广东省广州市2025-2026学年高一下学期物理期末自编模拟练习卷

**基本信息** 广东广州高一下物理期末培优卷，以生活情境（蹦极、消防员灭火）和实验探究（验证向心力、平抛运动）为载体，覆盖圆周运动、机械能、动量等核心知识，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|10题/46分|圆周运动（火车转弯）、平抛运动（水枪轨迹）、机械能（弹簧小球）|结合生活实例（如太极球匀速圆周运动），考查运动与相互作用观念| |非选择题|5题/54分|实验（验证向心力、平抛运动）、综合计算（游戏装置含传送带与圆周运动）|实验题强调科学探究（如遮光条测速误差分析），计算题综合多过程（如游戏装置题整合动能定理与轨道临界问题）|

广东广州市2025-2026学年高一下学期物理期末培优模拟练习卷 一、选择题（1~7题单选题，每小题4分，8-10题多选题，每小题6分，共46分） 1．关于生活中的圆周运动，下列说法正确的是（　　） A．如图甲，物体随水平圆盘匀速转动时，受到重力、支持力、摩擦力和向心力作用 B．如图乙，物体在水平面上做圆周运动，若在A点运动轨迹突然发生改变而沿虚线运动，则一定是因为物体的速度突然变大了 C．如图丙，火车轨道倾角，水平面内圆周运动半径为r，则当火车转弯时速度时，火车车轮对外轨道有挤压 D．如图丁，小球在竖直平面内放置的圆形轨道内侧做圆周运动，过点C时小球对轨道的压力最小 2．消防员在一次用高压水枪灭火的过程中，消防员同时启动了多个喷水口进行灭火。有甲、乙靠在一起的高压水枪，它们喷出的水在空中运动的轨迹曲线如图所示，已知两曲线在同一竖直面内，忽略空气阻力，则（　　） A．甲、乙水枪喷出的水初速度相等 B．乙水枪喷出的水初速度较大 C．乙水枪喷出的水在空中运动的时间较长D．甲水枪喷出的水在最高点的速度较大 3．如图所示，轻质不可伸长的细绳，绕过光滑定滑轮，与质量为的物体连接，放在倾角为的光滑固定斜面上，绳的另一端和套在固定竖直杆上的物体连接。现、间细绳恰沿水平方向，从当前位置开始，在外力作用下以速度匀速下滑。设绳子的张力为，在此后的运动过程中，下列说法正确的是（　　） A．物体A做匀加速运动 B．物体A做匀速运动 C．可能小于 D．一定大于 4．蹦极运动以其惊险刺激深得年轻人的喜爱，图示为某次蹦极运动中的情景，原长为l的轻弹性绳一端固定在机臂上，另一端固定在质量为m的蹦极者身上，蹦极者从机臂上由静止自由下落，当蹦极者距离机臂1.5l时，下落至最低点。空气阻力恒为重力的，重力加速度为g。则此下落过程中（　　） A．蹦极者减少的机械能为 B．弹性绳增加的弹性势能为 C．蹦极者的最大动能为 D．蹦极者和弹性绳组成的系统减少的机械能为 5．一质量为的质点静止于光滑水平面上，从时刻开始，受到水平外力作用，如图所示。下列判断正确的是（　　） A．内外力的冲量为 B．内外力的平均功率是 C．第2s内外力对质点所做的功是 D．第1s末与第2s末外力的瞬时功率之比为 6．如图所示，某同学用沿拖杆方向的力F推拖把，拖把头在水平地板上以速度v匀速运动的位移为L，此时拖杆与竖直方向的夹角为θ。设拖把头的质量为m，拖杆质量可忽略，拖把头与地板之间的动摩擦因数为μ，重力加速度为g。下列判断正确的是（    ） A．地板对拖把的支持力的大小 B．推力F对拖把做的功 C．摩擦力对拖把做功的大小 D．推力F的瞬时功率为 7．如图甲所示，轻弹簧竖直放置，下端固定在水平地面上，一质量为m的小球，从离弹簧上端高h处由静止释放。某同学在研究小球落到弹簧上后继续向下运动到最低点的过程，他以小球开始下落的位置为原点，沿竖直向下方向建立坐标轴Ox，做出小球所受弹力F大小随小球下落的位置坐标x的变化关系如图乙所示，不计空气阻力，重力加速度为g。以下判断正确的是（　　） A．小球机械能守恒 B．小球动能的最大值为mgh C．当时，系统重力势能与弹性势能之和最小 D．x从h到过程中，小球做加速度逐渐增大的减速运动 8．如图所示，太极球”是近年来在广大市民中较流行的一种健身器材。某熟练的太极球健身者用球拍托住太极球，在竖直平面内做匀速圆周运动，轨迹截面图如图所示，图中的A点为圆周运动最高点，B点为圆周运动最低点，C、D点与圆心等高。已知太极球运动的速度大小为，半径为，太极球的质量为，重力加速度为，不考虑空气阻力，则（　　） A．太极球在运动过程中机械能不守恒 B．太极球在点受到向心力、重力和弹力的作用 C．从A点运动到B点过程中，球拍对太极球做了正功 D．在C点，球拍对太极球的作用力大小为 9．如图所示，两个质量相同的钢球从A、B装置正上方同时释放，分别与A、B装置底部发生碰撞，碰后两球沿竖直方向反弹且速度相同。A装置底部为钢板，B装置底部为泡沫，用压力传感器同时测出力随时间变化的曲线①和曲线②。忽略空气阻力，下列说法正确的是（    ） A．两球到达底部时，碰前的动量不同 B．整个碰撞过程中，两球所受合力的冲量一样大 C．曲线①代表B装置碰撞情况，曲线②代表A装置碰撞情况 D．曲线①与时间轴围成的面积小于曲线②与时间轴围成的面积 10．如图，质量为的汽车，开启定速巡航（速率不变）后，以108km/h的速率先后经过水平路面ab和长度为300m的斜坡bc。已知汽车行驶过程中所受阻力f恒为其重力的，在水平路面和斜坡行驶时汽车牵引力之比为，重力加速度g取．则（　　）    A．汽车在水平段的牵引力为 B．b、c两位置的高度差为20m C．b到c，汽车机械能增加 D．b到c，汽车牵引力功率为108kW 二、非选择题（11题8分，12题8分，13题10分，14题12分，15题16分，共54分） 11．如图甲所示是某组同学验证做圆周运动的物体所受向心力大小与线速度关系的实验装置。一根细线系住钢球，悬挂在铁架台上，钢球静止于A点，光电门固定在A的正下方靠近A处。在钢球底部竖直地粘住一片宽度为d的遮光条，小钢球的质量为m，重力加速度为g。实验步骤如下： (1)将小球竖直悬挂，测出悬点到钢球球心之间的距离，得到钢球运动的半径为R；用刻度尺测量遮光条宽度，示数如图乙所示，其读数为___________cm；将钢球拉至某一位置释放，测得遮光条的挡光时间为0.01s，小钢球在A点的速度大小v=___________m/s（计算结果保留两位有效数字）。 (2)先用力传感器的示数计算小钢球运动的向心力，应取该次摆动过程中示数的___________（选填“平均值”或“最大值”），然后再用计算向心力。 (3)改变小球释放的位置，重复实验，比较发现F总是略大于，分析表明这是系统造成的误差，该系统误差的可能原因是 。 A．小钢球的质量偏大 B．遮光条的宽度过宽 C．总是存在空气阻力 D．速度的测量值偏大 (4)该组同学若要利用该实验装置验证机械能守恒定律，在步骤（1）中还需测量___________（填写物理量及符号）要验证机械能守恒则应满足关系式___________。（用题中物理量表示） 12．一兴趣小组在学习了平抛运动后，进行了“探究平抛运动的特点”实验，实验中，以小球离开轨道末端时的球心位置为坐标原点O，建立水平（x）与竖直（y）坐标轴。让质量为m的小球从斜槽上离水平桌面高为h处由静止释放，使其水平抛出，通过多次描点可绘出小球做平抛运动时球心的轨迹如图甲所示。 (1)以下实验操作合理且必要的是___________（填正确答案标号）。 A．调整斜槽末端，必须使末端保持水平 B．小球每次都从斜槽上不同的位置由静止释放 C．以球心为坐标原点，借助重垂线确定竖直方向并建立直角坐标系 D．用砂纸打磨斜槽轨道，尽量使斜槽轨道光滑一些 (2)已知小球平抛运动的初速度为v0，重力加速度为g，则小球做平抛运动的轨迹方程为y=___________。 (3)某同学在实验过程中，记录了小球平抛运动轨迹的一部分，如图乙所示。重力加速度g取10m/s2，由图中所给的数据可判断出图中坐标原点O___________（选填“是”或“不是”）抛出点；小球从A点运动到B点的时间为___________s。 13．如图所示，某自动称米机阀门距秤盘的高度h=0.2 m，当阀门打开时大米从静止开始下落，大米与秤盘的碰撞时间极短且不反弹（碰撞过程重力可忽略）。当称米机的示数为1 kg时，阀门在电机控制下立即关闭。已知大米的流量（单位时间内流出的质量）Q=0.1 kg/s，重力加速度g取10 m/s2，忽略空气阻力及大米在秤盘堆积的高度，求： (1)大米落到秤盘前瞬间速度的大小v和阀门关闭瞬间空中大米的质量m。 (2)大米与秤盘碰撞时对秤盘冲击力的大小F。 (3)稳定后（空中的大米全部落入秤盘），称米机的示数M。 14．“旋转飞椅”是游乐园里常见的娱乐设施，游客坐在座椅上随支架一起匀速旋转时可将游客和座椅组成的整体看成质点，其简化示意图如图所示，已知圆形旋转支架半径为R=5m，绳子悬点到地面的垂直距离H=7m，悬挂座椅的轻绳长为l=5m，当旋转飞椅以最大的角速度匀速旋转时，绳子与竖直方向的夹角为θ=37°，游客和座椅的总质量为60kg，取g=10m/s2，sin37°=0.6，cos37°=0.8，试求： （1）当旋转飞椅以最大的角速度匀速旋转时，悬绳的拉力及游客的线速度大小；（计算结果可用根式表示） （2）为防止游客携带的物品掉落伤人，管理员需以支架轴心为圆心设置圆形安全范围，求圆形安全范围的半径。 15．如图所示，一游戏装置由倾斜角为α的光滑轨道OA、水平轨道AB、水平传送带BC、半径为R＝0.2m的光滑竖直圆形轨道DEF、水平地面IJ构成。J点固定有一足够高的竖直挡板，O1（题中未标出）为圆弧轨道的圆心，B、C、D、G四点在同一水平面上。游戏时，质量为0.1kg的小滑块从倾斜轨道不同高度处静止释放，经过水平轨道和传送带后可沿圆形轨道运动，最后由G点水平飞出。已知小滑块与水平轨道AB的动摩擦因数μ1＝0.5，与传送带的动摩擦因数μ2＝0.6，AB长s=2m，BC长L=1m，IJ长x=2.4m，E是圆轨道上与圆心等高的点，G距水平地面IJ的高度H=1.8m，小滑块可视为质点且经A处时速度大小不变，其余阻力均不计，g取10m/s2，求： (1)若传送带处于静止状态，小滑块释放的高度h＝2m，求小滑块通过E点时对轨道的压力； (2)若传送带以4m/s逆时针转动，小滑块释放的高度h=1.45m，求小滑块在传送带上运动的过程中产生的热量； (3)若小滑块释放的高度h＝1.65m，同时调节传送带以不同速度顺时针转动，为了保证小滑块不脱离圆轨道又能从G点水平飞出，试写出小滑块第1次落点（即不考虑反弹）与G点的竖直高度差y与传送带速度v的关系。 试卷第1页，共3页 试卷第1页，共3页 学科网（北京）股份有限公司 参考答案 1．C【详解】A．如图甲，物体随水平圆盘匀速转动时，受到重力、支持力、摩擦力作用，其中的摩擦力提供所需的向心力，故A错误； B．如图乙，物体在水平面上做圆周运动，若在A点运动轨迹突然发生改变而沿虚线运动，即做离心运动，则可能是因为物体的速度突然变大了，也可能是提供的向心力变小了，故B错误； C．如图丙，火车轨道倾角，水平面内圆周运动半径为r，当重力和支持力的合力刚好提供向心力时，有 可得 当火车转弯时速度时，火车有离心运动趋势，火车车轮对外轨道有挤压，故C正确； D．如图丁，小球在竖直放置的圆形轨道内侧做圆周运动，过最低点Ｃ时小球速度最大，根据 可知过点C时小球对轨道的压力最大，故D错误。故选C。 2．B【详解】AB．令喷出水的初速度与水平方向夹角为，到达最高点过程，斜抛运动竖直方向做竖直上抛运动，利用逆向思维有解得 根据图示可知，竖直方向高度相等，甲喷出的初速度与水平方向夹角大一些，则乙水枪喷出的水初速度较大，故A错误，B正确； C．斜抛运动竖直方向做竖直上抛运动，根据图示可知，高度相等，利用逆向思维有 根据对称性可知，上升与下降时间相等，水枪喷出的水在空中运动的时间解得 即甲、乙水枪喷出的水在空中运动的时间相等，故C错误； D．斜抛运动水平方向做匀速直线运动，则水在最高点的速度 结合上述可知，甲喷水速度小于乙喷水速度，甲喷出的初速度与水平方向夹角大一些，则甲水枪喷出的水在最高点的速度较小，故D错误。故选B。 3．D【详解】由题意可知，将B的实际运动分解成两个分运动，如图所示 根据平行四边形定则，可知；因B以速度匀速下滑，又增大，所以增大，则物体A做变加速运动；对A进行受力分析，结合牛顿第二定律，则有。故选D。 4．B【详解】A．蹦极者从静止开始运动到最低点的过程中，其动能变化量为0，所以其机械能的减少量等于其重力势能减少量，为，故A错误； B．弹性绳增加的弹性势能为蹦极者减少的机械能去掉克服阻力做的功，即，故B正确； C．根据题意可知，蹦极者下落l的过程中，蹦极者受重力和空气阻力，根据动能定理可知蹦极者此时动能为此时蹦极者所受合力向下，蹦极者继续加速，则蹦极者的最大动能大于，故C错误； D．根据功能关系可知，蹦极者和弹性绳组成的系统减少的机械能等于整个过程克服空气阻力所做的功，则有，故D错误。故选B。 5．A【详解】A．，故A正确； B．由得，时，外力做功等于动能增量，由，，解得，故B错误； C．由题时，，时， 由，，解得，故C错误； D．末，，末，，故，故D错误；故选A。 6．B【详解】A．地板对拖把的支持力的大小为，A错误； B．推力F对拖把做的功为，B正确； C．摩擦力对拖把做功的大小为， ，解得，C错误； D．推力F的瞬时功率为，D错误。故选B。 7．C【详解】A．小球下落压缩弹簧过程，弹力对球做负功，则小球机械能减少，即小球机械能不守恒，故A错误； B.小球在处时，弹簧弹力等于小球的重力，此时小球动能有最大值。根据动能定理有，依题可得，所以小球动能的最大值为，故B错误； C．小球和弹簧组成的系统机械能守恒，则小球的重力势能、弹簧的弹性势能、小球的动能之和不变；当时，小球的动能最大，所以系统重力势能与弹性势能之和最小，故C正确； D．小球在处时，弹簧弹力等于小球的重力，所以x从h到过程中，小球先做加速度减小的加速运动，后做加速度增大的减速运动，故D错误。故选C。 8．AD【详解】A．太极球在运动过程中动能不变，重力势能不断变化，则机械能不守恒，选项A正确； B．太极球在点受到重力和弹力的作用，两个力的合力充当做圆周运动的向心力，选项B错误； C．从A点运动到B点过程中，合外力做功为零，重力做正功，则球拍对太极球做了负功，选项C错误； D．在C点，球拍对太极球的作用力大小为，选项D正确。故选AD。 9．BD【详解】A．由图可知，两球下落高度相同，由可得 则两球到达底部时的速度相同，由于两球质量相同，故两小球到达底部时，动量相同，故A错误； B．由题意可知，两球与装置底部碰撞后反弹的速度相同，两球碰撞前的速度也相同，则两球碰撞过程中动量变化相同，由动量定理可知，碰撞整个过程中，甲乙小球所受合力的冲量一样大，故B正确； C．A装置底部为钢板，B装置底部为泡沫，碰撞过程，以向上为正方向，根据动量定理可得 则 由于两球碰撞过程中动量变化量相同，与A装置底部碰撞过程作用时间较小，作力较大，则曲线①代表A装置碰撞情况，曲线②代表B装置碰撞情况，故C错误； D．图像与时间轴围成的面积表示力的冲量，根据动量定理可得 则 由于曲线①对应碰撞过程的时间小于曲线②对应碰撞过程的时间，则曲线①与时间轴围成的面积小于曲线②与时间轴围成的面积，故D正确。故选BD。 10．ABD【详解】A．由题知，汽车在水平路面做匀速直线运动，可得牵引力 故A正确； B．由题知，在水平路面和斜坡行驶时汽车牵引力之比为，则汽车在斜坡运动时的牵引力为 设b、c两位置的高度差为，由题知，汽车在斜坡做匀速直线运动，沿斜坡方向，根据平衡条件有 其中，联立解得 故B正确； C．由题知b到c过程，汽车的速度大小不变，故汽车的动能不变，汽车离地面的高度增加，故汽车增加的机械能等于汽车增加的重力势能，则有，故C错误； D．由题知，v=108km/h=30m/s，根据 可得b到c过程，汽车牵引力功率为，故D正确。故选ABD。 11．(1) 1.50 1.5(2)最大值(3)D(4) 静止释放时细线与竖直方向夹角 【详解】（1）[1]根据刻度尺的分度值为1mm可知，读数为1.50cm。 [2]测得遮光条的挡光时间为0.01s，则小钢球在A点的速度大小 （2）只有力传感器的示数最大时，小球在最低点，此时才能满足，所以应取该次摆动过程中示数的最大值。 （3）改变小球释放的位置，重复实验，比较发现F总是略大于，因为 当速度测量值偏大时，F偏大，此时F才略大于。故选D。 （4）[1][2]该组同学若要利用该实验装置验证机械能守恒定律，根据机械能守恒可得 故在步骤（1）中还需测量静止释放时细线与竖直方向夹角，要验证机械能守恒则应满足关系式 12．(1)AC(2)(3) 不是 0.1 【详解】（1）A．该实验中要求斜槽末端保持水平以保证小球做平抛运动，故A正确； B．小球每次必须从相同的高度位置由静止释放，以保证小球水平抛出时的速度相同，故B错误； C．以球心为坐标原点，借助重垂线确定竖直方向并建立直角坐标系，故C正确； D．只要小球每次从相同的高度位置由静止释放，以相同的水平速度抛出即可，钢球与斜槽间的摩擦对实验没影响，故D错误。故选AC。 （2）根据平抛运动的规律有，联立将时间t消去有 （3）[1]由平抛运动的水平位移可知，OA段和AB段的时间相等，若O为抛出点，则OA段和AB段的竖直位移之比为1∶3，而实际竖直位移之比是1∶2，可知O点不是抛出点。 [2]竖直方向上有解得即小球从A点运动到B点的时间为0.1s。 13．(1)，(2)(3) 【详解】（1）设每粒大米质量为，由机械能守恒 解得大米落入秤盘时的速度大小 阀门关闭，米在空中近似做自由落体运动，则有解得 空中大米的质量。 （2）时间内，从阀门处下落的大米质量 令其落到秤上时受到的冲击力为，根据动量定理有解得 根据牛顿第三定律可知，大米与秤盘碰撞时对秤盘冲击力 （3）关闭阀门时，秤示数为1kg，此时，结合上述可知，秤上大米质量为 则当空中大米全部落入盘中后，大米的总质量。 14．（1）750N，；（2） 【详解】（1）设悬绳的拉力大小为F，根据题意可得 根据牛顿第二定律几何关系可得联立解得， （2）物品掉落后做平抛运动，则，几何关系可知 联立可得 15．(1)2N，方向水平向右(2)2.4J(3)见解析 【详解】（1）滑块从释放到E点，由动能定理得解得 在E点，由牛顿第二定律得解得 由牛顿第三定律可知，小滑块通过E点时对轨道的压力大小为2N，方向水平向右。 （2）滑块从释放到B点的过程中，由动能定理得解得 设物块在传送带上向右运动的最大位移为，由动能定理得解得 故物块将返回B点；由于，根据运动的对称性可知物块返回B点的速度大小依旧为。设返回过程在轨道AB段的最大位移为，由动能定理可得解得 故物块将最终停在AB段，不会再次进入传动带。物块在传送带上向右运动的最大时间为 由物块和传动带的运动关系可得二者相对位移为 故由功能关系可得产生的热量为解得 （3）滑块从释放到B点，由动能定理得解得 经过传送带时，若全程匀加速，由动能定理可得解得 若全程匀减速，由动能定理可得解得 故当时， 当， 当时， 设滑块刚好能够过最高点F，则从C到F，由动能定理得 又联立解得 由以上分析可知，当滑块在C点速度满足，可通过圆轨道。 设滑块在C点以速度运动到G点飞出后刚好落在J点，则有，联立解得 故由以上分析可得 ①若，则滑块落在水平面IJ，此时 ②若，则滑块打在竖直挡板上，此时，有，联立解得 代入数据得 ③若，则，由，可得 答案第1页，共2页 答案第1页，共2页 学科网（北京）股份有限公司 $