高中物理共同必修1期中試卷及答案-滬教版-2024-2025學年

期中試卷(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、一個物體從靜止開始沿水平面做勻加速直線運動，第2秒內(nèi)的位移與第1秒內(nèi)的位移之比為：A.1:2B.1:3C.1:4D.2:32、一個物體在水平面上受到兩個共點力的作用，這兩個力的合力為零。那么這兩個力：A.一定大小相等，方向相反B.一定大小相等，方向相同C.一定大小不相等，方向相反D.一定大小不相等，方向相同3、關于物體的慣性，下列說法正確的是：A.物體只有在靜止時才有慣性B.物體只有在受力作用下才表現(xiàn)出慣性C.物體的質(zhì)量越大，其慣性也越大D.物體的速度越大，其慣性也越大4、一個物體沿光滑斜面下滑，忽略空氣阻力，在下滑過程中關于物體能量變化的說法正確的是：A.動能逐漸減小，勢能逐漸增大B.動能逐漸增大，勢能逐漸減小C.動能和勢能都不變D.動能和勢能都逐漸減小5、一個物體在水平面上做勻速直線運動，下列說法正確的是：A.物體的動能隨時間減小B.物體的勢能隨時間減小C.物體受到的合外力為零D.物體的速度隨時間變化6、一物體從靜止開始，沿光滑斜面下滑，不計空氣阻力，下列說法正確的是：A.物體的加速度大小等于重力加速度B.物體下滑過程中，其動能與勢能之和保持不變C.物體下滑過程中，其勢能轉化為動能D.物體下滑過程中，其機械能守恒7、一個物體在水平面上做勻速直線運動，若要使物體的速度變?yōu)樵瓉淼膬杀?，以下哪種方法是不可能的？（）A.將物體的質(zhì)量減半，保持合外力不變。B.將物體的合外力加倍，保持質(zhì)量不變。C.將物體的質(zhì)量加倍，保持合外力不變。D.將物體的速度方向改變，但保持合外力不變。二、多項選擇題（本大題有3小題，每小題6分，共18分）1、在下列關于勻速圓周運動的描述中，正確的是（）A.勻速圓周運動是速度大小不變的曲線運動B.勻速圓周運動中，物體的向心加速度大小不變，方向始終指向圓心C.勻速圓周運動中，物體的角速度大小不變，方向始終垂直于圓心D.勻速圓周運動中，物體的線速度方向始終沿切線方向2、一個物體做豎直上拋運動，不計空氣阻力，下列關于該物體運動過程的描述中，正確的是（）A.物體在上升過程中，動能減小，勢能增加，機械能守恒B.物體在下降過程中，動能增加，勢能減小，機械能守恒C.物體在整個運動過程中，速度先減小后增大，方向始終向上D.物體在整個運動過程中，加速度先減小后增大，方向始終向下3、一個物體從靜止開始，沿水平面做勻加速直線運動，加速度為a，物體在t時間內(nèi)通過的距離為s。下列說法正確的是（）A.物體的末速度v=atB.物體的平均速度v_avg=s/tC.物體的位移s=1/2*a*t^2D.物體的加速度a與時間t成線性關系三、非選擇題（前4題每題10分，最后一題14分，總分54分）第一題：質(zhì)點做勻速圓周運動時，以下關于其物理量的描述，正確的是（）A.線速度的大小不變，方向時刻改變B.角速度的大小不變，方向始終指向圓心C.向心加速度的大小不變，方向始終與速度方向相同D.轉動慣量的大小與運動的速度無關第二題：一物體從靜止開始在水平面上做勻加速直線運動，經(jīng)過3秒后速度達到12m/s。假設物體所受的加速度保持不變，求：（1）物體的加速度；（2）物體在這3秒內(nèi)通過的距離；（3）物體在第5秒末的速度。第三題：實驗題在“探究小車的速度隨時間變化的規(guī)律”的實驗中，你使用了打點計時器來測量小車在不同時間間隔內(nèi)的位移。實驗數(shù)據(jù)如下表所示：時間間隔t（s）0.20.40.60.81.0位移x（cm）0.20.81.62.43.2（1）根據(jù)實驗數(shù)據(jù)，分析小車的運動規(guī)律。（2）利用實驗數(shù)據(jù)，計算小車在0.5s末的速度。（3）如果打點計時器的打點頻率為50Hz，計算小車在這段時間內(nèi)的平均加速度。第四題：光的折射與全反射一束單色光從空氣斜射入水面上方的玻璃中，入射角為30°，玻璃的折射率為1.5。請回答以下問題：（1）求光在玻璃中的折射角；（2）若入射光繼續(xù)入射，入射角逐漸增大，請分析光從玻璃射向水面的過程中，會發(fā)生全反射的臨界角是多少？（3）若入射光以臨界角入射時，求出光在水中的折射率。第五題：理想氣體狀態(tài)方程的應用一質(zhì)量為0.2kg的氣球，在地面附近（大氣壓為1.0×105Pa）時的體積為0.8m3。若將氣球升空至高空，此時大氣壓變?yōu)?.0×10^4Pa，氣球內(nèi)氣體的溫度保持不變。求：（1）氣球升空后體積變?yōu)槎嗌伲浚?）氣球升空后內(nèi)能是否改變？為什么？期中試卷及答案一、單項選擇題（本大題有7小題，每小題4分，共28分）1、一個物體從靜止開始沿水平面做勻加速直線運動，第2秒內(nèi)的位移與第1秒內(nèi)的位移之比為：A.1:2B.1:3C.1:4D.2:3答案：C解析：在勻加速直線運動中，第n秒內(nèi)的位移可以用公式sn=u+12a2n?1來計算，其中u2、一個物體在水平面上受到兩個共點力的作用，這兩個力的合力為零。那么這兩個力：A.一定大小相等，方向相反B.一定大小相等，方向相同C.一定大小不相等，方向相反D.一定大小不相等，方向相同答案：A解析：根據(jù)牛頓第一定律，如果一個物體受到的合力為零，則物體要么靜止，要么做勻速直線運動。因此，兩個共點力的合力為零意味著這兩個力大小相等，方向相反，它們相互抵消。選項A正確。3、關于物體的慣性，下列說法正確的是：A.物體只有在靜止時才有慣性B.物體只有在受力作用下才表現(xiàn)出慣性C.物體的質(zhì)量越大，其慣性也越大D.物體的速度越大，其慣性也越大答案：C解析：慣性是物體保持其運動狀態(tài)不變的性質(zhì)，即靜止的物體傾向于保持靜止，而運動中的物體則傾向于以恒定速度直線運動。根據(jù)牛頓第一定律（慣性定律），所有物體無論是否受力都具有慣性。慣性的大小與物體的質(zhì)量直接相關，質(zhì)量越大，改變其運動狀態(tài)所需的力就越大，因此慣性也越大。選項A和B都是錯誤的理解；慣性并不依賴于物體的速度，所以選項D也是不正確的。4、一個物體沿光滑斜面下滑，忽略空氣阻力，在下滑過程中關于物體能量變化的說法正確的是：A.動能逐漸減小，勢能逐漸增大B.動能逐漸增大，勢能逐漸減小C.動能和勢能都不變D.動能和勢能都逐漸減小答案：B解析：當物體沿光滑斜面下滑時，假設沒有摩擦力和其他外力做功，則機械能守恒。隨著物體的高度降低，它的重力勢能會轉化為動能。因此，物體的勢能逐漸減小，同時動能逐漸增大。選項A描述的情況正好相反，故為錯誤。由于有能量轉化發(fā)生，選項C和D也不符合實際情況，因此正確答案是B。5、一個物體在水平面上做勻速直線運動，下列說法正確的是：A.物體的動能隨時間減小B.物體的勢能隨時間減小C.物體受到的合外力為零D.物體的速度隨時間變化答案：C解析：物體在水平面上做勻速直線運動，說明物體受到的合外力為零，根據(jù)牛頓第一定律，物體將保持勻速直線運動。動能和勢能的大小與物體的運動狀態(tài)無關，因此A、B選項錯誤。速度是矢量，勻速直線運動的速度大小不變，方向也不變，因此D選項錯誤。6、一物體從靜止開始，沿光滑斜面下滑，不計空氣阻力，下列說法正確的是：A.物體的加速度大小等于重力加速度B.物體下滑過程中，其動能與勢能之和保持不變C.物體下滑過程中，其勢能轉化為動能D.物體下滑過程中，其機械能守恒答案：D解析：物體從靜止開始下滑，不計空氣阻力，物體只受重力作用，因此加速度等于重力加速度，A選項正確。物體下滑過程中，其動能增加，勢能減小，因此動能與勢能之和在減小，B選項錯誤。由于不計空氣阻力，物體下滑過程中沒有非保守力做功，其勢能轉化為動能，C選項正確。物體下滑過程中，其機械能（動能+勢能）守恒，D選項正確。7、一個物體在水平面上做勻速直線運動，若要使物體的速度變?yōu)樵瓉淼膬杀?，以下哪種方法是不可能的？（）A.將物體的質(zhì)量減半，保持合外力不變。B.將物體的合外力加倍，保持質(zhì)量不變。C.將物體的質(zhì)量加倍，保持合外力不變。D.將物體的速度方向改變，但保持合外力不變。答案：C解析：根據(jù)牛頓第二定律，物體的加速度與合外力成正比，與物體的質(zhì)量成反比。在勻速直線運動中，合外力為零。若要使物體的速度變?yōu)樵瓉淼膬杀叮瑒t需要給物體一個額外的合外力，使其產(chǎn)生加速度。選項A和B都提到了改變合外力，因此是可能的。選項D雖然改變了速度方向，但并未改變物體的速度大小，因此也是可能的。而選項C中，若將物體的質(zhì)量加倍，由于合外力不變，根據(jù)牛頓第二定律，物體的加速度將減半，因此無法實現(xiàn)物體的速度變?yōu)樵瓉淼膬杀?。二、多項選擇題（本大題有3小題，每小題6分，共18分）1、在下列關于勻速圓周運動的描述中，正確的是（）A.勻速圓周運動是速度大小不變的曲線運動B.勻速圓周運動中，物體的向心加速度大小不變，方向始終指向圓心C.勻速圓周運動中，物體的角速度大小不變，方向始終垂直于圓心D.勻速圓周運動中，物體的線速度方向始終沿切線方向答案：ABD解析：勻速圓周運動是速度大小不變的曲線運動，選項A正確。向心加速度大小不變，方向始終指向圓心，選項B正確。角速度大小不變，但方向并不始終垂直于圓心，而是隨物體在圓周上的位置變化而變化，所以選項C錯誤。線速度方向始終沿切線方向，選項D正確。因此，正確答案是ABD。2、一個物體做豎直上拋運動，不計空氣阻力，下列關于該物體運動過程的描述中，正確的是（）A.物體在上升過程中，動能減小，勢能增加，機械能守恒B.物體在下降過程中，動能增加，勢能減小，機械能守恒C.物體在整個運動過程中，速度先減小后增大，方向始終向上D.物體在整個運動過程中，加速度先減小后增大，方向始終向下答案：AB解析：豎直上拋運動中，物體在上升過程中，由于重力作用，速度減小，動能減小，勢能增加，機械能守恒，選項A正確。在下降過程中，速度增加，動能增加，勢能減小，機械能守恒，選項B正確。在整個運動過程中，速度先減小后增大，方向先向上后向下，所以選項C錯誤。加速度在整個運動過程中始終為重力加速度g，方向始終向下，選項D錯誤。因此，正確答案是AB。3、一個物體從靜止開始，沿水平面做勻加速直線運動，加速度為a，物體在t時間內(nèi)通過的距離為s。下列說法正確的是（）A.物體的末速度v=atB.物體的平均速度v_avg=s/tC.物體的位移s=1/2*a*t^2D.物體的加速度a與時間t成線性關系答案：ABC解析：A.正確。根據(jù)勻加速直線運動的速度公式v=u+at（其中u為初速度，對于本題u=0），可得末速度v=0+at=at。B.正確。平均速度的定義是位移除以時間，所以v_avg=s/t。C.正確。根據(jù)勻加速直線運動的位移公式s=ut+1/2*a*t^2（其中u為初速度，對于本題u=0），可得s=0+1/2*a*t^2=1/2*a*t^2。D.錯誤。雖然加速度a與時間t的平方成正比，但并不是線性關系。正確的說法應該是加速度a與時間t^2成正比。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：質(zhì)點做勻速圓周運動時，以下關于其物理量的描述，正確的是（）A.線速度的大小不變，方向時刻改變B.角速度的大小不變，方向始終指向圓心C.向心加速度的大小不變，方向始終與速度方向相同D.轉動慣量的大小與運動的速度無關答案：A解析：在勻速圓周運動中，質(zhì)點的線速度大小保持不變，但由于質(zhì)點沿著圓周路徑運動，其速度方向是時刻變化的，因此選項A正確。角速度是指單位時間內(nèi)角度的變化量，在勻速圓周運動中，角速度的大小是恒定的，但它的方向是垂直于圓面的，不是指向圓心，所以選項B錯誤。向心加速度是指使質(zhì)點保持圓周運動的加速度，它的大小是恒定的，但方向始終指向圓心，與速度方向垂直，因此選項C錯誤。轉動慣量是物體對旋轉運動的慣性度量，它與物體的質(zhì)量分布有關，而不是與運動的速度有關，因此選項D錯誤。第二題：一物體從靜止開始在水平面上做勻加速直線運動，經(jīng)過3秒后速度達到12m/s。假設物體所受的加速度保持不變，求：（1）物體的加速度；（2）物體在這3秒內(nèi)通過的距離；（3）物體在第5秒末的速度。答案：（1）加速度a=Δv/Δt=12m/s/3s=4m/s2（2）距離s=(1/2)*a*t2=(1/2)*4m/s2*(3s)2=18m（3）在第5秒末的速度v=a*t=4m/s2*5s=20m/s解析：（1）根據(jù)加速度的定義，加速度是速度變化量與時間變化量的比值。題目中給出了物體從靜止開始，經(jīng)過3秒速度達到12m/s，因此可以直接用速度變化量除以時間變化量來計算加速度。（2）根據(jù)勻加速直線運動的位移公式s=(1/2)*a*t2，將已知的加速度和時間代入公式中，即可求得物體在這3秒內(nèi)通過的距離。（3）同樣根據(jù)勻加速直線運動的速度公式v=a*t，將已知的加速度和時間代入公式中，即可求得物體在第5秒末的速度。第三題：實驗題在“探究小車的速度隨時間變化的規(guī)律”的實驗中，你使用了打點計時器來測量小車在不同時間間隔內(nèi)的位移。實驗數(shù)據(jù)如下表所示：時間間隔t（s）0.20.40.60.81.0位移x（cm）0.20.81.62.43.2（1）根據(jù)實驗數(shù)據(jù)，分析小車的運動規(guī)律。（2）利用實驗數(shù)據(jù)，計算小車在0.5s末的速度。（3）如果打點計時器的打點頻率為50Hz，計算小車在這段時間內(nèi)的平均加速度。答案：（1）小車的運動規(guī)律是勻加速直線運動。因為每增加0.2秒，位移增加0.6cm，位移與時間間隔的比值保持不變，即位移與時間的平方成正比。（2）小車在0.5s末的速度可以通過計算0.2s到0.4s時間內(nèi)的平均速度來近似得到。這段時間內(nèi)的位移為0.8cm-0.2cm=0.6cm，時間為0.4s-0.2s=0.2s。所以，0.5s末的速度v≈位移/時間=0.6cm/0.2s=3cm/s。（3）平均加速度a可以通過位移與時間的關系計算得出。在勻加速直線運動中，位移與時間的平方成正比，即x=(1/2)at^2。我們可以用0.2s到1.0s的時間間隔內(nèi)的位移來計算加速度?？偽灰茷?.2cm-0.2cm=3.0cm，總時間為1.0s-0.2s=0.8s。將這些值代入公式，得到：3.0cm=(1/2)a(0.8s)^2a=(2*3.0cm)/(0.8s)^2a=6cm/0.64s^2a≈9.375cm/s^2由于1m=100cm，1s^2=(100cm)^2，我們可以將加速度轉換為國際單位制：a≈9.375cm/s^2*(1m/100cm)^2a≈9.375*10^-2m/s^2a≈0.09375m/s^2解析：（1）通過觀察實驗數(shù)據(jù)，我們可以發(fā)現(xiàn)位移隨時間增加而增加，且位移與時間的平方成正比，因此可以判斷小車做勻加速直線運動。（2）由于打點計時器的打點頻率為50Hz，即每秒打點50次，因此每次打點的時間間隔為1/50秒。在0.5秒內(nèi)，打點計時器會打25個點，因此0.5秒末的速度可以通過計算第25個點與第24個點之間的平均速度來近似得到。（3）根據(jù)勻加速直線運動的公式x=(1/2)at2，我們可以通過位移和時間來計算加速度。這里我們使用了實驗數(shù)據(jù)中的總位移和總時間來計算平均加速度。需要注意的是，將加速度單位從cm/s2轉換為m/s^2時，要考慮到單位轉換的系數(shù)。第四題：光的折射與全反射一束單色光從空氣斜射入水面上方的玻璃中，入射角為30°，玻璃的折射率為1.5。請回答以下問題：（1）求光在玻璃中的折射角；（2）若入射光繼續(xù)入射，入射角逐漸增大，請分析光從玻璃射向水面的過程中，會發(fā)生全反射的臨界角是多少？（3）若入射光以臨界角入射時，求出光在水中的折射率。答案：（1）根據(jù)斯涅爾定律（折射定律）：n1*sin(i)=n2*sin(r)，其中n1為入射介質(zhì)（空氣）的折射率，n2為折射介質(zhì)（玻璃）的折射率，i為入射角，r為折射角。已知n1=1（空氣的折射率），n2=1.5，i=30°，代入公式得：1*sin(30°)=1.5*sin(r)0.5=1.5*sin(r)sin(r)=0.5/1.5sin(r)=1/3r≈arcsin(1/3)r≈19.47°所以，光在玻璃中的折射角約為19.47°。（2）全反射發(fā)生的條件是入射角大于等于臨界角C，且光從光密介質(zhì)（玻璃）射向光疏介質(zhì)（水）。臨界角的計算公式為：sin(C)=n2/n1，其中n1為光疏介質(zhì)的折射率，n2為光密介質(zhì)的折射率。已知n1為水的折射率，通常取n1≈1.33，n2=1.5，代入公式得：sin(C)=1.