高級中學名校試卷PAGEPAGE1高一年級考試物理試題注意事項：1．答卷前，考生務必將自己的姓名、考生號等填寫在答題卡和試卷指定位置。2．回答選擇題時，選出每小題答案后，用鉛筆把答題卡上對應題目的答案標號涂黑。如需改動，用橡皮擦干凈后，再選涂其他答案標號?；卮鸱沁x擇題時，將答案寫在答題卡上。寫在本試卷上無效。3．考試結(jié)束后，將本試卷和答題卡一并交回。一、單項選擇題：本題共8小題，每小題3分，共24分。每小題只有一個選項符合要求。1.某區(qū)域的電場線分布如圖所示，M、N是電場中的兩個點，下列判斷正確的是．A.M點的場強大于N點的場強B.M點的電勢低于N點的電勢C.一個正點電荷在M點的電勢能大于在N點的電勢能D.一個正點電荷在M點受到的電場力大于在N點受到的電場力【答案】C【解析】電場線越密，電場強度越大，故N點的場強大于M點的場強，正點電荷在N點的電場力大于在M點的電場力，AD錯誤；沿電場方向電勢降低，根據(jù)等勢面的分布，可知N點的電勢小于M點的電勢，B錯誤；根據(jù)可知正電荷在電勢高的地方電勢能大，所以正點電荷在M點的電勢能大于在N點的電勢能，C正確．2.水面上做直線運動的摩托艇受到的阻力的大小正比于它的速率。如果摩托艇發(fā)動機的輸出功率變?yōu)樵瓉淼?倍，則摩托艇的最大速率變?yōu)樵瓉淼模ǎ〢.倍 B.3倍 C.6倍 D.9倍【答案】A【解析】摩托艇受到的阻力當以最大速率行駛時，牽引力等于阻力，此時發(fā)動機功率當功率變?yōu)?倍時，聯(lián)立可得因此摩托艇的最大速率變?yōu)樵瓉淼谋丁９蔬xA。3.如圖所示，兩個相同的質(zhì)量均為M的小球分別位于一圓環(huán)、半圓環(huán)的圓心，圓環(huán)、半圓環(huán)分別是由同樣的完整圓環(huán)截去一和一半所得，環(huán)的粗細忽略不計，若圖中圓環(huán)對小球的萬有引力大小為F，則半圓環(huán)對小球的萬有引力大小為（）A.2F B. C.F D.【答案】B【解析】將圖中的圓環(huán)分成3個圓環(huán)，則由對稱性可知，圓環(huán)對小球的萬有引力等于其中的一個圓環(huán)對小球的引力，則每個圓環(huán)對小球的引力均為F；則圖中半圓環(huán)對球的引力為故選B。4.摩托車特技表演中的飛檐走壁讓人震撼，其運動可簡化為如圖所示的小球在光滑的半球形容器內(nèi)做圓周運動。小球的質(zhì)量為m，容器的球心為O、半徑為R，小球在水平面內(nèi)做圓周運動，運動到a點時，Oa與豎直方向夾角為θ，運動過程中容器靜止在水平地面上。半球形容器及底座的質(zhì)量為M，重力加速度為g，則下列說法正確的是（）A.小球運動的角速度大小為B.小球運動的加速度大小為C.底座受到地面的摩擦力大小為D.底座對地面的壓力大于【答案】C【解析】AB．對小球受力分析，如圖由牛頓第二定律，可得根據(jù)幾何關系，有聯(lián)立解得小球運動的加速度大小為小球運動的角速度大小為，故AB錯誤；C．對容器受力分析，如圖由平衡條件，可得又其中聯(lián)立解得底座受到地面的摩擦力大小為，故C正確；D．同理根據(jù)牛頓第三定律，可得底座對地面的壓力大小為，故D錯誤。故選C。5.2023年我國“天宮號”太空實驗室實現(xiàn)了長期有人值守，我國邁入空間站時代。如圖所示，“天舟號”貨運飛船沿橢圓軌道運行，“天宮號”沿圓周軌道運行，兩軌道相切于B點，A、B兩點分別為橢圓軌道的近地點和遠地點，則以下說法正確的是（）A.“天舟號”在A點比在B點運動得慢B.“天舟號”與“天宮號”在B點的加速度大小相等C.“天舟號”與地球的連線和“天宮號”與地球的連線在相同時間內(nèi)掃過的面積相等D.“天舟號”繞地球運動的周期比“天宮號”繞地球運動的周期長【答案】B【解析】A．根據(jù)開普勒第二定律，“天舟號”與地球連線在相同時間內(nèi)掃過的面積相等，則“天舟號”在A點比在B點運動得快，A錯誤；B．根據(jù)萬有引力提供向心力可得則“天舟號”與“天宮號”在B點的加速度大小相等，B正確；C．“天舟號”與“天宮號”是不同軌道的衛(wèi)星，不符合開普勒第二定律，C錯誤；D．根據(jù)開普勒第三定律“天舟號”軌道半長軸小于“天宮號”運動半徑，則“天舟號”繞地球運動的周期比“天宮號”繞地球運動的周期短，D錯誤。故選B。6.有關圓周運動的基本模型，下列說法正確的是（）A.如圖甲，火車轉(zhuǎn)彎超過規(guī)定速度行駛時，內(nèi)軌和輪緣間會有擠壓作用B.如圖乙，“水流星”表演中，過最高點時水沒有從杯中流出，杯中水和丙圖中小球一樣，過最高點時的最小速度均為C.如圖丁，A、B兩小球在同一水平面做圓錐擺運動，則A和B的線速度大小相等D.如圖丁，A、B兩小球在同一水平面做圓錐擺運動，則A和B的角速度大小相等【答案】D【解析】A．如圖甲，火車轉(zhuǎn)彎超過規(guī)定速度行駛時，需要更大的向心力，則外軌和輪緣間會有擠壓作用，故A錯誤；B．如圖乙，水在最高點時，只有重力提供向心力，由牛頓第二定律解得“水流星”表演中，過最高點時水沒有從杯中流出，杯中水過最高點時的最小速度為如圖丙，輕桿對小球可以提供支持力，則小球能通過最高點的最小速度為0，故B錯誤；CD．設兩球與懸點的豎直高度為h，根據(jù)牛頓第二定律又聯(lián)立得所以A、B兩小球在同一水平面做圓錐擺運動，角速度相等；根據(jù)可知，故C錯誤，D正確。故選D。7.如圖所示，固定的傾斜光滑桿上套有一個質(zhì)量為m的小球，小球與一輕質(zhì)彈簧一端相連，彈簧的另一端固定在地面上的A點，已知桿與水平面之間的夾角θ<45°，當小球位于B點時，彈簧與桿垂直，此時彈簧處于原長?，F(xiàn)讓小球自C點由靜止釋放，在小球滑到桿底端的整個過程中，關于小球的動能、重力勢能和彈簧的彈性勢能，下列說法正確的是（）A.小球的動能在B點達到最大B.小球的重力勢能與彈簧的彈性勢能之和保持不變C.小球的動能與彈簧的彈性勢能之和減小D.小球的動能與重力勢能之和先增大后減少【答案】D【解析】B．小球和彈簧組成的系統(tǒng)的機械能守恒，而小球的動能先增大后減小，所以小球的重力勢能與彈簧的彈性勢能之和先減小后增大，故B錯誤；A．由題意可知，小球的動能先增大后減小，當小球的合外力為零時，小球的動能最大，而在B點時彈簧處于原長狀態(tài)，彈力為零，小球受重力和支持力，兩力的合力不為零，故此時小球動能不是最大，故A錯誤；C．小球和彈簧組成的系統(tǒng)的機械能守恒，而小球的重力勢能一直減小，所以小球的動能與彈簧的彈性勢能之和增大，故C錯誤；D．小球自C點由靜止釋放到B的過程中，彈簧的彈力做正功，所以小球的機械能增大，從B點向下，彈簧的彈力與速度方向成鈍角，彈簧的彈力做負功，小球的機械能減小，故小球的動能與重力勢能之和先增大后減少，故D正確。故選D。8.一長度為l、橫截面積為S、單位體積內(nèi)自由電子數(shù)為n的均勻長方體導體，在導體長度方向兩端加上電壓U，于是導體中有勻強電場產(chǎn)生，在導體中移動的自由電子（）受勻強電場的作用而加速，但又和做熱運動的陽離子碰撞而減速，這樣邊反復碰撞邊向前移動。阻礙電子向前運動的碰撞的阻力大小與電子移動的平均速率v成正比，其大小可以表示成kv（k為恒量）。電場力和碰撞的阻力平衡時，導體中形成了恒定電流，下列說法正確的是（）A.導體兩端電壓滿足B.導體的電阻為C.導體中勻強電場的場強大小為D.制作導體材料電阻率為【答案】B【解析】AB．根據(jù)題意知，電子受到電場力和碰撞的阻力平衡時，導體中形成了恒定電流，即又，由歐姆定律知電流微觀表達式聯(lián)立可得，，故A錯誤，B正確；C．在導體兩端加上電壓U，導體中勻強電場的場強大小為，故C錯誤；D．根據(jù)電阻定律可知制作導體的材料電阻率為，故D錯誤。故選B。二、多項選擇題：本題共4小題，每小題4分，共16分。每小題有多個選項符合題目要求。全部選對得4分，選對但不全的得2分，有選錯的得0分。9.天文學家首次在正常星系中發(fā)現(xiàn)的超大質(zhì)量雙黑洞如圖所示，此發(fā)現(xiàn)對驗證宇宙學與星系演化模型、廣義相對論在極端條件下的適應性等都具有十分重要的意義。若圖中雙黑洞的質(zhì)量分別為和，雙黑洞中心間距為L，它們以兩者中心連線上的某一點為圓心做勻速圓周運動。根據(jù)所學知識，下列選項正確的是（）A.雙黑洞的軌道半徑之比B.雙黑洞的線速度之比C.它們的運動周期為D.它們的運動周期為【答案】AD【解析】A．兩個黑洞勻速圓周運動角速度相同，周期相同，萬有引力提供向心力，則解得，A正確；B．萬有引力提供向心力解得即，B錯誤；CD．根據(jù)，且解得，C錯誤，D正確。故選AD。10.如圖甲所示，、為兩個固定著的點電荷，a、b是它們連線的延長線上的兩點?，F(xiàn)有一電子，只在電場力作用下，以一定的初速度沿直線從a點開始經(jīng)b點向遠處運動，圖像如圖乙所示，電子經(jīng)過a、b兩點的速度分別為、，則（）A.一定帶負電B.的電荷量可能小于的電荷量C.b點的電勢高于a點的電勢D.電子離開b點后所受靜電力先增大后減小【答案】CD【解析】AB．由圖象可知，電子從a到b做加速運動，所以ab之間電場方向向左，在b點時，電子運動的加速度為零，則電場力為零，所以該點場強為零，過b點后電子做減速運動，所以b點后電場方向向右，則一定帶正電，一定帶負電，且的電荷量一定大于，AB錯誤；C．a(chǎn)b之間電場方向向左，沿電場線方向電勢降低，所以b點的電勢高于a點的電勢，C正確；D．過b點后電子做減速運動，加速度先增大后減小，所以靜電力先增大后減小，D正確。故選CD。11.如圖所示，在直角坐標系中，先固定一個不帶電的金屬導體球B，半徑為L，球心O'的坐標為（2L，0）。再將一正點電荷A固定在原點O處，帶電量為Q。a、e是x軸上的兩點，b、c兩點對稱地分布在x軸兩側(cè)，點a、b、c到坐標原點O的距離均為0.5L，Od與金屬導體球B的外表面相切于d點，已知金屬導體球B處于靜電平衡狀態(tài)，k為靜電力常量，則下列說法正確的是（）A.圖中a、b兩點的電勢相等B.b、c兩點處電場強度大小相等C.金屬導體球B上的感應電荷在外表面d處產(chǎn)生的電場場強大小一定大于D.金屬導體球B上的感應電荷在球心O'處產(chǎn)生的電場強度大小一定為【答案】BCD【解析】A．由于感應電荷對場源電荷的影響，沿著電場線方向電勢逐漸降低，可得，A錯誤；B．b、c兩點對稱，根據(jù)分析b、c兩點處電場強度大小相等，方向不同，B正確；C．點電荷A在d處的場強大小但金屬導體球外表面場強不為零，則金屬導體球B上的感應電荷在外表面d處的場強大小大于，C正確；D．點電荷A在處的場強大小方向沿x軸正方向，金屬球內(nèi)部電場強度為零，則金屬球上的感應電荷在球心處產(chǎn)生的電場強度為，方向沿x軸負方向，D正確。故選BCD。12.如圖所示，有一條柔軟的質(zhì)量為m長為L的均勻鏈條，開始時使鏈條的長在水平桌面上，而長垂于桌外，并處于靜止。若不計一切摩擦，桌子足夠高。下列說法中正確的是（）A.若要把鏈條全部拉回桌面上，至少要對鏈條做功B.若要把鏈條全部拉回桌面上，至少要對鏈條做功C.若自由釋放鏈條，則鏈條剛離開桌面時的速度D.若自由釋放鏈條，則鏈條剛離開桌面時的速度【答案】AC【解析】AB．若要把鏈條全部拉回桌面上，只要克服垂于桌面外的部分的重力做功即可，至少要克服重力做的功，A正確，B錯誤；CD．若自由釋放鏈條，只有重力做功整個鏈條的機械能守恒，取桌面為參考平面，則有解得，C正確，D錯誤。故選AC。三、非選擇題：本題共6小題，共60分。13.利用如圖所示的裝置來驗證機械能守恒定律，A為裝有擋光片的鉤碼，總質(zhì)量為M，輕繩一端與A相連，另一端跨過輕質(zhì)定滑輪與質(zhì)量為m（m<M）的重物B相連。實驗過程如下：用游標卡尺測出擋光片的寬度為d；先用力拉住B，保持A、B靜止，測出A下端到光電門的距離為h（遠大于）。然后由靜止釋放B，A下落過程中擋光片經(jīng)過光電門，測出擋光時間為t。已知重力加速度為。（1）在A從靜止開始下落h的過程中，驗證以A、B和地球所組成的系統(tǒng)機械能守恒的表達式為_________（用題中所給物理量的符號表示）；（2）用游標卡尺測出擋光片的寬度如圖所示，則擋光片的寬度為__________mm；（3）用本實驗裝置還可以測量當?shù)氐闹亓铀俣?，則測量值__________真實值（填“大于”“等于”或“小于”）。【答案】（1）（2）3.40（3）小于【解析】【小問1詳析】系統(tǒng)重力勢能的減少量A經(jīng)過光電門時的速度系統(tǒng)動能的增加量若系統(tǒng)機械能守恒，則即【小問2詳析】游標卡尺讀數(shù)【小問3詳析】由于阻力的影響，重力加速度的測量值小于真實值。14.實驗小組設計了不同方案測量一個左右定值電阻阻值（1）小新同學利用歐姆表測量，則歐姆表倍率應選擇__________；A.×1B.×10C.×100D.×1k選擇正確倍率后，小新按實驗要求操作，歐姆表指針如下圖所示，則該電阻阻值為__________；（2）思思同學利用伏安法測量該待測電阻，選用儀器如下：電流表（量程0.6A，內(nèi)阻約為）電壓表（量程6V，電阻約為）滑動變阻器（，額定電流1A）電源（6V，內(nèi)阻約）開關一只、導線若干。為減小誤差，實驗電路圖應選擇圖___________（選填“甲”或“乙”），這樣連接測量結(jié)果將___________（選填“偏大”“偏小”或“不變”）；【答案】（1）A9##9.0（2）乙偏小【解析】【小問1詳析】利用歐姆表測量電阻時，要盡量使指針指在刻度盤的中間位置，所以應選擇倍率。故選A。根據(jù)圖可知【小問2詳析】因為待測電阻的阻值約為，根據(jù)題目所給儀器，可知所以電壓表分流較小，為了減小實驗誤差，應選用電流表的外接法，故選乙圖。根據(jù)乙圖電路，電壓表分流，所以則所以這樣連接測量結(jié)果將偏小。15.2025年1月21日，“神舟十九號”航天員乘組圓滿完成第二次出艙活動，在空間站機械臂和地面科研人員的配合支持下，完成了空間站空間碎片防護裝置安裝、艙外設備設施巡檢等任務。已知“神舟十九號”航天員乘組所在的空間站質(zhì)量為m，軌道半徑為r，繞地球運行的周期為T，地球半徑為R，引力常量為G。求：（1）地球的質(zhì)量；（2）地球的平均密度；（3）地球第一宇宙速度的大小?！敬鸢浮浚?）（2）（3）【解析】【小問1詳析】萬有引力充當向心力可知解得.【小問2詳析】根據(jù)解得地球密度【小問3詳析】根據(jù)牛頓第二定律解得第一宇宙速度16.如圖（a）所示為豎直面內(nèi)絕緣軌道ABCD，傾角的直軌道AB與圓軌道BCD在B端相切，CD為豎直直徑，C點為最低點，最高點D處有壓力傳感器。軌道所在空間有豎直向下的勻強電場，有一帶正電小球，所受電場力大小與小球重力等大，將其從軌道AB上不同位置靜止釋放，測出各次D處壓力傳感器的示數(shù)F，在同一坐標系中繪出F與釋放點到C點的高度h的關系圖像如圖（b）。小球可視為質(zhì)點，不計一切摩擦力和空氣阻力，重力加速度。（1）求小球的質(zhì)量m和圓軌道的半徑R；（2）將勻強電場方向變?yōu)檠谹B斜面向上，場強大小變?yōu)樵瓉淼谋叮∏蛞圆煌笮〉难谹B軌道向下的初速度沖上圓軌道BCD，當小球能夠運動到D點且對D點的壓力值最小時，小球在AB軌道上的初速度多大?！敬鸢浮浚?），（2）【解析】【小問1詳析】最高點處全過程動能定理得由圖像得，【小問2詳析】重力和電場力合力方向垂直斜面向左下。AB勻速運動，圓弧上的等效最高點為垂直AB的直徑的上端點，由動能定理向心力公式解得初速度17.