山东嘉祥县第一中学2025～2026学年度第二学期期末检测高一物理模拟试题（4）

**基本信息** 本试卷以嫦娥六号、天问一号等科技前沿及电容车等生活情境为载体，覆盖高一物理曲线运动、万有引力、机械能、电场等核心知识，注重科学思维与探究能力考查。 **题型特征** |题型|题量/分值|知识覆盖|命题特色| |----|-----------|----------|----------| |单选|8/24|行星运动规律（第1题）、圆周运动模型（第2题）|基础概念辨析，如开普勒定律直接应用| |多选|4/16|卫星变轨（第9题）、传送带能量（第10题）|多选项梯度设计，考查综合分析能力| |非选择|6/60|机械能守恒实验（第13题）、带电滑块电场运动（第18题）|实验题注重数据处理，综合题融合电场力与圆周运动，体现科学推理与模型建构|

2025～2026学年度第二学期质量检测（4） 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. 关于行星运动的规律，下列说法正确的是（　　） A. 所有行星绕太阳运动的轨道都是椭圆，太阳位于椭圆的中心处 B. 行星在椭圆轨道上运行速率是变化的，离太阳越远，运行速率越大 C. 离太阳的平均距离越大的行星，绕太阳公转的周期越大 D. 不同轨道上的行星与太阳的连线在相等时间内扫过的面积相等 2. 有关圆周运动的基本模型，下列说法正确的是（　　） A. 如图甲，火车转弯超过规定速度行驶时，内轨和轮缘间会有挤压作用 B. 如图乙，“水流星”表演中，过最高点时水没有从杯中流出，杯中水和丙图中小球一样，过最高点时的最小速度均为 C. 如图丁，A、B两小球在同一水平面做圆锥摆运动，则A和B的线速度大小相等 D. 如图丁，A、B两小球在同一水平面做圆锥摆运动，则A和B的角速度大小相等 3. 如图所示，卫星M和卫星N以相同的轨道半径分别绕火星和地球做匀速圆周运动。已知火星的质量小于地球的质量，下列说法正确的是（　　） A. 卫星M的线速度一定大于卫星N的线速度 B. 卫星M的加速度一定大于卫星N的加速度 C. 卫星M的周期一定大于卫星N的周期 D. 卫星M与火星之间的万有引力一定小于卫星N与地球之间的万有引力 4. 如图所示，在竖直平面内有一半径为的四分之一圆弧轨道BC，与竖直轨道AB和水平轨道CD相切，轨道均光滑。现有长也为的轻杆，两端固定质量均为的相同小球a、b（可视为质点），用某装置控制住小球a，使轻杆竖直且小球b与B点等高，然后由静止释放，杆将沿轨道下滑。设小球始终与轨道接触，重力加速度为g。则（　　） A. 下滑过程中a球机械能增大 B. 下滑过程中b球机械能守恒 C. 小球a滑过C点后，a球速度大于 D. 从释放至a球到滑过C点的过程中，轻杆对b球做正功为 5. 如图所示，电路中a、b两点之间接有一灵敏电流计，两极板间有一带电微粒在重力和电场力作用下处于静止状态。在上极板下移一小段距离的过程中，下列说法正确的是（　　） A. 电容器两极板间电压变小 B. 电容器的电容不变 C. 微粒将向上加速运动 D. 电流计中有从b到a的电流 6. 如图，直角三角形中，，匀强电场的电场线平行于所在平面，且a、b、c点的电势分别为。已知，则电场强度的大小为（　　） A. B. C. D. 7. 如图，虚线为一正点电荷电场的等势面，P、Q两个带电粒子，以相同的速率沿不同的方向从A点飞入电场，分别沿不同的径迹1和2运动。若取无穷远处电势为零，且不计两个粒子之间的相互作用和粒子的重力，下列正确的是（　　） A. P、Q两粒子电性相同 B. P、Q两粒子的电势能均先增加后减少 C. P、Q两粒子经过B、C两点时的速率可能相等 D. P经过B点时的电势能一定高于Q经过C点时的电势能 8. 如图，固定的倾斜光滑杆上套有一个质量为m的小球，小球与一轻质弹簧一端相连，弹簧的另一端固定在地面上的A点，已知杆与水平面之间的夹角θ<45°，当小球位于B点时，弹簧与杆垂直，此时弹簧处于原长。现让小球自C点由静止释放，在小球滑到杆底端的整个过程中，关于小球的动能、重力势能和弹簧的弹性势能，下列正确的是（　　） A. 小球的动能在B点达到最大 B. 小球的重力势能与弹簧的弹性势能之和保持不变 C. 小球的动能与弹簧的弹性势能之和减小 D. 小球的动能与重力势能之和先增大后减少 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. 嫦娥六号探测器的发射成功，开启了人类首次从月球背面采样返回先河。探测器着陆月球表面的过程示意图如图所示，探测器先在轨道Ⅰ做匀速圆周运动，从点变轨进入椭圆轨道Ⅱ，到达近月点点再次变轨到近月轨道Ⅲ，最后安全落在月球上。已知月球半径为，探测器在轨道Ⅲ运动的周期为，在椭圆轨道Ⅱ运动的周期为近月轨道Ⅲ的周期的倍。下列说法正确的是（　　） A. 探测器在轨道Ⅲ运动的速率小于在轨道Ⅰ运动的速率 B. 探测器在轨道Ⅲ运动的速率小于在轨道Ⅱ经过点时的速率 C. 轨道Ⅰ半径为 D. 探测器在轨道Ⅰ的角速度为 10. 如图，倾角为30°的传送带逆时针匀速转动，将质量为m的物块轻放到传送带上端，物块下降高度h时，恰与传送带共速。已知物块与传送带间的动摩擦因数μ＝，重力加速度大小为g，则此过程中(　 ) A．传送带对物块的摩擦力做功为2mgh B．物块的机械能变化量为mgh C．系统因摩擦产生的热量为2mgh D．因放上物块，电动机多消耗的电能为2mgh 11. 如图所示，a、b、c、d、e、f是以O为球心的球面上的点，平面与平面垂直，分别在b、d两个点处放有等量同种点电荷。下列说法正确的是（　　） A. a、e、c、f四点电势相同 B. 沿直线电场强度一定越来越大 C. 若将电子从e点由静止释放，电子将e、O、f之间往复运动 D. 若电子沿直线运动，其电势能先增加后减少 12. 某科技公司制造了一款电容车，在运行中无需连接电缆，只需在乘客上车间隙充电就能保持正常行驶。该款电容车质量，行驶中所受阻力恒定，电容车的最大车速为。该车沿平直公路行驶过程中的牵引力为F，速度为v。该车由静止开始运动的图像如图所示。下列说法正确的是（　　） A. 电容车所受阻力为 B. 电容车车速为时，加速度为 C. 电容车匀加速行驶所用时间为 D. 电容车从行驶时已达到最大速度，行驶这所需时间约为 三、非选择题：本题共6小题，共60分。 13. 某实验小组采用如图甲所示的装置验证机械能守恒定律。实验装置安装好后，用手提住纸带上端，接通电源待打点计时器工作稳定后释放纸带，让重物自由下落。 （1）若打点计时器的工作电压为，则选用___________（填写A或B）打点计时器。 （2）已知打点计时器所用电源频率为，查得当地的重力加速度，测得所用重物的质量为。如图乙所示为某次实验打出的一条点迹清晰的纸带，把第一个点记作O，取纸带上连续的五个点A、B、C、D、E，通过测量并计算出点A距起始点O的距离，AC间的距离，CE间的距离，根据这些条件计算重物从O点到C点，重力势能减少了___________J，动能增加了___________J （结果均保留3位有效数字）。 14. 某学习小组利用传感器探究匀速圆周运动的向心力和哪些因素有关。实验装置如图甲，电机的转动轴与水平圆盘的中心相连，圆盘边缘安装一竖直的遮光片，一根细绳跨过圆盘中心的定滑轮连接小滑块和力传感器。实验时电机带动水平圆盘匀速转动，滑块与圆盘保持相对静止。已知遮光片的宽度为，圆盘半径为，滑块至圆盘中心距离为。 （1）实验中，遮光片通过光电门的挡光时间为，据此可计算得出圆盘运动的角速度为______，滑块的向心加速度为______；（用、、、表示） （2）保持滑块质量及相对圆盘位置不变，适当改变圆盘转速，多次实验并记录力传感器示数和遮光片通过光电门的挡光时间，作出图线如图乙所示。重力加速度为，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，据此可得出滑块与圆盘间的动摩擦因数为______，滑块的质量为______。（用、、、、、表示） 15. 一根长度为的轻绳一端固定在一点，另一端连接一个可视为质点的小球。某时刻小球在最低点获得了水平初速度，之后能够在竖直平面内做圆周运动。则： （1）小球通过最高点速度有多大？ （2）若小球在通过最高点时受到了的拉力，则小球的质量为多少？ 16. “天问一号”是负责执行中国首次火星探测任务的探测器，由环绕器和着陆巡视器组成。2021年2月10日天问一号探测器顺利进入环火轨道，成为中国第一颗人造火星卫星。2月24日进入火星停泊轨道，开展环绕探测。已知天问一号探测器绕火星做匀速圆周运动，经过时间t，转过的圆心角为。火星表面的重力加速度为g，火星半径为R，引力常量为G，忽略火星自转。求： （1）火星的质量； （2）火星第一宇宙速度的大小； （3）天问一号探测器绕火星做匀速圆周运动轨道距火星表面的高度。 17. 如图所示，倾角的足够长粗糙斜面固定在水平面上，斜面上放一质量 的薄木板，木板的最上端叠放一质量的小物块，对木板施加沿斜面向上的拉力，使木板沿斜面向上由静止开始做匀加速直线运动，经测量得知F的作用时间为2s时，物块滑离木板。已知木板与斜面间、物块与斜面间的动摩擦因数，物块与木板间的动摩擦因数，物块与木板间的最大静摩擦力等于滑动摩擦力，，，。求： （1）此过程中拉力F所做的功； （2）物块与木板间因摩擦产生的热量； （3）物块滑离木板后沿斜面上升的最大距离。 18. 如图，在竖直平面内，一半径的光滑绝缘圆弧轨道BCD和绝缘水平轨道AB在B点相切，BC为圆弧轨道的直径，O为圆心，OC和OD之间的夹角，整个装置固定在水平向左的匀强电场中，匀强电场的电场强度大小。一质量的带电小滑块从A点由静止释放后沿水平轨道向左运动，经B点进入圆弧轨道，通过D点后落回水平轨道。已知滑块运动到D点时所受合力的方向指向圆心O，且此时滑块对圆弧轨道恰好没有压力。不计空气阻力，，。求： （1）小滑块所带的电荷量； （2）小滑块通过C点时，对圆弧轨道的压力大小； （3）小滑块落回水平轨道位置与B点之间的距离。 2025～2026学年度第二学期质量检测（4） 高一物理试题 题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 答案 C D C D C A D D CD BD AC BCD 1. 【答案】C 【解析】A．根据开普勒第一定律可知，所有行星绕太阳运动的轨道都是椭圆，太阳位于椭圆的焦点处，故A错误； B．根据开普勒第二定律可知，行星在椭圆轨道上运行速率是变化的，离太阳越远，运行速率越小，故B错误； C．根据开普勒第三定律可知，离太阳的平均距离越大的行星，绕太阳公转的周期越大，故C正确； D．根据开普勒第二定律可知，对于同一行星，行星与太阳的连线在相等时间内扫过的面积相等，故D错误。 故选C。 2. 【答案】D 【解析】A．如图甲，火车转弯超过规定速度行驶时，需要更大的向心力，则外轨和轮缘间会有挤压作用，故A错误； B．如图乙，水在最高点时，只有重力提供向心力，由牛顿第二定律 解得“水流星”表演中，过最高点时水没有从杯中流出，杯中水过最高点时的最小速度为 如图丙，轻杆对小球可以提供支持力，则小球能通过最高点的最小速度为0，故B错误； CD．设两球与悬点的竖直高度为h，根据牛顿第二定律 又 联立得 所以A、B两小球在同一水平面做圆锥摆运动，角速度相等；根据可知，故C错误，D正确。 故选D。 3. 【答案】C 【解析】A．依题意，则有 由万有引力提供向心力得 解得 由于 可得，故A错误； B．由万有引力提供向心力得 解得 由于 可得，故B错误； C．由万有引力提供向心力得 解得 由于 可得，故C正确； D．由 由于卫星质量未知，故不能判断卫星M与火星之间的万有引力与卫星N与地球之间的万有引力的大小关系，故D错误。 故选C。 4. 【答案】D 【解析】C．最终a、b都滑至水平轨道时（即小球a滑过C点后，）速度相等，设为v，下滑过程中只有重力对a、b组成的系统做功，则根据机械能守恒定律有 解得 故C错误； D．设从释放至a球到滑过C点的过程中，轻杆对b球做功为W，对b根据动能定理有 解得 故D正确。 AB．根据前面分析可知，下滑过程中，杆对a球做负功，对b球做正功，所以a球机械能减少，b球机械能增加，故AB错误。 故选D。 5. 【答案】C 【解析】由于电容器一直与电源相连，则电容器两极板间电压保持不变；根据 在上极板下移一小段距离的过程中，极板距离减小，则电容器电容增大；由于电压不变，则电容器电荷量增大，电流计中有从a到b的电流；根据 可知板间电场强度增大，微粒受到的电场力增大，微粒将向上加速运动。 故选C。 6. 【答案】A 【解析】 直角三角形中 则 取dc=1cm bd=3cm a、b、c点的电势分别为，则d点的电势为2V，ad连线为一等势线，场强方向与等势线垂直，为一等腰直角三角形 电场强度的大小为 故选A。 7. 【答案】D 【解析】A．根据轨迹的弯曲方向可判断出粒子P受到排斥力，其电性与场源电荷的电性相同，粒子Q受到吸引力与场源电荷电性相反，所以两粒子的电性一定相反，A错误； B．电场力对粒子P先做负功，后做正功，则电势能先增加后减少；电场力对粒子Q先做正功，后做负功，则电势能是先减少后增大。B错误； C．两个粒子的初速率相等，而粒子P从A到B、粒子Q从A到C电场力做功不同，则经过B、C两点两粒子的速率一定不相等，C错误； D．粒子P电性与场源电荷的电性相同，若取无穷远处为零电势，则P粒子经过B点时的电势能为正值；粒子Q电性与场源电荷的电性相反，若取无穷远处为零电势，则Q粒子经过C点时的电势能为负值；所以P粒子经过B点时的电势能大于Q粒子经过C点时的电势能，D正确。 故选D。 8. 【答案】D 【解析】B．小球和弹簧组成的系统的机械能守恒，而小球的动能可能先增大后减小，也可能一直增大，所以小球的重力势能与弹簧的弹性势能之和可能先减小后增大，或者一直减小，故B错误； A．当小球的合外力为零时，小球的动能最大，而在B点时弹簧处于原长状态，弹力为零，小球受重力和支持力，两力的合力不为零，故此时小球动能不是最大，故A错误； C．小球和弹簧组成的系统的机械能守恒，而小球的重力势能一直减小，所以小球的动能与弹簧的弹性势能之和增大，故C错误； D．小球自C点由静止释放到B的过程中，弹簧的弹力做正功，所以小球的机械能增大，从B点向下，弹簧的弹力与速度方向成钝角，弹簧的弹力做负功，小球的机械能减小，故小球的动能与重力势能之和先增大后减少，故D正确。 故选D。 9. 【答案】CD 【解析】A．万有引力提供向心力 解得 可知半径越大，线速度越小，故探测器在轨道Ⅲ运动的速率大于在轨道Ⅰ运动的速率，故A错误； B．探测器在轨道Ⅲ运动的速率大于在轨道Ⅰ运动时经过的速率，而在轨道Ⅰ运动时经过的速率大于在轨道Ⅱ经过点时的速率，即探测器在轨道Ⅲ运动的速率大于在轨道Ⅱ经过点时的速率，故B错误； C．探测器在轨道Ⅲ运动的周期为，在椭圆轨道Ⅱ运动的周期为近月轨道Ⅲ的周期的倍，由题意知探测器在轨道Ⅲ运动的半径为，设在椭圆轨道Ⅱ运动的半长轴为，根据开普勒第三定律 解得，即轨道Ⅱ的长轴为，即轨道Ⅰ的半径为，故C正确； D．探测器在轨道Ⅲ运动时，万有引力提供向心力 解得月球质量 探测器在轨道Ⅰ运动时，万有引力提供向心力 解得探测器在轨道Ⅰ的角速度为，故D正确。 故选ACD 10. 【答案】BD 【解析】传送带对物块的摩擦力做功为Wf＝μmgcos θ·＝mgh，则物块的机械能变化量为mgh，故A错误，B正确；系统因摩擦产生的热量等于克服摩擦力做的功，为mgh，故C错误；物块沿斜面方向所受合力为F＝mgsin θ＋μmgcos θ＝mg，共速时物块动能为Ek＝F·＝2mgh，因放上物块，电动机多消耗的电能为W＝Ek＋Wf－mgh＝2mgh，故D正确。 11. 【答案】AC 【解析】A．a、e、c、f四点到两个正电荷的距离相同，可知四点电势相同，选项A正确； B．根据等量同种电荷中垂线的电场分布可知，沿直线电场强度可能越来越大，也可能先增加后减小，选项B错误； C．电子在e点和f点受电场力大小相等且都指向O点，则若将电子从e点由静止释放，电子将在e、O、f之间往复运动，选项C正确； D．若电子沿直线运动，电场力先做正功后做负功，则其电势能先减少后增加，选项D错误。 故选AC。 12. 【答案】BCD 【解析】A．最大速度 此时电容车受力平衡，由平衡条件得 故A错误； B．电容车的额定功率 电容车车速为30m/s时，牵引力为 由牛顿第二定律得 代入数据解得 故B正确； C．由图像得，电容车匀加速过程所受牵引力为 由牛顿第二定律得 代入数据解得 匀加速运动结束时，电容车的功率达到额定功率，速度为 电容车匀加速行驶所用时间为 故C正确； D．电容车达到最大速度过程中，由动能定理得 代入数据解得 故D正确； 故选BCD。 13. 【答案】（1）B （2）0.425 0.410 【解析】 （1）若打点计时器的工作电压为，则为电火花计时器，则选用B打点计时器。 （2）[1]重物从O点到C点，重力势能减少了 [2]因打C点时的速度 动能增加了 14. 【答案】（1） （2） 【解析】 （1）[1]圆盘的边缘线速度 根据 解得 [2]滑块与遮光片为同轴转动，所以两者角速度相同，根据 解得 （2）圆盘表面粗糙，当圆盘转速较小时，静摩擦力提供向心力，随着转速增大，当摩擦力达到最大静摩擦力后，绳子才开始提供拉力，拉力传感器才有示数，对滑块受力分析可得 整理得 可得图像的斜率 解得 解得 15、解析：（1）小球从最低点到最高点根据动能定理得 解得 （2）若小球在通过最高点时受到了的拉力，受力分析得 解得 16、解析：（1）在火星表面 得 （2）近火卫星的速度为火星第一宇宙速度 得 （3）天问一号探测器绕火星做匀速圆周运动 得 17、解析：（1）对木板根据牛顿第二定律得 解得 2s末木板的位移为 此过程中拉力F所做的功 （2）木块向上匀加速运动，对木块根据牛顿第二定律得 解得 2s末木块的速度和位移分别为 物块与木板间因摩擦产生的热量 （3）根据牛顿第二定律得 解得 物块滑离木板后沿斜面上升的最大距离 解得 18、解析： （1）滑块运动到D点时所受合力的方向指向圆心O，则 解得小滑块所带的电荷量 （2）滑块运动到D点时，滑块对圆弧轨道恰好没有压力，则滑块受到合力为 在D点，根据牛顿第二定律 解得 ，根据动能定理有 在C点，根据牛顿第二定律 根据牛顿第三定律，小滑块通过C点时，对圆弧轨道的压力大小为 解得 （3）滑块运动到D点时水平、竖直方向的速度分别为 竖直方向有 解得 水平方向的加速度为 小滑块落回水平轨道位置与B点之间的距离 解得 高一物理质量检测（4） 第18页（共8页） 学科网（北京）股份有限公司 $