山东济南市2025-2026学年高一下学期期末自编模拟物理卷
2026-06-10
|
4份
|
31页
|
1212人阅读
|
34人下载
摘要:
**基本信息**
以“天问一号”着陆、航模飞行、示波管等真实科技情境为载体,覆盖曲线运动、电场、天体运动等核心知识,通过实验探究(如向心力验证)和综合计算(如过山车模型),考查物理观念与科学思维,适配高一期末综合检测需求。
**题型特征**
|题型|题量/分值|知识覆盖|命题特色|
|----|-----------|----------|----------|
|单选|10/30|曲线运动、相对论、圆周运动|第2题结合光速不变原理,渗透科学本质观|
|多选|5/20|电场性质、天体运动、运动合成|第13题以“天问一号”变轨考查开普勒定律,体现科学推理|
|非选择|6/50|实验探究(平抛、向心力)、综合计算(圆周运动、电场)|第21题示波管问题综合电场加速与偏转,考查模型建构;第16题向心力实验设计,培养科学探究能力|
内容正文:
山东省济南市高一物理2025-2026学年下学期期末自编模拟卷
全解全析
(考试时间:90分钟,分值:100分。)
注意事项:
1.答卷前,考生务必将自己的姓名、准考证号等填写在答题卡和试卷指定位置上。
2.回答选择题时,选出每小题答案后,用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如
需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其他答案标号。回答非选择题时,将答案写在答题卡上。写
在本试卷上无效。
3.测试范围:鲁科版必修第二册+必修第三册第1章、第2章(按济南教研院期末考试要求)
第Ⅰ卷
一、单项选择题:本题共10个小题,每小题3分,共30分。每小题只有一个选项符合题目要求。
1.关于曲线运动,下列说法中正确的是( )
A.平抛运动是匀变速曲线运动
B.平抛运动相等时间内速率的变化量相同
C.做匀速圆周运动的物体的线速度保持不变
D.做圆周运动的物体加速度的方向始终指向圆心
【答案】A
【详解】A.平抛运动仅受重力作用,加速度为恒定的重力加速度g,因此是匀变速曲线运动,故A正确;
B.平抛运动的速度变化量满足公式,由于g恒定,相等时间内的大小、方向均相同,但速率变化量并不相同,故B错误;
C.线速度是矢量,匀速圆周运动的线速度大小不变,但方向沿轨迹切线方向时刻改变,因此线速度是变化的,故C错误;
D.只有匀速圆周运动的物体加速度方向始终指向圆心,变速圆周运动的物体可能存在切向加速度,在特殊位置可能指向圆心,故C错误。
故选A。
2.一艘飞船以0.2(为光速)速度沿船身方向飞离地球,飞船与地面通过电磁波相互联络,则地面上观测者测得来自飞船电磁波信号的速度等于( )
A.0.2c B.0.8c C.1.0c D.1.2c
【答案】C
【详解】真空中电磁波(光速)在任何惯性参考系中的传播速度都是,与光源、观测者的相对运动无关。
因此不管飞船的运动速度是多少,地面观测者测得飞船发出的电磁信号的速度仍为。
故选C。
3.如图所示,六架飞机组成的飞行编队,其中五架飞机以相同速度水平匀速飞行,另外一架飞机在水平伴飞的同时,还绕飞行编队的轴线做匀速圆周滚转。关于这架滚转飞机,下列说法正确的是( )
A.速度保持不变 B.加速度保持不变
C.速度方向与编队其他飞机始终相同 D.所受合外力方向与速度方向不共线
【答案】D
【详解】A.滚转飞机在水平方向做匀速直线运动,在垂直于轴线的平面内做匀速圆周运动。其合速度是水平速度与圆周运动线速度的矢量和。由于圆周运动线速度方向时刻改变,所以合速度的方向时刻改变,速度是变化的,故A错误;
B.滚转飞机的加速度由圆周运动的向心加速度提供(水平方向加速度为零)。向心加速度方向始终指向圆心,随着飞机的滚转,加速度方向时刻改变,所以加速度是变化的,故B错误;
C.编队其他飞机速度方向水平向前,而滚转飞机的速度方向是水平方向与圆周切线方向的合成,方向时刻变化且通常不水平,故C错误;
D.滚转飞机做曲线运动(螺旋运动),根据曲线运动的条件,物体所受合外力方向(即加速度方向,指向圆心)与速度方向(沿轨迹切线方向)不在同一直线上,故D正确。
故选D。
4.如图所示,建筑工人向房顶抛投建筑材料,初速度大小为,与水平方向的夹角为53°,抛出点和落点的连线与水平方向夹角为45°,重力加速度大小为,,忽略空气阻力。则点到点的时间是( )
A. B.0.6s C. D.
【答案】B
【详解】由几何关系可知,物体的水平位移x与竖直位移y相等,而,
解得
故选B。
5.某静电场的电场强度E随x变化关系如图所示,规定沿x轴正方向为正,若点的电势为0,则处的电势为( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【详解】图像围成的面积为电势差,图像的面积为
沿x轴正方向为正,点的电势为0,有
可得处的电势
故选C。
6.从O点向右上方连续抛射多个小球,小球初速度方向均相同而大小均不同,不计空气阻力,以抛出点O为坐标原点,水平向右为x轴正方向,竖直向上为y轴正方向建立直角坐标系xOy。图中虚线可表示各小球最高点位置排列形状的是( )
A.B.C.D.
【答案】B
【详解】设小球抛射的初速度大小为,方向与水平方向夹角为(为定值)。小球做斜抛运动,在水平方向做匀速直线运动,在竖直方向做竖直上抛运动。当小球到达最高点时,竖直分速度为0。 到达最高点的时间
最高点的水平坐标
最高点的竖直坐标
联立消去,可得
即
由于不变,为常数,故与成正比关系,轨迹为过原点的倾斜直线。
故选B。
7.如图所示,将不带电的导体棒用绝缘支架固定,放在带正电的金属球A附近,当导体棒达到静电平衡后,关于导体棒,下列说法正确的是( )
A.内部电场强度处处为零
B.端的电势高于端的电势
C.端感应出正电荷,端感应出负电荷
D.端感应出的电荷量大于端感应出的电荷量
【答案】A
【详解】AB.导体BC发生了静电感应现象,当导体BC达到静电平衡后,导体是等势体,端的电势等于端的电势,内部电场强度处处为零,故A正确,B错误;
CD.导体BC中的负电荷受到金属球A上正电荷的吸引向B端移动,使导体C端感应出正电荷,B端感应出负电荷。根据电荷守恒定律,端感应出的电荷量等于端感应出的电荷量,故CD错误。
故选A。
8.如图所示,物体a位于地球赤道表面,相对地面静止且随地球自转,b为近地卫星(卫星做圆周运动的轨道半径近似等于地球半径),c为地球同步卫星。下列说法正确的是( )
A.a、b、c的周期大小关系为
B.a、b、c的速度大小关系为
C.地面对a的支持力与地球对a的万有引力大小相等
D.a的向心加速度与a所在位置处的重力加速度大小相等
【答案】B
【详解】A.同步卫星的周期和地球自转周期相等,因此
对卫星,根据开普勒第三定律,由图可知,所以
a、b、c的周期大小关系为,A错误;
B.a与c角速度相同,根据,
得
对卫星b、c,根据牛顿第二定律
可得,因,故
a、b、c的速度大小关系为,B正确;
C.地球对a的万有引力一部分提供自转所需的向心力,剩余部分等于地面对a的支持力(即重力大小等于支持力),即,因此,C错误;
D.赤道处自转向心加速度远小于重力加速度,二者不相等,D错误。故选B。
9.如图所示为某摩托车比赛的赛道,为赛道中心线,直道长度,为圆弧,其半径为。摩托车从点由静止启动沿中心线运动,车启动时最大加速度和制动时最大加速度均为,车在直道上允许行驶的最大速度。车受到指向圆心方向的最大静摩擦力为车重的倍。车可看成质点,重力加速度大小。为确保弯道行车安全,车在直道上行驶所用的最短时间为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【详解】摩托车在弯道安全做圆周运动,最大静摩擦力提供向心力,由
代入得
要使直道运动时间最短,摩托车先匀加速、再匀减速,到达B点时速度恰好为弯道允许的;设加速过程的最大速度为,则加速位移
减速位移
总位移
解得,说明直道无匀速阶段,仅为先加速后减速。
加速时间
减速时间
总时间
故选B。
10.某种窗户支架如图甲所示,其工作原理简化图如图乙所示。ad杆的a点通过铰链固定在滑槽导轨中,d点通过铰链固定在窗户底面,滑块可在滑槽导轨中自由滑动,bc杆的c点通过铰链固定在滑块上,b点通过铰链固定在ad杆上。某次关闭窗户的过程中,ad杆绕a点匀速转动,则下列说法正确的是( )
A.点和点的速度大小可能相等
B.点的速度大小始终小于点的速度大小
C.点和点的加速度大小可能相等
D.点的加速度大小始终大于点的加速度大小
【答案】A
【详解】AB.b在ad杆上,速度方向垂直于ad杆;c在滑块上,速度沿水平滑槽方向。对杆bc,两端点沿杆方向的分速度大小相等。设ad与水平方向夹角为,bc与水平方向夹角为,由沿杆分速度相等,可得
关闭窗户过程中,、逐渐减小,当时,即时,有
说明b、c两点速度大小可能相等,不是点的速度大小始终小于点的速度大小。故A正确,B错误;
CD.ad杆绕a点匀速转动,b、d都在ad杆上,二者角速度相同。匀速圆周运动的加速度为向心加速度,满足
转动半径的关系满足
因此恒成立,即点的加速度大小始终小于点的加速度大小,故CD错误。
故选A。
二、多项选择题:本题共5个小题,每小题4分,共20分。每小题有多个选项符合题目要求,全部选对得4分,选对但选不全的得2分,有错选或不答的得0分。
11.如图所示,平行板电容器的两个极板与水平面成一定角度,两极板与一直流电源相连(图中电源省略)。若一带电粒子恰能沿图中所示水平直线向右通过电容器,则在此过程中,该粒子(忽略空气阻力)( )
A.做匀减速直线运动 B.电势能逐渐增大
C.动能逐渐增大 D.若两极板距离增大一些,粒子在板间做曲线运动。
【答案】AB
【详解】AC.因带电粒子沿水平直线向右运动,故带电粒子所受重力与电场力的合力必沿水平直线,因带电粒子所受电场力与两极板垂直,故带电粒子所受重力与电场力的合力必水平向左,因带电粒子所受合力为恒力,故带电粒子做匀减速直线运动,动能逐渐减小,故A正确,C错误;
B.根据以上分析可知,带电粒子所受电场力垂直于两极板向左上方,即电场力与速度成钝角,故电场力做负功,电势能逐渐增大,故B正确。
D.根据可知,增加d后板间的场强不变,电场力不变,仍做直线运动,故D错误。
故选AB。
12.如图甲,某航模小组操控航模飞机在距地面一定高度的水平面内做匀速圆周运动,速度大小为。飞机受到的升力方向和竖直方向的夹角θ为(如图乙),升力大小(,v为飞机的速度大小)。,重力加速度g大小取,π取3.14,下列说法正确的是( )
A.该航模飞机的质量为18kg
B.该航模飞机做匀速圆周运动的半径约为13.3m
C.该航模飞机做匀速圆周运动的向心加速度大小为
D.该航模飞机做匀速圆周运动的周期为84s
【答案】BC
【详解】A.已知,代入得
竖直方向受力平衡
解得,故A错误;
B.水平方向分力提供向心力
得圆周运动半径,故B正确;
C.水平方向分力提供向心力
代入得,故C正确;
D.周期公式
代入得,故D错误。
故选BC。
13.2021年5月15日7时18分,“天问一号”探测器成功着陆于火星。假设“天问一号”发射后经过地火转移轨道被火星捕获,进入环火星圆轨道,经变轨调整后,从点进入着陆准备轨道,如图所示。已知“天问一号”火星探测器的火星着陆准备轨道为半长轴为,周期为的椭圆轨道,我国北斗导航系统的中圆地球轨道卫星轨道半径为,周期为,引力常量为。则下列判断正确的是( )
A.
B.由题目已知数据可以估算火星的质量和密度
C.“天问一号”在A点从环火星圆轨道进入着陆准备轨道时需要开启发动机向前喷气
D.火星质量和地球质量的比值
【答案】CD
【详解】A.由于我国北斗导航系统的中圆地球轨道卫星绕地球运动,而“天问一号”火星探测器在着陆准备轨道上运动时是绕火星运动,它们的中心天体不同,因此开普勒第三定律不适用,故A错误;
B.由开普勒第三定律可知,若有一质量为,轨道半径为的绕火星做匀速圆周运动的卫星,其周期也为;设火星的质量为,有
可得
所以能估算火星质量,但由于火星半径未知,无法估算火星密度,故B错误;
C.“天问一号”从环火星圆轨道进入着陆准备轨道时需要减速,所以开启发动机向前喷气,故C正确;
D.北斗导航系统的中圆地球轨道卫星半径为,周期为,设地球质量为,有
可以估算地球质量
因此,火星质量和地球质量的比值,故D正确。
故选CD。
14.如图所示,在距地面高h的A点以与水平面成的角度斜向上抛出一小球,不计空气阻力。发现小球落在右边板上的落点D与A点等高。已知 ,, g取。则下列说法正确的是( )
A.小球从A到D的水平位移为1.8m
B.小球在水平方向做匀速直线运动
C.若撤去板,则经过D点之后小球在竖直方向做自由落体运动,故再经0.2s它将落地
D.小球从A到D的时间是0.6s
【答案】BD
【详解】AD.小球在竖直方向的分速度为
小球在水平方向的分速度为
小球从A到D的时间为
小球从A到D的水平位移为,故A错误,D正确;
B.小球在水平方向做匀速直线运动,故B正确;
C.若撤去板,则经过D点之后小球在竖直方向速度为
方向向下,做匀加速直线运动,不是自由落体运动,故C错误。
故选BD。
15.如图,水平放置的A、B板和M、N板分别组成平行板电容器C1和C2,A板通过一理想二极管与M板相连接,B板和N板都接地。M、N两板之间插有电介质,A板和B板正中均有一小孔,两孔在同一竖直线上。现让A板带正电,稳定后,一带电液滴从小孔正上方由静止开始下落,穿过小孔到达B板处速度恰为零。空气阻力忽略不计,极板间电场视为匀强电场。下列说法正确的是( )
A.仅将A板向下移动一小段距离后,A板电势升高
B.仅将N板向右移动一小段距离时,C1、C2均不充、放电
C.仅在M、N板间更换相对介电常数更大的电介质时,C1充电、C2放电
D.M板向下移动一小段距离时,液滴能穿过B板小孔
【答案】BD
【详解】根据电容决定式和定义式,
A.仅将A板向下移动一小段距离后,电容增大,设A板电荷量不变,则A板电势降低,M板要给A板充电,但是二极管反向,所以不能充电,故A板电荷量不变,A板电势降低,故A错误;
B.仅将N板向右移动一小段距离时,则电容减小,设M板电荷量不变,则M板电势升高,M板要给A板充电,但是二极管反向,所以不能充电,故M板电荷量不变,A板电荷量不变,、均不充放电,故B正确;
C.仅在M、N板间更换相对介电常数更大的电介质时,则电容增大,设M板电荷量不变,则M板电势降低,A板要给M板充电,二极管正向导通,所以能充电,则放电充电,故C错误;
D.M板向下移动一小段距离时,则电容增大,设M板电荷量不变,则M板电势降低,A板要给M板充电,二极管正向导通,所以能充电,则放电充电,A、B板间电场强度减小,带电液滴在板间克服电场力做功减小,故液滴能穿过B板小孔,故D正确。
故选BD。
第Ⅱ卷
三、非选择题(本题共6小题,共50分。)
16.(6分)为验证做匀速圆周运动物体的向心力与其质量、线速度、半径的关系,实验小组设计了如图甲所示的实验装置。其中是固定在竖直转轴上的水平凹槽,端固定的压力传感器可测出小钢球对其压力的大小,端固定一宽度为的挡光片,速度传感器可测量挡光片每一次经过传感器时的速度。
实验步骤:
①测出挡光片与转轴的距离为;
②将小钢球紧靠传感器放置在凹槽上,测出此时小钢球球心与转轴的距离为;
③使凹槽绕转轴匀速转动,记录压力传感器示数和挡光片的速度;
④改变凹槽的转速,重复步骤③。
(1)实验时应注意的事项,以下说法正确的是________;
A.挡光片到转轴的距离与小钢球到转轴的距离必须相等
B.凹槽必须保持水平
C.应该尽可能让凹槽光滑
(2)将挡光片向转轴移动,当时,小钢球的线速度________(填“>”“<”或“=”)速度传感器的读数;
(3)进行实验操作④后,作出对应的图像,在同一坐标系中分别得到图乙中的4条图线。对4条图线进行分析研究可知图线________(填序号)对应的挡光片到转轴的距离最大;
(4)要把图乙中的曲线转化成图丙中的直线,应以为纵轴,________(填“”“”“”或“”)为横轴。若图线斜率为,不考虑摩擦,小钢球的质量可表示为________(用,,表示)。
【答案】(1)BC(2)>(3)④(4)
【详解】(1)A.挡光片和小钢球同轴转动,角速度相同,不需要挡光片到转轴的距离与小钢球到转轴的距离相等,可通过角速度关系推导小钢球的线速度,故A错误;
B.凹槽必须水平,才能保证小钢球重力与支持力平衡,向心力完全由压力传感器的弹力提供,消除重力分力对实验的影响,故B正确;
C.凹槽尽可能光滑,可以消除摩擦力对向心力的影响,保证传感器测得的力F等于小钢球做圆周运动的向心力,故C正确。
故选BC。
(2)小钢球与挡光片同轴转动,角速度相等,根据,当时,小钢球的线速度大于速度传感器的读数。
(3)由向心力公式
挡光片线速度为
联立可得
可知在相同时,越大,越小,则图线④对应的挡光片到转轴的距离最大。
(4)[1]根据,可知要把图乙中的曲线转化成图丙中的直线,应以为纵轴,为横轴。
[2]若图线斜率为,则有
可得小钢球的质量为
17.(8分)某同学采用如图甲所示的实验装置研究平抛运动规律,实验装置放置在水平桌面上,底板上的标尺可以测得水平位移。
(1)以下是实验过程中的一些做法,其中不必要的是__________。
A.安装斜槽轨道,使其末端保持水平
B.斜槽轨道必须光滑
C.应选择质量较大,体积较小的小球
D.每次小球应从同一高度由静止释放
(2)若某次实验时,小球抛出点距底板的高度为,水平位移为,重力加速度为,则小球的平抛初速度为__________(用、、表示)。
(3)如图乙所示,用一张印有小方格的纸记录轨迹,以点为坐标原点,取10m/s2,小方格的边长。若小球在平抛运动途中的几个位置如图中的、、、所示,则小球平抛的初速度__________m/s,小球抛出点的坐标为(__________,__________)。
【答案】(1)B(2)(3) 2 10 18.75
【详解】(1)A.斜槽末端保持水平,才能保证小球抛出时初速度水平,做平抛运动,操作必要,故A错误;
B.只要每次小球从同一高度由静止释放,即使斜槽不光滑,小球每次的初速度也相同,因此斜槽不需要光滑,该操作不必要,故B正确;
C.选择质量大、体积小的小球可以减小空气阻力的影响,操作必要,故C错误;
D.每次同一高度静止释放,保证小球初速度一致,操作必要,故D错误。
故选B。
(2)平抛运动竖直方向做自由落体运动,由
得运动时间
水平方向做匀速直线运动
代入得初速度
(3)[1] 由图可知,相邻两点水平位移,竖直方向相邻相等时间内位移差
根据匀变速直线运动规律
代入得时间间隔
水平匀速,因此初速度
[2][3]b点竖直方向的速度为
抛出点到b点的高度为
抛出点到b点的水平位移为
结合图像可得抛出点坐标为
18.(6分)如图所示,在半径为R,质量分布均匀的某星球表面,有一倾角为的斜坡。宇航员以初速度从斜坡顶端A点水平抛出一个小球,测得经过时间t,小球落在斜坡上的B点。求
(1)A点和B点间的水平距离x和竖直距离y;
(2)若在该星球表面发射一颗人造卫星,绕该星球表面做匀速圆周运动,求卫星做圆周运动的线速度v的大小。
【答案】(1),;(2)
【详解】(1)小球做平抛运动,在水平方向上做匀速直线运动,则A点和B点间的水平距离为
小球落在斜坡上,由几何关系可知位移偏转角等于斜坡倾角,即
解得竖直距离
(2)小球在竖直方向上做自由落体运动,有
卫星绕星球表面做匀速圆周运动,轨道半径近似为星球半径,重力提供向心力,由牛顿第二定律得
联立解得
19.(8分)如图所示,光滑圆形管道固定在竖直平面内,质量的小球在管道内做半径的圆周运动。小球可视为质点,g取,不计空气阻力影响。
(1)若小球运动到最高点时仅受重力,求小球通过最高点的速度大小;
(2)若小球运动到最高点时速度大小,求小球在最高点和最低点时受到的弹力大小、。
【答案】(1)(2),。
【详解】(1)小球在最高点仅受重力,重力完全提供向心力,由牛顿第二定律得
代入数据解得
(2)因为,则小球受到向上的支持力,由牛顿第二定律得
解得
设最低点速度为,由机械能守恒
最低点处弹力与重力的合力提供向心力,由牛顿第二定律得
联立解得
20.(10分)某科技小组参加了过山车游戏项目研究,如图甲所示,为了研究其中的物理规律,科技组成员设计出如图乙所示的装置。为弹性发射装置,为倾角的倾斜轨道,为水平轨道,为竖直圆轨道,为足够长的倾斜轨道,各段轨道均平滑连接。以点为坐标原点,水平向右为轴正方向,竖直向上为轴正方向建立平面直角坐标系。已知滑块质量为,圆轨道半径,长为,、段动摩擦因数均为,其余各段轨道均光滑。现滑块从弹射装置弹出的速度为,且恰好从点沿方向进入轨道,滑块可视为质点。重力加速度,,。求:
(1)求滑块从弹射装置弹出时的坐标值;
(2)若滑块恰好能通过点,求轨道的长度;
(3)若滑块能进入圆轨道且不脱轨,求轨道的长度。
【答案】(1)(2)(3)或
【详解】(1)对滑块由到的运动,根据平抛规律有
在平抛运动的竖直方向有
解得
运动时间
则
即弹出时位置的坐标值为。
(2)滑块恰好能通过点,在最高点有
从到圆轨道最高点,由动能定理得
联立解得
(3)滑块刚好不脱离轨道,有两种临界情况,一是刚好在圆轨道最高点压力为零时,二是刚好到达与圆轨道圆心等高的地方。
由上问知,滑块刚好能够到达圆轨道最高点时
滑块刚好到达与圆轨道圆心等高的地方时,从到与圆心等高的位置,由动能定理得
解得
滑块从点进入后不脱离轨道时的长度应满足或。
21.(12分)示波管是示波器的核心部件,简化模型如图甲所示,灯丝K可持续发出初速度为零的电子,电子经灯丝与A板之间的加速电场加速后,从A板中心孔沿两水平金属板M、N的中心线射入板间的偏转电场,偏转电场可视为匀强电场,且忽略板外电场,射出电场后打到足够大的荧光屏上。已知加速电场的电压为,M、N板距离为d,长度L,两板中心到荧光屏的距离为5L;电子的质量为m,电荷量为e,重力忽略不计。
(1)求电子进入偏转电场时的速度大小v;
(2)求电子能全部打到荧光屏的最大偏转电压;
(3)若偏转电压,如图乙所示,电子通过偏转电场的时间很短,偏转电压可视为不变。通过计算,在图丙中画出电子在一个周期T内打在荧光屏上偏离中心线的位移与时间图像。
【答案】(1)(2)(3)
【详解】(1)电子在加速电场中仅受电场力加速,根据动能定理
解得电子进入偏转电场的速度大小为
(2)电子在偏转电场中做类平抛运动,恰好从极板边缘离开,此时偏转电压最大。垂直于电场方向有
平行于电场方向有
电子的加速度
联立解得最大偏转电压
(3)设偏转电压为U,电子从偏转电场射出的侧移量
因粒子在偏转电场中做类平抛运动,射出偏转电场时速度反向延长线过水平位移中点,由几何关系得
打在荧光屏上相对中心线的位移
考虑最大偏转电压,电子打在荧光屏上的最大位移为5d,在、、内电子能打在荧光屏上,位移和时间图像如下图所示:
1 / 2
学科网(北京)股份有限公司
学科网(北京)股份有限公司
$
山东省济南市高一物理2025-2026学年下学期期末自编模拟卷
评分标准
1、 单项选择题:本题共10个小题,每小题3分,共30分。
二、多项选择题:本题共5个小题,每小题4分,共20分。每小题有多个选项符合题目要求,全部选对得4分,选对但选不全的得2分,有错选或不答的得0分。
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
A
C
D
B
C
B
A
B
B
A
AB
BC
CD
BD
BD
三、非选择题(本题共6小题,共50分。)
16.(6分)(1)BC(1分)(2)>(1分)(3)④(1分)(4)(1分) (2分)
17.(8分)(1)B(2分)(2)(2分)(3) 2(2分) 10(1分) 18.75(1分)
18.(6分)(1)小球做平抛运动,在水平方向上做匀速直线运动,则A点和B点间的水平距离为(1分)
小球落在斜坡上,由几何关系可知位移偏转角等于斜坡倾角,即(1分)
解得竖直距离(1分)
(2)小球在竖直方向上做自由落体运动,有(1分)
卫星绕星球表面做匀速圆周运动,轨道半径近似为星球半径,重力提供向心力,由牛顿第二定律得(1分)
联立解得(1分)
19.(8分)(1)小球在最高点仅受重力,重力完全提供向心力,由牛顿第二定律得(2分)
代入数据解得(1分)
(2)因为,则小球受到向上的支持力,由牛顿第二定律得(1分)
解得
设最低点速度为,由机械能守恒(2分)
最低点处弹力与重力的合力提供向心力,由牛顿第二定律得(1分)
联立解得(1分)
20.(10分)(1)对滑块由到的运动,根据平抛规律有(1分)
在平抛运动的竖直方向有(1分)
解得
运动时间(1分)
则
即弹出时位置的坐标值为。(1分)
(2)滑块恰好能通过点,在最高点有(1分)
从到圆轨道最高点,由动能定理得(1分)
联立解得(1分)
(3)滑块刚好不脱离轨道,有两种临界情况,一是刚好在圆轨道最高点压力为零时,二是刚好到达与圆轨道圆心等高的地方。
由上问知,滑块刚好能够到达圆轨道最高点时(1分)
滑块刚好到达与圆轨道圆心等高的地方时,从到与圆心等高的位置,由动能定理得(1分)
解得
滑块从点进入后不脱离轨道时的长度应满足或。(1分)
21.(12分)(1)电子在加速电场中仅受电场力加速,根据动能定理(1分)
解得电子进入偏转电场的速度大小为(1分)
(2)电子在偏转电场中做类平抛运动,恰好从极板边缘离开,此时偏转电压最大。垂直于电场方向有(1分)
平行于电场方向有(1分)
电子的加速度(1分)
联立解得最大偏转电压(1分)
(3)设偏转电压为U,电子从偏转电场射出的侧移量(1分)
因粒子在偏转电场中做类平抛运动,射出偏转电场时速度反向延长线过水平位移中点,由几何关系得(1分)
打在荧光屏上相对中心线的位移 (1分)
考虑最大偏转电压,电子打在荧光屏上的最大位移为5d,在、、内电子能打在荧光屏上,位移和时间图像如下图所示:(3分)
1 / 2
学科网(北京)股份有限公司
学科网(北京)股份有限公司
$
山东省济南市高一物理2025-2026学年下学期期末自编模拟卷
(考试时间:90分钟,分值:100分。)
注意事项:
1.答卷前,考生务必将自己的姓名、准考证号等填写在答题卡和试卷指定位置上。
2.回答选择题时,选出每小题答案后,用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如
需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其他答案标号。回答非选择题时,将答案写在答题卡上。写
在本试卷上无效。
3.测试范围:鲁科版必修第二册+必修第三册第1章、第2章(按济南教研院期末考试要求)
第Ⅰ卷
一、单项选择题:本题共10个小题,每小题3分,共30分。每小题只有一个选项符合题目要求。
1.关于曲线运动,下列说法中正确的是( )
A.平抛运动是匀变速曲线运动
B.平抛运动相等时间内速率的变化量相同
C.做匀速圆周运动的物体的线速度保持不变
D.做圆周运动的物体加速度的方向始终指向圆心
2.一艘飞船以0.2(为光速)速度沿船身方向飞离地球,飞船与地面通过电磁波相互联络,则地面上观测者测得来自飞船电磁波信号的速度等于( )
A.0.2c B.0.8c C.1.0c D.1.2c
3.如图所示,六架飞机组成的飞行编队,其中五架飞机以相同速度水平匀速飞行,另外一架飞机在水平伴飞的同时,还绕飞行编队的轴线做匀速圆周滚转。关于这架滚转飞机,下列说法正确的是( )
A.速度保持不变 B.加速度保持不变
C.速度方向与编队其他飞机始终相同 D.所受合外力方向与速度方向不共线
4.如图所示,建筑工人向房顶抛投建筑材料,初速度大小为,与水平方向的夹角为53°,抛出点和落点的连线与水平方向夹角为45°,重力加速度大小为,,忽略空气阻力。则点到点的时间是( )
A. B.0.6s C. D.
5.某静电场的电场强度E随x变化关系如图所示,规定沿x轴正方向为正,若点的电势为0,则处的电势为( )
A. B.
C. D.
6.从O点向右上方连续抛射多个小球,小球初速度方向均相同而大小均不同,不计空气阻力,以抛出点O为坐标原点,水平向右为x轴正方向,竖直向上为y轴正方向建立直角坐标系xOy。图中虚线可表示各小球最高点位置排列形状的是( )
A.B.C.D.
7.如图所示,将不带电的导体棒用绝缘支架固定,放在带正电的金属球A附近,当导体棒达到静电平衡后,关于导体棒,下列说法正确的是( )
A.内部电场强度处处为零
B.端的电势高于端的电势
C.端感应出正电荷,端感应出负电荷
D.端感应出的电荷量大于端感应出的电荷量
8.如图所示,物体a位于地球赤道表面,相对地面静止且随地球自转,b为近地卫星(卫星做圆周运动的轨道半径近似等于地球半径),c为地球同步卫星。下列说法正确的是( )
A.a、b、c的周期大小关系为
B.a、b、c的速度大小关系为
C.地面对a的支持力与地球对a的万有引力大小相等
D.a的向心加速度与a所在位置处的重力加速度大小相等
9.如图所示为某摩托车比赛的赛道,为赛道中心线,直道长度,为圆弧,其半径为。摩托车从点由静止启动沿中心线运动,车启动时最大加速度和制动时最大加速度均为,车在直道上允许行驶的最大速度。车受到指向圆心方向的最大静摩擦力为车重的倍。车可看成质点,重力加速度大小。为确保弯道行车安全,车在直道上行驶所用的最短时间为( )
A. B. C. D.
10.某种窗户支架如图甲所示,其工作原理简化图如图乙所示。ad杆的a点通过铰链固定在滑槽导轨中,d点通过铰链固定在窗户底面,滑块可在滑槽导轨中自由滑动,bc杆的c点通过铰链固定在滑块上,b点通过铰链固定在ad杆上。某次关闭窗户的过程中,ad杆绕a点匀速转动,则下列说法正确的是( )
A.点和点的速度大小可能相等
B.点的速度大小始终小于点的速度大小
C.点和点的加速度大小可能相等
D.点的加速度大小始终大于点的加速度大小
二、多项选择题:本题共5个小题,每小题4分,共20分。每小题有多个选项符合题目要求,全部选对得4分,选对但选不全的得2分,有错选或不答的得0分。
11.如图所示,平行板电容器的两个极板与水平面成一定角度,两极板与一直流电源相连(图中电源省略)。若一带电粒子恰能沿图中所示水平直线向右通过电容器,则在此过程中,该粒子(忽略空气阻力)( )
A.做匀减速直线运动 B.电势能逐渐增大
C.动能逐渐增大 D.若两极板距离增大一些,粒子在板间做曲线运动。
12.如图甲,某航模小组操控航模飞机在距地面一定高度的水平面内做匀速圆周运动,速度大小为。飞机受到的升力方向和竖直方向的夹角θ为(如图乙),升力大小(,v为飞机的速度大小)。,重力加速度g大小取,π取3.14,下列说法正确的是( )
A.该航模飞机的质量为18kg
B.该航模飞机做匀速圆周运动的半径约为13.3m
C.该航模飞机做匀速圆周运动的向心加速度大小为
D.该航模飞机做匀速圆周运动的周期为84s
13.2021年5月15日7时18分,“天问一号”探测器成功着陆于火星。假设“天问一号”发射后经过地火转移轨道被火星捕获,进入环火星圆轨道,经变轨调整后,从点进入着陆准备轨道,如图所示。已知“天问一号”火星探测器的火星着陆准备轨道为半长轴为,周期为的椭圆轨道,我国北斗导航系统的中圆地球轨道卫星轨道半径为,周期为,引力常量为。则下列判断正确的是( )
A.
B.由题目已知数据可以估算火星的质量和密度
C.“天问一号”在A点从环火星圆轨道进入着陆准备轨道时需要开启发动机向前喷气
D.火星质量和地球质量的比值
14.如图所示,在距地面高h的A点以与水平面成的角度斜向上抛出一小球,不计空气阻力。发现小球落在右边板上的落点D与A点等高。已知 ,,g取。则下列说法正确的是( )
A.小球从A到D的水平位移为1.8m
B.小球在水平方向做匀速直线运动
C.若撤去板,则经过D点之后小球在竖直方向做自由落体运动,故再经0.2s它将落地
D.小球从A到D的时间是0.6s
15.如图,水平放置的A、B板和M、N板分别组成平行板电容器C1和C2,A板通过一理想二极管与M板相连接,B板和N板都接地。M、N两板之间插有电介质,A板和B板正中均有一小孔,两孔在同一竖直线上。现让A板带正电,稳定后,一带电液滴从小孔正上方由静止开始下落,穿过小孔到达B板处速度恰为零。空气阻力忽略不计,极板间电场视为匀强电场。下列说法正确的是( )
A.仅将A板向下移动一小段距离后,A板电势升高
B.仅将N板向右移动一小段距离时,C1、C2均不充、放电
C.仅在M、N板间更换相对介电常数更大的电介质时,C1充电、C2放电
D.M板向下移动一小段距离时,液滴能穿过B板小孔
第Ⅱ卷
三、非选择题(本题共6小题,共50分。)
16.(6分)为验证做匀速圆周运动物体的向心力与其质量、线速度、半径的关系,实验小组设计了如图甲所示的实验装置。其中是固定在竖直转轴上的水平凹槽,端固定的压力传感器可测出小钢球对其压力的大小,端固定一宽度为的挡光片,速度传感器可测量挡光片每一次经过传感器时的速度。
实验步骤:
①测出挡光片与转轴的距离为;
②将小钢球紧靠传感器放置在凹槽上,测出此时小钢球球心与转轴的距离为;
③使凹槽绕转轴匀速转动,记录压力传感器示数和挡光片的速度;
④改变凹槽的转速,重复步骤③。
(1)实验时应注意的事项,以下说法正确的是________;
A.挡光片到转轴的距离与小钢球到转轴的距离必须相等
B.凹槽必须保持水平
C.应该尽可能让凹槽光滑
(2)将挡光片向转轴移动,当时,小钢球的线速度________(填“>”“<”或“=”)速度传感器的读数;
(3)进行实验操作④后,作出对应的图像,在同一坐标系中分别得到图乙中的4条图线。对4条图线进行分析研究可知图线________(填序号)对应的挡光片到转轴的距离最大;
(4)要把图乙中的曲线转化成图丙中的直线,应以为纵轴,________(填“”“”“”或“”)为横轴。若图线斜率为,不考虑摩擦,小钢球的质量可表示为________(用,,表示)。
17.(8分)某同学采用如图甲所示的实验装置研究平抛运动规律,实验装置放置在水平桌面上,底板上的标尺可以测得水平位移。
(1)以下是实验过程中的一些做法,其中不必要的是__________。
A.安装斜槽轨道,使其末端保持水平
B.斜槽轨道必须光滑
C.应选择质量较大,体积较小的小球
D.每次小球应从同一高度由静止释放
(2)若某次实验时,小球抛出点距底板的高度为,水平位移为,重力加速度为,则小球的平抛初速度为__________(用、、表示)。
(3)如图乙所示,用一张印有小方格的纸记录轨迹,以点为坐标原点,取10m/s2,小方格的边长。若小球在平抛运动途中的几个位置如图中的、、、所示,则小球平抛的初速度__________m/s,小球抛出点的坐标为(__________,__________)。
18.(6分)如图所示,在半径为R,质量分布均匀的某星球表面,有一倾角为的斜坡。宇航员以初速度从斜坡顶端A点水平抛出一个小球,测得经过时间t,小球落在斜坡上的B点。求
(1)A点和B点间的水平距离x和竖直距离y;
(2)若在该星球表面发射一颗人造卫星,绕该星球表面做匀速圆周运动,求卫星做圆周运动的线速度v的大小。
19.(8分)如图所示,光滑圆形管道固定在竖直平面内,质量的小球在管道内做半径的圆周运动。小球可视为质点,g取,不计空气阻力影响。
(1)若小球运动到最高点时仅受重力,求小球通过最高点的速度大小;
(2)若小球运动到最高点时速度大小,求小球在最高点和最低点时受到的弹力大小、。
20.(10分)某科技小组参加了过山车游戏项目研究,如图甲所示,为了研究其中的物理规律,科技组成员设计出如图乙所示的装置。为弹性发射装置,为倾角的倾斜轨道,为水平轨道,为竖直圆轨道,为足够长的倾斜轨道,各段轨道均平滑连接。以点为坐标原点,水平向右为轴正方向,竖直向上为轴正方向建立平面直角坐标系。已知滑块质量为,圆轨道半径,长为,、段动摩擦因数均为,其余各段轨道均光滑。现滑块从弹射装置弹出的速度为,且恰好从点沿方向进入轨道,滑块可视为质点。重力加速度,,。求:
(1)求滑块从弹射装置弹出时的坐标值;
(2)若滑块恰好能通过点,求轨道的长度;
(3)若滑块能进入圆轨道且不脱轨,求轨道的长度。
21.(12分)示波管是示波器的核心部件,简化模型如图甲所示,灯丝K可持续发出初速度为零的电子,电子经灯丝与A板之间的加速电场加速后,从A板中心孔沿两水平金属板M、N的中心线射入板间的偏转电场,偏转电场可视为匀强电场,且忽略板外电场,射出电场后打到足够大的荧光屏上。已知加速电场的电压为,M、N板距离为d,长度L,两板中心到荧光屏的距离为5L;电子的质量为m,电荷量为e,重力忽略不计。
(1)求电子进入偏转电场时的速度大小v;
(2)求电子能全部打到荧光屏的最大偏转电压;
(3)若偏转电压,如图乙所示,电子通过偏转电场的时间很短,偏转电压可视为不变。通过计算,在图丙中画出电子在一个周期T内打在荧光屏上偏离中心线的位移与时间图像。
1 / 2
学科网(北京)股份有限公司
学科网(北京)股份有限公司
$山东省济南市高一物理2025-2026学年下学期期末自编模拟卷
题号 分值 题型 考查内容 考查知识点 预设难度 考查能力
1 3 单项选择题 曲线运动基本概念辨析 平抛运动(匀变速曲线运动)、匀速圆周运动速度与加速度特点、圆周运动加速度方向 容易 识记理解、概念辨析
2 3 单项选择题 电磁波传播速度规律 狭义相对论光速不变原理 容易 识记理解
3 3 单项选择题 螺旋运动(合运动)受力与运动分析 运动的合成、曲线运动条件、匀速圆周运动加速度特点 中等 模型建构、推理分析
4 3 单项选择题 斜抛运动定量计算 斜抛运动分解、平抛 / 斜抛运动位移规律、运动学公式 中等 推理分析、简单运算
5 3 单项选择题 E-x 图像与电势计算 电场强度 - 位移图像、电场强度与电势差关系(图像面积法)、电势计算 中等 图像解读、推理分析
6 3 单项选择题 斜抛运动最高点轨迹分析 斜抛运动分解、最高点运动特征、参数方程消元找轨迹 中等 模型建构、数学推导
7 3 单项选择题 静电平衡导体性质 静电感应、静电平衡状态导体特点(等势体、内部场强为零、感应电荷等量) 容易 识记理解、概念辨析
8 3 单项选择题 地球自转、近地卫星、同步卫星对比 万有引力定律、天体运动、圆周运动周期 / 线速度 / 向心加速度、受力分析 中等 对比分析、推理分析
9 3 单项选择题 直线运动 + 圆周运动综合计算 向心力公式、最大静摩擦力提供向心力、匀变速直线运动规律、运动最短时间分析 较难 综合运算、临界问题分析
10 3 单项选择题 刚体转动、关联速度与加速度 同轴转动角速度规律、关联速度(杆两端沿杆分速度相等)、向心加速度公式 较难 模型建构、推理分析
11 4 多项选择题 倾斜极板间带电粒子直线运动 受力分析、匀变速直线运动判断、电场力做功与电势能 / 动能变化、平行板电容器场强特点 中等 受力分析、推理分析
12 4 多项选择题 水平面内匀速圆周运动综合 受力分解、向心力公式、向心加速度、圆周运动周期计算 中等 受力分析、综合运算
13 4 多项选择题 天体运动、卫星变轨问题 开普勒第三定律(中心天体限制)、万有引力求天体质量、卫星变轨减速规律 中等 推理分析、概念辨析
14 4 多项选择题 斜抛运动定量分析 斜抛运动分解、分运动规律、运动时间与位移计算、竖直上抛运动规律 中等 推理分析、运算能力
15 4 多项选择题 电容器、二极管、带电液滴复合场 平行板电容器电容决定式 / 定义式、二极管单向导电性、电场强度、动能定理 较难 综合分析、逻辑推理
16 6 实验题 探究匀速圆周运动向心力影响因素 匀速圆周运动向心力实验原理、同轴转动规律、图像数据处理、公式变形 中等 实验探究、图像分析、数据处理
17 8 实验题 研究平抛运动规律 平抛运动实验操作、注意事项、平抛运动分解、轨迹数据计算、求抛出点坐标 中等 实验探究、运算能力、图像解读
18 6 计算题 星球表面平抛 + 近地卫星 平抛运动规律、星球表面重力加速度、万有引力(重力)提供向心力 中等 模型建构、综合运算
19 8 计算题 竖直圆管道内圆周运动 竖直平面圆周运动向心力分析、机械能守恒定律、弹力计算 中等 受力分析、规律综合应用、运算
20 10 计算题 平抛 + 倾斜轨道 + 竖直圆轨道综合 平抛运动、动能定理、摩擦力做功、竖直圆轨道不脱轨临界问题、多过程运动分析 较难 多过程分析、临界问题、综合运算
21 12 计算题 示波管(加速电场 + 偏转电场) 动能定理(加速电场)、类平抛运动、偏转位移计算、周期性电场分析、图像绘制 较难 模型建构、综合推导、图像应用
$
相关资源
示范课
由于学科网是一个信息分享及获取的平台,不确保部分用户上传资料的 来源及知识产权归属。如您发现相关资料侵犯您的合法权益,请联系学科网,我们核实后将及时进行处理。