山西省物理高考測試試題及答案解析

山西省物理高考測試試題及答案解析一、單項選擇題（本大題有7小題，每小題4分，共28分）1、在真空中，兩個靜止的點電荷Q1和Q2，它們之間的相互作用力為F，若Q1、Q2A.F4B.F2C.2答案：A解析：根據(jù)庫侖定律，兩個點電荷之間的相互作用力F與它們電荷量的乘積成正比，與它們之間距離的平方成反比，即F=kQ1Q2r2，其中題目中給出，兩個點電荷的電荷量Q1和Q2不變，它們之間的距離增大為原來的2倍，即新的距離為2r。將新的距離代入庫侖定律的公式中，得到新的相互作用力為

F′2、關于電場強度的下列說法中正確的是()A.電場強度在數(shù)值上等于單位正電荷在電場中所受的電場力，方向為正電荷受力的方向B.在電場中某點不放電荷，則該點的電場強度一定為零C.正電荷受力的方向就是該點的電場強度的方向D.負電荷在電場中某點所受電場力的方向就是該點電場強度的方向答案：A；C解析：A選項：根據(jù)電場強度的定義式E=Fq，當qB選項：電場強度是由電場本身決定的，與試探電荷無關。即使在電場中某點不放電荷，該點的電場強度也不為零（除非該點不在電場中）。因此，B選項錯誤。C選項：正電荷在電場中受力的方向與該點的電場強度的方向相同。這是電場強度方向的定義之一。因此，C選項正確。D選項：負電荷在電場中某點所受電場力的方向與該點電場強度的方向相反。因此，D選項錯誤。3、關于靜電的利用和防止，以下說法正確的是()A.靜電復印是靜電的防止B.靜電除塵是靜電的利用C.靜電噴涂是靜電的利用D.避雷針是靜電的利用答案：B；C解析：本題主要考察靜電的利用和防止。靜電對人類有利的方面要加以利用，對人類有危害的方面要避免和防止。A選項：靜電復印是利用靜電將墨粉吸附在鼓上，然后再通過轉印和定影過程將圖像固定在紙上，這是靜電的利用，而不是防止。所以A選項錯誤。B選項：靜電除塵是利用靜電將空氣中的塵埃粒子吸附并收集起來，從而達到除塵的目的，這是靜電的利用。所以B選項正確。C選項：靜電噴涂是利用靜電將涂料微粒吸附在工件表面，形成均勻的涂層，這也是靜電的利用。所以C選項正確。D選項：避雷針是將建筑物等高大物體上的靜電導入大地，從而避免雷擊，這是靜電的防止。所以D選項錯誤。綜上，正確答案是B和C。4、關于物體的內能，下列說法正確的是()A.物體溫度越高，含有的熱量越多B.物體溫度升高，它的內能一定增加C.物體溫度為0°C時，其內能為零D.熱量總是從內能大的物體向內能小的物體傳遞答案：B解析：A選項：熱量是一個過程量，它描述的是熱傳遞過程中內能轉移的多少，不能說物體“含有”多少熱量，故A錯誤。B選項：內能的大小與物體的質量、溫度、狀態(tài)有關。在質量、狀態(tài)不變的情況下，物體溫度升高，其內部分子的無規(guī)則運動加劇，分子動能增加，所以內能一定增加，故B正確。C選項：一切物體在任何溫度下都具有內能，所以物體溫度為0°D選項：熱量傳遞的方向總是從溫度高的物體向溫度低的物體傳遞，而不是從內能大的物體向內能小的物體傳遞。因為內能的大小還與物體的質量、狀態(tài)等因素有關，故D錯誤。5、關于電流做功，下列說法中正確的是()A.導體兩端的電壓越大，通過導體的電流做的功就越多B.通過導體的電流越大，通電時間越長，電流做的功就越多C.電流做功是電能轉化為其他形式的能的過程D.電流做功的多少與導體兩端的電壓、通過導體的電流及通電時間都有關答案：C；D解析：A選項：電流做功的多少不僅與導體兩端的電壓有關，還與通過導體的電流和通電時間有關。根據(jù)電功的公式W=B選項：同樣，電流做功的多少不僅與電流和通電時間有關，還與導體兩端的電壓有關。根據(jù)電功的公式W=C選項：電流做功的過程，就是電能轉化為其他形式能的過程，這是電流做功的實質，故C正確。D選項：根據(jù)電功的公式W=6、關于重力勢能，下列說法中正確的是()A.地面上的物體具有的重力勢能一定為零B.質量大的物體，重力勢能一定大C.被舉得高的物體，重力勢能一定大D.質量相等的物體，被舉得越高，重力勢能就越大答案：D解析：A選項：重力勢能的大小與物體的質量和被舉的高度都有關，地面上的物體雖然高度為零，但如果質量不為零，則重力勢能并不為零，故A錯誤。B選項：重力勢能的大小與物體的質量和被舉的高度都有關，只知質量大小，不知被舉高度，無法判斷重力勢能大小，故B錯誤。C選項：重力勢能的大小與物體的質量和被舉的高度都有關，只知被舉高度，不知質量大小，無法判斷重力勢能大小，故C錯誤。D選項：根據(jù)重力勢能的定義式Ep=mgh（m7、關于內能、熱量和溫度，下列說法正確的是()A.物體吸收熱量，溫度一定升高B.溫度高的物體，含有的熱量一定多C.物體溫度升高，內能一定增加D.熱量總是從內能大的物體傳遞給內能小的物體答案：C解析：A選項：物體吸收熱量，溫度不一定升高。例如，晶體在熔化過程中吸收熱量，但溫度保持不變。因此，A選項錯誤。B選項：熱量是一個過程量，它描述的是熱傳遞過程中內能轉移的多少，而不是物體“含有”或“具有”的熱量。我們只能說物體“吸收”或“放出”了多少熱量，而不能說物體“含有”或“具有”多少熱量。因此，B選項錯誤。C選項：內能是物體內部所有分子做無規(guī)則運動的動能和分子勢能的總和。當物體溫度升高時，分子無規(guī)則運動的速度加快，分子動能增大，因此內能也一定增加。所以，C選項正確。D選項：熱量總是從溫度高的物體傳遞給溫度低的物體，而不是從內能大的物體傳遞給內能小的物體。因為內能的大小不僅與溫度有關，還與物體的質量、狀態(tài)等因素有關。所以，D選項錯誤。綜上所述，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、2022年山西高考物理多項選擇題：題目：關于萬有引力定律，下列說法正確的是（）A.牛頓首先發(fā)現(xiàn)了萬有引力定律，并測出了引力常量的值B.根據(jù)萬有引力定律，當兩物體間的距離趨近于0時，它們之間的萬有引力趨近于無窮大C.萬有引力定律適用于質點間的相互作用，也適用于天體間的相互作用D.萬有引力常量G的單位是N答案：C；D解析：A.牛頓首先發(fā)現(xiàn)了萬有引力定律，但他并沒有測出引力常量的值，引力常量是卡文迪許通過扭秤實驗測出的，故A錯誤；B.萬有引力定律公式F=C.萬有引力定律適用于質點間的相互作用，也適用于天體間的相互作用，故C正確；D.根據(jù)萬有引力定律F=Gm1m2r2、2022年山西高考物理多項選擇題：題目：下列說法正確的是（）A.光電效應現(xiàn)象表明，光具有波動性B.α粒子散射實驗表明，原子中有一個很小的核C.氫原子從高能級向低能級躍遷時，可以放出任意頻率的光子D.一個質子和一個中子結合成氘核，氘核的質量等于質子與中子的質量和答案：B解析：A.光電效應現(xiàn)象表明，光具有粒子性，因為光子能夠打出電子，說明光是一份一份傳播的，故A錯誤；B.α粒子散射實驗表明，原子中有一個很小的核，即原子的核式結構模型，故B正確；C.氫原子從高能級向低能級躍遷時，根據(jù)能量守恒定律，會釋放能量，但釋放的能量不是連續(xù)的，只能是一些特定頻率的光子，故C錯誤；D.一個質子和一個中子結合成氘核時，由于要釋放能量，根據(jù)愛因斯坦質能方程，會有質量虧損，即氘核的質量小于質子與中子的質量和，故D錯誤。注意：此題原答案中B選項是唯一正確的，但根據(jù)常規(guī)理解，A選項的表述“光電效應現(xiàn)象表明，光具有波動性”雖然不準確（應為粒子性），但通常不會作為錯誤選項，因此這里主要強調B選項的正確性，并指出A選項的誤導性。3、2022年山西高考物理多項選擇題：題目：關于電磁波，下列說法正確的是（）A.電磁波在真空中的傳播速度等于光速B.電磁波在傳播過程中不傳遞能量C.電磁波不能在金屬中傳播D.電磁波能發(fā)生干涉和衍射現(xiàn)象答案：A；D解析：A.電磁波在真空中的傳播速度等于光速，這是電磁波的基本性質之一，故A正確；B.電磁波在傳播過程中不僅傳遞信息，還傳遞能量，如太陽光就是一種電磁波，它傳遞了光和熱，故B錯誤；C.電磁波能否在金屬中傳播取決于金屬的性質和電磁波的頻率。一般來說，低頻電磁波（如無線電波）可以在金屬中傳播，但會在金屬表面產生感應電流，導致能量損失；而高頻電磁波（如X射線、γ射線）則能夠穿透金屬，故C錯誤；D.干涉和衍射是波的基本性質，電磁波作為波的一種，也能發(fā)生干涉和衍射現(xiàn)象，故D正確。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：某同學利用單擺測定重力加速度的實驗中，進行如下操作：將單擺懸掛于鐵架臺上，使擺線自由下垂，并測量出擺長L（擺長等于擺線長加上擺球半徑）。在擺球平衡位置附近放置一個光電門，用光電計時器記錄擺球通過光電門的時間t。將擺球從平衡位置拉開一個小角度θ（θ<5°），然后釋放擺球，使其做簡諧運動。重復多次實驗，記錄每次通過光電門的時間，并求出平均值。根據(jù)以上實驗，請完成以下問題：寫出利用實驗數(shù)據(jù)計算重力加速度g的表達式。分析實驗中可能的誤差來源，并提出減小誤差的方法。答案：重力加速度g的表達式為：g=4π2LTT=2g可能的誤差來源及減小誤差的方法：擺長測量誤差：使用精度更高的測量工具，多次測量取平均值。時間測量誤差：提高光電計時器的精度，多次測量取平均值。擺角過大：保持擺角小于5°，以確保擺球做簡諧運動。空氣阻力及擺線質量影響：選擇密度大、體積小的擺球，并盡量減小擺線的質量。擺線松弛或長度變化：檢查擺線是否緊繃且長度固定，避免實驗過程中擺長發(fā)生變化。解析：本題主要考查了單擺周期公式的應用以及光電門測速的原理。首先，根據(jù)單擺的周期公式T=在分析誤差來源時，我們需要考慮所有可能影響實驗結果準確性的因素。在本實驗中，擺長的測量、時間的測量、擺角的大小、空氣阻力的影響以及擺線本身的質量都可能成為誤差的來源。針對這些誤差來源，我們可以采取相應的措施來減小誤差，如使用更精確的測量工具、保持實驗條件的穩(wěn)定等。第二題題目：某同學用裝置驗證動量守恒定律。將斜槽軌道固定在水平桌面上，軌道末段水平，右側端點在水平木板上的垂直投影為O，木板上疊放著白紙和復寫紙。實驗時先將小球a從斜槽軌道上Q處由靜止釋放，a從軌道右端水平飛出后落在木板上；重復多次，測出落點的平均位置P與O點的距離x。再將與a半徑相等的小球b置于軌道右側端點，再將小球a從Q處由靜止釋放，兩球碰撞后均落在木板上；重復多次，分別測出a、b兩球落點的平均位置M、N與O點的距離x?、x?。（1）記a、b兩球的質量分別為m?、m?，實驗中須滿足條件_________（填“>”、“<”或“=”）。（2）如果測得的x、x?、x?和在實驗誤差范圍內滿足關系式_________，則驗證了兩小球在碰撞中滿足動量守恒定律。實驗中，用小球落點與O點的距離來代替小球水平飛出時的速度，依據(jù)是__________。答案：（1）>

（2）m?x=m?x?+m?x?；小球離開斜槽末端后做平拋運動，豎直方向高度相同故下落時間相同，水平方向勻速直線運動，小球水平飛出時的速度與平拋運動的水平位移成正比。解析：（1）為了保證小球碰撞為對心正碰，且碰后不反彈，需要滿足m?>m?。（2）兩球離開斜槽后做平拋運動，由于拋出點的高度相等，根據(jù)平拋運動的性質，它們做平拋運動的時間是相同的。因此，小球水平飛出時的速度可以通過測量其水平位移x來間接表示，即速度v與水平位移x成正比。設斜槽末端到木板的高度為h，小球做平拋運動的時間為t，則有：h=1/2gt2，其中g為重力加速度。由此可得時間t=√(2h/g)，為定值。設小球a的初速度為v?，則小球a的水平位移x=v?t。同理，設碰撞后小球a和b的速度分別為v?和v?，則它們的水平位移分別為x?=v?t和x?=v?t。根據(jù)動量守恒定律，有：m?v?=m?v?+m?v?。將速度用位移表示，即v?=x/t，v?=x?/t，v?=x?/t，代入動量守恒定律的等式中，得到：m?x/t=m?x?/t+m?x?/t。由于t為定值，可以約去，得到：m?x=m?x?+m?x?。因此，如果測得的x、x?、x?和m?、m?在實驗誤差范圍內滿足上述關系式，則驗證了兩小球在碰撞中滿足動量守恒定律。第三題題目：在光滑的水平面上，有一質量為M的木板，長度為L，木板右端放有一質量為m的小物塊（可視為質點）。初始時，木板和小物塊均靜止?，F(xiàn)給木板施加一水平向右的恒力F，使木板開始向右做勻加速直線運動。經過一段時間后，小物塊從木板左端滑落到右端。已知小物塊與木板間的動摩擦因數(shù)為μ，重力加速度為g。求：（1）小物塊在木板上滑動過程中，木板和小物塊的加速度大?。唬?）小物塊從木板左端滑落到右端所需的時間；（3）小物塊從木板左端滑落到右端時，木板的速度大小。答案：（1）木板加速度a1=F（2）時間t=（3）木板速度v1解析：（1）木板和小物塊的加速度計算：木板受到水平向右的恒力F和向左的摩擦力μmg（由小物塊對木板的摩擦產生），根據(jù)牛頓第二定律，木板的加速度為小物塊受到木板給它的向右的摩擦力μmg，根據(jù)牛頓第二定律，小物塊的加速度為（2）小物塊從木板左端滑落到右端所需的時間：小物塊做初速度為零的勻加速直線運動，其位移為L，加速度為a2，根據(jù)位移公式L=1（3）小物塊從木板左端滑落到右端時，木板的速度大?。耗景遄龀跛俣葹榱愕膭蚣铀僦本€運動，其加速度為a1，時間為t，根據(jù)速度公式v1=a1t，代入第四題題目：某同學利用單擺測定重力加速度。實驗中，他測得擺長為L，當擺角很小時，完成n次全振動的時間為t。（1）他測得的單擺周期T為多少？（2）利用測得的L和T，他計算重力加速度g的表達式為多少？（3）實驗中，他多次測量發(fā)現(xiàn)擺長L總是偏大，這可能是什么原因造成的？請寫出一種可能的原因，并說明理由。答案：（1）單擺周期T為tn（2）重力加速度g的表達式為g=（3）可能原因：擺線長度測量時包含了擺球的半徑。理由：實驗中，如果直接將擺線長度加上擺球半徑作為擺長L，那么實際擺長會偏大，因為擺長的正確定義是懸點到擺球重心的距離，而不是懸點到擺球表面的距離。解析：（1）根據(jù)周期的定義，完成一次全振動所需的時間為周期。因此，完成n次全振動的時間為nt，所以單擺的周期T為tn（2）單擺的周期公式為T=2πLg，其中L為擺長，g為重力加速度。將周期T的表達式代入，得到g（3）擺長L偏大的可能原因有很多，但最常見的是擺線長度測量時包含了擺球的半徑。因為在實驗中，為了簡化測量，同學們可能會直接將擺線長度加上擺球半徑作為擺長L，這樣就會導致實際擺長偏大。正確的做法應該是使用游標卡尺或螺旋測微器精確測量擺線長度，并考慮擺球半徑對擺長的影響，進行修正。如果忽略了擺球半徑的影響，就會導致重力加速度g的測量值偏大。第五題題目：某實驗小組使用氣墊導軌裝置驗證機械能守恒定律。實驗步驟如下：用游標卡尺測量遮光條的寬度d。在導軌上選擇兩個適當?shù)奈恢肁、B安裝光電門I、II，并連接數(shù)字毫秒計。調整氣墊導軌的傾斜狀態(tài)。使滑塊從導軌的左端下滑，分別測出遮光條經過兩光電門I、II的時間t?、t?。（1）用測得的t?、t?、d、g（重力加速度）表示，寫出驗證滑塊下滑過程中機械能守恒的表達式。（2）寫出實驗誤差產生