学易金卷：高一物理下学期期中模拟卷02（新高考通用，人教版必修第二册第五章～八章第3节）

………………○………………外………………○………………装………………○………………订………………○………………线………………○……………… ………………○………………内………………○………………装………………○………………订………………○………………线………………○……………… 此卷只装订不密封 ………………○………………内………………○………………装………………○………………订………………○………………线………………○……………… ………………○………………外………………○………………装………………○………………订………………○………………线………………○……………… … 学校：______________姓名：_____________班级：_______________考号：______________________ 2025-2026学年高一物理下学期期中模拟卷 （考试时间：75分钟，分值：100分） 注意事项： 1．答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号等填写在答题卡和试卷指定位置上。 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，再选涂其他答案标号。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．测试范围：第五章~八章第3节，人教版2019必修第二册。 第Ⅰ卷 一、选择题（本题共10小题，共46分，在每小题给出的四个选项中，1~7题只有一项符合题目要求，每小题4分，8~10题有多项符合题目要求，全部选对得6分，选对但不全的得3分，有选错或不答得0分。） 1．图甲为一女士站在台阶式自动扶梯上匀加速上楼（忽略扶梯对手的作用），图乙为一男士站在履带式自动扶梯上匀速上楼，两人相对扶梯均静止。下列关于做功的判断正确的是（　　） A．图甲中支持力对人不做功 B．图甲中摩擦力对人做正功 C．图乙中支持力对人做正功 D．图乙中摩擦力对人做负功 2．如图是某电力机车雨刮器的示意图，雨刮器由刮水片和雨刮臂连接而成，、为刮水片的两个端点，为刮水片与雨刮臂的连接点，若保持雨刮臂绕轴在竖直平面内范围内转动，角速度不变，刮水片MN始终保持竖直，下列说法正确的是（　　） A．P点的线速度始终不变 B．同一时刻，M、N两点的线速度不同 C．若减小雨刮器OP的长度，则N点的线速度大小变小 D．若增大雨刮器OP的长度，则刮水片刮水时覆盖面积不变 3．火箭载着宇宙探测器飞向某行星，火箭内平台上还放有测试仪器。起飞前，火箭静止在地球表面。起飞后，火箭以加速度竖直向上做匀加速直线运动（为地面附近的重力加速度）。升到某一高度时，测试仪器对平台的压力刚好是起飞前压力的，已知地球半径为R，该处离地面的高度h为（　　） A．2R B．R C． D． 4．如图为一半径为R的鼓形轮，可绕固定的光滑水平轴O转动。在轮上沿相互垂直的直径方向固定四根直杆，杆上分别固定有质量均为m的A、B、C、D四个小球，球与O的距离均为2R。不计空气阻力，已知重力加速度为g，现让鼓形轮保持角速度匀速转动，当A球转到最低点时（　　） A．A球受到杆的作用力大小为mg B．B球受到杆的作用力方向沿杆方向 C．C球受到杆的作用力大小为 D．D球受到杆的作用力大小 5．如图所示，A、B两球从相同高度投出，两球落入篮筐时的速度方向相同，A球与B球相比（　　） A．投出速度小 B．最高点的速度小 C．运动时间短 D．入筐速度大 6．“天问一号”是执行中国首次火星探测任务的探测器，该名称源于屈原长诗《天问》，寓意探求科学真理征途漫漫，追求科技创新永无止境。已知万有引力常量为G，忽略火星自转，若探测器绕火星做匀速圆周运动，火星认为是质量分布均匀的球体，要想估测火星的平均密度，还需要测量（　　） A．探测器的运行周期与轨道半径 B．探测器的运行速度与轨道半径 C．火星表面的重力加速度与火星半径 D．探测器的轨道半径与火星表面的重力加速度 7．光滑斜面体静止在水平面上，一个质量为m的小物块由静止开始从顶端沿斜面下滑至底端的过程中，下列说法正确的是（　　） A．小物块受到重力、支持力、下滑力三个力作用 B．小物块对斜面体的压力做的功就是斜面体获得的动能 C．小物块给斜面体的压力对斜面体做正功 D．若小物块运动至斜面体底端时瞬时速度大小为v，则重力的瞬时功率为mgv 8．有、、、四颗地球卫星，还未发射，在地球赤道上随地球表面一起转动，处于地面附近的轨道上正常运动，是地球同步卫星，是高空探测卫星，各卫星排列位置如图，则（　　） A．在4个小时内转过的圆心角是 B．的向心加速度等于重力加速度 C．线速度大小关系为 D．的运动周期有可能是30小时 9．如图所示，一质量为m的物块（可视为质点）静置在水平地面上，物块上竖直安装一根原长为L、劲度系数为k的轻弹簧，现用手竖直向上缓慢拉弹簧的上端P点，直到物块离开地面一段距离后停止向上运动，测得P点到水平地面的距离为H，待整个装置在空中稳定，重力加速度为g。下列说法正确的是（　　） A．以地面为零势能面，则物块在空中的重力势能值为mgH B．以空中P点为零势能面，则物块在空中的重力势能值为 C．此过程中物块重力势能增加了 D．此过程中物块重力势能增加了 10．2024年6月25日“嫦娥六号”实现世界首次月球背面采样返回，先期进入环月使命轨道的“鹊桥二号”中继星功不可没。2018年在地球发射升空的火箭将“鹊桥一号”卫星送至“停泊轨道”，经过数次变轨，“鹊桥一号”运行在地月延长线上的拉格朗日点附近并以该点为圆心做圆周运动，同时与月球保持相对静止一起绕地球运动，目前正在超期服役中。“鹊桥一号”和“鹊桥二号”轨道位置示意图如图虚线所示。已知地球球心与月球球心间距离为L，点到月球球心距离为d（远大于“鹊桥一号”到点的距离），地球半径为R，停泊轨道Ⅰ、Ⅱ的近地点P离地面高度为h，远地点离地面的高度分别为、，地球表面附近的重力加速为g，“鹊桥一号”绕地球运动的周期为“鹊桥二号”在环月使命轨道周期的n倍，若忽略地球和月球外其他天体对“鹊桥一号”的影响、忽略月球外其他天体对“鹊桥二号”的影响、忽略地球外其他天体对月球的影响，则下列说法正确的是（　　） A．在地球上发射“鹊桥”卫星的发射速度大于11.2km/s B．“鹊桥一号”在“转移轨道”上P点的加速度等于“停泊轨道”上P点的加速度 C．“鹊桥一号”在“转移轨道”上的P点运行速度大于 D．“鹊桥二号”环月使命轨道（可以视为圆轨道）半径为 第Ⅱ卷(非选择题，共54分) 二、填空题(本题共2小题，共15分) 11．(6分)用图甲所示的实验装置来探究小球做圆周运动所需向心力的大小与小球质量、角速度和半径之间的关系，已知挡板A、C到左右塔轮中心轴的距离相等，B到左塔轮中心轴距离是A的2倍，皮带按图乙三种方式连接左右变速塔轮，每层半径之比由上至下依次为、和。 (1)若要利用该装置探究向心力与转动半径之间的关系，则此时应将两完全相同的小球分别放置在挡板______处（填“A和B”、“A和C”或“B和C”），传动皮带应调至第______（填“一”、“二”或“三”）层塔轮。 (2)探究向心力与角速度之间的关系时，此时将完全相同的两小球分别放在挡板A、C两处，传动皮带则调至第二层塔轮，转动手柄过程中左右标尺上红白相间的等分格数之比为______。 12．(9分)在科技节活动中，某小组设计了一款仿“愤怒的小鸟”弹射器。如图1所示，弹射器将球形物体（可视为质点）从O点弹出，使其落在水平桌面的目标区域内。为探究其运动规律，小组做了以下实验： ①固定弹射器，使球形物体每次从O点以相同的水平初速度弹出。 ②通过升降装置，改变球形物体离桌面的高度H，记录对应的水平射程L（落点P到O点的水平距离）。 (1)已知重力加速度为g，根据平抛运动的规律，射程L与高度H的关系式为______（用、、表示）。 (2)如图2所示，该小组在坐标纸上绘制图像，其斜率______（用、表示）。 (3)现通过升降装置将球形物体调整到与桌面等高位置，若弹射器可调节仰角，使球形物体以与水平方向成角弹出（初速度大小不变），且球形物体落到桌面上，则最大射程对应的角度______，最大射程为______（用、表示）。 三、计算题(本题共3小题，共39分。要有必要的文字说明和演算步骤。有数值计算的要注明单位) 13．(9分)从1970年中国成功发射第一颗人造地球卫星东方红一号起，至2025年，中国发射的卫星数量已超过1000颗，这标志着中国航天技术实现了从跟跑到并跑，乃至领跑的跨越式发展。现有一颗在赤道上空运行的人造卫星质量为，它到地球表面的距离等于地球的半径，转动的方向与地球的自转方向相同。若地球的半径为，自转的角速度为，地球两极处的重力加速度大小为，引力常量为。求： (1)地球质量； (2)该人造卫星连续两次经过赤道上方同一位置的时间间隔； (3)若将该人造卫星升高轨道变为地球的同步卫星，则卫星到地球表面的距离需增加多少？ 14．（13分）小明设计了一款游戏，如图所示，平台上高为的点有一弹射装置，可以将玩具子弹水平向右射出。平台右侧有一深度、宽度的深坑，坑壁竖直，在坑内右壁固定一足够高的竖直挡板，坑中心处放置一纸团。点到深坑左边缘水平距离，玩具子弹和纸团均可视为质点，忽略空气阻力，重力加速度。 (1)试通过计算说明，玩具子弹能否直接击中纸团； (2)已知玩具子弹击中挡板反弹时平行挡板的分速度不变，垂直挡板的分速度反向且损失90%。若玩具子弹在挡板上经一次反弹后可以直接击中纸团，求其发射速度的大小。 15．(17分)在汽车发动机的平衡轴系统中，会用到类似的转动结构来确保发动机运转平稳。平衡轴上有多个部件通过铰链连接，简化后如图所示。四根轻杆OA、、AB和CB与两小球以及小环通过铰链连接。球和环的质量均为，相当于平衡轴上特定部件。轻杆长均为。端固定的竖直轻质转轴类似于平衡轴本身，而连接在与小环之间的轻质弹簧，原长为。在发动机运转不同工况下其长度会变化。当汽车处于怠速状态，相当于装置静止时，弹簧长为；而当汽车加速，发动机转速升高，就如同转动该装置并缓慢增大转速，小环会缓慢上升。在这个过程中，研究弹簧的劲度系数、杆中弹力为零以及弹簧弹力为零时的角速度等情况，对于优化平衡轴系统设计，减少发动机振动，提升汽车行驶的舒适性和稳定性至关重要。已知忽略一切摩擦和空气阻力，重力加速度为，求： (1)弹簧的劲度系数k； (2)AB杆中弹力为零时，装置转动的角速度； (3)弹簧弹力为零时，装置转动的角速度。 试题 第7页（共8页） 试题 第8页（共8页） 试题 第1页（共8页） 试题 第2页（共8页） 学科网（北京）股份有限公司 $ ( 11 ) ` 2025-2026学年高一物理下学期期中模拟卷 ( 贴条形码区 考生禁填 ： 缺考标记 违纪标记 以上标志由监考人员用 2B 铅笔 填涂 选择题填涂样例 ： 正确填涂 错误填 涂 [ × ] [ √ ] [／] 1．答题前，考生先将自己的姓名，准考证号填写清楚，并认真核准条形码上的姓名、准考证号，在规定位置贴好条形码。 2．选择题必须用 2B 铅笔填涂；非选择题必须用 0.5 mm 黑 色签字笔答题，不得用铅笔或圆珠笔答题；字体工整、笔迹清晰。 3．请按题号顺序在各题目的答题区域内作答，超出区域书写的答案无效；在草稿纸、试题卷上答题无效。 4 ．保持卡面清洁，不要折叠、不要弄破。 注意事项 ) ( 姓 名： __________________________ 准考证号： )答题卡 ( 一． 选择题（本题共1 0 小题，共4 6 分，在每小题给出的四个选项中，1~ 7 题只有一项符合题目要求， 每小题4分，8 ~1 0 题有多项符合题目要求，全部选对得 6 分，选对但不全的得 3 分，有选错或不答得0分。 ） 1 . [ A ] [ B ] [ C ] [ D ] 2 . [ A ] [ B ] [ C ] [ D ] 3 . [ A ] [ B ] [ C ] [ D ] 4 . [ A ] [ B ] [ C ] [ D ] 5 . [ A ] [ B ] [ C ] [ D ] 6 . [ A ] [ B ] [ C ] [ D ] 7 . [ A ] [ B ] [ C ] [ D ] 8 . [ A ] [ B ] [ C ] [ D ] 9 . [ A ] [ B ] [ C ] [ D ] 10 . [ A ] [ B ] [ C ] [ D ] ) 二、实验题：本题共2小题，共15分。 ( 11. （6 分 ） （ 1 ） ______________（ 2 分） 、 _______________（ 2 分） （ 2 ） ________________（ 2 分） 1 2 ． （9 分 ） （ 1 ） _______________（2分） （ 2 ） _______________（2分） （ 3 ） _______________（2分） 、 _______________（ 3 分） ) ( 请在各题目的答题区域内作答，超出黑色矩形边框限定区域的答案无效！ ) ( 三、计算题(本题共 3 小题 ， 共 39 分。要有必要的文字说明和演算步骤。有数值计算的要注明单位) 1 3 ． （ 9 分） 1 4 ．（ 13 分） ) ( 请在各题目的答题区域内作答，超出黑色矩形边框限定区域的答案无效！ ) ( 请在各题目的答题区域内作答，超出黑色矩形边框限定区域的答案无效！ ) ( 请在各题目的答题区域内作答，超出黑色矩形边框限定区域的答案无效！ ) ( 请在各题目的答题区域内作答，超出黑色矩形边框限定区域的答案无效！ ) ( 1 5 .（1 7 分） ) ( 请在各题目的答题区域内作答，超出黑色矩形边框限定区域的答案无效！ ) 学科网（北京）股份有限公司 $ 2025-2026学年高一物理下学期期中模拟 答题卡 姓 名：__________________________ 准考证号： 贴条形码区 考生禁填： 缺考标记 违纪标记 以上标记由监考人员用2B铅笔填涂 选择题填涂样例： 正确填涂 错误填涂 [×] [√] [／] 1．答题前，考生先将自己的姓名，准考证号填写清楚，并认真核准条形码上的姓名、准考证号，在规定位置贴好条形码。 2．选择题必须用2B铅笔填涂；填空题和解答题必须用0.5 mm黑色签字笔答题，不得用铅笔或圆珠笔答题；字体工整、笔迹清晰。 3．请按题号顺序在各题目的答题区域内作答，超出区域书写的答案无效；在草稿纸、试题卷上答题无效。 4．保持卡面清洁，不要折叠、不要弄破。 注意事项 第Ⅰ卷（请用2B铅笔填涂） 1 [A] [B] [C] [D] 2 [A] [B] [C] [D] 3 [A] [B] [C] [D] 4 [A] [B] [C] [D] 5 [A] [B] [C] [D] 6 [A] [B] [C] [D] 7 [A] [B] [C] [D] 8 [A] [B] [C] [D] 9 [A] [B] [C] [D] 10 [A] [B] [C] [D] 第Ⅱ卷（请在各试题的答题区内作答） 11.（6分） （1）______________（2分）、_______________（2分） （2）________________（2分） 12．（9分） （1）_______________（2分） （2）_______________（2分） （3）_______________（2分）、_______________（3分） 请在各题目的答题区域内作答，超出黑色矩形边框限定区域的答案无效！ 13．（9分） 请在各题目的答题区域内作答，超出黑色矩形边框限定区域的答案无效！ 请在各题目的答题区域内作答，超出黑色矩形边框限定区域的答案无效！ 14．（13分） 请在各题目的答题区域内作答，超出黑色矩形边框限定区域的答案无效！ 请在各题目的答题区域内作答，超出黑色矩形边框限定区域的答案无效！ 请在各题目的答题区域内作答，超出黑色矩形边框限定区域的答案无效！ 15．（17分） 请在各题目的答题区域内作答，超出黑色矩形边框限定区域的答案无效！ 请在各题目的答题区域内作答，超出黑色矩形边框限定区域的答案无效！ 非 答 题 区 请在各题目的答题区域内作答，超出黑色矩形边框限定区域的答案无效！ 请在各题目的答题区域内作答，超出黑色矩形边框限定区域的答案无效！ 非 答 题 区 请在各题目的答题区域内作答，超出黑色矩形边框限定区域的答案无效！ 请在各题目的答题区域内作答，超出黑色矩形边框限定区域的答案无效！ 物理 第4页（共6页） 物理 第5页（共6页） 物理 第6页（共6页） 物理 第1页（共6页） 物理 第2页（共6页） 物理 第3页（共6页） 学科网（北京）股份有限公司 $ 2025-2026学年高一物理下学期期中模拟卷 （考试时间：75分钟，分值：100分） 注意事项： 1．答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号等填写在答题卡和试卷指定位置上。 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，再选涂其他答案标号。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．测试范围：第五章~八章第3节，人教版2019必修第二册。 第Ⅰ卷 一、选择题（本题共10小题，共46分，在每小题给出的四个选项中，1~7题只有一项符合题目要求，每小题4分，8~10题有多项符合题目要求，全部选对得6分，选对但不全的得3分，有选错或不答得0分。） 1．图甲为一女士站在台阶式自动扶梯上匀加速上楼（忽略扶梯对手的作用），图乙为一男士站在履带式自动扶梯上匀速上楼，两人相对扶梯均静止。下列关于做功的判断正确的是（　　） A．图甲中支持力对人不做功 B．图甲中摩擦力对人做正功 C．图乙中支持力对人做正功 D．图乙中摩擦力对人做负功 2．如图是某电力机车雨刮器的示意图，雨刮器由刮水片和雨刮臂连接而成，、为刮水片的两个端点，为刮水片与雨刮臂的连接点，若保持雨刮臂绕轴在竖直平面内范围内转动，角速度不变，刮水片MN始终保持竖直，下列说法正确的是（　　） A．P点的线速度始终不变 B．同一时刻，M、N两点的线速度不同 C．若减小雨刮器OP的长度，则N点的线速度大小变小 D．若增大雨刮器OP的长度，则刮水片刮水时覆盖面积不变 3．火箭载着宇宙探测器飞向某行星，火箭内平台上还放有测试仪器。起飞前，火箭静止在地球表面。起飞后，火箭以加速度竖直向上做匀加速直线运动（为地面附近的重力加速度）。升到某一高度时，测试仪器对平台的压力刚好是起飞前压力的，已知地球半径为R，该处离地面的高度h为（　　） A．2R B．R C． D． 4．如图为一半径为R的鼓形轮，可绕固定的光滑水平轴O转动。在轮上沿相互垂直的直径方向固定四根直杆，杆上分别固定有质量均为m的A、B、C、D四个小球，球与O的距离均为2R。不计空气阻力，已知重力加速度为g，现让鼓形轮保持角速度匀速转动，当A球转到最低点时（　　） A．A球受到杆的作用力大小为mg B．B球受到杆的作用力方向沿杆方向 C．C球受到杆的作用力大小为 D．D球受到杆的作用力大小 5．如图所示，A、B两球从相同高度投出，两球落入篮筐时的速度方向相同，A球与B球相比（　　） A．投出速度小 B．最高点的速度小 C．运动时间短 D．入筐速度大 6．“天问一号”是执行中国首次火星探测任务的探测器，该名称源于屈原长诗《天问》，寓意探求科学真理征途漫漫，追求科技创新永无止境。已知万有引力常量为G，忽略火星自转，若探测器绕火星做匀速圆周运动，火星认为是质量分布均匀的球体，要想估测火星的平均密度，还需要测量（　　） A．探测器的运行周期与轨道半径 B．探测器的运行速度与轨道半径 C．火星表面的重力加速度与火星半径 D．探测器的轨道半径与火星表面的重力加速度 7．光滑斜面体静止在水平面上，一个质量为m的小物块由静止开始从顶端沿斜面下滑至底端的过程中，下列说法正确的是（　　） A．小物块受到重力、支持力、下滑力三个力作用 B．小物块对斜面体的压力做的功就是斜面体获得的动能 C．小物块给斜面体的压力对斜面体做正功 D．若小物块运动至斜面体底端时瞬时速度大小为v，则重力的瞬时功率为mgv 8．有、、、四颗地球卫星，还未发射，在地球赤道上随地球表面一起转动，处于地面附近的轨道上正常运动，是地球同步卫星，是高空探测卫星，各卫星排列位置如图，则（　　） A．在4个小时内转过的圆心角是 B．的向心加速度等于重力加速度 C．线速度大小关系为 D．的运动周期有可能是30小时 9．如图所示，一质量为m的物块（可视为质点）静置在水平地面上，物块上竖直安装一根原长为L、劲度系数为k的轻弹簧，现用手竖直向上缓慢拉弹簧的上端P点，直到物块离开地面一段距离后停止向上运动，测得P点到水平地面的距离为H，待整个装置在空中稳定，重力加速度为g。下列说法正确的是（　　） A．以地面为零势能面，则物块在空中的重力势能值为mgH B．以空中P点为零势能面，则物块在空中的重力势能值为 C．此过程中物块重力势能增加了 D．此过程中物块重力势能增加了 10．2024年6月25日“嫦娥六号”实现世界首次月球背面采样返回，先期进入环月使命轨道的“鹊桥二号”中继星功不可没。2018年在地球发射升空的火箭将“鹊桥一号”卫星送至“停泊轨道”，经过数次变轨，“鹊桥一号”运行在地月延长线上的拉格朗日点附近并以该点为圆心做圆周运动，同时与月球保持相对静止一起绕地球运动，目前正在超期服役中。“鹊桥一号”和“鹊桥二号”轨道位置示意图如图虚线所示。已知地球球心与月球球心间距离为L，点到月球球心距离为d（远大于“鹊桥一号”到点的距离），地球半径为R，停泊轨道Ⅰ、Ⅱ的近地点P离地面高度为h，远地点离地面的高度分别为、，地球表面附近的重力加速为g，“鹊桥一号”绕地球运动的周期为“鹊桥二号”在环月使命轨道周期的n倍，若忽略地球和月球外其他天体对“鹊桥一号”的影响、忽略月球外其他天体对“鹊桥二号”的影响、忽略地球外其他天体对月球的影响，则下列说法正确的是（　　） A．在地球上发射“鹊桥”卫星的发射速度大于11.2km/s B．“鹊桥一号”在“转移轨道”上P点的加速度等于“停泊轨道”上P点的加速度 C．“鹊桥一号”在“转移轨道”上的P点运行速度大于 D．“鹊桥二号”环月使命轨道（可以视为圆轨道）半径为 第Ⅱ卷(非选择题，共54分) 二、填空题(本题共2小题，共15分) 11．(6分)用图甲所示的实验装置来探究小球做圆周运动所需向心力的大小与小球质量、角速度和半径之间的关系，已知挡板A、C到左右塔轮中心轴的距离相等，B到左塔轮中心轴距离是A的2倍，皮带按图乙三种方式连接左右变速塔轮，每层半径之比由上至下依次为、和。 (1)若要利用该装置探究向心力与转动半径之间的关系，则此时应将两完全相同的小球分别放置在挡板______处（填“A和B”、“A和C”或“B和C”），传动皮带应调至第______（填“一”、“二”或“三”）层塔轮。 (2)探究向心力与角速度之间的关系时，此时将完全相同的两小球分别放在挡板A、C两处，传动皮带则调至第二层塔轮，转动手柄过程中左右标尺上红白相间的等分格数之比为______。 12．(9分)在科技节活动中，某小组设计了一款仿“愤怒的小鸟”弹射器。如图1所示，弹射器将球形物体（可视为质点）从O点弹出，使其落在水平桌面的目标区域内。为探究其运动规律，小组做了以下实验： ①固定弹射器，使球形物体每次从O点以相同的水平初速度弹出。 ②通过升降装置，改变球形物体离桌面的高度H，记录对应的水平射程L（落点P到O点的水平距离）。 (1)已知重力加速度为g，根据平抛运动的规律，射程L与高度H的关系式为______（用、、表示）。 (2)如图2所示，该小组在坐标纸上绘制图像，其斜率______（用、表示）。 (3)现通过升降装置将球形物体调整到与桌面等高位置，若弹射器可调节仰角，使球形物体以与水平方向成角弹出（初速度大小不变），且球形物体落到桌面上，则最大射程对应的角度______，最大射程为______（用、表示）。 三、计算题(本题共3小题，共39分。要有必要的文字说明和演算步骤。有数值计算的要注明单位) 13．(9分)从1970年中国成功发射第一颗人造地球卫星东方红一号起，至2025年，中国发射的卫星数量已超过1000颗，这标志着中国航天技术实现了从跟跑到并跑，乃至领跑的跨越式发展。现有一颗在赤道上空运行的人造卫星质量为，它到地球表面的距离等于地球的半径，转动的方向与地球的自转方向相同。若地球的半径为，自转的角速度为，地球两极处的重力加速度大小为，引力常量为。求： (1)地球质量； (2)该人造卫星连续两次经过赤道上方同一位置的时间间隔； (3)若将该人造卫星升高轨道变为地球的同步卫星，则卫星到地球表面的距离需增加多少？ 14．（13分）小明设计了一款游戏，如图所示，平台上高为的点有一弹射装置，可以将玩具子弹水平向右射出。平台右侧有一深度、宽度的深坑，坑壁竖直，在坑内右壁固定一足够高的竖直挡板，坑中心处放置一纸团。点到深坑左边缘水平距离，玩具子弹和纸团均可视为质点，忽略空气阻力，重力加速度。 (1)试通过计算说明，玩具子弹能否直接击中纸团； (2)已知玩具子弹击中挡板反弹时平行挡板的分速度不变，垂直挡板的分速度反向且损失90%。若玩具子弹在挡板上经一次反弹后可以直接击中纸团，求其发射速度的大小。 15．(17分)在汽车发动机的平衡轴系统中，会用到类似的转动结构来确保发动机运转平稳。平衡轴上有多个部件通过铰链连接，简化后如图所示。四根轻杆OA、、AB和CB与两小球以及小环通过铰链连接。球和环的质量均为，相当于平衡轴上特定部件。轻杆长均为。端固定的竖直轻质转轴类似于平衡轴本身，而连接在与小环之间的轻质弹簧，原长为。在发动机运转不同工况下其长度会变化。当汽车处于怠速状态，相当于装置静止时，弹簧长为；而当汽车加速，发动机转速升高，就如同转动该装置并缓慢增大转速，小环会缓慢上升。在这个过程中，研究弹簧的劲度系数、杆中弹力为零以及弹簧弹力为零时的角速度等情况，对于优化平衡轴系统设计，减少发动机振动，提升汽车行驶的舒适性和稳定性至关重要。已知忽略一切摩擦和空气阻力，重力加速度为，求： (1)弹簧的劲度系数k； (2)AB杆中弹力为零时，装置转动的角速度； (3)弹簧弹力为零时，装置转动的角速度。 / 学科网（北京）股份有限公司 $ 2025-2026学年高一物理下学期期中模拟卷 全解全析 （考试时间：75分钟，分值：100分） 第I卷 一、选择题（本题共10小题，共46分，在每小题给出的四个选项中，1~7题只有一项符合题目要求，每小题4分，8~10题有多项符合题目要求，全部选对得6分，选对但不全的得3分，有选错或不答得0分。） 1．图甲为一女士站在台阶式自动扶梯上匀加速上楼（忽略扶梯对手的作用），图乙为一男士站在履带式自动扶梯上匀速上楼，两人相对扶梯均静止。下列关于做功的判断正确的是（　　） A．图甲中支持力对人不做功 B．图甲中摩擦力对人做正功 C．图乙中支持力对人做正功 D．图乙中摩擦力对人做负功 【答案】B 【详解】A．在图甲中，女士站在台阶式自动扶梯上匀加速上楼，支持力方向竖直向上，且支持力与位移夹角小于，根据功的定义 可知支持力对人做正功，故A错误； B．在图甲中，女士站在台阶式自动扶梯上匀加速上楼，加速度有水平向前的分量，根据牛顿第二定律可知人受到水平向前的摩擦力，摩擦力方向与位移方向夹角小于，根据功的定义 可知摩擦力对人做正功，故B正确； CD．在图乙中，一男士站在履带式自动扶梯上匀速上楼，通过分析，可知支持力与速度方向垂直，支持力不做功；而静摩擦力方向与速度方向相同，故静摩擦力做正功，故CD错误。 故选B。 2．如图是某电力机车雨刮器的示意图，雨刮器由刮水片和雨刮臂连接而成，、为刮水片的两个端点，为刮水片与雨刮臂的连接点，若保持雨刮臂绕轴在竖直平面内范围内转动，角速度不变，刮水片MN始终保持竖直，下列说法正确的是（　　） A．P点的线速度始终不变 B．同一时刻，M、N两点的线速度不同 C．若减小雨刮器OP的长度，则N点的线速度大小变小 D．若增大雨刮器OP的长度，则刮水片刮水时覆盖面积不变 【答案】C 【详解】A．P点的轨迹为圆周，线速度的大小不变，但方向改变，故A错误； B．根据线速度的公式 可知同一时刻，M、N两点的线速度相同，要注意MN两点都在刮水片上，而刮水片是平动，不是同轴传动，所以MN两点的运动状态都相同，故B错误； C．若减小OP的长度，N点运动时间不变，但曲线轨迹变短，故线速度变小，故C正确； D．若增大OP的长度，则刮水片刮水时覆盖面积将会增大，故D错误。 故选C。 3．火箭载着宇宙探测器飞向某行星，火箭内平台上还放有测试仪器。起飞前，火箭静止在地球表面。起飞后，火箭以加速度竖直向上做匀加速直线运动（为地面附近的重力加速度）。升到某一高度时，测试仪器对平台的压力刚好是起飞前压力的，已知地球半径为R，该处离地面的高度h为（　　） A．2R B．R C． D． 【答案】B 【详解】设地球质量为M，测试仪器质量为m，取测试仪为研究对象，起飞前，火箭静止在地球表面，可知测试仪对平台压力大小等于重力mg，在某一高度h处，由牛顿第二定律可得 联立解得 根据万有引力等于重力有 联立解得 故选B。 4．如图为一半径为R的鼓形轮，可绕固定的光滑水平轴O转动。在轮上沿相互垂直的直径方向固定四根直杆，杆上分别固定有质量均为m的A、B、C、D四个小球，球与O的距离均为2R。不计空气阻力，已知重力加速度为g，现让鼓形轮保持角速度匀速转动，当A球转到最低点时（　　） A．A球受到杆的作用力大小为mg B．B球受到杆的作用力方向沿杆方向 C．C球受到杆的作用力大小为 D．D球受到杆的作用力大小 【答案】D 【详解】A．让鼓形轮保持角速度匀速转动，当A球转到最低点时，以A为对象，根据牛顿第二定律可得 解得A球受到杆的作用力大小为 故A错误； B．此时B球受到杆的作用力的竖直分量与重力平衡，水平分量提供向心力，根据平行四边形定则可知，B球受到杆的作用力方向斜向上偏右，不沿杆方向，故B错误； C．以C为对象，设C球受到杆的作用力方向竖直向下，根据牛顿第二定律可得 可得 故C错误； D．以D为对象，竖直方向有 水平方向有 则D球受到杆的作用力大小为 故D正确。 故选D。 5．如图所示，A、B两球从相同高度投出，两球落入篮筐时的速度方向相同，A球与B球相比（　　） A．投出速度小 B．最高点的速度小 C．运动时间短 D．入筐速度大 【答案】D 【详解】AD．将两球抛出的逆过程看作是从篮筐以相同方向、不同速度抛出的斜抛运动，可知A斜抛的初速度较大，到达相同高度时的速度也较大，即A球投出速度较大，入筐速度大，A错误，D正确； BC．因A抛出的速度较大，可知最高点的速度较大，运动时间较长，BC错误。 故选D。 6．“天问一号”是执行中国首次火星探测任务的探测器，该名称源于屈原长诗《天问》，寓意探求科学真理征途漫漫，追求科技创新永无止境。已知万有引力常量为G，忽略火星自转，若探测器绕火星做匀速圆周运动，火星认为是质量分布均匀的球体，要想估测火星的平均密度，还需要测量（　　） A．探测器的运行周期与轨道半径 B．探测器的运行速度与轨道半径 C．火星表面的重力加速度与火星半径 D．探测器的轨道半径与火星表面的重力加速度 【答案】C 【详解】要估算火星的平均密度，需通过公式 ，其中为火星质量，为火星半径。结合万有引力定律分析各选项： A．由 可得 但密度公式中需，而选项未提供，无法直接计算，故A错误。 B．由 可得。同样缺少，无法计算，故B错误。 C．已知火星表面重力加速度则 解得 代入密度公式得，仅需和即可计算，故C正确。 D．已知，但探测器的轨道半径与无直接关联，无法消去或，故D错误。 故选C。 7．光滑斜面体静止在水平面上，一个质量为m的小物块由静止开始从顶端沿斜面下滑至底端的过程中，下列说法正确的是（　　） A．小物块受到重力、支持力、下滑力三个力作用 B．小物块对斜面体的压力做的功就是斜面体获得的动能 C．小物块给斜面体的压力对斜面体做正功 D．若小物块运动至斜面体底端时瞬时速度大小为v，则重力的瞬时功率为mgv 【答案】C 【详解】A．小物块受到重力、支持力两个力作用，A错误； B．小物块对斜面体的压力做的功等于斜面体获得的动能，功不是动能，功是过程量，动能是状态量，B错误； C．小物块给斜面体的压力与斜面体的运动方向成锐角，对斜面体做正功，C正确； D．若小物块运动至斜面体底端时瞬时速度大小为v，设v的竖直分量为vy，则重力的瞬时功率为，D错误。 故选C。 8．有、、、四颗地球卫星，还未发射，在地球赤道上随地球表面一起转动，处于地面附近的轨道上正常运动，是地球同步卫星，是高空探测卫星，各卫星排列位置如图，则（　　） A．在4个小时内转过的圆心角是 B．的向心加速度等于重力加速度 C．线速度大小关系为 D．的运动周期有可能是30小时 【答案】AD 【详解】A．c是地球同步卫星，周期是24h，则c在4h内转过的圆心角为 故A正确； A．静止卫星c的周期与地球自转周期相同，角速度相同，根据可知，c的向心加速度比a的大；卫星绕地球做匀速圆周运动时，由万有引力提供向心力得 可得 卫星的轨道半径越大，向心加速度越小，则静止卫星c的向心加速度小于b的向心加速度，而b的向心加速度约为g，故知a的向心加速度小于重力加速度g，故B错误； B．静止卫星c的周期与地球自转周期相同，角速度相同，根据，可得 卫星绕地球做匀速圆周运动时，由万有引力提供向心力得 可得 卫星的轨道半径越大，线速度越小，则有 故C错误； D．由开普勒第三定律，可知卫星的轨道半径越大，周期越大，所以d的运动周期大于c的周期，则d的运动周期有可能是30小时，故D正确。 故选AD。 9．如图所示，一质量为m的物块（可视为质点）静置在水平地面上，物块上竖直安装一根原长为L、劲度系数为k的轻弹簧，现用手竖直向上缓慢拉弹簧的上端P点，直到物块离开地面一段距离后停止向上运动，测得P点到水平地面的距离为H，待整个装置在空中稳定，重力加速度为g。下列说法正确的是（　　） A．以地面为零势能面，则物块在空中的重力势能值为mgH B．以空中P点为零势能面，则物块在空中的重力势能值为 C．此过程中物块重力势能增加了 D．此过程中物块重力势能增加了 【答案】BC 【详解】A．弹簧伸长的长度 物块上升的高度 以地面为零势能面，则物块在空中的重力势能值为，A错误； B．以空中P点为零势能面，则物块在空中的重力势能值为，B正确； CD．此过程中物块重力势能增加量，C正确，D错误。 故选BC。 10．2024年6月25日“嫦娥六号”实现世界首次月球背面采样返回，先期进入环月使命轨道的“鹊桥二号”中继星功不可没。2018年在地球发射升空的火箭将“鹊桥一号”卫星送至“停泊轨道”，经过数次变轨，“鹊桥一号”运行在地月延长线上的拉格朗日点附近并以该点为圆心做圆周运动，同时与月球保持相对静止一起绕地球运动，目前正在超期服役中。“鹊桥一号”和“鹊桥二号”轨道位置示意图如图虚线所示。已知地球球心与月球球心间距离为L，点到月球球心距离为d（远大于“鹊桥一号”到点的距离），地球半径为R，停泊轨道Ⅰ、Ⅱ的近地点P离地面高度为h，远地点离地面的高度分别为、，地球表面附近的重力加速为g，“鹊桥一号”绕地球运动的周期为“鹊桥二号”在环月使命轨道周期的n倍，若忽略地球和月球外其他天体对“鹊桥一号”的影响、忽略月球外其他天体对“鹊桥二号”的影响、忽略地球外其他天体对月球的影响，则下列说法正确的是（　　） A．在地球上发射“鹊桥”卫星的发射速度大于11.2km/s B．“鹊桥一号”在“转移轨道”上P点的加速度等于“停泊轨道”上P点的加速度 C．“鹊桥一号”在“转移轨道”上的P点运行速度大于 D．“鹊桥二号”环月使命轨道（可以视为圆轨道）半径为 【答案】BCD 【详解】A．在地球上发射“鹊桥”卫星时，“鹊桥”卫星并没有直接脱离地球的束缚，所以发射速度大于7.9km/s小于11.2km/s，故A错误； B．根据万有引力提供向心力，有 解得 因为P点到地心的距离相等，所以“鹊桥一号”在“转移轨道”上P点的加速度等于“停泊轨道”上P点的加速度，故B正确； C．若“鹊桥”卫星离地面高度为h的点P做匀速圆周运动，根据万有引力提供向心力，有 根据万有引力等于重力 联立解得 因为“鹊桥一号”在进入“转移轨道”时，需要在P点加速，所以“鹊桥一号”在“转移轨道”上的P点运行速度大于，故C正确； D．设月球质量为m，“鹊桥一号”质量为m1，“鹊桥二号”质量为m2，“鹊桥一号”绕地周期为T1，“鹊桥二号”在使命轨道的运行周期为T2，“鹊桥二号”环月大椭圆使命轨道的半径为a。依题意L2点到月球球心的距离远大于“鹊桥一号”到L2点的距离，则“鹊桥一号”可近似为于L2位置绕地球运动，对“鹊桥一号”有 对月球有 解得 对“鹊桥二号”有 又 联立解得 故D正确。 故选BCD。 第Ⅱ卷(非选择题，共54分) 二、填空题(本题共2小题，共15分) 11．(6分)用图甲所示的实验装置来探究小球做圆周运动所需向心力的大小与小球质量、角速度和半径之间的关系，已知挡板A、C到左右塔轮中心轴的距离相等，B到左塔轮中心轴距离是A的2倍，皮带按图乙三种方式连接左右变速塔轮，每层半径之比由上至下依次为、和。 (1)若要利用该装置探究向心力与转动半径之间的关系，则此时应将两完全相同的小球分别放置在挡板______处（填“A和B”、“A和C”或“B和C”），传动皮带应调至第______（填“一”、“二”或“三”）层塔轮。 (2)探究向心力与角速度之间的关系时，此时将完全相同的两小球分别放在挡板A、C两处，传动皮带则调至第二层塔轮，转动手柄过程中左右标尺上红白相间的等分格数之比为______。 【答案】(1) B和C 一 (2) 【详解】（1）[1][2]探究向心力与转动半径之间的关系，需要保持小球质量相等，转动角速度相等，转动半径不同，则应将两完全相同的小球分别放置在挡板B和C处，传动皮带应调至第一层塔轮。 （2）将完全相同的两小球分别放在挡板A、C两处，则小球质量和转动半径相等，传动皮带则调至第二层塔轮，可知塔轮的半径之比为，根据可知，左右塔轮的角速度之比为，即左右小球转动的角速度之比为，由可知，两小球的向心力之比为，则转动手柄过程中左右标尺上红白相间的等分格数之比为。 12．(9分)在科技节活动中，某小组设计了一款仿“愤怒的小鸟”弹射器。如图1所示，弹射器将球形物体（可视为质点）从O点弹出，使其落在水平桌面的目标区域内。为探究其运动规律，小组做了以下实验： ①固定弹射器，使球形物体每次从O点以相同的水平初速度弹出。 ②通过升降装置，改变球形物体离桌面的高度H，记录对应的水平射程L（落点P到O点的水平距离）。 (1)已知重力加速度为g，根据平抛运动的规律，射程L与高度H的关系式为______（用、、表示）。 (2)如图2所示，该小组在坐标纸上绘制图像，其斜率______（用、表示）。 (3)现通过升降装置将球形物体调整到与桌面等高位置，若弹射器可调节仰角，使球形物体以与水平方向成角弹出（初速度大小不变），且球形物体落到桌面上，则最大射程对应的角度______，最大射程为______（用、表示）。 【答案】(1); (2)；(3) 【详解】（1）平抛运动分解为竖直方向自由落体、水平方向匀速直线运动： 竖直方向 解得运动时间 水平方向射程 （2）对第(1)问中公式两边平方得 与成正比，因此斜率 （3）将斜抛运动分解，初速度分量， 抛出点与桌面等高，落回桌面时竖直位移为0，由竖直方向运动公式 得运动时间 水平射程 的最大值为1，对应，即，此时最大射程 三、计算题(本题共3小题，共39分。要有必要的文字说明和演算步骤。有数值计算的要注明单位) 13．(9分)从1970年中国成功发射第一颗人造地球卫星东方红一号起，至2025年，中国发射的卫星数量已超过1000颗，这标志着中国航天技术实现了从跟跑到并跑，乃至领跑的跨越式发展。现有一颗在赤道上空运行的人造卫星质量为，它到地球表面的距离等于地球的半径，转动的方向与地球的自转方向相同。若地球的半径为，自转的角速度为，地球两极处的重力加速度大小为，引力常量为。求： (1)地球质量； (2)该人造卫星连续两次经过赤道上方同一位置的时间间隔； (3)若将该人造卫星升高轨道变为地球的同步卫星，则卫星到地球表面的距离需增加多少？ 【答案】(1) (2) (3) 【详解】（1）根据万有引力等于重力，可得黄金代换 可得地球质量 （2）卫星的角速度满足 当人造卫星连续两次经过赤道上同一处时，由几何关系可知 解得 （3）若变为地球同步卫星，设轨道半径变为，由万有引力提供向心力 升高的距离 解得 14．（13分）小明设计了一款游戏，如图所示，平台上高为的点有一弹射装置，可以将玩具子弹水平向右射出。平台右侧有一深度、宽度的深坑，坑壁竖直，在坑内右壁固定一足够高的竖直挡板，坑中心处放置一纸团。点到深坑左边缘水平距离，玩具子弹和纸团均可视为质点，忽略空气阻力，重力加速度。 (1)试通过计算说明，玩具子弹能否直接击中纸团； (2)已知玩具子弹击中挡板反弹时平行挡板的分速度不变，垂直挡板的分速度反向且损失90%。若玩具子弹在挡板上经一次反弹后可以直接击中纸团，求其发射速度的大小。 【答案】(1)不能，见解析 (2) 【详解】（1）如图所示，玩具子弹刚好经过深坑左端时，有， 可得玩具子弹的初速度为 打到点时有， 解得 可知玩具子弹要么打在平台上，要么打在挡板上，故玩具子弹不能直接击中纸团。 （2）如图所示，竖直方向有 解得 水平方向有 解得 15．(17分)在汽车发动机的平衡轴系统中，会用到类似的转动结构来确保发动机运转平稳。平衡轴上有多个部件通过铰链连接，简化后如图所示。四根轻杆OA、、AB和CB与两小球以及小环通过铰链连接。球和环的质量均为，相当于平衡轴上特定部件。轻杆长均为。端固定的竖直轻质转轴类似于平衡轴本身，而连接在与小环之间的轻质弹簧，原长为。在发动机运转不同工况下其长度会变化。当汽车处于怠速状态，相当于装置静止时，弹簧长为；而当汽车加速，发动机转速升高，就如同转动该装置并缓慢增大转速，小环会缓慢上升。在这个过程中，研究弹簧的劲度系数、杆中弹力为零以及弹簧弹力为零时的角速度等情况，对于优化平衡轴系统设计，减少发动机振动，提升汽车行驶的舒适性和稳定性至关重要。已知忽略一切摩擦和空气阻力，重力加速度为，求： (1)弹簧的劲度系数k； (2)AB杆中弹力为零时，装置转动的角速度； (3)弹簧弹力为零时，装置转动的角速度。 【答案】(1) (2) (3) 【详解】（1）装置静止时，设OA、AB杆中的弹力分别为、，OA杆与转轴的夹角为，小环受到弹簧的弹力 小环受力平衡，有 小球受力平衡，有， 联立解得 （2）设OA、AB杆中的弹力分别为、，OA杆与转轴的夹角为，小环受到弹簧的弹力 小环受力平衡 解得 对小球，有， 且 解得 （3）弹簧长度为L时，设OA、AB杆中的弹力分别为、，OA杆与弹簧的夹角为，小环受到弹簧的弹力为0，小环受力平衡 且 对小球，有 解得 / 学科网（北京）股份有限公司 $ 2025-2026学年高一物理下学期期中模拟卷 参考答案 一、选择题（本题共10小题，共46分，在每小题给出的四个选项中，1~7题只有一项符合题目要求，每小题4分，8~10题有多项符合题目要求，全部选对得6分，选对但不全的得3分，有选错或不答得0分。） 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 B C B D D C C AD BC BCD 二、实验题：本题共2小题，共15分。 11．(1) B和C（2分） 一（2分）(2)（2分） 12．(1)（2分）; (2)（2分）；(3) （2分） （2分） 三、计算题(本题共3小题，共39分。要有必要的文字说明和演算步骤。有数值计算的要注明单位) 13．（1）根据万有引力等于重力，可得黄金代换（1分） 可得地球质量（1分） （2）卫星的角速度满足（1分） 当人造卫星连续两次经过赤道上同一处时，由几何关系可知（1分） 解得（2分） （3）若变为地球同步卫星，设轨道半径变为，由万有引力提供向心力（1分） 升高的距离（1分） 解得（1分） 14．（1）如图所示，玩具子弹刚好经过深坑左端时，有（1分），（1分） 可得玩具子弹的初速度为（1分） 打到点时有（1分），（1分） 解得（2分） 可知玩具子弹要么打在平台上，要么打在挡板上，故玩具子弹不能直接击中纸团。（1分） （2）如图所示，竖直方向有（1分） 解得（1分） 水平方向有（2分） 解得（1分） 15．（1）装置静止时，设OA、AB杆中的弹力分别为、，OA杆与转轴的夹角为，小环受到弹簧的弹力（1分） 小环受力平衡，有（1分） 小球受力平衡，有（1分），（1分） 联立解得（1分） （2）设OA、AB杆中的弹力分别为、，OA杆与转轴的夹角为，小环受到弹簧的弹力（1分） 小环受力平衡（1分） 解得（1分） 对小球，有（1分），（1分） 且（1分） 解得（1分） （3）弹簧长度为L时，设OA、AB杆中的弹力分别为、，OA杆与弹簧的夹角为，小环受到弹簧的弹力为0，小环受力平衡（1分） 且（1分） 对小球，有（1分）、（1分） 解得（1分） 1 / 2 学科网（北京）股份有限公司 $