山东省青岛第二中学2025-2026学年高一下学期期中模拟物理试卷（三）

青岛二中2025-2026学年高一下学期物理期中模拟卷三 1、 选择题（共12小题，共40分。在每小题给出的四个选项中，第1-8题只有一项符合题目要求，选对得3分；第9-12题有多项符合题目要求。选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分。） 1．如图，为斜面顶端的水平边沿，子弹从斜面最低点A处以一定速度射出，经过一段时间恰好水平击中D点，不计空气阻力，已知斜面的倾角为，重力加速度为g，长度，长度，则枪口瞄准点C距离D点的高度（C点在D点的正上方）为 A． B． C． D． 2．如图所示为某高速公路的一段弯道，其宽度为，内外侧的高度差为，转弯半径为，设计时速为。当汽车以设计时速在弯道上水平转弯时，恰好没有向内外两侧滑动的趋势，即汽车的向心力完全由重力和支持力的合力提供。对该弯道下列说法正确的是 A．汽车的质量越大，弯道的设计时速也应该越大 B．路面结冰与未结冰时相比，弯道的设计时速应该不同 C．保持和不变，通过减小可以提升该弯道的设计时速 D．保持和不变，通过增大可以提升该弯道的设计时速 3．某士兵在与水平面成角的斜坡上进行手榴弹投掷训练，先后从斜坡上同一点分别以速度水平抛出和以速度垂直斜坡抛出两个完全相同的手榴弹，两者落在斜坡上同一位置。忽略它们的形状和大小，不计空气阻力，两个手榴弹初速度大小的比值为 A． B． C． D． 4．如图所示，“羲和号”探日卫星绕太阳做圆周运动，轨道1半径为r。调整轨道以后，卫星的轨道变为图中虚线椭圆轨道2，远日点仍为P，近日点为Q，Q到太阳的距离为r1。下列说法正确的是 A．变轨后卫星绕太阳运行的周期可能不变 B．变轨前卫星与太阳连线相同时间内扫过的面积与变轨后的相等 C．变轨前和变轨后卫星在P点加速度相同 D．变轨后卫星经过Q点的速度比变轨前的运行速度小 5．近年来无人机已越来越频繁应用在物流配送场景，包括应急救援、冷链、物资运送等。如图甲所示，某次配送物资，无人机在飞行过程中水平方向速度及竖直方向速度与飞行时间的关系如图乙、图丙所示。关于该无人机的运动，下列说法正确的是 A．无人机在的时间内做匀变速直线运动 B．无人机在内的位移大小为 C．在第末，无人机的速度方向与水平方向夹角为 D．无人机的最大速度为 6．有a、b、c、d四颗卫星，a还未发射，在赤道表面上随地球一起转动，b是近地轨道卫星，c是静止卫星，d是高空探测卫星，它们均做匀速圆周运动，各卫星排列位置如图所示。下列说法正确的是 A．在相同时间内，a转过的弧长最长 B．b的向心加速度小于d的向心加速度 C．c在6h内转过的角度是 D．d的运动周期可能是23h 7．如图所示，相同的P、Q两球距地面高度相等，以相同的速率抛出，P斜向上抛，Q斜向下抛出，且两球与水平方向夹角大小相等，不计空气阻力，关于P、Q两球从抛出到落地过程，下列说法正确的是 A．P球重力做功较多 B．P球重力的功率一直增大 C．P球重力的平均功率大于Q球重力的平均功率 D．两球落地时重力的瞬时功率相等 8．如图所示，在桌面边缘以速度竖直向上抛出质量为m的物体，抛出后物体落到比桌面低h的地面上。若以桌面为零势能面，不计空气阻力，重力加速度为g，则下列说法正确的是 A．物体落到地面时的重力势能为mgh B．物体在轨迹最高点时的机械能为 C．物体刚落到地面时的动能为 D．物体刚落到地面时的机械能为 9．如图所示，与水平面夹角为的足够长传送带逆时针匀速转动，将可视为质点的物块从其顶端无初速度释放，物块与传送带间的动摩擦因数为，且。用、、、、、分别表示物块向下运动过程的时间、位移、速度、加速度、动能及机械能的大小，则下列关系图像可能正确的是 A．B．C． D． 10．质量为的汽车在平直公路上以恒定加速度由静止启动，经过时间达到额定功率，这个过程中汽车的位移为，汽车达到额定功率时关闭发动机，汽车又行驶了后停止，整个过程的位移-时间图像如图所示。已知汽车行驶时所受阻力恒定，则（　　） A．图中 B．汽车牵引力为 C．牵引力的大小为阻力的2倍 D．汽车行驶过程中所受阻力为 11．如图所示，光滑绝缘的竖直墙面和斜面夹角，两个带电小球A、B分别处于竖直墙面和斜面上M、N点并处于平衡状态，O、M、N在同一竖直平面内，已知A球质量为m，电荷量为q，，静电力常量为k，重力加速度为g，则B球（　　） A．质量为 B．质量为 C．电荷量为 D．电荷量为 12．如图所示，三角形ABC为等腰直角三角形，BC边长为2L，，在三角形的三个顶点A、B、C分别固定一个点电荷，B、C处点电荷为等量同种电荷，BC边上D点的电场强度大小为E，方向垂直BC向下，，静电力常量为k，则下列判断正确的是（　　） A．A点处的点电荷带正电 B．B、C两点处的点电荷可能均带负电 C．B点处的点电荷电荷量大小为 D．A、B两点的点电荷在D点产生的合场强大小大于C点的点电荷在D点产生的场强大小 二、实验题（满分18分） 13．某实验小组通过如图甲所示的装置进行实验。滑块套在水平杆上，可随水平杆一起以竖直杆为轴做匀速圆周运动，转动的角速度可以通过电动机来调节，力传感器通过细绳连接滑块，可测绳上拉力大小。滑块上固定一遮光片，宽度为d，光电门可以记录遮光片通过光电门的时间。实验过程中细绳水平且始终被拉直，开始时拉力传感器的示数是零，已知最大静摩擦力等于滑动摩擦力。 (1)小陈同学实验时，测出滑块中心到竖直杆的距离为L，让滑块随杆以某一角速度做匀速圆周运动时，力传感器的读数为F，光电门记录的遮光时间t，则滑块的角速度ω=______（用t、L、d表示）； (2)为探究向心力大小与角速度的关系，小陈同学调整水平杆转动的角速度，得到多组实验数据后，应做出F与______（填“t”“”“t2”或“”）的关系图像； (3)已知图乙中的斜率为k，横截距为a，滑块质量为m，当地重力加速度为g，则滑块中心到竖直杆的距离为______，滑块与水平杆之间的动摩擦因数为______。（均用所给字母表示） 14．实验小组利用图1所示装置验证机械能守恒定律。可选用的器材有：交流电源（频率50Hz）、铁架台、电子天平、重锤、打点计时器、纸带、刻度尺等。 (1)下列步骤中，有4个是必需且正确的，请选择出来并按顺序排列，________（填步骤前面的序号） ①先接通电源，打点计时器开始打点，然后再释放纸带 ②先释放纸带，然后再接通电源，打点计时器开始打点 ③用电子天平称量重锤的质量 ④将纸带下端固定在重锤上，穿过打点计时器的限位孔，用手捏住纸带上端 ⑤在纸带上选取一段，用刻度尺测量该段内各点到起点的距离，记录分析数据 ⑥关闭电源，取下纸带 (2)图2所示是纸带上连续打出的五个点A、B、C、D、E到起点的距离。则打出B点时重锤下落的速度大小为________m/s（保留3位有效数字）。 (3)纸带上各点与起点间的距离即为重锤下落高度h，计算相应的重锤下落速度v，并绘制图3所示的关系图像。理论上，若机械能守恒，图中直线应通过原点且斜率为________（用重力加速度大小g表示）。由图3得直线的斜率________（保留3位有效数字）。 (4)定义单次测量的相对误差，其中是重锤重力势能的减小量，是其动能增加量，则实验相对误差为________（用字母k和g表示）。 三、计算题（满分42分，其中15题8分，16题10分，17题10分，18题14分，每小题需写出必要的解题步骤，只有答案不得分） 15．如图，两半径近似相等的光滑绝缘环形挡板固定在光滑水平面内，组成一圆心为、半径为的圆形轨道。、为轨道上两点，为的中点，点在延长线上、与点距离为，且。在点固定一电荷量为的负点电荷，在点固定一电荷量为的正点电荷。一带正电小球在轨道内做匀速圆周运动，经过点时对内、外侧挡板均无压力。已知小球质量为、电荷量为q，小球可视为质点且运动过程中电荷量保持不变，静电力常量为。求： (1)、两处的电荷产生的电场在点的合场强大小； (2)小球做匀速圆周运动的速度大小； (3)小球经过点时对挡板压力的大小和方向。 16．质量的汽车由静止开始沿平直公路行驶。利用传感器测得汽车由静止到达最大速度过程中该汽车的牵引力与对应的速度，并描绘出的图像如图所示，假设该汽车行驶过程中所受的阻力恒定。 (1)求该汽车的额定功率； (2)该汽车由静止开始运动，求汽车匀加速行驶的时间。 17．东北冰世界吸引来自全国各地的游客。如图所示是雪地转椅游乐项目的俯视图，其中心传动装置带动转椅在雪地上滑动，传动装置有一水平圆盘（圆盘厚度不计），可绕通过中心点的竖直轴匀速转动。圆盘边缘处固定连接一轻绳，轻绳另一端连接转椅（只承载一位游客，整体可视为质点）。转椅运动稳定后，其角速度与圆盘的角速度相等。已知转椅加游客总质量，转椅与雪地之间的动摩擦因数为，圆盘在水平雪地匀速转动的角速度，转椅运动半径，、的夹角为，稳定运行后一次游戏体验持续三分钟，工业用电电费标准0.80元/度，不计空气阻力，。求： (1)稳定后转椅的线速度和向心加速度大小； (2)稳定后轻绳的拉力大小和的正切值； (3)若该游戏装置电能转化为机械能的效率为60%，求一次游戏体验的电费。 18．如图所示为火车站装载货物的原理示意图，光滑斜面AB段长度，水平段BC使用水平传送带装置，BC长，与货物包的动摩擦因数，皮带轮的半径为，轮下部距车厢底面的高度，质量为m的货物从A点静止下滑，通过调整皮带轮（不打滑）的转动角速度可使货物离开传送带水平段BC，最后货物落在车厢上的不同位置，斜面倾角，取，求： (1)当皮带轮静止时，货物包在车厢内的落地点到C点的水平距离； (2)当皮带轮以角速度顺时针方向匀速转动时，包在车厢内的落地点到C点的水平距离； (3)若皮带轮顺时针方向转动，试写出货物包在车厢内的落地点到C点的水平距离s随皮带轮角速度变化关系。（只写结果，不需过程） 青岛二中2025-2026学年高一下学期物理期中模拟卷三答案 题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 答案 D D A C B C D D BD AD 题号 11 12 答案 AD AD 1．【详解】子弹恰好水平击中D点，可将运动逆向看作从D到A的平抛运动，，已知，AB长度为，斜面倾角，则AB在水平面的投影长度为。 由勾股定理得D到A的水平距离， D与B同高，D相对于A的竖直高度差 逆向平抛中，竖直方向 ，水平方向匀速，得D点速度 子弹竖直方向做匀减速运动，到D点竖直速度为0，因此原运动的竖直初速度分量 初速度方向沿AC，因此初速度方向的斜率满足 C在D正上方，设，A到C的总竖直高度为，水平距离为，因此 ，解得 2．【详解】A．汽车的向心力完全由重力和支持力的合力提供，设支持力与竖直方向的夹角为，根据牛顿第二定律，由几何关系可知 解得，与汽车质量无关，故A错误； B．路面结冰与未结冰时相比，车与地面间的动摩擦因数变小，由可知，与动摩擦因数无关，故B错误； C．保持d和R不变，由可知，，当减小时，将减小，故C错误； D．保持d和h不变，由可知，，当增大时，将增大，故D正确。 3．【详解】如图所示，把两运动分解为初速度方向的匀速直线运动和竖直方向的自由落体运动，设二者实际位移l 竖直方向的位移， ，而，解得 初速度方向的位移，，而 解得，则A正确。 4．【详解】A．根据开普勒第三定律，变轨后卫星绕太阳运行的半长轴减小，则周期减小，故A错误； B．在相同时间内，变轨前卫星与太阳连线扫过的面积不等于变轨后卫星与太阳连线扫过的面积，因为它们的轨道不同，故B错误； C．根据牛顿第二定律有，变轨前和变轨后卫星在P点与太阳的距离相同，则加速度相同，故C正确； D．变轨前根据牛顿第二定律有，解得 假设在处有一个圆轨道有，因为，所以 而椭圆轨道在Q点出发后要做离心运动，因此，所以变轨后Q点速度 即变轨后Q点速度比变轨前的运行速度更大，故D错误。 5．【详解】A．在0~2s时间内，无人机在水平方向做匀速直线运动，竖直方向做初速度为0的匀加速直线运动，则合运动为匀变速曲线运动，故A错误； B．0～12s时间内，无人机的水平位移大小为 竖直位移大小为 无人机在内的位移大小为，故B正确； C．第2s末，无人机在水平方向的速度大小为，在竖直方向的速度大小为 则无人机的速度方向与水平方向夹角为，即，故C错误； D．无人机运动过程中最大速度大小为，故D错误。 6．【详解】A．由，得 卫星的半径越大，线速度越小，所以b的线速度比c、d大，而a与c的角速度相等，根据 可知，a的线速度小于c的线速度，则在相同时间内b转过的弧长最长，故A错误； B．对绕地卫星，向心加速度 的轨道半径小于，故的向心加速度大于的向心加速度，故B错误； C．c是地球同步卫星，周期，内转过的角度，故C正确； D．根据开普勒第三定律，轨道半径越大周期越大，轨道半径大于同步卫星，故的周期一定大于，不可能为，故D错误。 7．【详解】A．重力做功只与初末位置的高度差有关，所以重力做功一样多，故A错误； B．根据重力的功率 P球上升到最高点时，竖直方向分速度为0，所以P球重力的功率不是一直增大，故B错误； C．根据题意可知Q球先落地，由公式 两球下落过程中重力做功相等，则P球重力的平均功率小于Q球重力的平均功率，故C错误； D．由机械能守恒定律可知，两球落地前瞬间的速度大小相等，方向相同，由公式 可知，落地前瞬间，两球重力的瞬时功率相等，故D正确。 8．【详解】A．以桌面为零势能面，则物体落到地面时的重力势能为-mgh，故A错误； BD．物体运动过程机械能守恒，初始时物体的机械能为，所以物体在轨迹最高点时与刚落到地面时的机械能均为，故B错误，D正确； C．根据动能定理，物体刚落到地面时的动能为，故C错误。 9．【详解】ABC．共速前，物块受到的滑动摩擦力向下，根据牛顿第二定律可得 解得 共速后，由于，物体继续向下加速，物块受到的滑动摩擦力向上，根据牛顿第二定律可得 解得 物体整个下滑过程都做加速运动，动能一直增大，故AC错误，B正确； D．根据功能关系可知，物块的机械能变化量等于摩擦力对物块做的功，共速前，摩擦力做正功，机械能增大；共速后，摩擦力做负功，机械能减小，故D正确。 10．【详解】ABD．设阶段牵引力为，汽车的位移为 时速度为，对于关闭发动机前的过程应用动能定理，全过程应用动能定理 又因为，联立可得汽车行驶过程中所受阻力为 由牛顿第二定律，又因为，联立可得 又全过程应用动量定理解得，解得 故AD正确，B错误； C．由上述分析可知牵引力的大小为摩擦阻力的3倍，故C错误，故选 AD。 11．【详解】A球受力如下，画出库仑力与弹力的合力，由平衡条件得 由题意可得角度如图，库仑力，由库仑定律得，联立可得 B球受力如下，画出库仑力与重力的合力，夹角关系如图，由几何关系可得 由相互作用力可知，联立 12．【详解】A．根据电场强度分解可知，A点点电荷在D点产生的场强沿AD方向，因此A点点电荷带正电，故A正确； B．B、C两点点电荷在D点的合场强沿CD向左，由此判断B、C处点电荷均带正电，故B错误； C．过A点作BC的垂线AF，连接AD，根据几何关系，，则 设B、C两点的点电荷带电量均为q，则 解得，故C错误； D．C点点电荷在D点产生的场强方向水平向左，根据矢量合成可知，A、B两点点电荷在D点产生的合场强斜向右下，由于斜边大于直角边，故D正确。 故选AD。 13．(1) (2) (3) 【详解】（1）滑块速度为 则滑块角速度 （2）当角速度较小时，由滑块所受静摩擦力提供向心力，当角速度较大时，由细绳拉力和最大静摩擦力的合力提供向心力，根据牛顿第二定律有 结合上述，整理得 可知，F与满足线性关系，故应做出F与图像。 （3）[1][2]由（2）分析有 则有， 解得， 14．(1)④①⑥⑤ (2)1.79 (3) 2g 19.1 (4) 【详解】（1）实验应该先接通电源，打点计时器开始打点，然后再释放纸带，①正确，②错误； 该实验不需要用电子天平称量重锤的质量，③错误； 将纸带下端固定在重锤上，穿过打点计时器的限位孔，用手捏住纸带上端保持竖直，④正确； 在纸带上选取一段，用刻度尺测量该段内各点到起点的距离，记录分析数据，⑤正确； 关闭电源，取下纸带，⑥正确。 实验正确的顺序为④①⑥⑤。 （2）打出B点时重锤下落的速度大小为 （3）[1]若机械能守恒，则满足 即，则关系图像为通过原点且斜率为2g的直线； [2]由图3得直线的斜率 （4）实验相对误差为 15．(1) (2) (3)大小为，方向沿方向 【详解】（1）处的电荷在点产生的方向沿方向，大小为 处的电荷在点产生的方向沿方向，大小为 、两处的电荷产生的电场在点的合场强大小 （2）小球经过A点时，小球所受库仑力的合力提供向心力，有 求得 （3）由数学知识可知，，，， 小球经过B点时，M处的点电荷对小球的库仑力沿半径方向的分力与挡板对小球支持力的合力提供向心力，有 求得 根据牛顿第三定律可知，小球经过点时对挡板压力大小 方向沿方向。 16．(1) (2) 【详解】（1）当汽车达到最大速度时，牵引力与阻力平衡，即 。 由图可知，最大速度 ，此时阻力 额定功率 ，代入数据得 （2）汽车匀加速运动时，牵引力恒定为 ，根据牛顿第二定律 可得加速度 匀加速结束时，汽车功率刚好达到额定功率，此时匀加速的末速度 满足 可得 由匀加速运动公式 解得匀加速时间 17．(1)； (2)； (3)0.16元 【详解】（1）稳定后转椅的线速度大小 向心加速度大小 （2）设稳定后轻绳的拉力大小为F，则拉力沿半径方向的分力提供向心力，沿切线方向的分力与摩擦力平衡，有， 解得， （3）轻绳对转椅做功的功率 设一次游戏体验消耗的电能为E，则有 解得 一次游戏体验的电费x=0.2×0.80元=0.16元 18．(1)0.6m (2)1.2m (3)当时，；当时，(单位为m)；当时， 【详解】（1）货物从A到B光滑下滑，由动能定理 代入数据得货物到达B点的速度 货物在BC段受摩擦力匀减速，由动能定理 代入数据得 货物离开C点后平抛，下落高度，由 得平抛运动时间 水平距离 （2）皮带速度 因，货物减速，故货物到C点速度 减速到时，由动能定理得位移为 代入数据解得 水平距离 （3）①时，皮带速度 货物全程减速，到达C点末速度恒为，落点距离同第（1）问， ②时，皮带速度 则，落点距离同第（2）问， ③时，皮带速度 由动能定理得物体在传送带减速时的位移为 代入数据解得 则货物最终加速到与传送带同速，故 ④时，由之前计算可得，货物最终会被加速到，故 综上，当时，；当时，(单位为m)；当时， 学科网（北京）股份有限公司 $