四川成都市彭州中学2025-2026学年高一下学期期末模拟考试物理试卷

**基本信息** 以真实情境与分层设计为特色，覆盖曲线运动、万有引力、机械能等核心知识，通过科技前沿（如空间站）、生活实践（如向心力体验）等载体，考查物理观念与科学思维。 **题型特征** |题型|题量/分值|知识覆盖|命题特色| |----|-----------|----------|----------| |单选题|7/28|斜抛运动、同步卫星、向心力|第3题结合体验式学习，考查匀速圆周运动受力分析| |多选题|3/18|万有引力、汽车功率|第9题以空间站为情境，考查轨道参量关系| |实验题|2/16|机械能守恒|第12题创新设计弹簧系统，探究速度与质量关系| |计算题|3/38|平抛运动、圆周运动、多轨道模型|第15题整合倾斜轨道、圆环、传送带，考查动能定理与临界条件|

四川省彭州中学2025-2026学年度高2025级高一下期末模拟考试 物理学科试卷 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，写在试卷上无效。 3.考试结束后，本试卷和答题卡一并交回。 4.本次考试为模拟考试，不计入最后成绩单。 一、单选题：本大题共7小题，共28分。 1.如图所示，两孪生兄弟在相同的高度，从两点以相同大小的初速度同时抛出两皮球、，沿较高曲线飞行，沿较低曲线飞行，、都恰好落在抛出点的对方手中，不计空气阻力，则此过程中(    ) A. A、运动的时间相等 B. 的速度比变化得快 C. 两者在空中运动时、间距离先减小后增大 D. 仅减小的抛射角，落到等高处时的水平位移增大 2.由于卫星的发射场不在赤道上，同步卫星发射后需要从转移轨道经过调整再进入地球同步轨道。当卫星在转移轨道上飞经赤道上空时，发动机点火，给卫星一附加速度，使卫星沿同步轨道运行。已知同步卫星的环绕速度约为，某次发射卫星飞经赤道上空时的速度为，此时卫星的高度与同步轨道的高度相同，转移轨道和同步轨道的夹角为，如图所示，发动机给卫星的附加速度的方向和大小约为(    ) A. 西偏北方向， B. 东偏南方向， C. 西偏北方向， D. 东偏南方向， 3.体验式学习是一种非常有效的学习方法。如图所示，某同学按照课本“做一做”的建议对向心力进行了亲身感受：他用一段细绳一端系一小沙袋，另一端握在手中，将手举过头顶，使沙袋在水平面内做匀速圆周运动。关于该实践活动，下列说法中正确的是  忽略空气阻力 A. 沙袋做匀速圆周运动的半径等于沙袋与“握点”间的绳长 B. 手通过绳对沙袋的拉力等于沙袋做匀速圆周运动的向心力 C. 若沙袋质量及沙袋与“握点”间的绳长保持不变，当沙袋做圆周运动的速度增大时，沙袋所需向心力及绳受到的拉力均减小 D. 若沙袋质量及沙袋做圆周运动的角速度保持不变，当沙袋与“握点”间的绳长增加时，沙袋所需向心力及绳受到的拉力均增大 4.如图所示，小球在竖直放置的光滑圆形管道内做圆周运动，内侧壁半径为，小球半径为，则下列说法正确的是(    ) A. 小球通过最高点时的最小速度 B. 小球通过最高点时的最小速度 C. 小球在水平线以下的管道中运动时，内侧管壁对小球一定无作用力 D. 小球在水平线以上的管道中运动时，外侧管壁对小球一定有作用力 5.有一半径为的匀质球体，距离球心处有一质点。现从球体中心挖去半径为的球体，如图所示。则挖去前后质点受到万有引力的比值为(    ) A. B. C. D. 6.如图甲所示，将物块从倾角为的斜面顶端由静止释放，取地面为零势能面，物块在下滑过程中的动能、重力势能与下滑位移间的关系如图乙所示，取，下列说法正确的是  (    ) A. 物块的质量是 B. 物块与斜面间的动摩擦因数为 C. 当下滑的距离为时，物块动能与势能相等 D. 当物体的势能为时，动能为 7.如图所示为某一游戏的局部简化示意图。为弹射装置，是长为的水平轨道，倾斜直轨道固定在竖直放置的半径为的圆形支架上，为圆形的最低点，轨道与平滑连接，且在同一竖直平面内。某次游戏中，无动力小车在弹射装置的作用下，以的速度滑上轨道，并恰好能冲到轨道的最高点。已知小车在轨道上受到的摩擦力为其重量的，轨道光滑，则小车从到的运动时间是(    ) A. B. C. D. 二、多选题：本大题共3小题，共18分。（全选对得6分，选对但不全得3分，有选错得0分） 8.某餐桌的圆形转台上，放置、、三个质量分别为、、的调料瓶，它们到转轴的距离分别为、、。现转动转台，使三个调料瓶均随转台一起做匀速圆周运动。已知三个调料瓶与转台间的动摩擦因数相同，设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，则(    ) A. 调料瓶的向心加速度最大 B. 调料瓶所受的摩擦力最大 C. 若转台转速逐渐增大，调料瓶最先滑动 D. 若转台转速逐渐增大，调料瓶最先滑动 9.年月日，中国空间站天和核心舱发射升空，准确进入预定轨道。根据任务安排，后续将发射问天实验舱和梦天实验舱，计划年完成空间站在轨建造。核心舱绕地球飞行的轨道可视为圆轨道，轨道离地面的高度约为地球半径的。下列说法正确的是(    ) A. 核心舱进入轨道后所受地球的万有引力大小约为它在地面时的倍 B. 核心舱在轨道上飞行的速度大于 C. 核心舱在轨道上飞行的周期小于 D. 后续加挂实验舱后，空间站由于质量增大，轨道半径将变小 10.汽车在平直公路上以速度匀速行驶，发动机的功率为，司机为合理进入限速区，减小了油门，使汽车功率立即减小一半并保持该功率继续行驶，设汽车行驶过程中所受阻力大小不变，从司机减小油门开始，汽车的速度与时间的关系如图所示，则在时间内下列说法正确的是 A. 汽车的牵引力不断增大 B. 时，汽车的加速度大小为 C. 汽车行驶的位移为 D. 阻力所做的功为 三、实验题：本大题共2小题，共16分。 11.“验证机械能守恒定律”实验装置如图甲所示。（6分） 实验时手提纸带将重物靠近打点计时器，接着          选填“”或“”； A.先接通电源，后释放重物                         先释放重物，后接通电源 实验中应通过纸带测量重物的          选填“”或“”； A.质量                                                        下落高度 某同学按照正确操作所得纸带如图乙所示，其中、、是连续打下的个点，测得各点到起始点的距离分别为、、，已知重物的质量为，打点计时器每隔时间打一个点，则点动能的表达式为          选填“”或“”。 A.                                         ． 12.某同学利用如图装置来研究机械能守恒问题，设计了如下实验．、是质量均为的小物块，是质量为的重物，、间由轻弹簧相连，、间由轻绳相连．在物块下放置一压力传感器，重物下放置一速度传感器，压力传感器与速度传感器相连．当压力传感器示数为零时，就触发速度传感器测定此时重物的速度．整个实验中弹簧均处于弹性限度内，重力加速度为实验操作如下：（10分） 开始时，系统在外力作用下保持静止，细绳拉直但张力为零．现释放，使其向下运动，当压力传感器示数为零时，触发速度传感器测出的速度为． 在实验中保持，质量不变，改变的质量，多次重复第步． 该实验中，和大小关系必需满足           选填“小于”、“等于”或“大于” 为便于研究速度与质量的关系，每次测重物的速度时，其已下降的高度应          选填“相同”或“不同” 根据所测数据，为得到线性关系图线，应作出          选填“”、“”或“”图线． 根据问的图线知，图线在纵轴上截距为，则弹簧的劲度系数为          用题给的已知量表示． 四、计算题：本大题共3小题，共38分。 13.如图所示，某同学站在山坡上从距地面的高处，将一石块以的速度水平抛出至落地。不计空气阻力，取。求：（10分） 石块从抛出至落地的时间； 石块从抛出至落地的水平位移的大小； 石块落地时速度的大小和方向方向用落地速度的方向与水平方向夹角的正切值表示。 14.如图所示为竖直转轴，端放在地面上，细绳和的结点系一质量为的小球，两绳能承担的最大拉力均为，当和均拉直时，，细绳长度为，能绕竖直轴匀速转动，因而小球在水平面内做匀速圆周运动，当小球的转速增大时，两绳均会被拉断，取，，，求：（12分） 小球线速度为何值时，绳刚好被拉直。 若小球的速率继续增加，判断哪条绳先断，并给出理由；求出此时小球的速率。 15.某兴趣小组设计了一个玩具轨道模型如图所示。倾角为的粗糙倾斜轨道足够长，其与竖直光滑圆环轨道间通过一段水平光滑直轨道串接，竖直圆环的最低点和相互靠近且错开，接着再串接一段水平粗糙直轨道，轨道末端点与水平传送带轮子很小的左端刚好平齐接触。已知圆环半径为，直轨道段长为，传送带长度，其沿逆时针方向以恒定速度匀速转动，小滑块与传送带及各段粗糙轨道间的动摩擦因数均为，所有轨道在同一竖直面内，且各接口处平滑连接。将一质量为的小滑块可视为质点从倾斜轨道上的某一位置静止释放，重力加速度取，求：（16分） 若小滑块首次进入竖直圆环轨道刚好可以绕环内侧做完整的圆周运动，则其在圆环轨道最高点时的速度大小； 满足的条件下，小滑块首次滑上传送带速度减为零时距离点多远？其首次滑上传送带并返回点的过程中，与传送带间因摩擦产生的热量； 为保证小滑块始终不脱离轨道，并能滑上传送带，小滑块从倾斜轨道上静止释放的高度应满足什么条件？小滑块最终停在哪？ 四川省彭州中学2025-2026学年度高2025级高一下期末模拟考试 物理学科试卷答案 1.【答案】  【解析】解：、两皮球在竖直方向做竖直上抛运动，上升的最大高度越大，运动时间越长，由图示可知，两皮球上升的最大高度不同，皮球的运动时间不相等，故A错误； B、皮球做斜上抛运动，加速度都是重力加速度，两皮球的速度变化快慢相同，故B错误； C、两皮球抛出后做斜上抛运动，两球先相向运动后后背向运动，则两球间的距离先减小后增大，故C正确； D、两皮球的初速度大小相等，仅减小的抛射角，球的水平分速度增大但竖直分速度减小，落到等高处时的运动时间减小，水平速度增大但运动时间减小，水平位移不一定增大，故D错误。 故选：。 皮球做斜上抛运动，可以分解为竖直方向的竖直上抛运动，在水平方向做匀速直线运动，根据题意应用运动学公式分析答题。 本题考虑斜上抛运动，分析清楚皮球的运动过程是解题的前提，应用运动的合成与分解，运动学公式即可即可解题。 2.【答案】  【解析】【分析】 已知合速度为同步卫星的线速度，一个分速度是在转移轨道上的速度，另一个分速度待求，运用速度合成的平行四边形法则求解即可。 本题考查了地球同步卫星；本题已知合速度和一个分速度，根据平行四边形定则求解另一个分速度，要结合余弦定理列式求解，基础题目。 【解答】 合速度为同步卫星的线速度，为：，一个分速度为在转移轨道上的速度，为：；合速度与该分速度的夹角为度，根据平行四边形定则，另一个分速度如图所示： ， 该分速度的方向为东偏南方向，根据余弦定理，大小为：，故ACD错误，B正确。 3.【答案】  【解析】依题意，沙袋在水平面内做匀速圆周运动，受自身重力和细绳拉力作用，沙袋所受合力即拉力沿半径方向的分力提供向心力。拉力的竖直分力与重力平衡，绳子不是水平的，匀速圆周运动的圆心在“握点”下方，因此沙袋做匀速圆周运动的半径一定不等于沙袋与“握点”间的绳长，故AB错误； C.当沙袋质量及沙袋与“握点”间的绳长保持不变时，当沙袋做圆周运动的速度增大时，根据可知，沙袋所需向心力增大，即拉力的水平分力增大，又因为拉力的竖直分力不变，故绳受到的拉力也增大，故C错误； D.沙袋质量及沙袋做圆周运动的角速度保持不变，当沙袋与“握点”间的绳长增加时，根据可知，沙袋所需向心力及绳受到的拉力均增大，故D正确。 故选D。 4.【答案】  【解析】解：、在最高点，由于外管或内管都可以对小球产生弹力作用，当小球的速度等于时，内管对小球产生弹力，大小为，故最小速度为故AB错误． C、小球在水平线以下管道运动，由于沿半径方向的合力提供做圆周运动的向心力，所以外侧管壁对小球一定有作用力，而内侧管壁对小球一定无作用力．故C正确． D、小球在水平线以上管道运动，由于沿半径方向的合力提供做圆周运动的向心力，当速度非常大时，外侧管壁有作用力与重力合力提供向心力，内侧管壁没有作用力．当速度比较小时，重力与内侧管壁的作用力的合力提供向心力，外管没有作用力．故D错误． 故选：． 5.【答案】  【解析】挖去前。挖去部分质量，挖去部分对质点引力。挖去后。则。C正确。 6.【答案】  【解析】【分析】 由图象可得物块下滑的最大位移以及重力势能，由重力势能表达式可得物块的质量．由除了重力之外的其他力做功等于机械能的变化可以得到阻力大小．对物块由动能定理可得物块动能与重力势能相等时下滑的距离．结合图象中的数据，由动能定理求出物块的势能为时物块的动能． 【解答】 A、由图知，小球下滑的最大位移为。在最高点时，物块的重力势能，得：小球的质量。故A错误； B、根据除重力以外其他力做的功可知：，由图知，最高点的机械能为，最低点的机械能为，又，解得动摩擦因数为故B错误； C、设物块动能和重力势能相等时物体下滑的距离为，此时有 由动能定理有：，联立解得：。故C错误； D、当物体的重力势能为时，设物体下滑距离为，，解得：， 物块的动能：故D正确。 故选：。 7.【答案】  【解析】设小车的质量为，小车在段做匀减速直线运动，加速度大小为：，在段，根据动能定理可得：，解得，故； 小车在段，根据机械能守恒可得，解得：，过圆形支架的圆心点作的垂线，根据几何知识可得：，解得：，，故小车在上运动的加速度大小为：，故小车在段的运动时间为：，所以小车运动的总时间为：，故A正确，BCD错误。 故选A。 【分析】 分两个阶段求解时间，水平阶段和斜面阶段，根据动能定理求出点的速度，然后根据运动学规律求解段上的运动时间；在斜面阶段需要根据几何知识求解斜面的倾斜角，然后根据牛顿第二定律求解在斜面上的运动加速度，从而求解在斜面上的运动时间。 本题的难点在于求解斜面上运动的加速度，本题再次一次体现了数物相结合的原则，在分析物理时涉及几何问题一定要动手画图。 8.【答案】  【解析】A、根据向心加速度公式，三个调料瓶一起做匀速圆周运动，角速度相同。调料瓶的向心加速度。调料瓶的向心加速度。调料瓶的向心加速度。可见调料瓶的向心加速度最大， A错误； B、三个调料瓶做匀速圆周运动，由静摩擦力提供向心力，根据。调料瓶所受摩擦力。调料瓶所受摩擦力。调料瓶所受摩擦力。所以调料瓶所受的摩擦力最大，B正确； 、当调料瓶刚要滑动时，最大静摩擦力提供向心力，即，可得。对于调料瓶：。对于调料瓶：。对于调料瓶：。因为，所以当转台转速逐渐增大时，调料瓶最先达到最大静摩擦力，即调料瓶最先滑动， C正确， D错误。 9.【答案】  【解析】【分析】 本题考查万有引力定律的应用，知道第一宇宙速度的含义，熟悉万有引力定律和知道万有引力提供向心力是解题的关键。 由万有引力定律得出核心舱进入轨道后的万有引力与地面上万有引力之比即可判断；根据第一宇宙速度的含义即可判断；根据万有引力提供向心力得出周期的表达式即可判断；根据万有引力提供向心力得出线速度的表达式结合题设即可判断。 【解答】 A.根据万有引力定律有，核心舱进入轨道后的万有引力与地面上万有引力之比为，故A正确； B.核心舱在轨道上飞行的速度小于，因为第一宇宙速度是最大的环绕速度，故B错误； C.由知，周期。可知轨道半径越大周期越大，则其周期比同步卫星的周期小，小于，故C正确； D.由知，运行的速度，则卫星的环绕速度与卫星的质量无关，但只要运行速度不变，其轨道半径不变，故D错误。 故选AC。 10.【答案】  【解析】A.减小油门后，汽车的功率保持不变，当速度减小时，根据可知，牵引力增大，故A正确； B.汽车以速度匀速行驶时，牵引力等于阻力，即有 发动机的功率为，由 解得，时，功率变为原来的一半，速度没有变，有 由牛顿第二定律有 解得，所以加速度大小为，故B错误； 根据动能定理得： 解得 设汽车通过的位移，由公式 解得， 故C正确，D错误； 11.【答案】   【解析】实验时，应先接通电源，后释放重物，故选A。 机械能守恒时则有，整理可得，故只需测量重物下落的高度即可，故选B。 根据匀变速直线运动规律可得，打点时的瞬时速度，点动能的表达式为，故选B。 12.【答案】大于 相同   【解析】解：根据题意，确保压力传感器的示数为零，因此弹簧要从压缩状态到伸长状态，那么的质要大于的质量； 要刚释放时，弹簧处于压缩状态，若使压力传感器为零，则弹簧的拉力为：， 因此弹簧的形变量为：； 不论的质量如何，要使压力传感器示数为零，则物体上升了， 则下落的高度为，即下落的高度总相同； 选取、及弹簧为系统，根据机械能守恒定律，则有：； 整理可知：； 为得到线性关系图线，因此应作出的图象； 由上表达式可知，； 解得：； 故答案为：大于；相同；；． 13.【答案】石块在竖直方向做自由落体运动，根据 得 石块在水平方向做匀速直线运动，得 设落地速度的方向与水平方向夹角为  ，石块落地时速度的大小为 其中，   联立解得，。   【解析】详细解答和解析过程见【答案】 14.【答案】当小球线速度增大时，逐渐被拉直，小球线速度增至刚被拉直时，，对球在竖直方向由平衡条件有，在水平方向由牛顿第二定律有 其中，可求得 由上可知线速度再增大些，不变而增大，所以绳先断。当绳刚要断时，拉力为，则代入，解得。   【解析】略 15.【答案】解：小滑块首次进入竖直圆环轨道刚好可以绕环内侧做完整的圆周运动，可知在圆环轨道最高点时，重力刚好提供向心力，则有 解得 小滑块从点第一次到达点过程，根据动能定理可得 解得小滑块第一次滑上传送带的速度为 滑块在传送带上向右做匀减速直线运动的加速度大小为 小滑块首次滑上传送带速度减为零时与点的距离为 由于 可知小滑块速度减为零后，反向加速到与传送带共速，接着做匀速直线运动回到点；小滑块第一次在传送带上向右减速到速度为零所用时间为 该过程小滑块与传送带发生的相对位移为 小滑块开始向左加速到与传送带共速所用时间为 该过程小滑块与传送带发生的相对位移为 则小滑块首次滑上传送带并返回点的过程中，与传送带间因摩擦产生的热量为 为保证小滑块始终不脱离轨道，并能滑上传送带，可知滑块首次进入竖直圆环轨道一定得经过点，滑块刚好经过点时对应的高度为  从释放到点过程，根据动能定理可得 解得 根据以上分析可知，小滑块第一次从传送带上返回点时速度为，设小滑块第一次返回圆环轨道的高度低于圆心处高度，则有 解得 假设成立； 设小滑块第一次滑上传送带到达点速度刚好为零，此时对应释放高度为，根据动能定理可得 解得 综上分析可知，当小滑块从倾斜轨道上静止释放的高度应满足 小滑块能滑上传送带，并始终不脱离轨道，且小滑块从传送带上第一次返回到点前已经与传送带共速，即第一次返回点的速度大小为，小滑块从圆环轨道返回再次滑上传送带的速度小于，根据对称性可知，之后每次从传送带上返回点速度大小都等于滑上传送带时的速度大小，最终小滑块将停在水平粗糙直轨道上，设小滑块从传送带上第一次返回点到最终停下，在上通过的路程为，则有 解得 可知小滑块最终停在点。 答：若小滑块首次进入竖直圆环轨道刚好可以绕环内侧做完整的圆周运动，则其在圆环轨道最高点时的速度大小。 满足的条件下，小滑块首次滑上传送带速度减为零时距离有，其首次滑上传送带并返回点的过程中，与传送带间因摩擦产生的热量。 为保证小滑块始终不脱离轨道，并能滑上传送带，小滑块从倾斜轨道上静止释放的高度应满足，小滑块最终停在点。   【解析】解析请参考答案文字描述 第1页，共1页 学科网（北京）股份有限公司 $