人教版物理高二上學(xué)期2024年自測試卷與參考答案

2024年人教版物理高二上學(xué)期自測試卷與參考答案一、單項(xiàng)選擇題（本大題有7小題，每小題4分，共28分）1、下列說法正確的是()A.布朗運(yùn)動(dòng)就是液體分子的無規(guī)則運(yùn)動(dòng)B.一定質(zhì)量的理想氣體在體積減小時(shí)，其內(nèi)能一定增加C.熱量不可能自發(fā)地從低溫物體傳到高溫物體D.當(dāng)兩分子間距離增大時(shí)，分子間引力增大，而分子間斥力減小答案：C解析：A選項(xiàng)，布朗運(yùn)動(dòng)是懸浮在液體或氣體中的微粒所做的無規(guī)則運(yùn)動(dòng)，它反映的是液體或氣體分子的無規(guī)則運(yùn)動(dòng)，但本身不是液體或氣體分子的運(yùn)動(dòng)，故A錯(cuò)誤。B選項(xiàng)，一定質(zhì)量的理想氣體在體積減小時(shí)，若同時(shí)放出熱量，其內(nèi)能可能減小，因?yàn)閮?nèi)能的變化由做功和熱傳遞共同決定，故B錯(cuò)誤。C選項(xiàng)，根據(jù)熱力學(xué)第二定律，熱量不能自發(fā)地從低溫物體傳到高溫物體，即在沒有外界影響的情況下，熱量總是從高溫物體傳向低溫物體，故C正確。D選項(xiàng)，當(dāng)兩分子間距離增大時(shí)，分子間引力和斥力都減小，只是斥力減小的更快，使得分子力表現(xiàn)為引力，但引力和斥力都隨距離的增大而減小，故D錯(cuò)誤。2、在完全失重的狀態(tài)下，下列哪些測量可以正常進(jìn)行()A.用天平測物體的質(zhì)量B.用彈簧秤測物體的重力C.用水銀氣壓計(jì)測氣體壓強(qiáng)D.用電子秤測壓力答案：B解析：A選項(xiàng)，天平是利用杠桿的原理，天平平衡需要物體的重力，在失重狀態(tài)下，物體和砝碼對托盤沒有壓力，所以天平無法使用，故A錯(cuò)誤。B選項(xiàng)，彈簧秤的原理是：彈簧受到的拉力越大，彈簧的伸長就越長。在失重狀態(tài)雖然重力表現(xiàn)不出來，但是拉力總可以的，所以彈簧秤仍能測量拉力，即可以測量物體的重力，故B正確。C選項(xiàng)，水銀氣壓計(jì)測氣壓的原理是：水銀的重力產(chǎn)生的壓強(qiáng)等于氣體壓強(qiáng)，在失重狀態(tài)下水銀不會(huì)產(chǎn)生壓強(qiáng)，所以不能在失重狀態(tài)下有效使用，故C錯(cuò)誤。D選項(xiàng)，電子秤的工作原理是：彈簧秤上的物體對彈簧秤的壓力等于物體的重力，在失重狀態(tài)下物體對彈簧秤沒有壓力，所以不能用彈簧秤測物體的重力，即不能用電子秤測壓力，故D錯(cuò)誤。3、一個(gè)質(zhì)點(diǎn)沿直線運(yùn)動(dòng)，其位移隨時(shí)間變化的關(guān)系為stA.5m/sB.8m/sC.13m/sD.16m/s答案:C.13m/s解析:質(zhì)點(diǎn)的速度由位移對時(shí)間的一階導(dǎo)數(shù)給出。因此我們首先求st的導(dǎo)數(shù)來得到速度vt:vt=dsdt接下來計(jì)算具體數(shù)值確認(rèn)答案。在t=2秒時(shí)質(zhì)點(diǎn)的速度確實(shí)為13m/s，因此正確答案為選項(xiàng)C。4、假設(shè)有一個(gè)均勻帶電的球體，其電荷分布在球體內(nèi)部是均勻的。關(guān)于這個(gè)球體在其內(nèi)部任意一點(diǎn)產(chǎn)生的電場強(qiáng)度，下列哪種說法是正確的？A.球體內(nèi)任意一點(diǎn)的電場強(qiáng)度都為零B.球體內(nèi)任意一點(diǎn)的電場強(qiáng)度與該點(diǎn)到球心的距離成正比C.球體內(nèi)任意一點(diǎn)的電場強(qiáng)度與該點(diǎn)到球面的距離成反比D.球體內(nèi)電場強(qiáng)度處處相等，但不為零答案:A.球體內(nèi)任意一點(diǎn)的電場強(qiáng)度都為零解析:根據(jù)高斯定律，在一個(gè)封閉曲面內(nèi)的總電荷量如果為零，則通過此封閉曲面的電通量也為零。對于均勻帶電的球體，任何以內(nèi)切球面為高斯面的內(nèi)部點(diǎn)來說，高斯面上的電場與電荷分布對稱，電場線相互抵消，導(dǎo)致電場強(qiáng)度為零。因此球體內(nèi)部任意一點(diǎn)的電場強(qiáng)度都為零。這一結(jié)論適用于均勻帶電的球體。5、一個(gè)物體從靜止開始沿光滑斜面加速下滑，物體下滑過程中，以下說法正確的是：A、物體的重力勢能不斷減小，動(dòng)能不斷增大B、物體的重力勢能不斷增大，動(dòng)能不斷減小C、物體的重力勢能和動(dòng)能保持不變D、物體的機(jī)械能保持不變，但重力勢能和動(dòng)能的比例變化答案：A解析：物體在光滑斜面上下滑時(shí)，只有重力做功，沒有其他外力做功，因此系統(tǒng)的機(jī)械能守恒。由于物體是從靜止開始下滑，重力勢能會(huì)轉(zhuǎn)化為動(dòng)能，所以重力勢能不斷減小，動(dòng)能不斷增大。選項(xiàng)A正確。6、一個(gè)質(zhì)點(diǎn)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，以下關(guān)于其運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的說法正確的是：A、質(zhì)點(diǎn)的速度大小不變，方向不斷變化，所以速度不斷變化B、質(zhì)點(diǎn)的速度大小不斷變化，方向不斷變化，所以速度不斷變化C、質(zhì)點(diǎn)的加速度大小不變，方向始終指向圓心，所以加速度不斷變化D、質(zhì)點(diǎn)的角速度大小不變，方向始終與角速度的矢量方向一致，所以角速度不斷變化答案：A解析：在勻速圓周運(yùn)動(dòng)中，質(zhì)點(diǎn)的速度大小保持不變，但方向沿切線不斷變化，因此速度矢量是變化的。質(zhì)點(diǎn)的加速度大小（向心加速度）也保持不變，方向始終指向圓心，因此加速度矢量也是變化的。選項(xiàng)A正確，因?yàn)殡m然速度大小不變，但由于方向變化，所以速度矢量是變化的。選項(xiàng)B和D錯(cuò)誤，因?yàn)樗俣却笮〔蛔?。選項(xiàng)C雖然加速度大小不變，但加速度矢量是變化的。7、一個(gè)質(zhì)點(diǎn)沿直線運(yùn)動(dòng)，其位移隨時(shí)間變化的關(guān)系為st=4t2?3A.5m/sB.6m/sC.7m/sD.8m/s答案：A.5m/s解析：速度是位移對時(shí)間的一階導(dǎo)數(shù)。給定的位移時(shí)間關(guān)系式為st=4t2讓我們計(jì)算t=1秒時(shí)的速度。在t=1秒時(shí)，該質(zhì)點(diǎn)的速度為二、多項(xiàng)選擇題（本大題有3小題，每小題6分，共18分）1、下列關(guān)于光學(xué)的說法中，正確的是：A、光的反射定律適用于所有類型的反射現(xiàn)象。B、光從空氣斜射入水中時(shí)，折射角大于入射角。C、在光的折射現(xiàn)象中，光速越快的介質(zhì)，折射率越小。D、全息照片的拍攝利用了光的干涉現(xiàn)象。答案：A、C、D解析：光的反射定律適用于所有類型的反射現(xiàn)象，包括鏡面反射和漫反射（A正確）。光從空氣斜射入水中時(shí)，由于水的折射率大于空氣的折射率，根據(jù)斯涅爾定律，折射角會(huì)小于入射角（B錯(cuò)誤）。在光的折射現(xiàn)象中，光速與折射率成反比，因此光速越快的介質(zhì)，折射率越?。–正確）。全息照片的拍攝確實(shí)是利用了光的干涉現(xiàn)象（D正確）。2、關(guān)于機(jī)械能，以下說法正確的是：A、物體的機(jī)械能只包括其動(dòng)能和勢能。B、一個(gè)物體在水平面上勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)，其機(jī)械能保持不變。C、一個(gè)物體在豎直向上拋出時(shí)，其機(jī)械能總量在運(yùn)動(dòng)過程中保持不變。D、物體的機(jī)械能可以通過做功或熱傳遞的方式改變。答案：A、C、D解析：物體的機(jī)械能確實(shí)只包括其動(dòng)能和勢能（A正確）。在水平面上勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)，物體的動(dòng)能和勢能都不會(huì)改變，但機(jī)械能是動(dòng)能和勢能的總和，如果存在非保守力（如摩擦力）做功，機(jī)械能會(huì)轉(zhuǎn)化為其他形式的能量，因此B選項(xiàng)錯(cuò)誤。在豎直向上拋出時(shí)，物體的勢能增加，動(dòng)能減少，但總機(jī)械能（動(dòng)能加勢能）保持不變，因?yàn)橹亓菽艿脑黾拥扔趧?dòng)能的減少（C正確）。物體的機(jī)械能可以通過做功或熱傳遞的方式改變，例如通過摩擦力做功將機(jī)械能轉(zhuǎn)化為熱能（D正確）。3、在研究勻變速直線運(yùn)動(dòng)時(shí)，一輛汽車從靜止開始加速，在時(shí)間t內(nèi)達(dá)到速度v，如果汽車加速度保持不變，則下列說法正確的是：()A.汽車在時(shí)間t內(nèi)的位移與v成正比B.汽車在時(shí)間t內(nèi)的位移與v^2成正比C.汽車在時(shí)間t內(nèi)的位移等于vtD.汽車在時(shí)間t內(nèi)的平均速度等于v/2答案:B,D解析:對于勻變速直線運(yùn)動(dòng)，當(dāng)加速度a恒定時(shí)，物體的速度v隨時(shí)間t線性增加，即v=at。根據(jù)位移公式s=ut+三、非選擇題（前4題每題10分，最后一題14分，總分54分）第一題一、實(shí)驗(yàn)探究題（本題共15分）1.某同學(xué)為了探究“摩擦力與接觸面的粗糙程度的關(guān)系”，進(jìn)行了以下實(shí)驗(yàn)：（1）將一個(gè)物體放在水平桌面上，分別用不同粗糙程度的布料包裹物體的底部，用彈簧測力計(jì)水平拉動(dòng)物體，使物體做勻速直線運(yùn)動(dòng)，記錄下彈簧測力計(jì)的示數(shù)。（2）改變布料的包裹方式，重復(fù)上述實(shí)驗(yàn)，記錄下彈簧測力計(jì)的示數(shù)。（3）分析實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，得出結(jié)論。請回答以下問題：（1）實(shí)驗(yàn)中，為什么要使物體做勻速直線運(yùn)動(dòng)？（2）實(shí)驗(yàn)中，為什么要改變布料的包裹方式？（3）請根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，寫出摩擦力與接觸面粗糙程度的關(guān)系式。（4）請根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，分析影響摩擦力的因素有哪些。答案：（1）實(shí)驗(yàn)中，要使物體做勻速直線運(yùn)動(dòng)，是為了保證摩擦力等于拉力，從而準(zhǔn)確測量摩擦力的大小。（2）實(shí)驗(yàn)中，改變布料的包裹方式，是為了探究摩擦力與接觸面粗糙程度的關(guān)系。（3）摩擦力與接觸面粗糙程度的關(guān)系式為：F=μN(yùn)，其中F為摩擦力，μ為摩擦系數(shù)，N為物體受到的正壓力。（4）影響摩擦力的因素有：接觸面的粗糙程度、物體受到的正壓力、物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)等。在本實(shí)驗(yàn)中，接觸面的粗糙程度是影響摩擦力的主要因素。第二題題目：一個(gè)物體在水平面上做勻速直線運(yùn)動(dòng)，運(yùn)動(dòng)過程中受到三個(gè)力的作用：拉力F、摩擦力f和重力G。已知拉力F和摩擦力f大小相等，且重力G的方向垂直向下。若物體的質(zhì)量為m，求物體在運(yùn)動(dòng)過程中所受的合外力。答案：物體在運(yùn)動(dòng)過程中所受的合外力為0。解析：1.由于物體在水平面上做勻速直線運(yùn)動(dòng)，根據(jù)牛頓第一定律（慣性定律），物體所受合外力應(yīng)為零。2.拉力F和摩擦力f大小相等且方向相反，因此它們相互抵消，不會(huì)對物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)產(chǎn)生影響。3.重力G的方向垂直向下，而物體在水平面上運(yùn)動(dòng)，重力不會(huì)影響物體在水平方向上的運(yùn)動(dòng)。4.綜上所述，拉力、摩擦力和重力在水平方向上的分量相互抵消，物體所受的合外力為0。第三題題目：一物體在水平面上做勻速直線運(yùn)動(dòng)，受到兩個(gè)力的作用，一個(gè)力為水平向右的10N，另一個(gè)力為水平向左的8N。求：（1）物體所受的合力；（2）物體在1秒內(nèi)的位移；（3）若物體質(zhì)量為2kg，求物體所受的摩擦力。答案：（1）物體所受的合力為2N（向右）；（2）物體在1秒內(nèi)的位移為2m；（3）物體所受的摩擦力為8N。解析：（1）物體所受的合力可以通過兩個(gè)力的向量相加得到。由于兩個(gè)力都是水平方向的，所以它們的合力也是水平方向的。兩個(gè)力分別為10N和8N，方向相反，因此合力為：F由于第一個(gè)力大于第二個(gè)力，合力的方向與較大的力的方向相同，即向右。（2）由于物體做勻速直線運(yùn)動(dòng)，其加速度為0。根據(jù)牛頓第二定律，合力等于質(zhì)量乘以加速度，即：F將已知數(shù)值代入：2解得加速度：a由于物體做勻速直線運(yùn)動(dòng)，所以速度保持不變。物體在1秒內(nèi)的位移可以用以下公式計(jì)算：s由于物體是勻速運(yùn)動(dòng)，所以速度v等于加速度a，即：v將速度和時(shí)間代入公式：s但是題目要求的是物體在1秒內(nèi)的位移，因此需要將加速度乘以時(shí)間得到位移：s所以物體在1秒內(nèi)的位移為2m。（3）由于物體質(zhì)量為2kg，根據(jù)牛頓第二定律，物體所受的摩擦力等于物體的質(zhì)量乘以加速度：F將已知數(shù)值代入：F但是題目中給出的另一個(gè)力為水平向左的8N，所以摩擦力應(yīng)該與這個(gè)力大小相等、方向相反。因此，物體所受的摩擦力為8N。第四題題目：在“探究滑動(dòng)摩擦力與接觸面粗糙程度的關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)中，以下步驟和操作中，存在錯(cuò)誤的是（）A.使用彈簧測力計(jì)沿水平方向拉動(dòng)物體，確保物體做勻速直線運(yùn)動(dòng)。B.分別在光滑和粗糙的接觸面上進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，每次改變接觸面粗糙程度時(shí)，保持物體和彈簧測力計(jì)的拉力不變。C.為了減小誤差，重復(fù)實(shí)驗(yàn)多次，并取平均值。D.為了減小誤差，將彈簧測力計(jì)的讀數(shù)誤差減小到最小。答案：D解析：A選項(xiàng)：為了確?；瑒?dòng)摩擦力等于拉力，物體必須做勻速直線運(yùn)動(dòng)，這是正確的操作。B選項(xiàng)：改變接觸面粗糙程度時(shí)，保持拉力不變是為了確保滑動(dòng)摩擦力的改變是由于接觸面粗糙程度的改變引起的，這是正確的操作。C選項(xiàng)：重復(fù)實(shí)驗(yàn)多次并取平均值可以減小誤差，這也是正確的操作。D選項(xiàng)：雖然減小彈簧測力計(jì)的讀數(shù)誤差可以提高實(shí)驗(yàn)的準(zhǔn)確性，但實(shí)驗(yàn)中已經(jīng)通過多次重復(fù)實(shí)驗(yàn)并取平均值來減小誤差，因此這個(gè)操作不是必要的，是錯(cuò)誤的。綜上，選項(xiàng)D是存在錯(cuò)誤的操作。第五題題目：一質(zhì)量為m的物體，在水平面上做勻速直線運(yùn)動(dòng)，受到一個(gè)水平向右的恒力F作用。已知物體與水平面之間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ，重力加速度為g。求：（1）物體在水平方向上受到的摩擦力大小；（2）物體在運(yùn)動(dòng)過程中，每秒所做的功W。答案：（1）物體在水平方向上受到的摩擦力大小為F_f=μmg。（2）物體在運(yùn)動(dòng)過程中，每秒所做的功W=F_f*v，其中v為物體的速度。解析：（1）由于物體在水平面上做勻速直線運(yùn)動(dòng)，根據(jù)牛頓第一定律，物體所受合力