湖南省市县2024-2025学年高二上学期12月期中联考物理试题(A卷)

湖南省市县2024-2025学年高二上学期12月期中联考物理试题（A卷）考试时间：90分钟 总分：100分 年级/班级：高二（1）班试卷标题：湖南省市县2024-2025学年高二上学期12月期中联考物理试题（A卷）一、选择题（每题5分，共20分）要求：从每小题的四个选项中，选出正确的一个。1.下列关于力的说法中，正确的是：A.力是物体间的相互作用，不能脱离物体而单独存在。B.力的作用效果只有改变物体的运动状态。C.力的单位是牛顿，表示物体受到的力的大小。D.力的方向与物体运动方向总是相同。2.下列关于功的说法中，正确的是：A.功是力与物体位移的乘积，单位是焦耳。B.功是力对物体做功的量度，与物体运动状态无关。C.功是物体受到的力与物体位移的乘积，与物体运动状态有关。D.功是物体受到的力与物体位移的乘积，与物体运动状态无关。3.下列关于机械能的说法中，正确的是：A.机械能是物体动能和势能的总和。B.机械能是物体动能和势能的差。C.机械能是物体动能和势能的乘积。D.机械能是物体动能和势能的比值。4.下列关于能量守恒定律的说法中，正确的是：A.能量守恒定律是自然界普遍适用的规律。B.能量守恒定律只适用于封闭系统。C.能量守恒定律只适用于开放系统。D.能量守恒定律只适用于热力学系统。5.下列关于热力学第一定律的说法中，正确的是：A.热力学第一定律是能量守恒定律在热力学系统中的应用。B.热力学第一定律是能量守恒定律的推广。C.热力学第一定律是能量守恒定律的特例。D.热力学第一定律是能量守恒定律的否定。6.下列关于热力学第二定律的说法中，正确的是：A.热力学第二定律是能量守恒定律的推广。B.热力学第二定律是能量守恒定律的特例。C.热力学第二定律是能量守恒定律的否定。D.热力学第二定律是能量守恒定律在热力学系统中的应用。二、填空题（每题5分，共20分）要求：将正确答案填入空格内。1.力是物体间的相互作用，其作用效果是改变物体的_________和_________。2.功是力与物体位移的乘积，单位是_________。3.机械能是物体动能和势能的总和，其中势能包括_________和_________。4.能量守恒定律是自然界普遍适用的规律，它表明在一个封闭系统中，_________。5.热力学第一定律是能量守恒定律在热力学系统中的应用，它表明在一个热力学系统中，_________。6.热力学第二定律表明，在一个热力学系统中，_________。三、计算题（每题10分，共20分）要求：根据题意，列出相应的公式，进行计算，并将结果填写在横线上。1.一物体质量为2kg，在水平面上受到一个大小为10N的力作用，物体在力的方向上移动了2m。求：

（1）物体受到的摩擦力大小；

（2）物体在力的方向上移动过程中所做的功；

（3）物体的动能变化量。2.一物体从静止开始，沿斜面下滑，斜面倾角为30°，物体与斜面之间的动摩擦因数为0.2。求：

（1）物体下滑过程中受到的摩擦力大小；

（2）物体下滑过程中所受的合外力大小；

（3）物体下滑到斜面底部时的速度。四、实验题（每题10分，共20分）要求：根据实验原理，完成以下实验步骤，并填写实验数据。1.实验目的：验证功的公式W=Fs。

实验器材：弹簧测力计、木块、水平桌面、刻度尺。

实验步骤：

（1）将木块放在水平桌面上；

（2）用弹簧测力计沿水平方向拉动木块，使其匀速移动2m；

（3）记录弹簧测力计的示数F和木块移动的距离s；

（4）计算木块受到的摩擦力f；

（5）计算木块所做的功W。2.实验目的：验证机械能守恒定律。

实验器材：小车、斜面、刻度尺、秒表。

实验步骤：

（1）将小车放在斜面顶端；

（2）释放小车，使其沿斜面下滑；

（3）测量小车下滑过程中通过的距离s和所用时间t；

（4）计算小车下滑过程中的平均速度v；

（5）计算小车下滑过程中的动能Ek和势能Ep；

（6）比较小车下滑过程中的动能和势能变化，验证机械能守恒定律。五、论述题（每题10分，共20分）要求：根据所学知识，论述以下问题，并给出自己的观点。1.论述能量守恒定律在物理学中的重要性，并结合实际例子说明其在科学研究中的应用。2.分析热力学第一定律和第二定律的关系，并解释它们在热力学系统中的意义。六、实验分析题（每题10分，共20分）要求：根据实验数据，分析实验结果，并回答以下问题。1.实验数据：某同学进行了一个测量摩擦力的实验，实验中木块的质量为0.5kg，木块在水平面上受到一个大小为5N的拉力作用，木块在力的方向上移动了1m。实验数据如下：

（1）木块移动过程中受到的摩擦力f=3N；

（2）木块移动过程中所做的功W=15J；

（3）木块移动过程中的动能变化量ΔEk=5J。

请分析实验数据，回答以下问题：

（1）该实验中木块的加速度是多少？

（2）该实验中木块的功率是多少？

（3）该实验中木块的机械能变化量是多少？2.实验数据：某同学进行了一个验证机械能守恒定律的实验，实验中小车从斜面顶端下滑，斜面倾角为30°，小车与斜面之间的动摩擦因数为0.1。实验数据如下：

（1）小车下滑过程中通过的距离s=0.5m；

（2）小车下滑过程中所用的时间t=1s；

（3）小车下滑过程中的平均速度v=0.25m/s；

（4）小车下滑过程中的动能Ek=0.125J；

（5）小车下滑过程中的势能Ep=0.125J。

请分析实验数据，回答以下问题：

（1）该实验中斜面的倾角是否满足机械能守恒定律？

（2）该实验中摩擦力对小车机械能的影响是什么？

（3）该实验中如何减小摩擦力对实验结果的影响？本次试卷答案如下：一、选择题1.A.力是物体间的相互作用，不能脱离物体而单独存在。解析：力的定义是物体间的相互作用，没有物体就没有力的作用，因此力不能脱离物体而单独存在。2.A.功是力与物体位移的乘积，单位是焦耳。解析：功的定义是力与物体在力的方向上位移的乘积，其单位是焦耳（J）。3.A.机械能是物体动能和势能的总和。解析：机械能是指物体由于运动和位置而具有的能量，包括动能和势能两部分。4.A.能量守恒定律是自然界普遍适用的规律。解析：能量守恒定律是物理学中的一个基本定律，适用于所有封闭系统，表明能量不能被创造或消灭，只能从一种形式转化为另一种形式。5.A.热力学第一定律是能量守恒定律在热力学系统中的应用。解析：热力学第一定律是能量守恒定律在热力学系统中的具体表现形式，强调能量在系统内不能被创造或消灭。6.D.热力学第二定律是能量守恒定律在热力学系统中的应用。解析：热力学第二定律描述了能量转化和传递的方向性，表明热量不能自发地从低温物体传递到高温物体。二、填空题1.运动状态；形状解析：力的作用效果可以改变物体的运动状态，也可以改变物体的形状。2.焦耳解析：功的单位是焦耳，表示力与物体位移的乘积。3.重力势能；弹性势能解析：势能包括重力势能和弹性势能，分别对应物体在重力场中的位置和物体弹性形变时的能量。4.能量总量保持不变解析：能量守恒定律表明，在一个封闭系统中，能量总量保持不变。5.系统内能量的变化等于系统吸收的热量与系统对外做功的和解析：热力学第一定律表明，系统内能量的变化等于系统吸收的热量与系统对外做功的和。6.热量不能自发地从低温物体传递到高温物体解析：热力学第二定律表明，热量不能自发地从低温物体传递到高温物体。三、计算题1.（1）物体受到的摩擦力大小：f=F-ma=10N-2kg*5m/s^2=0N（2）物体在力的方向上移动过程中所做的功：W=Fs=10N*2m=20J（3）物体的动能变化量：ΔEk=W-f*s=20J-0N*2m=20J解析：根据牛顿第二定律，物体受到的摩擦力等于外力减去物体的质量乘以加速度。根据功的定义，物体在力的方向上移动过程中所做的功等于力与位移的乘积。物体的动能变化量等于所做的功减去摩擦力所做的功。2.（1）物体下滑过程中受到的摩擦力大小：f=μ*mg*cosθ=0.2*2kg*9.8m/s^2*cos30°=1.96N（2）物体下滑过程中所受的合外力大小：F=mg*sinθ+f=2kg*9.8m/s^2*sin30°+1.96N=2.45N（3）物体下滑到斜面底部时的速度：v=√(2*a*s)=√(2*2.45m/s^2*0.5m)=1.94m/s解析：根据摩擦力的计算公式，摩擦力等于动摩擦因数乘以物体的重力乘以斜面倾角的余弦。合外力等于重力在斜面方向的分力加上摩擦力。根据运动学公式，物体下滑到斜面底部时的速度可以通过加速度和位移计算得出。四、实验题（每题10分，共20分）要求：根据实验原理，完成以下实验步骤，并填写实验数据。1.实验目的：验证功的公式W=Fs。

实验器材：弹簧测力计、木块、水平桌面、刻度尺。

实验步骤：

（1）将木块放在水平桌面上；

（2）用弹簧测力计沿水平方向拉动木块，使其匀速移动2m；

（3）记录弹簧测力计的示数F和木块移动的距离s；

（4）计算木块受到的摩擦力f；

（5）计算木块所做的功W。2.实验目的：验证机械能守恒定律。

实验器材：小车、斜面、刻度尺、秒表。

实验步骤：

（1）将小车放在斜面顶端；

（2）释放小车，使其沿斜面下滑；

（3）测量小车下滑过程中通过的距离s和所用时间t；

（4）计算小车下滑过程中的平均速度v；

（5）计算小车下滑过程中的动能Ek和势能Ep；

（6）比较小车下滑过程中的动能和势能变化，验证机械能守恒定律。本次试卷答案如下：四、实验题1.实验数据：

（1）弹簧测力计示数F=2N

（2）木块移动距离s=2m

（3）摩擦力f=F=2N

（4）木块所做的功W=Fs=2N*2m=4J解析：根据实验步骤，记录弹簧测力计的示数和木块移动的距离，计算摩擦力，然后根据功的定义计算木块所做的功。2.实验数据：

（1）小车下滑距离s=0.5m

（2）小车下滑时间t=1s

（3）小车下滑平均速度v=s/t=0.5m/1s=0.5m/s

（4）小车下滑过程中的动能Ek=1/2*m*v^2=1/2*0.5kg*(0.5m/s)^2=0.125J

（5）小车下滑过程中的势能Ep=mgh=0.5kg*9.8m/s^2*0.5m=0.245J解析：根据实验步骤，测量小车下滑的距离和时间，计算平均速度，然后根据动能和势能的定义计算小车下滑过程中的动能和势能。五、论述题1.论述能量守恒定律在物理学中的重要性，并结合实际例子说明其在科学研究中的应用。解析：能量守恒定律是物理学中的一个基本定律，它表明在一个封闭系统中，能量不能被创造或消灭，只能从一种形式转化为另一种形式。这个定律在物理学中具有极其重要的地位，因为它为能量转换和传递提供了普遍的规律。例如，在热力学中，能量守恒定律帮助我们理解热能、功和内能之间的关系，以及在化学反应和生物过程中能量的转换。2.分析热力学第一定律和第二定律的关系，并解释它们在热力学系统中的意义。解析：热力学第一定律是能量守恒定律在热力学系统中的具体应用，它表明在一个热力学系统中，系统的内能变化等于系统吸收的热量与系统对外做功的和。热力学第二定律则描述了能量转化和传递的方向性，它表明热量不能自发地从低温物体传递到高温物体，且在可逆过程中，系统的熵不变或增加。这两条定律共同构成了热力学的理论基础，帮助我们理解和预测热力学系统的行为。六、实验分析题1.实验数据：

（1）木块移动过程中受到的摩擦力f=3N

（2）木块移动过程中所做的功W=15J

（3）木块移动过程中的动能变化量ΔEk=5J

请分析实验数据，回答以下问题：

（1）该实验中木块的加速度是多少？

（2）该实验中木块的功率是多少？

（3）该实验中木块的机械能变化量是多少？解析：

（1）木块的加速度a=f/m=3N/0.5kg=6m/s^2

（2）木块的功率P=W/t=15J/1s=15W

（3）木块的机械能变化量ΔE=ΔEk+f*s=5J+3N*1m=8J2.实验数据：

（1）小车下滑距离s=0.5m

（2）小车下滑时间t=1s

（3）小车下滑平均速度v=0.25m/s

（4）小车下滑过程中的动能Ek