山东日照市2025-2026学年高一下学期物理期末自编模拟卷一

**基本信息** 高一期末物理试卷，聚焦圆周运动、电场、机械能守恒等核心知识，通过火星采样返回、无级变速汽车等真实情境，融合科学探究与模型建构，实现基础巩固到创新应用的梯度考查。 **题型特征** |题型|题量/分值|知识覆盖|命题特色| |----|-----------|----------|----------| |单选题|8题|地球自转向心加速度、斜面运动状态分析|结合生活现象考查运动和相互作用观念| |多选题|4题|电场线分布、平抛与圆周运动综合|通过轨迹分析培养科学推理能力| |实验题|2题|机械能守恒验证、电容器电容测定|设计探究方案强化科学探究素养| |解答题|4题|火星探测圆周运动计算、带电粒子在复合场运动|以科技前沿情境考查综合应用能力|

高一期末自编 学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________ 一、单选题 1．如图所示，在地球赤道上的物体A和在天津的物体B，它们均随地球自转而做匀速圆周运动。当两个物体质量相等，则下列说法正确的是（　　） A．两个物体的线速度大小相等 B．物体A的向心加速度大于物体B的向心加速度 C．物体A的周期大于物体B的周期 D．两个物体受到的万有引力大小不相等 2．如图，水平桌面上放置一个粗糙斜面，一物块置于斜面上。要使物块与斜面相对静止，且不受到斜面的摩擦力作用。下列物块和斜面的运动状态中，可能的是（　　） ①自由落体运动 ②竖直向上的匀加速直线运动 ③水平向左的匀加速直线运动 ④在水平桌面上，绕过图中O点的竖直轴做匀速圆周运动 A．①④ B．①③ C．②③ D．②④ 3．无级变速汽车变速箱的工作原理可以简化为如图所示的装置，两个相同锥体A、B水平放置，它们的中心轴分别与动力输入端和动力输出端连接，动力输入端的中心轴带动锥体A转动，锥体A带动钢带转动的同时，钢带在锥体上左右移动，改变转速比，实现变速。、是锥体上与钢带接触的两动点，不计钢带的形变且钢带所在的平面始终与两中心轴垂直。若保持动力输入端中心轴转速不变，则钢带由右向左运动的过程中（　　） A．汽车在加速 B．锥体B的转速增大 C．动点的向心加速度增大 D．动点、的向心加速度大小之和减小 4．下列有关生活中的圆周运动实例分析，其中说法正确的是（　　） A．图甲中火车转弯速度小于规定速度行驶时，外轨对轮缘会有挤压作用 B．图乙中汽车通过凹形桥的最低点时，速度越大，越容易爆胎 C．图丙中洗衣机脱水桶的脱水原理是附着在衣服上的水受离心力作用，和衣服分离 D．图丁中通过拱形桥最高点的汽车，处于超重状态 5．如图所示，单摆摆球的质量为m，摆长为l，摆球从最大位移A处由静止释放，摆线摆过角时摆球运动到最低点B。摆球运动到最低点B的速度为v，不计空气阻力，重力加速度为g，对于摆球从A运动到B的过程中，下列说法中正确的是（     ） A．合外力对摆球做功等于0 B．摆球运动到最低点B时绳的拉力为 C．弹力对摆球做的功为 D．重力对摆球做功的瞬时功率先增大后减小 6．火箭的网系回收可简化为如下过程，质量的火箭先靠发动机点火主动匀减速，10 s末定点入网后关闭点火系统，并启动电控液压缓冲系统，系统通过缓冲绳索以的恒定功率对火箭产生持续缓冲作用，整个回收过程可视为竖直方向的运动，其图像如图所示，不计空气阻力和一切能量损耗，重力加速度，下列说法正确的是（     ） A．0~10 s，火箭处于失重状态 B．10~12 s，绳索的平均作用力为 C．0~10 s，火箭的重力势能减小 D．10~12 s，火箭的下降高度为24 m 7．如图，三个相同的绝缘均匀带电棒A、B、C构成等边三角形，O为三角形中心。当A、B带电量均为+q，C带电量为-q时，O点电场强度大小为E；现保持A、B带电量不变，将C带电量变为-2q，O点的电场强度大小E′为（     ） A．E B． C． D．2E 8．如图所示，匀强电场方向平行于xOy平面，A、B、C是电场中的三点。电荷量为的试探电荷先后放置在A、B、C三点时，电势能分别为、、，下列说法正确的是（　　） A．BC中点的电势为零 B．AC间的电势差 C．电场强度的大小 D．电场强度的方向与x轴正方向成45° 二、多选题 9．如图，、两个点电荷固定在空间，实线为两点电荷电场中的部分电场线，弯曲虚线为一个带电粒子仅在电场力作用下运动的轨迹，、为轨迹上两点，下列说法正确的是（     ） A．、带不等量异种电荷 B．运动的带电粒子一定带正电 C．点电场强度比在点电场强度大 D．带电粒子在点动能比在点动能大 10．如图所示，一位同学玩掷骰子游戏。竖直空心圆筒侧壁有两小孔P、Q，小孔Q位于小孔P正下方高度h处。该同学将骰子正对小孔P水平抛入圆筒。当骰子以初速度v0垂直圆筒侧壁瞄准小孔P抛出的同时，圆筒绕经过其中心的竖直轴匀速转动。忽略空气阻力，重力加速度为g，若骰子恰好从小孔Q飞出圆筒，则（　　） A．骰子在圆筒内飞行的时间为 B．圆筒的横截面半径为 C．圆筒转动角速度的最小值为 D．圆筒壁转动的线速度大小可能为 11．如图，左侧光滑曲面轨道与右侧倾角的斜面在底部平滑连接且均固定在水平地面上，质量为m的小滑块从斜面上离斜面底边高为H处由静止释放，滑到斜面底端然后滑上左侧曲面轨道，再从曲面轨道滑上斜面，滑块第一次沿斜面上滑的最大高度为，多次往复运动。不计空气阻力，重力加速度为g，sin37°=0.6。下列说法正确的是（     ） A．滑块第一次下滑过程，克服摩擦力做的功为 B．滑块与斜面间的动摩擦因数为 C．滑块最终会停在斜面底端 D．滑块最终在斜面上走过的总路程是16H 12．如图所示，平行板电容器与电源连接，其中B板接地。开关S闭合后，在两板间C点有一个质量为m、电荷量为q的油滴恰好处于静止状态。下列说法正确的是（     ） A．保持S闭合，将两板平行错开一些，电容器的电容增加 B．保持S闭合，将A板向上平移一小段距离，C点电势降低 C．若将S断开，再将两板平行错开一些，电容器带电量减少 D．若将S断开，再将A板向上平移一小段距离，油滴仍处于静止状态 三、实验题 13．某研究性学习小组在验证机械能守恒定律的实验中，分别采用了以下两种方案： (1)第一组利用重物下落验证机械能守恒定律。 ①如图是释放纸带瞬间的照片，操作最合理的是_______。 A．B． C．D． ②关于此实验，下列说法中正确的是_____。 A．要测量重物的质量 B．释放重物时要注意纸带是否竖直 C．实验中应先释放纸带，后接通电源 D．可以利用公式来求解瞬时速度 (2)第二小组利用如图甲的实验装置探究系统机械能守恒，其中滑块和遮光条的总质量为M，钩码的质量为m，遮光条的宽度为d。 ①实验开始前，先调节气垫导轨水平，验证气垫导轨是否水平的依据是打开气源，将滑块放置于气垫导轨上，若滑块能_____________，说明气垫导轨已调节水平。 ②让滑块多次从同一位置无初速度释放，光电门1的位置始终不变，改变光电门2的位置，记录遮光条每次经过光电门2的时间和对应的光电门1和2之间的距离L，根据记录的多组数据作出图像如图乙所示。已知图像的斜率为k，截距为b，当地的重力加速度为g，则遮光条经过光电门1时滑块和遮光条的总动能为____，只要满足____，就能验证滑块和钩码组成的系统机械能守恒。（用题目中给出的物理量的字母表示） 14．在测定电容器电容的实验中，将电容器C、电压传感器、阻值为3kΩ的电阻R、电源（6V）、单刀双掷开关S按图甲所示电路图进行连接。先将开关S掷向1，电源给电容器充电，充电完毕后，将开关S掷向2，电容器放电，直至放电完毕。与电压传感器相连接的计算机所记录的电压随时间变化的图线如图乙所示；由计算机对图乙进行数据处理后得到的“峰值”及图线与时间轴所围“面积”的图像如图丙所示。（结果均保留两位，有效数字） (1)电容器充电结束时的带电荷量为________C。 (2)该电容器的电容为________F。 (3)某同学认为，仍利用上述装置，将电压传感器从电阻两端改接在电容器的两端进行实验，也可以测出电容器的电容值。该同学的观点是否正确________（填“正确”或“错误”）。 四、解答题 15．据香港《南华早报》网站报道，我国将在2030年前后实施火星采样返回。若火星探测飞行器关闭发动机后，在离火星表面高度为的圆轨道做匀速圆周运动过程中，测得其周期为，已知火星半径为，引力常量为。（不考虑火星自转的影响）求： (1)火星的质量； (2)火星表面的重力加速度； (3)火星的第一宇宙速度。 16．如图所示，两平行金属板A、B间有一匀强电场，C、D为电场中的两点，且，其连线的延长线与金属板A成角，已知电子从C点移到D点的过程中电场力做功为，元电荷。求： （1）C、D两点间的电势差，匀强电场场强E的大小和方向； （2）若选取A板的电势，C点距A板，电子在D点的电势和电势能为多少？ 17．如图所示，质量的小物块以一定的初速度水平向右抛出，恰好从A点沿着圆弧的切线方向进入圆弧轨道。圆弧轨道的半径，B点是圆弧轨道的最低点，圆弧轨道与粗糙水平轨道BD平滑连接，A与圆心O的连线与竖直方向成角，小物块与BD间的动摩擦因数，且，轨道其他部分光滑，最右侧是一个半径为的光滑半圆弧轨道，C点是半圆弧轨道的最高点，半圆弧轨道与水平轨道BD在D点平滑连接。已知小物块恰好能到达半圆弧轨道的最高点C点，重力加速度取，，。 (1)求小物块在C点时的速度大小； (2)求小物块经过D点时对轨道的压力大小； (3)求小物块经过A点时的速度大小与小物块平抛时距A点的水平距离。 18．如图所示，光滑水平面内的平面直角坐标系第二象限存在大小未知方向沿y轴负方向的匀强电场，第一、四象限内存在与x轴正方向成30°斜向上的匀强电场（图中未画出）。圆心角为120°的光滑圆弧绝缘轨道固定在第一、四象限平面内，其左端位于坐标原点O处，右端B点和圆心连线与x轴平行，轨道半径大小为L。时刻，质量为m、电荷量为+q的小球从A点以大小为的初速度平行于x轴开始向右运动，恰好从O点沿切线方向进入弧形轨道。已知第一、四象限内匀强电场的电场强度，A点的横坐标为，小球可视为点电荷且带电量始终不变，重力加速度为g。求： (1)第二象限内匀强电场的电场强度的大小； (2)小球经过圆弧轨道右端点B点时，轨道对小球弹力的大小； (3)小球通过B点时，第一象限立刻再加一沿y轴负方向的匀强电场，小球通过B点后速度最小时所处位置的横坐标x的大小。 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 题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 答案 B A D B D C C C AD AD 题号 11 12 答案 BC BD 1．B 【详解】A．在地球赤道上的物体A和在天津的物体B，它们的角速度相等，物体A的轨道半径大于物体B的轨道半径，根据可得物体A的线速度大于物体B的线速度，故A错误； B．根据可得物体A的向心加速度大于物体B的向心加速度，故B正确； C．根据可得物体A的周期等于物体B的周期，故C错误； D．根据，物体A和物体B距离地心的距离相等，两个物体质量相等，可知两个物体受到的万有引力大小相等，故D错误。 故选B。 2．A 【详解】自由落体运动时，两个物体运动的加速度相同，均为重力加速度，所以两个物体都是只受重力作用，不受摩擦力作用，并且两个物体速度始终相同，保持相对静止；竖直向上的匀加速直线运动时，物块受到的合力竖直向上，所以物块受竖直向下的重力、斜面的支持力和斜面对物块的摩擦力；水平向左的匀加速直线运动中，物块受到水平向左的合力，所以物块受到竖直向下的重力、斜向上的斜面支持力和沿斜面向上的摩擦力；在水平桌面上，绕过图中O点的竖直轴做匀速圆周运动，物块可能受到竖直向下的重力和垂直斜面的支持力，不受斜面的摩擦力作用。所以符合条件的是①④。 故选A。 3．D 【详解】AB．由于、靠钢带传动，所以 根据可知，钢带由右向左运动的过程中，半径减小，则线速度减小，即减小，根据可知，钢带由右向左运动的过程中，半径增大，则减小，即汽车在减速；锥体B的转速减小，故AB错误； C．根据可知，钢带由右向左运动的过程中，半径减小，则向心加速度减小，故C错误； D．的向心加速度为 则动点a、b的向心加速度大小之和为 由题意得是定值，钢带由右向左运动的过程中，半径减小，半径增大，所以减小，即动点、的向心加速度大小之和减小，故D正确。 故选D。 4．B 【详解】A．火车转弯速度小于规定速度行驶时，重力与支持力的合力大于所需提供向心力，所以内轨对内轮缘会有挤压作用，故A错误； B．图乙中汽车通过凹形桥的最低点时，设凹桥最低点对汽车的支持力为，则由牛顿第二定律有 则可知，汽车速度越大，凹桥最低点对汽车的支持力越大，汽车就越容易爆胎，故B正确； C．脱水桶的脱水原理是附着在衣服上的水做离心运动被甩出，不是受离心力作用，故C错误； D．汽车通过拱形桥的最高点时，向心力加速度竖直向下，指向圆心，处于失重状态，故D错误。 故选B。 5．D 【详解】A．根据动能定理，合外力做功等于物体的动能变化量，所以，故A错误； B．在最低点B时，应用牛顿第二定律，有 所以绳的拉力为，故B错误； C．在摆球运动过程中，绳的弹力一直与摆球速度方向垂直，弹力不做功，故C错误； D．在A点时小球速度为零，则重力的功率为零，在B点时速度方向与重力方向垂直，则重力的功率也为零，可知重力对摆球做功的功率先增加后减小，故D正确。 故选D。 6．C 【详解】A．火箭回收过程向下运动，内速度向下且不断减小，说明加速度方向向上，火箭处于超重状态，故A错误； B．内，火箭平均加速度大小 方向竖直向上，该过程对火箭，根据牛顿第二定律有 联立解得绳索的平均作用力，故B错误； C．图像的面积表示位移，内火箭下落的位移 重力势能减小量等于重力做功，即，故C正确； D．若火箭在内做匀减速直线运动，则火箭的下降高度为 但实际情况是火箭做的是变加速运动，故火箭的下降高度不为24 m，故D错误。 故选C。 7．C 【详解】当A、B带电量均为+q，C带电量为-q时，三棒在O点的场强大小均为E1，且AB两棒在O点的场强方向夹角为120°，两者的合场强为E1，方向垂直于C棒向下，可知O点电场强度大小E=2E1；现保持A、B带电量不变，将C带电量变为-2q，可知AB两电荷在O点的合场强不变，大小仍为E1，方向垂直于C棒向下，而C棒在O点的场强变为2E1，则此时O点的场强变为E′=3E1，则。 故选C。 8．C 【详解】A．根据电势能公式 试探电荷 可得 代入各点电势能得 BC中点的电势为 故A错误； B．AC间的电势差 故B错误； C．匀强电场中，沿轴方向（），电势降低，电场强度分量 方向沿轴负方向； 沿轴方向（），电势降低，电场强度分量 方向沿轴负方向； 则电场强度大小 故C正确； D．由C选项分析可知，电场强度方向沿轴负方向和轴负方向的角平分线方向，即指向第三象限，与 轴正方向成（或与轴负方向成），故D错误。 故选C。 9．AD 【详解】A．由图知电场线从一个电荷出发终止于另一电荷，说明A、B是异种电荷，且A为正电荷，B为负电荷；电场线分布疏密不对称，两侧电场线数量不同，因此电荷量不相等，A正确； B．根据轨迹弯曲方向：粒子受力指向轨迹凹侧，电场力与电场线切线反向，说明粒子电性和电场线出发的电荷电性相反，粒子带负电，B错误； C．电场线疏密表示场强大小，点电场线更密集，故，C错误； D．若粒子从：电场力与速度夹角为钝角，电场力做负功，动能减小，；若粒子从：电场力做正功，动能增大，仍满足，D正确。 故选AD。 10．AD 【详解】AB．骰子做平抛运动，在竖直方向上 解得骰子在圆筒内飞行的时间 水平方向骰子做匀速运动，有 圆筒的横截面半径为，故A正确，B错误； CD．骰子恰好从小孔Q飞出圆筒，则 可得圆筒转动角速度为 时，可得角速度的最小值为 根据可得圆筒壁转动的线速度 当时线速度大小为，故C错误，D正确。 故选AD。 11．BC 【详解】AB．设滑块与斜面间的动摩擦因数为，滑块从静止释放到第一次沿斜面上滑的最大高度为的全过程，根据功能关系有，， 联立解得，，故A错误，B正确； C．由于 滑块最终不停在斜面，左侧光滑曲面，故滑块最终会停在斜面底端，故C正确； D．滑块从开始到最终会停在斜面底端过程，由能量守恒有 解得，故D错误。 故选BC。 12．BD 【详解】A．保持S闭合，电容器两板间电压不变。将两板平行错开一些，正对面积减小，根据电容决定式可知，电容器的电容减小，故A错误； B．保持S闭合，电压不变。将A板向上平移一小段距离，板间距增大，根据可知板间场强减小。B板接地，电势为零，C点电势 由于C点位置不变，不变，减小，所以降低，故B正确； C．若将S断开，电容器带电量不变。再将两板平行错开一些，电容减小，但电荷量仍保持不变，故C错误； D．若将S断开，电荷量不变。再将A板向上平移一小段距离，板间距增大。根据 可知，板间场强不变，油滴受到的电场力不变，油滴仍处于静止状态，故D正确。 故选BD。 13．(1) A B (2) 保持静止 【详解】（1）[1]实验释放纸带时，应使重物靠近打点计时器，纸带处于竖直状态，手提着纸带上端。 故选A。 [2] A．机械能守恒定律实验过程中需要验证是否成立，重物的质量可以消去，故重物的重力可以不测量，故A错误； B．打点计时器安装时，要使两限位孔的中线在同一竖直直线上，以减小摩擦阻力，故B正确； C．实验中应先接通电源，后释放纸带，故C错误； D．不可以利用公式来求解瞬时速度，因为利用此公式可以得到恒成立，失去了实验验证的意义，故D错误。 故选B。 （2）[1] 将滑块放置于气垫导轨上，若滑块能保持静止，说明气垫导轨已调节水平。 [2]由图可知，截距为滑块通过光电门1时速度的平方，即 则遮光条经过光电门1时滑块和遮光条的动能为 [3]若系统机械能守恒，则满足 解得 整理可得 14．(1) (2) (3)正确 【详解】（1）在电容器充电的过程中，依然满足欧姆定律，即 电容器充满电时极板上积累的电荷量为 可得到 其中就是图像丙中充电过程中的面积大小“” 所以电荷量为 （2）根据电容的定义式 电容器充满电时的电荷量为 极板间电压为 代入可解得 （3）若将电压传感器连在电容器两端，在电容器放电的过程中，电容器极板上的电压大小与电阻R两端的电压大小相等，所以依然可以通过图像中的面积求得电容的大小，即 15．(1) (2) (3) 【详解】（1）根据万有引力提供向心力 解得 （2）在火星表面有 联立可得 （3）根据万有引力提供向心力 又在火星表面有 联立解得火星的第一宇宙速度大小 16．（1），场强大小为，方向竖直向下；（2）， 【详解】（1）电子从C点移到D点，根据电势差的定义，有 故电场强度 即匀强电场的场强大小为，方向竖直向下； （2）A板和D点间的电势差为 又因为 ， 解得 电子在D点的电势能为 17．(1) (2) (3)；1.2m 【详解】（1）小物块刚好能通过点，由牛顿第二定律得 解得 （2）从到，由动能定理有 在点有 解得 又由牛顿第三定律可知，小物块经过点时对轨道的压力大小 （3）从到，由动能定理有 解得 又小物块从点沿切线方向进入圆弧轨道，则， 则 18．(1) (2) (3) 【详解】（1）小球在第二象限做类平抛运动，方向匀速运动 方向匀加速，根据牛顿第二定律 到达点时竖直速度 由几何关系，因此速度偏角满足 解得 （2）小球到达点速度大小 点动能 的电场力分解 沿分量，沿分量 点坐标为，从到电场力做功 由动能定理 点半径沿方向，向心力指向圆心（负方向），由向心力公式 代入得 （3）加后，总电场力分量， 因此加速度分量 点速度沿正方向， 任意时刻速度分量 速度平方 ，为关于的二次函数，最小值对应顶点 点横坐标为，小球方向匀加速，因此总横坐标 解得 【点睛】 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 $