四川成都市川化中学2025-2026学年高一下学期期末模拟考试物理试卷

**基本信息** 以同步卫星发射、神舟十九号等科技情境和滑冰、跳伞等生活实例为载体，全面考查曲线运动、万有引力等核心知识，注重物理观念建构与科学思维培养。 **题型特征** |题型|题量/分值|知识覆盖|命题特色| |----|-----------|----------|----------| |单选题|7/28|平抛运动规律、同步卫星速度合成|结合轨道调整情境考查运动合成，体现模型建构| |多选题|3/18|圆周运动临界条件、天体运动图像|通过转盘物块滑动分析，考查科学推理| |实验题|2/16|向心力与角速度关系、机械能守恒验证|设计磁传感器测周期，培养科学探究能力| |计算题|3/38|平抛与斜面综合、弹簧与圆轨道结合|压轴题融合弹性势能与圆周运动临界，提升综合应用能力|

绝密*启用前 2025-2026学年度四川省川化中学高2025级高一下期末模拟考试 物理学科试题 开考前，请先将自己的姓名、准考证号、座位号涂写在试卷和答题卡相应位置。选择题部分请用2B铅笔填涂，非选择题部分请用0.5mm黑色墨迹签字笔书写。考试结束后，将试卷，答题卡，草稿纸一并交回。 一、单选题：本大题共7小题，共28分。 1.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， 2.如图所示，滑板运动员以速度从距离地面高度为的平台末端水平飞出，落在水平地面上。运动员和滑板均可视为质点，忽略空气阻力的影响，下列说法中正确的是 A. 一定时，越大，运动员在空中运动时间越长 B. 一定时，越大，运动员落地瞬间速度越大 C. 运动员落地瞬间速度与高度无关 D. 运动员落地位置与大小无关 3.滑冰的动作要领是低身斜体，滑冰运动员通过侧身来调整身体与水平冰面的夹角，使场地对其作用力指向身体重心而实现平稳过弯。质量为的滑冰运动员在某次过弯道时的运动视为半径为的匀速圆周运动，速度大小为。不计空气阻力，已知重力加速度，，，，。此次过弯道时冰面对运动员的作用力与水平冰面的夹角为(    ) A. B. C. D. 4.一探照灯照射在云层底面上，云层底面是与地面平行的平面，如图所示，云层底面距地面高，探照灯以恒定角速度在竖直平面内转动，当光束转到与竖直方向夹角为时，云层底面上光点的移动速度是(    ) A. 　　　　　 B. C. D. 5.年月日，搭载神舟十九号载人飞船的长征二号遥十九运载火箭在酒泉卫星发射中心点火发射，取得圆满成功。后、后、后航天员齐聚“天宫”，完成中国航天史上第次“太空会师”。空间站绕地球的运动可以看作匀速圆周运动。已知空间站离地面高度为约为，地球半径为约为，地球表面的重力加速度为，引力常量为，则(    ) A. 悬浮在空间站内的物体，不受力的作用 B. 空间站运行的线速度与第一宇宙速度之比约为 C. 根据已知信息可以求得地球的平均密度为 D. 空间站的向心加速度小于赤道上物体随地球自转的向心加速度 6.一航天员到达半径为、密度均匀的某星球表面，做了如下实验：用不可伸长的轻绳拴一质量为的小球，上端固定于点，如图甲所示。在最低点给小球一初速度，使其绕点在竖直面内做圆周运动，测得轻绳拉力 的大小随时间 的变化规律如图乙所示，，设、、引力常量和均为已知量，忽略各种阻力。下列说法正确的是(    ) A. 该星球表面的重力加速度为 B. 该星球的密度为 C. 该星球的第一宇宙速度为 D. 卫星绕该星球运行的最小周期为 7.如图为跳伞者在下降过程中速度随时间变化的示意图取竖直向下为正，箭头表示跳伞者的受力，则下列关于跳伞者的位移和重力势能，随下落的时间，重力势能和机械能随下落的位移变化的图 像中可能正确的是(    ) 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.如图所示，水平转盘上放有、两物块，它们到转轴的距离分别为和，质量分别为、，两物块通过轻绳连接，与转盘间的动摩擦因数均为，轻绳可以承受足够大的拉力。已知重力加速度为，设物块受到的最大静摩擦力等于滑动摩擦力。圆盘从静止开始绕转轴缓慢地加速转动，用表示圆盘转动的角速度，下列说法正确的是(    ) A. 如图甲，，，当缓慢增加至时，、即将相对于圆盘滑动 B. 如图乙，，当缓慢增加至时，、即将相对于圆盘滑动 C. 如图丙，，当缓慢增加至时，、即将相对于圆盘滑动 D. 甲乙丙三种情况下，丙中、两物块最容易发生滑动 9.某天文爱好者观测绕地球做匀速圆周运动的卫星，测出不同卫星的线速度和轨道半径，作出图像如图所示，已知地球的半径为，引力常量为，则下列说法正确的是 A. 地球的质量为 B. 地球的第一宇宙速度为 C. 地球表面的重力加速度为 D. 线速度为的卫星与地心连线在单位时间内扫过的面积为 10.如图所示，倾角为足够长的光滑斜面固定在水平地面上，一木板置于斜面顶端，木板的质量，某时刻，由静止释放的同时，有一个质量为的物块以沿斜面向上，大小为的初速度滑上木板，、间动摩擦因数，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，取重力加速度，不计空气阻力，关于物块和木板的运动，下列说法正确的是(    ) A. 物块刚滑上板时，木板的加速度为 B. 要使物块不滑离板，则木板长至少为 C. 整个运动过程中，物块与木板间因摩擦产生的热量为 D. 不论板多长，物块最终一定能滑离木板 三、实验题：本大题共2小题，共16分。 11.为了探究向心力大小与角速度的关系，某实验小组设计了如图所示的装置。磁性滑块套在水平光滑粗细均匀的塑料杆上，滑块随水平杆一起绕竖直杆做匀速圆周运动，力传感器通过一细绳连接滑块，用来测量向心力的大小。磁传感器可以记录接收到一定次数强磁场对应的时间。（6分） 为了探究向心力与角速度的关系，需要控制滑块质量和          选填“线速度”、“半径”、“加速度”或“周期”保持不变，某次旋转过程中从接收到强磁场开始计时，并且记为第次，到接收到第次强磁场所用时间为，则角速度          。 改变匀速圆周运动的角速度重复实验多次，以为纵坐标，为横坐标，在坐标纸中描出数据点作图，如果图像是一条过原点的倾斜直线，且直线的斜率等于          ，表明此实验过程中向心力与          成正比选填“角速度”、“角速度平方”或“角速度二次方根”。 12.某同学通过如图甲所示的装置来验证机械能守恒定律。将拉力传感器固定在铁架台上，长度为的细绳不可伸长一端连在拉力传感器上，另一端系住直径为的摆球，图乙是与力传感器连接的计算机屏幕所显示的图像。（10分） 为提高实验的精确度，摆球应选用          。 A.塑料球    泡沫球    钢球    木球 开始时，摆球静止于最低位置，此时拉力传感器示数为，重力加速度为，则摆球质量为          。 将摆球拉至细绳与竖直方向成一定角度由静止释放，让摆球在竖直平面内摆动，记下拉力传感器最小示数及最大示数，则摆球从静止摆到最低点的过程，其动能的增加量为          。用题中字母表示 改变角度，重复步骤操作，记录多组、数据，并作出图像，如果摆球的机械能守恒，则下列图像合理的是          。 A.    ．    ． 若实验中发现系统的动能增量总是比重力势能减少量大，以下可能的影响因素有          。 A.摆球运动过程受到空气阻力的影响 B.细绳长度比摆长偏小 C.释放时初速度不为零 四、计算题：本大题共3小题，共38分。 13.如图所示，一小球从平台边缘水平抛出，恰好落在临近平台的一倾角的粗糙斜面顶端，并刚好沿斜面加速下滑。已知动摩擦因数，斜面顶端与平台的高度差，重力加速度。，。（10分） 求小球水平抛出的初速度和斜面顶端与平台边缘的水平距离。 若斜面顶端高，求小球离开平台至到达斜面底端所经历的时间。 14.如图所示，不可伸长的轻质细绳下方悬挂一质量为的小球可视为质点，另一端固定在点倾角、高的斜面固定在水平地面上点与点等高且位于点正上方小球在竖直平面内做圆周运动，到最低点时细绳刚好拉断后做平抛运动并垂直击中斜面的中点，重力加速度为，不计空气阻力，求：（12分） 小球做平抛运动的时间和小球做平抛运动初速度的大小： 细绳的长度和绳刚要拉断时的张力 若小球击中斜面反弹的速度大小为击中前的一半，反弹后小球落到图中未画出点到点距离． 15.如图所示，轨道在竖直平面内，直轨道端与半径为的光滑竖直圆轨道相切，点与圆心等高，圆心在的正下方。一轻弹簧原长也为，其一端固定在倾角为的固定直轨道的底端处，长为，另一端与质量可调的滑块可视为质点接触，滑块与弹簧不相连，弹簧处于轻微压缩状态。用外力推动滑块，每次都将弹簧压缩至原长的一半，然后由静止放开，开始沿轨道运动。已知滑块与直轨道间的动摩擦因数，重力加速度大小为。取，计算结果均保留到小数点后一位。（16分） 当的质量为时刚好能到达圆轨道的最高点，求轻弹簧压缩至原长的一半时的弹性势能； 若改变滑块的质量使之能滑上圆轨道且仍能沿圆轨道滑下，求改变后滑块的质量的可能值； 若滑块能滑上圆轨道，且所在位置与的连线与方向的夹角为时恰好脱离圆轨道，求滑块的质量。 2025-2026学年度四川省川化中学高2025级高一下期末模拟考试 物理学科试题答案 1.【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。 2.【答案】  【解析】【分析】 本题考查平抛运动的规律。平抛运动在水平方向上做匀速直线运动，在竖直方向上做自由落体运动，运动的时间由高度决定；初速度和时间共同决定水平位移；落地的速度与初速度和高度有关。 【解答】 A.根据知，运动员在空中运动的时间由高度决定，与初速度无关，故A错误； B.落地时竖直分速度，则运动员落地的速度，初速度越大，落地瞬间速度越大，故B正确； C.落地时速度，可知落地的速度与高度有关，故C错误； D.水平位移由初速度和高度共同决定，则运动员落地的位置与初速度有关，故D错误。 3.【答案】  【解析】运动员受到重力和冰面的作用力，水平方向，根据牛顿第二定律得，竖直方向受力平衡有，解得，故ACD错误，B正确。 故选：。 4.【答案】  【解析】【分析】    求出光束转到与竖直方向夹角为时，光点转动的线速度，该线速度等于光点移动速度垂直于半径方向上的分速度，根据平行四边形定则求出云层底面上光点的移动速度。    解决本题的关键知道光点转动的线速度为云层底面上光点的移动速度垂直半径半径方向上的线速度，根据平行四边形定则求出合速度的大小。 【解答】  当光束转过角时，光照射在云层上的位置到灯的距离为， 将光点的速度分解为垂直于方向和沿方向，这个位置光束的端点沿切线方向的线速度为，   则云层底面上光点的移动速度为，故C正确，ABD错误。  故选C。 5.【答案】  【解析】解：悬浮在空间站内的物体，仍受地球的引力作用，故A错误； B.由万有引力提供向心力可得：，解得 由得第一宇宙速度： 联立解得：，故B正确； C.由地球表面上物体受到的重力与万有引力相等可得：，解得地球的质量为： 又有地球的体积为 则有地球的平均密度可表示为：，故C错误； D.根据可知，地球同步卫星比组合体的轨道半径大，因此组合体的运行的线速度比同步卫星的大；同步卫星与地球赤道上某物体随地球一起自转，角速度相同，由，可知同步卫星的线速度比地球赤道上某物体随地球自转的线速度大，而向心加速度，所以同步卫星的向心加速度大于赤道上物体随地球自转的向心加速度，又根据可知同步卫星的向心加速度小于空间站的向心加速度，则空间站的向心加速度大于赤道上物体随地球自转的向心加速度，故D错误。 6.【答案】  【解析】【分析】 对小球受力分析，在最高点和最低点时，由向心力的公式和整个过程的机械能守恒可以求得重力加速度的大小； 根据万有引力提供向心力可以求得星球的第一宇宙速度； 在星球表面时，万有引力和重力近似相等，可以求得星球的周期和质量，再根据密度公式求出星球的密度。 【解答】 A.设小球在最低点时细线的拉力为，速度为，设绳长为，则， 设小球在最高点细线的拉力为，速度为，则， 由机械能守恒定律得，解得， 因为，所以该星球表面的重力加速度为，A错误； 根据万有引力提供向心力得， 卫星绕该星球的第一宇宙速度为， 在星球表面，万有引力近似等于重力，解得， 星球的密度， 卫星绕该星球的第一宇宙速度为，BC错误； D.卫星绕该星球运行的最小周期，则， 解得，D正确。 故选D。 7.【答案】  【解析】解：、由图可知跳伞运动员开始时所受重力大于阻力，向下加速运动，随着速度的增大，阻力在增大，加速度逐渐减小；打开降落伞后阻力大于重力，加速度向上，运动员向下做减速运动；随着速度的减小，阻力也在减小，向上的加速度逐渐减小；当阻力和重力相等时向下做匀速运动。则位移先增加的越来越快，后增加的越来越慢，然后均匀增加，故A错误； 、重力势能，其随高度下降均匀减小，随时间的变化规律应与位移随时间变化规律相关，先减小得越来越快，然后减小得越来越慢，最后均匀减小，故BC错误； D、机械能，开始时阻力先慢慢增大，开伞后阻力瞬间变大，最后运动员匀速运动，阻力不变等于重力，故此过程中，阻力做的功先是慢慢变大，打开伞后阻力做的功瞬间增加，最后运动员匀速，阻力做的功不变，故D正确。 故选：。 首先根据题意分析跳伞运动员的受力情况，再根据牛顿第二定律分析其加速度变化情况，再根据运动学公式分析运动员下降的高度、重力势能的变化、以及机械能的变化等。 本题考查的知识点有速度时间图像的分析、物体的受力分析、物体的重力势能以及物体机械能的变化等，解决本题的关键是对运动员下落过程中的受力分析，再根据牛顿第二定律确定其加速度，最后根据运动学公式确定下降的高度，以及机械能和重力势能的变化。 8.【答案】  【解析】图甲中，即将相对于圆盘滑动时，对受力分析有，对受力分析有，解得，A正确 图乙中，即将相对于圆盘滑动时，对受力分析有，对受力分析有，解得，B错误 图丙中先达到最大静摩擦力后绳子开始出现拉力，受到的摩擦力将逐渐减小为后反向增大，直到的摩擦力增加为反向最大静摩擦力后，二者即将相对滑动，即，，解得，C正确 综合以上情况，乙图中即将滑动时角速度最小，最容易发生滑动， D错误。 9.【答案】  【解析】A.卫星绕地球做匀速圆周运动，由万有引力提供向心力，可得，结合图像可得，解得，故A正确； B.对于地球近地卫星，同理，根据，解得，故B错误； C.根据万有引力等于重力，解得，故C正确； D.由题图可得线速度为  的卫星绕地球做圆周运动的半径，则卫星做圆周运动的周期，则单位时间内扫过的面积，故D正确。 10.【答案】  【解析】A.对木板，根据牛顿第二定律可得 解得，故A正确； 对物块，根据牛顿第二定律可得 解得 物块先做匀减速直线运动，速度减为后，再做匀加速直线运动，匀减速和匀加速的加速度相同，板始终做匀加速直线运动，当两者共速后，物块和木板一起做匀加速直线运动的加速度为 设沿斜面向下为正方向，则 共速时间为， 故BD错误； C.整个过程因摩擦产生的热量为 故C正确。 故选AC。 11.【答案】半径 角速度平方   【解析】为了探究向心力与角速度的关系，需要控制滑块质量和半径保持不变； 由题意可知，故角速度。 由可得，则如果图像是一条过原点的倾斜直线，且图像的斜率等于，表明此实验过程中向心力与角速度平方成正比。 【分析】本题为了探究向心力大小与角速度的关系，明确实验原理为，结合、得出关系式，然后进行分析。 12.【答案】   【解析】解：为提高实验的精确度，减小空气阻力的影响，小球应选用钢球，故C正确， ABD错误。 据题意，由平衡条件有 解得 在最低点时，拉力传感器最大示数，在最低点拉力与重力的合力提供向心力，根据牛顿第二定律 又 摆球动能的增加量为 设摆球在最高点时，摆线与竖直方向夹角为。则 摆球从最高点摆到最低点的过程，重力势能的减少量为 如果摆球的机械能守恒，则有 整理得： 作出图像时符合图，故C正确，AB错误故选：。 由于空气阻力的影响，重力势能一部分克服空气阻力做功，一部分转化为小球的动能，导致系统的动能增量总是比重力势能减少量小，故A错误 B.实验中摆长的测量值对实验结论无影响，故 B错误 C.释放时初速度不为零，会导致摆球到达最低点时，速度偏大，故 C正确故选：。 13.【答案】解：从平台到斜面的过程中，小球做平抛运动，则有： ，解得：  到达斜面时速度方向与斜面平行，则有： ，解得：，因此斜面顶端与平台边缘的水平距离为：； 在斜面上由牛顿第二定律有：   ，解得加速度：  到达斜面时的速度为：  斜面上物体做匀加速直线运动，则有：  解得：  总时间：。  【解析】本题考查了平抛运动与斜面的结合、牛顿第二定律、匀变速直线运动直线知识点； 平抛落在斜面上，并刚好沿斜面加速下滑，说明速度方向与斜面平行，就可知道水平分速度与竖直分速度的夹角关系，再利用平抛运动规律列式即可求解； 由牛顿第二定律算出加速度，根据在斜面上做匀加速直线运动列式即可求解时间。 14.【答案】小球做平抛运动并垂直击中斜面的中点，有 解得小球做平抛运动的时间 小球做平抛运动初速度的大小 小球做平抛运动的竖直位移为 所以细绳的长度为 在圆周运动的最低点，有 解得绳刚要拉断时的张力为，方向向上。 球击中斜面时的速度为 反弹的速度大小为 设小球反弹后能击中点，则水平方向位移为，有 解得 竖直位移为 所以反弹后小球恰好能落到点，即点到点距离为  【解析】详细解答和解析过程见【答案】 15.【答案】解：设滑块刚好能沿圆轨道运动到圆轨道的最高点时速度的大小，根据牛顿第二定律有 解得 滑块由静止运动到圆轨道最高点过程，由能量守恒定律可得 联立解得； 设滑块的质量为，为使能滑上圆轨道，则它到达点时的速度应大于零，由能量守恒定律可得 解得 要使滑块仍能沿圆轨道滑回，在圆轨道上升的高度不能超过与圆心等高处，由能量守恒定律可得 解得 综上所述可得 变后滑块的质量的可能值； 依题意滑块恰好脱离圆轨道时，应在水平线的上方与方向的夹角为处，此位置轨道对滑块的弹力刚好为零，则 解得 由能量守恒定律可得 解得。 答：轻弹簧压缩至原长的一半时的弹性势能； 滑块的质量的可能值范围为； 滑块的质量。   【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 $