山东省泰安市物理高三上学期试题与参考答案

山东省泰安市物理高三上学期试题与参考答案
一、单项选择题（本大题有7小题，每小题4分，共28分）
1、关于电场和磁场，下列说法正确的是( )
A. 电场线和磁感线都是闭合的曲线
B. 通电导线在磁场中一定受到磁场力的作用
C. 静止电荷在电场中一定受到电场力的作用
D. 磁场的方向就是小磁针静止时N极所指的方向
答案：C；D
解析：
A选项，电场线是从正电荷或无穷远出发，到负电荷或无穷远终止，不是闭合曲线；
而磁感线是闭合曲线，在磁体外部从N极指向S极，内部从S极指向N极，故A错误。

B选项，通电导线在磁场中不一定受到磁场力的作用，当通电导线与磁场平行放置时，就不受磁场力作用，故B错误。

C选项，静止电荷在电场中一定受到电场力的作用，这是电场的基本性质，故C正确。

D选项，磁场的方向规定为小磁针静止时N极所指的方向，这也是磁场方向的定义，故D正确。

2、关于点电荷，下列说法正确的是 ( )
A. 体积很小的带电体就是点电荷
B. 体积很大的带电体一定不能看成点电荷
C. 点电荷是一种理想化模型，实际不存在
D. 一个带电体能否看成点电荷，不是由它自身大小决定，而是由它的形状和大小以及电荷分布状况对它们之间的作用力的影响是否可以忽略不计来决定
答案：C；D
解析：
A选项，当带电体的形状及大小对它们间相互作用力的影响可忽略时，这个带电体可看作点电荷，是由研究问题的性质决定，与自身大小形状无具体关系，故A错误。

B选项，体积很大的带电体，当其形状及大小对它们间相互作用力的影响可忽略时，也可看作点电荷，故B错误。

C选项，点电荷是理想模型，实际不存在的，故C正确。

D选项，一个带电体能否看成点电荷，不是由它自身大小决定，而是由它的形状和大小以及电荷分布状况对它们之间的作用力的影响是否可以忽略不计来决定，故D 正确。

3、关于磁场和磁感线，下列说法正确的是( )
A.磁感线是磁场中实际存在的曲线
B.磁场的基本性质是对放入其中的磁体有力的作用
C.条形磁铁外部的磁感线是从S极出发，进入N极
D.地磁场的N极在地理的北极附近
答案：B
解析：
A选项，磁感线是为了形象地描述磁场而假想的线，实际并不存在，故A错误。

B选项，磁场的基本性质是对放入其中的磁体有力的作用，这是磁场的基本定义，
故B正确。

C选项，条形磁铁外部的磁感线是从N极出发，进入S极，内部从S极指向N极，形成闭合曲线，故C错误。

D选项，地磁场的N极在地理的南极附近，S极在地理的北极附近，与地球自转方向相反，故D错误。

4、关于电流和电压，下列说法正确的是 ( )
A. 电路中有电压就一定有电流
B. 导体两端的电压与通过导体的电流成正比
C. 导体中的电流与导体两端的电压成正比
D. 导体两端的电压为零时，导体中的电流可能不为零
答案：C
解析：
A选项：电路中有电压不一定就有电流，还需要电路是通路。

如果电路中有断路，即使有电压也不会有电流。

故A错误。

B选项：导体两端的电压是由电源决定的，与通过导体的电流无关。

欧姆定律I=U
R （I是电流，U是电压，R是电阻）表明，在电阻一定的情况下，导体中的电流与导体两端的电压成正比，但电压并不是由电流决定的。

故B错误。

C选项：根据欧姆定律，当导体的电阻一定时，导体中的电流与导体两端的电压成正比。

这是欧姆定律的直接应用。

故C正确。

D选项：导体两端的电压为零时，根据欧姆定律，导体中的电流一定为零。

因为电流是电荷的定向移动形成的，没有电压就没有电场力推动电荷定向移动。

故D错误。

5、关于电阻率，下列说法正确的是 ( )
A. 电阻率是表征材料导电性能好坏的物理量，电阻率越大，材料的导电性能越好
B. 金属的电阻率随温度的升高而增大
C. 超导体是指其温度降低到接近绝对零度的某个临界温度时，它的电阻率突然变为无穷大
D. 某些合金的电阻率几乎不受温度变化的影响，通常都用它们制作标准电阻
答案：B；D
解析：
A选项：电阻率是表征材料导电性能好坏的物理量，电阻率越大，说明材料对电流的阻碍作用越大，即材料的导电性能越差。

故A错误。

B选项：金属的电阻率随温度的升高而增大，这是因为金属内部原子的热运动随温度升高而加剧，导致电子在金属中运动时受到的阻碍增大。

故B正确。

C选项：超导体是指其温度降低到接近绝对零度的某个临界温度时，它的电阻率突然变为零，而不是无穷大。

电阻率为零意味着电流可以在超导体中无阻碍地流动。

故C错误。

D选项：某些合金的电阻率几乎不受温度变化的影响，这种特性使得这些合金成为制作标准电阻的理想材料。

因为标准电阻需要具有稳定的电阻值，不受外界温度等因素的影响。

故D正确。

6、关于电流、电压和电阻的关系，下列说法正确的是 ( )
A. 通过导体的电流越大，这段导体的电阻就越小
B. 导体两端的电压越大，通过这段导体的电流就越大
C. 导体两端的电压与通过导体的电流成正比
D. 导体的电阻与导体两端的电压成正比，与通过导体的电流成反比
答案：B
解析：
A选项：电阻是导体本身的性质，它的大小只与导体的材料、长度、横截面积和温度有关，与导体两端的电压和通过导体的电流无关。

因此，通过导体的电流越大，并不能说明这段导体的电阻就越小。

故A错误。

，当导体的电阻R一定时，导体两端的电压U越大，通B选项：根据欧姆定律I=U
R
过这段导体的电流I就越大。

故B正确。

C选项：电压是形成电流的原因，而不是电流与电压成正比。

在电阻一定的情况下，可以说通过导体的电流与导体两端的电压成正比，但不能说导体两端的电压与通过导体的电流成正比。

故C错误。

D选项：电阻是导体本身的性质，它的大小只与导体的材料、长度、横截面积和温度有关，与导体两端的电压和通过导体的电流无关。

因此，不能说导体的电阻与导体两端的电压成正比，与通过导体的电流成反比。

故D错误。

7、关于重力势能，下列说法正确的是 ( )
A. 重力势能的大小只由重物本身决定
B. 重力势能恒大于零
C. 在地面上的物体，它具有的重力势能一定等于零
D. 重力势能实际上是物体和地球所共有的
本题主要考查重力势能的概念及其决定因素。

A选项：重力势能的大小不仅与物体的质量（即重物本身）有关，还与物体相对于零势能面的高度有关。

因此，A选项错误。

B选项：重力势能是相对的，其大小取决于我们选择的零势能面。

如果我们选择的
零势能面在物体之下，那么物体在该位置的重力势能就是正值；如果我们选择的零势能面在物体之上，那么物体在该位置的重力势能就是负值；如果我们选择的零势能面恰好是物体所在的位置，那么物体在该位置的重力势能就是零。

因此，重力势能并不恒大于零，B选项错误。

C选项：同样地，物体在地面上的重力势能是否为零也取决于我们选择的零势能面。

如果零势能面不是地面，那么物体在地面上的重力势能就不一定为零。

因此，C选项错误。

D选项：重力势能是物体和地球之间的相互作用能，它反映了物体和地球之间的相对位置关系。

因此，重力势能实际上是物体和地球所共有的，D选项正确。

综上所述，正确答案是D。

二、多项选择题（本大题有3小题，每小题6分，共18分）
1、下列说法正确的是( )
A. 物体做受迫振动的频率等于物体的固有频率
B. 通过超声波被血流反射回来其频率发生变化可测血流速度，是利用了多普勒效
应
C. 只有缝、孔的宽度或障碍物的尺寸跟波长相差不多或比波长更小时，才能发生
衍射现象
D. 质点的振动方向与波的传播方向在同一直线上的波，叫作横波
本题主要考查受迫振动、多普勒效应、波的衍射以及横波和纵波的定义。

A选项：物体做受迫振动的频率等于驱动力的频率，而不是物体的固有频率。

当驱动力的频率接近或等于物体的固有频率时，物体会发生共振现象，但此时受迫振动
的频率仍然等于驱动力的频率。

因此，A选项错误。

B选项：多普勒效应是波源和观察者之间相对运动时，观察者感到波的频率发生变化的现象。

在医学中，通过超声波被血流反射回来其频率发生变化，可以测量血流速度，这正是利用了多普勒效应。

因此，B选项正确。

C选项：波的衍射是波绕过障碍物继续传播的现象。

发生明显衍射的条件是孔、缝的宽度或障碍物的尺寸与波长相比差不多或比波长更小。

但并不是说只有满足这个条件才能发生衍射现象，只是在这个条件下衍射现象更明显。

因此，C选项的表述有误，错误。

D选项：质点的振动方向与波的传播方向在同一直线上的波叫作纵波，而不是横波。

横波的特点是质点的振动方向与波的传播方向垂直。

因此，D选项错误。

综上所述，正确答案是B。

2、关于光现象，下列说法正确的是 ( )
A. 雨后彩虹是由于光的全反射形成的
B. 光的双缝干涉实验中，若仅将入射光由绿光改为红光，则条纹间距一定变大
C. 光的偏振现象说明光是一种纵波
D. 光纤通信利用了光的全反射原理
本题主要考查了光的折射、干涉、偏振以及全反射等光现象，需要理解这些现象的产生原理和特点。

A选项：雨后彩虹是由于阳光穿过雨滴时发生折射，然后在水滴内部反射，最后再从水滴中折射出来，形成了彩虹。

这个过程中并没有发生全反射，所以A选项错误。

B选项：在光的双缝干涉实验中，条纹间距与光的波长成正比，与双缝到观察屏的距离成正比，与双缝间距成反比。

若仅将入射光由绿光改为红光，由于红光的波长
比绿光长，所以条纹间距一定变大，B选项正确。

C选项：光的偏振现象是横波特有的现象，它说明光是一种横波，而不是纵波。

所以C选项错误。

D选项：光纤通信是利用了光的全反射原理。

当光线从光密介质射入光疏介质，并且入射角大于或等于临界角时，光线会全部反射回原介质中，这就是全反射。

光纤通信就是利用了这个原理，让光线在光纤内部不断全反射，从而传输信息。

所以D 选项正确。

综上所述，正确答案是BD。

3、下列说法正确的是 ( )
A. 雨后天空出现彩虹是由于光的干涉造成的
B. 光的偏振现象说明光是横波
C. 太阳光通过三棱镜形成彩色光谱，这是光的色散现象
D. 电视机遥控器是利用发出紫外线脉冲信号来换频道的
本题主要考查了光的折射、偏振、色散以及红外线的应用等知识点。

A选项：雨后天空出现彩虹是由于阳光穿过雨滴时发生折射，然后在水滴内部反射，最后再从水滴中折射出来，形成了彩虹。

这个过程中并没有发生光的干涉，而是光的折射和反射造成的。

因此，A选项错误。

B选项：光的偏振现象是横波特有的现象，它说明光在传播过程中，光波的振动方向对于传播方向的不对称性。

由于光的偏振现象的存在，我们可以确定光是一种横波。

因此，B选项正确。

C选项：太阳光通过三棱镜时，由于不同波长的光在棱镜中的折射率不同，因此会发生不同程度的偏折，从而形成了彩色光谱。

这就是光的色散现象。

因此，C选项
正确。

D选项：电视机遥控器是利用发出红外线脉冲信号来换频道的，而不是紫外线。

红外线是一种波长较长的电磁波，它具有较强的热效应和穿透云雾的能力，因此被广泛应用于遥控、热成像等领域。

因此，D选项错误。

综上所述，正确答案是BC。

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：
一半圆，其直径水平且与另一圆的底部相切于O点，O点恰好是下半圆的顶点，它们处在同一竖直平面内。

光滑直轨道AOB、COD与竖直直径的夹角为α、β且α>β。

一小物块先后从两轨道的顶端A、C点由静止下滑，分别能通过O点的通道滑动到下半圆的底部B、D点，不计空气阻力。

求：
(1)小物块从A点到B点和从C点到D点所用的时间关系。

(2)小物块在B点和D点的速度大小关系。

答案：
(1)(t AB<t CD)
(2)(v B>v D)
解析：
(1)对于小物块从A点到B点的运动，我们可以将其分解为沿轨道AOB的下滑和沿
半圆轨道的圆周运动。

由于轨道光滑，小物块在下滑过程中机械能守恒。

设半圆轨道的半径为R，则小物块从A点到O点的下滑过程中，由机械能守恒定律
有：
[mgR(1−cosα)=1
2
mv O2]
其中，(v O)是小物块在O点的速度。

接着，小物块沿半圆轨道做圆周运动，由牛顿第二定律得：
[mg=m v O2 R ]
联立上述两式，可以解出小物块在O点的速度(v O)。

然后，我们考虑小物块从O点到B点的运动时间。

由于小物块沿半圆轨道做匀速圆周运动，所以这部分时间(t OB)可以通过圆周运动的周期公式来计算，但在这里我们只需要知道它是一个定值，与角度α无关。

因此，小物块从A点到B点的总时间(t AB)可以表示为：
[t AB=t AO+t OB]
其中，(t AO)是小物块从A点到O点的下滑时间，它可以通过运动学公式来计算，并且与角度α有关。

由于(α>β)，所以(t AO)会比从C点到O点的时间短，从而得出(t AB<t CD)。

(2)对于小物块在B点和D点的速度大小关系，我们可以利用机械能守恒定律来判
断。

由于小物块从A点到B点和从C点到D点的过程中，机械能都守恒，且初始位置的高度相同（都是轨道的顶端），所以小物块在B点和D点的动能也相同。

但是，由于B点位于半圆轨道的底部，其高度低于D点，所以小物块在B 点的重力势能小于在D点的重力势能。

根据机械能守恒定律，小物块在B点的动能必须大于在D点的动能，从而得出(v B>v D)。

第二题
题目：
某学习小组用“等效法”验证力的平行四边形定则的实验，所用器材有：方木板一块，白纸，弹簧测力计两个，橡皮条（带两个较长的细绳套），刻度尺，图钉（若干个）。

按照正确的实验步骤，作出两只弹簧测力计的拉力F1和F2的图示，并用平行四边形定则求出合力F，按同一标度作出只用一只弹簧测力计拉橡皮条时的图示。

（1）实验步骤简述：
1.将方木板平放在桌面上，用图钉将白纸固定在方木板上。

2.用图钉将橡皮条的一端固定在方木板上，另一端拴上两个细绳套。

3.用两只弹簧测力计分别钩住细绳套，互成角度地拉橡皮条，使橡皮条伸长至某一
位置O点，记录此时两弹簧测力计的示数F1和F2，以及两细绳的方向。

4.用铅笔描下O点的位置和两条细绳的方向，并作出F1和F2的图示。

5.只用一只弹簧测力计，通过细绳套拉橡皮条使其伸长至O点，记录此时弹簧测力
计的示数F’，并作出F’的图示。

6.比较F’与根据平行四边形定则求得的合力F，看两者是否在同一直线上，且大
小相等。

（2）实验结论：
如果F’与F在同一直线上，且大小相等，则验证了力的平行四边形定则。

（3）答案与解析：
答案：实验结论为“验证了力的平行四边形定则”。

解析：
本实验采用“等效法”来验证力的平行四边形定则。

首先，通过两只弹簧测力计互成角度地拉橡皮条，使其伸长至某一位置O点，并记录下此时两弹簧测力计的示数
F1和F2以及两细绳的方向。

然后，根据平行四边形定则，以F1和F2为邻边作平行四边形，求出合力F的理论值。

接着，只用一只弹簧测力计拉橡皮条至同一位置O点，记录下此时弹簧测力计的示数F’，并作出F’的图示。

最后，比较F’与F，如果两者在同一直线上且大小相等，则说明实验验证了力的平行四边形定则。

在实验过程中，需要注意以下几点：
1.弹簧测力计在使用前要进行校零，以确保测量准确。

2.拉橡皮条时，要使橡皮条的伸长量适中，避免过大或过小。

3.记录数据时，要准确记录弹簧测力计的示数和细绳的方向。

4.作图时，要选用适当的标度，使图示清晰准确。

通过本实验，学生不仅可以加深对力的平行四边形定则的理解，还可以掌握实验的基本方法和技能。

第三题
题目：
在电场中某点放一电量为(q=4×10−9C)的点电荷，该点电荷受到的电场力为(F=2×10−5N)，则：
(1)该点的电场强度是多少？
(2)若将该点电荷拿走，则该点的电场强度又是多少？
答案：
(1)(5×103N/C) (2)(5×103N/C)
解析：
)，我们可以直接计算出该点的电场强度。

将已知(1)根据电场强度的定义式(E=F
q
的电量(q=4×10−9C)和电场力(F=2×10−5N)代入公式，得到：
E=F
q
=
2×10−5N
4×10−9C
=5×103N/C
所以，该点的电场强度是(5×103N/C)。

(2)电场强度是由电场本身决定的，与放入其中的试探电荷无关。

即使将该点电荷
拿走，该点的电场强度也不会改变。

因此，该点的电场强度仍然是(5×103N/C)。

这个题目主要考察了电场强度的定义式(E=F
q
)的应用，以及电场强度与试探电荷无关的性质。

第四题
题目：在探究“决定导体电阻大小的因素”实验中，需要比较电阻的大小。

小明、小红和小华分别采用了不同的方法进行实验。

他们分别选用了不同材料和规格的导体进行实验，并按照图示电路图连接了电路。

（1）小明的方案是观察电流表示数。

他依据的原理是：在电压一定时，通过导体的电流越大，则导体的电阻越 ______（选填“大”或“小”）。

（2）小红的方案是观察小灯泡的亮度。

她依据的原理是：在电压一定时，通过导体电流越大，灯泡越亮，则导体的电阻越 ______（选填“大”或“小”）。

（3）小华的方案是分别在A、B间接入不同的导体，通过观察、比较 ______ ，来判断导体电阻的大小。

他依据的原理是：在电流一定时，导体两端的电压越高，则导体的电阻越 ______（选填“大”或“小”）。

答案：
（1）小
（2）小
（3）电压表的示数；大
解析：
（1）根据欧姆定律I=U
，在电压U一定的情况下，通过导体的电流I与导体的电阻
R
R成反比。

因此，当电流表示数越大时，说明通过导体的电流越大，那么导体的电阻就越小。

（2）灯泡的亮度反映了通过灯泡的电流大小，电流越大，灯泡越亮。

由于电流与电阻成反比，所以在电压一定时，电流越大，说明电阻越小。

因此，观察小灯泡的亮度也可以判断电阻的大小，灯泡越亮，电阻越小。

（3）小华采用了观察电压表示数的方法来判断电阻的大小。

在电路中，当电流一定时，根据欧姆定律U=IR，导体两端的电压U与导体的电阻R成正比。

因此，电压表示数越大，说明导体两端的电压越高，那么导体的电阻就越大。

所以，小华通过观察、比较电压表的示数来判断导体电阻的大小。

第五题
题目：
在探究匀变速直线运动规律的实验中，某同学利用打点计时器（频率为50Hz）打出了一条纸带。

他取其中的A、B、C、D、E五个连续的点进行测量，测得各点到A 点的距离分别为：s₁ = 10.00cm，s₂ = 20.00cm，s₃ = 32.00cm，s₄ = 46.00cm。

则
（1）打B点时物体的速度大小为 _______m/s；
（2）物体的加速度大小为_______m/s²。

答案：
（1）1.0；
（2）2.0。

解析：
（1）根据匀变速直线运动中时间中点的速度等于该过程中的平均速度，我们可以求出打纸带上B点时小车的瞬时速度大小。

首先，确定时间间隔。

由于打点计时器的频率为50Hz，所以每隔0.02s打一个点。

由于A、B、C、D、E是连续的点，所以相邻两点之间的时间间隔T = 0.02s。

然后，计算AC段的平均速度，这可以近似地看作B点的瞬时速度。

根据平均速度的定义，有
v B=s AC
2T
=
s2−s1
2T
=
20.00−10.00
2×0.02
×10−2=1.0 m/s
注意，这里需要将距离单位从cm转换为m，即乘以10−2。

（2）接下来，我们利用匀变速直线运动的推论Δx=aT2来求解加速度a。

首先，确定相邻两段相等时间间隔内的位移差Δx。

根据题目给出的数据，有Δx=s BC−s AB=s3−s2−(s2−s1)=(s3+s1)−2s2
=(32.00+10.00−2×20.00)×10−2=2.00×10−2 m 然后，将Δx和T代入Δx=aT2中求解加速度a，即
a=Δx
T2
=
2.00×10−2
(0.02)2
=2.0 m/s2
注意，这里计算出的加速度a的单位是m/s2，与题目要求的单位一致。