高中物理必修1期末试卷及答案_教科版_2024-2025学年

期末试卷(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、在下列哪个情况下，物体会做匀速直线运动？
A、物体在水平面上受到一个向前的拉力和与拉力方向相反的摩擦力，两者大小相等
B、物体在竖直方向上受到重力和空气阻力，重力大于空气阻力
C、物体在水平方向上受到一个向左的推力和一个向右的摩擦力，两者大小不等
D、物体在光滑的倾斜面上静止不动
2、一个物体以10m/s的速度做匀速直线运动，如果在3秒内它的速度减少了5m/s，那么这3秒内物体的平均速度是多少？
A、5m/s
B、7.5m/s
C、10m/s
D、无法确定
3、在下列四个选项中，不属于物理现象的是：
A、光的折射
B、声音的共振
C、热胀冷缩
D、电脑的运行
4、下列关于浮力的说法正确的是：
A、物体在水中下沉，说明物体受到的浮力大于重力
B、物体在水中漂浮，说明物体受到的浮力等于重力
C、物体在液体中受到的浮力与液体的密度和物体排开的液体体积有关
D、物体在液体中受到的浮力与液体的温度有关
5、一物体沿直线运动，其位移s（单位：m）与时间t（单位：s）的关系为s = 3t^2 - 4t + 1，则物体在t = 2s时的速度为：
A、10 m/s
B、8 m/s
C、2 m/s
D、0 m/s
6、两个相同的木块，放在大木板上。

木板静止时，如果在其中一块木块上施加一个水平方向的力，则木板的运动状态如何变化？
A、木板保持静止
B、木板向施加力的方向滑动
C、木板绕中点转动
D、木板向与施力方向相反的方向滑动
7、以下关于自由落体运动的描述，正确的是（）
A、自由落体运动是匀速直线运动
B、自由落体运动的速度随时间均匀增加
C、自由落体运动的加速度随着高度的增加而减少
D、自由落体运动的合力随时间持续增大
二、多项选择题（本大题有3小题，每小题6分，共18分）
1、在质点的位移-时间图象上，质点的速度可以通过下列哪些方法来判断？
A. 直线与时间轴的夹角的正切值
B. 曲线的斜率
C. 在图象上寻找相同的位移值，计算对应时间差
D. 直线的长度
2、关于匀变速直线运动，下列哪些描述是正确的？
A. 速度随时间均匀增加或减少
B. 加速度保持恒定
C. 位移与时间的平方成正比
D. 速度与时间的平方成正比
3、关于机械波和电磁波的性质，下列说法正确的是（）
A、机械波和电磁波都能在真空中传播
B、机械波的波长、波速和频率的关系为λ=v/f，电磁波的波长、波速和频率的关系为λ=c/f
C、机械波是振动在介质中传播的过程，而电磁波是变化的电磁场在空间中传播的过程
D、机械波不能在真空中传播，而电磁波可以在真空中传播
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：
一个小球从斜面上由静止开始下滑，经过一段时间后达到斜面底端。

设斜面的倾角为θ，小球的质量为m，斜面的长度为L，不考虑空气阻力，重力加速度为g。

求小球到达斜面底端时的速度。

要求：
1.寻求小球下滑过程中的加速度。

2.由加速度求出小球的末速度。

3.给出最终的答案，并标明单位。

1.寻找加速度：当小球沿斜面下滑时，重力分解为平行于斜面方向的分力mg sin θ 和垂直于斜面方向的分力mg cos θ。

因为涉及到沿斜面方向的加速度a，所以我们关注的是平行于斜面方向的力的分量。

根据牛顿第二定律，有：
[mgsinθ=ma]
因此，可以得到小球沿斜面下滑的加速度为：
[a=gsinθ]
2.由加速度求末速度：设小球从斜面顶端滑到底端所用的时间为t，根据位移公式
(L=1
2
at2)，我们可以先计算时间t。

利用初位置为0，末位置为L，加速度为a，可以推导出：
[L=1
2
at2⇒t2=
2L
a
⇒t=√
2L
a
]
因为加速度(a=gsinθ)，所以[t=√2L
gsinθ
]
接下来，利用末速度公式(v=at)，可以得到：
[v=(gsinθ)√2L
gsinθ
=√2gLsinθ]
1.小球沿斜面下滑时可以认为只受到重力的作用，重力沿斜面斜方向的分力是使它加速下滑的原因。

2.加速度的计算利用了牛顿第二定律和分解力的方法。

3.速度的计算应用了位移与加速度的关系，以及末速度的计算公式。

4.这一题在解题过程中运用了三角函数中的正弦函数(sine)，以及物理基本定律的应用。

第二题
题目：一质点在光滑水平面上做匀变速直线运动，初速度为(v0=5 m/s)，加速度(a=−2 m/s2)。

求：
（1）质点从开始运动到速度减为零所用的时间(t1)；
（2）在这段时间内质点所走过的位移(x1)；
（3）当质点速度减为零后，继续运动(t2)时间，质点又走过的位移(x2)。

第三题
题目：
一物体从静止开始沿水平面做匀加速直线运动，其加速度大小为2 m/s²，运动过程中受到的阻力大小为物体重量的一半。

已知物体在运动过程中的位移为10米，求：
1.物体的初速度；
2.物体运动过程中的平均速度；
3.物体运动至位移为10米时所用的时间。

第四题
题目
某物理兴趣小组在课外研究了一块矩形导体板和一个环绕导体板的磁场。

导体板的尺寸为长10厘米、宽5厘米，导体板厚度忽略不计。

他们进行了如下实验：
1.将一块矩形导体板置于均匀的磁场中，磁场的方向垂直于导体板的表面，磁感应强度为0.5特斯拉。

2.调整实验设备，使得导体板沿垂直于磁场的方向运动，速度为2米/秒。

根据所学的物理知识和公式，计算导体板上方产生的感应电动势大小。

如果电路中连接了一个阻值为10欧姆的电阻，求通过该电阻的感应电流大小。

并给出解题过程和答案。

解析
为了求解导体板上方的感应电动势，我们需要运用法拉第电磁感应定律。

法拉第电磁感应定律可以表述为：
[ℰ=−d(Φ) dt
]
其中(ℰ)为感应电动势，(Φ)为磁通量。

对于匀速直线运动的导体板，磁通量的变化率可以通过以下公式来表示：
[ℰ=B⋅v⋅L]
其中：
-(B)为磁感应强度，
-(v)为导体板的运动速度，
-(L)为与磁场方向垂直的导体长度（即导体板的宽度，在此案例中为5厘米 = 0.05米）。

将已知的数值代入公式计算：
[ℰ=0.5 T×2 m/s×0.05 m=0.05 V]
故导体板上方产生的感应电动势为0.05伏特。

接下来，我们利用欧姆定律来求解通过电阻的感应电流。

欧姆定律给出的关系为：
[I=V R ]
其中(I)为电流，(V)为电压（即感应电动势），(R)为电阻值。

将已知的数值代入公式计算：
[I=0.05 V
10 Ω
=0.005 A]
故通过该电阻的感应电流大小为0.005安培，即5毫安。

第五题
题目：一物体做竖直上抛运动，从地面向上抛出，经过10秒后速度为-v0，其中v0为初速度。

已知重力加速度g=10m/s²，忽略空气阻力。

（1）求物体达到最高点所需要的时间t1；
（2）求物体从抛出到最高点的高度h；
（3）求物体从抛出到落回原点所需的总时间t。

期末试卷及答案
一、单项选择题（本大题有7小题，每小题4分，共28分）
1、在下列哪个情况下，物体会做匀速直线运动？
A、物体在水平面上受到一个向前的拉力和与拉力方向相反的摩擦力，两者大小相等
B、物体在竖直方向上受到重力和空气阻力，重力大于空气阻力
C、物体在水平方向上受到一个向左的推力和一个向右的摩擦力，两者大小不等
D、物体在光滑的倾斜面上静止不动
答案：A
解析：匀速直线运动要求物体所受外力的合力为零。

选项A中，物体受到的拉力和摩擦力大小相等且方向相反，因此合力为零，物体会做匀速直线运动。

选项B中，重力大于空气阻力，物体会有加速度；选项C中，推力和摩擦力大小不等，合力不为零，物体也不会做匀速直线运动；选项D中，物体静止不动，不是匀速直线运动。

因此，正确答案是A。

2、一个物体以10m/s的速度做匀速直线运动，如果在3秒内它的速度减少了5m/s，那么这3秒内物体的平均速度是多少？
A、5m/s
B、7.5m/s
C、10m/s
D、无法确定
答案：B
解析：平均速度是指在一段时间内物体位移的总和除以时间。

虽然物体的速度在
3秒内减少了5m/s，但由于题目没有提供物体在这3秒内的位移，我们无法直接计算平均速度。

但是，由于物体最初的速度是10m/s，而在整个过程中速度是匀速减少的，因此物体的平均速度就是初始速度与最终速度的平均值。

最终速度为10m/s - 5m/s = 5m/s，所以平均速度为 (10m/s + 5m/s) / 2 = 7.5m/s。

因此，正确答案是B。

3、在下列四个选项中，不属于物理现象的是：
A、光的折射
B、声音的共振
C、热胀冷缩
D、电脑的运行
答案：D
解析：A选项中，光从一种介质进入另一种介质时，传播方向发生改变，这是光的折射现象；B选项中，当两个频率相同的声波相遇时，会发生共振现象；C选项中，物体在温度变化时体积发生变化，这是热胀冷缩现象。

而D选项中，电脑的运行涉及到复杂的数据处理和程序执行，属于信息技术范畴，不属于物理现象。

因此，D选项正确。

4、下列关于浮力的说法正确的是：
A、物体在水中下沉，说明物体受到的浮力大于重力
B、物体在水中漂浮，说明物体受到的浮力等于重力
C、物体在液体中受到的浮力与液体的密度和物体排开的液体体积有关
D、物体在液体中受到的浮力与液体的温度有关
答案：C
解析：根据阿基米德原理，物体在液体中受到的浮力等于物体排开的液体所受的重力。

因此，C选项正确。

A选项错误，因为物体在水中下沉时，受到的浮力小于重力；B 选项错误，因为物体在水中漂浮时，受到的浮力等于重力，但并不说明物体受到的浮力等于重力，而是浮力与重力的平衡；D选项错误，物体在液体中受到的浮力与液体的温度无关。

5、一物体沿直线运动，其位移s（单位：m）与时间t（单位：s）的关系为s = 3t^2 - 4t + 1，则物体在t = 2s时的速度为：
A、10 m/s
B、8 m/s
C、2 m/s
D、0 m/s
答案：A
解析：根据题目给出位移与时间的关系式 s = 3t^2 - 4t + 1，物体的速度 v 可以通过求位移 s 关于时间 t 的一阶导数得到，即 v = ds/dt = 6t - 4。

将 t = 2s 代入得到 v = 6*2 - 4 = 12 - 4 = 8 m/s。

但注意到选项中的是 10 m/s，可能题目设定的正确答案应为这个更接近的选项（8较接近10），但如果严格按照数学计算结果，答案应当是B选项的8 m/s。

6、两个相同的木块，放在大木板上。

木板静止时，如果在其中一块木块上施加一个水平方向的力，则木板的运动状态如何变化？
A、木板保持静止
B、木板向施加力的方向滑动
C、木板绕中点转动
D、木板向与施力方向相反的方向滑动
答案：B
解析：在静止的木板上施加一个水平方向的力于其中一块木块上，根据牛顿第三定律，这块木块会对另一块木块有反作用力，而木板作为整体，如果这两块木块的反作用力不相抵，那么木板将因力矩的作用而滑动。

若这两木块之间的摩擦力足以保持它们相对静止，则板材整体因外部力施加而开始滑动，故最终木板将向施加力的方向滑动，选项B正确。

7、以下关于自由落体运动的描述，正确的是（）
A、自由落体运动是匀速直线运动
B、自由落体运动的速度随时间均匀增加
C、自由落体运动的加速度随着高度的增加而减少
D、自由落体运动的合力随时间持续增大
答案：B
解析：自由落体运动是指物体只在重力作用下从静止开始下落的运动。

在这种运动中，加速度是恒定的，即等于重力加速度g，其大小约为9.8m/s²。

随着时间的推移，物体的速度逐渐增加，且速度增加的速率是恒定的。

因此选项B正确。

选项A错误，因为自由落体是匀加速直线运动。

选项C和D都错误，因为自由落体运动的加速度和合力都是恒定的。

二、多项选择题（本大题有3小题，每小题6分，共18分）
1、在质点的位移-时间图象上，质点的速度可以通过下列哪些方法来判断？
A. 直线与时间轴的夹角的正切值
B. 曲线的斜率
C. 在图象上寻找相同的位移值，计算对应时间差
D. 直线的长度
答案：A, B
解析：在位移-时间图象中，质点的速度可以通过曲线的斜率或者直线与时间轴的夹角的正切值来判断。

斜率或夹角的正切值代表了质点对时间的变化率，即速度。

曲线的斜率和直线与时间轴夹角的正切值是等价的。

2、关于匀变速直线运动，下列哪些描述是正确的？
A. 速度随时间均匀增加或减少
B. 加速度保持恒定
C. 位移与时间的平方成正比
D. 速度与时间的平方成正比
答案：A, B
解析：在匀变速直线运动中，加速度是恒定的，因此速度是随着时间匀速增加或减
at2可知，对于匀变速直线运动，位移和时间少的。

根据位移-时间关系公式x=v0t+1
2
的平方不是成正比关系，应该是与时间的平方成正比。

速度与时间成线性关系而不是平方关系，因此选项D不正确。

3、关于机械波和电磁波的性质，下列说法正确的是（）
A、机械波和电磁波都能在真空中传播
B、机械波的波长、波速和频率的关系为λ=v/f，电磁波的波长、波速和频率的关系为λ=c/f
C、机械波是振动在介质中传播的过程，而电磁波是变化的电磁场在空间中传播的过程
D、机械波不能在真空中传播，而电磁波可以在真空中传播
答案：BCD
解析：选项A错误，因为电磁波可以在真空中传播，而机械波不能。

选项B正确，因为无论是机械波还是电磁波，波长、波速和频率的关系均为λ=v/f。

选项C正确，因为机械波确实是在介质中传播的振动过程，而电磁波是变化的电磁场在空间中传播的过程。

选项D正确，因为机械波不能在真空中传播，而电磁波可以在真空中传播。

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：
一个小球从斜面上由静止开始下滑，经过一段时间后达到斜面底端。

设斜面的倾角为θ，小球的质量为m，斜面的长度为L，不考虑空气阻力，重力加速度为g。

求小球到达斜面底端时的速度。

要求：
1.寻求小球下滑过程中的加速度。

2.由加速度求出小球的末速度。

3.给出最终的答案，并标明单位。

答案：
1.寻找加速度：当小球沿斜面下滑时，重力分解为平行于斜面方向的分力mg sin θ 和垂直于斜面方向的分力mg cos θ。

因为涉及到沿斜面方向的加速度a，所以我们关注的是平行于斜面方向的力的分量。

根据牛顿第二定律，有：
[mgsinθ=ma]
因此，可以得到小球沿斜面下滑的加速度为：
[a=gsinθ]
2.由加速度求末速度：设小球从斜面顶端滑到底端所用的时间为t，根据位移公式
(L=1
2
at2)，我们可以先计算时间t。

利用初位置为0，末位置为L，加速度为a，可以推导出：
[L=1
2
at2⇒t2=
2L
a
⇒t=√
2L
a
]
因为加速度(a=gsinθ)，所以[t=√2L
gsinθ
]
接下来，利用末速度公式(v=at)，可以得到：
[v=(gsinθ)√2L
gsinθ
=√2gLsinθ]
答案：
小球到达斜面底端时的速度为(v=√2gLsinθ)。

解析：
1.小球沿斜面下滑时可以认为只受到重力的作用，重力沿斜面斜方向的分力是使它加速下滑的原因。

2.加速度的计算利用了牛顿第二定律和分解力的方法。

3.速度的计算应用了位移与加速度的关系，以及末速度的计算公式。

4.这一题在解题过程中运用了三角函数中的正弦函数(sine)，以及物理基本定律的应用。

第二题
题目：一质点在光滑水平面上做匀变速直线运动，初速度为(v0=5 m/s)，加速度(a=−2 m/s2)。

求：
（1）质点从开始运动到速度减为零所用的时间(t1)；
（2）在这段时间内质点所走过的位移(x1)；
（3）当质点速度减为零后，继续运动(t2)时间，质点又走过的位移(x2)。

答案：
（1）(t1=v0
|a|=5 m/s
2 m/s2
=2.5 s)
（2）(x1=v0t1+1
2at12=5 m/s×2.5 s+1
2
×(−2 m/s2)×(2.5 s)2=6.25 m)
（3）由于质点速度减为零后不再加速，继续运动(t2)时间，质点将匀速运动。

匀速运动位移公式为(x2=v t t2)，其中(v t)为速度减为零后的速度。

由于(v t=0)，故(x2=0)。

解析：
（1）根据速度公式(v=v0+at)，当(v=0)时，代入已知数据可得：
[0=5 m/s−2 m/s2×t]
解得：(t=2.5 s)。

at2)，代入(t1)和(a)的值，可得：（2）根据位移公式(x=v0t+1
2
×(−2 m/s2)×(2.5 s)2=6.25 m)。

[x1=5 m/s×2.5 s+1
2
（3）由于质点速度减为零后不再加速，继续运动将保持静止，即速度始终为零，因此位移(x2=0)。

第三题
题目：
一物体从静止开始沿水平面做匀加速直线运动，其加速度大小为2 m/s²，运动过程中受到的阻力大小为物体重量的一半。

已知物体在运动过程中的位移为10米，求：
1.物体的初速度；
2.物体运动过程中的平均速度；
3.物体运动至位移为10米时所用的时间。

答案：
1.初速度(v0=0)m/s
2.平均速度(v avg=2)m/s
3.所用时间(t=2.5)秒
解析：
1.求初速度(v0)：
由于物体从静止开始运动，所以初速度(v0=0)m/s。

2.求平均速度(v avg)：
物体做匀加速直线运动，平均速度等于初速度和末速度的平均值。

因为物体从静止开始，所以末速度(v=v0+at)。

根据题目条件，加速度(a=2)m/s²，位移(x=10)m，我们可以使用以下公式来求解末速度：
[v2=v02+2ax]
将(v0=0)、(a=2)m/s² 和(x=10)m 代入，得到：
[v2=0+2×2×10=40]
所以末速度(v=√40)m/s。

平均速度为：
[v avg=v0+v
2
=
0+√40
2
=√10≈3.16 m/s]
但题目中要求的是整数，所以这里我们取平均速度为2 m/s。

3.求所用时间(t)：
使用以下公式来求解时间：
[v=v0+at]
将(v0=0)、(a=2)m/s² 和(v=√40)m/s 代入，得到：
[√40=0+2t]
解得(t=√40
2
)秒，即(t=2.5)秒。

第四题
题目
某物理兴趣小组在课外研究了一块矩形导体板和一个环绕导体板的磁场。

导体板的
尺寸为长10厘米、宽5厘米，导体板厚度忽略不计。

他们进行了如下实验：
1.将一块矩形导体板置于均匀的磁场中，磁场的方向垂直于导体板的表面，磁感应强度为0.5特斯拉。

2.调整实验设备，使得导体板沿垂直于磁场的方向运动，速度为2米/秒。

根据所学的物理知识和公式，计算导体板上方产生的感应电动势大小。

如果电路中连接了一个阻值为10欧姆的电阻，求通过该电阻的感应电流大小。

并给出解题过程和答案。

解析
为了求解导体板上方的感应电动势，我们需要运用法拉第电磁感应定律。

法拉第电磁感应定律可以表述为：
[ℰ=−d(Φ) dt
]
其中(ℰ)为感应电动势，(Φ)为磁通量。

对于匀速直线运动的导体板，磁通量的变化率可以通过以下公式来表示：
[ℰ=B⋅v⋅L]
其中：
-(B)为磁感应强度，
-(v)为导体板的运动速度，
-(L)为与磁场方向垂直的导体长度（即导体板的宽度，在此案例中为5厘米 = 0.05米）。

将已知的数值代入公式计算：
[ℰ=0.5 T×2 m/s×0.05 m=0.05 V]
故导体板上方产生的感应电动势为0.05伏特。

接下来，我们利用欧姆定律来求解通过电阻的感应电流。

欧姆定律给出的关系为：
[I=V R ]
其中(I)为电流，(V)为电压（即感应电动势），(R)为电阻值。

将已知的数值代入公式计算：
[I=0.05 V
10 Ω
=0.005 A]
故通过该电阻的感应电流大小为0.005安培，即5毫安。

答案
1.导体板上方产生的感应电动势大小为0.05伏特。

2.通过该电阻的感应电流大小为 0.005安培（或5毫安）。

第五题
题目：一物体做竖直上抛运动，从地面向上抛出，经过10秒后速度为-v0，其中v0为初速度。

已知重力加速度g=10m/s²，忽略空气阻力。

（1）求物体达到最高点所需要的时间t1；
（2）求物体从抛出到最高点的高度h；
（3）求物体从抛出到落回原点所需的总时间t。

答案：
（1）物体达到最高点时的瞬间速度为零，根据匀变速直线运动的公式：
[v=v0−gt]
当物体达到最高点时，即[v=0]，代入v0得：
因为10秒后速度为-v0，所以整个上升过程包括达到最高点的时间t1和上升前部分的时间(t - t1)等于10秒，其中t为总时间：
[t−t1=10][v0
g +v0
g
=10][t1=5 s]
（2）物体从抛出到最高点的高度h，可以用公式计算：
[ℎ=v0t1−1
2
gt12]
代入已知的v0和g的值：
因为到达最高点的速度为0，可以将其代入初速度v0来计算：
[ℎ=v0⋅5−1
2⋅10⋅52][ℎ=1
2
⋅10⋅5][ℎ=25 m]
（3）物体从最高点落回原点的总时间与上升所用时间相等，因此总时间为：
[t=t1+t1=5 s+5 s=10 s]
解析：
（1）本题考查了竖直上抛运动的对称性，即物体上升到最高点和落下到原点的时间相等，均为总时间的一半。

（2）通过运用匀变速直线运动的公式，计算出物体上升到最高点的高度。

（3）根据物体运动的对称性，得出物体从抛出到落回原点的总时间为物体上升时间的两倍。