2024年山西省太原市物理高考仿真试题与参考答案

2024年山西省太原市物理高考仿真试题与参考答案一、单项选择题（本大题有7小题，每小题4分，共28分）1、下列关于物理量的描述，正确的是：A、速度是位移与时间的比值，单位是m/s。B、加速度是速度与时间的比值，单位是m/s²。C、力是物体运动的原因，单位是N。D、功是力与位移的乘积，单位是J。答案：D解析：选项A描述了速度的定义，但单位错误；选项B描述了加速度的定义，但单位错误；选项C描述了力的作用，但未涉及单位；选项D正确描述了功的定义及其单位。2、关于光的传播，下列说法正确的是：A、光在同种均匀介质中沿直线传播。B、光从空气进入水中时，速度增大，折射角大于入射角。C、光从水中进入空气中时，速度增大，折射角小于入射角。D、光从空气进入玻璃中时，速度减小，折射角小于入射角。答案：A解析：选项A正确描述了光在同种均匀介质中沿直线传播的特性；选项B和C中，光从空气进入水中或空气中时，速度减小，折射角小于入射角；选项D中，光从空气进入玻璃中时，速度减小，折射角小于入射角。因此，只有选项A正确。3、下列关于光的传播的描述，正确的是：A、光在同种均匀介质中沿直线传播B、光在真空中的速度比在水中快C、光在空气中的传播速度比在真空中慢D、光从一种介质进入另一种介质时，其速度不变答案：A解析：光在同种均匀介质中确实是沿直线传播的，这是光的基本性质之一。选项B错误，光在真空中的速度是最快的，约为3×4、一个物体在水平面上做匀速直线运动，下列说法正确的是：A、物体的动能一定减小B、物体的势能一定减小C、物体的合外力为零D、物体的加速度不为零答案：C解析：物体在水平面上做匀速直线运动，意味着物体的速度大小和方向都不变。根据牛顿第一定律（惯性定律），如果一个物体不受外力或者受到的外力相互平衡，那么物体将保持静止或匀速直线运动状态。因此，物体的合外力为零（选项C正确）。选项A错误，因为动能与物体的速度平方成正比，匀速运动时动能不变。选项B错误，因为势能的变化取决于物体在重力场中的高度变化，而题目没有提及高度变化。选项D错误，因为匀速直线运动意味着加速度为零。5、下列关于物理量的说法中，正确的是：A、功率是描述物体运动快慢的物理量。B、速度是描述物体位移大小和方向的物理量。C、加速度是描述物体速度变化快慢的物理量。D、压强是描述物体受到的压力大小的物理量。答案：C解析：加速度是描述物体速度变化快慢的物理量，与速度、位移、压力等物理量不同。A项中功率是描述做功快慢的物理量，B项中速度是描述物体运动快慢的物理量，D项中压强是描述物体受到的压力作用效果的物理量。6、一个物体在水平面上受到一个恒力F的作用，物体在水平方向上的加速度a与F的关系是：A、a与F成正比。B、a与F成反比。C、a与F无关。D、a与F成平方关系。答案：A解析：根据牛顿第二定律，物体所受合外力等于物体的质量乘以加速度，即F=ma。因此，在物体质量一定的情况下，加速度a与外力F成正比。选项B、C、D均与牛顿第二定律不符。7、在下列关于光的传播的描述中，正确的是（）A、光在同种均匀介质中沿直线传播B、光在不同介质中传播速度相同C、光从空气射入水中时，其频率不变，但波长变长D、光从水中射入空气时，其波长不变，但频率变短答案：C解析：根据光的传播原理，光在同种均匀介质中沿直线传播，故A错误；光在不同介质中传播速度不同，故B错误；光从一种介质进入另一种介质时，其频率不变，但波长会发生变化，当光从空气射入水中时，波长变短，故C正确；光从水中射入空气时，波长变长，故D错误。因此，正确答案是C。二、多项选择题（本大题有3小题，每小题6分，共18分）1、以下关于光的传播特性的描述中，正确的是（）A、光在同种均匀介质中沿直线传播B、光在真空中传播速度为3×10^8m/sC、光从空气进入水中时，光的频率会改变D、光从水中进入空气时，光的波长会变短E、光从一种介质进入另一种介质时，光的传播速度不变答案：ABD解析：A选项正确，光在同种均匀介质中确实沿直线传播。B选项正确，光在真空中的传播速度是一个常数，约为3×10^8m/s。C选项错误，光从一种介质进入另一种介质时，频率不会改变。D选项正确，根据光的折射定律，光从水中进入空气时，波长会变短。E选项错误，光从一种介质进入另一种介质时，传播速度会改变。2、关于牛顿运动定律，以下说法正确的是（）A、牛顿第一定律表明物体在没有外力作用时，将保持静止或匀速直线运动状态B、牛顿第二定律指出物体的加速度与作用在它上面的合外力成正比，与物体的质量成反比C、牛顿第三定律说明对于任意两个相互作用的物体，它们之间的作用力和反作用力总是大小相等、方向相反D、牛顿运动定律适用于所有速度下的物体运动E、牛顿运动定律适用于所有加速度下的物体运动答案：ABC解析：A选项正确，牛顿第一定律，也称为惯性定律，描述了物体的惯性。B选项正确，牛顿第二定律描述了力和加速度之间的关系。C选项正确，牛顿第三定律，也称为作用与反作用定律，描述了力的相互性。D选项错误，牛顿运动定律主要适用于宏观尺度和低速情况下，不适用于接近光速的情况。E选项错误，牛顿运动定律不适用于无限大的加速度，如在极端条件下或相对论效应显著的情境中。3、下列关于物理现象和规律的描述，正确的是：A、摩擦力的大小与物体的速度无关，只与物体间的接触面积和接触面的粗糙程度有关。B、牛顿第一定律表明，如果一个物体不受外力作用，它将保持静止状态或匀速直线运动状态。C、电场力做功与路径无关，只与电荷的起始位置和终止位置有关。D、在真空中，光速是恒定的，不随光的频率和波长而改变。答案：B、D解析：A选项错误，摩擦力的大小与物体间的正压力和接触面的粗糙程度有关，与物体的速度无关。B选项正确，牛顿第一定律又称惯性定律，表明物体在没有外力作用下，将保持静止或匀速直线运动状态。C选项正确，电场力是保守力，做功与路径无关，只与电荷的起始位置和终止位置有关。D选项正确，根据狭义相对论，光速在真空中是恒定的，不随光的频率和波长而改变。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：一个物体在水平面上进行匀速直线运动，已知物体的质量为2kg，受到的合力为0N，物体与水平面的动摩擦系数为0.2。求：（1）物体与水平面间的摩擦力大小；（2）物体运动1秒后的位移。答案：（1）摩擦力大小为0N；（2）物体运动1秒后的位移为0.5m。解析：（1）由于物体处于匀速直线运动状态，根据牛顿第一定律，物体受到的合力为0N。由于物体与水平面之间存在摩擦力，且物体没有加速或减速，因此摩擦力与外力大小相等、方向相反。所以，物体与水平面间的摩擦力大小为0N。（2）由于物体受到的合力为0N，根据牛顿第二定律，物体的加速度a为0。因此，物体在1秒内的位移可以通过匀速直线运动的位移公式计算：s=vs=vf=μf=0.2s=v第二题一、简答题（每小题10分，共20分）1.小明在进行实验时，发现一个物体在水平面上做匀速直线运动。他想要探究摩擦力与物体运动状态的关系，请设计一个实验方案，并简要说明实验步骤和预期结果。实验方案：实验步骤：预期结果：2.阅读以下材料，回答问题。材料：在地球表面附近，物体的重力加速度g约为9.8m/s²。在月球表面，物体的重力加速度约为地球的1/6。小明同学在地球上用弹簧测力计测得一个物体的重力为10N，他想知道这个物体在月球上的重力是多少。（1）根据重力加速度的关系，计算这个物体在月球上的重力加速度。（2）利用重力公式G=mg，计算这个物体在月球上的重力。（3）将计算出的重力与地球上测得的10N重力进行比较，得出结论。答案：1.实验方案：将物体放在水平面上，用弹簧测力计施加水平力，使物体匀速直线运动。改变施加的力的大小，观察物体运动状态的变化。实验步骤：（1）将物体放在水平面上，用弹簧测力计施加水平力。（2）调节弹簧测力计的示数，使物体匀速直线运动。（3）改变施加的力的大小，观察物体运动状态的变化。预期结果：当施加的力等于摩擦力时，物体保持匀速直线运动；当施加的力大于摩擦力时，物体加速运动；当施加的力小于摩擦力时，物体减速运动。2.（1）月球上的重力加速度为地球的1/6，即g月=g地/6=9.8m/s²/6≈1.63m/s²。（2）利用重力公式G=mg，计算这个物体在月球上的重力：G月=m*g月=m*1.63m/s²。（3）将计算出的重力与地球上测得的10N重力进行比较，得出结论：物体在月球上的重力约为1.63N，小于地球上测得的10N重力。第三题题目：一物体做匀加速直线运动，其初速度v0=5（1）物体在速度达到10m/s时，所经过的距离s（2）物体从初速度v0加速到10m/s所需的时间答案：（1）物体在速度达到10m/s时，所经过的距离s为12.5（2）物体从初速度v0加速到10m/s所需的时间t为解析：（1）根据匀加速直线运动的位移公式s=已知v0=5m/s，由v=v0将t=2.5s（2）由（1）中的计算结果可知，物体从初速度v0加速到10m/s所需的时间t为第四题题目：一个物体从静止开始沿水平面滑行，受到的摩擦力与物体所受的正压力成正比。已知物体在水平面上滑行的加速度为a，物体与水平面的动摩擦因数为μ，重力加速度为g。求：（1）物体在水平面上滑行时的摩擦力F；（2）物体滑行距离x后速度v的表达式；（3）物体滑行到停止所需的时间t。答案：（1）摩擦力F=μmg解析：由于摩擦力与正压力成正比，且正压力等于物体的重力mg，因此摩擦力F=μmg。（2）物体滑行距离x后速度v的表达式为：v=√(2ax)解析：由牛顿第二定律得：F=ma代入摩擦力F=μmg，得：μmg=ma即：a=μg根据匀加速直线运动的公式：v^2=u^2+2as由于物体从静止开始，即u=0，所以：v^2=2as代入a=μg，得：v^2=2μgs解得：v=√(2μgs)（3）物体滑行到停止所需的时间t为：t=2v/a解析：由题意可知，物体滑行到停止时速度为0，即v=0。由速度公式v=√(2ax)可知，当物体滑行到停止时，滑行距离x为：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)综上，物体滑行到停止所需的时间t为2√(2/g)√(s)。第五题题目：一个质量为m的小球，从高度h自由落下，不计空气阻力。已知小球在落地前0.5秒内的速度变化量为20m/s，求小球落地时的速度大小。答案：小球落地时的速度大小为40m/s。解析：1.根据题目信息，小球在落地前0.5秒内的速度变化量为20m/s，即小球在0.5秒内的加速度为40m/s²。2.根据自由落体运动公式，小球在自由落体过程中，速度v与时间t的关系为：v=gt，其中g为重力加速度，取9.8m/s²。3.由于小球在落地前0.5秒内的加速度为40m/s²，可以得出小球在落地前0.5秒时的速度v₀为：v₀=g×0.5=9.8×0.5=4.9m/s。4.根据自由落体运动公式，小球从高度h自由落下到落地时的速度v₁与时间t的关系为：v₁=√(2gh)。5.由于小球在落地前0.5秒时的速度v₀已知，可以将其代入v₁公式，得到：v₁=√(2gh)=√(2×9.8×(h-0.5))。6.将小球落地前0.5秒内