全国18名校大联考2024届物理高一第二学期期末学业水平测试模拟试题含解析

全国18名校大联考2024届物理高一第二学期期末学业水平测试模拟试题注意事项：1．答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。2．回答选择题时，选出每小题答案后，用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑，如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其它答案标号。回答非选择题时，将答案写在答题卡上，写在本试卷上无效。3．考试结束后，将本试卷和答题卡一并交回。一、选择题：（1-6题为单选题7-12为多选，每题4分，漏选得2分，错选和不选得零分）1、牛顿曾设想，把炮弹从高山上水平射出，速度越大，落地点越远。当炮弹的速度足够大，它将绕地球运动，成为人造地球卫星。弹道A、B对应的发射速度分别为vA、vB，B为紧贴地面表面的圆轨道，如图所示。则A．vA＝7.9km/s B．vA>7.9km/s C．vB=7.9km/s D．vB>7.9km/s2、(本题9分)关于做功，下列说法正确的是（）A．静摩擦力一定不做功B．滑动摩擦力可以做正功，也可以做负功C．作用力做正功时，反作用力一定做负功D．一对作用力和反作用力做功之和一定为03、(本题9分)在卢瑟福的α粒子散射实验中，有少数的α粒子发生了大角度的偏转，其原因是()A．原子中有带负电的电子，电子会对α粒子有引力的作用．B．正电荷在原子中是均匀分布的．C．原子的正电荷和绝大部分的质量都集中在一个很小的核上．D．原子是不可再分的．4、(本题9分)下列所述的实例中（均不计空气阻力），机械能守恒的是()A．子弹射穿木块的过程B．木箱沿粗糙斜面匀速下滑的过程C．小石块被竖直向上抛出后在空中运动的过程D．人乘电梯加速上升的过程5、(本题9分)下列有关物理知识和史事的说法，正确的是（）A．伽利略发现了万有引力定律B．卡文迪许用扭秤装置第一次测量出了引力常量C．发射地球同步卫星的发射速度应介于11.2km/s与16.7km/s之间D．哥白尼发现了行星运动的三大规律，为人们解决行星运动学问题提供了依据6、(本题9分)在光滑的水平桌面上有两个在同一直线上运动的小球a和b，正碰前后两小球的位移随时间变化的关系如图所示，则小球a和b的质量之比为()A．2∶7B．1∶4C．3∶8D．4∶17、(本题9分)绳系卫星是由一根绳索栓在一个航天器上的卫星，可以在这个航天器的下方或上方一起绕地球运行，如果某绳系卫星系在航天器上方，当它们一起在赤道上空绕地球做匀速圆周运动时（绳长不可忽略），下列说法正确的是A．绳系卫星在航天器的正上方B．绳系卫星在航天器的后上方C．绳索无弹力D．绳索有弹力8、如图，电路中定值电阻阻值R大于电源内阻阻值r．将滑动变阻器滑片向下滑动，理想电压表示数变化量的绝对值分别为，理想电流表示数变化量的绝对值，则A．A的示数增大 B．的示数增大C．与的比值大于r D．大于9、已知地球质量为M，半径为R，自转周期为T，地球同步卫星质量为m，引力常量为G，有关同步卫星，下列表述正确的是A．该卫星距离地面的高度为B．该卫星的运行速度小于第一宇宙速度C．该卫星运行的线速度大于地球自转的线速度D．该卫星运行的向心加速度小于地球表面的重力加速度10、(本题9分)图中a、b是两个点电荷，它们的电荷量分别为Q1、Q2，MN是ab连线的中垂线，P是中垂线上的一点。下列哪种情况能使P点场强方向指向MN的左侧A．Q1、Q2都是正电荷，且Q1<Q2B．Q1是正电荷，Q2是负电荷，且Q1>|Q2|C．Q1是负电荷，Q2是正电荷，且|Q1|<Q2D．Q1、Q2都是负电荷，且|Q1|<|Q2|11、(本题9分)金星和木星是除太阳和月球以外最明亮的天体．金星为昏星（即长庚星），肉眼清晰可见；而以色彩斑斓的条纹和平行于赤道的大红斑而闻名的木星，日落后比金星要暗一些．金星到太阳的距离小于木星到太阳的距离，下列关于金星和木星的说法正确的是（）A．金星与太阳的连线在相等的时间内扫过的面积相等B．木星与太阳的连线在相等的时间内转过的角度相等C．金星绕太阳运动的公转周期比木星绕太阳运动的公转周期小D．金星绕太阳运动的线速度一定比木星绕太阳运动的线速度小12、某厢式电梯在0～8s内的图像如图所示，质量为50kg的某同学站在电梯内，规定竖直向上为正方向，重力加速度取10m/s2，下列说法中正确的是A．0~2s内该同学处于超重状态B．6~8s内该同学处于超重状态C．0~8s内电梯上升的总高度为12mD．t=ls末，该同学对电梯的压力大小为600N二、实验题（本题共16分，答案写在题中横线上）13、（6分）某同学利用重物自由下落来“验证机械能守恒定律”。（1）请指出实验装置（甲）中存在的明显错误______.（2）进行实验时，为保证重物下落时初速度为零，应____(选填“A”或“B”).A．先接通电源，再释放纸带B．先释放纸带，再接通电源（3）根据打出的纸带，选取纸带上连续打出的1，2，3，4四个点如图(乙)所示.已测出1，2，3，4到打出的第一个点O的距离分别为h1，h2，h3，h4，打点计时器的打点周期为T.若代入所测数据能满足表达式gh3=______(用题目中已测出的物理量表示)，则可验证重物下落过程机械能守恒.14、（10分）(本题9分)图1为拉敏电阻的阻值大小随拉力变化的关系。某实验小组利用其特性设计出一电子测力计，电路如图2所示。所用器材有：拉敏电阻，其无拉力时的阻值为500.0电源（电动势3V，内阻不计）电源（电动势6V，内阻不计）毫安表mA（量程3mA，内阻）滑动变阻器（最大阻值为）滑动变阻器（最大阻值为）电键S，导线若干。现进行如下操作：①将拉敏电阻处于竖直悬挂状态并按图连接好电路，将滑动变阻器滑片置于恰当位置，然后闭合电键S。②不挂重物时缓慢调节滑动变阻器的滑片位置，直到毫安表示数为3mA，保持滑动变阻器滑片的位置不再改变。③在下施加竖直向下的拉力时，对应毫安表的示数为，记录及对应的的值。④将毫安表的表盘从1mA到3mA之间逐刻线刻画为对应的的值，完成电子测力计的设计。请回答下列问题：（1）实验中应该选择的滑动变阻器是__________（填“”或“”），电源是________（填“”或“”）；（2）实验小组设计的电子测力计的量程是__________。三、计算题要求解题步骤，和必要的文字说明（本题共36分）15、（12分）(本题9分)在一次篮球比赛中，一篮球斜向上抛出后从最高点至着地点经历的时间为，两点间的水平距离为，忽略空气阻力，重力加速度为。求：（1）篮球在最高点时的速度大小；（2）最高点与着地点的高度差；（3）篮球着地时的速度大小。16、（12分）(本题9分)已知某半径与地球相等的星球的第一宇宙速度是地球的倍．地球表面的重力加速度为．在这个星球上用细线把小球悬挂在墙壁上的钉子上，小球绕悬点在竖直平面内做圆周运动．小球质量为，绳长为，悬点距地面高度为．小球运动至最低点时，绳恰被拉断，小球着地时水平位移为求：(1)星球表面的重力加速度？(2)细线刚被拉断时，小球抛出的速度多大？(3)细线所能承受的最大拉力？17、（12分）(本题9分)如图所示，AB为倾角θ＝37°的斜面轨道，轨道的AC部分光滑，CB部分粗糙。BP为圆心角等于143°，半径R=1m的竖直光滑圆弧形轨道，两轨道相切于B点，P、O两点在同一竖直线上。一轻弹簧一端固定在A点，另一自由端在斜面上C点处，现将一质量m=2kg的物块缓慢压缩弹簧到D点（不栓接），且CD的距离为x0=1m，此时弹簧具有的弹性势能为EP=156J。现从D点释放物块，物块在CB段匀减速运动过程中的加速度大小为a=8m/s2，物块第一次经过B点后恰能到达P点。(g取10m/s2，sin37°=0.6，cos37°=0.8)。求：（1）物块第一次通过C点的速度大小vc和第一次到达P点的速度大小vp；（2）斜面轨道上B、C两点间的距离x；（3）若在P处安装一个竖直弹性挡板，小物块与挡板碰撞后速度反向，速度大小不变，小物块与弹簧相互作用不损失机械能，试通过计算判断物块在第一次与挡板碰撞后的运动过程中是否会脱离轨道？

参考答案一、选择题：（1-6题为单选题7-12为多选，每题4分，漏选得2分，错选和不选得零分）1、C【解题分析】

AB.物体沿弹道A运动时，最终落回地面，所以抛出速度vA＜7.9km/s，故AB错误；CD.物体沿弹道B运动做匀速圆周运动，物体抛出速度vB=7.9km/s时，物体刚好能不落回地面，故C正确，D错误；2、B【解题分析】

A．物体在静摩擦力作用下发生位移，就会做功．例如传送带在向上传送物体时，传送带对物体的摩擦力是静摩擦力，此时的静摩擦力就对物体做功，A错误；B．滑动摩擦力的方向可以与物体的位移方向相同，也可以与位移方向相反，故滑动摩擦力既可以做正功，又可以做负功，B正确；C．作用力和反作用力分别作用在不同的物体上，作用力做正功时，反作用力可能做正功、负功或者不做功，C错误；D．作用力和反作用力的作用点的位移可能同向，也可能反向，大小可以相等，也可以不等，故作用力和反作用力对发生相互作用的系统做功不一定相等，做功之和不一定为零，故D错误；故选B。【题目点拨】力做功的正负取决于力和位移的方向关系，根据作用力和反作用力的性质可以判断两力做功的情况．3、C【解题分析】α粒子和电子之间有相互作用力，它们接近时就有库仑引力作用，但由于电子的质量只有α粒子质量的1/7300，粒子与电子碰撞就像一颗子弹与一个灰尘碰撞一样，α粒子质量大，其运动方向几乎不改变．α粒子散射实验中，有少数α粒子发生大角度偏转说明三点：一是原子内有一质量很大的粒子存在；二是这一粒子带有较大的正电荷；三是这一粒子的体积很小；综上所述，少数的α粒子发生了大角度的偏转的原因是原子的正电荷和绝大部分的质量都集中在一个很小的核上．故C正确，ABD错误．故选C．点睛：本题考查的是α粒子散射实验．对这个实验要清楚两点：一是α粒子散射实验的实验现象；二是对实验现象的微观解释--原子的核式结构．4、C【解题分析】子弹射穿木块的过程要克服阻力做功，机械能减少，故A错误；木箱沿粗糙斜面匀速下滑的过程动能不变而重力势能减小，机械能减少，故B错误；小石块被竖直向上抛出后在空中运动的过程中只有重力做功，机械能守恒，故C正确；人乘电梯加速上升的过程，重力势能增加、动能增加，机械能增加，故D错误；故选C．【题目点拨】只有重力或弹力做功，系统机械能守恒，根据机械能守恒的条件分析答题．5、B【解题分析】A、牛顿发现了万有引力定律，故A错误；B、卡文迪许第一次在实验室里测出了万有引力常量，故B正确；C、根据，得，可知第一宇宙速度，由于地球的同步卫星大于地球的半径，则发射速度是介于和之间的某一值，故C错误；D、开普勒提出了行星运动规律，为人们解决行星运动学问题提供了依据，故D错误．点睛：本题考查物理学史，是常识性问题，对于物理学上重大发现、发明、著名理论要加强记忆，这也是考试内容之一．6、B【解题分析】由图示图象可知，小球的速度：，，，负号表示速度方向，碰撞过程系统动量守恒，以b的初速度方向为正方向，由动量守恒定律得：mbvb+mava=（ma+mb）v，即：mb×1+ma×（-3）=（ma+mb）×0.2，解得：，故B正确，ACD错误；故选B．点睛：本题考查了求两球的质量之比，考查了动量守恒定律的应用，分析清楚图示图象根据图象求出小球的速度、分析清楚小球的运动过程是解题的前提与关键，应用动量守恒定律可以解题7、AD【解题分析】

航天器与绳系卫星都是绕地球做圆周运动，绳系卫星所需的向心力由万有引力和绳子的拉力共同提供，所以拉力沿万有引力方向，从而可知绳系卫星在航天器的正上方．故A正确、B错误．航天器和绳系卫星的角速度相同，根据公式a=rω2知绳系卫星的轨道半径大，所以加速度大．根据可知，绳索弹力不为零，选项C错误，D正确．故选AD．8、ACD【解题分析】

A．滑动变阻器的滑片向下滑动，导致滑动变阻器阻值变小，由于电压表断路，定值电阻和滑动变阻器为串联，滑动变阻器阻值变小，总电阻变小，电源电动势不变，总电流变大，即电流表示数变大，选项A对；B．电压表测量定值电阻的电压，电阻不变，总电流变大，所以电压变大即示数增大．电压表测量定值电阻和滑动变阻器总电压即路端电压，示数变小，选项B错；D．电压表测量滑动变阻器电压，设电流增加量为，则根据，，所以，选项D对；C．电压表的变化量，所以，选项C对．9、BCD【解题分析】

A.万有引力提供向心力且r=R+h，可得，故A错误；B.第一宇宙速度为，r＞R，所以卫星的运行速度小于第一宇宙速度，故B正确；C.同步卫星与地球自转的角速度相同，则由v=ωr可知，该卫星运行的线速度大于地球自转的线速度，选项C正确；D.卫星运行的向心加速度，地表重力加速度为，卫星运行的向心加速度小于地球表面的重力加速度，故D正确；10、AC【解题分析】

A．当两点电荷均为正电荷时，若电荷量相等，则它们在P点的电场强度方向沿MN背离N方向。当Q1<Q2时，则b点电荷在P点的电场强度比a点大，所以电场强度合成后，方向偏左，故A正确；B．当Q1是正电荷，Q2是负电荷且Q1>|Q2|时，b点电荷在P点的电场强度方向沿Pb连线指向b点，而a点电荷在P点的电场强度方向沿aP连线指向P点，则合电场强度方向偏右。不论a、b电荷量大小关系，合场强方向仍偏右，故B错误；C．当Q1是负电荷，Q2是正电荷时，b点电荷在P点的电场强度方向沿bP连线指向P点，而a点电荷在P点的电场强度方向沿aP连线指向a点，则合电场强度方向偏左。不论a、b电荷量大小关系，仍偏左。故C正确；D．当Q1、Q2是负电荷时且且|Q1|<|Q2|，b点电荷在P点的电场强度方向沿bP连线指向b点，而a点电荷在P点的电场强度方向沿aP连线指向a点，由于|Q1|<|Q2|，则合电场强度方向偏右，故D错误。故选：AC11、AC【解题分析】

AB、对任意一个行星来说，根据开普勒第二定律可知金星与太阳的连线在相等的时间内扫过的面积相等，故A正确，B错误；C、根据万有引力提供向心力，则有，解得，因为金星轨道半径比木星小，所以金星绕太阳运动的公转周期比木星绕太阳运动的公转周期小，故C正确；D、根据万有引力提供向心力，则有，解得，轨道半径越小，线速度越大，因为金星轨道半径比木星小，金星绕太阳运动的线速度比木星绕太阳运动的线速度大，故D错误。故选AC．【题目点拨】开普勒第二定律，对每一个行星而言，太阳行星的连线在相同时间内扫过的面积相等，根据万有引力提供向心力，求出公转周期和线速度关系．12、AC【解题分析】

A.0~2s内该同学向上加速，因加速度向上，则处于超重状态，选项A正确；B.6~8s内该同学向上减速，加速度向下，则处于失重状态，选项B错误；C.因v-t图像的面积表示位移，则0~8s内电梯上升的总高度为，选项C正确；D.t=ls末，电梯的加速度为，由牛顿第二定律：F-mg=ma解得F=mg+ma=550N，即该同学对电梯的压力大小为550N，选项D错误.二、实验题（本题共16分，答案写在题中横线上）13、打点计时器应采用交流电A【解题分析】

（1）[1]．从图甲中的实验装置中发现，打点计时器接在了“直流电源”上，打点计时器的工作电源是“低压交流电源”．因此明显的错误是打点计时器不能接在“直流电源”上．（2）[2]．为了使纸带上打下的第1个点是速度为零的初始点，应该先接通电源，让打点计时器正常工作后，再释放纸带．若先释放纸带，再接通电源，当打点计时器打点时，纸带已经下落，打下的第1个点的速度不为零．因此，为保证重物下落的初速度为零，应先接通电源，再释放纸带，故选A．（1）[1]．根据实验原理，只要验证即即可验证机械能守恒定律．因此需求解v1．根据匀变速直线运动规律关系式可得则有故只要在误差允许的范围内验证成立，