北京市海淀区2025-2026学年高一下学期期末物理模拟卷

**基本信息** 以“苏超足球”“嫦娥六号探月”“神舟二十号飞船”等科技与生活情境为载体，覆盖曲线运动、机械能、万有引力等核心知识，通过分层设问考查物理观念建构与科学思维应用。 **题型特征** |题型|题量/分值|知识覆盖|命题特色| |----|-----------|----------|----------| |单选|10/30|抛体运动、圆周运动、天体运动|结合“自行车传动”“打夯模型”考查运动合成与机械能守恒| |多选|4/12|功率计算、双星系统、运动图像|以“风力发电机”“加速度-时间图像”考查科学推理| |实验题|2/18|平抛运动、机械能守恒|通过轨迹分析与纸带数据处理培养科学探究能力| |论述计算题|4/40|向心力、天体运动、多过程力学|“JF-22风洞小球”“传送带轨道”综合考查模型建构与复杂问题解决|

北京市海淀区2025-2026学年高一下学期期末物理模拟卷 一、单项选择题。本题共10道小题，在每小题给出的四个选项中，只有一个选项是符合题意的。（每小题3分，共30分） 1．“苏超”是一项创新性社会足球赛事。苏州队某球员踢出的足球运动轨迹如图所示，B点是轨迹的最高点，C点是轨迹上的一点，空气阻力不可忽略，则足球（　　） A．在B点的速度为0 B．在B点的速度方向水平 C．在C点的速度方向竖直向下 D．在C点所受合力竖直向下 2．质量为m的小球（视为质点）从距地面高度为h处由静止下落。以地面为参考平面，不计空气阻力。当小球的动能为重力势能的一半时，小球距地面的高度为（　　） A． B． C． D． 3．我国可以在空间站中实现微小卫星的低成本入轨。在近地圆轨道飞行的中国空间站中，航天员操作机械臂释放微小卫星。若微小卫星进入比空间站高的圆轨道运动，则入轨后微小卫星的（　　） A．角速度比空间站的大 B．加速度比空间站的大 C．速率比空间站的小 D．周期比空间站的小 4．如图所示是自行车传动装置的示意图，其中I是半径为的大齿轮，II是半径为的小齿轮，III是半径为的后轮，假设脚踏板的转速为，则（　　） A．小齿轮II的转速为 B．小齿轮II的转速为 C．自行车前进的速度为 D．自行车前进的速度为 5．如图所示，封闭的玻璃管中注满清水，内有一个红蜡块A能在水中以速度v1匀速上升。在红蜡块从玻璃管底端匀速上升的同时，使玻璃管以速度v2水平匀速向右运动，下列说法正确的是（　　） A．红蜡块相对地面的运动轨迹为一条曲线 B．若速度v2增大，则红蜡块上升的速度v1也增大 C．若速度v2增大，则红蜡块的合速度也增大 D．若速度v2增大，则红蜡块上升到玻璃管顶端的时间变长 6．某场地自行车圆形赛道的路面与水平面的夹角为，运动员骑自行车在半径为R的赛道上做匀速圆周运动，如图所示。不考虑空气阻力，重力加速度为g。若使自行车没有沿斜面向上或向下的运动趋势，运动员骑行的速率应为（　　） A． B． C． D． 7．如图所示，嫦娥六号经过圆形轨道Ⅲ，在Q处完成变轨后进入椭圆轨道Ⅱ，在P处再次变轨后进入近月圆形轨道Ⅰ，之后于2024年6月成功着陆于月球背面。忽略地球对嫦娥六号的影响以及嫦娥六号的质量变化，下列说法正确的是（　　） A．嫦娥六号在地球上的发射速度应大于地球的第二宇宙速度 B．嫦娥六号在轨道Ⅰ运行的加速度大小小于在轨道Ⅲ运行的加速度大小 C．嫦娥六号在轨道Ⅱ上由Q运动到P的过程中，机械能减少 D．嫦娥六号在轨道Ⅱ上运动的周期大于在轨道Ⅰ上运动的周期 8．人们有时用“打夯”的方式把松散的地面夯实（如图）。设某次打夯符合以下模型：两人同时通过绳子对重物各施加一个大小均为320N、方向都与竖直方向成37°的力，提着重物离开地面30cm后释放，重物自由下落将地面砸深2cm。已知重物的质量为50kg，，忽略空气阻力，则（　　） A．物体落地时的速度约为2.48m/s B．物体对地面的平均作用力大小为830N C．人停止施力到刚落在地面过程中机械能不守恒 D．重物刚落在地面时到最后静止过程中机械能守恒 9．太阳系各行星几乎在同一平面内沿同一方向绕太阳做圆周运动。当地球恰好运行到某地外行星和太阳之间，且三者几乎排成一条直线的现象，天文学称为“行星冲日”。已知地球及各地外行星绕太阳运动的轨道半径如表所示（表格中是一种长度单位，是一种质量单位）。 地球 火星 木星 天王星 海王星 轨道半径 1.0 1.5 5.2 19 30 质量 1.0 0.1 317.8 14.5 17.1 根据题中信息，则相邻两次冲日时间间隔最长的地外行星是 A．火星 B．木星 C．天王星 D．海王星 10．如图甲所示，轻弹簧一端固定在倾角的足够长的光滑斜面上，另一端与质量为的物块a相连，质量的物块b紧靠a静止在斜面上。时刻，对物块b施加沿斜面向上的力，使得b始终做匀加速直线运动，力随物块b的位移变化的关系如图乙所示。已知时，a、b刚好分离。取重力加速度。下列说法正确的是（　　） A．物块b的加速度大小为 B．乙图图线所围面积为物块b动能增加量 C．图中F1的数值为1.2N D．0-0.6s时间内，F做功是0.648J 二、多项选择题。本题共4道小题，在每小题给出的四个选项中，有多个选项是符合题意的。（每小题3分，共12分。每小题全选对的得3分，选对但不全的得2分，不选或有选错的不得分） 11．有A、B、C三个小球，质量，现将三个小球从同一高度处以初速度大小都是，方向依次是水平、竖直向上、竖直向下抛出，如图所示，三个小球最终均落在水平地面上，不计空气阻力。下列说法正确的是（　　） A．从抛出到落地，三个小球重力做的功不相等 B．三个小球落地时的速度大小相等 C．三个小球在落地时，重力瞬时功率的大小关系是 D．三个小球在落地时，重力瞬时功率的大小关系是 12．某风力发电机的叶片转动时可形成半径为的圆面，风向恰好垂直于叶片转动的圆面。已知空气的密度为，该风力发电机把通过此圆面内空气的动能转化为电能的效率为10%，且该效率恒定。设风速大小为。下列说法正确的是（　　） A．在单位时间内经过叶片转动圆面的空气质量为 B．该发电机发电功率为 C．若风速降为，该发电机发电功率将变为原来的 D．若风向与叶片转动的圆面的夹角变为，但风速大小不变，该发电机发电功率不变 13．质量为的物体在水平力作用下由静止开始沿水平面做直线运动，物体的加速度随时间的变化规律如图所示，下列说法正确的是（　　） A．时物体的运动方向发生改变 B．时物体的速度大小为 C．内，合外力对物体做功为 D．内，合外力对物体做功为 14．“双星系统”由相距较近的星球组成，每个星球的半径均远小于两者之间的距离，而且双星系统一般远离其他天体，它们在彼此的万有引力作用下，绕某一点O做匀速圆周运动。如图所示，某一双星系统中A星球的质量为，B星球的质量为，它们球心之间的距离为L，引力常量为G，则下列说法正确的是（　　） A．A星球的轨道半径为 B．A星球运行的周期为 C．A星球和B星球的线速度大小之比为 D．若在O点放一个质点，则它受到两星球的引力之和一定为零 三、实验题。本题共2道小题。（15题8分，16题10分。共18分。） 15．某学习小组完成了“探究平抛运动的特点”的实验： (1)先用图甲装置探究平抛运动竖直分运动的特点，实验中听到两小球同时落地，改变H大小，重复实验，A、B两小球仍同时落地，该实验结果表明_________。 A．两小球在空中运动的时间相等 B．两小球落地时的速度大小相同 C．小球A在竖直方向的分运动与小球B的运动相同 D．小球A在水平方向的分运动是匀速直线运动 (2)再用图乙装置获得小球平抛的轨迹 ①关于实验装置和操作，下列说法正确的是_________。 A．小球与斜槽之间应足够光滑     B．安装斜槽时应使其末端切线水平 C．坐标纸原点应与斜槽末端（轨道口）重合 D．小球每次从斜槽上同一位置由静止释放 ②如图丙所示，a、b、c是小球平抛轨迹在方格纸上的三个位置。已知方格纸每一小格边长为5cm，重力加速度g取。则小球平抛的初速度为_________。（计算结果保留两位有效数字） (3)某同学做实验时，从斜槽末端沿重锤线方向画出直线，并描出轨迹曲线如图丁，在曲线上取e、f两点，用刻度尺分别量出它们到直线的水平距离，，以及与之间的距离h，当地的重力加速度为g，则小球平抛的初速度为_________。 A． B． C． D． 16．某同学通过实验验证机械能守恒定律。 (1)该同学用如图所示器材进行实验，下列图中实验操作正确的是_______。 A．B． C． D． (2)按正确合理的方法进行操作，打出的一条纸带如图甲所示，在纸带上选取三个连续打出的点A、B、C，测得它们到起始点О的距离分别为h1、h2、h3。已知当地重力加速度为g，重物的质量为m，交流电的周期为T。从О点到B点的过程中，重物的重力势能减小量为__________，动能增加量为___________。 (3)换用两个质量分别为m1、m2的重物进行多次实验，记录下落高度h和相应的速度大小v，描绘图像如图乙所示。改变重物质量时，纸带与重物所受阻力不变，请根据图像分析说明两重物质量的大小关系_____________。 四、论述、计算题。本题共4道小题。（17、18题各9分，19题10分，20题12分。共40分） 要求∶写出必要的文字说明、方程式、演算步骤和答案。有数值计算的小题，答案必须明确写出数值和单位。 17．科技助力体育竞技，我国自主研发的“人体高速弹射装置”几秒钟就能将一名滑冰运动员从静止状态加速到指定速度，辅助速度滑冰运动员训练弯道滑行技术。如图所示，某次训练，弹射装置在加速段将一质量的运动员加速到速度，此后，运动员自己稍加施力便可保持该速度不变，匀速通过变道段，再进入半径的水平弯道做匀速圆周运动，已知加速段克服阻力做功为3000J；运动员可视为质点，不考虑空气阻力影响，重力加速度取10m/s2.求： (1)过水平弯道时所需的向心力大小； (2)弹射装置对运动员所做的功； (3)过水平弯道时，运动员受到冰面作用力的大小和方向。 18．2025年4月24日，神舟二十号载人飞船发射取得圆满成功。已知神舟二十号载人飞船在轨运行时绕地球做匀速圆周运动，轨道距地球表面的高度为，飞船在时间内运动的路程为，地球的半径为，引力常量为，不计地球自转。求： (1)神舟二十号载人飞船在轨运行的向心加速度大小； (2)地球的质量； (3)地球表面的重力加速度大小。 19．作为研制新一代飞行器的摇篮，我国JF-22超高速风洞可以创造出高度达几十千米、速度达约三十倍声速的飞行条件。若将一小球从风洞中地面上的A点以初速度竖直向上弹出，小球受到大小恒定的水平风力作用，到达最高点B时的动能为初始点A动能的，小球最后落回到地面上的C点，如图。不计空气阻力，重力加速度为g，求： （1）小球从弹出到落地所用的时间； （2）小球运动的加速度大小； （3）小球在空中的最小速度。 20．受电影情节的启发，某同学设想了一款“人体大炮”的极限游戏，为了获得相关数据，他设计了如下实验，实验装置如图乙所示。水平传送带上表面和轨道A端处于同一水平面。传送带在电动机的带动下，顺时针匀速转动，物块O（可视为质点）质量为m，从传送带左端静止释放，被加速后，经衔接轨道从A点进入轨道Ⅰ或轨道Ⅱ，到B点后到达平台。传送带长为L，轨道AB端的高度差为h，物块O与传送带间的动摩擦因数为，其他阻力不计。若，，，。 （1）若物块O能沿轨道Ⅰ到达B点，求O离开传送带运动的速度至少是多少？ （2）若传送带运动的速度为2m/s，求物块O在传送带上的运动时间。 （3）若传送带运动的速度为2m/s，求物块O在传送带上运动过程中传送带电动机多做的功。 （4）若轨道Ⅱ由AE、螺旋圆形EFG和GB三段轨道平滑连接而成，且最高点F点与A点等高。传递带运动的速度为5m/s，物块O能否上升到B点？请通过计算说明理由。 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．B【详解】AB．足球在B点时的竖直速度为零，但具有水平速度，即在B点的速度方向水平，A错误，B正确； C．在C点的速度方向沿轨迹的切线方向斜向下，C错误； D．在C点所受竖直向下的重力和与速度方向相反的阻力作用，则足球受合力方向不是竖直向下，D错误。 故选B。 2．D【详解】初始机械能为重力势能 设小球距地面高度为时，动能为此时重力势能的一半，即 此时总机械能守恒 代入可得解得 故此时小球距地面高度为。故选D。 3．C【详解】卫星绕地球做匀速圆周运动，由万有引力提供向心力，满足： 解得 微小卫星的轨道半径大于空间站的轨道半径，即。 A．轨道半径越大，角速度越小，故微小卫星的角速度比空间站的小，故A错误； B．轨道半径越大，加速度越小，故微小卫星的加速度比空间站的小，故B错误； C．轨道半径越大，速率越小，故微小卫星的速率比空间站的小，故C正确； D．轨道半径越大，周期越大，故微小卫星的周期比空间站的大，故D错误。故选C。 4．C【详解】AB．脚踏板的转速即为I的转速，I、II轮边缘线速度大小相等，根据 则有解得小齿轮II的转速，故AB错误； CD．II、III同轴转动，转速相同，自行车前进的速度即为III轮边缘的线速度，则有自行车前进的速度 联立解得，故C正确，D错误。故选C。 5．C【详解】A．红蜡块在水平方向和竖直方向的运动都是匀速运动，可知合运动为直线运动，则相对地面的运动轨迹为一条直线，选项A错误； B．两个方向分运动互不影响，即若速度v2增大，则红蜡块上升的速度v1不变，选项B错误； C．合速度为 则若速度v2增大，则红蜡块的合速度也增大，选项C正确； D．红蜡块上升到玻璃管顶端的时间由竖直速度v1决定，即 则若速度v2增大，则红蜡块上升到玻璃管顶端的时间不变，选项D错误。故选C。 6．A【详解】自行车没有沿斜面向上或向下的运动趋势，则自行车只受重力和路面对它的弹力，合力提供向心力解得，故选A。 7．D【详解】A．嫦娥六号仍绕地球做圆周运动，其发射速度应大于地球的第一宇宙速度，小于地球的第二宇宙速度，故A错误； B．根据万有引力提供向心力有解得则嫦娥六号在轨道Ⅰ运行的加速度大小大于在轨道Ⅲ运行的加速度大小，故B错误； C．嫦娥六号在轨道Ⅱ上由Q运动到P的过程中，只有引力做功，机械能不变，故C错误； D．根据开普勒第三定律有，嫦娥六号在轨道Ⅱ上运动的轨道半径大于在轨道Ⅰ上运动的轨道半径，则嫦娥六号在轨道Ⅱ上运动的周期较大，故D正确。故选D。 8．A【详解】A．物体从离开地面到返回地面的过程中，根据动能定理得 解得，A正确； B．物体对地面的平均作用力大小为解得 根据牛顿第三定律，物体对地面的平均作用力大小为8178N，B错误； C．人停止施力到刚落在地面过程中，只有重力做功，机械能守恒，C错误； D．重物刚落在地面时到最后静止过程中，地面支持力做负功，机械能不守恒，D错误。故选A。 9．A【详解】设相邻两次冲日时间间隔为t，则有解得 要求t最大，则须最小，根据开普勒第三定律有 则须R最小，即相邻两次冲日时间间隔最长的地外行星是火星。故选A。 10．C【详解】A．物块 b 做匀加速直线运动，由运动学公式 代入数据解得加速度，故A错误； B．F−x 图线所围面积表示力 F 做的功，根据动能定理，物块 b 动能的增加量等于合外力做的功，即 ，故B错误； C．t=0 时刻，对 a、b 整体分析，初始时弹簧弹力 施加力 F 后，由牛顿第二定律得解得，故C正确； D．t=0.6s 时 a、b 分离，此时 a、b 间弹力为零，对 b 由牛顿第二定律得解得 0∼0.6s 时间内，力 F 做功等于 F−x 图线围成的面积，即，故D错误。 故选C。 11．BC【详解】A．从抛出到落地，根据可知，三个小球重力做的功相等，故A错误； B．根据动能定理可得 由于重力做功相同，抛出时的初速度相同，所以落地时的动能相同，即三个小球落地时的速度大小相等，故B正确； CD．对A竖直方向有，，可得 根据可知，三个小球在落地时，重力瞬时功率的大小关系是，故C正确，D错误。 故选BC。 12．BC【详解】A．在时间t内经过风力发电机叶片圆面的气流的质量为 故在单位时间内经过叶片转动圆面的空气质量为，故A错误； B．在时间t内经过风力发电机叶片圆面的空气的动能为 风力发电机的发电功率为，故B正确； C．根据发电功率公式 可知若风速降为，该发电机发电功率为，故C正确； D．风向与叶片转动的圆面的夹角变为，但风速大小不变，仍为，此时将风速分解为垂直于圆面的分速度根据发电功率公式 现在以垂直于圆面的分速度计算发电功率，则有 可知发电功率变为原来的，发电功率改了，故D错误。故选BC。 13．BD 【详解】A．0~2s内，物体沿正方向做匀加速直线运动，时物体速度不为0，运动方向不改变。故A错误； B．由面积法得时物体的速度大小为 故B正确； CD．时物体的速度 内，合外力对物体做功为，故C错误，D正确。故选BD。 14．ABC【详解】A．由于两星球的周期相同，则它们的角速度也相同，设两星球运行的角速度为，轨道半径分别为、，根据牛顿第二定律，对A星球有 对B星球有得 又得，，故A正确； B．根据，解得A星球运行的周期，故B正确； C．A星球和B星球的线速度大小之比，故C正确； D．O点处质量为m的质点受到B星球的万有引力 受到A星球的万有引力 故该质点受到两星球的引力之和不为零，故D错误。故选ABC。 15．(1)AC(2) BD 1.5(3)D 【详解】（1）实验中听到两小球同时落地，则表明两小球在空中运动的时间相等，说明两球在竖直方向的运动完全相同，即小球A在竖直方向的分运动与小球B的运动相同，故选AC。 （2）①[1]A．小球与斜槽之间是否光滑对实验无影响，A错误； B．安装斜槽时应使其末端切线水平，以保证小球做平抛运动，B正确； C．坐标纸原点应该在小球在斜槽末端时球心的投影位置，C错误； D．小球每次从斜槽上同一位置由静止释放，这样才能使得小球到达底端时速度相同，D正确。 故选BD。 ②[2]竖直方向 水平方向解得v0=1.5m/s （3）设e点距离抛出点的竖直高度为y，则，解得故选D。 16．(1)B(2) (3) 【详解】（1）打点计时器接交流电源，同时使纸带竖直，以减少阻力的影响。故选B。 （2）[1]根据重力势能的计算公式可知，重物的重力势能减小量为 [2]B点的速度为 根据动能的公式可知 （3）根据动能定理有解得 根据图像的斜率可知。 17．(1)600N(2)12000J(3)1000N，水平方向斜向右上方 【详解】（1）过水平弯道时所需的向心力 （2）根据动能定理可知解得弹射装置对运动员所做的功 （3）对运动员竖直方向 水平方向 所以运动员受到冰面作用力的大小 设与水平方向夹角为，则有 与水平方向斜向右上方。 18．(1)(2)(3) 【详解】（1）（1）神舟二十号载人飞船在轨运行的轨道半径为 线速度大小为又有联立解得 （2）设神舟二十号载人飞船的质量为，则有解得 （3）质量为的物体在地球表面时有解得 19．（1）；（2）；（3） 【详解】（1）竖直方向上，小球只受重力作用，到达最高点B时的时间 根据对称性，从最高点到落地的时间 则小球从弹出到落地所用的时间 （2）到达最高点B时的动能与A点的动能之比为9：16，则速度之比为 在最高点竖直方向速度为0，设从A到B需要时间t 小球运动的加速度大小为联立得 （3）小球在重力和风力作用下做类斜抛运动，当小球速度方向与重力和风力的合力方向垂直时，速度最小，方向与合力方向夹角正切值为 最小速度 20．（1）；（2）；（3）0.4J；（4）见解析 【详解】（1）物体恰好到达B点时速度最小，则 解得 （2）物体从左端开始加速 加速到和传送带共速时 解得 物体匀加速阶段位移 匀速运动位移 由得 则总时间 （3）传送带速度还是2m/s，物体在传送带上发生相对运动的时间t1=0.5s 在这段时间内传送带的位移s=vt1=1m 则传送带克服摩擦力做功 电机多做的功为0.4J； （4）物体恰好过F点 解得 物块恰好到B点，有  v=2m/s 物体在传送带上全程加速 解得 则物体只要能绕过F点就可以到达B点；由于F与A等高 设轨道半径为R，则物体绕过F点有得- 当圆形EFG轨道半径时，物体能到达B点；当圆形EFG轨道半径时，物体不能到达B点。 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 $