安徽临泉县临化高级中学2025-2026学年高一下学期期末教学质量测评物理试卷（B卷）

**基本信息** 以“天问一号”火星探测、蹦极运动等真实情境为载体，覆盖圆周运动、天体运动、能量等核心知识，通过实验探究与综合计算，考查物理观念建构与科学推理能力，适配高一期末测评需求。 **题型特征** |题型|题量/分值|知识覆盖|命题特色| |----|-----------|----------|----------| |选择题|8/32|宇宙速度、开普勒定律|第7题结合火星轨道半径比，考查线速度与角速度关系| |多选题|2/10|摩擦力、卫星变轨|第10题通过椭圆轨道变轨，综合分析加速度与周期| |实验题|2/16|向心力影响因素|第11题用向心力演示器，通过控制变量法探究ω与F关系| |计算题|3/42|平抛与圆周运动综合|第15题结合平抛运动与圆弧轨道，考查运动合成与向心力计算|

临化中学 2025-2026 学年（下）高一期末教学质量测评物理（B 卷） 试卷满分 100 分 考试时长 75 分钟 命题人：张聪聪 审题人：李晓强 一、选择题（本大题共 8 小题，每小题 4 分，共 32 分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。） 1. 关于宇宙速度，下列说法正确的是( ) A．第一宇宙速度是地球同步卫星的发射速度 B．第一宇宙速度是人造卫星绕地球沿圆轨道运行时的最大速度 C．人造地球卫星运行时的速度介于第一宇宙速度和第二宇宙速度之间 D．第三宇宙速度是物体脱离地球的最小发射速度 2. 如图所示，火星和地球都在围绕着太阳运动，其运行轨道是椭圆。根据开普勒行星运动定律可知( ) A．太阳位于地球运行轨道的中心 B．.地球靠近太阳的过程中，运行速率增大 C．火星绕太阳运行一周的时间比地球的短 D．相同时间内，火星与太阳的连线扫过的面积等于地球与太阳的连线扫过的面积 3. 如图所示为时钟面板，当时钟正常工作时，关于时针、分针和秒针的转动，下列判断正确的是( ) A．时针的角速度最大 B．秒针的角速度最小 C．分针尖端的线速度小于时针尖端的线速度 D．时针、分针、秒针的转动周期不相等 4. 如图所示，一位老爷爷在一片平坦的草地上遛狗，拉狗的绳子与水平方向的夹角为 30°，设绳的拉力大小始终是 20 N，在向前移动 2 m 的过程中，绳子的拉力对狗做的功为( ) A. -20 J B． 40 J3 C．20 J D．-40 J3 5. 如图所示，质量为 m、长为 L 的均匀链条放在光滑水平桌面上，且使其长度的1垂在桌边，松手后链条从 4 静止开始沿桌边下滑，重力加速度为 g，则链条最左端滑至刚刚离开桌边过程中整个链条的重力势能的变化量为( ) A．-13mgL B．-1mgL C．-15mgL D．-mgL 32 2 32 6. 如图所示，两个质量相同的小球用长度不等的细线拴在同一点，并在同一水平面内做匀速圆周运动，则它们的( ) A. 线速度大小相同 B．向心加速度大小相同 C．角速度相同 D．受到的向心力大小相同 7. 火星探测任务“天问一号”的标识如图所示。若火星和地球绕太阳的运动均可视为匀速圆周运动，火星公转轨道半径与地球公转轨道半径之比为 3∶2，则火星与地球绕太阳运动的( ) A. 轨道周长之比为 2∶3 B. 线速度大小之比为 2∶3 C. 角速度大小之比为 3 2∶2 D．向心加速度大小之比为 9∶43 8. 蹦极是一项非常刺激的户外休闲活动。跳跃者站在约 40 米以上（相当于 10 层楼）高度的桥梁、塔顶等上方， 一条长弹性绳-端固定， 另一端绑在踝关节处，跳跃者两臂伸开、双腿并拢、头朝下离开跳台，图甲为蹦极的场景。一游客从蹦极台下落的速度位移图像如图乙所示，游客及携带装备的总质量为 75kg，弹性绳原长为 10m，下落 15m 时游客速度最大，已知弹性绳的弹力与伸长盘的关系符合胡克定律，不计空气阻力和弹性绳的重力，重力加速度 g 取 10m/s2。下列说 法正确的是（ ） A. 弹性绳的劲度系数为 150N/m B．下落过程游客始终处于失重状态 C．下落过程弹性绳的弹力一直增大 D．下落 l5m 时弹性绳的弹性势能最大 二、多项选择题（本大题共 2 小题，每小题 5 分，共 10 分。在每小题给出的四个选项中，有多项是符 合题目要求。全选对得 5 分，选对但不全得 3 分，有错的选项得 0 分） 9. 水平地面上有一木箱，木箱与地面之间的动摩擦因数为μ(0<μ<1)，现对木箱施加一拉力 F，使木箱做匀速直线运动，设 F 的方向与水平面夹角为θ，如图，在θ从 0 逐渐增大到 90°的过程中，木箱的速度保持不变，则可能的是( ) A．F 先增大后减小 B．F 先减小后增大 C．F 的功率先增大后减小 D．F 的功率减小 10. 发射地球静止卫星时，可认为先将卫星发射至距地面高度为 h1 的圆形轨道上，在卫星经过 A 点时点火 （喷气发动机工作）实施变轨进入椭圆轨道，椭圆轨道的近地点为 A，远地点为 B．在卫星沿椭圆轨道运动经过 B 点再次点火实施变轨，将卫星送入同步轨道（远地点 B 在同步轨道上），如图所示。两次点火时间很短。已知地球的半径为 R，地球表面重力加速度为 g，则下列说法正确的是（ ）42 ( R h )3 1 gR2 A. 卫星在离地面高度为 h1 圆形轨道上的周期为 T B. 卫星的在 A 点的变轨应该加速，在 B 点的变轨应该减速 C. 卫星在椭圆轨道上的周期等于卫星在同步轨道上的周期 D. 卫星在离地面高度为 h1 圆形轨道运行至 A 点时的加速度大小为 gR2 a (R h )21 三、实验题（本大题共 2 小题，第 11 题 8 分，第 12 题 8 分，共 16 分。） 11. 向心力演示器结构如图所示。长槽上的两个挡板 A、B 距转轴水平距离分别为 r 和 2r，短槽上挡板 C距转轴水平距离为 r。通过调整塔轮上的皮带，可以使其套到半径大小不同的塔轮上，以改变长短槽旋转角速度之比。实验过程中，忽略小球半径的影响。 （1） 当传动皮带套在两塔轮半径不同的轮盘上时，塔轮边缘处的 （填“线速度大小”或“角速度”）相等。 （2） 探究向心力和角速度的关系时，应将传动皮带套在两塔轮半径不同的轮盘上，将质量相同的小球分别放在挡板 和挡板 处。（均填“A”“B”或“C”）。 （3） 某同学通过实验得到如下表格中的数据： 实验次数 小球质量之比 半径之比 角速度之比 向心力大小之比 F（标尺格子数） 1 l∶1 l∶1 l∶1 l∶1 2 l∶1 l∶1 l∶2 l∶4 3 l∶1 l∶1 l∶3 l∶9 根据上述数据可以得到的结论是 。 12. 某物理兴趣小组验证“向心力大小与线速度大小关系”的实验装置如图所示。 实验步骤如下： ①按照图示安装仪器，轻质细线上端固定在力传感器上，下端悬挂一小球，小球静止时刚好位于光电门中央； ②将小球悬挂并保持静止，此时力传感器示数为 F1 ，用米尺量出细线长 L； ③将小球拉到适当高度处且细线拉直，由静止释放小球，光电计时器记录小球的遮光时间 t，力传感器示数最大值为 F2 ； ④改变小球的释放位置，重复上述过程，已知小球的直径为的 d（d 远小于 L）,当地的重力加速度大小为 g。 (1) 小球经过光电门时的速度大小v ，小球的质量m （均用给定的物理量符号表示） (2) 仅从小球受力的角度分析，小球经过光电门时的加速度大小an （用 F1、F2 、g 表示）。 (3) 得出多组实验数据后，该实验小组选择用图像法处理数据，当纵轴表示 F2 F1 ，横轴表示 （填 1 1 “t”“ t ”或“ t 2 ”）时，绘制出的图线为过坐标原点的直线，能更直观体现出向心力大小与线速度大小的关系。 四、计算题（第 13 题 12 分，第 14 题 14 分，第 15 题 16 分，共 42 分。） 13. 在离地面 80 m 处无初速度释放一小球，小球质量为 m=200 g(不计空气阻力，g 取 10 m/s2)，取释放点所在水平面为参考平面，求： (1) 在第 2 s 末小球的重力势能； (2) 在第 3 s 内重力所做的功和重力势能的变化量。 14. 宇航员在某星球表面竖直上抛一个小球，小球经时间 t 落回抛出点。已知小球上升的最大高度为 h，星球半径为 R，星球的质量均匀分布，万有引力常数为 G。求： (1) 该星球表面处的重力加速度 g0； (2) 该星球的第一宇宙速度 v。 15. 如图所示，竖直平面内有一光滑圆弧轨道（管道内径可忽略），其半径为 R 0.5m ，平台与轨道的最高点等高，一质量m 0.8kg 的小球从平台边缘的 A 处水平射出，恰能沿圆弧轨道上 P 点的切线方向进入轨 道内侧，轨道半径OP 与竖直线的夹角为 53°，已知sin 53 0.8 ， cos 53 0.6 ，g 取10m/s2 ，求： （1） 小球从平台上的射出点 A 到圆轨道入射点 P 的运动时间 t； （2） 小球从平台上的射出点 A 到圆轨道入射点 P 之间的水平距离 L； （3） 小球沿轨道通过圆弧的最高点 Q 时的速度vQ v0 ，则小球对轨道的内壁还是外壁有弹力？并求出该弹力的大小和方向？ 学科网（北京）股份有限公司 $ 临化中学2025-2026学年（下）高一期中学质量测评 物理（B卷）解析 1.答案　B 2. 答案　B 解析　根据开普勒第一定律可知，地球绕太阳运行的轨道是椭圆，太阳位于椭圆的焦点处，故A错误；地球绕太阳运行的过程中，在近日点速度最大，在远日点速度最小，所以地球靠近太阳的过程中，运行速率增大，故B正确；火星绕太阳运行的半长轴大于地球绕太阳运行的半长轴，根据开普勒第三定律可知，火星绕太阳运行一周的时间比地球的长，故C错误；由开普勒第二定律可知，对任意一个行星来说，它与太阳的连线在相等的时间内扫过的面积相等，对于不同行星与太阳连线在相等时间内扫过的面积不一定相等，故D错误。 3. 答案　D 解析　相同时间内秒针转过的角度最大，所以秒针的角速度最大，故A错误，B错误；分针的角速度大于时针的角速度，又因为分针的长度大于时针，所以分针尖端的线速度大于时针尖端的线速度，故C错误；时针、分针、秒针的转动周期不相等，故D正确。 4.答案　A 解析　绳子的拉力与老爷爷的位移间的夹角为150°，所做的功为W=Flcos 150°= -20 J，故选A。 5. 答案　C 解析　方法一　以水平桌面为参考平面，初态时重力势能为Ep1=-mg·=-mgL，末态时重力势能Ep2=-mg·=-mgL，故重力势能的变化量ΔEp=Ep2-Ep1=-mgL，故选C。 方法二　链条最左端刚离开桌边时，等效于桌面上的链条重心下降+，则整个过程中重力所做的功为W=mg(+)=mgL，故链条重力势能的变化量为-mgL，故选C。 6. 答案　C 解析　设细线与竖直方向的夹角为θ，圆心到悬点的高度为h，根据合力提供向心力有mgtan θ=mω2r，根据几何关系有tan θ=解得ω=所以它们的角速度相同，故C正确；两个小球的角速度相同，根据v=ωr，两个小球的圆周运动半径不同，所以线速度大小不同，故A错误；根据合力提供向心力有mgtan θ=Fn=man，解得an=gtan θ，因为细线与竖直方向的夹角θ不同，故两小球受到的向心力大小不同，向心加速度大小不同，故B、D错误。 7. 答案　B 解析　轨道周长C=2πr，与半径成正比，故轨道周长之比为3∶2，故A错误；根据万有引力提供向心力有=m，得v=，则==，故B正确；由万有引力提供向心力有=mω2r，得ω=，则==，故C错误；由=ma，得a=，则==，故D错误。 8. 答案A 详解AB．跳跃着先加速后减速，故运动员先处于失重状态后处于超重状态，当合力为0时速度最大，此时弹力等于重力，由得 ，故A正确，B错误； C．绳子的原长为10m，故在下落的10m前，跳跃者只受重力作用，弹性绳的弹力都为0，下落10m后，弹性绳的弹力一直增大，故C错误； D．当跳跃着下落到最低点，即下落高度为25m，速度为0时，跳跃着减小的重力势能全部转化为弹性绳的弹性势能，此时弹性绳的弹性势能最大，故D错误。 故选A。 9. 答案　BD 解析　由于木箱的速度保持不变，因此木箱始终处于平衡状态，受力分析如图所示，则由平衡条件得，水平方向Fcos θ=Ff，竖直方向FN+Fsin θ=mg，Ff=μFN，联立解得F=，由数学知识可知在θ从0逐渐增大到90°的过程中，拉力先减小后增大，故A错误，B正确；F的功率P=Fvcos θ==v，在θ从0逐渐增大到90°的过程中，拉力F的功率P一直减小，故C错误，D正确。 10. 答案AD 【详解】A．卫星在离地面高度为h1圆形轨道上时，又，解得周期为 ，选项A正确； B．卫星的在A点的变轨应该加速做离心运动，在B点的变轨也应该加速做离心运动，选项B错误； C．根据开普勒第三定律，卫星在椭圆轨道上的半长轴不等于卫星在同步轨道上的半径，则卫星在椭圆轨道上的周期不等于卫星在同步轨道上的周期，选项C错误； D．卫星在离地面高度为h1圆形轨道运行至A点时 ，解得加速度大小为 选项D正确。 故选AD。 11.答案 （1）线速度 （2）A C （3）质量和半径一定时，向心力大小与小球角速度的平方成正比 【详解】（1）[1]两塔轮通过皮带传动，边缘处的点线速度大小相等。 [2][3]要探究向心力大小与小球角速度的关系，应该控制小球的质量和转动半径一定，则应将质量相同的小球分别放在挡板A和挡板C处。 （2）[4]通过数据分析可知，质量和转动半径相等时，角速度增大2倍，则所受到的向心力增大4倍，角速度增大3倍，则所受到的向心力增大9倍，即当质量和转动半径不变时，向心力大小与小球角速度的平方成正比。 12. 答案 (1) (2) (3) 【详解】（1）[1]小球通过光电门时的速度大小为 [2]小球悬挂并保持静止，此时力传感器示数为F1，由平衡条件得小球的质量 （2）小球通过光电门时，受小球的重力和细线的拉力作用，拉力F2和重力mg的合力提供向心力，由牛顿第二定律 ，解得 （3）由于d<<L ，则根据向心加速度公式，有 ，整理得 可见当纵轴表示，横轴表示时，绘制出的图线为过坐标原点的直线，能更直观体现出向心力大小与线速度大小的关系。 13. 答案　(1)-40 J　(2)50 J　减少50 J 解析　(1)以释放点所在水平面为参考平面，在第2 s末小球所处的高度h=-gt2=-×10×22 m=-20 m 重力势能Ep=mgh=0.2×10×(-20) J=-40 J (2)在第3 s末小球所处的高度h'=-gt'2=-×10×32 m=-45 m 第3 s内重力做功W=mg(h-h')=0.2×10×(-20+45) J=50 J，重力势能的变化量等于重力所做功的大小，故小球的重力势能减少50 J。 14. 答案 (1) (2) 【详解】（1）由最高点到抛出点的位移公式 可得 （2）对环绕星球表面做圆周运动的卫星，忽略星球自转，有 可得 15. 答案（1）0.4s；（2）1.2m；（3）外壁，6.4N，竖直向上 【详解】（1）小球从A到P根据 其中 可得时间为 （2）从A到P是平抛运动，小球恰能沿圆弧轨道上P点的切线方向进入轨道内侧，则有 解得 从A到P是平抛运动，水平方向做匀速直线运动，有 联立解得 （3）小球沿轨道通过圆弧的最高点Q时的速度 在Q点根据牛顿第二定律有 解得 根据牛顿第三定律可知小球对外壁有压力，方向竖直向上，大小为6.4N。 学科网（北京）股份有限公司 $