2024年吉林省物理高二上學(xué)期自測試題及解答參考

2024年吉林省物理高二上學(xué)期自測試題及解答參考一、單項(xiàng)選擇題（本大題有7小題，每小題4分，共28分）1、在下列關(guān)于光現(xiàn)象的描述中，正確的是：A、光在同種均勻介質(zhì)中沿直線傳播B、光在真空中傳播的速度小于在水中傳播的速度C、光的折射現(xiàn)象說明光在不同介質(zhì)中的傳播速度相同D、光的反射現(xiàn)象中，反射角總是小于入射角答案：A解析：光在同種均勻介質(zhì)中確實(shí)沿直線傳播，這是光的直線傳播原理。選項(xiàng)B錯誤，光在真空中傳播的速度是最快的，約為3×10^8m/s，而在水中傳播的速度會減小。選項(xiàng)C錯誤，光的折射現(xiàn)象是由于光在不同介質(zhì)中傳播速度不同而產(chǎn)生的。選項(xiàng)D錯誤，根據(jù)反射定律，反射角等于入射角。2、一個物體從靜止開始做勻加速直線運(yùn)動，下列哪個物理量在任意相同的時間間隔內(nèi)變化量是相等的？A、速度B、位移C、加速度D、時間答案：B解析：在勻加速直線運(yùn)動中，位移（s）隨時間（t）的變化關(guān)系是s=(1/2)at^2，其中a是加速度。由于位移與時間的平方成正比，因此在任意相同的時間間隔內(nèi)，位移的變化量是相等的。選項(xiàng)A錯誤，速度在相同時間間隔內(nèi)的變化量與加速度和時間成正比，不是恒定的。選項(xiàng)C錯誤，加速度是恒定的，而不是隨時間變化。選項(xiàng)D錯誤，時間是用來衡量其他物理量變化的量，本身不隨其他物理量的變化而變化。3、一個質(zhì)點(diǎn)沿x軸做直線運(yùn)動，其位置坐標(biāo)隨時間變化的關(guān)系為x=A.6m/sB.8m/sC.10m/sD.12m/s【答案】A【解析】由位移公式x=4t2?2t+14、兩根平行長直導(dǎo)線分別通有電流I1和I2，方向相同。根據(jù)安培定律，這兩根導(dǎo)線之間的相互作用力是？A.吸引力B.排斥力C.沒有力的作用D.無法確定【答案】A【解析】根據(jù)安培定律，兩根平行導(dǎo)線中若通有同向電流，則它們之間會產(chǎn)生吸引力；若通有反向電流，則會產(chǎn)生排斥力。因此當(dāng)兩導(dǎo)線中的電流方向相同時，相互作用力為吸引力。5、一個物體從靜止開始沿水平面加速運(yùn)動，其加速度大小為2m/s2，經(jīng)過5秒后物體的位移為：A.10mB.20mC.25mD.50m答案：C解析：根據(jù)勻加速直線運(yùn)動的位移公式s=12at2，代入a6、一個質(zhì)量為m的物體在水平面上受到一個水平向右的恒力F作用，同時受到一個與之方向相反的摩擦力f的作用。若物體從靜止開始運(yùn)動，且最終達(dá)到勻速運(yùn)動，那么下列說法正確的是：A.物體的加速度始終大于0B.物體的加速度始終小于0C.物體的加速度先大于0后小于0D.物體的加速度始終為0答案：D解析：當(dāng)物體從靜止開始運(yùn)動時，由于受到水平向右的恒力F和與之方向相反的摩擦力f的作用，物體將產(chǎn)生一個向右的加速度。隨著速度的增加，摩擦力逐漸增大，直到等于恒力F，此時物體達(dá)到勻速運(yùn)動，加速度變?yōu)?。因此，物體的加速度始終為0。7、一個物體在水平面上受到三個共點(diǎn)的力作用，這三個力的合力為零。如果將其中一個力的大小加倍，而方向不變，則這三個力的合力為（）A.0B.原力的2倍C.原力的一半D.原力的2/3答案：A解析：因?yàn)槿齻€力的合力為零，說明這三個力是平衡力，即它們相互抵消。如果將其中一個力的大小加倍，而方向不變，那么剩余兩個力的合力必須與這個新的力相等且方向相反，以保持整體平衡。因此，新的合力仍然是零。二、多項(xiàng)選擇題（本大題有3小題，每小題6分，共18分）1、下列關(guān)于運(yùn)動和力的說法正確的是：A、物體的運(yùn)動狀態(tài)改變一定受到力的作用。B、力是使物體發(fā)生形變的唯一原因。C、牛頓第一定律揭示了物體在不受力或受力平衡時的運(yùn)動狀態(tài)。D、牛頓第三定律表明力的作用是相互的。答案：ACD解析：A選項(xiàng)正確，根據(jù)牛頓第一定律，物體的運(yùn)動狀態(tài)改變一定受到力的作用。B選項(xiàng)錯誤，力是使物體發(fā)生形變的原因之一，但并非唯一原因。C選項(xiàng)正確，牛頓第一定律揭示了物體在不受力或受力平衡時的運(yùn)動狀態(tài)。D選項(xiàng)正確，牛頓第三定律表明力的作用是相互的。2、關(guān)于電磁學(xué)中的概念，以下說法正確的是：A、電荷之間的相互作用遵循庫侖定律。B、電場強(qiáng)度是矢量，其方向與正電荷所受電場力的方向相同。C、電勢能的變化量等于電場力做功的大小。D、電容器的電容與電容器所帶的電量成正比。答案：ABC解析：A選項(xiàng)正確，電荷之間的相互作用遵循庫侖定律。B選項(xiàng)正確，電場強(qiáng)度是矢量，其方向與正電荷所受電場力的方向相同。C選項(xiàng)正確，電勢能的變化量等于電場力做功的大小。D選項(xiàng)錯誤，電容器的電容與電容器所帶的電量無關(guān)，而是由電容器本身的結(jié)構(gòu)和材料決定。3、以下關(guān)于光學(xué)現(xiàn)象的描述中，正確的是：A、光的反射定律表明，入射角等于反射角。B、光的折射定律指出，光從空氣進(jìn)入水中時，其速度減小，折射角小于入射角。C、光的衍射現(xiàn)象說明光具有波動性，當(dāng)光通過狹縫時，會在屏幕上形成明暗相間的條紋。D、光的干涉現(xiàn)象是指兩束相干光疊加時，某些地方光強(qiáng)增強(qiáng)，某些地方光強(qiáng)減弱。E、全息照片的制作過程利用了光的干涉原理。答案：ACDE解析：A選項(xiàng)：光的反射定律確實(shí)表明，入射角等于反射角，因此A選項(xiàng)正確。B選項(xiàng)：光的折射定律確實(shí)指出，光從空氣進(jìn)入水中時，速度減小，折射角小于入射角，因此B選項(xiàng)正確。C選項(xiàng)：光的衍射現(xiàn)象確實(shí)說明光具有波動性，當(dāng)光通過狹縫時，會在屏幕上形成明暗相間的條紋，因此C選項(xiàng)正確。D選項(xiàng)：光的干涉現(xiàn)象是指兩束相干光疊加時，某些地方光強(qiáng)增強(qiáng)，某些地方光強(qiáng)減弱，因此D選項(xiàng)正確。E選項(xiàng)：全息照片的制作過程利用了光的干涉原理，因此E選項(xiàng)正確。綜上所述，所有選項(xiàng)ACDE均為正確描述。三、非選擇題（前4題每題10分，最后一題14分，總分54分）第一題一、計(jì)算題（共25分）已知：一質(zhì)點(diǎn)做勻速圓周運(yùn)動，圓周半徑為R，角速度為ω，求：（1）質(zhì)點(diǎn)在圓周上的線速度v（10分）（2）質(zhì)點(diǎn)在圓周上的向心加速度a（10分）（3）質(zhì)點(diǎn)在圓周上的向心力F（5分）答案：（1）v=ωR（2）a=ω2R（3）F=ma=mω2R解析：（1）根據(jù)勻速圓周運(yùn)動的線速度公式，v=ωR。（2）根據(jù)勻速圓周運(yùn)動的向心加速度公式，a=ω2R。（3）根據(jù)牛頓第二定律，F(xiàn)=ma，其中m為質(zhì)點(diǎn)的質(zhì)量。代入向心加速度a=ω2R，得到F=mω2R。第二題題目：一個物體在光滑水平面上做勻速直線運(yùn)動，已知物體的質(zhì)量為2kg，受到的合外力為4N，求：（1）物體的加速度；（2）若物體在運(yùn)動過程中受到一個垂直于速度方向的力，使物體在t=3s時速度變?yōu)?0m/s，求物體在這段時間內(nèi)的平均加速度。答案：（1）物體的加速度為2m/s2。（2）物體在這段時間內(nèi)的平均加速度為3.33m/s2。解析：（1）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。將已知數(shù)值代入得：4N=2kg×a解得a=2m/s2（2）物體在運(yùn)動過程中受到的合外力為4N，物體的質(zhì)量為2kg，因此加速度為2m/s2。根據(jù)勻加速直線運(yùn)動公式v=at，可得物體在3s時的速度為：v=at=2m/s2×3s=6m/s由于題目中給出物體在t=3s時的速度變?yōu)?0m/s，因此在這段時間內(nèi)物體的速度變化量為：Δv=v?-v?=10m/s-6m/s=4m/s物體在這段時間內(nèi)的平均加速度a可通過速度變化量除以時間得到：a=Δv/t=4m/s/3s≈3.33m/s2綜上所述，物體在這段時間內(nèi)的平均加速度為3.33m/s2。第三題題目：一物體在水平面上做勻速直線運(yùn)動，受到的合力為零。現(xiàn)將該物體放在傾角為θ的斜面上，不計(jì)摩擦力，求物體在斜面上運(yùn)動的加速度。答案：物體在斜面上運(yùn)動的加速度為a=解析：1.物體在水平面上做勻速直線運(yùn)動，受到的合力為零，說明物體在水平方向上不受外力作用。2.當(dāng)物體放在傾角為θ的斜面上時，物體受到三個力的作用：重力mg、斜面的支持力N和沿斜面向下的重力分力m3.由于不計(jì)摩擦力，斜面的支持力N與物體在斜面上的重力分力mgsinθ4.重力mg可以分解為兩個分力：垂直于斜面的分力mgcos5.由于物體在斜面上沒有摩擦力，沿斜面向下的重力分力mg6.根據(jù)牛頓第二定律F=ma，物體在斜面上沿斜面方向的加速度a7.因此，物體在斜面上運(yùn)動的加速度a為a=gsin注意：此解析假設(shè)斜面光滑，即沒有摩擦力。如果存在摩擦力，則需要考慮摩擦力對物體運(yùn)動的影響。第四題題目：一個物體在水平面上做勻速直線運(yùn)動，受到的合力為0。假設(shè)物體受到的摩擦力為f，重力為G，支持力為N。以下關(guān)于這些力的說法中，正確的是（）A.物體受到的摩擦力f一定等于重力GB.物體受到的支持力N一定等于重力GC.物體受到的摩擦力f與支持力N的比值等于摩擦系數(shù)D.物體受到的摩擦力f與支持力N的比值等于重力G與支持力N的比值答案：C解析：由于物體在水平面上做勻速直線運(yùn)動，根據(jù)牛頓第一定律（慣性定律），物體受到的合力必須為0。因此，物體受到的摩擦力f與推動物體運(yùn)動的力（假設(shè)為F）大小相等，方向相反。A選項(xiàng)：錯誤。摩擦力f與重力G沒有直接的關(guān)系，它們作用在不同的方向上（摩擦力在水平方向，重力在垂直方向）。B選項(xiàng)：錯誤。支持力N是用來平衡重力的，但它們的大小并不一定相等。支持力N的大小等于物體的重力G在垂直方向上的分量。C選項(xiàng)：正確。摩擦力f與支持力N的比值等于摩擦系數(shù)μ，即f/N=μ。這是摩擦力公式的基本形式。D選項(xiàng)：錯誤。摩擦力f與支持力N的比值等于摩擦系數(shù)，而重力G與支持力N的比值與摩擦系數(shù)無關(guān)。重力G與支持力N的比值在數(shù)值上等于重力加速度g。因此，正確答案是C。第五題題目：一物體在水平面上做勻速直線運(yùn)動，已知物體的質(zhì)量為2kg，受到的摩擦力為4N。若要使物體加速運(yùn)動，需要施加一個水平向右的推力。假設(shè)加速度保持不變，且物體在加速過程中所受的摩擦力保持不變。（1）求物體在加速過程中所受的合外力。（2）若物體在5秒內(nèi)從靜止開始加速到10m/s，求物體所受的加速度。（3）若要使物體在10秒內(nèi)從靜止開始加速到20m/s，求所需施加的推力大小。答案：（1）物體在加速過程中所受的合外力為F合=F-f=4N-4N=0N。解析：根據(jù)牛頓第二定律，物體所受的合外力等于其質(zhì)量乘以加速度。由于物體做勻速直線運(yùn)動，加速度為0，因此合外力為0。（2）物