鲁科版物理高三上学期期中试卷及解答参考

鲁科版物理高三上学期期中复习试卷(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、在平抛运动中，物体在水平方向上的速度始终保持不变，这是因为：
A、水平方向没有受到任何力的作用
B、水平方向上的力与物体运动方向垂直，不影响运动
C、物体的质量在水平方向上没有改变
D、水平方向上的加速度为零
2、一个质点做简谐运动，其位移随时间变化的函数表达式为(x(t)=
))米。

则质点的振动周期(T)是：
0.1cos(2πt+π
6
A、0.5秒
B、1秒
C、2秒
D、4秒
3、一个物体从静止开始做匀加速直线运动，其加速度为(a)，经过时间(t)后物体的速度为(v)，位移为(s)。

以下哪个公式是正确的？
A.(v=at)
at2)
B.(s=1
2
C.(v2=at)
vt)
D.(s=1
2
4、一个质量为(m)的物体在水平面上受到一个恒定的推力(F)和一个与运动方向相反的摩擦力(f)的作用。

假设摩擦力(f)与物体运动速度(v)的关系为(f=kv)，其中(k)为常数。

以下哪个结论是正确的？
A. 当(F>kv)时，物体的速度将增加
B. 当(F=kv)时，物体的速度将保持不变
C. 当(F<kv)时，物体的速度将减小
D. 当(F=0)时，物体将立即停止
5、下列关于机械能的说法中，正确的是（）
A. 一个物体在水平面上匀速运动时，它的机械能不变
B. 一个物体从地面上升到一定高度时，它的动能减小，重力势能增大，机械能不变
C. 一个物体在自由下落过程中，速度增大，动能增大，重力势能减小，机械能不变
D. 一个物体在空中匀速运动时，它的机械能不变
6、一个物体在水平面上受到两个力的作用，这两个力的合力为零，下列说法正确的是（）
A. 物体一定处于静止状态
B. 物体一定做匀速直线运动
C. 物体的加速度一定为零
D. 物体的动能一定为零
7、一个物体在水平面上做匀速直线运动，受到的合力为0。

以下关于该物体运动的描述中，正确的是：
A、物体的速度会逐渐减小
B、物体的加速度不为0
C、物体可能处于静止状态
D、物体所受的摩擦力等于重力
二、多项选择题（本大题有3小题，每小题6分，共18分）
1、以下关于物理量的说法正确的是（）
A、加速度是速度变化率的比值，是瞬时速度的导数
B、功率是功随时间的比值，表示做功的快慢
C、电流是单位时间内通过导体横截面的电荷量
D、电阻是电流与电压的比值，是导体对电流阻碍作用的大小
2、下列现象中，属于电磁感应现象的是（）
A、指南针受到地磁场作用而指向北方
B、通电导线在磁场中受到安培力
C、闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动时产生电流
D、磁铁靠近线圈时，线圈中产生电流
3、以下关于物理现象和理论的描述中，正确的是：
A、光电效应中，光电子的最大初动能与入射光的频率成正比。

B、根据能量守恒定律，物体在运动过程中，动能和势能的总和保持不变。

C、根据热力学第一定律，系统吸收的热量等于内能的增加加上对外做的功。

D、在简谐运动中，回复力与位移成正比。

E、根据麦克斯韦电磁理论，变化的磁场可以产生电场。

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：
一物体从静止开始沿水平面做匀加速直线运动，加速度大小为(a)。

已知物体在(t1)时间内的位移为(x1)，在(t2)时间内的位移为(x2)，且(t2=2t1)。

求物体在(t1)时间内和(t2)时间内分别通过的平均速度。

第二题
题目：
一物体在水平面上受到三个力的作用，这三个力分别为F1、F2和F3。

已知F1的大小为10N，方向向东；F2的大小为15N，方向向北；F3的大小为20N，方向未知。

物体处于静止状态。

求F3的大小和方向。

第三题
一、已知一个物体在光滑水平面上做匀速直线运动，物体的质量为m，运动速度为v，受到的合外力为零。

现有一个质量为2m的物体，以速度2v沿与物体m的运动方向相反的方向运动，两者发生完全弹性碰撞。

（1）求碰撞后物体m的速度大小和方向；
（2）求碰撞后物体2m的速度大小和方向。

第四题
题目：一质量为m的物体从静止开始，在水平面上受到一个恒力F的作用，物体与水平面间的动摩擦因数为μ。

求物体在力F作用下从静止开始运动至速度达到v时所需的时间t。

解答案：
[t=v√μg g+μa
]
解析：
1.受力分析：
•水平方向：物体受到恒力F和摩擦力f的作用。

•垂直方向：物体受到重力mg和支持力N的作用。

2.建立方程：
•在水平方向，根据牛顿第二定律，有：
[F−f=ma]
•由于物体与水平面间的动摩擦因数为μ，摩擦力f可以表示为：
[f=μN=μmg]
•将f代入牛顿第二定律的方程，得到：
[F−μmg=ma]
3.计算加速度a：
•将上式变形，得到加速度a的表达式：
[a=F−μmg
m
]
4.计算时间t：
•由于物体从静止开始运动，根据匀加速直线运动的公式：
[v=at]
•将加速度a代入上式，得到时间t的表达式：
[t=v a ]
•将a的表达式代入上式，得到：
[t=
v
F−μmg
m
=
mv
F−μmg
]
5.简化表达式：
•将a的表达式中的mg替换为g，得到：
[t=
mv
F−μmg
=
mv
F−μmg
⋅
√μg
√μg
=
v√μg
g+μa
]
综上所述，物体在力F作用下从静止开始运动至速度达到v时所需的时间t为：
[t=v√μg g+μa
]
第五题
题目：
一质量为m的物体在水平面上做匀速圆周运动，圆周运动的半径为R，角速度为ω。

现保持物体的速度不变，将其圆周运动的半径缩小为原来的一半，求物体做圆周运动的向心加速度的变化情况。

鲁科版物理高三上学期期中复习试卷及解答参考
一、单项选择题（本大题有7小题，每小题4分，共28分）
1、在平抛运动中，物体在水平方向上的速度始终保持不变，这是因为：
A、水平方向没有受到任何力的作用
B、水平方向上的力与物体运动方向垂直，不影响运动
C、物体的质量在水平方向上没有改变
D、水平方向上的加速度为零
答案：A
解析：在平抛运动中，物体在水平方向上不受任何外力作用，因此根据牛顿第一定律，物体将保持匀速直线运动。

水平方向上的速度始终保持不变。

2、一个质点做简谐运动，其位移随时间变化的函数表达式为(x(t)=0.1cos(2πt+
π
))米。

则质点的振动周期(T)是：
6
A、0.5秒
B、1秒
C、2秒
D、4秒
答案：C
解析：简谐运动的位移函数一般形式为(x(t)=Acos(ωt+ϕ))，其中(ω)是角频率，(T)是周期。

周期(T)与角频率(ω)的关系为(T=2π
)。

在本题中，角频率(ω=2π)，因
ω
=1)秒。

选项C正确。

此周期(T=2π
2π
3、一个物体从静止开始做匀加速直线运动，其加速度为(a)，经过时间(t)后物体的速度为(v)，位移为(s)。

以下哪个公式是正确的？
A.(v=at)
at2)
B.(s=1
2
C.(v2=at)
vt)
D.(s=1
2
答案：A、B
解析：根据匀加速直线运动的基本公式，速度(v)与加速度(a)和时间(t)的关系为(v=at)，位移(s)与加速度(a)和时间(t)的关系为(s=1
at2)。

选项 C 和 D 的公式不
2
符合匀加速直线运动的基本公式，因此正确答案为 A 和 B。

4、一个质量为(m)的物体在水平面上受到一个恒定的推力(F)和一个与运动方向相反的摩擦力(f)的作用。

假设摩擦力(f)与物体运动速度(v)的关系为(f=kv)，其中(k)为常数。

以下哪个结论是正确的？
A. 当(F>kv)时，物体的速度将增加
B. 当(F=kv)时，物体的速度将保持不变
C. 当(F<kv)时，物体的速度将减小
D. 当(F=0)时，物体将立即停止
答案：A、B、C
解析：当推力(F)大于摩擦力(f)时，净力(F−f)是正值，因此物体将加速运动，所以选项 A 是正确的。

当推力(F)等于摩擦力(f)时，净力(F−f)为零，物体将做匀速运动，所以选项 B 也是正确的。

当推力(F)小于摩擦力(f)时，净力(F−f)是负值，物体将减速运动，所以选项 C 也是正确的。

选项 D 错误，因为当推力(F)为零时，如果物体已有初速度，它不会立即停止，而是会继续以当前速度做匀速运动。

5、下列关于机械能的说法中，正确的是（）
A. 一个物体在水平面上匀速运动时，它的机械能不变
B. 一个物体从地面上升到一定高度时，它的动能减小，重力势能增大，机械能不变
C. 一个物体在自由下落过程中，速度增大，动能增大，重力势能减小，机械能不变
D. 一个物体在空中匀速运动时，它的机械能不变
答案：C
解析：机械能是指物体由于运动和位置所具有的能量，包括动能和势能。

在自由下落过程中，物体的速度增大，动能增大；同时，由于高度降低，重力势能减小。

但由于没有空气阻力，机械能守恒，因此机械能不变。

选项A和B在描述过程中忽略了空气阻力等因素的影响，而选项D中的“匀速运动”可能涉及其他形式的能量变化，因此只有选项C是正确的。

6、一个物体在水平面上受到两个力的作用，这两个力的合力为零，下列说法正确的是（）
A. 物体一定处于静止状态
B. 物体一定做匀速直线运动
C. 物体的加速度一定为零
D. 物体的动能一定为零
答案：C
解析：当两个力的合力为零时，根据牛顿第二定律，物体所受的合外力为零，即物体的加速度为零。

因此，选项C是正确的。

选项A和B错误，因为物体可能处于静止或匀速直线运动状态，但并不一定；选项D错误，因为物体的动能与速度有关，而与合外力无关。

7、一个物体在水平面上做匀速直线运动，受到的合力为0。

以下关于该物体运动的描述中，正确的是：
A、物体的速度会逐渐减小
B、物体的加速度不为0
C、物体可能处于静止状态
D、物体所受的摩擦力等于重力
答案：C
解析：根据牛顿第一定律，即惯性定律，一个物体如果不受外力作用，或者所受外力的合力为0，那么该物体将保持静止状态或匀速直线运动状态。

因此，选项C正确，物体可能处于静止状态。

选项A错误，因为物体的速度不会减小；选项B错误，因为加速度为0；选项D错误，因为物体在水平面上运动，重力是垂直向下的，而摩擦力是水平方向的，两者没有直接关系。

二、多项选择题（本大题有3小题，每小题6分，共18分）
1、以下关于物理量的说法正确的是（）
A、加速度是速度变化率的比值，是瞬时速度的导数
B、功率是功随时间的比值，表示做功的快慢
C、电流是单位时间内通过导体横截面的电荷量
D、电阻是电流与电压的比值，是导体对电流阻碍作用的大小
答案：ABCD
解析：A选项正确，加速度定义为速度变化率，即单位时间内速度的变化量，也可以表示为瞬时速度的导数。

B选项正确，功率定义为单位时间内所做的功，是做功快慢的量度。

C选项正确，电流定义为单位时间内通过导体横截面的电荷量。

D选项正确，电阻定义为导体两端电压与通过导体电流的比值，反映了导体对电流的阻碍作用。

2、下列现象中，属于电磁感应现象的是（）
A、指南针受到地磁场作用而指向北方
B、通电导线在磁场中受到安培力
C、闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动时产生电流
D、磁铁靠近线圈时，线圈中产生电流
答案：CD
解析：A选项描述的是地磁场的磁力作用，不属于电磁感应现象。

B选项描述的是安培力，即电流在磁场中受到的力，也不属于电磁感应现象。

C选项描述的是法拉第电磁感应定律的应用，当闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动时，会产生感应电流，属于电磁感应现象。

D选项描述的是磁铁靠近线圈时，由于磁通量的变化，线圈中会产生感应电流，也属于电磁感应现象。

3、以下关于物理现象和理论的描述中，正确的是：
A、光电效应中，光电子的最大初动能与入射光的频率成正比。

B、根据能量守恒定律，物体在运动过程中，动能和势能的总和保持不变。

C、根据热力学第一定律，系统吸收的热量等于内能的增加加上对外做的功。

D、在简谐运动中，回复力与位移成正比。

E、根据麦克斯韦电磁理论，变化的磁场可以产生电场。

答案：B、C、E
解析：
A选项：光电效应中，光电子的最大初动能与入射光的频率成一次函数关系，而不是正比关系。

因此A选项错误。

B选项：根据能量守恒定律，物体在运动过程中，动能和势能的总和保持不变。

这个描述是正确的。

C选项：根据热力学第一定律，系统吸收的热量等于内能的增加加上对外做的功。

这个描述也是正确的。

D选项：在简谐运动中，回复力与位移成反比，而不是正比。

因此D选项错误。

E选项：根据麦克斯韦电磁理论，变化的磁场可以产生电场。

这个描述是正确的。

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：
一物体从静止开始沿水平面做匀加速直线运动，加速度大小为(a)。

已知物体在(t1)时间内的位移为(x1)，在(t2)时间内的位移为(x2)，且(t2=2t1)。

求物体在(t1)时间内和(t2)时间内分别通过的平均速度。

答案：
物体在(t1)时间内通过的平均速度为(x1
t1
)，在(t2)时间内通过的平均速度为
(x2 t2=x2
2t1
)。

解析：
1.根据匀加速直线运动的位移公式(x=1
2
at2)，我们可以求出物体在(t1)时间内的
位移(x1)和在(t2)时间内的位移(x2)。

对于(t1)时间内的位移(x1)：
[x1=1
2
at12]
对于(t2)时间内的位移(x2)，因为(t2=2t1)：
[x2=1
2
a(2t1)2=2at12]
2.平均速度是位移除以时间，因此：
在(t1)时间内的平均速度(v avg1)为：
[v avg1=x1
t1
=
1
2at1
2
t1
=
1
2
at1]
在(t2)时间内的平均速度(v avg2)为：
[v avg2=x2
t2
=
2at12
2t1
=at1]
注意，这里的(v avg2)是(v avg1)的两倍，因为(t2=2t1)。

第二题
题目：
一物体在水平面上受到三个力的作用，这三个力分别为F1、F2和F3。

已知F1的
大小为10N，方向向东；F2的大小为15N，方向向北；F3的大小为20N，方向未知。

物
体处于静止状态。

求F3的大小和方向。

答案：
F3的大小为7N，方向向西偏北。

解析：
由于物体处于静止状态，根据牛顿第一定律，物体所受合力为零。

因此，F1、F2
和F3三个力的矢量和应为零。

我们可以将F1和F2的合力计算出来，然后用这个合力与F3进行平衡。

首先，计算F1和F2的合力F合：
F合= √(F1^2 + F2^2) = √(10^2 + 15^2) = √(100 + 225) = √325 ≈ 18N
接下来，我们需要找到F3的大小和方向，使得F合与F3的矢量和为零。

由于F2的方向是向北，F1的方向是向东，F合的方向应该是在这两者之间的某个
角度上。

由于物体静止，F3的方向应该与F合相反，并且大小相等。

我们可以使用三角函数来找到F3的方向。

设F3与F2的夹角为θ，那么：
F3 = F合* cos(θ)
由于F3与F合大小相等，我们有：
cos(θ) = F3 / F合
我们知道F2的大小是15N，而F合是18N，所以θ是一个锐角。

由于F3与F合大小相等，我们可以通过勾股定理找到F3与F合夹角的一半α：sin(α) = F1 / F合= 10 / 18 ≈ 0.5556
α ≈ arcsin(0.5556) ≈ 33.7°
因此，θ= 2α ≈ 2 * 33.7° ≈ 67.4°
这意味着F3的方向是从北向西偏北67.4°的方向。

最后，我们可以计算F3的大小：
F3 = F合* sin(θ) ≈ 18N * sin(67.4°) ≈ 18N * 0.8192 ≈ 14.7N
但是，由于我们的目标是使物体静止，F3应该与F合大小相等，且方向相反。

因此，F3的实际大小应该是F合的相反数，即：
F3 = -F合 = -18N
由于F3与F合大小相等，且方向相反，我们取绝对值得到F3的大小为18N。

但是，这与我们的计算结果不符，因为我们的目标是使物体静止，而不是使F3与F合相等。

因此，我们需要重新审视我们的计算。

实际上，由于F2和F1在垂直方向上没有分量，F3的方向应该是直接与F合的方向相反，即向西偏北。

由于F合是向东偏北的方向，F3应该正好与之相反，即向西偏北。

因此，F3的大小应该是F合的大小，即18N，方向是向西偏北。

但是，由于我们在计算中犯了一个错误，我们得到了一个错误的数值。

正确的F3的大小应该是F合的大小，即18N，但我们的题目中给出了7N，这可能是题目设置中的一个错误。

如果我们按照正确的计算方法，F3的大小应该是18N。

综上所述，F3的大小应该是18N，方向是向西偏北。

但是，由于题目中给出的答案是7N，这可能是一个错误。

正确的解析应该是F3的大小为18N，方向向西偏北。

第三题
一、已知一个物体在光滑水平面上做匀速直线运动，物体的质量为m，运动速度为v，受到的合外力为零。

现有一个质量为2m的物体，以速度2v沿与物体m的运动方向相反的方向运动，两者发生完全弹性碰撞。

（1）求碰撞后物体m的速度大小和方向；
（2）求碰撞后物体2m的速度大小和方向。

答案：
（1）碰撞后物体m的速度大小为v，方向与原运动方向相同；
（2）碰撞后物体2m的速度大小为3v，方向与原运动方向相反。

解析：
（1）根据动量守恒定律，碰撞前后系统的总动量保持不变。

设碰撞前物体m的速度方向为正方向，则有：
mv + 2m(-2v) = mv1 + 2m(-3v)
解得：v1 = v
因此，碰撞后物体m的速度大小为v，方向与原运动方向相同。

（2）根据机械能守恒定律，碰撞前后系统的机械能保持不变。

设碰撞前物体m的
速度方向为正方向，则有：
1/2 mv^2 + 1/2 * 2m * (2v)^2 = 1/2 mv1^2 + 1/2 * 2m * (-3v)^2
解得：v1 = 3v
因此，碰撞后物体2m的速度大小为3v，方向与原运动方向相反。

第四题
题目：一质量为m的物体从静止开始，在水平面上受到一个恒力F的作用，物体与水平面间的动摩擦因数为μ。

求物体在力F作用下从静止开始运动至速度达到v时所需的时间t。

解答案：
[t=v√μg g+μa
]
解析：
1.受力分析：
•水平方向：物体受到恒力F和摩擦力f的作用。

•垂直方向：物体受到重力mg和支持力N的作用。

2.建立方程：
•在水平方向，根据牛顿第二定律，有：
[F−f=ma]
•由于物体与水平面间的动摩擦因数为μ，摩擦力f可以表示为：
[f=μN=μmg]
•将f代入牛顿第二定律的方程，得到：
[F−μmg=ma]
3.计算加速度a：
•将上式变形，得到加速度a的表达式：
[a=F−μmg
m
]
4.计算时间t：
•由于物体从静止开始运动，根据匀加速直线运动的公式：
[v=at]
•将加速度a代入上式，得到时间t的表达式：
[t=v a ]
•将a的表达式代入上式，得到：
[t=
v
F−μmg
m
=
mv
F−μmg
]
5.简化表达式：
•将a的表达式中的mg替换为g，得到：
[t=
mv
F−μmg
=
mv
F−μmg
⋅
√μg
√μg
=
v√μg
g+μa
]
综上所述，物体在力F作用下从静止开始运动至速度达到v时所需的时间t为：
[t=v√μg g+μa
]
第五题
题目：
一质量为m的物体在水平面上做匀速圆周运动，圆周运动的半径为R，角速度为ω。

现保持物体的速度不变，将其圆周运动的半径缩小为原来的一半，求物体做圆周运动的向心加速度的变化情况。

答案：
物体圆周运动的向心加速度从原来的a₁变为a₂，变化情况为：
a₂ = 4a₁
解析：
1.物体在半径为R时，做匀速圆周运动的向心加速度为：
a₁ = ω²R
2.当圆周运动的半径缩小为原来的一半，即变为R/2时，角速度ω保持不变，新的向心加速度a₂为：
a₂ = ω²(R/2)
3.将a₂的表达式代入，得到：
a₂ = ω²(R/2) = (1/2)ω²R
4.比较原来的向心加速度a₁和新的向心加速度a₂，可以看出：
a₂ = 4a₁
因此，当圆周运动的半径缩小为原来的一半时，物体的向心加速度变为原来的4倍。