湖南省常德市物理高三上學期期中試卷及答案指導

湖南省常德市物理高三上學期期中自測試卷(答案在后面)一、單項選擇題（本大題有7小題，每小題4分，共28分）1、下列關(guān)于光現(xiàn)象的說法中，正確的是：A、光在同種均勻介質(zhì)中沿直線傳播B、光從空氣斜射入水中時，光的傳播速度會增加C、光從水中斜射入空氣中時，光路會發(fā)生折射，但光速不變D、光從空氣斜射入水中時，光的頻率會改變2、關(guān)于下列物理量的單位，正確的是：A、功率的單位是焦耳（J）B、電流的單位是安培（A）C、密度的單位是千克每立方米（kg/m3）D、速度的單位是米每秒（m/s）3、題干：一個物體在水平面上做勻速直線運動，下列哪個物理量保持不變？A、速度B、加速度C、動能D、勢能4、題干：關(guān)于光的折射現(xiàn)象，以下說法正確的是：A、光從空氣斜射入水中時，折射光線向法線靠近，折射角小于入射角B、光從水中斜射入空氣時，折射光線向法線遠離，折射角大于入射角C、光從水中斜射入玻璃中時，折射光線向法線靠近，折射角大于入射角D、光從空氣垂直射入水中時，傳播速度不變，折射角也不變5、在下列關(guān)于光的干涉現(xiàn)象的描述中，正確的是：A、兩束相干光疊加時，光屏上出現(xiàn)明暗相間的條紋，亮條紋處的光波振幅最大，暗條紋處的光波振幅為零。B、光的干涉現(xiàn)象是光波相干的結(jié)果，只有頻率相同的光波才能發(fā)生干涉。C、在雙縫干涉實驗中，若將兩縫的間距增大，干涉條紋的間距會減小。D、光的干涉現(xiàn)象可以用來測量光的波長。6、一個物體在水平面上做勻速直線運動，下列關(guān)于其運動狀態(tài)的描述中，正確的是：A、物體的速度大小不變，但運動方向可能改變。B、物體的加速度為零，因此其速度大小和方向都不變。C、物體受到的合外力為零，因此其動能不變。D、物體的運動狀態(tài)可能因為摩擦力而改變。7、一個物體在光滑的水平面上做勻速直線運動，下列說法正確的是（）A、物體的速度不變，加速度為0，合外力為0B、物體的速度不變，加速度不為0，合外力不為0C、物體的速度不變，加速度為0，合外力不為0D、物體的速度不變，加速度不為0，合外力為0二、多項選擇題（本大題有3小題，每小題6分，共18分）1、以下關(guān)于物理學基本概念的說法中，正確的是：A、牛頓運動定律適用于所有物體在任何情況下B、速度是位移隨時間變化的快慢程度C、加速度是速度隨時間變化的快慢程度D、功率是做功的快慢程度2、下列實驗中，能夠驗證牛頓第二定律的是：A、用不同質(zhì)量的物體在斜面上下滑，測量下滑時間B、用不同質(zhì)量的物體從同一高度自由下落，測量落地時間C、用相同質(zhì)量的物體從斜面上滑下，改變斜面的傾角，測量下滑時間D、用不同質(zhì)量的物體從斜面上滑下，保持斜面傾角不變，測量下滑時間3、下列說法正確的是：A.水平拋出的小球在空中運動時，其水平方向和豎直方向的運動是相互獨立的。B.勻速圓周運動的物體，其向心加速度大小不變，但方向時刻改變。C.兩個物體相撞后，若它們的動量守恒，則它們的動能也一定守恒。D.在光滑水平面上，一物體受到兩個力的作用，如果這兩個力的合力為零，則物體處于靜止狀態(tài)。三、非選擇題（前4題每題10分，最后一題14分，總分54分）第一題（1）一個物體在水平面上做勻速直線運動，已知物體所受的摩擦力為5N，物體的質(zhì)量為2kg。請計算物體受到的合外力大小和方向。（2）一個物體在光滑的水平面上從靜止開始運動，已知物體所受的合外力為10N。請計算物體在2秒內(nèi)通過的距離。（3）一質(zhì)點做勻變速直線運動，已知初速度為v0=3m/s，加速度為a=2m/s2，求：①質(zhì)點運動3秒后的速度；②質(zhì)點運動5秒后的位移。第二題題目：一個物體在水平面上做勻速直線運動，已知物體的質(zhì)量為2kg，受到的合外力為5N。假設物體的運動速度為3m/s，求：（1）物體的加速度；（2）物體受到的摩擦力；（3）如果突然將物體速度減半，此時物體受到的合外力和摩擦力是否發(fā)生變化？請說明原因。第三題題目：一質(zhì)量為m的物體在水平面上做勻速直線運動，受到一個水平向右的恒力F的作用。在運動過程中，物體與水平面之間存在動摩擦力f，且f與F大小相等、方向相反?，F(xiàn)假設將物體的質(zhì)量增加一倍，其他條件保持不變，求此時物體所受的動摩擦力f’。第四題題目：一物體在水平面上做勻速直線運動，受到以下四個力的作用：重力、支持力、摩擦力和拉力。已知物體的質(zhì)量為m，重力加速度為g，水平面的動摩擦系數(shù)為μ。請分析并解答以下問題：（1）求物體所受合力的大小；（2）若水平面傾角為θ，物體所受合力的大小及方向?qū)⑷绾巫兓?？請給出合力的解析表達式；（3）若物體在水平面上做勻速直線運動的時間為t，求物體所通過的距離。第五題一、實驗探究題（共20分）5.（實驗探究題，滿分20分）實驗目的：探究動能與速度和質(zhì)量的關(guān)系。實驗器材：小木塊、滑塊、天平、刻度尺、秒表、斜面、木塊擋板等。實驗步驟：1.將斜面固定，調(diào)整斜面角度，使滑塊能從斜面頂端滑下。2.使用天平測量滑塊的質(zhì)量m，記錄下來。3.改變斜面角度，使滑塊從斜面頂端滑下，撞擊木塊擋板，使用刻度尺測量滑塊撞擊木塊擋板前后的位移s，記錄下來。4.重復步驟3，至少進行5次實驗，記錄每次實驗中滑塊的速度v和撞擊木塊擋板前后的位移s。5.根據(jù)實驗數(shù)據(jù)，分析動能與速度和質(zhì)量的關(guān)系。實驗數(shù)據(jù)：實驗次數(shù)|滑塊質(zhì)量m（kg）|滑塊速度v（m/s）|撞擊位移s（m）1|0.1|2.0|0.52|0.1|3.0|0.73|0.1|4.0|1.04|0.2|2.0|0.65|0.2|3.0|0.8請根據(jù)實驗數(shù)據(jù)，回答以下問題：（1）根據(jù)實驗數(shù)據(jù)，判斷動能與速度和質(zhì)量的關(guān)系。（2分）（2）根據(jù)實驗數(shù)據(jù)，計算滑塊第2次和第3次實驗中滑塊的動能Ek，并比較兩者大小。（4分）（3）請簡述實驗中可能存在的誤差來源及其可能影響實驗結(jié)果。（4分）#湖南省常德市物理高三上學期期中自測試卷及答案指導##一、單項選擇題（本大題有7小題，每小題4分，共28分）1、下列關(guān)于光現(xiàn)象的說法中，正確的是：A、光在同種均勻介質(zhì)中沿直線傳播B、光從空氣斜射入水中時，光的傳播速度會增加C、光從水中斜射入空氣中時，光路會發(fā)生折射，但光速不變D、光從空氣斜射入水中時，光的頻率會改變答案：A解析：光在同種均勻介質(zhì)中確實是沿直線傳播的，這是光的直線傳播原理。選項B錯誤，因為光從空氣斜射入水中時，光的傳播速度會減小。選項C錯誤，因為光從水中斜射入空氣中時，光速會增加，但頻率不變。選項D錯誤，光的頻率在不同介質(zhì)中傳播時不變，變化的是速度和波長。因此，正確答案是A。2、關(guān)于下列物理量的單位，正確的是：A、功率的單位是焦耳（J）B、電流的單位是安培（A）C、密度的單位是千克每立方米（kg/m3）D、速度的單位是米每秒（m/s）答案：B解析：功率的單位是瓦特（W），而不是焦耳（J），所以選項A錯誤。電流的單位是安培（A），這是正確的，所以選項B正確。密度的單位是千克每立方米（kg/m3），這是正確的，所以選項C也是正確的。速度的單位是米每秒（m/s），這也是正確的，所以選項D也是正確的。由于題目要求選擇正確的單位，而選項B、C和D都是正確的，但通常情況下電流的單位是首先被提及的，因此選擇B作為答案。3、題干：一個物體在水平面上做勻速直線運動，下列哪個物理量保持不變？A、速度B、加速度C、動能D、勢能答案：A、C解析：物體在水平面上做勻速直線運動時，速度保持不變，因為勻速直線運動意味著物體的速度大小和方向都不變。動能是速度的平方與質(zhì)量的乘積，由于速度不變，動能也保持不變。加速度為0，因此選項B錯誤。勢能在此情境下通常指重力勢能，由于物體在水平面上，重力勢能不變，因此選項D也正確。4、題干：關(guān)于光的折射現(xiàn)象，以下說法正確的是：A、光從空氣斜射入水中時，折射光線向法線靠近，折射角小于入射角B、光從水中斜射入空氣時，折射光線向法線遠離，折射角大于入射角C、光從水中斜射入玻璃中時，折射光線向法線靠近，折射角大于入射角D、光從空氣垂直射入水中時，傳播速度不變，折射角也不變答案：A、B解析：根據(jù)斯涅爾定律，當光從空氣斜射入水中時，折射光線向法線靠近，因此折射角小于入射角，選項A正確。當光從水中斜射入空氣時，折射光線向法線遠離，折射角大于入射角，選項B正確。選項C中，光從水中斜射入玻璃中時，折射光線向法線靠近，但折射角應小于入射角，所以C錯誤。選項D中，光從空氣垂直射入水中時，傳播速度會減小，但折射角確實不變，所以D正確。但題目要求選擇正確的說法，根據(jù)題目選項，A和B是正確的，所以答案為A、B。5、在下列關(guān)于光的干涉現(xiàn)象的描述中，正確的是：A、兩束相干光疊加時，光屏上出現(xiàn)明暗相間的條紋，亮條紋處的光波振幅最大，暗條紋處的光波振幅為零。B、光的干涉現(xiàn)象是光波相干的結(jié)果，只有頻率相同的光波才能發(fā)生干涉。C、在雙縫干涉實驗中，若將兩縫的間距增大，干涉條紋的間距會減小。D、光的干涉現(xiàn)象可以用來測量光的波長。答案：D解析：選項A錯誤，因為暗條紋處的光波振幅并不是零，而是振幅相互抵消。選項B錯誤，雖然頻率相同是發(fā)生干涉的條件之一，但并非唯一條件。選項C錯誤，因為根據(jù)雙縫干涉公式，條紋間距與縫間距成正比，增大縫間距會使條紋間距增大。選項D正確，通過觀察干涉條紋的間距，可以計算出光的波長。6、一個物體在水平面上做勻速直線運動，下列關(guān)于其運動狀態(tài)的描述中，正確的是：A、物體的速度大小不變，但運動方向可能改變。B、物體的加速度為零，因此其速度大小和方向都不變。C、物體受到的合外力為零，因此其動能不變。D、物體的運動狀態(tài)可能因為摩擦力而改變。答案：C解析：選項A錯誤，勻速直線運動意味著速度大小和方向都不變。選項B錯誤，加速度為零表示速度不變，但并不意味著合外力為零，可能存在平衡力。選項C正確，勻速直線運動中，合外力為零，根據(jù)動能定理，動能保持不變。選項D錯誤，勻速直線運動時，物體不受非平衡力作用，因此其運動狀態(tài)不會因為摩擦力而改變。7、一個物體在光滑的水平面上做勻速直線運動，下列說法正確的是（）A、物體的速度不變，加速度為0，合外力為0B、物體的速度不變，加速度不為0，合外力不為0C、物體的速度不變，加速度為0，合外力不為0D、物體的速度不變，加速度不為0，合外力為0答案：A解析：根據(jù)牛頓第一定律，一個物體如果不受外力作用，或者受到的合外力為0，它將保持靜止或勻速直線運動狀態(tài)。在這個問題中，物體在光滑的水平面上做勻速直線運動，說明它不受外力作用或者受到的合外力為0。由于物體速度不變，根據(jù)加速度的定義（加速度是速度變化量與時間的比值），可知加速度為0。因此，正確答案是A。##二、多項選擇題（本大題有3小題，每小題6分，共18分）1、以下關(guān)于物理學基本概念的說法中，正確的是：A、牛頓運動定律適用于所有物體在任何情況下B、速度是位移隨時間變化的快慢程度C、加速度是速度隨時間變化的快慢程度D、功率是做功的快慢程度答案：B、C、D解析：A選項錯誤，牛頓運動定律在高速運動（接近光速）和強引力場下不適用，需要使用相對論或廣義相對論。B選項正確，速度的定義就是位移隨時間的變化率。C選項正確，加速度的定義就是速度隨時間的變化率。D選項正確，功率定義為單位時間內(nèi)完成的功，即做功的快慢程度。2、下列實驗中，能夠驗證牛頓第二定律的是：A、用不同質(zhì)量的物體在斜面上下滑，測量下滑時間B、用不同質(zhì)量的物體從同一高度自由下落，測量落地時間C、用相同質(zhì)量的物體從斜面上滑下，改變斜面的傾角，測量下滑時間D、用不同質(zhì)量的物體從斜面上滑下，保持斜面傾角不變，測量下滑時間答案：D解析：A選項不能直接驗證牛頓第二定律，因為斜面摩擦力和空氣阻力的影響可能導致下滑時間與質(zhì)量無關(guān)。B選項驗證的是自由落體運動的規(guī)律，與牛頓第二定律無直接關(guān)系。C選項雖然改變了斜面的傾角，但沒有改變物體的質(zhì)量，因此也不能直接驗證牛頓第二定律。D選項中，通過改變質(zhì)量而保持斜面傾角不變，可以觀察到下滑時間的變化，從而驗證牛頓第二定律，即加速度與質(zhì)量成反比。3、下列說法正確的是：A.水平拋出的小球在空中運動時，其水平方向和豎直方向的運動是相互獨立的。B.勻速圓周運動的物體，其向心加速度大小不變，但方向時刻改變。C.兩個物體相撞后，若它們的動量守恒，則它們的動能也一定守恒。D.在光滑水平面上，一物體受到兩個力的作用，如果這兩個力的合力為零，則物體處于靜止狀態(tài)。答案：A、B解析：A.水平拋出的小球在空中只受重力作用，水平方向不受力，因此水平方向的運動是勻速直線運動，豎直方向受重力作用，做勻加速直線運動，兩者相互獨立，故A正確。B.勻速圓周運動的物體，其速度大小不變，但方向不斷改變，向心加速度的方向始終指向圓心，因此向心加速度大小不變，但方向時刻改變，故B正確。C.動量守恒定律指出，一個系統(tǒng)內(nèi)所有物體的動量總和在相互作用過程中保持不變，但動能不一定守恒，因為動能還與物體的速度有關(guān)，故C錯誤。D.在光滑水平面上，若一物體受到兩個力的作用，這兩個力的合力為零，則物體處于平衡狀態(tài)，可能靜止也可能做勻速直線運動，故D錯誤。##三、非選擇題（前4題每題10分，最后一題14分，總分54分）第一題（1）一個物體在水平面上做勻速直線運動，已知物體所受的摩擦力為5N，物體的質(zhì)量為2kg。請計算物體受到的合外力大小和方向。（2）一個物體在光滑的水平面上從靜止開始運動，已知物體所受的合外力為10N。請計算物體在2秒內(nèi)通過的距離。（3）一質(zhì)點做勻變速直線運動，已知初速度為v0=3m/s，加速度為a=2m/s2，求：①質(zhì)點運動3秒后的速度；②質(zhì)點運動5秒后的位移。答案：（1）物體受到的合外力大小為0N，方向與摩擦力方向相反。解析：由于物體做勻速直線運動，根據(jù)牛頓第一定律，物體受到的合外力必須為0，所以物體受到的合外力大小為0N。（2）物體在2秒內(nèi)通過的距離為8m。解析：根據(jù)牛頓第二定律，物體所受的合外力等于質(zhì)量乘以加速度，即F=ma。代入數(shù)據(jù)，得到加速度a=F/m=10N/2kg=5m/s2。根據(jù)勻變速直線運動的公式s=1/2at2，代入加速度和時間，得到s=1/25m/s2(2s)2=8m。（3）①質(zhì)點運動3秒后的速度為9m/s。解析：根據(jù)勻變速直線運動的公式v=v0+at，代入初速度、加速度和時間，得到v=3m/s+2m/s2*3s=9m/s。②質(zhì)點運動5秒后的位移為25m。解析：根據(jù)勻變速直線運動的公式s=s0+v0t+1/2at2，代入初速度、加速度和時間，得到s=0+3m/s5s+1/22m/s2*(5s)2=25m。第二題題目：一個物體在水平面上做勻速直線運動，已知物體的質(zhì)量為2kg，受到的合外力為5N。假設物體的運動速度為3m/s，求：（1）物體的加速度；（2）物體受到的摩擦力；（3）如果突然將物體速度減半，此時物體受到的合外力和摩擦力是否發(fā)生變化？請說明原因。答案：（1）物體的加速度：a=F/m=5N/2kg=2.5m/s2（2）物體受到的摩擦力：由于物體做勻速直線運動，合外力等于摩擦力，所以摩擦力為5N。（3）如果突然將物體速度減半，此時物體受到的合外力不會發(fā)生變化，因為合外力是由物體的質(zhì)量和加速度決定的，與速度無關(guān)。但是摩擦力的大小可能會發(fā)生變化，因為摩擦力與物體之間的正壓力和接觸面的粗糙程度有關(guān)。如果速度減半導致正壓力發(fā)生變化，摩擦力也會相應變化。如果沒有其他條件變化，摩擦力保持不變。解析：（1）根據(jù)牛頓第二定律，物體的加速度a等于合外力F除以物體的質(zhì)量m，即a=F/m。代入已知數(shù)值，計算得出加速度為2.5m/s2。（2）由于物體做勻速直線運動，根據(jù)牛頓第一定律，物體所受合外力為零。但是題目中給出的合外力為5N，說明物體還受到一個與合外力大小相等、方向相反的摩擦力。因此，摩擦力也為5N。（3）物體速度減半時，其質(zhì)量不變，因此合外力不變。然而，摩擦力的大小與速度無直接關(guān)系，但與物體之間的正壓力和接觸面的粗糙程度有關(guān)。如果速度減半不影響這些因素，那么摩擦力不變。如果速度減半導致正壓力或接觸面的粗糙程度發(fā)生變化，摩擦力也會相應變化。由于題目中沒有給出這些信息，我們假設摩擦力不變。第三題題目：一質(zhì)量為m的物體在水平面上做勻速直線運動，受到一個水平向右的恒力F的作用。在運動過程中，物體與水平面之間存在動摩擦力f，且f與F大小相等、方向相反?，F(xiàn)假設將物體的質(zhì)量增加一倍，其他條件保持不變，求此時物體所受的動摩擦力f’。答案：f’解析：根據(jù)題目描述，初始狀態(tài)下物體受到的動摩擦力f與恒力F大小相等、方向相反，即f=F。動摩擦力的計算公式為：f=μN，其中μ為動摩擦系數(shù)，N為物體受到的正壓力。由于物體在水平面上做勻速直線運動，根據(jù)牛頓第一定律，物體所受的合力為零。因此，初始狀態(tài)下，動摩擦力f與恒力F相等，即f=F。現(xiàn)在將物體的質(zhì)量增加一倍，質(zhì)量變?yōu)?m。由于物體仍在水平面上，正壓力N等于物體的重力，即N=mg，其中g(shù)為重力加速度。由于重力與質(zhì)量成正比，質(zhì)量增加一倍，重力也增加一倍，因此正壓力N變?yōu)?mg。根據(jù)動摩擦力的計算公式，動摩擦力f’與正壓力N成正比，因此有：f’=μN’=μ(2mg)=2μmg由于μ和g是常數(shù)，且初始狀態(tài)下f=μmg，因此有：f’=2f所以，當物體的質(zhì)量增加一倍時，動摩擦力f’變?yōu)樵瓉淼膬杀叮磃’=2f。第四題題目：一物體在水平面上做勻速直線運動，受到以下四個力的作用：重力、支持力、摩擦力和拉力。已知物體的質(zhì)量為m，重力加速度為g，水平面的動摩擦系數(shù)為μ。請分析并解答以下問題：（1）求物體所受合力的大??；（2）若水平面傾角為θ，物體所受合力的大小及方向?qū)⑷绾巫兓?？請給出合力的解析表達式；（3）若物體在水平面上做勻速直線運動的時間為t，求物體所通過的距離。答案：（1）物體所受合力的大小為0。因為物體做勻速直線運動，所以合力為0，即拉力等于摩擦力，支持力等于重力。（2）物體所受合力的大小及方向如下：合力大?。篎合=F拉-F摩=mgcosθ-μmgcosθ=(1-μ)mgcosθ合力方向：沿水平面向下，與重力方向相同。解析表達式：F合=(1-μ)mgcosθ（3）物體所通過的距離為：S=Vt=(F合/m)t=[(1-μ)mgcosθ/m]t=(1-μ)gcosθt解析：（1）由于物體做勻速直線運動，根據(jù)牛頓第一定律，物體所受合力為0。即拉力等于摩擦力，支持力等于重力。（2）當水平面傾角為θ時，物體所受重力沿斜面向下的分力為mgcosθ，摩擦力為μmgcosθ。因此，合力為拉力減去摩擦力，即(1-μ)mgcosθ。合力方向沿水平面向下，與重力方向相同。（3）物體所通過的距離等于速度乘以時間。由于物體做勻速直線運動，速度等于合力除以質(zhì)量，即F合/m。將合力代入公式，得到S=(1-μ)gcosθt。第五題一、實驗探究題（共20分）5.（實驗探究題，滿分20分）實驗目的：探究動能與速