高一物理下学期期末考试模拟测试卷02【高效培优，测试范围：人教版2019必修第二册全册＋选择性必修第一册第1章】

**基本信息** 高一物理期末模拟卷聚焦必修二及选择性必修一第1章内容，通过神舟十五号对接、二十四节气等真实情境，融合圆周运动、动量守恒等核心知识，注重物理观念建构与科学思维训练。 **题型特征** |题型|题量/分值|知识覆盖|命题特色| |----|-----------|----------|----------| |选择题|12/48|圆周运动、动量、天体运动等|以放风筝线轮转动考角速度关系，垫排球情境考查动量变化，第9题结合神舟十五号变轨分析天体运动规律| |实验题|2/16|机械能守恒、动量守恒|第14题设计气垫导轨实验，通过光电门时间测量滑块质量，体现科学探究要素| |计算题|3/36|平抛运动、万有引力、弹簧碰撞|第16题地球隧道模型综合应用万有引力与运动学，第17题斜面弹簧碰撞问题训练模型建构与科学推理能力|

高一物理下学期期末考试模拟测试卷02（解析版） （考试时间：75分钟 试卷满分：100分） 注意事项： 1．测试范围：人教版（2019）： 人教版2019必修第二册全册＋选择性必修第一册第1章。 第Ⅰ卷 选择题 一、选择题（本题共12小题，每小题4分，共48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，第9～12题有多项符合题目要求。全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分） 1．放风筝时使用线轮可以快速收线和放线。如图所示，摇把固定在轮盘上，、为轮盘上两个点，转动摇把，下列说法正确的是（　　） A．点的角速度大于点的角速度 B．点的线速度等于点的线速度 C．点转动的周期大于点转动的周期 D．点的向心加速度大小大于点的向心加速度大小 【答案】D 【详解】AC．转动摇把，点和点为同轴转动，周期相等，角速度相等，故AC错误； B．由和可知点的线速度大于点的线速度，故B错误； D．由和可知点的向心加速度大于点的向心加速度，故D正确。 故选D。 2．排球运动员进行垫球训练，排球以的速度竖直向下落在运动员的小臂上，然后以的速度竖直向上垫起。已知排球的质量为，排球与手臂的作用时间为。不计空气阻力，取，下列说法正确的是（　　） A．排球速度变化量的大小为 B．排球受到手臂的冲量大小为 C．排球动量变化量的大小为 D．排球对手臂的平均作用力大小为 【答案】C 【详解】A．根据题意可知，速度变化量的大小为，故A错误； C．排球动量变化量的大小为，故C正确； BD．根据题意，设排球对手臂的平均作用力大小为，由动量定理有 解得 根据牛顿第三定律可得手对排球的作用力大小为 则排球受到手臂的冲量大小为，故BD错误。 故选C。 3．如图所示，若小船从A点出发到达河的对岸，河宽，河水流速，小船在静水中的航行速度，当船头与河岸垂直时，下列说法正确的是（　　） A．小船到达A点的正对岸B点 B．小船的渡河时间为20s C．若河水流速增大，小船的渡河时间变长 D．若河水流速增大，小船到达对岸的位置离B点的距离不变 【答案】B 【详解】A．当船头与河岸垂直时，小船沿着河岸方向的速度不为零，小船不能到达A点的正对岸B点，到达B点下游，A错误； B．小船的渡河时间为，B正确； CD．小船过河时间与河水流速无关，小船到达对岸的位置离B点的距离可知小船到达对岸的位置离B点的距离随着水流速度的增大离B点越远，CD错误。 故选B。 4．二十四节气的命名反映了季节、物候现象和气候变化，节气早在《淮南子》中就有记载。沿椭圆轨道绕太阳运行时，假设地球所处不同位置对应的中国节气如图所示（2025年），下列说法正确的是（　　） A．太阳对地球的万有引力在夏至时达到最大值 B．地球绕太阳公转运行到冬至时线速度达到最大值 C．地球绕太阳公转由春分到秋分的过程中，加速度逐渐增大 D．根据地球的公转周期和太阳与地球的距离可估算出地球的质量 【答案】B 【详解】A．夏至时地球距离太阳最远，则太阳对地球的万有引力在夏至时达到最小值，选项A错误； B．根据开普勒第二定律，地球绕太阳公转运行到冬至时距离最近，可知此时地球的线速度达到最大值，选项B正确； C．地球绕太阳公转由春分到秋分的过程中，距离太阳的距离先变大后变小，则所受太阳的引力先变小后变大，可知加速度先变小后变大，选项C错误； D．根据可知，根据地球的公转周期T和太阳与地球的距离r可估算出太阳的质量M，选项D错误。 故选B。 5．如图所示，轻弹簧的一端固定在竖直墙上，质量为2m的光滑弧形槽静止放在光滑水平面上，弧形槽底端与水平面相切，一个质量为m的小物块从槽高h 处开始自由下滑，下列说法错误的是（　　） A．在下滑过程中，物块和弧形槽组成的系统机械能守恒 B．物块压缩弹簧的过程中，弹簧的最大弹性势能 C．物块被弹簧反弹后，离开弹簧时的速度大小为 D．在下滑过程中，物块和槽组成的系统动量守恒 【答案】D 【详解】AD．弧形槽光滑、地面光滑，故物块在下滑过程中，物块和弧形槽组成的系统机械能守恒，但是动量不守恒，水平方向合外力为0，只是水平方向动量守恒，故A正确，不符合题意，D错误，符合题意； BC．小物块到达地面时，设其速度为，弧形槽的速度为，根据水平方向动量守恒和能量守恒有， 解得 物块压缩弹簧的过程中，弹簧的最大弹性势能 被弹簧反弹后，离开弹簧时的速度大小仍为，故BC正确，不符合题意。 故选D。 6．如图为某太阳能汽车测试行驶时的加速度和车速倒数的关系图像。若汽车质量为，汽车静止开始沿平直公路行驶，假设行驶中阻力恒定，则（　　） A．汽车匀加速的时间为5 s B．若测试中汽车从20 m/s加速到40 m/s用时为30 s，则该段过程中汽车行驶的距离为1000 m C．汽车所受阻力为 D．汽车发动机的额定功率为 【答案】B 【详解】A．由图可知，汽车在速度等于前，加速度不变，大小为 汽车是匀加速启动的，根据匀变速直线运动规律可得 解得汽车匀加速的时间为，故A错误； CD．由图可知，速度由到，加速度逐渐减小，汽车以额定功率行驶；汽车的最大速度为，之后汽车做匀速直线运动，此时有， 当时，汽车的加速度，根据牛顿第二定律可得 联立解得，，故CD错误； B．测试中汽车从20m/s加速到40m/s用时为30s，该段过程根据动能定理可得 代入数据解得，故B正确。 故选B。 7．如图所示，质量为m的滑块静止在水平面上，并通过一长为l的轻绳与水平面上的O点相连。现对滑块施加一个平行于水平面且大小不变的拉力F，使滑块从A点运动到B点，整个过程中轻绳始终绷紧。已知OA与OB的夹角为，拉力F的方向始终与滑块的运动方向成角，滑块可看作质点且与水平面间的动摩擦因数为，重力加速度为g，不计空气阻力，。在该过程中（　　） A．拉力F对滑块做的功为 B．拉力F对滑块做的功为 C．滑块克服摩擦力做的功为 D．滑块克服摩擦力做的功为 【答案】B 【详解】AB．拉力F大小始终不变，且方向始终与速度的夹角为。根据微元法，拉力做的功等于力在速度方向的分力与路程的乘积，其中路程为 则拉力F对滑块做的功为，故A错误，B正确； CD．滑块在水平面上运动，摩擦力大小始终为 摩擦力方向始终与运动方向相反，滑块克服摩擦力做的功，故CD错误。 故选B。 8．如图所示，在倾角为且足够大的光滑斜面上，有一长为的细线，细线的一端固定在点，另一端拴一质量为的小球。现使小球恰好能在斜面上做完整的圆周运动。已知重力加速度为，下列判定正确的是（     ） A．小球在斜面上做匀速圆周运动 B．小球运动到最高点时，细线拉力最大 C．小球在最高点时的加速度为 D．小球在最高点点时速度 【答案】C 【详解】A．根据机械能守恒定律，小球在斜面上做圆周运动速率变化，不是做匀速圆周运动，A错误； B．小球从最低位置运动到A过程中转过的角度为，根据圆周运动和牛顿第二定律有 小球从最低位置运动到A过程中，v减小，减小，线拉力一直在减小，B错误 C．小球恰好能在斜面上做完整的圆周运动，说明最高点时细线拉力为0，向心力仅由重力沿斜面的分力提供 代入得，C正确； D．根据向心力公式 解得，D错误。 故选C 。 9．（多选）如图所示为“神舟十五号”对接前变轨过程的简化示意图，AC是椭圆轨道Ⅱ的长轴，“神舟十五号”从圆轨道Ⅰ先变轨到椭圆轨道Ⅱ，再变轨到圆轨道Ⅲ，与在圆轨道Ⅲ运行的天和核心舱实施对接。天和核心舱所在轨道高度约340公里~450公里，地球同步卫星轨道离地高度约36000公里，下列说法正确的是（     ） A．“神舟十五号”两次变轨过程中均需要点火减速 B．“神舟十五号”在椭圆轨道Ⅱ上C点时的加速度等于天和核心舱在C点时的加速度 C．“神舟十五号”在椭圆轨道Ⅱ上经过C点时的速率大于天和核心舱经过C点时的速率 D．“神舟十五号”在轨道Ⅲ时的角速度大于地球赤道上物体的自转角速度 【答案】BD 【详解】A．卫星从低轨道变到高轨道，需要点火加速做离心运动，而不是减速，故A错误； B．根据 解得 可知“神舟十五号”在椭圆轨道Ⅱ上C点时的加速度等于天和核心舱在C点时的加速度，故B正确； C．神舟十五号在椭圆轨道Ⅱ上的C点需要点火加速才能进入圆轨道Ⅲ，说明它在椭圆轨道C点的速率小于圆轨道Ⅲ上C点的速率。天和核心舱在圆轨道III上运行，其速率为圆轨道的稳定速率。因此神舟十五号在椭圆轨道C点的速率小于天和核心舱在C点的速率，故C错误； D．根据 解得 轨道半径r越小，角速度ω越大，天和核心舱轨道高度约340~450 公里，远小于同步卫星的 36000公里，因此轨道Ⅲ的角速度大于同步卫星的角速度。地球赤道上物体的自转角速度与同步卫星相同，因此轨道Ⅲ的角速度大于地球赤道上物体的自转角速度，故D正确。 故选BD。 10．（多选）一根轻质细线一端系一可视为质点的小球，细线另一端固定在一光滑圆锥顶上，如图1所示，设小球在水平面内做匀速圆周运动的角速度为ω。当小球静止时，绳上的拉力为16N；当ω=5rad/s，小球与圆锥顶间无弹力，且此时绳上拉力为25N，g取10m/s2。下列说法正确的是（　　） A．细线的长度为1m B．细线的长度为0.5m C．小球的质量为2kg D．小球的质量为3kg 【答案】BC 【详解】设线长为L，锥体母线与竖直方向的夹角为α，当小球静止时，有 当ω=5rad/s，小球与圆锥顶间无弹力，则， 联立解得， 故选BC。 11．（多选）如图所示，长为1m的轻质细杆一端固定在水平转轴O上，另一端固定一个质量为1kg的小球（视为质点）。小球在竖直平面内绕转轴O做圆周运动，忽略空气阻力，重力加速度大小g＝10m/s2，下列说法正确的是（　　） A．小球通过最高点的速度为v＝2m/s时，对轻杆的作用力方向竖直向下，大小为6N B．从最高点到最低点，小球增加的动能为10J C．若小球能在竖直面内做完整的圆周运动，小球通过最高点的最小速度为m/s D．小球绕一圈回到最高点的过程中，合力的冲量为零 【答案】AD 【详解】A．小球通过最高点的速度大小为 则杆对小球有向上的支持力，满足 解得 根据牛顿第三定律，小球对轻杆的作用力方向竖直向下，大小为6N，故A正确； B．小球从最高点到最低点，由动能定理可得 代入数据解得增加的动能为，故B错误； C．由于杆可提供拉力，也可提供支持力，若小球能在竖直面内做完整的圆周运动，小球通过最高点的速度可以为零，故C错误； D．小球回到原点，动量变化量为零，所以合力的冲量为零，故D正确。 故选AD。 12．（多选）一斜面固定在水平地面上，顶端到正下方水平面O点的高度为h，斜面与水平面平滑连接，斜面的倾角为θ。一小木块从斜面的顶端由静止开始下滑，滑到水平面上的A点停下，已知木块与斜面、水平面间的动摩擦因数均为μ，A点到O点的距离为x，重力加速度为g，则下列说法正确的是（     ） A．整个过程摩擦力对小木块做的功为 B．只增加小木块的质量，其它条件不变，小木块停在A点的右侧 C．只增加斜面的倾角，其它条件不变（如虚线1所示），小木块仍停在A点 D．只降低斜面的高度，其它条件不变（如虚线2所示），小木块停在A点的左侧 【答案】AC 【详解】A．设斜面水平投影长度为，水平面滑行距离为，则 在斜面上摩擦力做功 在水平面上摩擦力做功 整个过程摩擦力做功，故A正确； B．由动能定理 解得 停止位置与质量无关，故B错误； C．只增加斜面倾角，高度不变，由 知水平位移不变，小木块仍停在A点，故C正确； D．只降低斜面高度，减小，由 知减小，小木块停在A点右侧，故D错误。 故选AC。 第Ⅱ卷 非选择题 二、实验题（共2小题,每空2分，共16分） 13．利用图甲所示的装置做“验证机械能守恒定律”实验。 (1)除带夹子的重物、纸带、铁架台（含铁夹）、打点计时器、导线及开关外，在下列器材中，还必须使用的器材是________。（多选） A．交流电源 B．刻度尺 C．天平（含砝码） (2)关于本实验，下列说法正确的是________。（多选） A．应选择质量大、体积小的重物进行实验 B．应将打点计时器的两个限位孔调节到同一竖直线上 C．应先释放纸带，后接通电源 D．为测量重物的动能，需要先根据公式或计算重物的速度v (3)实验中，得到图乙所示的一条纸带。在纸带上选取计数点A、B、C，测得它们到起始点O的距离分别为、、。已知相邻计数点间还有1个计时点未画出，当地重力加速度为g，打点计时器打点的周期为T。设重物的质量为m，从打O点到打B点的过程中，重物的重力势能减少量为________，动能增加量为________。（均用上述物理量字母表示） 【答案】(1)AB (2)AB (3) 【详解】（1）A．打点计时器需要使用交流电源，故A正确； B．需要刻度尺测量纸带上点迹间的距离，故B正确； C．验证机械能守恒定律的表达式为，质量可以约去，不需要天平测量质量，故C错误。 故选AB。 （2）A．为了减小空气阻力的影响，应选择质量大、体积小的重物，故A正确； B．为了减小纸带与限位孔之间的摩擦，应将打点计时器的两个限位孔调节到同一竖直线上，故B正确； C．实验时应先接通电源，待打点稳定后再释放纸带，故C错误； D．验证机械能守恒定律时，速度应根据纸带上的点迹计算，不能用或计算，否则就是用理论验证理论，故D错误。 故选AB。 （3）[1][2]从打O点到打B点的过程中，重物下降的高度为，重力势能减少量为 根据匀变速直线运动中间时刻的瞬时速度等于该段时间内的平均速度，由于相邻计数点间还有1个计时点未画出，则相邻计数点间的时间间隔为，B点的瞬时速度等于AC段的平均速度，即 动能增加量为 14．某学习小组尝试利用动量守恒定律测量滑块1、2（均含遮光板）的质量、，设计了如图甲所示的实验装置。 实验器材：气垫导轨、滑块1、2（含宽度相同的遮光板）、配重块（质量已知）、弹簧、细线、光电门、计时器等。 实验步骤： （1）按图甲连接好实验装置； （2）开通气泵，待气源稳定后只放滑块1，轻推滑块1使其先后经过光电门1、2，测得遮光板通过光电门1、2的时间分别为、，若__________，则说明气垫导轨已经调到水平（选填“>”、“=”或“<”）； （3）在滑块1上固定数量不等的配重块，配重块的总质量为，将两滑块置于两光电门之间，压缩弹簧后用细线将两滑块拴接； （4）初始时两滑块均静止，烧断细线后，滑块1、2被弹簧弹开并分别向左右运动，记录滑块1、2经过光电门时遮光板的遮光时间分别为、，若，说明__________（选填“>”、“=”或“<”）； （5）改变滑块1上配重块的总质量，多次重复实验，记录多组对应的、及值。 （6）在坐标纸上以为纵轴，以配重块总质量为横轴，作出图乙中的图线，测出纵截距为，斜率为。根据动量守恒定律，结合图像可求出滑块1质量__________（用、表示）； （7）测量后发现这种方法测得的滑块质量与用天平测出的质量略有差别，除测量的物理量存在误差外，可能的原因____________________（写出一条即可）。 【答案】 = > 导轨未调水平、存在阻力、弹簧自身有质量等。 【详解】[1]若气垫导轨水平，滑块做匀速直线运动，经过两个光电门的速度相等，遮光板宽度相同，由可知，遮光时间相等，故 [2]烧断细线后系统动量守恒，初始总动量为0，故 速度，， 代入得 若，则 [3]由 结合题图，纵截距，斜率 联立得 [4]导轨未调水平、存在阻力、弹簧自身有质量等。 三．计算题（本题共3小题，共36分） 15．雨伞边沿到伞柄的距离为R = 0.5m，边沿高出水平地面的距离h =1.6m，下雨天将雨伞伞柄竖直且以角速度ω=rad/s匀速转动时，此时甩出的雨滴从伞边沿水平飞出，不计空气阻力。g取10 m/s2，π2=10，求： (1)雨滴甩出去时的速度v的大小 (2)雨滴落到地面的圆半径r 【答案】(1)0.25π m/s或0.785m/s (2)m 【详解】（1）雨滴从伞边沿的切线甩出后做平抛运动，初速度等于随伞边沿做圆周运动的线速度，即v=ωR=0.25π m/s=0.785m/s （2）水平方向x=vt 竖直方向 雨滴落在地面形成一个圆，其半径为 解得 16．如图所示，某同学设计了一条贯通地球的弦线隧道：质量为的小球从入口的点由静止开始穿过隧道到达另一端的点，为隧道的中点，与地心的距离为，地球可看作半径为、质量为的均匀球体，已知质量分布均匀的球壳对球壳内物体引力为零，引力常量为，不计一切阻力，忽略地球自转的影响，试求： (1)小球从点进入隧道瞬间的加速度大小； (2)小球经过隧道中点时所受的支持力大小； (3)点是隧道中到的距离为的一点，试求小球经过点时的加速度大小。 【答案】(1) (2) (3) 【详解】（1）点处，引力垂直隧道方向的分力与支持力平衡，引力在沿隧道方向的分力提供加速度，根据牛顿第二定律得：    解得： （2）小球经过隧道中点时，所受的支持力与万有引力平衡，根据平衡条件有：    地球看作均匀球体有：    解得： （3）由（1）（2）同理可知，小球在点所受合力为万有引力在沿轨道方向的分力，设点到地球球心距离为，根据牛顿第二定律有：    地球看作均匀球体有： 解得： 17．如图所示，在一个倾角为的光滑固定斜面底端固定一个挡板，斜面左侧有一足够长竖直墙面，小滑块A、B通过一根劲度系数为的轻弹簧连接放置在斜面上，其中A紧靠挡板，系统处于静止状态。将一物块C从斜面顶端距B物块处以初速度向下释放，B与C相碰后立即粘合在一起，三个物块均可视为质点，物块B、C的质量均为，物块A的质量为，弹簧始终处在弹性限度内，弹簧的弹性势能，为弹簧的形变量，重力加速度为，计算结果可保留根号。 (1)求C、B相碰后瞬间的速度大小； (2)求物块A刚离开挡板时物块B、C的速度； (3)若物块A刚离开挡板时，B、C恰好与弹簧分离，而后B、C飞出斜面与墙面碰撞，反弹后能从斜面顶端处、且速度沿着斜面方向返回斜面，物块与墙面间的碰撞可视为弹性碰撞。求斜面与墙面的水平距离d。 【答案】(1) (2) (3) 【详解】（1）C下滑过程，光滑斜面只有重力做功，由动能定理 代入， 得 B、C碰撞过程动量守恒（碰撞瞬间弹簧形变可忽略） 解得 （2）初始系统静止，弹簧压缩量满足平衡 A刚离开挡板时，弹簧伸长量满足平衡 从碰撞后到A刚离开挡板，系统机械能守恒，BC沿斜面上升，重力势能增加 代入数值计算 解得 （3）物块BC需要继续沿斜面向上运动 到达斜面顶端的过程，根据机械能守恒有 解得 BC从斜面顶端飞出后做斜抛运动，速度分解为：水平分量，竖直分量（向左上方） 弹性碰撞墙面后，水平速度反向、大小不变，从飞出到返回斜面顶端的总时间满足：水平总位移为，故 返回斜面顶端时竖直位移为0（回到原高度），由竖直方向匀变速运动 联立两式消去得 代入、、、 得： 学科网（北京）股份有限公1 / 1 学科网（北京）股份有限公司 $ 高一物理下学期期末考试模拟测试卷02（考试版） （考试时间：75分钟 试卷满分：100分） 注意事项： 1．测试范围：人教版（2019）： 人教版2019必修第二册全册＋选择性必修第一册第1章。 第Ⅰ卷 选择题 一、选择题（本题共12小题，每小题4分，共48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，第9～12题有多项符合题目要求。全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分） 1．放风筝时使用线轮可以快速收线和放线。如图所示，摇把固定在轮盘上，、为轮盘上两个点，转动摇把，下列说法正确的是（　　） A．点的角速度大于点的角速度 B．点的线速度等于点的线速度 C．点转动的周期大于点转动的周期 D．点的向心加速度大小大于点的向心加速度大小 2．排球运动员进行垫球训练，排球以的速度竖直向下落在运动员的小臂上，然后以的速度竖直向上垫起。已知排球的质量为，排球与手臂的作用时间为。不计空气阻力，取，下列说法正确的是（　　） A．排球速度变化量的大小为 B．排球受到手臂的冲量大小为 C．排球动量变化量的大小为 D．排球对手臂的平均作用力大小为 3．如图所示，若小船从A点出发到达河的对岸，河宽，河水流速，小船在静水中的航行速度，当船头与河岸垂直时，下列说法正确的是（　　） A．小船到达A点的正对岸B点 B．小船的渡河时间为20s C．若河水流速增大，小船的渡河时间变长 D．若河水流速增大，小船到达对岸的位置离B点的距离不变 4．二十四节气的命名反映了季节、物候现象和气候变化，节气早在《淮南子》中就有记载。沿椭圆轨道绕太阳运行时，假设地球所处不同位置对应的中国节气如图所示（2025年），下列说法正确的是（　　） A．太阳对地球的万有引力在夏至时达到最大值 B．地球绕太阳公转运行到冬至时线速度达到最大值 C．地球绕太阳公转由春分到秋分的过程中，加速度逐渐增大 D．根据地球的公转周期和太阳与地球的距离可估算出地球的质量 5．如图所示，轻弹簧的一端固定在竖直墙上，质量为2m的光滑弧形槽静止放在光滑水平面上，弧形槽底端与水平面相切，一个质量为m的小物块从槽高h 处开始自由下滑，下列说法错误的是（　　） A．在下滑过程中，物块和弧形槽组成的系统机械能守恒 B．物块压缩弹簧的过程中，弹簧的最大弹性势能 C．物块被弹簧反弹后，离开弹簧时的速度大小为 D．在下滑过程中，物块和槽组成的系统动量守恒 6．如图为某太阳能汽车测试行驶时的加速度和车速倒数的关系图像。若汽车质量为，汽车静止开始沿平直公路行驶，假设行驶中阻力恒定，则（　　） A．汽车匀加速的时间为5 s B．若测试中汽车从20 m/s加速到40 m/s用时为30 s，则该段过程中汽车行驶的距离为1000 m C．汽车所受阻力为 D．汽车发动机的额定功率为 7．如图所示，质量为m的滑块静止在水平面上，并通过一长为l的轻绳与水平面上的O点相连。现对滑块施加一个平行于水平面且大小不变的拉力F，使滑块从A点运动到B点，整个过程中轻绳始终绷紧。已知OA与OB的夹角为，拉力F的方向始终与滑块的运动方向成角，滑块可看作质点且与水平面间的动摩擦因数为，重力加速度为g，不计空气阻力，。在该过程中（　　） A．拉力F对滑块做的功为 B．拉力F对滑块做的功为 C．滑块克服摩擦力做的功为 D．滑块克服摩擦力做的功为 8．如图所示，在倾角为且足够大的光滑斜面上，有一长为的细线，细线的一端固定在点，另一端拴一质量为的小球。现使小球恰好能在斜面上做完整的圆周运动。已知重力加速度为，下列判定正确的是（     ） A．小球在斜面上做匀速圆周运动 B．小球运动到最高点时，细线拉力最大 C．小球在最高点时的加速度为 D．小球在最高点点时速度 9．（多选）如图所示为“神舟十五号”对接前变轨过程的简化示意图，AC是椭圆轨道Ⅱ的长轴，“神舟十五号”从圆轨道Ⅰ先变轨到椭圆轨道Ⅱ，再变轨到圆轨道Ⅲ，与在圆轨道Ⅲ运行的天和核心舱实施对接。天和核心舱所在轨道高度约340公里~450公里，地球同步卫星轨道离地高度约36000公里，下列说法正确的是（     ） A．“神舟十五号”两次变轨过程中均需要点火减速 B．“神舟十五号”在椭圆轨道Ⅱ上C点时的加速度等于天和核心舱在C点时的加速度 C．“神舟十五号”在椭圆轨道Ⅱ上经过C点时的速率大于天和核心舱经过C点时的速率 D．“神舟十五号”在轨道Ⅲ时的角速度大于地球赤道上物体的自转角速度 10．（多选）一根轻质细线一端系一可视为质点的小球，细线另一端固定在一光滑圆锥顶上，如图1所示，设小球在水平面内做匀速圆周运动的角速度为ω。当小球静止时，绳上的拉力为16N；当ω=5rad/s，小球与圆锥顶间无弹力，且此时绳上拉力为25N，g取10m/s2。下列说法正确的是（　　） A．细线的长度为1m B．细线的长度为0.5m C．小球的质量为2kg D．小球的质量为3kg 11．（多选）如图所示，长为1m的轻质细杆一端固定在水平转轴O上，另一端固定一个质量为1kg的小球（视为质点）。小球在竖直平面内绕转轴O做圆周运动，忽略空气阻力，重力加速度大小g＝10m/s2，下列说法正确的是（　　） A．小球通过最高点的速度为v＝2m/s时，对轻杆的作用力方向竖直向下，大小为6N B．从最高点到最低点，小球增加的动能为10J C．若小球能在竖直面内做完整的圆周运动，小球通过最高点的最小速度为m/s D．小球绕一圈回到最高点的过程中，合力的冲量为零 12．（多选）一斜面固定在水平地面上，顶端到正下方水平面O点的高度为h，斜面与水平面平滑连接，斜面的倾角为θ。一小木块从斜面的顶端由静止开始下滑，滑到水平面上的A点停下，已知木块与斜面、水平面间的动摩擦因数均为μ，A点到O点的距离为x，重力加速度为g，则下列说法正确的是（     ） A．整个过程摩擦力对小木块做的功为 B．只增加小木块的质量，其它条件不变，小木块停在A点的右侧 C．只增加斜面的倾角，其它条件不变（如虚线1所示），小木块仍停在A点 D．只降低斜面的高度，其它条件不变（如虚线2所示），小木块停在A点的左侧 第Ⅱ卷 非选择题 二、实验题（共2小题,每空2分，共16分） 13．利用图甲所示的装置做“验证机械能守恒定律”实验。 (1)除带夹子的重物、纸带、铁架台（含铁夹）、打点计时器、导线及开关外，在下列器材中，还必须使用的器材是________。（多选） A．交流电源 B．刻度尺 C．天平（含砝码） (2)关于本实验，下列说法正确的是________。（多选） A．应选择质量大、体积小的重物进行实验 B．应将打点计时器的两个限位孔调节到同一竖直线上 C．应先释放纸带，后接通电源 D．为测量重物的动能，需要先根据公式或计算重物的速度v (3)实验中，得到图乙所示的一条纸带。在纸带上选取计数点A、B、C，测得它们到起始点O的距离分别为、、。已知相邻计数点间还有1个计时点未画出，当地重力加速度为g，打点计时器打点的周期为T。设重物的质量为m，从打O点到打B点的过程中，重物的重力势能减少量为________，动能增加量为________。（均用上述物理量字母表示） 14．某学习小组尝试利用动量守恒定律测量滑块1、2（均含遮光板）的质量、，设计了如图甲所示的实验装置。 实验器材：气垫导轨、滑块1、2（含宽度相同的遮光板）、配重块（质量已知）、弹簧、细线、光电门、计时器等。 实验步骤： （1）按图甲连接好实验装置； （2）开通气泵，待气源稳定后只放滑块1，轻推滑块1使其先后经过光电门1、2，测得遮光板通过光电门1、2的时间分别为、，若______，则说明气垫导轨已经调到水平（选填“>”、“=”或“<”）； （3）在滑块1上固定数量不等的配重块，配重块的总质量为，将两滑块置于两光电门之间，压缩弹簧后用细线将两滑块拴接； （4）初始时两滑块均静止，烧断细线后，滑块1、2被弹簧弹开并分别向左右运动，记录滑块1、2经过光电门时遮光板的遮光时间分别为、，若，说明__________（选填“>”、“=”或“<”）； （5）改变滑块1上配重块的总质量，多次重复实验，记录多组对应的、及值。 （6）在坐标纸上以为纵轴，以配重块总质量为横轴，作出图乙中的图线，测出纵截距为，斜率为。根据动量守恒定律，结合图像可求出滑块1质量__________（用、表示）； （7）测量后发现这种方法测得的滑块质量与用天平测出的质量略有差别，除测量的物理量存在误差外，可能的原因____________________（写出一条即可）。 三．计算题（本题共3小题，共36分） 15．雨伞边沿到伞柄的距离为R = 0.5m，边沿高出水平地面的距离h =1.6m，下雨天将雨伞伞柄竖直且以角速度ω=rad/s匀速转动时，此时甩出的雨滴从伞边沿水平飞出，不计空气阻力。g取10 m/s2，π2=10，求： (1)雨滴甩出去时的速度v的大小 (2)雨滴落到地面的圆半径r 16．如图所示，某同学设计了一条贯通地球的弦线隧道：质量为的小球从入口的点由静止开始穿过隧道到达另一端的点，为隧道的中点，与地心的距离为，地球可看作半径为、质量为的均匀球体，已知质量分布均匀的球壳对球壳内物体引力为零，引力常量为，不计一切阻力，忽略地球自转的影响，试求： (1)小球从点进入隧道瞬间的加速度大小； (2)小球经过隧道中点时所受的支持力大小； (3)点是隧道中到的距离为的一点，试求小球经过点时的加速度大小。 17．如图所示，在一个倾角为的光滑固定斜面底端固定一个挡板，斜面左侧有一足够长竖直墙面，小滑块A、B通过一根劲度系数为的轻弹簧连接放置在斜面上，其中A紧靠挡板，系统处于静止状态。将一物块C从斜面顶端距B物块处以初速度向下释放，B与C相碰后立即粘合在一起，三个物块均可视为质点，物块B、C的质量均为，物块A的质量为，弹簧始终处在弹性限度内，弹簧的弹性势能，为弹簧的形变量，重力加速度为，计算结果可保留根号。 (1)求C、B相碰后瞬间的速度大小； (2)求物块A刚离开挡板时物块B、C的速度； (3)若物块A刚离开挡板时，B、C恰好与弹簧分离，而后B、C飞出斜面与墙面碰撞，反弹后能从斜面顶端处、且速度沿着斜面方向返回斜面，物块与墙面间的碰撞可视为弹性碰撞。求斜面与墙面的水平距离d。 学科网（北京）股份有限公1 / 1 学科网（北京）股份有限公司 $ 高一物理下学期期末考试模拟测试卷02 参考答案 一、选择题（本题共12小题，每小题4分，共48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，第9～12题有多项符合题目要求。全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分） 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 D C B B D B B C BD BC AD AC 二、实验题（共2小题,每空2分，共16分） 13．(1)AB (2)AB (3) 14．= > 导轨未调水平、存在阻力、弹簧自身有质量等。 三．计算题（本题共3小题，共36分） 15．（1）雨滴从伞边沿的切线甩出后做平抛运动，初速度等于随伞边沿做圆周运动的线速度，即v=ωR=0.25π m/s=0.785m/s （2）水平方向x=vt 竖直方向 雨滴落在地面形成一个圆，其半径为 解得 16．（1）点处，引力垂直隧道方向的分力与支持力平衡，引力在沿隧道方向的分力提供加速度，根据牛顿第二定律得：    解得： （2）小球经过隧道中点时，所受的支持力与万有引力平衡，根据平衡条件有：    地球看作均匀球体有：    解得： （3）由（1）（2）同理可知，小球在点所受合力为万有引力在沿轨道方向的分力，设点到地球球心距离为，根据牛顿第二定律有：    地球看作均匀球体有： 解得： 17．（1）C下滑过程，光滑斜面只有重力做功，由动能定理 代入， 得 B、C碰撞过程动量守恒（碰撞瞬间弹簧形变可忽略） 解得 （2）初始系统静止，弹簧压缩量满足平衡 A刚离开挡板时，弹簧伸长量满足平衡 从碰撞后到A刚离开挡板，系统机械能守恒，BC沿斜面上升，重力势能增加 代入数值计算 解得 （3）物块BC需要继续沿斜面向上运动 到达斜面顶端的过程，根据机械能守恒有 解得 BC从斜面顶端飞出后做斜抛运动，速度分解为：水平分量，竖直分量（向左上方） 弹性碰撞墙面后，水平速度反向、大小不变，从飞出到返回斜面顶端的总时间满足：水平总位移为，故 返回斜面顶端时竖直位移为0（回到原高度），由竖直方向匀变速运动 联立两式消去得 代入、、、 得： 学科网（北京）股份有限公1 / 1 学科网（北京）股份有限公司 $………………○………………外………………○………………装………………○………………订………………○………………线………………○……………… ………………○………………内………………○………………装………………○………………订………………○………………线………………○……………… 此卷只装订不密封 ………………○………………内………………○………………装………………○………………订………………○………………线………………○……………… ………………○………………外………………○………………装………………○………………订………………○………………线………………○……………… … 学校：______________姓名：_____________班级：_______________考号：______________________ 高一物理下学期期末考试模拟测试卷02（考试版） （考试时间：75分钟 试卷满分：100分） 注意事项： 1．测试范围：人教版（2019）： 人教版2019必修第二册全册＋选择性必修第一册第1章。 第Ⅰ卷 选择题 一、选择题（本题共12小题，每小题4分，共48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，第9～12题有多项符合题目要求。全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分） 1．放风筝时使用线轮可以快速收线和放线。如图所示，摇把固定在轮盘上，、为轮盘上两个点，转动摇把，下列说法正确的是（　　） A．点的角速度大于点的角速度 B．点的线速度等于点的线速度 C．点转动的周期大于点转动的周期 D．点的向心加速度大小大于点的向心加速度大小 2．排球运动员进行垫球训练，排球以的速度竖直向下落在运动员的小臂上，然后以的速度竖直向上垫起。已知排球的质量为，排球与手臂的作用时间为。不计空气阻力，取，下列说法正确的是（　　） A．排球速度变化量的大小为 B．排球受到手臂的冲量大小为 C．排球动量变化量的大小为 D．排球对手臂的平均作用力大小为 3．如图所示，若小船从A点出发到达河的对岸，河宽，河水流速，小船在静水中的航行速度，当船头与河岸垂直时，下列说法正确的是（　　） A．小船到达A点的正对岸B点 B．小船的渡河时间为20s C．若河水流速增大，小船的渡河时间变长 D．若河水流速增大，小船到达对岸的位置离B点的距离不变 4．二十四节气的命名反映了季节、物候现象和气候变化，节气早在《淮南子》中就有记载。沿椭圆轨道绕太阳运行时，假设地球所处不同位置对应的中国节气如图所示（2025年），下列说法正确的是（　　） A．太阳对地球的万有引力在夏至时达到最大值 B．地球绕太阳公转运行到冬至时线速度达到最大值 C．地球绕太阳公转由春分到秋分的过程中，加速度逐渐增大 D．根据地球的公转周期和太阳与地球的距离可估算出地球的质量 5．如图所示，轻弹簧的一端固定在竖直墙上，质量为2m的光滑弧形槽静止放在光滑水平面上，弧形槽底端与水平面相切，一个质量为m的小物块从槽高h 处开始自由下滑，下列说法错误的是（　　） A．在下滑过程中，物块和弧形槽组成的系统机械能守恒 B．物块压缩弹簧的过程中，弹簧的最大弹性势能 C．物块被弹簧反弹后，离开弹簧时的速度大小为 D．在下滑过程中，物块和槽组成的系统动量守恒 6．如图为某太阳能汽车测试行驶时的加速度和车速倒数的关系图像。若汽车质量为，汽车静止开始沿平直公路行驶，假设行驶中阻力恒定，则（　　） A．汽车匀加速的时间为5 s B．若测试中汽车从20 m/s加速到40 m/s用时为30 s，则该段过程中汽车行驶的距离为1000 m C．汽车所受阻力为 D．汽车发动机的额定功率为 7．如图所示，质量为m的滑块静止在水平面上，并通过一长为l的轻绳与水平面上的O点相连。现对滑块施加一个平行于水平面且大小不变的拉力F，使滑块从A点运动到B点，整个过程中轻绳始终绷紧。已知OA与OB的夹角为，拉力F的方向始终与滑块的运动方向成角，滑块可看作质点且与水平面间的动摩擦因数为，重力加速度为g，不计空气阻力，。在该过程中（　　） A．拉力F对滑块做的功为 B．拉力F对滑块做的功为 C．滑块克服摩擦力做的功为 D．滑块克服摩擦力做的功为 8．如图所示，在倾角为且足够大的光滑斜面上，有一长为的细线，细线的一端固定在点，另一端拴一质量为的小球。现使小球恰好能在斜面上做完整的圆周运动。已知重力加速度为，下列判定正确的是（     ） A．小球在斜面上做匀速圆周运动 B．小球运动到最高点时，细线拉力最大 C．小球在最高点时的加速度为 D．小球在最高点点时速度 9．（多选）如图所示为“神舟十五号”对接前变轨过程的简化示意图，AC是椭圆轨道Ⅱ的长轴，“神舟十五号”从圆轨道Ⅰ先变轨到椭圆轨道Ⅱ，再变轨到圆轨道Ⅲ，与在圆轨道Ⅲ运行的天和核心舱实施对接。天和核心舱所在轨道高度约340公里~450公里，地球同步卫星轨道离地高度约36000公里，下列说法正确的是（     ） A．“神舟十五号”两次变轨过程中均需要点火减速 B．“神舟十五号”在椭圆轨道Ⅱ上C点时的加速度等于天和核心舱在C点时的加速度 C．“神舟十五号”在椭圆轨道Ⅱ上经过C点时的速率大于天和核心舱经过C点时的速率 D．“神舟十五号”在轨道Ⅲ时的角速度大于地球赤道上物体的自转角速度 10．（多选）一根轻质细线一端系一可视为质点的小球，细线另一端固定在一光滑圆锥顶上，如图1所示，设小球在水平面内做匀速圆周运动的角速度为ω。当小球静止时，绳上的拉力为16N；当ω=5rad/s，小球与圆锥顶间无弹力，且此时绳上拉力为25N，g取10m/s2。下列说法正确的是（　　） A．细线的长度为1m B．细线的长度为0.5m C．小球的质量为2kg D．小球的质量为3kg 11．（多选）如图所示，长为1m的轻质细杆一端固定在水平转轴O上，另一端固定一个质量为1kg的小球（视为质点）。小球在竖直平面内绕转轴O做圆周运动，忽略空气阻力，重力加速度大小g＝10m/s2，下列说法正确的是（　　） A．小球通过最高点的速度为v＝2m/s时，对轻杆的作用力方向竖直向下，大小为6N B．从最高点到最低点，小球增加的动能为10J C．若小球能在竖直面内做完整的圆周运动，小球通过最高点的最小速度为m/s D．小球绕一圈回到最高点的过程中，合力的冲量为零 12．（多选）一斜面固定在水平地面上，顶端到正下方水平面O点的高度为h，斜面与水平面平滑连接，斜面的倾角为θ。一小木块从斜面的顶端由静止开始下滑，滑到水平面上的A点停下，已知木块与斜面、水平面间的动摩擦因数均为μ，A点到O点的距离为x，重力加速度为g，则下列说法正确的是（     ） A．整个过程摩擦力对小木块做的功为 B．只增加小木块的质量，其它条件不变，小木块停在A点的右侧 C．只增加斜面的倾角，其它条件不变（如虚线1所示），小木块仍停在A点 D．只降低斜面的高度，其它条件不变（如虚线2所示），小木块停在A点的左侧 第Ⅱ卷 非选择题 二、实验题（共2小题,每空2分，共16分） 13．利用图甲所示的装置做“验证机械能守恒定律”实验。 (1)除带夹子的重物、纸带、铁架台（含铁夹）、打点计时器、导线及开关外，在下列器材中，还必须使用的器材是________。（多选） A．交流电源 B．刻度尺 C．天平（含砝码） (2)关于本实验，下列说法正确的是________。（多选） A．应选择质量大、体积小的重物进行实验 B．应将打点计时器的两个限位孔调节到同一竖直线上 C．应先释放纸带，后接通电源 D．为测量重物的动能，需要先根据公式或计算重物的速度v (3)实验中，得到图乙所示的一条纸带。在纸带上选取计数点A、B、C，测得它们到起始点O的距离分别为、、。已知相邻计数点间还有1个计时点未画出，当地重力加速度为g，打点计时器打点的周期为T。设重物的质量为m，从打O点到打B点的过程中，重物的重力势能减少量为________，动能增加量为________。（均用上述物理量字母表示） 14．某学习小组尝试利用动量守恒定律测量滑块1、2（均含遮光板）的质量、，设计了如图甲所示的实验装置。 实验器材：气垫导轨、滑块1、2（含宽度相同的遮光板）、配重块（质量已知）、弹簧、细线、光电门、计时器等。 实验步骤： （1）按图甲连接好实验装置； （2）开通气泵，待气源稳定后只放滑块1，轻推滑块1使其先后经过光电门1、2，测得遮光板通过光电门1、2的时间分别为、，若______，则说明气垫导轨已经调到水平（选填“>”、“=”或“<”）； （3）在滑块1上固定数量不等的配重块，配重块的总质量为，将两滑块置于两光电门之间，压缩弹簧后用细线将两滑块拴接； （4）初始时两滑块均静止，烧断细线后，滑块1、2被弹簧弹开并分别向左右运动，记录滑块1、2经过光电门时遮光板的遮光时间分别为、，若，说明__________（选填“>”、“=”或“<”）； （5）改变滑块1上配重块的总质量，多次重复实验，记录多组对应的、及值。 （6）在坐标纸上以为纵轴，以配重块总质量为横轴，作出图乙中的图线，测出纵截距为，斜率为。根据动量守恒定律，结合图像可求出滑块1质量__________（用、表示）； （7）测量后发现这种方法测得的滑块质量与用天平测出的质量略有差别，除测量的物理量存在误差外，可能的原因____________________（写出一条即可）。 三．计算题（本题共3小题，共36分） 15．雨伞边沿到伞柄的距离为R = 0.5m，边沿高出水平地面的距离h =1.6m，下雨天将雨伞伞柄竖直且以角速度ω=rad/s匀速转动时，此时甩出的雨滴从伞边沿水平飞出，不计空气阻力。g取10 m/s2，π2=10，求： (1)雨滴甩出去时的速度v的大小 (2)雨滴落到地面的圆半径r 16．如图所示，某同学设计了一条贯通地球的弦线隧道：质量为的小球从入口的点由静止开始穿过隧道到达另一端的点，为隧道的中点，与地心的距离为，地球可看作半径为、质量为的均匀球体，已知质量分布均匀的球壳对球壳内物体引力为零，引力常量为，不计一切阻力，忽略地球自转的影响，试求： (1)小球从点进入隧道瞬间的加速度大小； (2)小球经过隧道中点时所受的支持力大小； (3)点是隧道中到的距离为的一点，试求小球经过点时的加速度大小。 17．如图所示，在一个倾角为的光滑固定斜面底端固定一个挡板，斜面左侧有一足够长竖直墙面，小滑块A、B通过一根劲度系数为的轻弹簧连接放置在斜面上，其中A紧靠挡板，系统处于静止状态。将一物块C从斜面顶端距B物块处以初速度向下释放，B与C相碰后立即粘合在一起，三个物块均可视为质点，物块B、C的质量均为，物块A的质量为，弹簧始终处在弹性限度内，弹簧的弹性势能，为弹簧的形变量，重力加速度为，计算结果可保留根号。 (1)求C、B相碰后瞬间的速度大小； (2)求物块A刚离开挡板时物块B、C的速度； (3)若物块A刚离开挡板时，B、C恰好与弹簧分离，而后B、C飞出斜面与墙面碰撞，反弹后能从斜面顶端处、且速度沿着斜面方向返回斜面，物块与墙面间的碰撞可视为弹性碰撞。求斜面与墙面的水平距离d。 试题 第3页（共6页） 试题 第4页（共6页） 试题 第1页（共6页） 试题 第2页（共6页） 学科网（北京）股份有限公司 $