湖南衡阳市衡阳县第三中学2025-2026学年高一下学期期中模拟物理测试B卷

高一期中模拟测试 物理·B卷 分值：100 分 时间：75 分钟 一、选择题，本大题共10小题，共46分。第1~7题，每小题4分，只有一项符合题目要求，第8~10题，每小题6分，有多项符合题目要求，全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。 1.如图所示，“嫦娥号”探月卫星在由地球飞向月球时，沿曲线从M点向N点飞行的过程中，速度逐渐减小，在此过程中探月卫星所受合力方向可能是下列图中的( ) A. B. C. D. 2.在足球场上罚任意球时，运动员踢出的“香蕉球”，在行进中绕过“人墙”转弯进入了球门，守门员“望球莫及”，其轨迹如图所示。关于足球在这一飞行过程中的受力方向和速度方向，下列说法正确的是( ) A.合外力的方向与速度方向在一条直线上 B.合外力的方向沿轨迹切线方向，速度方向指向轨迹内侧 C.合外力方向指向轨迹内侧，速度方向沿轨迹切线方向 D.合外力方向指向轨迹外侧，速度方向沿轨迹切线方向 3.如图所示，小船过河时，船头始终垂直于河岸。若小船在静水中的速度，水流速度，则小船合速度v的大小等于( ) A. B. C. D. 4.两岸平行的河流，宽度为300m，各处河水流速均为4m/s。小船在静水中的速度为5m/s，则( ) A.若小船要以最短时间过河，则航程为300m B.若船头与上游河岸夹角合适，则过河所需的时间可能为55s C.若小船要以最短航程过河，则所需的时间为100s D.船头垂直河岸过河时，如果途中河水流速突然增大，则过河时间将增大 5.CBA全明星技巧赛是中国男子篮球协会（CBA）全明星周末的一项重要赛事，在该比赛中有一个抛球环节，如图所示，运动员正对着一个竖直的圆环，将篮球抛出，若篮球进入圆环则为成功。两位运动员从相同高度将篮球斜向上抛出后篮球均斜向下通过圆环，且篮球通过圆环时速度的方向相同，圆环的直径略大于篮球的直径，忽略空气阻力的影响。下列说法正确的是( ) A.两篮球离开手时的速度大小相等，方向不同 B.篮球1离开手时的速度比篮球2离开手时的速度大 C.篮球1在空中飞行过程中的最大高度比篮球2在空中飞行过程中的最大高度高 D.篮球1在空中飞行过程中的最大高度比篮球2在空中飞行过程中的最大高度低 6. 如图所示是游乐园里一种叫旋转飞椅的游乐设施的简单示意图。已知飞椅用钢绳系着，钢绳上端的悬点固定在顶部水平转盘上的边沿处。转盘绕穿过其中心的竖直轴匀速转动。稳定后，每根钢绳（含飞椅及游客）与转轴在同一竖直平面内。图中P、Q两位乘客悬于同一水平高度处的圆周上，P所在钢绳的长度大于Q所在钢绳的长度，钢绳与竖直方向的夹角分别为，。不计钢绳的重力。下列判断正确的是( ) A. P、Q两个飞椅的线速度大小相同 B. 无论两个游客的质量关系如何，一定大于 C. 如果两个游客的质量相同，则有等于 D. 两个游客做圆周运动的圆心不在游乐设施中心的竖直轴上 7.如图甲所示，三个物体A、B和C放在水平圆盘上，用两根不可伸长轻绳分别连接A、B和B、C。物体A、B、C与圆心距离分别为、和，已知，，物体A、B、C在一条过圆心的直线上且与圆盘间的动摩擦因数均为，最大静摩擦力等于滑动摩擦力。当圆盘以不同角速度绕过圆心的轴匀速转动时，A、B之间绳中弹力和B、C之间绳中弹力随的变化关系如图乙所示，取，下列说法正确的是( ) A.物体A的质量 B.物体C与圆心距离 C.当角速度为时，圆盘对B的静摩擦力大小为 D.当角速度为时，A、B即将与圆盘发生相对滑动 8.如图所示，运动员在位置M将排球垫起，排球经最高点N落到与M位于同一水平线上的位置P，轨迹如图中实线所示，则( ) A.由图中轨迹可知，排球运动过程中受到的空气阻力不可忽略 B.排球在N点受到的合力竖直向下 C.排球在N点的速度方向水平向右 D.排球从N到P做平抛运动 9.足球运动员训练罚点球，足球放置在球门中央的正前方O点。两次射门，足球均恰好水平击中横梁上的a、b两点，a为横梁中点。如图所示，不计空气的作用效果，则足球( ) A.从射出到打到a、b两点的时间一定是 B.从射出到打到a、b两点的时间一定是 C.在被踢出时速度与水平方向的夹角（小于） D.到达a、b两点瞬间的速度大小 10.如图所示，质量为m的小球置于正方体的光滑盒子中，盒子的边长略大于球的直径。某同学拿着该盒子在竖直平面内做半径为R的匀速圆周运动，已知重力加速度为g，空气阻力不计，要使在最高点时盒子与小球之间恰好无作用力，则( ) A.该盒子做圆周运动的向心力恒定不变 B.该盒子做匀速圆周运动的周期一定等于 C.盒子在最低点时，小球对盒子的作用力大小等于6mg D.盒子在与O点等高的位置时，小球对盒子的作用力大小等于 二、非选择题，本大题共5小题，共54分。 11.（8分）在某次研究平抛运动的实验中： 如图甲所示，将白纸和复写纸对齐重叠并固定在竖直的硬板上，钢球沿斜槽轨道PO滑下后从O点飞出，落在水平挡板MN上。由于挡板靠近硬板一侧较低，钢球落在挡板上时，钢球侧面会在白纸上挤压出一个痕迹点，移动挡板，重新释放钢球，如此重复，白纸上将留下一系列痕迹点。 (1)为了保证钢球从O点水平飞出且初速度是一定的，下列实验条件必须满足的是________（多选）。 A.斜槽轨道光滑 B.斜槽轨道末端水平 C.每次从斜槽上相同的位置无初速度释放钢球 (2)取平抛运动的起始点为坐标原点，将钢球静置于O点，钢球的________（选填“最上端”、“最下端”或“球心”）对应白纸上的位置即为原点。 (3)某同学做实验时记录了A、B、C三点，取A点为坐标原点，建立了如图丙所示的坐标系，根据图中数据判断，小球平抛的初速度为________。 (4)某同学实验时忘了标记重垂线方向，为解决此问题，他以某点迹为坐标原点，沿任意两个相互垂直的方向作为x轴和y轴正方向，建立直角坐标系xOy，并测量出另外两个点迹的坐标值、，且，如图丁所示，假设各个点迹之间的时间间隔相等，则可得重垂线方向与y轴间夹角的正切值为________（用、、、坐标表示）。 12.（8分）如图所示，同学们分小组探究影响向心力大小的因素。同学们用细绳系一个小沙袋在空气中甩动，使小沙袋在水平面内做圆周运动，来感受向心力。 (1)下列说法中正确的是________. A.保持质量、绳长不变，增大转速，绳对手的拉力将不变 B.保持质量、绳长不变，增大转速，绳对手的拉力将增大 C.保持质量、角速度不变，增大绳长，绳对手的拉力将不变 D.保持质量、角速度不变，增大绳长，绳对手的拉力将增大 (2)如图，绳上离小沙袋重心40cm处打一个绳结A,80cm处打一个绳结B，学习小组中一位同学用手表计时，另一位同学操作，其余同学记录实验数据： 操作一：手握绳结A，使小沙袋在水平方向每秒运动1周，体会向心力的大小。 操作二：手握绳结B，使小沙袋在水平方向每秒运动1周，体会向心力的大小。 操作三：手握绳结A，使小沙袋在水平方向每秒运动2周，体会向心力的大小。 操作四：手握绳结A，再向小沙袋中添加少量沙子，使小沙袋在水平方向每秒运动1周，体会向心力的大小。 操作二与一相比较：质量、角速度相同，向心力的大小与转动____有关； 操作三与一相比较：质量、半径相同，向心力的大小与_____有关； 操作四与一相比较：角速度、半径相同，向心力大小与____有关。 13.（10分）环保人员在一次检查时发现，有一根排污管正在沿水平方向向河道内排出大量污水，如图所示。水流稳定时，环保人员测出了管口中心到河面的高度H，喷出污水的水平射程为L，管口的直径为D（D远小于H）。设污水充满整根管道，管口横截面上各处水的速度相同，忽略空气阻力，已知重力加速度为g。求： （1）污水从排污管喷出时初速度的大小； （2）污水落至河面时速度的大小v； （3）由管口至河面间空中污水的体积A。 14.（12分）如图（a）为长春西湖公园的“巨型冰锅”，冰锅可视为半径为R的球面的一部分。质量为m的汽车（可视为质点）采用两种方式从锅底“脱困”，重力加速度为g，不计空气阻力。 (1)第一种方式：汽车在过锅底的竖直面内做圆周运动，多次往复运动后荡出冰锅。某次通过锅底时速度为v，如图（b）所示，求此时汽车对锅底的压力大小和方向。 (2)第二种方式：汽车从锅底沿锅壁螺旋上升，最后驶出冰锅。某一小段时间内汽车的运动可视为在水平面内的匀速圆周运动，汽车与冰锅球心O点连线与竖直方向夹角为，如图c所示，要使汽车不受摩擦力作用，其速度应等于多少。 15.（16分）如图甲，水平面内有一条双线等宽光滑轨道，它由直轨道和两端的半圆形轨道组成。在直轨道上放置一质量的小圆柱体，如图乙。小圆柱体两侧与轨道相切处和小圆柱体截面的圆心O连线的夹角，如图丙，初始时小圆柱体位于轨道上A点。现使之获得沿直轨道AB方向的初速度，小圆柱体运动过程中所受阻力忽略不计，小圆柱体尺寸和轨道间距相对轨道长度也忽略不计，两端半圆形轨道的半径，重力加速度g取。 （1）当时，小圆柱体可以安全通过半圆形轨道，求小圆柱体在直轨道和半圆形轨道上运动时，内侧轨道对小圆柱体的支持力、的大小； （2）为确保小圆柱体沿半圆形轨道运动不脱轨，初速度不能超过多少？（结果可以保留根式） ( 物理·B卷 第 1 页 共 16 页 ) 学科网（北京）股份有限公司 $ 高一期中模拟测试 物理·B卷 答案及解析 1.答案：D 解析：“嫦娥号”探月卫星从M点运动到N，做曲线运动，速度逐渐减小，故合力指向凹侧，且合力与速度的方向的夹角要大于，故ABC错误，D正确。 故选D。 2.答案：C 解析：AB.足球做曲线运动，合外力的方向与速度方向不在一条直线上，速度方向为轨迹的切线方向，所以合外力的方向与轨迹切线方向不在一条直线上，AB错误； CD.足球做曲线运动，合外力方向指向轨迹内侧，速度方向沿轨迹切线方向，C正确，D错误。 故选C。 3.答案：B 解析：船在静水中的速度大小为，河水的流速大小为，因船头指向与河岸垂直，则小船渡河的合速度大小为 故ACD错误，B正确。 故选B。 4.答案：C 解析：A.若小船要以最短时间过河，则需将船头垂直河岸行进，此时航程为 解得，故A错误； B.船头垂直河岸过河时，渡河时间最短。小船最短过河时间为 解得 故过河所需的时间不可能为55s，故B错误； C.由于船速大于水速，要航程最短，则需船的合速度垂直河岸过河，此时所需时间为 解得，故C正确。 D.船头垂直河岸过河时，如果途中河水流速突然增大，由以上分析可知，过河时间不变，故D错误。 5.答案：D 解析：根据逆向思维法可知，篮球的运动可视为从圆环处开始的斜上抛运动，且斜抛角度相同，水平方向，有 竖直方向，有 由于两篮球竖直位移相同，篮球1水平位移较小，所以篮球1的运动时间较短，水平初速度较小，所以抛到离圆环更远的运动员手中的篮球，从圆环处斜抛的初速度更大，竖直速度更大，最大高度更高。 故选D。 6.答案：B 解析：ABC．设钢绳延长线与转轴的交点，到游客所在水平面的高度为h，由 所以 与游客的质量无关，即，由几何关系得 其中r为圆盘半径，定量分析可知，L越大，则越大，则一定大于，由圆周运动的半径 可得 根据 得 故B正确，A、C错误。 D．两个游客都在绕着游乐设施中心的竖直轴同轴转动，做圆周运动的圆心都在游乐设施中心的竖直轴上，故D错误。故选B。 7.答案：D 解析：A.根据题中条件无法求出A的质量，A错误； B.由图乙可知，B、C绳中先出现弹力，根据 当时， 当时， 代入数据解得，,B错误； C.当角速度为时， 由图可知 B、C间绳的拉力均为1N，对B只有摩擦力提供向心力 有,选项C错误； D.根据题图可得 A、B即将与圆盘发生滑动时，满足 代入、可得 解得，D正确。故选D。 8.答案：AC 解析：A.由图中轨迹可知，排球的运动不是斜抛运动，并不对称，因此空气阻力不可忽略，故A正确； B.排球在N点受到重力和空气阻力，合力不可能竖直向下，故B错误； C.N是最高点，有水平速度且水平向右，故C正确； D.从N到P排球也受到空气阻力，不做平抛运动，故D错误。 故选AC。 9.答案：CD 解析：AB.足球均恰好水平击中横梁上的a、b两点，则在a、b两点足球的竖直速度都为零，两次射门足球运动的竖直距离相同，在竖直方向由匀变速直线运动规律得 可知 选项AB错误； D.由几何关系可知到达b点的足球水平位移较大，水平方向根据 可知到达a、b两点瞬间速度 选项D正确； C.在被踢出时速度与水平方向的夹角的正切值为 可知足球在被踢出时速度与水平方向的夹角 选项C正确。 故选CD。 10.答案：BD 解析：该盒子做圆周运动的向心力大小不变，方向总是指向圆心，时刻在发生改变，选项A错误；在最高点时盒子与小球之间恰好无作用力，对小球根据牛顿第二定律可得，解得，则该盒子做匀速圆周运动的周期为，选项B正确；盒子在最低点时，对小球根据牛顿第二定律可得，解得，根据牛顿第三定律可知此时小球对盒子的作用力大小等于2mg，选项C错误；盒子在与O点等高的位置时，以小球为研究对象，竖直方向根据受力平衡可得，水平方向根据牛顿第二定律可得，则盒子对小球的作用力大小为，根据牛顿第三定律可知此时小球对盒子的作用力大小等于，选项D正确。 11.答案：(1)BC (2)球心 (3)1.5 (4) 解析：（1）为了保证钢球从O点水平飞出，斜槽轨道末端必须水平，要保证初速度是一定的，钢球每次必须从斜槽上相同的位置无初速度释放，斜槽轨道是否光滑，对钢球做平抛运动没有影响，故A错误，BC正确； （2）将钢球静置于O点，钢球的球心对应白纸上的位置即为原点； （3）钢球做平抛，由图可知A、B、C三点间的时间间隔相等，设为T 竖直方向由 有 水平方向由 有 解得； （4）依题意，且各个点迹之间的时间间隔相等，说明在沿着x轴方向钢球做匀减速直线运动，则x轴应偏离水平方向向右上方，设重垂线方向与y轴间夹角为，时间间隔为t，如图所示 把g分别沿x轴和y轴方向分解 有 x轴方向 y轴方向 解得。 12.答案：BD；半径大小；角速度的大小；质量 解析：（1）由题意，根据向心力公式，，与牛顿第二定律，则有； AB.保持质量、绳长不变，增大转速，，角速度变大，根据公式可知，绳对手的拉力将增大，故A错误，B正确； CD.保持质量、角速度不变，增大绳长，据公式可知，绳对手的拉力将变大，故C错误，D正确。 （2）本实验采取的方法是控制变量法 操作二与一相比较：质量、角速度相同，向心力的大小与转动半径大小有关； 操作三与一相比较：质量、半径相同，向心力的大小与角速度的大小有关； 操作四与一相比较：角速度、半径相同，向心力大小与质量有关； 13.答案：（1）；（2）；（3） 解析：（1）污水从管口离开后，做平抛运动，在竖直方向有 水平方向有 解得 （2）设污水落入河道水面时，竖直方向有 则污水落至河面时速度的大小为 （3）单位时间内，从管口喷出的污水体积为 因此空中污水的体积为 14.答案：(1)，方向竖直向下 (2) 解析：（1）设锅底对汽车的弹力为，汽车在竖直面做匀速圆周运动根据牛顿第二定律有 解得 汽车对锅底的压力大小为 方向竖直向下。 （2）设汽车此时速度为，汽车做圆周运动半径 汽车所受重力及冰锅支持力的合力提供向心力 解得 15.答案：（1）2 N；1.2 N （2） 解析：（1）小圆柱体在直轨道上做匀速直线运动，所受合力为零，则根据平衡条件可得 代入数据解得 当小圆柱体在半圆形轨道上运动时，其受力分析如图1所示 竖直方向根据平衡条件有 水平方向由牛顿第二定律有 代入数据解得 （2）设小圆柱体沿半圆形轨道运动不脱轨的最大速度为，分析可知，小圆柱体恰好不脱轨时小圆柱体的重力与外侧导轨对小圆柱体的支持力恰好提供小圆柱体做圆周运动的向心力，对小圆柱体受力分析如图2所示 则有 代入数据解得 即为确保小圆柱体沿半圆形轨道运动不脱轨，初速度不能超过 物理·B卷答案 第 1 页 共 16 页 学科网（北京）股份有限公司 $