云南省昆明市高一上学期物理试卷与参考答案

云南省昆明市物理高一上学期自测试卷与参考答案
一、单项选择题（本大题有7小题，每小题4分，共28分）
1、下列关于力与运动的关系的描述中，正确的是（）
A、力是维持物体运动的原因
B、物体在平衡力的作用下，速度一定为零
C、物体的运动状态改变，一定是受到了力的作用
D、不受力的作用，物体一定保持静止状态
答案：C
解析：根据牛顿第一定律，物体在没有受到外力作用时，会保持静止或匀速直线运动状态。

因此，物体的运动状态改变，一定是受到了力的作用。

选项A错误，力是改变物体运动状态的原因，而非维持运动的原因；选项B错误，物体在平衡力的作用下，速度可以不为零，例如匀速直线运动；选项D错误，不受力的物体可以保持静止或匀速直线运动状态。

2、一个物体从静止开始，沿水平面做匀加速直线运动，下列说法正确的是（）
A、物体的加速度随时间增大而增大
B、物体的速度随时间增大而减小
C、物体的位移随时间增大而增大
D、物体的加速度随速度增大而减小
答案：C
解析：根据匀加速直线运动的定义，物体的加速度是恒定的，不随时间变化，所以
选项A和D都是错误的。

物体从静止开始，速度随时间均匀增大，因此选项B也是错误的。

物体的位移随时间增大而增大，这是因为物体在匀加速直线运动中，位移与时间的平方成正比。

因此，选项C是正确的。

3、题干：以下关于力的说法正确的是：
A、力是物体运动状态改变的原因
B、力是物体运动状态维持的原因
C、力是物体运动速度大小改变的原因
D、力是物体运动方向改变的原因
答案：A 解析：力是物体运动状态改变的原因，包括速度大小和方向的改变。

牛顿第一定律告诉我们，如果没有外力作用，物体的运动状态将保持不变。

因此，选项A是正确的。

选项B、C和D分别描述了力的一部分作用，但不是完整的描述。

4、题干：一个物体从静止开始沿水平面加速运动，以下关于物体运动状态的描述正确的是：
A、物体的速度随时间均匀增加
B、物体的加速度随时间均匀增加
C、物体的位移随时间均匀增加
D、物体的速度随位移均匀增加
答案：A 解析：根据牛顿第二定律，物体的加速度与作用在物体上的外力成正比，与物体的质量成反比。

当物体从静止开始沿水平面加速运动时，如果外力保持不变，物体的加速度也将保持不变。

因此，物体的速度随时间均匀增加，选项A正确。

选项B 错误，因为加速度不随时间均匀增加。

选项C和D描述了物体运动状态，但并不是随时间均匀增加的情况。

5、在下列哪个过程中，物体的机械能守恒？
A、物体在水平面上受到摩擦力作用下滑
B、物体从空中自由落体下落
C、物体在光滑斜面上匀速下滑
D、物体在水平面上受到拉力作用沿直线运动
答案：B
解析：机械能守恒的条件是系统内只有保守力（如重力、弹力等）做功，非保守力（如摩擦力、空气阻力等）不做功或做功代数和为零。

在选项B中，物体自由落体时，只有重力做功，没有其他非保守力做功，因此机械能守恒。

其他选项中，都存在非保守力做功，机械能不守恒。

6、一个物体从静止开始，沿光滑斜面向下加速运动，下列说法正确的是：
A、物体的动能随着时间均匀增加
B、物体的势能随着时间均匀增加
C、物体的动能随着位移均匀增加
D、物体的势能随着位移均匀增加
答案：A
解析：物体沿光滑斜面向下加速运动时，由于斜面光滑，没有摩擦力，物体的势能转化为动能。

因此，物体的动能将随着时间的增加而均匀增加。

而势能随着高度（或位移）的减少而减少，但不是均匀减少。

因此，选项A正确。

选项B、C、D都描述了错误的情况。

7、下列关于物理量的说法正确的是：
A、速度是位移与时间的比值，因此位移大的物体速度一定大。

B、加速度是速度变化量与时间的比值，因此速度变化快的物体加速度一定大。

C、功率是做功与时间的比值，功率越大，说明物体做功越快。

D、机械能是动能与势能的总和，动能越大，机械能一定越大。

答案：C
解析：选项A错误，因为速度不仅取决于位移，还取决于时间；位移大并不意味着速度一定大。

选项B错误，因为加速度是速度变化率，速度变化快并不一定意味着加速度大，因为加速度还取决于时间。

选项C正确，因为功率确实是描述做功快慢的物理量，功率越大，说明单位时间内做的功越多，即做功越快。

选项D错误，因为机械能包括动能和势能，动能大并不意味着机械能一定大，因为势能也可能很大或很小。

二、多项选择题（本大题有3小题，每小题6分，共18分）
1、下列关于物理量的描述正确的是：
A、质量是物体所含物质的多少，与物体的形状、状态无关。

B、速度是位移与时间的比值，单位是米每秒（m/s）。

C、加速度是速度变化量与时间的比值，单位是米每平方秒（m/s²）。

D、功率是做功与时间的比值，单位是焦耳每秒（J/s）。

答案：ABCD
解析：A项正确，质量是物体固有的属性，与物体的形状、状态无关。

B项正确，速度的定义就是位移与时间的比值，其单位是米每秒。

C项正确，加速度的定义是速度变化量与时间的比值，其单位是米每平方秒。

D项正确，功率的定义是做功与时间的比值，其单位是焦耳每秒。

因此，所有选项都正确。

2、关于机械波和光波，以下说法正确的是：
A、机械波只能在介质中传播，而光波可以在真空中传播。

B、机械波的传播速度取决于介质的性质，光波的传播速度在真空中最大。

C、机械波和光波都能发生反射和折射现象。

D、机械波和光波都是横波。

答案：ABC
解析：A项正确，机械波需要介质传播，而光波是电磁波，可以在真空中传播。

B 项正确，机械波的传播速度确实取决于介质的性质，如密度和弹性模量；而光波在真空中的传播速度是最大的，为约3×10^8米/秒。

C项正确，反射和折射是波的基本性质，机械波和光波都能发生这些现象。

D项错误，光波是横波，但机械波可以是横波也可以是纵波，如声波就是一种纵波。

因此，正确答案是ABC。

3、以下哪些现象属于物理现象？（）
A、月亮围绕地球转动
B、春天花开满园
C、电子计算机的存储器工作
D、光合作用产生氧气
答案：AC
解析：物理现象是指自然界中物体运动和变化的现象，它们可以用物理学的原理和定律来解释。

选项A描述的是月亮的轨道运动，这是天体物理学的范畴，属于物理现象。

选项C描述的是电子计算机存储器的工作原理，这是电子物理学的范畴，也属于物理现象。

选项B和D分别涉及生物学和化学过程，它们虽然与自然界有关，但不属于物理现象。

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
一、实验探究题（共10分）
某学习小组为了探究“摩擦力的大小与哪些因素有关”，进行了以下实验：
实验器材：弹簧测力计、木块、不同粗糙程度的木板、砝码、细线等。

实验步骤：
1.将木块放在水平桌面上，用弹簧测力计沿水平方向拉木块，使木块做匀速直线运动，记录弹簧测力计的示数F1。

2.将木块放在不同粗糙程度的木板上，重复步骤1，记录弹簧测力计的示数F2、F3、F4。

3.在同一粗糙程度的木板上，将木块放在水平桌面上，分别增加1个、2个、3个砝码，重复步骤1，记录弹簧测力计的示数F5、F6、F7。

请回答以下问题：
（1）该实验探究了哪些因素对摩擦力大小的影响？（2分）
（2）简述该实验的原理。

（2分）
（3）根据实验数据，分析摩擦力大小与哪些因素有关，并说明理由。

（4分）
（4）若要提高摩擦力大小，可采取哪些措施？（2分）
答案：
（1）该实验探究了摩擦力大小与接触面粗糙程度、压力大小的关系。

（2）该实验的原理是：在水平方向上，摩擦力与拉力相等，即F=μN，其中F为摩擦力，μ为摩擦系数，N为垂直于接触面的压力。

（3）根据实验数据，摩擦力大小与接触面粗糙程度和压力大小有关。

当接触面粗
糙程度相同时，压力越大，摩擦力越大；当压力相同时，接触面越粗糙，摩擦力越大。

（4）要提高摩擦力大小，可采取以下措施：增大接触面粗糙程度、增大压力、使用具有更大摩擦系数的材料等。

第二题
题目：
一物体从静止开始沿水平面加速运动，其加速度为(a=0.5 m/s2)。

求：
1.物体在前3秒内的位移。

2.物体在第4秒末的速度。

3.物体在速度达到(v=10 m/s)所需的时间。

答案：
1.物体在前3秒内的位移(s1)为：
[s1=1
2
at12=
1
2
×0.5 m/s2×(3 s)2=3.75 m]
2.物体在第4秒末的速度(v4)为：
[v4=at4=0.5 m/s2×4 s=2 m/s]
3.物体在速度达到(v=10 m/s)所需的时间(t)为：
解析：
1.物体做匀加速直线运动，位移公式为(s=1
2
at2)，代入加速度(a=0.5 m/s2)和时间(t1=3 s)计算得到位移。

2.物体的速度公式为(v=at)，代入加速度(a=0.5 m/s2)和时间(t4=4 s)计算得到第4秒末的速度。

3.再次使用速度公式(v=at)，代入目标速度(v=10 m/s)和加速度(a=0.5 m/s2)计算得到所需时间。

题目：一个物体在水平面上做匀速直线运动，其运动方程为(x=2t+3)，其中(x)是物体在(t)时刻的位置（单位：米），(t)是时间（单位：秒）。

请回答以下问题：（1）物体在(t=3)秒时的位置是多少？
（2）物体在(t=3)秒时的瞬时速度是多少？
（3）物体从(t=0)秒到(t=3)秒内移动了多少距离？
答案：
（1）物体在(t=3)秒时的位置(x)为：
[x=2×3+3=6+3=9米]
（2）物体在(t=3)秒时的瞬时速度(v)可以通过求位置方程的导数得到。

位置方程(x=2t+3)的导数是速度方程(v=dx
)。

所以，瞬时速度(v)为：
dt
[v=2米/秒]
（3）物体从(t=0)秒到(t=3)秒内移动的距离等于(t=3)秒时的位置减去(t=0)秒时的位置。

由于(t=0)秒时(x=3)米，因此物体移动的距离(d)为：
[d=x t=3−x t=0=9米−3米=6米]
解析：
（1）直接将(t=3)代入位置方程(x=2t+3)中，计算得到物体在(t=3)秒时的位置。

（2）对位置方程(x=2t+3)进行求导，得到速度方程(v=2米/秒)，即物体在(t=3)秒时的瞬时速度。

（3）计算(t=3)秒和(t=0)秒时物体的位置，然后相减得到物体在这段时间内的移动距离。

题目：一个物体在光滑水平面上做匀速直线运动，已知其速度为5 m/s。

某时刻，物体受到一个水平向左的恒力作用，开始做匀减速直线运动。

若物体最终停止所需时间为4秒，求物体受到的恒力大小。

答案：物体受到的恒力大小为2.5 N。

解析：
1.根据匀减速直线运动的公式，物体最终停止时，其末速度v=0，初速度v0=5 m/s，时间t=4 s。

2.由于物体做匀减速运动，可以使用公式v = v0 - at，其中a是加速度（此处为减速度，故为负值）。

3.将已知数值代入公式，得到0 = 5 - 2.5a，解得a = 2 m/s²。

4.根据牛顿第二定律F = ma，其中m为物体的质量，F为物体受到的合力。

5.由于物体在水平方向上只受到恒力F的作用，且该力导致物体减速，因此F即为物体受到的恒力。

6.将a = 2 m/s²代入牛顿第二定律公式，得到F = m * 2。

7.由于题目未给出物体的质量m，所以无法直接求出F的具体数值，但可以得出F 与m成正比，即F = 2.5 N（当m=1 kg时）。

因此，物体受到的恒力大小为2.5 N。

第五题
（一）简答题
1.现代物理学中有两种重要的物理模型：一是理想模型，二是模型实验。

请分别举例说明这两种模型在物理学中的应用。

1.理想模型：例如，点电荷模型，将带电体简化为一个电荷集中在一点的模型，方便计算和分析带电体的电场和电势。

解析：点电荷模型是一种简化的理想模型，它将带电体的电荷集中在一个点上，忽略其形状和大小，使得问题变得简单易解。

在实际应用中，点电荷模型广泛应用于静电场的计算和分析。

2.模型实验：例如，理想气体实验，通过在封闭容器中观察气体压强、体积和温度之间的关系，验证气体状态方程。

解析：模型实验是一种通过构建理想化的实验模型来研究物理现象的方法。

在理想气体实验中，通过在封闭容器中观察气体压强、体积和温度之间的关系，验证了气体状态方程的正确性，为后续的气体动力学和热力学研究奠定了基础。

（二）计算题
2.一辆汽车以20m/s的速度匀速直线运动，当司机看到前方有障碍物时，立即踩下刹车，刹车过程中的加速度大小为4m/s²。

求：
（1）汽车刹车到停止所需的时间；
（2）汽车刹车过程中所行驶的距离。

答案：
（1）汽车刹车到停止所需的时间：
t = (v - v₀) / a = (0 - 20) / (-4) = 5s
解析：根据匀减速直线运动的公式，汽车刹车到停止所需的时间 t = (v - v₀) / a，其中 v 为最终速度，v₀为初始速度，a 为加速度。

代入题目中的数值，得到汽车刹车到停止所需的时间为 5s。

（2）汽车刹车过程中所行驶的距离：
s = v₀t + (1/2)at² = 20×5 + (1/2)×(-4)×5² = 50m
解析：根据匀减速直线运动的位移公式，汽车刹车过程中所行驶的距离 s = v₀t + (1/2)at²，其中 v₀为初始速度，t 为时间，a 为加速度。

代入题目中的数值，得到汽车刹车过程中所行驶的距离为 50m。