精品解析：甘肃白银市靖远县第一中学2025-2026学年高一下学期期末物理模拟（一）

2025-2026学年第二学期期末模拟 高一物理 一、单选题（每小题4分，共28分） 1. 如图所示，将原长为3.5L的轻弹簧一固定在P点，另一与质量为m的带孔小球拴接在一起，再将小球套在光滑的竖直杆上，现将小球从M点由静止释放，它在下降的过程中依次经过了N、Q、S三点。已知小球在M点时弹簧的弹力与小球的重力大小相等，小球在N、Q两点时加速度相同，，PM=3L，PS=4L，MS=5L，重力加速度大小为g。下列说法正确的是（　　） A. 弹簧的劲度系数为 B. 小球运动到S点时的速度大小为 C. 小球从M点运动到S点的过程中，弹簧的弹性势能先减小后增大 D. 小球从M点运动到S点的过程中，小球速度先增大后减小 【答案】B 【解析】 【详解】A．小球在M点时弹簧的弹力与小球的重力大小相等，此时弹簧被压缩0.5L，则弹簧的劲度系数为 故A错误； B．小球运动到S点时弹簧被拉长0.5L，可知在M点和S点时弹簧弹性势能相等，由能量关系可知 解得 故B正确； C．小球从M点运动到S点的过程中，弹簧先被压缩的越来越大，然后被压缩的越来越小，到Q点时弹簧到原长，然后又被拉长，可知弹簧的弹性势能先增加后减小，后又增大，故C错误； D．小球在S点时，弹簧被拉长0.5L，弹力为 弹力在竖直方向向上，大小为 所以，小球在S点时，合外力向下，加速度向下，即小球从M点运动到S点的过程中，加速度一直向下，一直做加速直线运动，小球速度一直增大，故D错误。 故选B。 2. 如图所示，一塔式起重机正在工作，在某段时间内，吊车将质量为M的重物从静止开始以恒定的加速度a（a<g）竖直下降，当下降高度为h时，速度为v，在这个过程中，下列说法正确的是（　　） A. 重物的重力势能减少了Mah B. 起重机对重物做功为 C. 重物的机械能减少了 D. 重物的合外力做功为Mgh+Mah 【答案】C 【解析】 【详解】A．重物的重力势能减少了 A错误； B．根据牛顿第二定律 根据匀加速公式 起重机对重物做功为 B错误； C. 重物的机械能减少了 C正确； D．重物的合外力做功为 D错误。 故选C。 3. 如图所示，水平屋顶高，围墙高，围墙到房子的水平距离，围墙外马路宽，为使小球从屋顶水平飞出落在围墙外的马路上，小球离开屋顶时的速度的大小的值不可能为（取）（ ） A. B. C. D. 【答案】D 【解析】 【详解】小球落到围墙上的速度为v1，则下落时间，根据速度时间关系可得；小球落在马路外边缘经过的时间为t2，则，根据速度时间关系可得速度，所以满足条件的速度5m/s≤v≤13m/s，故小球离开屋顶时的速度v0的大小的值不可能为2m/s，故选D. 4. 如图所示，t=0时刻物体以某一初速度水平抛出，t1=1s时到达A点，t2=2s时到达B点，AB连线与水平方向的夹角为θ，且，重力加速度g取10m/s2，不计空气阻力，设物体在B点处速度与水平方向的夹角为β，则tanβ等于（　　） A. 1 B. 2 C. 3 D. 4 【答案】B 【解析】 【详解】根据题意可知，AB两点的竖直高度为 AB两点的水平距离为 则物体的水平分速度为 物体在B点处速度与水平方向的夹角正切值为 故选B。 5. 如图甲所示，质量为0.2kg的物块在水平向右的拉力F的作用下从A点静止开始向右运动，F随位移x变化的图像如图乙所示。已知物块与地面间的动摩擦因数为0.3，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度g取10m/s2，在运动过程中物体的最大速度为（　　） A. B. C. D. 6m/s 【答案】C 【解析】 【详解】物块的最大静摩擦力为 根据图乙可知，当拉力大于最大静摩擦力时，物体向右加速运动，当拉力与最大静摩擦力平衡时，合力为0，物体速度达到最大值，此时物体的位移大小为8m，根据动能定理可得， 解得 故选C。 6. 竖直固定的光滑四分之一圆弧轨道上，质量相同均可视为质点的甲、乙两个小球，分别从圆周上的A、B两点由静止释放，A点与圆心等高，B点与圆心的连线与竖直方向的夹角为θ＝60°，两球经过最低点时的加速度之比及对轨道的压力之比为(　　) A. a甲∶a乙＝1∶2 B. a甲∶a乙＝1∶1 C. F1∶F2＝2∶1 D. F1∶F2＝3∶2 【答案】D 【解析】 【详解】对甲球运动到最低点的过程中，根据机械能守恒定律得：， 则甲球在最低点的加速度， ，解得：，， 对乙球运动到最低点的过程中，根据机械能守恒定律得： 则乙球在最低点的加速度， 解得： ， 则，，故D正确． 点睛：本题主要考查了机械能守恒定律和牛顿运动定律的直接应用，知道在最低点由支持力和重力的合力提供向心力． 7. 北斗卫星导航系统由地球同步静止轨道卫星a、与地球自转周期相同的倾斜地球同步轨道卫星b，以及比它们轨道低一些的轨道卫星c组成，它们均为圆轨道卫星。若轨道卫星c与地球同步静止轨道卫星a在同一平面内同向旋转，已知卫星c的轨道半径为r，静止卫星轨道半径为4r，地球自转周期为T，万有引力常量为G，下列说法正确的是（　　） A. 卫星a的发射速度大于地球第一宇宙速度，轨道运行速度小于地球第一宇宙速度 B. 卫星a与卫星b具有相同的机械能 C. 地球的质量为 D. 卫星a与卫星c周期之比为8∶1，某时刻两者相距最近，则经过后，两者再次相距最近 【答案】A 【解析】 【详解】A．地球第一宇宙速度是最小发射速度，最大运行速度，因此卫星a的发射速度大于地球第一宇宙速度，轨道运行速度小于地球第一宇宙速度，选项A正确； B．机械能包括卫星的动能和势能，与卫星的质量有关，而卫星a与卫星b的质量不一定相同，故卫星a与卫星b不一定具有相同的机械能，选项B错误； C．对地球静止卫星，根据牛顿第二定律有 解得地球的质量为 选项C错误； D．卫星a与卫星c再次相距最近的过程满足 代入卫星a与卫星c周期之比为8∶1，解得 选项D错误。 故选A。 二、多选题（每小题5分，全部选对得5分，选对但不全对得3分，有选错的得0分，共15分） 8. 2022年4月16日，神舟十三号载人飞船顺利脱离“天和”核心舱返回地面。将神舟十三号的返回过程简化为如图所示轨道模型，神舟十三号载人飞船与“天和”核心舱一起在轨道I上绕地球做匀速圆周运动，神舟十三号载人飞船与“天和”核心舱在B点分离后进入椭圆轨道II，随后从A点进入近地圆轨道III。设地球表面的重力加速度为g，地球半径为R，圆轨道I的半径为地球半径的k倍，不考虑地球自转和公转的影响。下列说法正确的是（　　） A. 宇航员在轨道III上的机械能小于在轨道I上的机械能 B. 载人飞船在轨道II上B点的加速度大小为 C. 由题目信息可得载人飞船在轨道II上的运行周期 D. 载人飞船在A点由轨道II进入轨道III时需加速 【答案】AC 【解析】 【详解】A．飞船从低轨道到高轨道需要加速离心，除了万有引力的其他力做正功，机械能变大，所以宇航员在轨道III上的机械能小于在轨道I上的机械能，故A正确； B．设地球的质量为M，载人飞船的质量为m，载人飞船在轨道II上A点的加速度大小为 根据万有引力等于重力得 在轨道II上B点，有 所以载人飞船在轨道II上B点的加速度大小为 故B错误； C．载人飞船在轨道III上运行时，根据万有引力提供向心力得 得 根据开普勒第三定律得 得载人飞船在轨道II上的运行周期为 故C正确； D．载人飞船在A点由轨道II进入轨道III时做近心运动，需减速，故D错误。 故选AC。 9. 如图所示，内壁光滑、半径为L的圆管竖直固定，管内有一个质量为m的小球（视为质点）做圆周运动，小球直径略小于圆管内径。若小球能在圆管内做完整的圆周运动，重力加速度大小为g，则下列说法正确的是（　　） A. 小球速度的最小值为 B. 当小球的速度增大时，其向心力一定增大 C. 当小球以速率v经过最高点时，圆管对小球的弹力大小一定为 D. 当小球以速率v经过最低点时，圆管对小球的弹力大小一定为 【答案】BD 【解析】 【详解】A．小球速度最小出现在圆管顶点位置，且最小速度为0，故A错误； B．根据向心力 可知当小球的速度增大时，其向心力一定增大，故B正确； C．当小球以速率v经过最高点时，若，则最高点是恰好重力提供向心力，此时圆管对小球的弹力大小为0，故C错误； D．当小球以速率v经过最低点时，球挤压外壁，受到向上的弹力N的作用，在最低点，由牛顿第二定律有 解得 可知圆管对小球的弹力大小一定为，故D正确。 故选BD。 10. 如图所示，甲、乙两个小球从同一固定斜面的顶端O点水平抛出，分别落到斜面上的A、B两点，A点为OB的中点，不计空气阻力。以下说法正确的是（　　） A. 甲、乙两球做平抛运动的初速度大小之比为1∶2 B. 甲、乙两球接触斜面的瞬间，速度的方向相同 C. 甲、乙两球做平抛运动的时间之比为1∶2 D. 甲、乙两球运动过程中速度变化量的方向相同 【答案】BD 【解析】 【详解】ABC.设斜面倾角为θ，重力加速度为g，小球做平抛运动的初速度大小为v0，做平抛运动的时间为t，接触斜面瞬间时速度的竖直分量为vy，竖直位移为h，则根据运动学规律有，vy=gt，根据平抛运动规律的推论可知甲、乙两球接触斜面瞬间时速度方向与水平方向的夹角正切值均为2tanθ，根据几何关系有，所以甲、乙两球做平抛运动的初速度大小之比为，甲、乙两球做平抛运动的时间之比为，故AC错误，B正确； D.平抛运动是匀变速曲线运动，加速度方向恒定，因此甲、乙两球运动过程中速度变化量的方向相同，均为竖直向下，故D正确； 故选BD。 三、实验题（共15分） 11. 某实验小组利用如图所示的实验装置验证圆周运动的向心力与线速度之间的关系。悬点处固定一个力传感器（未画出），细绳一端系一个小球，另一端系在传感器上，悬点正下方放置一个光电门，把小球向左拉开然后从静止释放，小球经过光电门时小球中心刚好对准光电门发光管，当地重力加速度为。 （1）测得小球静止在点正下方时力传感器的读数为，小球的直径为，小球做圆周运动的半径为； （2）把小球从某点（如图中的点）由静止释放，经过光电门位置时挡光时间为，则小球经过光电门时的线速度大小为______，小球经过光电门位置时绳子的拉力为，若等式______（用、、、、表示）成立，则向心力与线速度之间的关系得到验证。 【答案】 ①. ②. 【解析】 【详解】（1）[1]经过光电门位置时挡光时间为，根据光电门测速原理可知，小球经过光电门时的线速度大小为 （2）[2]测得小球静止在点正下方时力传感器的读数为，则有 小球经过光电门位置时绳子的拉力为，根据牛顿第二定律可得 联立可得若成立，则向心力与线速度之间的关系得到验证。 12. 如图1所示，是利用自由落体运动进行“验证机械能守恒定律”的实验。所用的打点计时器通以50Hz的交流电。 （1）某同学按照正确的实验步骤操作后，选出一条纸带如图2所示，其中O点为打点计时器打下的第一个点，A、B、C为三个计数点，用刻度尺测得，，，在计数点A和B、B和C之间还各有一个点。已知重物的质量为1.00kg，已知当地重力加速度、在OB段运动过程中，重物重力势能的减少量_______J；重物的动能增加量_______J（结果均保留三位有效数字）。 （2）某同学多次实验，以重物的速度平方v2为纵轴，以重物下落的高度h为横轴，作出如图所示的图像，请判断这位同学的实验是否成功_______（填写“是”或“否”） 。 【答案】（1） ①. 1.82 ②. 1.71 （2）是 【解析】 【小问1详解】 [1] 在OB段运动过程中，重物重力势能的减少量 [2] 打B点时的速度 重物的动能增加量 【小问2详解】 据机械能守恒得 则： 则图像的斜率为，故这位同学的实验成功。 四、解答题（共42分） 13. 一名滑雪者在倾斜的雪道上由静止开始匀加速滑下，经的时间下滑了，随即进入与倾斜雪道平滑连接的水平雪地做匀减速直线运动，如图所示。已知运动员与其全部装备的总质量，取。不计空气阻力。 （1）求运动员在倾斜的雪道上下滑时的加速度a的大小； （2）求运动员滑到倾斜雪道底端时速度ⅴ的大小； （3）若滑雪者在水平雪地上滑行的最大距离是，求滑雪者在水平雪地上受到的阻力的大小。 【答案】（1）；（2）；（3）40N 【解析】 【详解】（1）由运动学公式 解得 （2）由运动学公式 解得 （3）由动能定理 解得 14. 如图所示，一质量为m的小球用长度为L的不可伸长的轻质细线悬挂在竖直细杆顶端O，O点在地面上的投影为O′。杆绕其中心轴缓慢加速转动，带动小球在水平面内做圆周运动。重力加速度大小为g，不计空气阻力，则 （1）细线与杆的夹角从37°增加至53°的过程中细线对小球做的功为多少？ （2）若夹角为53°时细线恰好断裂，此时，小球距地面高度，求小球落点到O'的距离。 【答案】（1） （2）1.7L 【解析】 【小问1详解】 细线与杆的夹角从37°增加至53°的过程中，小球上升的高度为 细线与杆的夹角为37°时，根据牛顿第二定律有 细线与杆的夹角为53°时，根据牛顿第二定律有 对小球根据动能定理有 解得 【小问2详解】 细线断裂后做平抛运动 小球平抛的水平位移 落点到点位移为 联立解得s=1.7L 15. 某砂场为提高运输效率，研究砂粒下滑的高度与砂粒在传送带上运动的关系，建立如图所示的物理模型．竖直平面内有一倾角θ=37°的直轨道AB，其下方右侧放置一水平传送带，直轨道末端B与传送带间距可近似为零，但允许砂粒通过．转轮半径R=0.4m、转轴间距L=2m的传送带以恒定的线速度逆时针转动，转轮最低点离地面的高度H=2.2m．现将一小物块放在距离传送带高h处静止释放，假设小物块从直轨道B端运动到达传送带上C点时，速度大小不变，方向变为水平向右．已知小物块与直轨道和传送带间的动摩擦因数均为μ=0.5．（sin37°=0.6） （1）若h=2.4m，求小物块到达B端时速度的大小； （2）若小物块落到传送带左侧地面，求h需要满足的条件 （3）改变小物块释放的高度h，小物块从传送带的D点水平向右抛出，求小物块落地点到D点的水平距离x与h的关系式及h需要满足的条件． 【答案】（1） ；（2）；（3）， 【解析】 【详解】（1）物块由静止释放到B的过程中： 解得vB=4m/s （2）左侧离开，D点速度为零时高为h1 解得h<h1=3.0m （3）右侧抛出，D点的速度为v，则 其中 ，x=vt 可得 为使能在D点水平抛出则： 解得h≥3.6m 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 2025-2026学年第二学期期末模拟 高一物理 一、单选题（每小题4分，共28分） 1. 如图所示，将原长为3.5L的轻弹簧一固定在P点，另一与质量为m的带孔小球拴接在一起，再将小球套在光滑的竖直杆上，现将小球从M点由静止释放，它在下降的过程中依次经过了N、Q、S三点。已知小球在M点时弹簧的弹力与小球的重力大小相等，小球在N、Q两点时加速度相同，，PM=3L，PS=4L，MS=5L，重力加速度大小为g。下列说法正确的是（　　） A. 弹簧的劲度系数为 B. 小球运动到S点时的速度大小为 C. 小球从M点运动到S点的过程中，弹簧的弹性势能先减小后增大 D. 小球从M点运动到S点的过程中，小球速度先增大后减小 2. 如图所示，一塔式起重机正在工作，在某段时间内，吊车将质量为M的重物从静止开始以恒定的加速度a（a<g）竖直下降，当下降高度为h时，速度为v，在这个过程中，下列说法正确的是（　　） A. 重物的重力势能减少了Mah B. 起重机对重物做功为 C. 重物的机械能减少了 D. 重物的合外力做功为Mgh+Mah 3. 如图所示，水平屋顶高，围墙高，围墙到房子的水平距离，围墙外马路宽，为使小球从屋顶水平飞出落在围墙外的马路上，小球离开屋顶时的速度的大小的值不可能为（取）（ ） A. B. C. D. 4. 如图所示，t=0时刻物体以某一初速度水平抛出，t1=1s时到达A点，t2=2s时到达B点，AB连线与水平方向的夹角为θ，且，重力加速度g取10m/s2，不计空气阻力，设物体在B点处速度与水平方向的夹角为β，则tanβ等于（　　） A. 1 B. 2 C. 3 D. 4 5. 如图甲所示，质量为0.2kg的物块在水平向右的拉力F的作用下从A点静止开始向右运动，F随位移x变化的图像如图乙所示。已知物块与地面间的动摩擦因数为0.3，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度g取10m/s2，在运动过程中物体的最大速度为（　　） A. B. C. D. 6m/s 6. 竖直固定的光滑四分之一圆弧轨道上，质量相同均可视为质点的甲、乙两个小球，分别从圆周上的A、B两点由静止释放，A点与圆心等高，B点与圆心的连线与竖直方向的夹角为θ＝60°，两球经过最低点时的加速度之比及对轨道的压力之比为(　　) A. a甲∶a乙＝1∶2 B. a甲∶a乙＝1∶1 C. F1∶F2＝2∶1 D. F1∶F2＝3∶2 7. 北斗卫星导航系统由地球同步静止轨道卫星a、与地球自转周期相同的倾斜地球同步轨道卫星b，以及比它们轨道低一些的轨道卫星c组成，它们均为圆轨道卫星。若轨道卫星c与地球同步静止轨道卫星a在同一平面内同向旋转，已知卫星c的轨道半径为r，静止卫星轨道半径为4r，地球自转周期为T，万有引力常量为G，下列说法正确的是（　　） A. 卫星a的发射速度大于地球第一宇宙速度，轨道运行速度小于地球第一宇宙速度 B. 卫星a与卫星b具有相同的机械能 C. 地球的质量为 D. 卫星a与卫星c周期之比为8∶1，某时刻两者相距最近，则经过后，两者再次相距最近 二、多选题（每小题5分，全部选对得5分，选对但不全对得3分，有选错的得0分，共15分） 8. 2022年4月16日，神舟十三号载人飞船顺利脱离“天和”核心舱返回地面。将神舟十三号的返回过程简化为如图所示轨道模型，神舟十三号载人飞船与“天和”核心舱一起在轨道I上绕地球做匀速圆周运动，神舟十三号载人飞船与“天和”核心舱在B点分离后进入椭圆轨道II，随后从A点进入近地圆轨道III。设地球表面的重力加速度为g，地球半径为R，圆轨道I的半径为地球半径的k倍，不考虑地球自转和公转的影响。下列说法正确的是（　　） A. 宇航员在轨道III上的机械能小于在轨道I上的机械能 B. 载人飞船在轨道II上B点的加速度大小为 C. 由题目信息可得载人飞船在轨道II上的运行周期 D. 载人飞船在A点由轨道II进入轨道III时需加速 9. 如图所示，内壁光滑、半径为L的圆管竖直固定，管内有一个质量为m的小球（视为质点）做圆周运动，小球直径略小于圆管内径。若小球能在圆管内做完整的圆周运动，重力加速度大小为g，则下列说法正确的是（　　） A. 小球速度的最小值为 B. 当小球的速度增大时，其向心力一定增大 C. 当小球以速率v经过最高点时，圆管对小球的弹力大小一定为 D. 当小球以速率v经过最低点时，圆管对小球的弹力大小一定为 10. 如图所示，甲、乙两个小球从同一固定斜面的顶端O点水平抛出，分别落到斜面上的A、B两点，A点为OB的中点，不计空气阻力。以下说法正确的是（　　） A. 甲、乙两球做平抛运动的初速度大小之比为1∶2 B. 甲、乙两球接触斜面的瞬间，速度的方向相同 C. 甲、乙两球做平抛运动的时间之比为1∶2 D. 甲、乙两球运动过程中速度变化量的方向相同 三、实验题（共15分） 11. 某实验小组利用如图所示的实验装置验证圆周运动的向心力与线速度之间的关系。悬点处固定一个力传感器（未画出），细绳一端系一个小球，另一端系在传感器上，悬点正下方放置一个光电门，把小球向左拉开然后从静止释放，小球经过光电门时小球中心刚好对准光电门发光管，当地重力加速度为。 （1）测得小球静止在点正下方时力传感器的读数为，小球的直径为，小球做圆周运动的半径为； （2）把小球从某点（如图中的点）由静止释放，经过光电门位置时挡光时间为，则小球经过光电门时的线速度大小为______，小球经过光电门位置时绳子的拉力为，若等式______（用、、、、表示）成立，则向心力与线速度之间的关系得到验证。 12. 如图1所示，是利用自由落体运动进行“验证机械能守恒定律”的实验。所用的打点计时器通以50Hz的交流电。 （1）某同学按照正确的实验步骤操作后，选出一条纸带如图2所示，其中O点为打点计时器打下的第一个点，A、B、C为三个计数点，用刻度尺测得，，，在计数点A和B、B和C之间还各有一个点。已知重物的质量为1.00kg，已知当地重力加速度、在OB段运动过程中，重物重力势能的减少量_______J；重物的动能增加量_______J（结果均保留三位有效数字）。 （2）某同学多次实验，以重物的速度平方v2为纵轴，以重物下落的高度h为横轴，作出如图所示的图像，请判断这位同学的实验是否成功_______（填写“是”或“否”） 。 四、解答题（共42分） 13. 一名滑雪者在倾斜的雪道上由静止开始匀加速滑下，经的时间下滑了，随即进入与倾斜雪道平滑连接的水平雪地做匀减速直线运动，如图所示。已知运动员与其全部装备的总质量，取。不计空气阻力。 （1）求运动员在倾斜的雪道上下滑时的加速度a的大小； （2）求运动员滑到倾斜雪道底端时速度ⅴ的大小； （3）若滑雪者在水平雪地上滑行的最大距离是，求滑雪者在水平雪地上受到的阻力的大小。 14. 如图所示，一质量为m的小球用长度为L的不可伸长的轻质细线悬挂在竖直细杆顶端O，O点在地面上的投影为O′。杆绕其中心轴缓慢加速转动，带动小球在水平面内做圆周运动。重力加速度大小为g，不计空气阻力，则 （1）细线与杆的夹角从37°增加至53°的过程中细线对小球做的功为多少？ （2）若夹角为53°时细线恰好断裂，此时，小球距地面高度，求小球落点到O'的距离。 15. 某砂场为提高运输效率，研究砂粒下滑的高度与砂粒在传送带上运动的关系，建立如图所示的物理模型．竖直平面内有一倾角θ=37°的直轨道AB，其下方右侧放置一水平传送带，直轨道末端B与传送带间距可近似为零，但允许砂粒通过．转轮半径R=0.4m、转轴间距L=2m的传送带以恒定的线速度逆时针转动，转轮最低点离地面的高度H=2.2m．现将一小物块放在距离传送带高h处静止释放，假设小物块从直轨道B端运动到达传送带上C点时，速度大小不变，方向变为水平向右．已知小物块与直轨道和传送带间的动摩擦因数均为μ=0.5．（sin37°=0.6） （1）若h=2.4m，求小物块到达B端时速度的大小； （2）若小物块落到传送带左侧地面，求h需要满足的条件 （3）改变小物块释放的高度h，小物块从传送带的D点水平向右抛出，求小物块落地点到D点的水平距离x与h的关系式及h需要满足的条件． 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $