不变，所以质点所受的向心力增加了3倍。根据题目要求，求增加的倍数，所以最终答案为1.5倍。第四题题目：一物体在水平方向做匀速直线运动，速度大小为v。现对该物体施加一个垂直于速度方向的恒力F，物体在恒力作用下开始做曲线运动。已知物体在运动过程中，任意时刻的动量大小不变，且物体的运动轨迹为半径为R的圆弧。（1）求物体在恒力F作用下的加速度大小；（2）求物体从开始受力到运动轨迹为圆弧的过程中，物体所受合外力的功；（3）若物体在恒力F作用下的运动时间为t，求物体运动轨迹的圆心角θ。答案：（1）物体在恒力F作用下的加速度大小为a=F/m，其中m为物体的质量。（2）物体所受合外力的功为W=Fs，其中s为物体在恒力F作用下的位移。由于物体做匀速直线运动，s=vt，因此W=Fvt。（3）物体运动轨迹的圆心角θ可以通过以下步骤求解：首先，根据题意，物体在恒力F作用下的运动轨迹为半径为R的圆弧。由于物体任意时刻的动量大小不变，即mv=m(v+at)，可得加速度a=v/t。其次，由圆弧运动的规律可知，物体在恒力F作用下的运动时间为t=πR/v。最后，根据圆心角与弧长的关系可得θ=s/R，代入s=vt=πR，得θ=πR/R=π。解析：（1）由于物体在恒力F作用下的运动轨迹为圆弧，且动量大小不变，说明物体在恒力F作用下的加速度大小与速度方向垂直，根据牛顿第二定律F=ma，得到加速度a=F/m。（2）物体所受合外力的功可以通过计算物体在恒力F作用下的位移s和力F的乘积得到，即W=Fs。由于物体做匀速直线运动，s=vt，因此W=Fvt。（3）首先，根据题意，物体在恒力F作用下的运