山东临沂第十八中学2025-2026学年高一下学第五次调研物理试题

**基本信息** 以滚筒洗衣机、卫星发射等真实情境为载体，融合圆周运动、电场、机械能等核心知识，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，适配高一下学期阶段性评估需求。 **题型特征** |题型|题量/分值|知识覆盖|命题特色| |----|-----------|----------|----------| |单选|8题24分|圆周运动、万有引力、电场|结合洗衣机脱水原理（题1）、卫星轨道计算（题2），考查运动与相互作用观念| |多选|4题16分|电场力、圆锥摆、机械能守恒|通过等边三角形电荷平衡（题3）、双电荷圆周运动（题9），体现科学推理与模型建构| |实验题|2题16分|机械能守恒验证、向心力探究|设计双物块纸带实验（题13）、光电门测角速度（题14），培养科学探究能力| |计算题|4题44分|电场强度、天体质量、斜面圆弧综合|结合科幻小说情境（题16）、圆弧轨道多过程分析（题17），突出综合应用与科学态度|

2025-2026高一下学期第五次调研物理试题 1、 单项选择题（每小题3分，共24分） 1．滚筒式洗衣机是一种通过滚筒的旋转带动衣物翻滚，利用摔打、摩擦和洗涤液的作用去除污渍的洗涤设备。其摔打洗涤原理为：通过滚筒的旋转，将衣物从低处带到高处，然后依靠重力摔下，模拟手洗的摔打和搓揉动作。这种摔打方式能够有效去除衣物上的污渍，摔下时高度越高，摔打力度越大，去污效果越好。下列说法正确的是（　　） A．洗衣物时，转速越小，洗衣效果越好 B．洗衣物时，转速越大，洗衣效果越好 C．脱水时，衣物中的水是因为受到离心力作用，而从衣物中脱离 D．脱水时，衣物中的水是因为受到的力不足以提供向心力，而从衣物中脱离 2．2026年1月19日，我国在海南商业航天发射场使用长征十二号运载火箭，成功将卫星互联网低轨19组卫星发射升空，卫星顺利进入预定轨道，发射任务获得圆满成功。若预定轨道是距地面高度为（为系数，为地球半径）的圆，在时间内，卫星转过的圈数为，引力常量为，不考虑地球（视为球体）的自转，则地球的质量为（　　） A． B． C． D． 3．如图所示，等边三角形处于光滑绝缘水平面上，三个顶点分别放有点电荷，现在空间加垂直且沿水平方向的匀强电场，三个点电荷刚好处于静止状态。已知点电荷间的库仑力大小为，则下列说法正确的是（　　） A．点电荷带正电，点电荷均带负电 B．点电荷的电荷量的绝对值之比为 C．点电荷间的库仑力大小为 D．匀强电场对点电荷的电场力大小为 4．如图所示，轻弹簧竖直固定在水平地面上，处于原长时弹簧上端位于点。一小球从点正上方某处由静止释放，落至点后压缩弹簧，不计空气阻力。下列说法正确的是（      ） A．整个下落过程，小球的机械能守恒 B．从点到落至最低点，小球的动能逐渐减少 C．从点到落至最低点，小球动能的减少量等于弹簧弹性势能的增加量 D．从释放到落至最低点，小球重力势能的减少量等于弹簧弹性势能的增加量 5．在足够大转盘上放置两个质量分别为0.2kg和0.4kg的小物块和（均可视为质点）。放置在转盘中心，、之间用原长、劲度系数的轻质弹簧拴接，此时弹簧处于原长。已知、与转盘间的动摩擦因数均为，重力加速度，弹簧始终处于弹性限度内。假设物体所受最大静摩擦力等于滑动摩擦力。为保证不滑动，则转盘匀速转动时角速度的最大值为（　　） A． B． C． D． 6．如图所示，电荷量为q的点电荷与均匀带电薄板相距，点电荷到带电薄板的垂线通过板的几何中心。若图中A点的电场强度为0，静电力常量为k，则图中B点的电场强度大小为（　　） A． B． C． D． 7．如图甲所示，长木板A放在光滑的水平面上，质量为的另一物体B（可看成质点）以水平速度滑上原来静止的长木板A的上表面。由于A、B间存在摩擦，之后A、B速度随时间变化情况如图乙所示。下列说法正确的是（g取）（　　） A． 木板A的质量 B．系统损失的机械能为 C．木板A的最小长度为 D．A、B间的动摩擦因数为0.2 8．人类设想在赤道平面内建造垂直于地面并延伸到太空的电梯，又称“太空电梯”如图甲所示。图乙中，图线A表示地球引力对航天员产生的加速度大小与航天员距地心的距离r的关系，图线B表示航天员相对地面静止时而产生的向心加速度大小与r的关系。图乙中R（地球半径），为已知量，地球自转的周期为T，引力常量为G，地球表面重力加速度为g。下列说法正确的有（　　） A．太空电梯停在处时，航天员对电梯舱的弹力为mg B．地球的质量为 C．太空电梯中的物体均处于完全失重状态 D．随着r的增大，航天员对电梯舱的弹力逐渐减小 二、多项选择题（每小题4分，漏选2分，多选、错选0分） 9．如图所示，竖直平面内有两个固定的点电荷，电荷量均为＋Q，与其连线中点O的距离均为h，质量为m、电荷量为－q的试探电荷以O为圆心垂直两固定的点电荷的连线做匀速圆周运动，圆周上的两点A、B与O在同一直线上，A、B两点各自和两个正点电荷连线与AB连线的夹角均为θ＝30°，已知静电力常量为k，重力忽略不计，则（    ） A．试探电荷做匀速圆周运动所需的向心力大小为 B．若将θ增大，试探电荷仍能以O为圆心做匀速圆周运动，则试探电荷的向心力可能变小 C．试探电荷做匀速圆周运动的角速度为 D．若在A点由静止释放负点电荷，该电荷将加速到达B点 10．四个完全相同的小球A、B、C、D均在水平面内做圆锥摆运动。如图所示，其中小球A、B在同一水平面内做圆锥摆运动（连接B球的绳较长）；如图乙所示，小球C、D在不同水平面内做圆锥摆运动，但是连接C、D的绳与竖直方向之间的夹角相同（连接D球的绳较长），则下列说法正确的是（　　） A．小球A、B角速度相等 B．小球A、B线速度大小相同 C．小球C、D向心加速度大小相同 D．小球D受到绳的拉力大于小球C受到绳的拉力 11．如图所示，固定在竖直面内的光滑圆环半径为，圆环上套有质量分别为和的球A、B（均可看作质点），且球A、B用一长为的轻质细杆相连，将球A置于轨道最低点并由静止释放，已知重力加速度为，不计空气阻力。下列说法正确的是（　　） A．球A、B等高时，A球的速率等于B球的速率 B．球A、B等高时，A球的速率为 C．从释放球A到球A、B等高时，B球减少的重力势能等于A球增加的重力势能 D．从释放球A到球A、B等高时，B球减少的机械能等于A球增加的机械能 12．如图甲所示，倾角为θ的传送带以恒定的速率沿逆时针方向运行时，将质量的炭块（可视为质点）轻放在传送带上，炭块相对地面的v-t图像如图乙所示，整个过程炭块未滑离传送带。以沿传送带向下为正方向，重力加速度g取，。则（     ） A．炭块与传送带间的动摩擦因数为0.4 B．0~2.0s内摩擦力对炭块做功J C．0~2.0s内炭块与传送带之间因摩擦产生的热量为24J D．0~2s内炭块在传送带上的痕迹长度为4m 三、实验题（每空2分，共16分） 13．“前进”实验小组用如图甲所示的装置验证机械能守恒定律。小组成员将两物块A和B用轻质细绳连接并跨过轻质定滑轮，B下端连接纸带，纸带穿过固定的打点计时器。现将物块A从距离地面一定高度由静止释放，打点计时器将在纸带上打出如图乙所示的一系列的点迹，0是打下的第一个点。用天平测出A、B两物块的质量分别为3m、m，打点计时器打点周期为t，查阅得知当地重力加速度为g。 (1)在打0~5点过程中系统重力势能的减小量__________，系统动能的增加量__________，在实验误差范围内二者相当，则系统机械能守恒。（均用题中所给物理量表示） (2)关于此实验，说法正确的是__________； A．A、B两物体组成的系统机械能守恒，单个物体机械能也守恒 B．可用公式计算重物速度 C．若操作正确，A、B组成的系统重力势能的减少量也会略大于系统动能的增加量 D．多次测量求平均值可以减小本次实验的偶然误差 (3)另一实验小组打算利用该装置测量当地重力加速度，用v表示物块A的速度，h表示物块A下落的高度。若某同学作出的图像如图丙所示，则可求出当地的重力加速度测量值g=__________m/s2（结果保留三位有效数字）。 14．某科技小组利用如图所示的装置来探究向心力与质量、转动半径和角速度的关系。实验装置由可调速电动机、竖直转轴、水平直杆、正方体滑块和光电门组成。不计摩擦的水平直杆固定在竖直转轴上，竖直转轴随电动机一起转动，套在水平直杆上的质量分布均匀的正方体滑块通过细线与固定在竖直转轴上的力传感器相连接，并随水平直杆一起做匀速圆周运动，水平直杆的另一端安装了宽度为的遮光片，每经过光电门一次，力传感器和光电门就同时获得一组向心力大小和遮光时间的数据。 (1)为了探究滑块的向心力与角速度的关系，该科技小组需要采用的实验方法为__________（填正确答案标号）。 A．比值法 B．微元法 C．控制变量法 D．等效替代法 (2)某次旋转过程中遮光片经过光电门时的遮光时间为，若滑块中心与转轴中心的距离为，遮光片到转轴中心的距离为，遮光片的线速度大小为__________，则水平直杆的角速度为__________。（均选用、、、表示） (3)该科技小组通过保持滑块的质量和运动半径不变，改变电动机旋转的角速度，获得多组数据，以为纵坐标，以为横坐标，可在坐标纸中描出数据点，若能拟合出一条过原点的直线，则说明与成正比。若该直线的斜率为，斜率__________（选用、、、表示）。 四、计算题 15．（8分）如图所示，两异种点电荷的电荷量均为，绝缘竖直平面过两点电荷连线的中点O且与连线垂直，平面上A、O两点位于同一竖直线上，，点电荷到O点的距离也为l。现有比荷、带负电的小物块（可视为质点），从A点以初速度向下滑动，取g=10m/s2，。 (1)求A点电场强度的大小和方向； (2)若物块与平面的动摩擦因数为，求物块在A点的加速度； (3)若绝缘竖直平面光滑，求物块到O点的速度大小。 16．（10分）某同学创作了一篇科幻小说，描述了中国航天员们驾驶飞船探索类地行星的故事。为了计算该星球的质量，航天员们测出了星球半径为，并在星球表面展开实验，如图所示，不易伸长的轻绳绕过光滑轻质定滑轮连接物块、且（和均已知）。初始时物块静止在地面上，离地面高度为，绳子恰好伸直。现将由静止释放，经过时间落到地面，已知引力常量为。求： (1)物块加速运动时的加速度是多少？ (2)该星球的质量是多少？ (3)若飞船无法降落，只能贴着星球表面做匀速圆周运动，测出绕行周期，能否据此计算出星球的密度？若能，请计算出该星球的密度。 17．（12分）如图所示，粗糙的斜面AB下端与光滑的圆弧轨道BCD相切于B，整个装置竖直放置，C是最低点，圆心角∠BOC=37°，D与圆心O等高，圆弧轨道半径R=1m，斜面AB长L=4m，现有一个质量m=0.1kg的小物体P（可视为质点）从斜面上顶端A点无初速度下滑，物体P与斜面AB之间的动摩擦因数μ=0.25。不计空气阻力，g=10m/s2，sin37°=0.6，cos37°=0.8，求： (1)物体P第一次通过C点时的速度vC的大小和对C点处轨道的压力大小； (2)物体P第一次离开D点后在空中做竖直上抛运动到最高点E（图中未画出），接着从空中又返回到圆弧轨道和斜面，在这样多次反复的整个运动过程中，物体P对C点处轨道的最小压力的大小； (3)物体在斜面上能够通过的总路程s。 18．（14分）如图所示，竖直平面内固定的圆弧轨道BCD和圆管轨道DE在D处平滑连接，O为圆弧圆心，半径均为，C点和E点分别是轨道的最低点和最高点，OB和OD连线与竖直直径的夹角分别为60°和37°，BF是与轨道共面的倾角为α（α未知）的直线，在该直线上某点A将一质量为的小球以某一初速度水平抛出，恰好从B点沿圆弧轨道的切线进入轨道，经过C点时速度大小为4m/s。已知小球直径略小于圆管内径，且远小于圆弧半径，不计轨道摩擦和空气阻力，，，。求： (1)小球经过C点时对轨道压力的大小； (2)小球平抛初速度的大小； (3)若从直线BF上水平抛出的小球均能从圆弧轨道的B点沿切线进入轨道，且小球能够到达E点，则抛出点到B点的竖直高度h的最小值是多少。 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 D B A D A D B B BC AC 题号 11 12 答案 AD BC 1．D 【详解】AB．洗衣物时，转速过大，衣物会跟随筒壁做完整的圆周运动，不会脱离筒壁，无法“摔打”；转速过小，衣物跟随筒壁上升的高度较低，脱离筒壁后“摔打”时力度不足。若转速适当，衣物从最高点摔落，洗衣效果最佳；故AB错误； C．离心力不是一个真实存在的力，故C错误； D．脱水时，衣物中的水是因为受到的力不足以提供向心力，水分做离心运动，而从衣物中脱离，故D正确。 故选D。 2．B 【详解】卫星绕地球做匀速圆周运动，万有引力提供向心力，满足公式 1. 轨道半径：卫星距地面高度为，因此轨道半径 2. 角速度：时间内卫星转圈，周期，因此角速度 3. 联立上述公式消去，解得地球质量 故选B。 3．A 【详解】A．a球在bc方向平衡，则b、c球对a球的库仑力的bc方向分力必然等大反向，因此b、c球电性、电量必然相同。若a带正电，b、c均带负电，根据正电荷所受的电场力与场强方向相同，异种电荷间存在引力，可知a球可以受力平衡；b球受a球沿ab方向的引力、受c球沿cb方向的斥力、逆着电场线方向的电场力，可知b球可以受力平衡，同理可得c球可以受力平衡，其他假设三个小球均不可能保持平衡，故A正确； B．设a球的电荷量数值为q，b、c两球为Q，匀强电场电场强度为E，对整体受力分析，有 解得，点电荷的电荷量的绝对值之比为，故B错误； C．设等边三角形边长为L，b、c两球之间的库仑力，a、b两球之间的库仑力，得，故C错误； D．对a球，由平衡条件有 解得，故D错误。 故选A。 4．D 【详解】A．小球压缩弹簧的过程中，弹簧弹力对小球做负功，小球机械能不守恒（只有小球和弹簧组成的系统机械能守恒），故A错误； B．从点到最低点，小球刚接触弹簧时，重力大于弹簧弹力，合力向下，小球仍做加速运动 直到弹力等于重力时速度达到最大，之后弹力大于重力才开始减速，因此小球动能先增大后减小，故B错误； C．从点到最低点，对小球和弹簧组成的系统，机械能守恒 小球动能减少量 + 小球重力势能减少量 = 弹簧弹性势能增加量，故C错误； D．从释放到落至最低点，小球初末动能都为0，系统机械能守恒 因此小球重力势能的减少量全部转化为弹簧的弹性势能，大小等于弹簧弹性势能的增加量，故D正确。 故选 D。 5．A 【详解】刚好打滑时，受到的摩擦力为N 此时弹簧弹力N 弹簧形变量m 此时a做匀速圆周运动的半径，而a与转盘之间的摩擦力N 根据牛顿第二定律 解得rad/s 故选A。 6．D 【详解】图中A点的电场强度为0，表明薄板带负电，且薄板在A点的电场强度大小为 根据对称性，薄板在B点的电场强度大小与薄板在A点的相等，方向相反，图中B点的电场强度大小为 故选D。 7．B 【详解】AD．由图像可知，木板A的加速度大小 物体B的加速度大小 对木板A，根据牛顿第二定律有 对物体B，根据牛顿第二定律有 联立解得，，故A、D错误； B．系统损失的机械能等于系统动能的减少量，即，故B正确； C．木板A的最小长度等于内A、B的相对位移，由图像面积可知，故C错误。 故选B。 【答案】B 【详解】AC．由图乙可知，太空电梯在时，航天员所受地球的引力完全提供其随地球自转所需的向心力，此时航天员与电梯舱间的弹力为0，只有此时太空电梯中的物体处于完全失重状态，故AC错误； B．太空电梯在时，由于航天员的引力完全提供其所需的向心力，设地球的质量为M，航天员的质量为m，则 解得 故B正确； D．随着r的增加，航天员所需的向心力 逐渐增加，在时，引力完全提供向心力，此时航天员与电梯舱的弹力为0； 当时，电梯舱对航天员的弹力表现为支持力，根据 解得 随着r的增大而减小； 当时，电梯舱对航天员的弹力表现为指向地心的压力，此时 随着r的增大而增大，故D错误。 故选B。 9．BC 【详解】A．以试探电荷为研究对象，其做匀速圆周运动，两正点电荷对其静电力的合力提供向心力，做匀速圆周运动所需的向心力大小为 A项错误； B．θ越大，越靠近O点，由等量同种点电荷产生的电场可知，电场强度可能变小，所以将θ增大向心力有可能变小，B项正确； C．由 可得负点电荷做匀速圆周运动的角速度 C项正确； D．AO之间的电场强度方向向左，电场力向右，接着由O到B，电场力反向，故先加速后减速运动，到B点速度为零，D项错误。 故选BC。 10．AC 【详解】AB．分析图甲，设绳与竖直方向的夹角为θ，小球的质量为m，小球A、B到悬点O的竖直距离为h，根据牛顿第二定律 又 ，，解得，所以小球A、B的角速度相等；由于圆周运动的半径不同，所以线速度大小不相同，故A正确，B错误； CD．分析图乙，设绳与竖直方向的夹角为θ，小球的质量为m，绳长为L，绳上拉力为FT，则有， 解得，，所以小球C、D向心加速度大小相同，受到绳的拉力大小也相同，故C正确，D错误。 故选AC。 11．AD 【详解】AB．小球A、B等高时，根据运动的分解将两球的速度沿垂直杆和沿杆的方向进行分解，如图所示 则有，解得，故A正确，B错误； CD．以A、B球整体为研究对象可知机械能守恒，则A球增加的机械能等于B球减少的机械能，根据能量守恒可知，A球增加的重力势能跟A、B球增加的动能之和等于B球减少的重力势能，故C错误，D正确。 故选AD。 12．BC 【详解】根据速度-时间图像可知，炭块在0～1.0s内做匀加速直线运动，其加速度为 在1.0～2.0s内，其加速度为 传送带运行速度为 A．第一阶段炭块速度小于传送带速度，滑动摩擦力沿斜面向下，根据牛顿第二定律有 第二阶段炭块速度大于传送带速度，滑动摩擦力沿斜面向上，根据牛顿第二定律有 联立并代入数据，解得，，故A错误； BC．第一阶段炭块的位移为。摩擦力大小为 该阶段摩擦力做功为 第二阶段炭块的位移为 此阶段摩擦力方向反向，其做功为 全过程摩擦力对炭块做的总功为 第一阶段炭块相对于传送带向上的位移大小为 第二阶段炭块相对于传送带向下的位移大小为 产生的总热量为，故BC正确； D．痕迹长度等于炭块相对于传送带位置变化范围的最大跨度。由位移分析可知，炭块相对于传送带表面先向上滑动了5m，随后又向下滑动了1m，因此炭块在传送带上留下的痕迹长度为5m，故D错误。 故选BC。 13．(1) (2)CD (3)9.70 【详解】（1）[1]在打到点的过程中，物块下降的高度和物块上升的高度均为，则系统重力势能的减小量为 解得 [2]打第个点时，根据匀变速直线运动中间时刻的瞬时速度等于该段时间内的平均速度有 此时系统动能的增加量为 解得 （2）A．实验过程中绳子拉力对物块做负功，对物块做正功，则单个物块的机械能不守恒，故A错误； B．该实验是为了验证机械能守恒定律，如果使用计算速度，则默认了重力势能的减少量全部转化为动能的增加量，属于循环论证，故B错误； C．由于实验中存在摩擦阻力和空气阻力，克服阻力做功会消耗一部分机械能，所以系统重力势能的减少量会略大于系统动能的增加量，故C正确； D．多次测量求平均值是减小偶然误差的有效方法，故D正确。 故选CD。 （3）根据系统机械能守恒有 解得 结合一次函数关系可知图像的斜率大小为 由题图丙结合斜率公式可推导 解得 代入斜率大小公式解得当地的重力加速度测量值为 14．(1)C (2) (3) 【详解】（1）为了探究滑块的向心力F与角速度的关系，需保持滑块的质量和转动半径不变，该同学需要采用的实验方法为控制变量法。 故选C。 （2）[1][2]测得遮光片的遮光时间为，则遮光片经过光电门时的线速度大小为，角速度为 （3）滑块做圆周运动的角速度大小为 根据牛顿第二定律可得 故该同学通过保持滑块的质量和运动半径不变，改变电动机旋转的角速度，获得多组数据，以F为纵坐标，以为横坐标，可在坐标纸中描出数据点，若能拟合出一条过原点的直线，则说明F与成正比，所以斜率为 15．(1)，方向水平向左 (2)，方向竖直向上 (3) 【详解】（1）两异种点电荷在A点的场强，如图所示 根据场强叠加原则，可知A点的电场强度的大小为 方向水平向左。 （2）若物块与平面的动摩擦因数为，物块在A点受到竖直向下的重力、水平向右的电场力、水平向左的支持力和竖直向上的摩擦力，根据牛顿第二定律有 又， 联立解得 方向竖直向上。 （3）若绝缘竖直平面光滑，只有重力做功，根据动能定理有 代入数据解得物块到O点的速度大小 16．(1) (2) (3) 【详解】（1）下落过程做初速度为0的匀加速直线运动，位移满足匀变速直线运动公式 ，与加速度大小相等，整理得 ​ （2）对、组成的系统，由牛顿第二定律： 将代入，解得星球表面重力加速度 星球表面物体满足万有引力等于重力 整理得星球质量： （3）飞船贴着星球表面做匀速圆周运动，万有引力提供向心力 整理得 星球密度，星球体积 代入得 17．(1)，；(2)；(3) 【详解】(1)物体P从A下滑经B到C过程中根据动能定理有 解得 物体P在C点，根据牛顿第二定律有 解得 根据牛顿第三定律，物体P通过C点时对轨道的压力为。 (2)物体最后在和与其等高的圆弧轨道上来回运动时，经C点压力最小，设速度为，由到C由动能定理有 解得 则 解得 根据牛顿第三定律，物体P对C点外轨道的最小压力为。 (3)对到的全过程由动能定理得 解得 18．(1) (2) (3) 【详解】（1）球经过点时，由牛顿第二定律有    解得 由牛顿第三定律，小球对轨道的压力 （2）从到，由动能定理有   根据几何关系有   解得 （3）小球经过D点的最小速度满足   设小球恰能通过时，平抛初速度为，经过点时速度的竖直分量为，则，   从抛出点到点，根据动能定理，有   解得 设小球到达E点时速度为，从到E由动能定理，有   解得即小球能够到达E点，故抛出点到点的竖直距离的最小值 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 $