山东嘉祥县第一中学2025-2026学年度第二学期期中测试高一物理模拟试题（五）

嘉祥一中2025～2026学年度第二学期期中测试物理模拟（5） 高一物理试题 一、单项选择题：本题共8小题，每小题3分，共24分。每小题只有一个项符合题目要求。 1. 生活中的很多现象往往都可从物理的角度进行解释。为了形象生动地说明圆周运动的运动规律，教科书中设置了许多插图，下列关于插图的表述正确的是（  ） A. 图甲旋转木马工作时，越靠外侧的木马角速度越大 B. 图乙脱水机工作时，衣服中的水珠在离心力的作用下从桶孔飞出 C. 图丙轨道外轨高于内轨，火车以规定速度转弯时铁轨对火车的支持力与重力的合力提供向心力 D. 图丁空中飞椅游戏中，外排飞椅向心加速度更小 2. 如图所示，水平转台上A点放有一个小物块，转台中心O有一个立杆，长度为L的细线一端系住小物块，小物块可看作质点，另一端系在立杆上的B点，细线AB与立杆成37°角，转台不旋转时细线伸直但没有拉力。小物块与转台之间的动摩擦因数为0.2，重力加速度为g，设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，，。由静止开始，小物块随转台角速度缓慢增大的过程中，下列说法正确的是（ ） A. 细线上立即产生拉力并逐渐增大 B. 转台对小物块支持力逐渐变小 C. 角速度时，转台对小物块的摩擦力达到最大且大小保持不变 D. 角速度时，转台对小物块的支持力刚好为零 3. 2021年2月15日17时，首次火星探测任务“天问一号”探测器成功实施捕获轨道远火点平面机动。探测器运行到P点时，发动机点火工作，将绕火星赤道的轨道1调整为经过火星两极的轨道2。“天问一号”从轨道1到轨道2涉及了不同平面的轨道切换，被天文爱好者称为“侧手翻”。后续，探测器还将通过数次轨道调整，进入火星停泊轨道3。如图，P点为轨道1到轨道2的切换点，Q点为轨道2和轨道3的公共切点。关于“天问一号”探测器，下列说法正确的是（ ） A. “天问一号”在轨道切换点P点进行轨道切换时不受万有引力作用 B. “天问一号”运行在轨道1上经过P点的速度小于它经过Q点的速度 C. “天问一号”运行在轨道2上Q点的加速度大于它运行在轨道3上Q点的加速度 D. “天问一号”运行在轨道2上经过Q点的速度小于它运行在轨道3上经过Q点的速度 4. 北京时间2025年1月7日，实践二十五号卫星发射升空，为超期服役的“北斗三号”G7星注入142公斤推进剂，使后者寿命延长8年。若“北斗三号”G7星在预定轨道做匀速圆周运动的周期为，其轨道半径和地球半径的比值为，引力常量为，则地球的平均密度为（　　） A. B. C. D. 5. 如图所示，倾角的光滑斜面固定在水平面上，斜面长，一可视为质点的质量为3.0kg的物块从斜面顶端无初速度释放，，重力加速度，取地面为参考平面。下列说法正确的是（ ） A. 物块在斜面顶端时的重力势能为72J B. 物块滑到斜面底端时动能为72J C. 物块从斜面顶端滑到底端的过程中重力的平均功率为54W D. 物块滑到斜面底端时重力的瞬时功率为54W 6. 2022年北京冬奥会后，滑雪已然成为了冬天最受大家欢迎的体育项目。如图甲所示，整体质量为m的单板滑雪爱好者在安全速降过程中获得最大速度为v，为了顺利通过一个半径为R的水平弯道，滑雪者尝试以雪板紧贴弯道侧壁的方式过弯。如图乙所示，此侧壁与水平面的夹角为θ，此时滑雪板所受支持力大小为F，两侧面不受力，该弯道回转半径R远大于滑雪者的身高，重力加速度大小为g，不计空气与摩擦阻力影响，下列说法正确的是（　　） A. B. C. D. 7. 如图所示，AB是半径为R的四分之一固定光滑圆弧轨道，BC为水平直轨道，两轨道于B点平滑连接，BC的长度等于2.5R。一可视为质点的质量为m的物体，从轨道顶端A处由静止释放，恰好运动到水平直轨道C处停止。则物体与轨道BC间的动摩擦因数μ等于（ ） A. 0.3 B. 0.4 C. 0.5 D. 0.6 8. 一辆汽车在平直的公路上由静止开始启动，在启动过程中，汽车牵引力的功率及其瞬时速度随时间的变化情况分别如图甲、乙所示。已知汽车所受阻力恒为重力的0.2倍，重力加速度，下列说法正确的是（  ） A. 该汽车的质量为 B. C. 在前5s内，汽车克服阻力做功为 D. 在5~15s内，汽车的位移大小为 二、多项选择题：本题共4小题，每小题4分，共16分。每小题有多个选项符合题目要求。全部选对得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分。 9. 2022年6月5日，我国在酒泉卫星发射场成功将“神舟十四号”载人飞船发射，经过自动变轨与“天和”核心舱成功对接，陈冬、刘洋和蔡旭哲成功进入“天和”核心舱。如图，“神舟十四号”先进入圆形轨道Ⅰ，然后在位置A点火加速，进入椭圆轨道Ⅱ，到达远地点B时，恰好与“天和”核心舱对接，经过轨道维持，组合体在轨道Ⅱ上稳定运行。已知“神舟十四号”在轨道Ⅰ上距离地面的高度为h，地球半径为R，地球表面重力加速度为，下列说法正确的是（　　） A. “神舟十四号”在轨道Ⅰ上运行的速度大小为 B. “神舟十四号”在轨道Ⅱ上运行时的机械能大于在轨道Ⅰ上运行时的机械能 C. 组合体在轨道Ⅱ上运行周期小于 D. “神舟十四号”在轨道Ⅱ上经过A点时的加速度等于在轨道Ⅰ上经过A点时的加速度 10. 人们用滑道从高处向低处运送货物，如图所示。可看作质点的货物从圆弧滑道PQ顶端P点静止释放，沿滑道运动到圆弧末端Q点过程中克服阻力做的功为440J。已知货物质量为20kg，滑道高度h为4m，且过Q点的切线水平，重力加速度大小为。在货物从P点运动到Q点的过程中，下列说法正确的是（　　） A. 重力势能减少了360J B. 到达Q点时的速度大小为6m/s C. 机械能减少了440J D. 重力的功率一直增大 11. 如图所示，在匀速转动的水平圆盘上，沿直径方向放着用轻绳相连的物体A和B，A和B质量都为m。它们分居圆心两侧，与圆心距离分别为，，A、B与圆盘间的动摩擦因数相同且均为μ。若最大静摩擦力等于滑动摩擦力，当圆盘转速从零开始逐渐加快到两物体刚好要发生但还未发生滑动时，下列说法正确的是（） A. 绳子的最大张力为2μmg B. 当轻绳恰好出现拉力时，A所受的摩擦力大小为 C. 当A所受的摩擦力为零时，圆盘的角速度为 D. 随着转速的增大，A所受的摩擦力一直减小，而B所受的摩擦力一直增大 12. 如图，固定光滑斜面AB的倾角，BC为水平面，BC长度为1.25m，CD为光滑的竖直圆弧轨道，半径为0.6m。一可视为质点的质量的物体，从斜面上A点由静止开始下滑，物体与水平面BC间的动摩擦因数，轨道在B、C两点平滑连接。物体到达D点后，继续竖直向上运动，最高点到D点的高度为0.65m。不计空气阻力，，重力加速度。下列正确的是（ ） A. 物体第一次滑入圆轨道C点的速度为5m/s B. 物体第一次滑入圆轨道C点时对轨道的压力大小为100N C. 释放点A距水平面BC的高度为1.5m D. 物体最终恰好停在C点 三、非选择题：本题共6小题，共60分。 13. 图甲所示为向心力演示仪，长槽的A、B处和短槽的C处到各自转轴中心的距离之比为，图乙为三层塔轮的大小关系。使用该装置探究小球做圆周运动时所需向心力的大小F与它的质量m、角速度ω、半径r之间的关系。 （1）下列实验与本实验所采用实验方法相同的是（） A. 探究两个互成角度力的合成规律 B. 探究弹簧弹力与弹簧形变量关系 C. 探究加速度与物体受力、物体质量关系 （2）在探究向心力的大小F与半径r的关系时，该同学需要把两个相同的小钢球分别放在B和C位置处，同时还需要将传动皮带调至________塔轮。 A. 第一层 B. 第二层 C. 第三层 （3）两个相同的小钢球分别放在A和C位置处，若此时传动皮带位于第二层塔轮，则两钢球的向心力大小之比________。 14. 某学习小组用如图所示的实验装置来验证机械能守恒定律。实验操作步骤如下： ①用天平测出滑块和遮光条的质量、钩码的质量； ②调整气垫导轨水平，按图连接好实验装置，固定滑块； ③测量遮光条中点与光电门之间距离及遮光条宽度d，将滑块由静止释放，光电门记录遮光条遮光时间； ④改变遮光条中点与光电门之间距离，进行多次实验。 根据上述实验操作过程，回答下列问题： （1）下列关于该实验的说法正确的是__________； A．本实验必须测量和的质量 B．实验中必须保证远小于 C．滑块运动过程中速度大小等于钩码速度大小的一半 D．本实验的研究对象为滑块 （2）在调整气垫导轨水平时，滑块不要连接钩码，打开气泵，待气流稳定后调节气垫导轨，直至看到导轨上的滑块保持静止或者匀速运动，表示气垫导轨已经调节水平。 （3）某同学测量得滑块和遮光条的质量、钩码的质量，遮光条宽度，某次实验中，滑块静止时遮光条中点与光电门的距离，遮光条通过光电门过程中遮光时间，当地重力加速度。测量过程中系统重力势能的减少量__________J，滑块和钩码增加的动能总和为__________J。（结果均保留三位有效数字） （4）多次改变挡光条到光电门的距离，重复步骤③、④，测出多组和，作出随 的变化图像如图所示，图线为过坐标原点的直线，图像的斜率为，如果在误差允许的范围内当地的重力加速度大小为__________时，可以判断钩码带动滑块运动的过程中机械能守恒。（用字母、、k、d表示） 15. 月球探测器在完成月球采样后，其上升器在飞离月球途中与返回器受控分离，无动力抛出，再次着陆月球，实现“二次落月”。之后，轨道器和返回器对接形成组合体（简称“组合体”）并进入环月运行轨道做匀速圆周运动。已知上升器在近月表面距月面h高处受控分离，以一定初速度水平抛出，测得其到达月球表面的时间为t，上升器可视为质点，不计一切阻力，忽略月球自转影响，月球半径为R，“组合体”环月轨道距离月面高度为H。求： （1）月球的第一宇宙速度v； （2）“组合体”的环月运行周期T。 16. 旋转餐桌上餐盘及盘中菜的总质量为2kg，餐盘与转盘间的动摩擦因数为0.4，距中心转轴的距离为0.5m。若轻转转盘使餐盘随转盘保持匀速转动，转动一周的时间为5s，转动过程中餐盘和转盘始终保持相对静止，最大静摩擦力等于滑动摩擦力。，重力加速度，求： （1）餐盘的向心加速度大小； （2）餐盘与转盘间的摩擦力大小； （3）为防止转动过程中餐盘滑离转盘，旋转转盘时的角速度不能超过多大？ 17. 如图所示，半径的四分之一竖直圆轨道MN固定在水平地面上，端点N位于轨道末端且轨道末端切线水平，与水平地面平滑连接。把质量的小物块从竖直圆轨道上顶端M点由静止释放，经过N点滑到水平地面上，滑行一段距离后停在水平地面上的P点。已知小物块滑到N点时对轨道的压力为6N，P点到轨道末端N点的水平距离，重力加速度。不计空气阻力，小物块可视为质点，求： （1）小物块经过N点时的速度大小； （2）小物块在竖直圆轨道MN上克服摩擦力做的功Wf； （3）若小物块在竖直圆轨道MN上运动时克服摩擦力做功不变，用外力F把小物块从P点再推回竖直圆轨道MN的顶端M点，则外力F至少需要做多少功WF。 18. 一装置的竖直截面如图所示，曲面轨道下端与水平面平滑连接，螺旋圆形轨道ABC的半径为，传送带长为L（未知）与水平面等高，斜面DE与水平面成角，D点与水平面的高度差。质量的滑块自曲面轨道上某位置由静止释放，滑块与传送带间的动摩擦因数为，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，其他段均光滑，不计空气阻力，重力加速度，求： （1）若滑块恰好能通过圆形轨道最高点B点，求释放点的高度h及滑块在A点时受到支持力的大小； （2）当滑块从曲面轨道上高处由静止释放，传送带静止，滑块恰好停在传送带的右端，求传送带的长度L； （3）若滑块仍从曲面轨道上处由静止释放，传送带以恒定的线速度顺时针转动，滑块恰好从D点沿DE方向进入斜面，求传送带的线速度大小及摩擦力对传送带做的功。 嘉祥一中2025～2026学年度第二学期期中测试物理模拟（5） 高一物理参考答案 题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 答案 C D B C C D B D BD BC BC AC 1. 【答案】C 【解析】A．图甲旋转木马工作时，各个木马同轴转动，角速度相同，故A错误； B．图乙脱水机工作时，衣服中的水在转动时所受附着力及摩擦力的合力提供向心力，当合力小于所需要的向心力时，做离心运动，水被甩出，并不是受离心力，故B错误； C．图丙轨道外轨高于内轨，火车转弯时铁轨对火车的支持力与重力的合力提供向心力，故C正确； C．图丁空中飞椅游戏中，由，可知外排飞椅向心加速度更大，故D错误。 故选C。 2. 【答案】D 【解析】A．当转台开始转动时，小物块所需的向心力有静摩擦力提供，当静摩擦力不足以提供向心力时，细线上才会产生拉力，A错误； B．当细线上没有拉力时，转台对物块的支持力不变，随着转台的角速度逐渐增大，细线产生拉力，此时，转台对物块的支持力才会逐渐减小，B错误； C．当细线刚要产生拉力时，最大静摩擦力提供向心力，则有 解得 当时，细线上产生拉力，此时水平方向上则有 竖直方向上则有 随着增大，细线上的拉力逐渐增大，转台对物块的支持力逐渐减小，根据 可知，摩擦力逐渐减小，C错误； D．当转台对小物块的支持力刚好为零时，在竖直方向上则有 水平方向上则有 联立解得 D正确。 故选D。 3. 【答案】B 【解析】A．“天问一号”在轨道切换点P点进行轨道切换时仍受万有引力作用，选项A错误； B．根据开普勒第二定律可知，“天问一号”运行在轨道1上经过P点时离火星较远，则在P点的速度小于它经过火星近点Q点的速度，选项B正确； C．根据 可知，“天问一号”运行在轨道2上Q点的加速度等于它运行在轨道3上Q点的加速度，选项C错误； D．“天问一号”运行在轨道2上经过Q点时要减速做向心运动才能进入轨道3，则在轨道2上经过Q点的速度大于它运行在轨道3上经过Q点的速度，选项D错误。 故选B。 4. 【答案】C 【解析】设地球的质量为M，“北斗三号”G7星的质量为m，万有引力提供向心力，根据牛顿第二定律则有 解得 故地球的密度为 由题可知 整理可得 故选C。 5. 【答案】C 【解析】A．物块在斜面顶端时的重力势能为 选项A错误； B．根据机械能守恒定律可知，物块滑到斜面底端时的动能等于重力势能的减小量，为54J，选项B错误； C．物块从斜面顶端滑到底端的过程中用时间为 重力的平均功率为 选项C正确； D．物块滑到斜面底端时重力的瞬时功率为 选项D错误。 故选C。 6. 【答案】D 【解析】如图乙对单板滑雪爱好者的整体受力分析如图所示 有 该合力提供向心力，有 解得 故选D。 7. 【答案】B 【解析】物体从A到C由动能定理可得 解得 故选B。 8. 【答案】D 【解析】A．第5s末，汽车的功率达到30kW，此时速度为5m/s，所以此时的牵引力为 而在0~5s内，汽车在做匀加速直线运动，加速度为1m/s2。则 解得 故A错误； B．汽车所受的阻力大小为 故B错误； C．在前5s内位移 汽车克服阻力做功为 故C错误； D．在5~15s内，根据动能定理 解得 故D正确。 故选D。 9. 【答案】BD 【解析】A．轨道Ⅰ上，有 在地球表面有 解得 故A项错误； B．“神舟十四号”在轨道Ⅰ上B点经过加速进入轨道Ⅱ，即在B点发动机对“神舟十四号”做正功，其机械能增加，所以“神舟十四号”在轨道Ⅱ上运行时的机械能大于在轨道Ⅰ上运行时的机械能，故B项正确； C．在轨道Ⅰ上有 解得 由开普勒第三定律有 由于 所以 故C项错误； D．由牛顿第二定律有 解得 所以“神舟十四号”在轨道Ⅱ上经过A点时的加速度等于在轨道Ⅰ上经过A点时的加速度，故D项正确。 故选BD。 10. 【答案】BC 【解析】A．从P点到Q点，货物下降了4m，则重力势能减少量为 故A错误； B．从P点到Q点，根据动能定理可得 代入数据解得 故B正确； C．根据能量守恒定律可知，货物减少的机械能等于克服阻力做的功，为440J，故C正确； D．从P点到Q点过程中，货物所受重力不变，其竖直方向的速度先增大后减小，则重力的功率先增大后减小，故D错误。 故选BC 11. 【答案】BC 【解析】A．当A刚要向内滑动时，绳子的张力最大，对A、B分别根据牛顿第二定律得 解得 故A错误； B．当轻绳恰好出现拉力时，B恰好摩擦力最大，对B根据牛顿第二定律得 对A根据牛顿第二定律得 解得 故B正确； C．当A所受的摩擦力为零时，对B根据牛顿第二定律得 对A根据牛顿第二定律得 解得 故C正确； D．当时，随着转速的增大，A所受的摩擦力增大，直到A开始滑动；当绳子无拉力时，随着转速的增大，B所受的摩擦力增大，当绳子有拉力时，随着转速的增大，B所受的摩擦力不变，直到B开始滑动，故D错误。 故选BC。 12. 【答案】AC 【解析】A．物块从C点到到达最高点的过程由机械能守恒定律 解得 选项A正确； B．在C点时由牛顿第二定律 解得FNC=103.3N 选项B错误； C．从A到C由动能定理 解得H=1.5m 选项C正确； D．最终当滑块停止时，由能量关系可知 解得x=7.5m=6LBC 即物体在BC上运动三个来回最终恰好停在B点，选项D错误。 故选AC。 13. 【答案】（1）C （2）A （3） 【解析】（1）探究向心力的大小与小球质量m、角速度和半径r之间的关系，采用的实验方法是控制变量法。 A．探究两个互成角度的力的合成规律，采用的是等效替代的实验方法，故A错误； B．探究弹簧弹力与弹簧形变量关系，并没有采用控制变量法，故B错误； C．探究加速度与物体受力、物体质量的关系，采用的实验方法是控制变量法，故C正确。 故选C。 （2）在某次实验中，把两个质量相等的钢球放在B、C位置，此时探究的是向心力大小与半径的关系，将控制两小球做圆周运动的角速度相等，则需要将传动皮带调至第一层塔轮。 故选A。 （3）两个相同的小钢球分别放在A和C位置处，此时传动皮带位于第二层塔轮，则塔轮半径之比为2:1，根据可知，角速度之比为1:2，根据向心力公式 可知向心力之比1:4。 14. 【答案】 （1） A （3）0.228 0.225 （4） 【解析】（1）[1] A．实验中需要验证的关系为 可知本实验必须要测量M和m，故A正确； B．本实验不需要用钩码的重力代替绳的拉力，实验中不需要保证m远小于M，故B错误； C．滑块运动过程中速度大小始终是钩码速度的2倍，故C错误； D．本实验的研究对象为滑块和钩码组成的系统，故D错误。 故选A。 （3）[2] 测量过程中系统重力势能的减少量 [3] 遮光条通过光电门时 滑块和钩码增加的动能总和为 （4）[4] 滑块经过光电门时的速度为 槽码带动滑块运动过程中，若机械能守恒，有 整理有 结合题图，图像的斜率为 解得 15、解析：（1）依题意，上升器做平抛运动，可得 解得月球表面处的重力加速度为 根据 解得月球的第一宇宙速度 （2）根据万有引力提供向心力 联立解得“组合体”的环月运行周期为 16、解析：（1）餐盘的向心加速度为 解得 （2）餐盘与转盘之间的静摩擦力提供向心力，则有 解得 （3）角速度为最大值时，餐盘与转盘之间静摩擦力达到最大值，此时有 解得 17、解析：（1）由牛顿第三定律，小物块在点受到的支持力为，小物块在点，由牛顿第二定律得 解得 （2）小物块在竖直圆轨道上从点运动到点，由动能定理得 解得 （3）小物块在水平地面上从点运动到点，由动能定理得 用外力把小物块从点推到点，由动能定理得 解得 18、解析：（1）根据题意可知，滑块通过B点时有 滑块由h处到B点过程，根据动能定理有 解得 滑块由h处到A点的过程，根据动能定理有 滑块通过A点时，由牛顿第二定律得 解得 （2）滑块从处到传送带左侧的过程，根据动能定理有 得 滑块在传送带上的运动过程，根据动能定理有 解得 （3）滑块离开水平面后做平抛运动，竖直方向有 得 滑块经过D点时有 得 滑块在传送带上减速到与传送带速度相等的过程，根据动能定理有 得 则滑块在传送带上先减速，后与传送带一起匀速运动，所以传送带的速度为 滑块在传送带上减速过程有， 得 传送带通过的位移 摩擦力对传送带做的功 高一物理期中模拟试题（5）第18页（共8页） 学科网（北京）股份有限公司 $