精品解析：山东菏泽第一中学2025-2026学年高一下学期二部期中物理模拟试题（一）

高一二部物理模拟试题（一） 一、单选题 1. 关于圆周运动，下列说法正确的是（　　） A. 物体做圆周运动时合力一定指向圆心 B. 向心加速度是描述物体速率变化快慢的物理量 C. 在匀速圆周运动中，向心加速度是恒定的 D. 向心加速度的方向始终与速度方向垂直 【答案】D 【解析】 【详解】A．物体做匀速圆周运动时合力一定指向圆心，物体做变速圆周运动时合力不指向圆心，故A错误； BD．向心加速度的方向始终与速度方向垂直，向心加速度不改变速度的大小，改变速度的方向，是描述物体速度方向变化快慢的物理量，故B错误，D正确； C．在匀速圆周运动中，向心加速度大小保持不变，方向时刻发生变化，故C错误。 故选D。 2. 2025年2月11日17时30分，由航天科技集团五院研制的卫星互联网低轨“02组”卫星，在中国文昌航天发射场发射成功，在离地高度不变的低空轨道上围绕地球做匀速圆周运动。下列关于“02组”卫星的说法正确的是（　　） A. 地球对卫星引力为恒力 B. 卫星的加速度为零 C. 地球引力对卫星不做功 D. 地球引力的功率不为零 【答案】C 【解析】 【详解】A．卫星离地高度不变，地球对卫星的引力大小不变，但是引力方向是变化的，万有引力不是恒力，故A错误； B．卫星离地高度不变，轨道就是一个正圆，卫星线速度的大小不变，但方向时刻在变，所以存在向心加速度，故B错误； CD．引力方向始终与速度方向垂直，引力不做功，引力的功率为零，故C正确，D错误。 故选C。 3. 如图所示是一皮带传动装置的示意图，右轮半径为r，A是它边缘上的一点。左侧是一轮轴，大轮半径为4r，小轮半径为2r。B点位于大轮的边缘上。如果传动过程中皮带不打滑，则A、B两点的向心加速度之比为（　　） A. 1∶1 B. 1∶4 C. 1∶8 D. 1∶16 【答案】A 【解析】 【详解】设左侧小轮上某点C，由图可知，A、C两点属于同传送带传动，则速度相等，根据 可知A、C两点的角速度之比为2:1 B、C属于同轴传动，角速度相等，则A、B两点的角速度之比为2:1，根据向心加速度公式 可知A、B两点的向心加速度之比为1:1 故选A。 4. “套圈圈”是一种有趣的娱乐活动。小孩和大人在同一条竖直线上的不同高度分别水平抛出相同的圆环，结果恰好都套中前方同一物体，不计空气阻力。若大人和小孩抛出圆环的高度之比为2：1，圆环及被套物体均可视为质点，则下列说法错误的是（　　） A. 大人和小孩抛出圆环时对圆环做的功之比为1： B. 大人和小孩抛出的圆环在空中飞行过程中重力的平均功率之比为：1 C. 大人和小孩抛出的圆环落地时重力的瞬时功率之比为：1 D. 大人和小孩抛出的圆环在空中运动过程中动能的变化量之比为2：1 【答案】A 【解析】 【详解】A．圆环做平抛运动，竖直方向上根据 可得运动时间之比为，圆环在水平方向上有 水平位移相同，速度和时间成反比，故水平初速度之比为，大人和小孩抛出圆环时对圆环做的功转化为动能，根据 可知动能之比为1:2，则做功之比为1:2，故A错误； B．飞行过程中重力的平均功率 重力做功之比为2:1，运动时间之比为，平均功率之比为，故B正确； C．圆环落地时重力的瞬时功率为 落地时重力的瞬时功率之比为2：1，故C正确； D．动能的变化量等于合外力做功，重力做功之比为2：1，故动能的变化量之比为2：1，故D正确。 本题选错误的，故选A。 5. 我国开始规划自己的“星链”式卫星星座。据悉中国“星链”式卫星星座计划采用超低轨道。一颗超低轨道卫星绕地球做匀速圆周运动，其最大观测角为，已知地球半径为R，地球的第一宇宙速度为，则该卫星的运行周期为（ ） A. B. C. D. 【答案】D 【解析】 【详解】如图所示 可得该卫星的轨道半径 设该卫星运动周期为，地球近地卫星的运动周期为，则 根据开普勒第三定律有 联立解得 故选D。 6. 如图所示，ABCD是固定在水平地面上的竖直圆周轨道，内壁光滑，半径，A、C两点跟轨道圆心在同一水平面上，B点是轨道的最低点，D点是最高点。一质量为m的小球从离A高度为h处自由释放，恰好能沿切线方向从A点进入圆周轨道，不计空气阻力，重力加速度，若，则小球脱离轨道的位置距AC面的高度为（　　） A. 0.8m B. 0.6m C. 0.4m D. 0.2m 【答案】C 【解析】 【详解】根据机械能守恒定律得 在C点时，设半径与水平方向夹角为θ，根据牛顿第二定律得 ， 解得 故选C。 7. 质量为的物体在水平拉力作用下沿水平面从静止开始运动，所受拉力随位移的变化图像如图所示，物体和水平面之间的动摩擦因数为，重力加速度取，不计空气阻力，则物体运动的最大位移为（　　） A. B. C. D. 【答案】B 【解析】 【详解】设最大位移为x，图像与坐标轴围成的面积代表拉力做功，即J=6J 根据动能定理有 解得m 故选B。 8. 我国首次火星探测任务被命名为“天问一号”，假设火星探测车在登陆火星前绕火星表面飞行一周，其周期为地球近地卫星绕地球飞行周期的倍，已知火星半径为地球半径的倍，则火星表面重力加速度和地球表面重力加速度之比为（　　） A. B. C. D. 【答案】A 【解析】 【详解】设地球近地卫星绕地球飞行周期为T，天问一号绕火星表面飞行周期为，地球半径为R，则火星半径，又因为在星球表面物体的重力等于引力，对地球卫星有 对天问一号有 联立解得 故选A。 二、多选题 9. 如图所示，将一可视作质点、质量为m的小球从倾角为的斜面底端斜抛，小球恰好在运动轨迹的最高点位置通过斜面顶端。已知斜面高为h、斜面底边水平长度为L。重力加速度为g，不考虑空气阻力。设小球的初速度大小为v0，小球初速度方向与水平方向的夹角为α，则下列说法正确的是（　　） A. 小球初速度方向与水平方向夹角的正切值为 B. 小球从抛出到通过斜面最高点所经历的时间为 C. 小球的初速度大小为 D. 整个运动过程重力的平均功率为 【答案】BC 【解析】 【详解】A.由题意可知小球恰好在运动轨迹的最高点位置通过斜面顶端，那么小球通过斜面顶端时的速度方向是水平的，由此可以将该运动视作一个反向的平抛运动。根据平抛运动的运动规律可知任意时刻速度方向与水平方向夹角的正切值是位移方向与水平方向夹角正切值的两倍，由此可知 可得小球初速度方向与水平方向夹角的正切值也为 故A错误； B.由逆向思维可知，小球竖直方向做自由落体，根据 可得运动时间为 故B正确； C.小球斜抛水平方向的初速度为，也是小球通过斜面顶端的速度大小，根据动能定理 由此可得 故C正确； D.可得整个运动过程中重力的平均功率为 故D错误。 故选BC。 10. 如图所示，长为3L的轻杆可绕水平转轴O转动，在杆两端分别固定质量均为m的球A、B（可视为质点），球A距轴O的距离为L。现给系统一定初速度，使杆和球在竖直平面内转动。当球B运动到最高点时，水平转轴O对杆的作用力恰好为零，忽略空气阻力。已知重力加速度为g，则球B在最高点时，下列说法正确的是（　　） A. A、B转动角速度相等 B. 杆对球B的弹力大小为3mg C. 球A的速度为 D. 球B对杆有向下的拉力 【答案】AB 【解析】 【详解】A．A、B属于同轴转动，所以A、B转动角速度相等，故A正确； BD．当球B运动到最高点时，水平转轴O对杆的作用力恰好为零时，杆对两球的作用力大小相等、方向相反，由于此时杆对球A的弹力向上，则杆对球B的弹力向下，所以球B对杆有向上的拉力；设此时角速度为，杆对球B的弹力为F，对B球由牛顿第二定律可得 对A球由牛顿第二定律可得 联立解得，，故B正确D错误； C．球A的速度为，故C错误。 故选AB。 11. 如图，在万有引力作用下，a、b两卫星在同一平面内绕某一行星c沿逆时针方向做匀速圆周运动，轨道半径之比为，已知，。则下列说法正确的是（　　） A. a、b运动的向心加速度之比为 B. a、b运动的向心加速度之比为 C. 从图示位置开始，在b转动一周的过程中，a、b、c共线3次 D. 从图示位置开始，在b转动一周的过程中，a、b、c共线4次 【答案】AD 【解析】 【详解】AB．根据 可知 a、b运动的向心加速度之比为 选项A正确，B错误； CD．根据开普勒第三定律，ab的周期之比 设经时间t三者共线一次，则（n=0、1、2、3、4……） 当t=Tb时可得n=3.16，可知从图示位置开始，在b转动一周的过程中，a、b、c共线4次，故C错误，D正确。 故选AD。 12. 一质量为的物体从空中点以大小为初速度斜向下抛出，经过后运动到距点的竖直距离为的b点处，不计空气阻力，重力加速度为，则下列说法正确的是（　　） A. 物体运动到b点时，重力的瞬时功率为320W B. 物体运动到b点时，重力的瞬时功率为 C. 物体从a点运动到b点过程，重力的平均功率为220W D. 物体从a点运动到b点过程，重力的平均功率为 【答案】AC 【解析】 【详解】AB．设初速度方向与水平方向的夹角为θ，则竖直方向，根据 解得 则物体运动到b点时竖直速度 重力的瞬时功率为 选项A正确，B错误； CD．物体从a点运动到b点过程，重力的平均功率为 选项C正确，D错误。 故选AC。 三、实验题 13. 某学习小组用实验探究“平抛运动规律”。 （1）在图1中用小锤敲击铁片，观察到A、B两个小球同时落地，则说明平抛运动在竖直方向上为________运动。 （2）在图2中同时由静止释放P、Q两个小球，两小球同时沿着斜槽滚下，观察到P、Q两个小球撞在一起，则说明平抛运动在___________方向上为_____________运动。 【答案】（1）自由落体 （2） ①. 水平 ②. 匀速直线 【解析】 【小问1详解】 用小锤敲击铁片，观察到A、B两个小球同时落地，则说明两球在竖直方向的运动完全相同，即说明平抛运动在竖直方向上为自由落体运动。 【小问2详解】 [1][2]在图2中同时由静止释放P、Q两个小球，两小球同时沿着斜槽滚下，观察到P、Q两个小球撞在一起，则说明两球在水平方向的运动完全相同，即说明平抛运动在水平方向上为匀速直线运动。 14. （1）采用如下图所示的实验装置做“探究平抛运动的特点”的实验。 ①实验时需要下列器材________。（填器材前的字母） A.弹簧测力计 B.重垂线 C.打点计时器 D.坐标纸 ②甲、乙、丙、丁四位同学在做这个实验时，建立的坐标系分别如图中的、、、所示，这四同学中建系坐标原点选择正确的是________。 （2）如下图为一小球做平抛运动时用闪光照相的方法获得的相片的一部分，图中背景小方格的边长为1.25cm，取10m/s²，则： ①A点________（A.是； B.不是）平抛运动的起点。 ②小球运动的初速度=__________m/s；小球过B点的速度=__________m/s。 【答案】（1） ①. BD ②. C （2） ①. B ②. 0.75 ③. 1.25 【解析】 【小问1详解】 ①实验时需要重锤线确定竖直方向，需要坐标纸作图，不需要弹簧测力计和打点计时器。故选BD。 ②平抛运动的坐标原点应该选择小球在斜槽末端时球心的投影点，故选C。 【小问2详解】 ①[1]因ABC三点的水平距离相等，则时间相等，因竖直位移之比为3:5，不是1:3:5，可知A点不是平抛运动的起点，故选B。 ②[2][3]竖直方向根据 解得 小球运动的初速度 小球过B点的竖直速度 B点的速度 四、解答题 15. 2025年3月3日，首次火星探测任务地面应用系统公开发布天问一号探测器上搭载的高分辨率相机、火星矿物光谱分析仪、火星离子与中性粒子分析仪、火星离子与中性粒子分析仪等4个科学载荷在2024年7月至9月，火星磁强计在2024年4月至8月获取的科学数据。假设航天员登上火星后进行科学探测与实验，若航天员将一小球以速度v0竖直上抛，经过t0时间到达最高点。已知火星的半径为R，引力常量为G，不计阻力。 （1）求火星的质量； （2）求火星的第一宇宙速度大小； （3）已知火星的自转周期为T，若想让航天器进入火星的同步轨道运行，则航天器的轨道半径是多大？ 【答案】（1） （2） （3） 【解析】 【小问1详解】 对火星，由万有引力近似等于重力，有 对小球 联立解得 【小问2详解】 由万有引力提供向心力，有 解得 【小问3详解】 设航天器应轨道半径为r，由万有引力提供向心力，有 解得 16. 如图所示，一个光滑的圆锥体固定在水平桌面上，其轴线沿竖直方向，母线与轴线之间的夹角θ=53°，一条长度为L的绳（质量不计），一端固定在圆锥体的顶点O处，另一端拴着一个质量为m的小球（可看成质点），小球以角速度ω绕圆锥体的轴线在水平面内做匀速圆周运动，重力加速度为g。已知，。求： （1）小球静止时所受拉力和支持力大小； （2）小球刚要离开锥面时角速度的大小； （3）小球以ω1=的角速度转动时所受拉力和支持力的大小。 【答案】（1）FT=0.6mg；FN=mg （2）ω0= （3）FN1=0；FT1=2mg 【解析】 【小问1详解】 对小球受力分析可知FT=mgcos θ=0.6mg，FN=mgsin θ=0.8mg 【小问2详解】 小球刚要离开锥面时FN=0，由重力和拉力的合力提供向心力，根据牛顿第二定律有，r=Lsin θ 解得ω0= 【小问3详解】 因为> 说明小球已离开锥面，FN1=0 设绳与竖直方向的夹角为α，如图所示 则有FT1sin α=mLsin α 解得FT1=2mg 17. 如图所示，2024年10月1日8时36分，由我国自主研发、目前最先进的CR400AF-S型“复兴号”智能动车组G62次列车开始运行。假设额定功率为、质量为的G62次列车能在平直铁路上以的速度匀速行驶，列车受到的阻力大小f恒定。 （1）列车以额定功率行驶，速度为55m/s时的加速度大小。 （2）若列车由静止开始以的加速度做匀加速运动的最长时间。 【答案】（1） （2） 【解析】 【小问1详解】 根据可知，当列车匀速行驶时，列车受到的牵引力与阻力相等，则有 当列车以额定功率行驶，速度大小为时，列车受到的牵引力 代入数据解得 由牛顿第二定律可得 解得 【小问2详解】 由于列车做匀加速运动，牵引力不变，设其大小为，根据牛顿第二定律可得 代入数据解得 列车达到额定功率时的速度 故列车匀加速运动的最长时间 18. 如图所示，一内壁光滑的管状轨道是由两个半径为R=1m的半圆形管道和两段长度均为l=1.75m的直管构成，将该轨道固定在倾角θ=53°的斜面上，两直管平行且沿斜面向下，两直管顶端连线保持水平。将一质量为m=2kg的小球由管道底部以水平初速度释放，已知重力加速度g=10m/s2，sin53°=0.8，cos53°=0.6。求： （1）小球运动到轨道最高点时对轨道的作用力大小； （2）小球在上半圆形管道运动过程中，对管道作用力最小时的速度。 【答案】（1）；（2） 【解析】 【详解】（1）若小球能运动到上方圆管道最高点，由动能定理可得 解得 假设成立；在最高点时，根据牛顿第二定律可得 解得 则管道对小球的作用力为 由牛顿第三定律可知，小球运动到轨道最高点时对轨道的作用力大小为。 （2）设小球和圆心连线与沿斜面方向的夹角为时，对轨道压力最小，如图所示 根据动能定理可得 由牛顿第二定律可得 联立解得 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 高一二部物理模拟试题（一） 一、单选题 1. 关于圆周运动，下列说法正确的是（　　） A. 物体做圆周运动时合力一定指向圆心 B. 向心加速度是描述物体速率变化快慢的物理量 C. 在匀速圆周运动中，向心加速度是恒定的 D. 向心加速度的方向始终与速度方向垂直 2. 2025年2月11日17时30分，由航天科技集团五院研制的卫星互联网低轨“02组”卫星，在中国文昌航天发射场发射成功，在离地高度不变的低空轨道上围绕地球做匀速圆周运动。下列关于“02组”卫星的说法正确的是（　　） A. 地球对卫星引力为恒力 B. 卫星的加速度为零 C. 地球引力对卫星不做功 D. 地球引力的功率不为零 3. 如图所示是一皮带传动装置的示意图，右轮半径为r，A是它边缘上的一点。左侧是一轮轴，大轮半径为4r，小轮半径为2r。B点位于大轮的边缘上。如果传动过程中皮带不打滑，则A、B两点的向心加速度之比为（　　） A. 1∶1 B. 1∶4 C. 1∶8 D. 1∶16 4. “套圈圈”是一种有趣的娱乐活动。小孩和大人在同一条竖直线上的不同高度分别水平抛出相同的圆环，结果恰好都套中前方同一物体，不计空气阻力。若大人和小孩抛出圆环的高度之比为2：1，圆环及被套物体均可视为质点，则下列说法错误的是（　　） A. 大人和小孩抛出圆环时对圆环做的功之比为1： B. 大人和小孩抛出的圆环在空中飞行过程中重力的平均功率之比为：1 C. 大人和小孩抛出的圆环落地时重力的瞬时功率之比为：1 D. 大人和小孩抛出的圆环在空中运动过程中动能的变化量之比为2：1 5. 我国开始规划自己的“星链”式卫星星座。据悉中国“星链”式卫星星座计划采用超低轨道。一颗超低轨道卫星绕地球做匀速圆周运动，其最大观测角为，已知地球半径为R，地球的第一宇宙速度为，则该卫星的运行周期为（ ） A. B. C. D. 6. 如图所示，ABCD是固定在水平地面上的竖直圆周轨道，内壁光滑，半径，A、C两点跟轨道圆心在同一水平面上，B点是轨道的最低点，D点是最高点。一质量为m的小球从离A高度为h处自由释放，恰好能沿切线方向从A点进入圆周轨道，不计空气阻力，重力加速度，若，则小球脱离轨道的位置距AC面的高度为（　　） A. 0.8m B. 0.6m C. 0.4m D. 0.2m 7. 质量为的物体在水平拉力作用下沿水平面从静止开始运动，所受拉力随位移的变化图像如图所示，物体和水平面之间的动摩擦因数为，重力加速度取，不计空气阻力，则物体运动的最大位移为（　　） A. B. C. D. 8. 我国首次火星探测任务被命名为“天问一号”，假设火星探测车在登陆火星前绕火星表面飞行一周，其周期为地球近地卫星绕地球飞行周期的倍，已知火星半径为地球半径的倍，则火星表面重力加速度和地球表面重力加速度之比为（　　） A. B. C. D. 二、多选题 9. 如图所示，将一可视作质点、质量为m的小球从倾角为的斜面底端斜抛，小球恰好在运动轨迹的最高点位置通过斜面顶端。已知斜面高为h、斜面底边水平长度为L。重力加速度为g，不考虑空气阻力。设小球的初速度大小为v0，小球初速度方向与水平方向的夹角为α，则下列说法正确的是（　　） A. 小球初速度方向与水平方向夹角的正切值为 B. 小球从抛出到通过斜面最高点所经历的时间为 C. 小球的初速度大小为 D. 整个运动过程重力的平均功率为 10. 如图所示，长为3L的轻杆可绕水平转轴O转动，在杆两端分别固定质量均为m的球A、B（可视为质点），球A距轴O的距离为L。现给系统一定初速度，使杆和球在竖直平面内转动。当球B运动到最高点时，水平转轴O对杆的作用力恰好为零，忽略空气阻力。已知重力加速度为g，则球B在最高点时，下列说法正确的是（　　） A. A、B转动角速度相等 B. 杆对球B的弹力大小为3mg C. 球A的速度为 D. 球B对杆有向下的拉力 11. 如图，在万有引力作用下，a、b两卫星在同一平面内绕某一行星c沿逆时针方向做匀速圆周运动，轨道半径之比为，已知，。则下列说法正确的是（　　） A. a、b运动的向心加速度之比为 B. a、b运动的向心加速度之比为 C. 从图示位置开始，在b转动一周的过程中，a、b、c共线3次 D. 从图示位置开始，在b转动一周的过程中，a、b、c共线4次 12. 一质量为的物体从空中点以大小为初速度斜向下抛出，经过后运动到距点的竖直距离为的b点处，不计空气阻力，重力加速度为，则下列说法正确的是（　　） A. 物体运动到b点时，重力的瞬时功率为320W B. 物体运动到b点时，重力的瞬时功率为 C. 物体从a点运动到b点过程，重力的平均功率为220W D. 物体从a点运动到b点过程，重力的平均功率为 三、实验题 13. 某学习小组用实验探究“平抛运动规律”。 （1）在图1中用小锤敲击铁片，观察到A、B两个小球同时落地，则说明平抛运动在竖直方向上为________运动。 （2）在图2中同时由静止释放P、Q两个小球，两小球同时沿着斜槽滚下，观察到P、Q两个小球撞在一起，则说明平抛运动在___________方向上为_____________运动。 14. （1）采用如下图所示的实验装置做“探究平抛运动的特点”的实验。 ①实验时需要下列器材________。（填器材前的字母） A.弹簧测力计 B.重垂线 C.打点计时器 D.坐标纸 ②甲、乙、丙、丁四位同学在做这个实验时，建立的坐标系分别如图中的、、、所示，这四同学中建系坐标原点选择正确的是________。 （2）如下图为一小球做平抛运动时用闪光照相的方法获得的相片的一部分，图中背景小方格的边长为1.25cm，取10m/s²，则： ①A点________（A.是； B.不是）平抛运动的起点。 ②小球运动的初速度=__________m/s；小球过B点的速度=__________m/s。 四、解答题 15. 2025年3月3日，首次火星探测任务地面应用系统公开发布天问一号探测器上搭载的高分辨率相机、火星矿物光谱分析仪、火星离子与中性粒子分析仪、火星离子与中性粒子分析仪等4个科学载荷在2024年7月至9月，火星磁强计在2024年4月至8月获取的科学数据。假设航天员登上火星后进行科学探测与实验，若航天员将一小球以速度v0竖直上抛，经过t0时间到达最高点。已知火星的半径为R，引力常量为G，不计阻力。 （1）求火星的质量； （2）求火星的第一宇宙速度大小； （3）已知火星的自转周期为T，若想让航天器进入火星的同步轨道运行，则航天器的轨道半径是多大？ 16. 如图所示，一个光滑的圆锥体固定在水平桌面上，其轴线沿竖直方向，母线与轴线之间的夹角θ=53°，一条长度为L的绳（质量不计），一端固定在圆锥体的顶点O处，另一端拴着一个质量为m的小球（可看成质点），小球以角速度ω绕圆锥体的轴线在水平面内做匀速圆周运动，重力加速度为g。已知，。求： （1）小球静止时所受拉力和支持力大小； （2）小球刚要离开锥面时角速度的大小； （3）小球以ω1=的角速度转动时所受拉力和支持力的大小。 17. 如图所示，2024年10月1日8时36分，由我国自主研发、目前最先进的CR400AF-S型“复兴号”智能动车组G62次列车开始运行。假设额定功率为、质量为的G62次列车能在平直铁路上以的速度匀速行驶，列车受到的阻力大小f恒定。 （1）列车以额定功率行驶，速度为55m/s时的加速度大小。 （2）若列车由静止开始以的加速度做匀加速运动的最长时间。 18. 如图所示，一内壁光滑的管状轨道是由两个半径为R=1m的半圆形管道和两段长度均为l=1.75m的直管构成，将该轨道固定在倾角θ=53°的斜面上，两直管平行且沿斜面向下，两直管顶端连线保持水平。将一质量为m=2kg的小球由管道底部以水平初速度释放，已知重力加速度g=10m/s2，sin53°=0.8，cos53°=0.6。求： （1）小球运动到轨道最高点时对轨道的作用力大小； （2）小球在上半圆形管道运动过程中，对管道作用力最小时的速度。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $