高一物理下学期期末模拟卷02（教科版）

**基本信息** 以中科宇航火箭发射、智能呼啦圈等真实情境为载体，通过10道选择（46分）、2道实验（14分）、3道解答（40分）的梯度设计，考查机械能、圆周运动、动量守恒等核心知识，融合科学思维与探究能力。 **题型特征** |题型|题量/分值|知识覆盖|命题特色| |----|-----------|----------|----------| |选择题|10/46|机械能、天体运动、机械波|第2题结合航天科技考查天体运动，第3题以智能呼啦圈模型考查圆周运动| |实验题|2/14|向心力探究、动量守恒验证|第12题通过落点分析验证动量守恒，注重科学探究过程| |解答题|3/40|平抛运动、碰撞、传送带综合|第15题整合传送带、弹性碰撞与圆弧轨道，考查多过程科学推理|

………………○………………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：______________________ 2025-2026学年高一下学期期末模拟卷02 物 理 （满分100分，考试用时75分钟） 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：教科版2019必修第二册+选择性必修第一册1-3章。 第Ⅰ卷 一、选择题：本题共10小题，共46分。在每小题给出的四个选项中，第1~7题只有一项符合题目要求，每小题4分；第8~10题有多项符合题目要求，全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。 1．如图所示，弹簧竖直固定在地面上，一小球从它的正上方A点自由下落，到达B点开始与弹簧接触，到达C点速度减为零，之后又回到A点，如此反复，B为AC的中点，下列说法正确的是（     ） A．小球在B点处速度最大 B．小球从A下落到C的过程中，加速度先竖直向下且保持不变，后竖直向上且一直增大 C．弹簧增加的弹性势能等于小球减少的动能 D．小球在下落过程中，重力的功率先增大后减小 2．2026年3月30日，中科宇航力箭二号遥一运载火箭在东风商业航天创新试验区成功发射，将新征程01卫星、新征程02卫星和天视卫星01星送入预定轨道，发射任务取得成功。若某卫星在半径为r的圆轨道上以周期T绕地球运行，已知引力常量为G，地球半径为R，则（     ） A．该卫星的发射速度大于11.2km/s B．该卫星做圆周运动的速度可能大于7.9km/s C．地球的质量为 D．地球的密度为 3．如图甲为自动计数的智能呼啦圈，水平固定的圆形腰带外侧有轨道，配重通过轻绳与轨道上的滑轮P连接。锻炼中，配重的运动简化为绕腰带的中心轴在水平面内匀速转动，其模型如图乙所示。已知配重的质量为m，轻绳长为l，与竖直方向的夹角为θ，圆形腰带的半径为r，重力加速度为g，配重可视为质点，则配重（　　） A．受到的拉力大小为 B．稳定转动时，线速度大小为 C．稳定转动时，转动的角速度为 D．稳定转动时，转动的角速度为 4．如图所示，做匀速直线运动的小车A通过一根绕过定滑轮的长绳吊起一重物B，设重物和小车速度的大小分别为、，则（     ） A． B． C．重物B处于失重状态 D．绳的拉力小于的重力 5．图甲为一列简谐横波在t=2s时的波形图，图乙为介质中平衡位置在x=1.5m处的质点P的振动图像。下列说法正确的是（　　） A．该横波沿x轴正方向传播 B．该横波的波速为0.5m/s C．0~3s时间内，质点P运动的路程为68cm D．若该横波在传播过程中遇到宽度为0.2m的障碍物，则不会观察到明显的衍射现象 6．两小车M、N在光滑水平面上正碰，其速度随时间变化的 v-t 图像如图所示，碰撞时间极短。下列说法正确的是（　　） A．碰撞过程中小车M受到的冲量较大 B．碰撞后小车M的动量小于小车N的动量 C．碰撞后小车M与小车N的动能可能相同 D．小车M的质量大于小车N的质量 7．如图甲所示，一摆球在竖直平面内做小角度摆动（θ<5°）。某次摆球从左向右通过平衡位置开始计时，其振动图像如图乙所示。不计空气阻力，g取10m/s2，下列说法正确的是（　　） A．摆长约为2m B．t=0.5s时摆球所受合外力为零 C．从t=1.5s至t=2.0s的过程中，摆球所受回复力逐渐增大 D．摆球的位移x随时间t的变化规律为 8．如图甲所示，一倾角、足够长的斜面固定在水平地面上，以顶点为原点，以沿斜面向下为轴正方向，质量的滑块与斜面间的动摩擦因数随变化的规律如图乙所示，取重力加速度，，。现将滑块由点静止释放，则下列说法正确的是（　　） A．滑块向下运动的最大距离为2m B．滑块加速阶段和减速阶段摩擦力做的功之比为1∶3 C．滑块与斜面间因摩擦产生的热量为48J D．滑块加速和减速的时间相同 9．如图，广场水平地面上同种盆栽紧密排列在以O为圆心、和为半径的同心圆上，：：2，圆心处装有竖直细水管，其上端水平喷水嘴的高度、出水速度及转动的角速度均可调节，以保障喷出的水全部落入相应的花盆中。依次给内圈和外圈上的盆栽浇水时，喷水嘴的高度、出水速度及转动的角速度分别用、、和、、表示。花盆大小相同，半径远小于同心圆半径，出水口截面积保持不变，忽略喷水嘴水平长度和空气阻力。下列说法正确的是（　　） A．若，则：：4 B．若，则：：1 C．若，，喷水嘴各转动一周，则落入外圈每个花盆的水量更大 D．若，喷水嘴各转动一周且落入每个花盆的水量相同，则 10．台球的碰撞满足物理学的动量守恒定律。如图所示，现击打第一颗球，三颗质量相等的台球接连发生了碰撞，碰撞前后的速度都在同一条直线上，假设前两颗球发生的是弹性碰撞，且碰撞刚结束时第二颗球的速度为，接着第二颗球与第三颗球发生的是完全非弹性碰撞，碰撞结束时第三颗球的动量为，不计一切摩擦阻力，下列说法正确的是（　　） A．台球的质量为 B．碰撞损失的机械能为 C．前两颗球碰撞前，第一颗球的动能为 D．第一颗球对第二颗球的冲量大小为 第Ⅱ卷 二、实验题（14分） 11．（6分）小明同学在科技节的实验室开放期间，进入力学实验室自主探究，他做探究影响向心力大小因素的实验：如图甲所示，已知小球在挡板，，处做圆周运动的轨迹半径之比为，变速塔轮自上而下按如图乙所示三种组合方式，左右每层半径之比由上至下分别为、和。回答以下问题： (1)本实验所采用的实验探究方法与下列哪些实验是相同的__________； A．探究小车速度随时间变化规律 B．探究两个互成角度的力的合成规律 C．探究平抛运动的特点 D．探究加速度与物体受力、物体质量的关系 (2)某次实验中，把两个质量相等的钢球放在、位置，探究向心力的大小与半径的关系，则需要将传动皮带调至第__________层塔轮（填“一”、“二”或“三”）； (3)现将质量相等的两小钢球分别放在、位置，将传送带调至第三层塔轮，则两球转动时所受向心力之比为__________。 (4)用此装置做实验有较大的误差，误差产生的主要原因是__________。 A．匀速转动时的速度过大 B．无法做到两小球的角速度相同 C．实验过程中难以保证小球做匀速圆周运动 D．读数时标尺露出的红白相间的等分格数不稳定 12．（8分）某实验小组利用图甲所示装置验证动量守恒定律。将斜槽轨道固定在水平桌面上，调节斜槽末端水平，利用重锤线，找到斜槽末端在水平地面的竖直投影点O。先让a球从斜槽轨道上C处由静止释放，a球从轨道右端水平飞出后落在位于水平地面的复写纸上，在复写纸下面垫放的白纸上留下点迹，重复上述操作多次，得到小球的平均落点位置。再把被碰小球b放在水平轨道末端，将a球从斜槽上C处由静止释放，a球和b球发生碰撞后，分别在白纸上留下各自的落点痕迹，重复操作多次，分别得到两球的平均落点位置，三次落点位置如图乙所示。 (1)对于本实验，下列说法正确的是__________。（填选项前的字母） A．两个小球半径可以不相等 B．两个小球质量必须相同 C．斜槽轨道可以不光滑 (2)小球三次平均落点分别为M、P、N，测得OM、OP、ON的长度分别为、、，还需要测量的物理量有_____。（填选项前的字母） A．球质量和球质量 B．a球和b球在空中飞行的时间t C．小球抛出点距地面的高度h D．C处相对于水平槽面的高度H (3)在实验误差允许的范围内，若满足关系式__________（用、、及问题（2）中测得物理量所对应符号表示），则可以认为两球碰撞前后的动量守恒。 (4)若满足__________（用和表示），则可认为两小球发生的是弹性碰撞。 三、解答题：本题共3小题，共40分。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤。只写出最后答案的不能得分。有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位。 13．（8分）图甲为某款调速装置的结构简图，竖直光滑杆固定在水平杆的中央，套在竖直光滑杆的轻弹簧上端连接一圆环，下端固定在竖直光滑杆的底部。一细线穿过水平杆中央的光滑小孔，上端连接圆环，下端连接小球，初始时，整个装置处于静止状态。现让该装置绕竖直中心轴转动起来，角速度缓慢增大，当细线与竖直中心轴夹角θ为60°时，让小球保持匀速转动，如图乙，此时小球和小孔间细线的长度为2m。已知轻弹簧的劲度系数k=200N/m，圆环、小球均视为质点且质量均为1kg，重力加速度g大小取10m/s2，运动过程中，细线没有发生缠绕，不计空气阻力，求： (1)该装置匀速转动的角速度ω； (2)从初始时至小球匀速转动，圆环移动的距离h。 14．（12分）如图所示，竖直平面内固定的圆弧轨道BCD和圆管轨道DE在D处平滑连接，O为圆弧圆心，半径均为，C点和E点分别是轨道的最低点和最高点，OB和OD连线与竖直直径的夹角分别为60°和37°，BF是与轨道共面的倾角为α（α未知）的直线，在该直线上某点A将一质量为的小球以某一初速度水平抛出，恰好从B点沿圆弧轨道的切线进入轨道，经过C点时速度大小为4m/s。已知小球直径略小于圆管内径，且远小于圆弧半径，不计轨道摩擦和空气阻力，，，。求： (1)小球经过C点时对轨道压力的大小； (2)小球平抛初速度的大小； (3)若从直线BF上水平抛出的小球均能从圆弧轨道的B点沿切线进入轨道，且小球能够到达E点，则抛出点到B点的竖直高度h的最小值是多少。 15．（18分）如图所示，倾斜传送带与水平面夹角为，顺时针匀速运行，速度，下端与水平固定的光滑轨道平滑连接。质量为的小物块P以初速度从传送带顶端下滑，小物块P运动至光滑水平轨道末端恰好与静置于质量为的长木板左端的等高位置的质量为的小物块Q发生弹性碰撞。长木板水平部分粗糙，右端为四分之一光滑圆弧轨道，半径。已知小物块Q离开C点后能上升的最大高度，小物块Q与长木板上表面AB间的动摩擦因数和小物块P与传送带间的动摩擦因数都为，水平面光滑且足够长，忽略空气阻力，已知，，，，，。 (1)求小物块P在传送带上留下的划痕长度； (2)求小物块Q在第二次经过B点时对圆弧轨道的压力； (3)判断小物块Q能否最终停在木板上，若能，求小物块Q最终停在木板上的位置，若不能，求小物块Q最终飞离木板时的速度。 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 $ 2025-2026学年高一下学期期末模拟卷02 物 理·全解全析 （满分100分，考试用时75分钟） 一、选择题：本题共10小题，共46分。在每小题给出的四个选项中，第1~7题只有一项符合题目要求，每小题4分；第8~10题有多项符合题目要求，全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。 1．如图所示，弹簧竖直固定在地面上，一小球从它的正上方A点自由下落，到达B点开始与弹簧接触，到达C点速度减为零，之后又回到A点，如此反复，B为AC的中点，下列说法正确的是（     ） A．小球在B点处速度最大 B．小球从A下落到C的过程中，加速度先竖直向下且保持不变，后竖直向上且一直增大 C．弹簧增加的弹性势能等于小球减少的动能 D．小球在下落过程中，重力的功率先增大后减小 【答案】D 【详解】AB．小球从A运动到B的过程中只受重力作用，加速度不变，小球做匀加速直线运动。从B运动到C的过程中，小球受弹簧弹力和重力作用，根据胡克定律可知，弹力和形变量成正比，弹力和重力的合力先竖直向下且减小，后竖直向上并增大，所以速度最大处位于BC之间，故AB错误； C．小球和弹簧组成的系统机械能守恒，弹簧增加的弹性势能等于小球减少的机械能，小球在运动过程中动能和重力势能都在变化，故C错误； D．重力的功率 小球在下落过程中，速度先增大后减小，重力的功率先增大后减小，故D正确。 故选D。 2．2026年3月30日，中科宇航力箭二号遥一运载火箭在东风商业航天创新试验区成功发射，将新征程01卫星、新征程02卫星和天视卫星01星送入预定轨道，发射任务取得成功。若某卫星在半径为r的圆轨道上以周期T绕地球运行，已知引力常量为G，地球半径为R，则（     ） A．该卫星的发射速度大于11.2km/s B．该卫星做圆周运动的速度可能大于7.9km/s C．地球的质量为 D．地球的密度为 【答案】C 【详解】A．11.2km/s是第二宇宙速度，是物体脱离地球引力束缚的最小发射速度，该卫星仍绕地球运行，发射速度应小于11.2km/s，故A错误； B．7.9km/s是第一宇宙速度，是地球卫星做圆轨道运动的最大环绕速度，由万有引力提供向心力有 可解得 所以轨道半径越大，线速度越小，该卫星轨道半径，运行速度不大于7.9km/s，故B错误； C．卫星做圆周运动万有引力提供向心力，有 整理得地球质量，故C正确； D．地球体积为 地球密度 仅当（近地卫星）时密度才为，本题，故D错误。 故选C。 3．如图甲为自动计数的智能呼啦圈，水平固定的圆形腰带外侧有轨道，配重通过轻绳与轨道上的滑轮P连接。锻炼中，配重的运动简化为绕腰带的中心轴在水平面内匀速转动，其模型如图乙所示。已知配重的质量为m，轻绳长为l，与竖直方向的夹角为θ，圆形腰带的半径为r，重力加速度为g，配重可视为质点，则配重（　　） A．受到的拉力大小为 B．稳定转动时，线速度大小为 C．稳定转动时，转动的角速度为 D．稳定转动时，转动的角速度为 【答案】D 【详解】A．对配重，竖直方向上受力平衡可得 解得 故A错误； BCD．水平方向根据牛顿第二定律可得 解得 因为 故BC错误，D正确。 故选D。 4．如图所示，做匀速直线运动的小车A通过一根绕过定滑轮的长绳吊起一重物B，设重物和小车速度的大小分别为、，则（     ） A． B． C．重物B处于失重状态 D．绳的拉力小于的重力 【答案】B 【详解】AB．小车A的速度是合速度（水平向左），将其分解为沿绳方向和垂直绳方向的两个分速度，由于绳子不可伸长，沿绳方向的分速度大小等于重物B的速度，设绳子与水平方向夹角为，可得关系 因为， 因此，故A错误，B正确； C．小车A匀速向左运动时，小车离定滑轮水平距离越来越远，绳子与水平方向的夹角逐渐减小，逐渐增大，而不变，因此 逐渐增大，说明B向上做加速运动，加速度方向向上，加速度向上时物体处于超重状态，故C错误； D．根据牛顿第二定律，对B有 得拉力 拉力大于B的重力，故D错误； 故选B。 5．图甲为一列简谐横波在t=2s时的波形图，图乙为介质中平衡位置在x=1.5m处的质点P的振动图像。下列说法正确的是（　　） A．该横波沿x轴正方向传播 B．该横波的波速为0.5m/s C．0~3s时间内，质点P运动的路程为68cm D．若该横波在传播过程中遇到宽度为0.2m的障碍物，则不会观察到明显的衍射现象 【答案】B 【详解】A．由图乙可知，在处的质点P在时向下振动，根据同侧法可知，该横波沿x轴负方向传播，故A错误； B．由题图可知波长为，周期为，则波速为，故B正确； C．由图甲可知波的振幅A为4cm，时间内，根据 可知该段时间内质点P运动的路程为，故C错误； D．当障碍物的尺寸与波长差不多或者比波长小时，可以发生明显的衍射现象，由于该波的波长为，则该横波在传播过程中遇到宽度为0.2m的障碍物，会观察到明显的衍射现象，故D错误。 故选B。 6．两小车M、N在光滑水平面上正碰，其速度随时间变化的 v-t 图像如图所示，碰撞时间极短。下列说法正确的是（　　） A．碰撞过程中小车M受到的冲量较大 B．碰撞后小车M的动量小于小车N的动量 C．碰撞后小车M与小车N的动能可能相同 D．小车M的质量大于小车N的质量 【答案】B 【详解】A．碰撞过程中，M、N的相互作用力是一对作用力与反作用力，大小相等、作用时间相同，根据冲量定义，两小车受到的冲量大小相等、方向相反，A错误； D．设碰撞前小车 M 的速度为，小车 N 的速度为 ；碰撞后 M 的速度为，N 的速度为 根据动量守恒定律 整理得 从图像上直观观察，碰撞前后速度变化量满足 可得​， D 错误； B．碰撞后动量，​ 由图可知，，根据前一选项的解析 可得，B正确； C．动能，又， 所以小车M的动能小于小车N的动能，C错误。 故选B 。 7．如图甲所示，一摆球在竖直平面内做小角度摆动（θ<5°）。某次摆球从左向右通过平衡位置开始计时，其振动图像如图乙所示。不计空气阻力，g取10m/s2，下列说法正确的是（　　） A．摆长约为2m B．t=0.5s时摆球所受合外力为零 C．从t=1.5s至t=2.0s的过程中，摆球所受回复力逐渐增大 D．摆球的位移x随时间t的变化规律为 【答案】D 【详解】A．由图乙可知，单摆周期 根据 可得摆长约为，故A错误； B．t=0.5s时摆球到达最高点，此时摆球加速度不为零，即所受合外力不为零，故B错误； C．从t=1.5s至t=2.0s的过程中，摆球从左侧最高点向平衡位置摆动，此时所受回复力逐渐减小，故C错误； D．摆球的位移x随时间t的变化规律为，故D正确。 故选D。 8．如图甲所示，一倾角、足够长的斜面固定在水平地面上，以顶点为原点，以沿斜面向下为轴正方向，质量的滑块与斜面间的动摩擦因数随变化的规律如图乙所示，取重力加速度，，。现将滑块由点静止释放，则下列说法正确的是（　　） A．滑块向下运动的最大距离为2m B．滑块加速阶段和减速阶段摩擦力做的功之比为1∶3 C．滑块与斜面间因摩擦产生的热量为48J D．滑块加速和减速的时间相同 【答案】BD 【详解】A．滑块速度减为零时向下运动的距离最大，该过程中根据动能定理有 由图乙可知 联立解得，故A错误； B．滑块速度最大时所受合外力为零，即 得（对应） 滑块加速阶段和减速阶段摩擦力做的功之比，故B正确； C．滑块与斜面间因摩擦产生的热量，故C错误； D．因随均匀增大，所以滑块加速度大小随先均匀减小到零后均匀增大，因滑块初末速度均为零，根据对称性可知，所以滑块加速和减速的时间相同，故D正确。 故选BD。 9．如图，广场水平地面上同种盆栽紧密排列在以O为圆心、和为半径的同心圆上，：：2，圆心处装有竖直细水管，其上端水平喷水嘴的高度、出水速度及转动的角速度均可调节，以保障喷出的水全部落入相应的花盆中。依次给内圈和外圈上的盆栽浇水时，喷水嘴的高度、出水速度及转动的角速度分别用、、和、、表示。花盆大小相同，半径远小于同心圆半径，出水口截面积保持不变，忽略喷水嘴水平长度和空气阻力。下列说法正确的是（　　） A．若，则：：4 B．若，则：：1 C．若，，喷水嘴各转动一周，则落入外圈每个花盆的水量更大 D．若，喷水嘴各转动一周且落入每个花盆的水量相同，则 【答案】AD 【详解】A．喷出的水做平抛运动，则有， 联立解得， 若，则，故A正确； B．若，则，故B错误； C．若，根据可知，喷水嘴各转动一周的时间T相同，因，出水口的截面积相同，根据可知，喷水嘴的流量相同，喷水嘴转动一周喷出的水量相同，外圈上的花盆总数量较多，则落入外圈每个花盆的水量更小，故C错误； D．若，则喷水嘴各转动一周的时间T相同，若 则 根据 可知，喷水嘴的流量之比为，转动一周喷出的水量之比为，因为内圈花盆的数量和外圈花盆的数量之比也是，所以落入每个花盆的水量相同，故D正确。 故选AD。 10．台球的碰撞满足物理学的动量守恒定律。如图所示，现击打第一颗球，三颗质量相等的台球接连发生了碰撞，碰撞前后的速度都在同一条直线上，假设前两颗球发生的是弹性碰撞，且碰撞刚结束时第二颗球的速度为，接着第二颗球与第三颗球发生的是完全非弹性碰撞，碰撞结束时第三颗球的动量为，不计一切摩擦阻力，下列说法正确的是（　　） A．台球的质量为 B．碰撞损失的机械能为 C．前两颗球碰撞前，第一颗球的动能为 D．第一颗球对第二颗球的冲量大小为 【答案】BD 【详解】A．两球质量相等，发生弹性碰撞，碰撞后交换速度。已知碰后第二颗球速度为，因此碰撞前第一颗球速度为，碰后第一颗球速度为0。第三颗球初始静止，由动量守恒得​ 解得共速 则碰后第三颗球动量 可得，故A错误； B．只有第二、三颗球发生完全非弹性碰撞损失机械能，损失的机械能为动能之差 解得，故B正确； C．碰撞前第一颗球的动能，故C错误； D．根据动量定理，第一颗对第二颗的冲量等于第二颗的动量变化，故D正确。 故选BD。 第Ⅱ卷 二、实验题（14分） 11．（6分）小明同学在科技节的实验室开放期间，进入力学实验室自主探究，他做探究影响向心力大小因素的实验：如图甲所示，已知小球在挡板，，处做圆周运动的轨迹半径之比为，变速塔轮自上而下按如图乙所示三种组合方式，左右每层半径之比由上至下分别为、和。回答以下问题： (1)本实验所采用的实验探究方法与下列哪些实验是相同的__________； A．探究小车速度随时间变化规律 B．探究两个互成角度的力的合成规律 C．探究平抛运动的特点 D．探究加速度与物体受力、物体质量的关系 (2)某次实验中，把两个质量相等的钢球放在、位置，探究向心力的大小与半径的关系，则需要将传动皮带调至第__________层塔轮（填“一”、“二”或“三”）； (3)现将质量相等的两小钢球分别放在、位置，将传送带调至第三层塔轮，则两球转动时所受向心力之比为__________。 (4)用此装置做实验有较大的误差，误差产生的主要原因是__________。 A．匀速转动时的速度过大 B．无法做到两小球的角速度相同 C．实验过程中难以保证小球做匀速圆周运动 D．读数时标尺露出的红白相间的等分格数不稳定 【答案】(1)D（1分） (2)一（2分） (3)1∶9（1分） (4)CD（2分） 【详解】（1）A．探究小车速度随时间变化规律，是规律探究，不需要控制变量，故A错误； B．探究互成角度的力的合成规律，采用等效替代法，故B错误； C．探究平抛运动的特点，采用运动分解法，故C错误； D．探究加速度与受力、质量的关系，同样采用控制变量法，与本实验方法一致，故D正确。 故选D。 （2）探究向心力与半径的关系，根据控制变量法，需要保证小球质量相等、角速度相等。皮带传动时塔轮边缘线速度相等，由，要，需要左右塔轮半径相等，第一层塔轮半径比为，因此调至第一层。 （3）已知，轨迹半径。第三层塔轮左右半径比，皮带传动边缘线速度相等，因此，得。 根据向心力公式，代入得： （4）A．速度大小本身不会带来误差，故A错误； B．可以通过塔轮半径比控制两轮角速度，故B错误； C．实验靠手摇驱动，很难保证小球持续做匀速圆周运动，向心力不稳定，产生误差，故C正确； D．小球运动不稳定时，标尺露出的格数不稳定，读数会产生误差，故D正确。 故选CD。 12．（8分）某实验小组利用图甲所示装置验证动量守恒定律。将斜槽轨道固定在水平桌面上，调节斜槽末端水平，利用重锤线，找到斜槽末端在水平地面的竖直投影点O。先让a球从斜槽轨道上C处由静止释放，a球从轨道右端水平飞出后落在位于水平地面的复写纸上，在复写纸下面垫放的白纸上留下点迹，重复上述操作多次，得到小球的平均落点位置。再把被碰小球b放在水平轨道末端，将a球从斜槽上C处由静止释放，a球和b球发生碰撞后，分别在白纸上留下各自的落点痕迹，重复操作多次，分别得到两球的平均落点位置，三次落点位置如图乙所示。 (1)对于本实验，下列说法正确的是__________。（填选项前的字母） A．两个小球半径可以不相等 B．两个小球质量必须相同 C．斜槽轨道可以不光滑 (2)小球三次平均落点分别为M、P、N，测得OM、OP、ON的长度分别为、、，还需要测量的物理量有_____。（填选项前的字母） A．球质量和球质量 B．a球和b球在空中飞行的时间t C．小球抛出点距地面的高度h D．C处相对于水平槽面的高度H (3)在实验误差允许的范围内，若满足关系式__________（用、、及问题（2）中测得物理量所对应符号表示），则可以认为两球碰撞前后的动量守恒。 (4)若满足__________（用和表示），则可认为两小球发生的是弹性碰撞。 【答案】(1)C（2分） (2)A（2分） (3)（2分） (4)（2分） 【详解】（1）A．为保证两球对心碰撞，两个小球半径必须相等，故A错误； B．为防止a球碰撞后反弹，要求a球质量大于b球质量，两球质量不能相同，故B错误； C．只要每次a球从斜槽同一位置静止释放，就能保证碰撞前速度相同，斜槽是否光滑不影响实验要求，故C正确。 故选C。 （2）两球离开斜槽后做平抛运动，下落高度相同，空中运动时间相同，水平速度 推导动量守恒关系式时会被约去，因此可以用水平位移代替水平速度，不需要测量飞行时间、抛出点高度、释放点高度，只需要测量两个小球的质量、。 故选A。 （3）小球平抛运动时间相同，碰撞前球速度 碰撞后、球的速度分别为， 代入动量守恒关系式，得 等式两边同乘时间，得 （4）弹性碰撞满足动量守恒且没有动能损失，动量守恒满足 则 动能没有损失，可得 代入、、，将等式两边同乘，整理得 则 联立可得 三、解答题：本题共3小题，共40分。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤。只写出最后答案的不能得分。有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位。 13．（8分）图甲为某款调速装置的结构简图，竖直光滑杆固定在水平杆的中央，套在竖直光滑杆的轻弹簧上端连接一圆环，下端固定在竖直光滑杆的底部。一细线穿过水平杆中央的光滑小孔，上端连接圆环，下端连接小球，初始时，整个装置处于静止状态。现让该装置绕竖直中心轴转动起来，角速度缓慢增大，当细线与竖直中心轴夹角θ为60°时，让小球保持匀速转动，如图乙，此时小球和小孔间细线的长度为2m。已知轻弹簧的劲度系数k=200N/m，圆环、小球均视为质点且质量均为1kg，重力加速度g大小取10m/s2，运动过程中，细线没有发生缠绕，不计空气阻力，求： (1)该装置匀速转动的角速度ω； (2)从初始时至小球匀速转动，圆环移动的距离h。 【答案】(1) (2) 【详解】（1）对小球受力分析，由牛顿第二定律（1分） 解得（2分） （2）初始时，对圆环、小球整体受力分析，（1分） 整个装置以角速度匀速转动时，设弹簧的形变量为，细线中的拉力大小为T 对圆环受力分析，（1分） 对小球受力分析，竖直方向，（1分） 根据几何关系（1分） 解得（1分） 14．（12分）如图所示，竖直平面内固定的圆弧轨道BCD和圆管轨道DE在D处平滑连接，O为圆弧圆心，半径均为，C点和E点分别是轨道的最低点和最高点，OB和OD连线与竖直直径的夹角分别为60°和37°，BF是与轨道共面的倾角为α（α未知）的直线，在该直线上某点A将一质量为的小球以某一初速度水平抛出，恰好从B点沿圆弧轨道的切线进入轨道，经过C点时速度大小为4m/s。已知小球直径略小于圆管内径，且远小于圆弧半径，不计轨道摩擦和空气阻力，，，。求： (1)小球经过C点时对轨道压力的大小； (2)小球平抛初速度的大小； (3)若从直线BF上水平抛出的小球均能从圆弧轨道的B点沿切线进入轨道，且小球能够到达E点，则抛出点到B点的竖直高度h的最小值是多少。 【答案】(1) (2) (3) 【详解】（1）球经过点时，由牛顿第二定律有   （1分） 解得（1分） 由牛顿第三定律，小球对轨道的压力（1分） （2）从到，由动能定理有  （1分） 根据几何关系有  （1分） 解得（1分） （3）小球经过D点的最小速度满足  （1分） 设小球恰能通过时，平抛初速度为，经过点时速度的竖直分量为，则，   从抛出点到点，根据动能定理，有  （1分） 解得（1分） 设小球到达E点时速度为，从到E由动能定理，有  （1分） 解得（1分） 即小球能够到达E点，故抛出点到点的竖直距离的最小值（1分） 15．（18分）如图所示，倾斜传送带与水平面夹角为，顺时针匀速运行，速度，下端与水平固定的光滑轨道平滑连接。质量为的小物块P以初速度从传送带顶端下滑，小物块P运动至光滑水平轨道末端恰好与静置于质量为的长木板左端的等高位置的质量为的小物块Q发生弹性碰撞。长木板水平部分粗糙，右端为四分之一光滑圆弧轨道，半径。已知小物块Q离开C点后能上升的最大高度，小物块Q与长木板上表面AB间的动摩擦因数和小物块P与传送带间的动摩擦因数都为，水平面光滑且足够长，忽略空气阻力，已知，，，，，。 (1)求小物块P在传送带上留下的划痕长度； (2)求小物块Q在第二次经过B点时对圆弧轨道的压力； (3)判断小物块Q能否最终停在木板上，若能，求小物块Q最终停在木板上的位置，若不能，求小物块Q最终飞离木板时的速度。 【答案】(1)0.8m (2)100N，竖直向下 (3)距离B点0.6m 【详解】（1）由题意知，小物块P所受摩擦力沿斜面向下，先以加速度沿斜面向下做匀加速直线运动，与传送带共速后，然后小物块P所受摩擦力沿斜面向上，继续以加速度做匀加速直线运动，直到离开传送带，对小物块P两个运动阶段分别由牛顿第二定律得，（1分） 由运动学公式得，（1分） 解得，x=1.2m（1分） 时间内传送带的位移为 第一阶段小物块P与传送带的相对位移大小为 传送带的斜面总长为（1分） 第二阶段小物块P的位移为 由运动学公式得 时间内传送带的位移为（1分） 第二阶段小物块P与传送带的相对位移大小为 联立解得（1分） 第一阶段小物块P与传送带的相对位移沿斜面向上，第二阶段小物块P与传送带的相对位移沿斜面向下，由于，所以小物块P在传送带上留下的划痕长度为0.8m（1分） （2）小物块P与Q弹性碰撞过程，取水平向右为正方向，由动量守恒定律与机械能守恒定律得 ，（1分） 由运动学公式得 联立解得（1分） 物块Q与木板组成的系统水平方向动量守恒，Q运动到C点时，二者水平方向上达到共同速度，满足水平方向动量守恒（1分） 物块Q离开C点后，竖直方向上 联立解得（1分） 由动能定理得 联立解得（1分） 物块Q离开C点后先上升再次返回C点后下降至B点过程，由动量守恒定律与能量守恒定律得， 联立解得，或，（，Q下滑过程，长木板速度要增加，故应舍掉） Q相对木板的速度为 Q在第二次经过B点时，根据牛顿第二定律（1分） 解得，方向竖直向上，由牛顿第三定律可知小物块Q在第二次经过B点时对圆弧轨道的压力为100N，方向竖直向下。（1分） （3）若Q没有离开木板，则二者最后共速，系统满足动量守恒则 （1分） 由动能定理得（1分） 联立解得，（1分） Q最终停在木板上不会从木板上划出，且小物块最终停在木板上距离B点间距0.6m处（1分） / 学科网（北京）股份有限公司 $ 2025-2026学年高二下学期期末模拟卷02 物 理·参考答案 一、选择题：本题共10小题，共46分。在每小题给出的四个选项中，第1~7题只有一项符合题目要求，每小题4分；第8~10题有多项符合题目要求，全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 D C D B B B D BD AD BD 11．（6分）(1)D（1分） (2)一（2分） (3)1∶9（1分） (4)CD（2分） 12．（8分）(1)C（2分） (2)A（2分） (3)（2分） (4)（2分） 13．（8分）（1）对小球受力分析，由牛顿第二定律（1分） 解得（2分） （2）初始时，对圆环、小球整体受力分析，（1分） 整个装置以角速度匀速转动时，设弹簧的形变量为，细线中的拉力大小为T 对圆环受力分析，（1分） 对小球受力分析，竖直方向，（1分） 根据几何关系（1分） 解得（1分） 14．（12分）（1）球经过点时，由牛顿第二定律有   （1分） 解得（1分） 由牛顿第三定律，小球对轨道的压力（1分） （2）从到，由动能定理有  （1分） 根据几何关系有  （1分） 解得（1分） （3）小球经过D点的最小速度满足  （1分） 设小球恰能通过时，平抛初速度为，经过点时速度的竖直分量为，则，   从抛出点到点，根据动能定理，有  （1分） 解得（1分） 设小球到达E点时速度为，从到E由动能定理，有  （1分） 解得（1分） 即小球能够到达E点，故抛出点到点的竖直距离的最小值（1分） 15．（18分）（1）由题意知，小物块P所受摩擦力沿斜面向下，先以加速度沿斜面向下做匀加速直线运动，与传送带共速后，然后小物块P所受摩擦力沿斜面向上，继续以加速度做匀加速直线运动，直到离开传送带，对小物块P两个运动阶段分别由牛顿第二定律得，（1分） 由运动学公式得，（1分） 解得，x=1.2m（1分） 时间内传送带的位移为 第一阶段小物块P与传送带的相对位移大小为 传送带的斜面总长为（1分） 第二阶段小物块P的位移为 由运动学公式得 时间内传送带的位移为（1分） 第二阶段小物块P与传送带的相对位移大小为 联立解得（1分） 第一阶段小物块P与传送带的相对位移沿斜面向上，第二阶段小物块P与传送带的相对位移沿斜面向下，由于，所以小物块P在传送带上留下的划痕长度为0.8m（1分） （2）小物块P与Q弹性碰撞过程，取水平向右为正方向，由动量守恒定律与机械能守恒定律得 ，（1分） 由运动学公式得 联立解得（1分） 物块Q与木板组成的系统水平方向动量守恒，Q运动到C点时，二者水平方向上达到共同速度，满足水平方向动量守恒（1分） 物块Q离开C点后，竖直方向上 联立解得（1分） 由动能定理得 联立解得（1分） 物块Q离开C点后先上升再次返回C点后下降至B点过程，由动量守恒定律与能量守恒定律得， 联立解得，或，（，Q下滑过程，长木板速度要增加，故应舍掉） Q相对木板的速度为 Q在第二次经过B点时，根据牛顿第二定律（1分） 解得，方向竖直向上，由牛顿第三定律可知小物块Q在第二次经过B点时对圆弧轨道的压力为100N，方向竖直向下。（1分） （3）若Q没有离开木板，则二者最后共速，系统满足动量守恒则 （1分） 由动能定理得（1分） 联立解得，（1分） Q最终停在木板上不会从木板上划出，且小物块最终停在木板上距离B点间距0.6m处（1分） / 学科网（北京）股份有限公司 $ 2025-2026学年高一下学期期末模拟卷02 物 理 （满分100分，考试用时75分钟） 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：教科版2019必修第二册+选择性必修第一册1-3章。 第Ⅰ卷 一、选择题：本题共10小题，共46分。在每小题给出的四个选项中，第1~7题只有一项符合题目要求，每小题4分；第8~10题有多项符合题目要求，全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。 1．如图所示，弹簧竖直固定在地面上，一小球从它的正上方A点自由下落，到达B点开始与弹簧接触，到达C点速度减为零，之后又回到A点，如此反复，B为AC的中点，下列说法正确的是（     ） A．小球在B点处速度最大 B．小球从A下落到C的过程中，加速度先竖直向下且保持不变，后竖直向上且一直增大 C．弹簧增加的弹性势能等于小球减少的动能 D．小球在下落过程中，重力的功率先增大后减小 2．2026年3月30日，中科宇航力箭二号遥一运载火箭在东风商业航天创新试验区成功发射，将新征程01卫星、新征程02卫星和天视卫星01星送入预定轨道，发射任务取得成功。若某卫星在半径为r的圆轨道上以周期T绕地球运行，已知引力常量为G，地球半径为R，则（     ） A．该卫星的发射速度大于11.2km/s B．该卫星做圆周运动的速度可能大于7.9km/s C．地球的质量为 D．地球的密度为 3．如图甲为自动计数的智能呼啦圈，水平固定的圆形腰带外侧有轨道，配重通过轻绳与轨道上的滑轮P连接。锻炼中，配重的运动简化为绕腰带的中心轴在水平面内匀速转动，其模型如图乙所示。已知配重的质量为m，轻绳长为l，与竖直方向的夹角为θ，圆形腰带的半径为r，重力加速度为g，配重可视为质点，则配重（　　） A．受到的拉力大小为 B．稳定转动时，线速度大小为 C．稳定转动时，转动的角速度为 D．稳定转动时，转动的角速度为 4．如图所示，做匀速直线运动的小车A通过一根绕过定滑轮的长绳吊起一重物B，设重物和小车速度的大小分别为、，则（     ） A． B． C．重物B处于失重状态 D．绳的拉力小于的重力 5．图甲为一列简谐横波在t=2s时的波形图，图乙为介质中平衡位置在x=1.5m处的质点P的振动图像。下列说法正确的是（　　） A．该横波沿x轴正方向传播 B．该横波的波速为0.5m/s C．0~3s时间内，质点P运动的路程为68cm D．若该横波在传播过程中遇到宽度为0.2m的障碍物，则不会观察到明显的衍射现象 6．两小车M、N在光滑水平面上正碰，其速度随时间变化的 v-t 图像如图所示，碰撞时间极短。下列说法正确的是（　　） A．碰撞过程中小车M受到的冲量较大 B．碰撞后小车M的动量小于小车N的动量 C．碰撞后小车M与小车N的动能可能相同 D．小车M的质量大于小车N的质量 7．如图甲所示，一摆球在竖直平面内做小角度摆动（θ<5°）。某次摆球从左向右通过平衡位置开始计时，其振动图像如图乙所示。不计空气阻力，g取10m/s2，下列说法正确的是（　　） A．摆长约为2m B．t=0.5s时摆球所受合外力为零 C．从t=1.5s至t=2.0s的过程中，摆球所受回复力逐渐增大 D．摆球的位移x随时间t的变化规律为 8．如图甲所示，一倾角、足够长的斜面固定在水平地面上，以顶点为原点，以沿斜面向下为轴正方向，质量的滑块与斜面间的动摩擦因数随变化的规律如图乙所示，取重力加速度，，。现将滑块由点静止释放，则下列说法正确的是（　　） A．滑块向下运动的最大距离为2m B．滑块加速阶段和减速阶段摩擦力做的功之比为1∶3 C．滑块与斜面间因摩擦产生的热量为48J D．滑块加速和减速的时间相同 9．如图，广场水平地面上同种盆栽紧密排列在以O为圆心、和为半径的同心圆上，：：2，圆心处装有竖直细水管，其上端水平喷水嘴的高度、出水速度及转动的角速度均可调节，以保障喷出的水全部落入相应的花盆中。依次给内圈和外圈上的盆栽浇水时，喷水嘴的高度、出水速度及转动的角速度分别用、、和、、表示。花盆大小相同，半径远小于同心圆半径，出水口截面积保持不变，忽略喷水嘴水平长度和空气阻力。下列说法正确的是（　　） A．若，则：：4 B．若，则：：1 C．若，，喷水嘴各转动一周，则落入外圈每个花盆的水量更大 D．若，喷水嘴各转动一周且落入每个花盆的水量相同，则 10．台球的碰撞满足物理学的动量守恒定律。如图所示，现击打第一颗球，三颗质量相等的台球接连发生了碰撞，碰撞前后的速度都在同一条直线上，假设前两颗球发生的是弹性碰撞，且碰撞刚结束时第二颗球的速度为，接着第二颗球与第三颗球发生的是完全非弹性碰撞，碰撞结束时第三颗球的动量为，不计一切摩擦阻力，下列说法正确的是（　　） A．台球的质量为 B．碰撞损失的机械能为 C．前两颗球碰撞前，第一颗球的动能为 D．第一颗球对第二颗球的冲量大小为 第Ⅱ卷 二、实验题（14分） 11．（6分）小明同学在科技节的实验室开放期间，进入力学实验室自主探究，他做探究影响向心力大小因素的实验：如图甲所示，已知小球在挡板，，处做圆周运动的轨迹半径之比为，变速塔轮自上而下按如图乙所示三种组合方式，左右每层半径之比由上至下分别为、和。回答以下问题： (1)本实验所采用的实验探究方法与下列哪些实验是相同的__________； A．探究小车速度随时间变化规律 B．探究两个互成角度的力的合成规律 C．探究平抛运动的特点 D．探究加速度与物体受力、物体质量的关系 (2)某次实验中，把两个质量相等的钢球放在、位置，探究向心力的大小与半径的关系，则需要将传动皮带调至第__________层塔轮（填“一”、“二”或“三”）； (3)现将质量相等的两小钢球分别放在、位置，将传送带调至第三层塔轮，则两球转动时所受向心力之比为__________。 (4)用此装置做实验有较大的误差，误差产生的主要原因是__________。 A．匀速转动时的速度过大 B．无法做到两小球的角速度相同 C．实验过程中难以保证小球做匀速圆周运动 D．读数时标尺露出的红白相间的等分格数不稳定 12．（8分）某实验小组利用图甲所示装置验证动量守恒定律。将斜槽轨道固定在水平桌面上，调节斜槽末端水平，利用重锤线，找到斜槽末端在水平地面的竖直投影点O。先让a球从斜槽轨道上C处由静止释放，a球从轨道右端水平飞出后落在位于水平地面的复写纸上，在复写纸下面垫放的白纸上留下点迹，重复上述操作多次，得到小球的平均落点位置。再把被碰小球b放在水平轨道末端，将a球从斜槽上C处由静止释放，a球和b球发生碰撞后，分别在白纸上留下各自的落点痕迹，重复操作多次，分别得到两球的平均落点位置，三次落点位置如图乙所示。 (1)对于本实验，下列说法正确的是__________。（填选项前的字母） A．两个小球半径可以不相等 B．两个小球质量必须相同 C．斜槽轨道可以不光滑 (2)小球三次平均落点分别为M、P、N，测得OM、OP、ON的长度分别为、、，还需要测量的物理量有_____。（填选项前的字母） A．球质量和球质量 B．a球和b球在空中飞行的时间t C．小球抛出点距地面的高度h D．C处相对于水平槽面的高度H (3)在实验误差允许的范围内，若满足关系式__________（用、、及问题（2）中测得物理量所对应符号表示），则可以认为两球碰撞前后的动量守恒。 (4)若满足__________（用和表示），则可认为两小球发生的是弹性碰撞。 三、解答题：本题共3小题，共40分。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤。只写出最后答案的不能得分。有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位。 13．（8分）图甲为某款调速装置的结构简图，竖直光滑杆固定在水平杆的中央，套在竖直光滑杆的轻弹簧上端连接一圆环，下端固定在竖直光滑杆的底部。一细线穿过水平杆中央的光滑小孔，上端连接圆环，下端连接小球，初始时，整个装置处于静止状态。现让该装置绕竖直中心轴转动起来，角速度缓慢增大，当细线与竖直中心轴夹角θ为60°时，让小球保持匀速转动，如图乙，此时小球和小孔间细线的长度为2m。已知轻弹簧的劲度系数k=200N/m，圆环、小球均视为质点且质量均为1kg，重力加速度g大小取10m/s2，运动过程中，细线没有发生缠绕，不计空气阻力，求： (1)该装置匀速转动的角速度ω； (2)从初始时至小球匀速转动，圆环移动的距离h。 14．（12分）如图所示，竖直平面内固定的圆弧轨道BCD和圆管轨道DE在D处平滑连接，O为圆弧圆心，半径均为，C点和E点分别是轨道的最低点和最高点，OB和OD连线与竖直直径的夹角分别为60°和37°，BF是与轨道共面的倾角为α（α未知）的直线，在该直线上某点A将一质量为的小球以某一初速度水平抛出，恰好从B点沿圆弧轨道的切线进入轨道，经过C点时速度大小为4m/s。已知小球直径略小于圆管内径，且远小于圆弧半径，不计轨道摩擦和空气阻力，，，。求： (1)小球经过C点时对轨道压力的大小； (2)小球平抛初速度的大小； (3)若从直线BF上水平抛出的小球均能从圆弧轨道的B点沿切线进入轨道，且小球能够到达E点，则抛出点到B点的竖直高度h的最小值是多少。 15．（18分）如图所示，倾斜传送带与水平面夹角为，顺时针匀速运行，速度，下端与水平固定的光滑轨道平滑连接。质量为的小物块P以初速度从传送带顶端下滑，小物块P运动至光滑水平轨道末端恰好与静置于质量为的长木板左端的等高位置的质量为的小物块Q发生弹性碰撞。长木板水平部分粗糙，右端为四分之一光滑圆弧轨道，半径。已知小物块Q离开C点后能上升的最大高度，小物块Q与长木板上表面AB间的动摩擦因数和小物块P与传送带间的动摩擦因数都为，水平面光滑且足够长，忽略空气阻力，已知，，，，，。 (1)求小物块P在传送带上留下的划痕长度； (2)求小物块Q在第二次经过B点时对圆弧轨道的压力； (3)判断小物块Q能否最终停在木板上，若能，求小物块Q最终停在木板上的位置，若不能，求小物块Q最终飞离木板时的速度。 / 学科网（北京）股份有限公司 $