山東省德州市物理高考2024年自測(cè)試題及解答

2024年山東省德州市物理高考自測(cè)試題及解答一、單項(xiàng)選擇題（本大題有7小題，每小題4分，共28分）1、關(guān)于電場(chǎng)線的性質(zhì)，下列說法正確的是()A.電場(chǎng)線是為了形象地描述電場(chǎng)的強(qiáng)弱和方向而假想的線，不是真實(shí)存在的B.電場(chǎng)線就是帶電粒子在電場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的軌跡C.電場(chǎng)線的疏密表示電場(chǎng)的強(qiáng)弱D.電場(chǎng)線在電場(chǎng)中不相交，否則在交點(diǎn)處場(chǎng)強(qiáng)方向有兩個(gè)答案：A；C；D解析：A選項(xiàng)：電場(chǎng)線是為了形象地描述電場(chǎng)的強(qiáng)弱和方向而假想的線，實(shí)際上并不存在。電場(chǎng)是客觀存在的，但電場(chǎng)線是人們?yōu)榱搜芯侩妶?chǎng)的分布而引入的假想曲線，因此A選項(xiàng)正確。B選項(xiàng)：電場(chǎng)線并不等同于帶電粒子在電場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)軌跡。只有當(dāng)電場(chǎng)線是直線，且?guī)щ娏Ｗ拥某跛俣葹榱慊虺跛俣确较蚺c電場(chǎng)線方向在同一直線上時(shí)，電場(chǎng)線才與帶電粒子的軌跡重合。但這種情況是特殊的，不能一般化地認(rèn)為電場(chǎng)線就是帶電粒子的軌跡，因此B選項(xiàng)錯(cuò)誤。C選項(xiàng)：電場(chǎng)線的疏密程度表示電場(chǎng)的強(qiáng)弱。電場(chǎng)線越密，表示該處電場(chǎng)強(qiáng)度越大；電場(chǎng)線越疏，表示該處電場(chǎng)強(qiáng)度越小。因此C選項(xiàng)正確。D選項(xiàng)：電場(chǎng)線在電場(chǎng)中不會(huì)相交。如果電場(chǎng)線在某點(diǎn)相交，那么在該點(diǎn)就會(huì)有兩個(gè)不同的電場(chǎng)強(qiáng)度方向，這與電場(chǎng)強(qiáng)度是矢量且每個(gè)點(diǎn)只有一個(gè)確定的電場(chǎng)強(qiáng)度方向相矛盾。因此D選項(xiàng)正確。2、下列說法正確的是()A.電荷在電場(chǎng)中某點(diǎn)所受電場(chǎng)力的方向，與該點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度的方向一定相同B.電荷在電場(chǎng)中某點(diǎn)所受電場(chǎng)力的方向，與該點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度的方向一定相反C.正電荷在電場(chǎng)中某點(diǎn)所受電場(chǎng)力的方向，與該點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度的方向一定相同D.負(fù)電荷在電場(chǎng)中某點(diǎn)所受電場(chǎng)力的方向，與該點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度的方向一定相同答案：C解析：電場(chǎng)強(qiáng)度是描述電場(chǎng)性質(zhì)的物理量，其方向與正電荷在該點(diǎn)所受的電場(chǎng)力方向相同，與負(fù)電荷在該點(diǎn)所受的電場(chǎng)力方向相反。A選項(xiàng)：由于電場(chǎng)強(qiáng)度方向與負(fù)電荷所受電場(chǎng)力方向相反，所以A選項(xiàng)錯(cuò)誤。B選項(xiàng)：由于電場(chǎng)強(qiáng)度方向與正電荷所受電場(chǎng)力方向相同，所以B選項(xiàng)錯(cuò)誤。C選項(xiàng)：正電荷在電場(chǎng)中某點(diǎn)所受電場(chǎng)力的方向，與該點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度的方向一定相同，這是電場(chǎng)強(qiáng)度方向的定義，所以C選項(xiàng)正確。D選項(xiàng)：負(fù)電荷在電場(chǎng)中某點(diǎn)所受電場(chǎng)力的方向，與該點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度的方向一定相反，所以D選項(xiàng)錯(cuò)誤。3、關(guān)于電流的方向，下列說法正確的是()A.電荷定向移動(dòng)的方向就是電流的方向B.正電荷定向移動(dòng)的方向規(guī)定為電流的方向C.金屬導(dǎo)體中自由電子定向移動(dòng)的方向就是電流的方向D.在酸堿鹽的水溶液中有自由的正、負(fù)離子，所以電流的方向不能確定答案：B解析：本題主要考查電流方向的規(guī)定以及電流形成的實(shí)質(zhì)。A選項(xiàng)：電流的方向是正電荷定向移動(dòng)的方向，而不是所有電荷定向移動(dòng)的方向。因?yàn)樨?fù)電荷定向移動(dòng)的方向與電流方向相反，所以A選項(xiàng)錯(cuò)誤。B選項(xiàng)：電流方向的定義就是正電荷定向移動(dòng)的方向，這是電流方向的基本規(guī)定，所以B選項(xiàng)正確。C選項(xiàng)：在金屬導(dǎo)體中，電流是由自由電子的定向移動(dòng)形成的。但是，由于電子帶負(fù)電，其定向移動(dòng)的方向與電流方向相反。因此，C選項(xiàng)錯(cuò)誤。D選項(xiàng)：在酸堿鹽的水溶液中，雖然存在自由的正、負(fù)離子，但電流的方向仍然可以確定，它就是正離子定向移動(dòng)的方向（也即負(fù)離子定向移動(dòng)的反方向）。所以D選項(xiàng)錯(cuò)誤。綜上所述，正確答案是B。4、關(guān)于電磁波譜，下列說法中正確的是()A.紅外線比可見光更容易發(fā)生衍射B.紫外線比X射線更容易發(fā)生衍射C.可見光不能發(fā)生衍射現(xiàn)象D.電磁波的波長(zhǎng)越短，越容易發(fā)生衍射答案：A解析：A選項(xiàng)：衍射是波的一種特性，波長(zhǎng)越長(zhǎng)，衍射現(xiàn)象越明顯。由于紅外線的波長(zhǎng)比可見光長(zhǎng)，所以紅外線比可見光更容易發(fā)生衍射，故A正確。B選項(xiàng)：紫外線的波長(zhǎng)比X射線長(zhǎng)，但X射線的波長(zhǎng)仍然很短，因此紫外線并不容易比X射線更容易發(fā)生衍射，反而是X射線更不易發(fā)生衍射，故B錯(cuò)誤。C選項(xiàng)：衍射是波的一種固有特性，任何波（包括可見光）都能發(fā)生衍射現(xiàn)象，只是波長(zhǎng)不同，衍射的明顯程度不同而已，故C錯(cuò)誤。D選項(xiàng)：電磁波的波長(zhǎng)越短，其衍射現(xiàn)象越不明顯，因?yàn)椴ㄩL(zhǎng)越長(zhǎng)，衍射現(xiàn)象才越明顯，故D錯(cuò)誤。5、關(guān)于電勢(shì)和電勢(shì)能的說法正確的是()A.電荷在電場(chǎng)中電勢(shì)越高的地方電勢(shì)能也越大B.電荷在電場(chǎng)中電勢(shì)越高的地方，電量越大所具有的電勢(shì)能也越大C.正電荷在電場(chǎng)中電勢(shì)越高的地方電勢(shì)能越大，負(fù)電荷在電場(chǎng)中電勢(shì)越低的地方電勢(shì)能越大D.以上說法均不對(duì)答案：C解析：A選項(xiàng)：電勢(shì)能的大小與電荷的電性和電勢(shì)的高低都有關(guān)。正電荷在電勢(shì)越高的地方電勢(shì)能越大，但負(fù)電荷在電勢(shì)越高的地方電勢(shì)能反而越小。因此，A選項(xiàng)的說法不全面，故A錯(cuò)誤。B選項(xiàng)：同樣地，電荷在電場(chǎng)中電勢(shì)越高的地方，其電勢(shì)能的大小還取決于電荷的電性。正電荷電量越大，電勢(shì)能越大；但負(fù)電荷電量越大，電勢(shì)能反而越小。因此，B選項(xiàng)的說法也不正確，故B錯(cuò)誤。C選項(xiàng)：正電荷在電場(chǎng)中電勢(shì)越高的地方，由于電場(chǎng)力做正功，電勢(shì)能增加，所以電勢(shì)能越大；負(fù)電荷在電場(chǎng)中電勢(shì)越低的地方，由于電場(chǎng)力也做正功，電勢(shì)能同樣增加，所以電勢(shì)能也越大。因此，C選項(xiàng)的說法是正確的，故C正確。D選項(xiàng)：由于C選項(xiàng)的說法是正確的，所以D選項(xiàng)（以上說法均不對(duì)）顯然是錯(cuò)誤的，故D錯(cuò)誤。6、關(guān)于質(zhì)點(diǎn)，下列說法正確的是()A.質(zhì)點(diǎn)就是用來代替物體的有質(zhì)量的點(diǎn)B.體積很小的物體可以看成質(zhì)點(diǎn)，而體積較大的物體不能看成質(zhì)點(diǎn)C.研究地球的自轉(zhuǎn)時(shí)，可以把地球看成質(zhì)點(diǎn)D.研究運(yùn)動(dòng)員在馬拉松比賽中的位置時(shí)，可以把運(yùn)動(dòng)員看成質(zhì)點(diǎn)答案：A；D解析：A選項(xiàng)：質(zhì)點(diǎn)是用來代替物體的有質(zhì)量的點(diǎn)，這是一個(gè)質(zhì)點(diǎn)的基本定義，故A正確。B選項(xiàng)：物體能否看成質(zhì)點(diǎn)，并不是由物體體積的大小來決定的。當(dāng)物體的形狀和大小對(duì)所研究的問題沒有影響或影響可忽略不計(jì)時(shí)，物體就可以看成質(zhì)點(diǎn)。因此，體積很小的物體不一定能看成質(zhì)點(diǎn)，體積很大的物體有時(shí)也能看成質(zhì)點(diǎn)，故B錯(cuò)誤。C選項(xiàng)：研究地球的自轉(zhuǎn)時(shí)，地球的形狀和大小不能忽略，因?yàn)樽赞D(zhuǎn)涉及到地球的各個(gè)部分繞地軸的旋轉(zhuǎn)，所以不能把地球看成質(zhì)點(diǎn)，故C錯(cuò)誤。D選項(xiàng)：研究運(yùn)動(dòng)員在馬拉松比賽中的位置時(shí)，我們主要關(guān)心的是運(yùn)動(dòng)員的位置變化，而不需要關(guān)心運(yùn)動(dòng)員的形狀和大小，所以可以把運(yùn)動(dòng)員看成質(zhì)點(diǎn)，故D正確。7、關(guān)于光的波粒二象性，下列說法正確的是()A.光波是一種概率波B.光波在空間的傳播方向與光波中光子運(yùn)動(dòng)方向相同C.光子在空間各點(diǎn)出現(xiàn)的概率受波動(dòng)規(guī)律的支配D.光波在空間的傳播速度與光子在介質(zhì)中運(yùn)動(dòng)的速度相同答案：A；C解析：A選項(xiàng)，光波是一種概率波，它表示光子在空間各點(diǎn)出現(xiàn)的概率受波動(dòng)規(guī)律的支配，這是光的波粒二象性的重要內(nèi)容之一，所以A選項(xiàng)正確。B選項(xiàng)，光波是概率波，它表示的是光子在空間各點(diǎn)出現(xiàn)的概率，而不是光子的實(shí)際運(yùn)動(dòng)軌跡。因此，光波在空間的傳播方向與光波中光子運(yùn)動(dòng)方向沒有必然的聯(lián)系，故B選項(xiàng)錯(cuò)誤。C選項(xiàng)，由A選項(xiàng)的分析可知，光子在空間各點(diǎn)出現(xiàn)的概率是受波動(dòng)規(guī)律的支配的，所以C選項(xiàng)正確。D選項(xiàng)，光波在空間的傳播速度（即光速）是一個(gè)定值，在真空中為c，在介質(zhì)中會(huì)減小。而光子在介質(zhì)中的運(yùn)動(dòng)速度并不是光速，它會(huì)受到介質(zhì)的影響而發(fā)生變化，且通常小于光速。因此，光波在空間的傳播速度與光子在介質(zhì)中運(yùn)動(dòng)的速度不同，D選項(xiàng)錯(cuò)誤。綜上，正確答案是A和C。二、多項(xiàng)選擇題（本大題有3小題，每小題6分，共18分）1、：關(guān)于物體的動(dòng)量，下列說法中正確的是()A.物體的動(dòng)量越大，其慣性也一定越大B.同一物體的動(dòng)量越大，其速度一定越大C.物體的動(dòng)量變化越大，其受到的作用力一定越大D.物體的動(dòng)量變化越快，其受到的合外力一定越大A、物體的動(dòng)量P=B、根據(jù)P=C、物體的動(dòng)量變化越大，根據(jù)動(dòng)量定理知，作用在物體上力的沖量越大，但不一定合力大，故C錯(cuò)誤；D、根據(jù)動(dòng)量定理Ft=Δp得，F(xiàn)=Δpt，其中故選：BD。本題主要考查對(duì)動(dòng)量和動(dòng)量定理的理解和應(yīng)用能力。要注意動(dòng)量是矢量，動(dòng)量的變化也是矢量，對(duì)應(yīng)相等要用平行四邊形定則進(jìn)行分析。2、：關(guān)于萬有引力定律，下列說法正確的是()A.萬有引力定律是牛頓在總結(jié)前人研究的基礎(chǔ)上發(fā)現(xiàn)的B.公式F=GmC.萬有引力定律只適用于天體，不適用于地面上的物體D.根據(jù)公式F=Gm1m2r2，當(dāng)兩物體間的距離A選項(xiàng)，萬有引力定律是牛頓在總結(jié)前人關(guān)于行星運(yùn)動(dòng)規(guī)律的基礎(chǔ)上，通過自己的推理和想象而發(fā)現(xiàn)的，故A正確。B選項(xiàng)，公式F=Gm1mC選項(xiàng)，萬有引力定律適用于一切物體，無論是天體還是地面上的物體，只要它們之間存在質(zhì)量，就有萬有引力存在，故C錯(cuò)誤。D選項(xiàng)，當(dāng)兩物體間的距離r趨向于0時(shí)，物體已經(jīng)不能看成質(zhì)點(diǎn)，萬有引力定律的公式F=綜上所述，只有A選項(xiàng)正確。3、：關(guān)于重力做功與重力勢(shì)能變化的關(guān)系，下列說法正確的是()A.物體從A點(diǎn)沿不同路徑運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)，重力勢(shì)能的變化與路徑無關(guān)B.物體在重力和彈力作用下做勻速直線運(yùn)動(dòng)，物體的重力勢(shì)能一定不變C.重力做正功，重力勢(shì)能增加D.重力勢(shì)能的變化只與重力做功有關(guān)，與其他力是否做功無關(guān)

本題主要考查重力做功與重力勢(shì)能變化的關(guān)系。重力做功只與初末位置的高度差有關(guān)，與路徑無關(guān)，重力做正功，重力勢(shì)能減小，重力做負(fù)功，重力勢(shì)能增加。A選項(xiàng)：重力做功的特點(diǎn)是只與初末位置的高度差有關(guān)，與路徑無關(guān)。因此，物體從A點(diǎn)沿不同路徑運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)，重力勢(shì)能的變化是相同的，與路徑無關(guān)。故A正確。B選項(xiàng)：物體在重力和彈力作用下做勻速直線運(yùn)動(dòng)，并不意味著物體的高度一定不變。例如，在豎直放置的彈簧上方釋放一個(gè)物體，物體在重力和彈簧彈力的作用下會(huì)做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)，其中就包括勻速直線運(yùn)動(dòng)（在平衡位置時(shí)）。在這個(gè)過程中，物體的高度是變化的，因此重力勢(shì)能也是變化的。故B錯(cuò)誤。C選項(xiàng)：重力做功與重力勢(shì)能變化的關(guān)系是：重力做正功，重力勢(shì)能減小；重力做負(fù)功（或者說物體克服重力做功），重力勢(shì)能增加。因此，C選項(xiàng)的說法是錯(cuò)誤的。故C錯(cuò)誤。D選項(xiàng)：重力勢(shì)能的變化是由重力做功決定的，這是重力做功的特點(diǎn)。與其他力是否做功無關(guān)。故D正確。綜上所述，正確答案是AD。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：一學(xué)習(xí)小組要測(cè)量某玻璃材料的折射率，他們找來用該材料制成的半圓形玻璃磚和長(zhǎng)方形玻璃磚各一。請(qǐng)?jiān)O(shè)計(jì)一種實(shí)驗(yàn)方案，測(cè)量該玻璃材料的折射率，并簡(jiǎn)要說明實(shí)驗(yàn)步驟和數(shù)據(jù)處理方法。答案：實(shí)驗(yàn)方案：實(shí)驗(yàn)器材：半圓形玻璃磚、長(zhǎng)方形玻璃磚（可選，用于對(duì)比或驗(yàn)證）、激光筆（或平行光源）、白紙屏、刻度尺、量角器。實(shí)驗(yàn)步驟：將半圓形玻璃磚放置在水平桌面上，確保其底面與桌面平行。使用激光筆（或平行光源）作為入射光，調(diào)整其方向，使光線從玻璃磚的一側(cè)邊緣以一定角度入射，確保光線與玻璃磚的底面平行。在玻璃磚的另一側(cè)放置白紙屏，用于觀察并記錄出射光線的位置。緩慢改變?nèi)肷涔饩€的角度，觀察并記錄每次入射角（光線與玻璃磚邊緣的夾角）和對(duì)應(yīng)的折射角（光線與玻璃磚底面法線的夾角）。注意，折射角是光線進(jìn)入玻璃磚后，與玻璃磚底面法線的夾角。重復(fù)上述步驟，至少測(cè)量三組不同的入射角和對(duì)應(yīng)的折射角。數(shù)據(jù)處理：使用量角器測(cè)量并記錄每一組的入射角θ?、θ?、…和對(duì)應(yīng)的折射角β?、β?、…。根據(jù)折射定律，對(duì)于同一介質(zhì)，入射角的正弦值與折射角的正弦值之比是一個(gè)常數(shù)，即n=sinθ/sinβ，其中n為折射率。對(duì)每一組數(shù)據(jù)，計(jì)算折射率n=sinθ/sinβ，并求出所有測(cè)量值的平均值，作為該玻璃材料的折射率。解析：本題主要考查了折射率的測(cè)量方法及折射定律的應(yīng)用。通過改變?nèi)肷涔饩€的角度，并觀察記錄對(duì)應(yīng)的折射角，我們可以利用折射定律計(jì)算出玻璃材料的折射率。需要注意的是，為了減小實(shí)驗(yàn)誤差，應(yīng)多次測(cè)量并取平均值。此外，實(shí)驗(yàn)過程中要確保光線平行于玻璃磚的底面入射，以保證測(cè)量結(jié)果的準(zhǔn)確性。在數(shù)據(jù)處理時(shí)，要特別注意角度的測(cè)量和計(jì)算。由于折射角是光線進(jìn)入玻璃磚后與底面法線的夾角，因此在測(cè)量時(shí)要準(zhǔn)確找到這個(gè)角度。同時(shí)，在計(jì)算折射率時(shí)，要使用正弦函數(shù)進(jìn)行計(jì)算，并保留足夠的有效數(shù)字。最后，通過對(duì)比不同測(cè)量值計(jì)算出的折射率，可以評(píng)估實(shí)驗(yàn)的可靠性和準(zhǔn)確性。如果所有測(cè)量值計(jì)算出的折射率都接近某個(gè)值，則說明實(shí)驗(yàn)結(jié)果是可靠的；如果差異較大，則需要檢查實(shí)驗(yàn)步驟和數(shù)據(jù)處理過程是否存在問題。第二題題目：在水平桌面上放置一長(zhǎng)為L(zhǎng)、質(zhì)量為M的木板，木板右端放有一質(zhì)量為m的小物塊（可視為質(zhì)點(diǎn)），小物塊與木板間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ，木板與桌面間的動(dòng)摩擦因數(shù)也為μ?，F(xiàn)用一水平向右的恒力F拉木板，使木板和小物塊均向右運(yùn)動(dòng)。若木板與桌面足夠長(zhǎng)，重力加速度為g，求：（1）小物塊剛好從木板右端滑下時(shí)，木板的速度大??；（2）小物塊剛好從木板右端滑下時(shí)，木板運(yùn)動(dòng)的位移大小。答案：（1）木板和小物塊剛好分離時(shí)，它們具有相同的速度。設(shè)此時(shí)的速度為v，小物塊在木板上滑動(dòng)的位移為x（等于木板的長(zhǎng)度L），則：對(duì)木板應(yīng)用動(dòng)能定理，有：F其中，s為木板相對(duì)于桌面的位移。對(duì)小物塊應(yīng)用動(dòng)能定理，有：μ聯(lián)立上述兩式，消去x，得到木板的速度為：v（2）由（1）中的動(dòng)能定理表達(dá)式，我們可以解出木板相對(duì)于桌面的位移s：s但題目要求的是木板運(yùn)動(dòng)的位移大小，即木板相對(duì)于地面的位移，因此木板的位移大小為：S解析：本題主要考查了動(dòng)能定理的應(yīng)用以及相對(duì)運(yùn)動(dòng)的概念。（1）在求解小物塊剛好從木板右端滑下時(shí)木板的速度大小時(shí)，我們分別對(duì)木板和小物塊應(yīng)用動(dòng)能定理。木板受到水平向右的恒力F、小物塊對(duì)其向左的摩擦力μmg、以及桌面對(duì)其向左的摩擦力μ(M+m)g的作用，因此其動(dòng)能定理表達(dá)式中包含這些力做的功。小物塊則只受到木板對(duì)其向右的摩擦力μmg的作用，其動(dòng)能定理表達(dá)式中只包含這個(gè)力做的功。聯(lián)立兩個(gè)動(dòng)能定理表達(dá)式，消去中間變量x，即可求出木板的速度v。（2）在求解木板運(yùn)動(dòng)的位移大小時(shí)，我們首先需要從木板的動(dòng)能定理表達(dá)式中解出木板相對(duì)于桌面的位移s。然后，由于題目要求的是木板相對(duì)于地面的位移，因此我們需要將木板在木板上的位移x（即木板的長(zhǎng)度L）與木板相對(duì)于桌面的位移s相加，得到木板運(yùn)動(dòng)的位移大小。第三題題目：一質(zhì)量為m的小車，在水平地面上以速度v沿直線勻速運(yùn)動(dòng)，突然遭遇一粗糙的斜坡，小車開始沿斜坡減速上行。若斜坡傾角為θ，小車與斜坡間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ，重力加速度為g。求小車剛滑上斜坡時(shí)的加速度大小。答案：小車剛滑上斜坡時(shí)的加速度大小為a=解析：受力分析：小車受到重力mg，方向豎直向下。斜坡對(duì)小車的支持力N，方向垂直于斜坡向上。斜坡對(duì)小車的摩擦力f，方向沿斜坡向下。正交分解：將重力mg分解為沿斜坡向下的分量mgsinθ支持力N與重力的垂直分量mgcosθ求摩擦力：根據(jù)滑動(dòng)摩擦力公式f=μN(yùn)，代入N應(yīng)用牛頓第二定律：小車在斜坡方向上受到的合力為F合代入f=μm根據(jù)牛頓第二定律F合=m綜上所述，小車剛滑上斜坡時(shí)的加速度大小為a=第四題題目：一質(zhì)量為M的木板置于光滑水平地面上，其上放置一質(zhì)量為m的小滑塊。初始時(shí)，木板和滑塊均靜止?，F(xiàn)給滑塊施加一水平向右的恒力F，使滑