广东广州市2025-2026学年高一下学期物理期末考前冲刺模拟卷
2026-06-27
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2份
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31页
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资源信息
| 学段 | 高中 |
| 学科 | 物理 |
| 教材版本 | - |
| 年级 | 高一 |
| 章节 | - |
| 类型 | 试卷 |
| 知识点 | - |
| 使用场景 | 同步教学-期末 |
| 学年 | 2026-2027 |
| 地区(省份) | 广东省 |
| 地区(市) | 广州市 |
| 地区(区县) | - |
| 文件格式 | ZIP |
| 文件大小 | 7.34 MB |
| 发布时间 | 2026-06-27 |
| 更新时间 | 2026-06-27 |
| 作者 | ZYSZYSZYSZYS |
| 品牌系列 | - |
| 审核时间 | 2026-06-27 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/58520837.html |
| 价格 | 1.50储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
|---|
摘要:
**基本信息**
以米兰冬奥会坡面障碍、长征火箭、“千帆星座”卫星等真实情境为载体,覆盖平抛运动、天体运动、机械能守恒等高一物理核心知识,通过实验探究与综合计算,考查物理观念建构与科学推理能力。
**题型特征**
|题型|题量/分值|知识覆盖|命题特色|
|----|-----------|----------|----------|
|单选|7/28|平抛运动(题1)、圆周运动(题2)、天体运动(题3、5)|结合冬奥会滑雪模型考查运动分解,体现模型建构|
|多选|3/18|带电小球在电场中的圆周运动(题9)、汽车功率与运动(题10)|题9综合电场力与向心力,考查科学论证|
|实验题|2/18|验证机械能守恒(题11)、探究平抛运动(题12)|题12通过水柱射程误差分析,培养科学探究能力|
|计算题|3/36|弹簧与加速度关系(题13)、传送带与圆弧体作用(题14)|题15结合滑块、弹簧与板块模型,考查能量与动量综合应用|
内容正文:
广东省广州市2025-2026学年下学期高一物理期末考前冲刺模拟卷
(考试时间:75分钟 试卷满分:100分)
注意事项:
1.答卷前,考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。
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.考试结束后,将本试卷和答题卡一并交回。
第一部分(选择题 共46分)
一、选择题:本题共7小题,每小题4分,共28分。在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的。
1.在米兰冬奥会坡面障碍技巧赛的比赛中,运动员从跳台a处沿水平方向飞出,在斜坡b处着陆。将运动简化为如下模型,在足够长的斜面上的A点,运动员以水平速度v0飞出,不计空气阻力,他从抛出到离斜面最远所用时间为t1,从抛出到落到斜面上所用时间为t2,则t1与t2之比为( )
A.1∶2 B.2∶1 C.1∶1 D.1∶3
【答案】A
【详解】从抛出到离斜面最远时速度方向与斜面平行,速度夹角为,即
从抛出到落到斜面上时,位移夹角为,即
所以有
解得
故A正确,BCD错误。
故选A。
2.如图所示,物块放在光滑水平台面上,用一轻绳绕过小定滑轮将物块和长为L的直杆OP连接,若使直杆OP从图示位置绕水平轴O以恒定的角速度ω顺时针转动到水平位置(物块未碰到滑轮),则该过程中( )
A.物块做匀速运动
B.物块做匀变速直线运动
C.物块的最大速度小于ωL
D.物块的速度先增大后不变
【答案】D
【详解】将P点速度分解如图
设绳所在线与杆之间所成锐角是θ,则P点沿绳方向速度分量
在直杆OP从图示位置绕水平轴O以恒定的角速度顺时针转动到水平位置(物块未碰到滑轮)的过程中θ先增大到90o然后减小,又
故先增大到L再减小;开始时物体在绳的牵引下运动,物体的速度与P点沿绳方向的速度分量相等,所以物体的速度先增大到L,由于物体在光滑水平面上速度不会减小,故当θ从90o减小时,P点沿绳方向速度分量减小但物体的速度不变;即物体的速度先增大后不变。
故选D。
3.长征三号乙运载火箭将“中星6C”通信卫星(记为卫星I)送入地球同步轨道上,主要为我国、东南亚、澳洲和南太平洋岛国等地区提供通信与广播业务。在同平面内的圆轨道上有一颗中轨道卫星II,它运动的每个周期内都有一段时间(未知)无法直接接收到卫星I发出的电磁波信号,因为其轨道上总有一段区域没有被卫星I发出的电磁波信号覆盖到,这段区域对应的圆心角为。已知卫星I对地球的张角为,地球自转周期为,万有引力常量为,则根据题中条件,可求出( )
A.卫星I和地球赤道上物体线速度大小相等
B.若两颗卫星反向转动,题中时间小于
C.卫星I、II的角速度之比为
D.卫星II的周期为
【答案】B
【详解】A.卫星I和地球赤道上物体都和地球自转同步,但卫星I比地球赤道上物体转动的半径大,故其线速度也大,故A错误;
C.设卫星Ⅰ、Ⅱ的角速度分别为和,如图所示
在三角形AOB中,有
即
根据
可得
故有
联立以上各式,有,C错误;
D.根据
可得
因卫星Ⅰ为静止卫星,则其周期为T0,设卫星Ⅱ的周期为T2,则有
整理得,D错误;
B.若卫星Ⅰ和卫星Ⅱ均不运动,卫星Ⅱ对应为圆心角为2α,则有
因两颗卫星反向转动,故题中时间小于 ,故B正确。
故选B。
4.溜溜球是一种玩具,两个圆饼状的塑钢块中心用一根轴固定相连,成为一个整体。绳的一端固定在轴上,将绳缠绕在轴上,绳的另一端用手拉住或固定在天花板上。从静止释放后,溜溜球会一边转动一边下落。如图所示,现有两个完全一样的溜溜球,绳长均为l。将左边一个溜溜球的绳缠绕在轴上,右边一个溜溜球的绳不绕在轴上。将两个溜溜球同时从同一高度由静止释放,它们各自下落到0.5l处时,左边溜溜球的下落速度,右边溜溜球的下落速度。下列关于、大小关系正确的是( )
A. B. C. D.无法确定
【答案】C
【详解】绳绕在轴上的球一边下落一边旋转,绳不绕在轴上的球只下落,根据能量守恒定律,减少的重力势能转化为动能,两者下降高度一样,减少的重力势能相同,但是绳绕在轴上的球有旋转速度和下降速度,则根据能量守恒定律可知
,
则
故选C。
5.2024年8月6日,“千帆星座”首批18颗商业组网卫星成功发射升空,并顺利进入预定轨道,发射任务取得圆满成功。其中有两个卫星的运行轨道如图所示,卫星在圆轨道上运动,卫星在椭圆轨道上运动。若卫星仅受地球的万有引力作用,下列说法正确的是( )
A.卫星和卫星在经过点时的加速度不相同
B.卫星在点的速度大于卫星在点的速度且小于卫星在点的速度
C.搭载卫星或卫星的运载火箭发射速度均大于地球的第二宇宙速度
D.卫星和卫星与地球的连线在相同的时间扫过的面积一定相等
【答案】B
【详解】A.根据牛顿第二定律,可知卫星和卫星在经过点时的加速度大小相等、方向相同,故A错误;
B.根据卫星变轨的规律可知,假设卫星在经过点所在的圆轨道时,须经历加速才能在椭圆轨道运行,
同理,卫星在经过点时须经历加速才能在点所在圆轨道运行,
则有,
由万有引力提供向心力可知,轨道越高,速度越小,
则有
综合上述有
所以卫星在点的速度,大于卫星在点的速度且小于卫星在点的速度,故B正确;
C.卫星或卫星的运载火箭发射速度均大于地球的第一宇宙速度,故C错误;
D.卫星和卫星运行轨道不同,所以两个卫星与地球的连线在相同的时间扫过的面积不一定相等,故D错误。
故选B。
6.一个质量为M,长为L的小车静止在光滑水平路面上,一个质量为m的人站在小车的一端,当人从车的一端走到另一端时,小车移动的距离为( )
A.L B. C. D.
【答案】C
【详解】设该过程人相对地面的位移为,小车的对地位移为,由人船模型可得
又
联立解得小车移动的距离
故ABD错误,C正确。
故选C。
7.从地面上以一定初速度竖直向上抛出一质量为m的小球,其动能随时间的变化如图。已知小球受到的空气阻力与速率成正比。小球落地时的动能为,且落地前小球已经做匀速运动。重力加速度为g,则小球在整个运动过程中( )
A.最大的加速度为4g
B.从最高点下降落回到地面所用时间小于
C.球上升阶段阻力的冲量等于下落阶段阻力的冲量
D.球上升阶段动量变化的大小小于下落阶段动量变化的大小
【答案】C
【详解】A.设小球的初速度为,满足
而小球的末速度为,有
小球刚抛出时阻力最大,其加速度最大,有
当小球向下匀速时有
联立解得
故A错误;
B.由于机械能损失,上升和下降经过同一位置时,上升的速度大于下降的速度,故上升过程的平均速度大于下降过程的平均速度,而上升过程与下降过程的位移大小相等,则小球上升的时间小于下降的时间,则从最高点下降落回到地面所用时间大于,故B错误;
C.由题意知,小球受到的空气阻力与速率的关系为
k是比例系数,则阻力的冲量大小为
因为上升过程和下降过程位移大小相同,所以上升和下降过程阻力的冲量大小相等,故C正确;
D.根据可得,上升阶段动量的变化量为,下降阶段动量的变化量为,球上升阶段动量变化的大小大于下落阶段动量变化的大小,故D错误。
故选C。
二、选择题:本题共3小题,每小题6分,共18分.在每小题给出的选项中,有多项符合题目要求.全部选对的得6分,部分选对的得部分分,有选错的得0分.
8.如图所示,长度均为L的两根轻绳,一端共同系住质量为m的小球,另一端分别固定在等高的距离也为L的A、B两点。现给小球一初速度v0,小球恰能在竖直平面内以AB为轴完成圆周运动,重力加速度为g。则下列说法正确的是( )
A.小球的初速度
B.小球在最高点时的速度大小为
C.小球在最低点时,每根绳上的拉力大小为mg
D.小球在最低点时,每根绳上的拉力大小为mg
【答案】BD
【详解】AB.根据几何关系可得小球做匀速圆周运动的半径为
设小球恰好通过最高点时的速度大小为v1,根据牛顿第二定律有
对小球从最低点到最高点的过程,根据动能定理有
联立以上三式解得
故A错误,B正确;
CD.根据几何关系可知两根绳子的夹角为60°,小球在最低点时,设每根绳上的拉力大小为T,根据力的合成以及牛顿第二定律有
解得
故C错误,D正确。
故选BD。
9.近日,街头有一种新型游戏,参与者借助游戏工具给一带电小球瞬时冲量,使其获得某一初速度进入暗盒,暗盒中加以电场,小球最后从暗盒顶部水平抛出,然后落地,落地小球越近者获胜。现将上述情景,简化成如图模型,一半径为R的光滑绝缘半圆弧轨道固定在竖直平面内,其下端与光滑绝缘水平面相切于B点,整个空间存在水平向右的匀强电场。一质量为m的带电小球从A点以某一初速度向左运动,恰好能经过P点且此时对圆弧轨道没有压力。已知轨道上的M点与圆心O等高,与竖直方向夹角为,取,,重力加速度大小为g,则小球( )
A.带电小球经过P点的速度大小为
B.带电小球所受电场力大小为
C.带电小球经过C点的速度为
D.带电小球经过M点时对圆弧轨道的压力大小为
【答案】BCD
【详解】AB.根据题意可知,小球经过P点时做圆周运动的向心力由电场力和重力的合力提供向心力,且合力指向圆心,如下图所示
由几何关系知
解得
在P点,由牛顿第二定律得
解得
故A错误,B正确;
C.小球从P点到C点过程,根据动能定理可得
解得
故C正确;
D.小球从M点到P点过程,根据动能定理可得
小球在M点,根据牛顿第二定律有
联立解得
根据牛顿第三定律可得,小球对圆弧轨道的压力大小为,故D正确。
故选BCD。
10.一辆汽车以速度v0在平直的公路上匀速行驶。到达某处时,司机减小油门使汽车输出功率减小为原来的三分之一,并保持该功率行驶。假设汽车受到的阻力恒定,从减小油门开始,下列能正确表示汽车加速度大小a、速度v、牵引力的功wF,克服合外力的功w,位移x、时间t之间的关系的是( )
A. B.
C. D.
【答案】ACD
【详解】D.当功率突然减半时,速度不可以突变,则
汽车减速,保持三分之一的功率不变,则当速度减小时,牵引力增大,根据牛顿第二定律知
则加速度减小,即做加速度逐渐减小的减速运动
可知加速度随着v减小而减小,而v-t图像的加速度代表加速度,故D正确;
A.整理加速度的表达式得
故A正确;
B.牵引力做功
开始时汽车做匀速运动
当功率突然变为三分之一时,速度不可以突变,则牵引力
汽车保持三分之一的功率运动时,则随着位移的增大,速度减小,牵引力增大,-图像的斜率表示牵引力,则斜率增大,最后保持不变,故B错误;
C.克服合外力做功
由B分析可知,随着位移的增大,速度减小,牵引力增大,故在减小,即-图像的斜率在不断减小,最后为零,故C正确。
故选ACD。
第二部分(非选择题 共54分)
三、非选择题:本题共5小题,共54分。解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤。
11.(8分)某同学用如图甲所示装置“验证机械能守恒定律”时,得到如图乙所示的纸带。选取纸带上打出的连续五个点A、B、C、D、E,测出A点距起始点O的距离为s0,点O、C间的距离为s1,点O、E间的距离为s2,测得重物的质量为m。已知当地重力加速度为g,打点计时器打点周期为T。
(1)下列做法正确的有______ (填正确答案序号);
A.必须要称出重物和夹子的质量
B.图中两限位孔必须在同一竖直线上
C.将连着重物的纸带穿过限位孔,用手提住,且让手尽量靠近打点计时器
D.数据处理时,可以选择任一点迹清晰的点作为O点
E.数据处理时,应选择纸带上距离较近的两点作为初、末位置
(2)选取O、C两点为初、末位置验证机械能守恒定律,重物减少的重力势能是______,重 物增加的动能是______;在误差允许范围内若两者相等,即验证了机械能守恒定律。
【答案】 B
【详解】(1)[1] A.动能和重力势能的表达式中均含有重物的质量,可以不称出重物和夹子的质量,A错误;
B.为了减小纸带与限位孔的摩擦力,图中两限位孔必须在同一竖直线上,B正确;
C.将连着重物的纸带穿过限位孔,用手提住,且让重物尽量靠近打点计时器,C错误;
D.数据处理时,必须选择重物刚开始下落时的点作为O点,不能任意选取,D错误;
E.数据处理时,应选择纸带上距离O点较远的点作为末位置,E错误。
故选B。
(2)[2][3]选取O、C两点为初、末位置验证机械能守恒定律,重物减少的重力势能是
重物增加的动能是
解得
12.(10分)某同学用如图甲所示的装置研究平抛运动。钢球在斜槽轨道某一高度处由静止释放,并从末端水平飞出。在装置中有一个水平放置的可上下调节的倾斜挡板,实验前,先将一张白纸和复写纸固定在装置的背板上。钢球落到挡板上挤压复写纸并在白纸上留下印迹。上下调节挡板,通过多次释放钢球,记录钢球在背板上所经过的多个位置。以钢球抛出时球心所在位置为坐标原点O,以水平向右和竖直向下分别为x轴和y轴的正方向,建立直角坐标系,用平滑曲线把这些印迹连接起来,就得到钢球做平抛运动的轨迹如图乙所示。
(1)对于本实验,下列说法正确的是
A.每次必须从同一高度由静止释放钢球
B.斜槽轨道必须光滑
C.挡板必须等间隔上下移动
D.装置的背板必须竖直放置
(2)通过研究得出钢球在竖直方向为自由落体运动之后,为进一步研究钢球在水平方向的运动规律,该同学在轨迹上测出A、B、C三点的坐标分别为()、()和()。下列能够说明钢球在水平方向的运动可能为匀速直线运动的是 。
A.若时,满足
B.若时,满足
C.在轨迹上取若干点获取数据,它们的坐标可以用一条二次函数曲线拟合(即满足)
D.在轨迹上取若干点获取数据,画出的图像是一条过原点的直线
(3)该同学用图甲所示的实验装置进行实验时,没有调整斜槽末端水平,在斜槽末端向下倾斜的情况下得到小球的运动轨迹如图所示,在轨迹中选取A、B两点,坐标分别为()、()。根据平抛运动规律,利用运动的合成与分解的方法,可得斜槽末端切线方向与x轴间夹角的正切值为__________。
(4)另一同学设计了一个探究平抛运动的家庭实验装置。如图所示,在一个较高的塑料筒侧壁靠近底部的位置钻一个小孔,在小孔处沿水平方向固定一小段吸管作为出水口。将塑料筒放在距地面一定高度的水平桌面上,在筒中装入一定高度的水,水由出水口射出,落向地面,测量出水口到地面的高度y和水柱的水平射程x。在实验测量的过程中,该同学发现测量水柱的水平射程x时,若测量读数太慢,x的数值会变化。
a.请分析水平射程x的数值变化的原因________。
b.为了减小实验误差,应选用直径较大的容器,还是直径较小的容器?请说明判断依据_______。
【答案】(1)AD
(2)CD
(3)
(4) 由于水柱的流量不变,即单位时间流出的水的体积不变,所以当测量读数太慢时,塑料筒中的水的高度下降,出水口处水的压强减小,水的流速减小,所以水平射程x的数值变小 为了减小实验误差,应选用直径较小的容器,因为容器直径越小,出水口处水的压强越接近塑料筒中的水的高度决定的压强,水的流速越稳定,水平射程x的数值越稳定
【详解】(1)A.每次必须从同一高度由静止释放钢球,以保证小球到达斜槽底端速度相同,故A正确;
B.斜槽轨道不必须光滑,只需保证每次必须从同一高度由静止释放钢球,每次克服阻力做功相同,小球到达斜槽底端速度相同,故B错误;
C.挡板不需要等间隔上下移动,故C错误;
D.装置的背板必须竖直放置,故D正确。
故选AD。
(2)A.根据竖直方向初速度为零匀加速规律可知,若
则运动时间相同,满足
即可说明水平匀速运动,故A错误;
B.若
竖直方向位移相同,但竖直是加速运动,时间不等,故B错误;
C.根据,
整理可得
其中k是常数,故C正确;
D.根据以上分析可知
在轨迹上取若干点获取数据,画出的图像是一条过原点的直线,故D正确。
故选CD。
(3)水平方向
竖直方向,
解得
(4)[1]由于水柱的流量不变,即单位时间流出的水的体积不变,所以当测量读数太慢时,塑料筒中的水的高度下降,出水口处水的压强减小,水的流速减小,所以水平射程x的数值变小;
[2]为了减小实验误差,应选用直径较小的容器,因为容器直径越小,出水口处水的压强越接近塑料筒中的水的高度决定的压强,水的流速越稳定,水平射程x的数值越稳定。
13.(12分)在地球上将一轻弹簧竖直固定在水平桌面上,把质量为m的物体P置于弹簧上端,用力压到弹簧形变量为3x0处后由静止释放,从释放点上升的最大高度为4.5x0,上升过程中物体P的加速度a与弹簧的压缩量x间的关系如图中实线所示.若在另一星球N上把完全相同的弹簧竖直固定在水平桌面上,将物体Q在弹簧上端点由静止释放,物体Q的加速度a与弹簧的压缩量x间的关系如图中虚线所示.两星球可视为质量分布均匀的球体,星球N半径为地球半径的3倍.忽略两星球的自转,图中两条图线与横、纵坐标轴交点坐标为已知量.求:
(1)地球表面和星球N表面重力加速度之比;
(2)地球和星球N的质量比;
(3)在星球N上,物体Q向下运动过程中的最大速度.
【答案】(1)2:1(2)2:9(3)
【详解】(1)由图象可知,地球表面处的重力加速度为 g1=a0
星球N表面处的重力加速度为 g2=
则地球表面和星球N表面重力加速度之比为2∶1
(2)在星球表面,有
其中,M表示星球的质量,g表示星球表面的重力加速度,R表示星球的半径.则
M=
因此,地球和星球N的质量比为2∶9
(3)设物体Q的质量为m2,弹簧的劲度系数为k
物体的加速度为0时,对物体P:
mg1=k·x0
对物体Q:
m2g2=k·3x0
联立解得:m2=6m
在地球上,物体P运动的初始位置处,弹簧的弹性势能设为Ep,整个上升过程中,弹簧和物体P组成的系统机械能守恒.根据机械能守恒定律,有:
在星球N上,物体Q向下运动过程中加速度为0时速度最大,由图可知,此时弹簧的压缩量恰好为3x0,因此弹性势能也为Ep,物体Q向下运动3x0过程中,根据机械能守恒定律,有:
m2a23x0=Ep+
联立以上各式可得,物体P的最大速度为v=
14.(12分)如图甲所示,PQ是一段长的粗糙水平面,Q点右侧的水平面光滑,一静止在光滑水平面上的四分之一圆弧体的圆弧面光滑,圆弧面在最低点C与水平面刚好相切,距圆弧体右侧足够远处有一竖直固定挡板;P点左侧有以速率沿顺时针方向传送的水平传送带,传送带的上表面与右侧水平面等高,传送带的右端B点紧靠P点。将一质量为可视为质点的物体轻放在传送带上的左端A点,物体由静止开始运动,运动过程中物体第一次上升的最大高度为,圆弧体与竖直固定挡板发生弹性碰撞,物体最终静止在P、Q间的水平面上。已知传送带长度,物体与传送带间的动摩擦因数为,与PQ水平面间的动摩擦因数跟物体由P到Q的位移s的关系如图乙所示,重力加速度g取,求:
(1)圆弧体的质量M;
(2)物体最终静止位置到P点的距离;
(3)物体在传送带上运动通过的总路程。
【答案】(1)
(2)
(3)
【详解】(1)假设物体在传送带上能加速到,由牛顿第二定律,得
解得物体加速运动时加速度大小为
由匀变速直线运动速度与位移的关系,得物体加速运动的位移大小为
物体从P到Q,随位移线性变化,克服摩擦力做功为平均摩擦力乘以路程
假设成立,设物体第一次离开Q点时的速度大小为,由动能定理,有
设物体第一次上升到最高位置时的速度大小为v,由动量守恒定律,有
由能量守恒定律,有
联立以上三式并代入数据解得
(2)设物体第一次从C点滑离圆弧体时,物体和圆弧体的速度大小分别为、,水平方向动量守恒,有
由机械能守恒定律,得
联立两式解得,
即物体与圆弧体第一次交换速度,圆弧体与竖直固定挡板碰撞后速度大小不变地返回,返回的圆弧体与物体相互作用后,又再次交换速度,可见物体在Q点右侧离开和回到Q点的速度大小不变。由运动的对称性可知,物体在P点左侧,物体离开和回到P点的速度大小不变,设物体最终静止位置到P点距离为,物体在PQ水平面发生最后一段位移克服摩擦力做的功为,由动能定理,得
而
联立两式解得,
由,可知物体最后一段运动是从Q点进入PQ水平面,故有
由图乙可得
代入数据解得
(3)由,可知物体共有5次返回传动带,令每次返回时的速度大小依次为、、、、,由动能定理,可得
整理得
同理可得,,,
由匀变速直线运动速度与位移的关系和运动的对称性,可得物体返回传送带在传送带上通过的路程为
故物体在传送带上通过的总路程为
15.(12分)如图,在光滑水平地面有一质量为mP=1.6kg的物块P,其上表面为光滑的半径为R=1m的圆弧轨道,圆弧顶端A点切线竖直,P右端与薄板Q粘连在一起,薄板Q上表面恰好是P右端切面。一轻弹簧的右端固定在Q右端,另一端自由。可看成质点的质量为m=0.8kg的小滑块自圆弧顶端A点上方h=1.25m的B点自由下落,重力加速度大小取g=10m/s2,忽略空气阻力,弹簧长度的变化始终在弹性限度内。
(1)若P固定在地面上,薄板Q上表面光滑。
①求小滑块经过A点时对P的压力?
②当小滑块速度减小为刚接触弹簧时的,P和Q的连接断开,弹簧的最大弹性势能等于Ep=17.6J,Q的质量应为多大?
(2)若P没有固定在地面上,Q的质量为mQ=1.6kg,其上表面弹簧左侧与小滑块的摩擦因数为μ=0.5,其余部分光滑。当小滑块滑过P右端时P和Q的连接断开,小滑块恰好不离开薄板Q,求薄板Q粗糙部分的长度和弹簧的最大弹性势能?
【答案】(1)①20N,方向水平向左;②3.2kg
(2),7.5J
【详解】(1)由机械能守恒得
小滑块经过A点时轨道对其支持力为
根据牛顿第三定律得小滑块对P的压力与轨道对其支持力是一对作用力与反作用力,大小相等即 方向水平向左
小滑块从B点下落到接触弹簧前由机械能守恒
由动量守恒
由系统机械能守恒
Q的质量为
(2)小滑块滑过P右端时其速度为,P Q的速度为
由水平方向动量守恒有
由系统机械能守恒有
解得,
小滑块滑上Q到两者共速
由动量守恒
它们的共同速度
由能量守恒
薄板Q粗糙部分的长度为
弹簧的最大弹性势能为
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广东省广州市2025-2026学年下学期高一物理期末考前冲刺模拟卷
(考试时间:75分钟 试卷满分:100分)
注意事项:
1.答卷前,考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。
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.考试结束后,将本试卷和答题卡一并交回。
第一部分(选择题 共46分)
一、选择题:本题共7小题,每小题4分,共28分。在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的。
1.在米兰冬奥会坡面障碍技巧赛的比赛中,运动员从跳台a处沿水平方向飞出,在斜坡b处着陆。将运动简化为如下模型,在足够长的斜面上的A点,运动员以水平速度v0飞出,不计空气阻力,他从抛出到离斜面最远所用时间为t1,从抛出到落到斜面上所用时间为t2,则t1与t2之比为( )
A.1∶2 B.2∶1 C.1∶1 D.1∶3
2.如图所示,物块放在光滑水平台面上,用一轻绳绕过小定滑轮将物块和长为L的直杆OP连接,若使直杆OP从图示位置绕水平轴O以恒定的角速度ω顺时针转动到水平位置(物块未碰到滑轮),则该过程中( )
A.物块做匀速运动
B.物块做匀变速直线运动
C.物块的最大速度小于ωL
D.物块的速度先增大后不变
3.长征三号乙运载火箭将“中星6C”通信卫星(记为卫星I)送入地球同步轨道上,主要为我国、东南亚、澳洲和南太平洋岛国等地区提供通信与广播业务。在同平面内的圆轨道上有一颗中轨道卫星II,它运动的每个周期内都有一段时间(未知)无法直接接收到卫星I发出的电磁波信号,因为其轨道上总有一段区域没有被卫星I发出的电磁波信号覆盖到,这段区域对应的圆心角为。已知卫星I对地球的张角为,地球自转周期为,万有引力常量为,则根据题中条件,可求出( )
A.卫星I和地球赤道上物体线速度大小相等
B.若两颗卫星反向转动,题中时间小于
C.卫星I、II的角速度之比为
D.卫星II的周期为
4.溜溜球是一种玩具,两个圆饼状的塑钢块中心用一根轴固定相连,成为一个整体。绳的一端固定在轴上,将绳缠绕在轴上,绳的另一端用手拉住或固定在天花板上。从静止释放后,溜溜球会一边转动一边下落。如图所示,现有两个完全一样的溜溜球,绳长均为l。将左边一个溜溜球的绳缠绕在轴上,右边一个溜溜球的绳不绕在轴上。将两个溜溜球同时从同一高度由静止释放,它们各自下落到0.5l处时,左边溜溜球的下落速度,右边溜溜球的下落速度。下列关于、大小关系正确的是( )
A. B. C. D.无法确定
5.2024年8月6日,“千帆星座”首批18颗商业组网卫星成功发射升空,并顺利进入预定轨道,发射任务取得圆满成功。其中有两个卫星的运行轨道如图所示,卫星在圆轨道上运动,卫星在椭圆轨道上运动。若卫星仅受地球的万有引力作用,下列说法正确的是( )
A.卫星和卫星在经过点时的加速度不相同
B.卫星在点的速度大于卫星在点的速度且小于卫星在点的速度
C.搭载卫星或卫星的运载火箭发射速度均大于地球的第二宇宙速度
D.卫星和卫星与地球的连线在相同的时间扫过的面积一定相等
6.一个质量为M,长为L的小车静止在光滑水平路面上,一个质量为m的人站在小车的一端,当人从车的一端走到另一端时,小车移动的距离为( )
A.L B. C. D.
7.从地面上以一定初速度竖直向上抛出一质量为m的小球,其动能随时间的变化如图。已知小球受到的空气阻力与速率成正比。小球落地时的动能为,且落地前小球已经做匀速运动。重力加速度为g,则小球在整个运动过程中( )
A.最大的加速度为4g
B.从最高点下降落回到地面所用时间小于
C.球上升阶段阻力的冲量等于下落阶段阻力的冲量
D.球上升阶段动量变化的大小小于下落阶段动量变化的大小
二、选择题:本题共3小题,每小题6分,共18分.在每小题给出的选项中,有多项符合题目要求.全部选对的得6分,部分选对的得部分分,有选错的得0分.
8.如图所示,长度均为L的两根轻绳,一端共同系住质量为m的小球,另一端分别固定在等高的距离也为L的A、B两点。现给小球一初速度v0,小球恰能在竖直平面内以AB为轴完成圆周运动,重力加速度为g。则下列说法正确的是( )
A.小球的初速度
B.小球在最高点时的速度大小为
C.小球在最低点时,每根绳上的拉力大小为mg
D.小球在最低点时,每根绳上的拉力大小为mg
9.近日,街头有一种新型游戏,参与者借助游戏工具给一带电小球瞬时冲量,使其获得某一初速度进入暗盒,暗盒中加以电场,小球最后从暗盒顶部水平抛出,然后落地,落地小球越近者获胜。现将上述情景,简化成如图模型,一半径为R的光滑绝缘半圆弧轨道固定在竖直平面内,其下端与光滑绝缘水平面相切于B点,整个空间存在水平向右的匀强电场。一质量为m的带电小球从A点以某一初速度向左运动,恰好能经过P点且此时对圆弧轨道没有压力。已知轨道上的M点与圆心O等高,与竖直方向夹角为,取,,重力加速度大小为g,则小球( )
A.带电小球经过P点的速度大小为
B.带电小球所受电场力大小为
C.带电小球经过C点的速度为
D.带电小球经过M点时对圆弧轨道的压力大小为
10.一辆汽车以速度v0在平直的公路上匀速行驶。到达某处时,司机减小油门使汽车输出功率减小为原来的三分之一,并保持该功率行驶。假设汽车受到的阻力恒定,从减小油门开始,下列能正确表示汽车加速度大小a、速度v、牵引力的功wF,克服合外力的功w,位移x、时间t之间的关系的是( )
A.B.C. D.
第二部分(非选择题 共54分)
三、非选择题:本题共5小题,共54分。解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤。
11.(8分)某同学用如图甲所示装置“验证机械能守恒定律”时,得到如图乙所示的纸带。选取纸带上打出的连续五个点A、B、C、D、E,测出A点距起始点O的距离为s0,点O、C间的距离为s1,点O、E间的距离为s2,测得重物的质量为m。已知当地重力加速度为g,打点计时器打点周期为T。
(1)下列做法正确的有______ (填正确答案序号);
A.必须要称出重物和夹子的质量
B.图中两限位孔必须在同一竖直线上
C.将连着重物的纸带穿过限位孔,用手提住,且让手尽量靠近打点计时器
D.数据处理时,可以选择任一点迹清晰的点作为O点
E.数据处理时,应选择纸带上距离较近的两点作为初、末位置
(2)选取O、C两点为初、末位置验证机械能守恒定律,重物减少的重力势能是______,重 物增加的动能是______;在误差允许范围内若两者相等,即验证了机械能守恒定律。
12.(10分)某同学用如图甲所示的装置研究平抛运动。钢球在斜槽轨道某一高度处由静止释放,并从末端水平飞出。在装置中有一个水平放置的可上下调节的倾斜挡板,实验前,先将一张白纸和复写纸固定在装置的背板上。钢球落到挡板上挤压复写纸并在白纸上留下印迹。上下调节挡板,通过多次释放钢球,记录钢球在背板上所经过的多个位置。以钢球抛出时球心所在位置为坐标原点O,以水平向右和竖直向下分别为x轴和y轴的正方向,建立直角坐标系,用平滑曲线把这些印迹连接起来,就得到钢球做平抛运动的轨迹如图乙所示。
(1)对于本实验,下列说法正确的是
A.每次必须从同一高度由静止释放钢球
B.斜槽轨道必须光滑
C.挡板必须等间隔上下移动
D.装置的背板必须竖直放置
(2)通过研究得出钢球在竖直方向为自由落体运动之后,为进一步研究钢球在水平方向的运动规律,该同学在轨迹上测出A、B、C三点的坐标分别为()、()和()。下列能够说明钢球在水平方向的运动可能为匀速直线运动的是 。
A.若时,满足
B.若时,满足
C.在轨迹上取若干点获取数据,它们的坐标可以用一条二次函数曲线拟合(即满足)
D.在轨迹上取若干点获取数据,画出的图像是一条过原点的直线
(3)该同学用图甲所示的实验装置进行实验时,没有调整斜槽末端水平,在斜槽末端向下倾斜的情况下得到小球的运动轨迹如图所示,在轨迹中选取A、B两点,坐标分别为()、()。根据平抛运动规律,利用运动的合成与分解的方法,可得斜槽末端切线方向与x轴间夹角的正切值为__________。
(4)另一同学设计了一个探究平抛运动的家庭实验装置。如图所示,在一个较高的塑料筒侧壁靠近底部的位置钻一个小孔,在小孔处沿水平方向固定一小段吸管作为出水口。将塑料筒放在距地面一定高度的水平桌面上,在筒中装入一定高度的水,水由出水口射出,落向地面,测量出水口到地面的高度y和水柱的水平射程x。在实验测量的过程中,该同学发现测量水柱的水平射程x时,若测量读数太慢,x的数值会变化。
a.请分析水平射程x的数值变化的原因________。
b.为了减小实验误差,应选用直径较大的容器,还是直径较小的容器?请说明判断依据_______。
13.(12分)在地球上将一轻弹簧竖直固定在水平桌面上,把质量为m的物体P置于弹簧上端,用力压到弹簧形变量为3x0处后由静止释放,从释放点上升的最大高度为4.5x0,上升过程中物体P的加速度a与弹簧的压缩量x间的关系如图中实线所示.若在另一星球N上把完全相同的弹簧竖直固定在水平桌面上,将物体Q在弹簧上端点由静止释放,物体Q的加速度a与弹簧的压缩量x间的关系如图中虚线所示.两星球可视为质量分布均匀的球体,星球N半径为地球半径的3倍.忽略两星球的自转,图中两条图线与横、纵坐标轴交点坐标为已知量.求:
(1)地球表面和星球N表面重力加速度之比;
(2)地球和星球N的质量比;
(3)在星球N上,物体Q向下运动过程中的最大速度.
14.(12分)如图甲所示,PQ是一段长的粗糙水平面,Q点右侧的水平面光滑,一静止在光滑水平面上的四分之一圆弧体的圆弧面光滑,圆弧面在最低点C与水平面刚好相切,距圆弧体右侧足够远处有一竖直固定挡板;P点左侧有以速率沿顺时针方向传送的水平传送带,传送带的上表面与右侧水平面等高,传送带的右端B点紧靠P点。将一质量为可视为质点的物体轻放在传送带上的左端A点,物体由静止开始运动,运动过程中物体第一次上升的最大高度为,圆弧体与竖直固定挡板发生弹性碰撞,物体最终静止在P、Q间的水平面上。已知传送带长度,物体与传送带间的动摩擦因数为,与PQ水平面间的动摩擦因数跟物体由P到Q的位移s的关系如图乙所示,重力加速度g取,求:
(1)圆弧体的质量M;
(2)物体最终静止位置到P点的距离;
(3)物体在传送带上运动通过的总路程。
15.(12分)如图,在光滑水平地面有一质量为mP=1.6kg的物块P,其上表面为光滑的半径为R=1m的圆弧轨道,圆弧顶端A点切线竖直,P右端与薄板Q粘连在一起,薄板Q上表面恰好是P右端切面。一轻弹簧的右端固定在Q右端,另一端自由。可看成质点的质量为m=0.8kg的小滑块自圆弧顶端A点上方h=1.25m的B点自由下落,重力加速度大小取g=10m/s2,忽略空气阻力,弹簧长度的变化始终在弹性限度内。
(1)若P固定在地面上,薄板Q上表面光滑。
①求小滑块经过A点时对P的压力?
②当小滑块速度减小为刚接触弹簧时的,P和Q的连接断开,弹簧的最大弹性势能等于Ep=17.6J,Q的质量应为多大?
(2)若P没有固定在地面上,Q的质量为mQ=1.6kg,其上表面弹簧左侧与小滑块的摩擦因数为μ=0.5,其余部分光滑。当小滑块滑过P右端时P和Q的连接断开,小滑块恰好不离开薄板Q,求薄板Q粗糙部分的长度和弹簧的最大弹性势能?
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