2024年山西省太原市物理高考仿真試題與參考答案

2024年山西省太原市物理高考仿真試題與參考答案一、單項選擇題（本大題有7小題，每小題4分，共28分）1、下列關(guān)于物理量的描述，正確的是：A、速度是位移與時間的比值，單位是m/s。B、加速度是速度與時間的比值，單位是m/s2。C、力是物體運動的原因，單位是N。D、功是力與位移的乘積，單位是J。答案：D解析：選項A描述了速度的定義，但單位錯誤；選項B描述了加速度的定義，但單位錯誤；選項C描述了力的作用，但未涉及單位；選項D正確描述了功的定義及其單位。2、關(guān)于光的傳播，下列說法正確的是：A、光在同種均勻介質(zhì)中沿直線傳播。B、光從空氣進(jìn)入水中時，速度增大，折射角大于入射角。C、光從水中進(jìn)入空氣中時，速度增大，折射角小于入射角。D、光從空氣進(jìn)入玻璃中時，速度減小，折射角小于入射角。答案：A解析：選項A正確描述了光在同種均勻介質(zhì)中沿直線傳播的特性；選項B和C中，光從空氣進(jìn)入水中或空氣中時，速度減小，折射角小于入射角；選項D中，光從空氣進(jìn)入玻璃中時，速度減小，折射角小于入射角。因此，只有選項A正確。3、下列關(guān)于光的傳播的描述，正確的是：A、光在同種均勻介質(zhì)中沿直線傳播B、光在真空中的速度比在水中快C、光在空氣中的傳播速度比在真空中慢D、光從一種介質(zhì)進(jìn)入另一種介質(zhì)時，其速度不變答案：A解析：光在同種均勻介質(zhì)中確實是沿直線傳播的，這是光的基本性質(zhì)之一。選項B錯誤，光在真空中的速度是最快的，約為3×4、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、物體的動能一定減小B、物體的勢能一定減小C、物體的合外力為零D、物體的加速度不為零答案：C解析：物體在水平面上做勻速直線運動，意味著物體的速度大小和方向都不變。根據(jù)牛頓第一定律（慣性定律），如果一個物體不受外力或者受到的外力相互平衡，那么物體將保持靜止或勻速直線運動狀態(tài)。因此，物體的合外力為零（選項C正確）。選項A錯誤，因為動能與物體的速度平方成正比，勻速運動時動能不變。選項B錯誤，因為勢能的變化取決于物體在重力場中的高度變化，而題目沒有提及高度變化。選項D錯誤，因為勻速直線運動意味著加速度為零。5、下列關(guān)于物理量的說法中，正確的是：A、功率是描述物體運動快慢的物理量。B、速度是描述物體位移大小和方向的物理量。C、加速度是描述物體速度變化快慢的物理量。D、壓強(qiáng)是描述物體受到的壓力大小的物理量。答案：C解析：加速度是描述物體速度變化快慢的物理量，與速度、位移、壓力等物理量不同。A項中功率是描述做功快慢的物理量，B項中速度是描述物體運動快慢的物理量，D項中壓強(qiáng)是描述物體受到的壓力作用效果的物理量。6、一個物體在水平面上受到一個恒力F的作用，物體在水平方向上的加速度a與F的關(guān)系是：A、a與F成正比。B、a與F成反比。C、a與F無關(guān)。D、a與F成平方關(guān)系。答案：A解析：根據(jù)牛頓第二定律，物體所受合外力等于物體的質(zhì)量乘以加速度，即F=ma。因此，在物體質(zhì)量一定的情況下，加速度a與外力F成正比。選項B、C、D均與牛頓第二定律不符。7、在下列關(guān)于光的傳播的描述中，正確的是（）A、光在同種均勻介質(zhì)中沿直線傳播B、光在不同介質(zhì)中傳播速度相同C、光從空氣射入水中時，其頻率不變，但波長變長D、光從水中射入空氣時，其波長不變，但頻率變短答案：C解析：根據(jù)光的傳播原理，光在同種均勻介質(zhì)中沿直線傳播，故A錯誤；光在不同介質(zhì)中傳播速度不同，故B錯誤；光從一種介質(zhì)進(jìn)入另一種介質(zhì)時，其頻率不變，但波長會發(fā)生變化，當(dāng)光從空氣射入水中時，波長變短，故C正確；光從水中射入空氣時，波長變長，故D錯誤。因此，正確答案是C。二、多項選擇題（本大題有3小題，每小題6分，共18分）1、以下關(guān)于光的傳播特性的描述中，正確的是（）A、光在同種均勻介質(zhì)中沿直線傳播B、光在真空中傳播速度為3×10^8m/sC、光從空氣進(jìn)入水中時，光的頻率會改變D、光從水中進(jìn)入空氣時，光的波長會變短E、光從一種介質(zhì)進(jìn)入另一種介質(zhì)時，光的傳播速度不變答案：ABD解析：A選項正確，光在同種均勻介質(zhì)中確實沿直線傳播。B選項正確，光在真空中的傳播速度是一個常數(shù)，約為3×10^8m/s。C選項錯誤，光從一種介質(zhì)進(jìn)入另一種介質(zhì)時，頻率不會改變。D選項正確，根據(jù)光的折射定律，光從水中進(jìn)入空氣時，波長會變短。E選項錯誤，光從一種介質(zhì)進(jìn)入另一種介質(zhì)時，傳播速度會改變。2、關(guān)于牛頓運動定律，以下說法正確的是（）A、牛頓第一定律表明物體在沒有外力作用時，將保持靜止或勻速直線運動狀態(tài)B、牛頓第二定律指出物體的加速度與作用在它上面的合外力成正比，與物體的質(zhì)量成反比C、牛頓第三定律說明對于任意兩個相互作用的物體，它們之間的作用力和反作用力總是大小相等、方向相反D、牛頓運動定律適用于所有速度下的物體運動E、牛頓運動定律適用于所有加速度下的物體運動答案：ABC解析：A選項正確，牛頓第一定律，也稱為慣性定律，描述了物體的慣性。B選項正確，牛頓第二定律描述了力和加速度之間的關(guān)系。C選項正確，牛頓第三定律，也稱為作用與反作用定律，描述了力的相互性。D選項錯誤，牛頓運動定律主要適用于宏觀尺度和低速情況下，不適用于接近光速的情況。E選項錯誤，牛頓運動定律不適用于無限大的加速度，如在極端條件下或相對論效應(yīng)顯著的情境中。3、下列關(guān)于物理現(xiàn)象和規(guī)律的描述，正確的是：A、摩擦力的大小與物體的速度無關(guān)，只與物體間的接觸面積和接觸面的粗糙程度有關(guān)。B、牛頓第一定律表明，如果一個物體不受外力作用，它將保持靜止?fàn)顟B(tài)或勻速直線運動狀態(tài)。C、電場力做功與路徑無關(guān)，只與電荷的起始位置和終止位置有關(guān)。D、在真空中，光速是恒定的，不隨光的頻率和波長而改變。答案：B、D解析：A選項錯誤，摩擦力的大小與物體間的正壓力和接觸面的粗糙程度有關(guān)，與物體的速度無關(guān)。B選項正確，牛頓第一定律又稱慣性定律，表明物體在沒有外力作用下，將保持靜止或勻速直線運動狀態(tài)。C選項正確，電場力是保守力，做功與路徑無關(guān)，只與電荷的起始位置和終止位置有關(guān)。D選項正確，根據(jù)狹義相對論，光速在真空中是恒定的，不隨光的頻率和波長而改變。三、非選擇題（前4題每題10分，最后一題14分，總分54分）第一題題目：一個物體在水平面上進(jìn)行勻速直線運動，已知物體的質(zhì)量為2kg，受到的合力為0N，物體與水平面的動摩擦系數(shù)為0.2。求：（1）物體與水平面間的摩擦力大??；（2）物體運動1秒后的位移。答案：（1）摩擦力大小為0N；（2）物體運動1秒后的位移為0.5m。解析：（1）由于物體處于勻速直線運動狀態(tài)，根據(jù)牛頓第一定律，物體受到的合力為0N。由于物體與水平面之間存在摩擦力，且物體沒有加速或減速，因此摩擦力與外力大小相等、方向相反。所以，物體與水平面間的摩擦力大小為0N。（2）由于物體受到的合力為0N，根據(jù)牛頓第二定律，物體的加速度a為0。因此，物體在1秒內(nèi)的位移可以通過勻速直線運動的位移公式計算：s=vs=vf=μf=0.2s=v第二題一、簡答題（每小題10分，共20分）1.小明在進(jìn)行實驗時，發(fā)現(xiàn)一個物體在水平面上做勻速直線運動。他想要探究摩擦力與物體運動狀態(tài)的關(guān)系，請設(shè)計一個實驗方案，并簡要說明實驗步驟和預(yù)期結(jié)果。實驗方案：實驗步驟：預(yù)期結(jié)果：2.閱讀以下材料，回答問題。材料：在地球表面附近，物體的重力加速度g約為9.8m/s2。在月球表面，物體的重力加速度約為地球的1/6。小明同學(xué)在地球上用彈簧測力計測得一個物體的重力為10N，他想知道這個物體在月球上的重力是多少。（1）根據(jù)重力加速度的關(guān)系，計算這個物體在月球上的重力加速度。（2）利用重力公式G=mg，計算這個物體在月球上的重力。（3）將計算出的重力與地球上測得的10N重力進(jìn)行比較，得出結(jié)論。答案：1.實驗方案：將物體放在水平面上，用彈簧測力計施加水平力，使物體勻速直線運動。改變施加的力的大小，觀察物體運動狀態(tài)的變化。實驗步驟：（1）將物體放在水平面上，用彈簧測力計施加水平力。（2）調(diào)節(jié)彈簧測力計的示數(shù)，使物體勻速直線運動。（3）改變施加的力的大小，觀察物體運動狀態(tài)的變化。預(yù)期結(jié)果：當(dāng)施加的力等于摩擦力時，物體保持勻速直線運動；當(dāng)施加的力大于摩擦力時，物體加速運動；當(dāng)施加的力小于摩擦力時，物體減速運動。2.（1）月球上的重力加速度為地球的1/6，即g月=g地/6=9.8m/s2/6≈1.63m/s2。（2）利用重力公式G=mg，計算這個物體在月球上的重力：G月=m*g月=m*1.63m/s2。（3）將計算出的重力與地球上測得的10N重力進(jìn)行比較，得出結(jié)論：物體在月球上的重力約為1.63N，小于地球上測得的10N重力。第三題題目：一物體做勻加速直線運動，其初速度v0=5（1）物體在速度達(dá)到10m/s時，所經(jīng)過的距離s（2）物體從初速度v0加速到10m/s所需的時間答案：（1）物體在速度達(dá)到10m/s時，所經(jīng)過的距離s為12.5（2）物體從初速度v0加速到10m/s所需的時間t為解析：（1）根據(jù)勻加速直線運動的位移公式s=已知v0=5m/s，由v=v0將t=2.5s（2）由（1）中的計算結(jié)果可知，物體從初速度v0加速到10m/s所需的時間t為第四題題目：一個物體從靜止開始沿水平面滑行，受到的摩擦力與物體所受的正壓力成正比。已知物體在水平面上滑行的加速度為a，物體與水平面的動摩擦因數(shù)為μ，重力加速度為g。求：（1）物體在水平面上滑行時的摩擦力F；（2）物體滑行距離x后速度v的表達(dá)式；（3）物體滑行到停止所需的時間t。答案：（1）摩擦力F=μmg解析：由于摩擦力與正壓力成正比，且正壓力等于物體的重力mg，因此摩擦力F=μmg。（2）物體滑行距離x后速度v的表達(dá)式為：v=√(2ax)解析：由牛頓第二定律得：F=ma代入摩擦力F=μmg，得：μmg=ma即：a=μg根據(jù)勻加速直線運動的公式：v^2=u^2+2as由于物體從靜止開始，即u=0，所以：v^2=2as代入a=μg，得：v^2=2μgs解得：v=√(2μgs)（3）物體滑行到停止所需的時間t為：t=2v/a解析：由題意可知，物體滑行到停止時速度為0，即v=0。由速度公式v=√(2ax)可知，當(dāng)物體滑行到停止時，滑行距離x為：x=v^2/(2a)代入a=μg，得：x=v^2/(2μg)解得：t=2v/a=2√(2μgs)/μg=2√(2/g)√(s)綜上，物體滑行到停止所需的時間t為2√(2/g)√(s)。第五題題目：一個質(zhì)量為m的小球，從高度h自由落下，不計空氣阻力。已知小球在落地前0.5秒內(nèi)的速度變化量為20m/s，求小球落地時的速度大小。答案：小球落地時的速度大小為40m/s。解析：1.根據(jù)題目信息，小球在落地前0.5秒內(nèi)的速度變化量為20m/s，即小球在0.5秒內(nèi)的加速度為40m/s2。2.根據(jù)自由落體運動公式，小球在自由落體過程中，速度v與時間t的關(guān)系為：v=gt，其中g(shù)為重力加速度，取9.8m/s2。3.由于小球在落地前0.5秒內(nèi)的加速度為40m/s2，可以得出小球在落地前0.5秒時的速度v?為：v?=g×0.5=9.8×0.5=4.9m/s。4.根據(jù)自由落體運動公式，小球從高度h自由落下到落地時的速度v?與時間t的關(guān)系為：v?=√(2gh)。5.由于小球在落地前0.5秒時的速度v?已知，可以將其代入v?公式，得到：v?=√(2gh)=√(2×9.8×(h-0.5))。6.將小球落地前0.5秒內(nèi)