高中物理选择性必修第一册期中试卷及答案-沪科版-2024-2025学年

期中试卷(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、下列关于物理量的描述中，正确的是：A、速度是表示物体运动快慢的物理量，单位是米每秒（m/s）。B、加速度是表示物体速度变化快慢的物理量，单位是米每平方秒（m/s²）。C、力是物体对物体的作用，单位是牛顿（N），力的作用是相互的。D、功率是表示物体做功快慢的物理量，单位是焦耳每秒（J/s）。2、在下列关于运动的描述中，符合牛顿第一定律的是：A、一个静止的物体，当受到的合外力为零时，将保持静止状态。B、一个匀速直线运动的物体，当受到的合外力不为零时，将保持匀速直线运动状态。C、一个加速运动的物体，当受到的合外力为零时，将保持加速运动状态。D、一个减速运动的物体，当受到的合外力不为零时，将保持减速运动状态。3、三个完全相同的电阻各自连接在一个三角形电路中，每个电阻两端的电压均为6V，则该电阻的阻值为？A、1.5ΩB、2.0ΩC、3.0ΩD、4.0Ω4、一物体沿光滑斜面上滑，最终回到出发点，那么在此过程中，物体速度最大的点是？A、上滑过程最顶端B、下滑过程的最顶端C、物体刚好返回到出发点D、整个过程物体速度不变化5、在单摆的周期公式T=2πLg中，T代表周期，L代表摆长，g代表重力加速度。如果单摆的摆长LA.TB.TC.TD.26、一个理想变压器在工作过程中，初级线圈中的电流I1为10A，次级线圈中的电流I2为20A。变压器初级线圈和次级线圈的匝数之比分别为n1和n2，且已知两个线圈的电阻很小，忽略不计。则A.1:2B.2:1C.1:20D.20:17、一个物体在水平面上受到一个恒定的水平推力，开始时物体静止，随后以加速度a加速运动。若推力保持不变，以下说法正确的是（）A、物体的速度随时间线性增加B、物体的加速度随时间减小C、物体的合外力随时间减小D、物体的动能随时间增加二、多项选择题（本大题有3小题，每小题6分，共18分）1、下列关于力的说法中，正确的是（）。A.物体受力后，一定会发生形变B.两个不相互接触的物体之间也可以存在力的作用C.力是改变物体运动状态的原因D.力的作用效果只与力的大小有关2、对于匀速圆周运动，下列判断正确的是（）。A.匀速圆周运动速度大小不变，方向不变B.匀速圆周运动速度一定是匀速的C.匀速圆周运动是变加速运动D.匀速圆周运动的速度方向指向圆心3、关于以下物理现象及其对应的物理规律，正确的组合是：A.镜像的形成——光的反射定律B.声音的传播——电磁波的传播规律C.路灯的照明——光的反射定律D.镜子的背面涂有物质——光的折射现象三、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：某同学为了探究“电阻大小与哪些因素有关”，进行了以下实验：1.实验器材：电源、电阻箱、电流表、电压表、开关、导线若干。2.实验步骤：将电路连接好，闭合开关，调节电源电压，使电流表和电压表的读数稳定；记录下此时电阻箱的阻值、电流表和电压表的读数；改变电阻箱的阻值，重复步骤b；对比不同阻值下电流表和电压表的读数，分析电阻大小与哪些因素有关。请回答以下问题：（1）该实验中，要探究电阻大小与哪些因素有关，需要改变哪些变量？为什么？（2）在实验过程中，如果发现电流表的读数不稳定，可能的原因是什么？如何解决？（3）根据实验数据，分析电阻大小与哪些因素有关，并给出结论。第二题题目：一个质量为2.0kg的物体，放置在一个光滑的水平面上。水平面上有一个固定的弹簧，弹簧的另一端固定在墙上的A点，且压缩了0.3m。现将物体放在弹簧上并从弹簧的位置开始静止释放，物体自由滑动直到弹簧恢复到原长位置，然后继续滑动直至在最远处弹出。已知弹簧的劲度系数为k=500N/m，空气阻力可以忽略不计。求：1.物体滑行至零势能位置时的速度大小。2.物体脱离弹簧后，能达到的最大距离。第三题题目：一个质量为m的物体，从静止开始沿光滑斜面加速下滑，斜面倾角为θ，重力加速度为g。求物体下滑经过距离S时的速度v。（1）写出物体下滑过程中只受重力和支持力的物体受力分析方程。（2）推导物体下滑经过距离S时的速度v的表达式。（3）给出物体下滑过程中动能和势能的变化关系。第四题一、实验探究题（共20分）题目：探究加速度与力、质量的关系实验器材：小车、弹簧测力计、斜面、刻度尺、计时器、钩码、细线等。实验步骤：1.将小车放在斜面上，用弹簧测力计拉着小车沿斜面做匀速直线运动，测量弹簧测力计的示数F，记录小车运动过程中的位移s和时间t，计算小车的速度v。2.在小车上增加一个钩码，重复步骤1，记录新的弹簧测力计示数F’、位移s’、时间t’和小车的速度v’。3.改变斜面的倾角，重复步骤1和2，记录不同倾角下的数据。4.分析实验数据，探究加速度与力、质量的关系。问题：（1）根据实验数据，填写下列表格（请将实验数据计算结果填写在表格中）：实验次数斜面倾角θ弹簧测力计示数F/N位移s/m时间t/s速度v/m·s^-1加速度a/m·s^-2123（2）根据实验数据，分析加速度与力、质量的关系，并得出结论。第五题【题干】有一台理想变压器，原线圈的匝数为200匝，副线圈的匝数为400匝。若原线圈接入正弦交流电，其电压为110V，频率为50Hz，求：（1）副线圈的输出电压。（2）若副线圈连接一个阻值为100Ω的纯电阻负载，求该负载消耗的功率。（3）交流电的有效值是多少？期中试卷及答案一、单项选择题（本大题有7小题，每小题4分，共28分）1、下列关于物理量的描述中，正确的是：A、速度是表示物体运动快慢的物理量，单位是米每秒（m/s）。B、加速度是表示物体速度变化快慢的物理量，单位是米每平方秒（m/s²）。C、力是物体对物体的作用，单位是牛顿（N），力的作用是相互的。D、功率是表示物体做功快慢的物理量，单位是焦耳每秒（J/s）。答案：C解析：速度的单位确实是米每秒（m/s），选项A正确；加速度的单位是米每平方秒（m/s²），选项B正确；力的单位是牛顿（N），力的作用是相互的，这是牛顿第三定律的描述，选项C正确；功率的单位是瓦特（W），而不是焦耳每秒（J/s），选项D错误。因此，正确答案是C。2、在下列关于运动的描述中，符合牛顿第一定律的是：A、一个静止的物体，当受到的合外力为零时，将保持静止状态。B、一个匀速直线运动的物体，当受到的合外力不为零时，将保持匀速直线运动状态。C、一个加速运动的物体，当受到的合外力为零时，将保持加速运动状态。D、一个减速运动的物体，当受到的合外力不为零时，将保持减速运动状态。答案：A解析：牛顿第一定律（惯性定律）指出，如果一个物体不受外力作用，或者受到的外力合为零，那么该物体将保持静止状态或者匀速直线运动状态。选项A描述的情况符合牛顿第一定律，因此是正确的。选项B、C、D描述的情况都不符合牛顿第一定律。因此，正确答案是A。3、三个完全相同的电阻各自连接在一个三角形电路中，每个电阻两端的电压均为6V，则该电阻的阻值为？A、1.5ΩB、2.0ΩC、3.0ΩD、4.0Ω答案：B解析：连接在三角形电路中的三个相同电阻构成的是一个对称的三角形电路，这种情况下可以转化为星形电路进行分析。根据三角形转星形变换公式，R_A=R_B=R_C=R，且有R_A=(R*R)/(R+R+R)=(R^2)/(3R)=R/3。所以，每个电阻上的电压V_R=V*R/(R+R+R)=6*(1/3)=2V。但此题直接给出的是每个电阻两端的总电压为6V，而三角形电路的每边电阻上的电压是6V，则直接利用每条支路上的电压直接确定阻值较为直接，每个电阻的电压按照电阻二极组公式R=V/I，由于电源提供的是4V电压，每个电阻接入后分得6V，因此可直接得出：R=6V/(2A)=3Ω，但由于题目的直接给定条件是较典型的6V总电压，结合选择项，实际上直接解析得出每个电阻6V对应的是标准的2Ω电阻。因此正确答案应为B选项2.0Ω。4、一物体沿光滑斜面上滑，最终回到出发点，那么在此过程中，物体速度最大的点是？A、上滑过程最顶端B、下滑过程的最顶端C、物体刚好返回到出发点D、整个过程物体速度不变化答案：B解析：物体沿光滑斜面上滑的过程中，当它到达斜面的最顶端时，速度为零，之后物体开始下滑，重力势能转化为动能，其速度会逐渐增大，直至速度达到最大值，此时物体位于斜面的最顶端，但由于物体继续下滑，其速度会逐渐减小，直至再次回到出发点时速度再次降为零。因此，在此过程中，物体速度最大的点是它从上滑返回到斜面最顶端时，故正确答案为B选项。5、在单摆的周期公式T=2πLg中，T代表周期，L代表摆长，g代表重力加速度。如果单摆的摆长LA.TB.TC.TD.2答案：A解析：根据周期公式，单摆的周期与摆长的平方根成正比。当摆长L减半，即L/2，周期T将变为原来的6、一个理想变压器在工作过程中，初级线圈中的电流I1为10A，次级线圈中的电流I2为20A。变压器初级线圈和次级线圈的匝数之比分别为n1和n2，且已知两个线圈的电阻很小，忽略不计。则A.1:2B.2:1C.1:20D.20:1答案：B解析：在理想变压器中，初级线圈和次级线圈的匝数比与电流之比成反比，即n1:n7、一个物体在水平面上受到一个恒定的水平推力，开始时物体静止，随后以加速度a加速运动。若推力保持不变，以下说法正确的是（）A、物体的速度随时间线性增加B、物体的加速度随时间减小C、物体的合外力随时间减小D、物体的动能随时间增加答案：A解析：根据牛顿第二定律，物体所受的合外力等于物体的质量乘以加速度（F=ma）。由于推力恒定，物体的加速度a也恒定。根据运动学公式，物体的速度v随时间t的变化关系为v=at，因此物体的速度随时间线性增加，选项A正确。选项B错误，因为加速度是恒定的，不会随时间减小。选项C错误，因为合外力等于推力，推力不变，合外力也不变。选项D正确，因为动能E_k=1/2mv^2，由于速度v随时间线性增加，动能也会随时间增加。二、多项选择题（本大题有3小题，每小题6分，共18分）1、下列关于力的说法中，正确的是（）。A.物体受力后，一定会发生形变B.两个不相互接触的物体之间也可以存在力的作用C.力是改变物体运动状态的原因D.力的作用效果只与力的大小有关答案：BC解析：物体受力后，可能会发生形变，也可能不会发生形变，如果物体整体形变严格遵守线性关系，则力与形变大小成正比，但这只是理想情况下；两个物体间有弹力、摩擦力等，这些力不需要物体直接接触；力是改变物体运动状态的因素，包括速度和方向的变化。力的作用不仅考虑大小，还考虑方向；力的作用效果即其作用结果，不仅与力的大小相关，还与力的方向和作用点相关。2、对于匀速圆周运动，下列判断正确的是（）。A.匀速圆周运动速度大小不变，方向不变B.匀速圆周运动速度一定是匀速的C.匀速圆周运动是变加速运动D.匀速圆周运动的速度方向指向圆心答案：BC解析：匀速圆周运动的速度大小不变，但由于方向时刻指向切线，故方向改变；匀速圆周运动指的是速度大小（即速率）不变，但方向变化，因此速度是变化的，匀速不是描述速度的；匀速圆周运动中，加速度指向圆心，这是向心加速度，大小不变但方向变化，故是变加速运动；匀速圆周运动的速度方向始终垂直向圆心方向，而非指向圆心。3、关于以下物理现象及其对应的物理规律，正确的组合是：A.镜像的形成——光的反射定律B.声音的传播——电磁波的传播规律C.路灯的照明——光的反射定律D.镜子的背面涂有物质——光的折射现象答案：A解析：本题考查了对光学和声学基本概念的理解。A选项中，镜像是光的反射形成的，符合光的反射定律，因此正确。B选项中，声音是依靠介质（如空气）的振动传播，不是电磁波，所以错误。C选项中，路灯的照明确实是依靠光的发射，不符合光的反射定律，故错误。D选项中，镜子背面涂有物质与光的折射无关，也错误。因此，正确答案为A。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：某同学为了探究“电阻大小与哪些因素有关”，进行了以下实验：1.实验器材：电源、电阻箱、电流表、电压表、开关、导线若干。2.实验步骤：将电路连接好，闭合开关，调节电源电压，使电流表和电压表的读数稳定；记录下此时电阻箱的阻值、电流表和电压表的读数；改变电阻箱的阻值，重复步骤b；对比不同阻值下电流表和电压表的读数，分析电阻大小与哪些因素有关。请回答以下问题：（1）该实验中，要探究电阻大小与哪些因素有关，需要改变哪些变量？为什么？（2）在实验过程中，如果发现电流表的读数不稳定，可能的原因是什么？如何解决？（3）根据实验数据，分析电阻大小与哪些因素有关，并给出结论。答案：（1）需要改变的变量有：电阻箱的阻值、电源电压、电流表和电压表的读数。因为电阻大小与电阻本身的材料、长度、横截面积等因素有关，而改变这些因素可以使电阻大小发生变化。（2）电流表读数不稳定可能的原因有：电源电压不稳定、电阻箱接触不良、导线连接不稳定等。解决方法：调整电源电压，检查电阻箱、导线的接触情况，确保连接牢固。（3）根据实验数据，可以得出以下结论：电阻大小与电阻箱的阻值成正比；电阻大小与电源电压成正比；电阻大小与电流表和电压表的读数成正比。解析：（1）该实验通过改变电阻箱的阻值、电源电压等变量，观察电流表和电压表的读数，从而分析电阻大小与哪些因素有关。因为电阻大小与电阻本身的材料、长度、横截面积等因素有关，而改变这些因素可以使电阻大小发生变化。（2）电流表读数不稳定可能的原因有：电源电压不稳定、电阻箱接触不良、导线连接不稳定等。解决方法：调整电源电压，检查电阻箱、导线的接触情况，确保连接牢固。（3）根据实验数据，可以得出电阻大小与电阻箱的阻值、电源电压、电流表和电压表的读数成正比。这是因为电阻大小与电阻本身的材料、长度、横截面积等因素有关，而改变这些因素可以使电阻大小发生变化。在本实验中，通过改变电阻箱的阻值、电源电压等变量，观察电流表和电压表的读数，可以分析出电阻大小与哪些因素有关。第二题题目：一个质量为2.0kg的物体，放置在一个光滑的水平面上。水平面上有一个固定的弹簧，弹簧的另一端固定在墙上的A点，且压缩了0.3m。现将物体放在弹簧上并从弹簧的位置开始静止释放，物体自由滑动直到弹簧恢复到原长位置，然后继续滑动直至在最远处弹出。已知弹簧的劲度系数为k=500N/m，空气阻力可以忽略不计。求：1.物体滑行至零势能位置时的速度大小。2.物体脱离弹簧后，能达到的最大距离。答案：1.物体滑行至零势能位置时的速度大小为4m/s。2.物体脱离弹簧后，能达到的最大距离为0.6m。解析：1.物体从弹簧压缩的位置释放后，在没有非保守力（如空气阻力）作用下，系统的机械能守恒。假定在弹簧恢复到原长位置（零势能点）时，物体的速度为v。根据能量守恒定律：1其中，k=500 N/m为弹簧的劲度系数，x=将已知数值代入，得到：1简化上述方程：22.5求得：v从而得到：v2.物体脱离弹簧后，将沿着水平面滑动，最终滑到一个最远点，在该点物体的速度为0，即所有动能都转化为重力势能。根据能量守恒定律：1其中的x是物体继续滑行的最大距离。我们知道，在物体达到最远点时，物体的速度v=3.35 m/s，m简化上述方程：1解得：x注意到这里数值可向上取整，以保持贴近实际场景的简化处理。所以，答案是0.6m。第三题题目：一个质量为m的物体，从静止开始沿光滑斜面加速下滑，斜面倾角为θ，重力加速度为g。求物体下滑经过距离S时的速度v。（1）写出物体下滑过程中只受重力和支持力的物体受力分析方程。（2）推导物体下滑经过距离S时的速度v的表达式。（3）给出物体下滑过程中动能和势能的变化关系。答案：（1）物体受力分析方程：沿斜面方向：mgsinθ-f=ma垂直斜面方向：N=mgcosθ由于斜面光滑，摩擦力f=0，所以方程简化为：mgsinθ=ma（2）推导速度v的表达式：从上面的受力分析方程可得加速度a=gsinθ。由匀加速直线运动规律知：v²=u²+2as由于物体从静止开始下滑，所以u=0，代入公式得：v²=2asv²=2*gsinθ*S因此，物体下滑经过距离S时的速度v的表达式为：v=√(2gSsinθ)（3）动能和势能的变化关系：物体下滑过程中，只有重力做功，而没有其他外力做功。初始时动能为0，初始时势能为mgh，其中h=Ssinθ（因为S=Lsinθ）。所以，动能的增加ΔEk=0，势能的减少ΔEp=mgh。因为动能和势能的减少量相等，所以：ΔEk=ΔEp1/2*m*v²=m*g*h即动能的增加量等于势能的减少量。解析：（1）对物体的受力分析，沿斜面方向只受重力和支持力，根据牛顿第二定律，物体受到的合外力等于质量乘以加速度。（2）根据物体的受力情况，得出加速度a=gsinθ。由匀加速直线运动的公式推导出速度v的表达式。（3）利用能量守恒定律，动能和势能的变化量相等，即物体下滑过程中动能的增加量等于势能的减少量。第四题一、实验探究题（共20分）题目：探究加速度与力、质量的关系实验器材：小车、弹簧测力计、斜面、刻度尺、计时器、钩码、细线等。实验步骤：1.将小车放在斜面上，用弹簧测力计拉着小车沿斜面做匀速直线运动，测量弹簧测力计的示数F，记录小车运动过程中的位移s和时间t，计算小车的速度v。2.在小车上增加一个钩码，重复步骤1，记录新的弹簧测力计示数F’、位移s’、时间t’和小车的速度v’。3.改变斜面的倾角，重复步骤1和2，记录不同倾角下的数据。4.分析实验数据，探究加速度与力、质量的关系。问题：（1）根据实验数据，填写下列表格（请将实验数据计算结果填写在表格中）：实验次数斜面倾角θ弹簧测力计示数F/N位移s/m时间t/s速度v/m·s^-1加速度a/m·s^-2123（2）根据实验数据，分析加速度与力、质量的关系，并得出结论。答案：（1）根据实验数据填写表格：实验次数斜面倾角θ弹簧测力计示数F/N位移s/m时间t/s速度v/m·s^-1加速度a/m·s^-2110°2.00.51.00.50.05210°3.00.51.00.50.15315°2.00.61.20.50.083（