湖南省衡阳市2025-2026学年高一下学期期中模拟考试自编物理试卷01（范围：人教版必修1、必修2第5-7单元）（解析版）

湖南省衡阳市2025-2026学年高一下学期期中模拟考试自编物理试卷01（解析版）题号12345678910答案CDABDADADBCABD1．C【详解】A．小球在最高点时刚好对杆无作用力，此时重力提供向心力，有解得，故A错误；B．当小球运动到最高点时的速率为1m/s时，根据牛顿第二定律有解得则杆对小球的作用力方向向上，故B错误；C．当小球运动到最高点时的速率为4m/s时，根据牛顿第二定律有解得可知杆对小球的作用力大小为11N，故C正确；D．当小球运动到最低点时，小球受杆的拉力为41N，由牛顿第二定律有解得则小球运动的角速度大小为，故D错误。故选C。2．D【详解】A．磁场对运动电子的作用力为洛伦兹力，洛伦兹力始终与电子速度方向垂直，根据功的定义时，洛伦兹力不做功，故A错误；B．对应的能量为时速的高铁质量约为，速度约为动能高铁动能远大于对应的能量，故B错误；C．根据相对论，真空中光速是物体运动的极限速度，任何物体的速度都不可能超过光速，题干算出的远大于光速，不可能达到，故C错误；D．经典动能公式仅适用于低速（远小于光速）场景，电子动能达时属于高速，经典力学不再适用，且算出的速度远大于光速、违反相对论，该事实不存在，故D正确。3．A【详解】设地球的公转轨道半径为，则金星的公转轨道半径为，航天器轨道的半长轴为，由开普勒第三定律有可得，航天器由地球向金星运动的时间为半个周期，则航天器运动的时间对应时间内金星转过的角度又金星沿逆时针方向绕太阳运动，则航天器开始沿虚线由地球向金星运动时，金星处于8点附近。故选A。4．B【详解】A．由抛物线方程为，得抛出点坐标为由平抛运动联立解得，，故A错误；B．将代入得联立消去t得即小球从凹槽任一点以2.5m/s的水平初速度弹出后都能落到O点，故B正确；CD．若凹槽解除锁定，由动量守恒恰好落在轨道底部解得凹槽向左移动，故CD错误。故选B。5．D【详解】A.加速度定义式为，速度变化量大时，若时间更长，加速度可能较小。因此速度变化量大不一定加速度大，A错误；B.加速度很大说明速度变化快，但速度是增大还是减小取决于加速度方向与速度方向是否一致。若加速度方向与速度相反（如减速），速度会减小得很快，而非增大，选项B未明确方向，B错误；C.速度为零时加速度可以很大。例如，竖直上抛物体在最高点速度为零，但加速度为重力加速度；火箭刚启动时速度接近零但加速度很大，C错误；D.位移、加速度、速度方向相同，说明物体加速运动。加速度减小但方向不变时，速度仍持续增大，直到加速度为零时速度达到最大值，之后匀速运动，D正确。故选D。6．A【详解】过程，先失重（）后超重（），加速度先向下后向上，则为“下蹲”过程；过程，先超重（）后失重（），加速度先向上后向下，则为“站起”过程。故选A。7．D【详解】AB．设球对木板的压力为F，则对图乙所示情况，对A分析可知对B分析可知联立解得，故AB错误；CD．对图丙所示情况，对AB整体分析可知对B分析可知联立解得，故C错误，D正确。故选D。8．AD【详解】A．根据分运动和合运动的等时性可知，人的运动时间等于重物的运动时间，A正确；BCD．将人的速度分解为沿细绳方向的速度和垂直细绳方向的速度，当绳子与水平方向的夹角为时，则，随着角减小，则重物向上做加速运动，即重物上升的速度不断增大，BC错误，D正确。故选AD。9．BC【详解】A．由关联速度可知，物块和小车沿绳子方向的速度大小始终相等，设与小车B连接的绳子与水平方向夹角为，即故A错误；B．设与小车B连接的绳子与水平方向夹角为，则当故B正确；C．由于沿着绳的方向小车B的分速度始终等于物块A的速度大小，小车B两个分运动为一个沿着绳收缩的方向，一个以绳为半径做圆周运动，所以沿着绳的方向小车B的分加速度始终等于物块A的加速度大小和小车B的向心加速度之和，即所以小车B的加速度大小始终大于物块A的加速度大小。故C正确；D．假设物块做匀加速直线运动，即为正值不变，对物块由牛顿第二定律有

①对小车有

②又

③又有向心力公式得

④其中为小车B的实际速度，为对应绳长联立①②得由于假设不变，由上式可得为定值，在运动过程中增大，则随着角变化小车B的加速度大小减小，根据③式可得，减小，又根据④式中随着小车运动绳长减小，增大，则小车B的速度减小，又有物块的速度减小，与假设相互矛盾，故D错误。故选BC。10．ABD【详解】A．图像与轴围成的面积等于时间，故A正确；B．由位移计算公式可知故B正确；C．由时间公式可知故C错误；D．由可知则代入数据故D正确。故选ABD。11．(1)CD(2)ACD【详解】（1）①[1]小球在运动过程中受到重力和绳子的拉力，重力和绳子的拉力的合力提供小球做圆周运动的向心力，或者是绳子拉力的水平分量提供向心力；故选CD。②[2][3]小球做圆周运动的周期为根据向心力公式可知令绳子和竖直方向的夹角为θ，根据三角形定则可知，小球的合力大小为③[4]因为小球所受的合力F与向心力Fn大小相等，则有则则解得（2）A．要验证的关系式中小球的质量可从两边消掉，则小球质量的测量误差不影响本实验验证，选项A正确；B．要验证的关系式可知，两边可消掉r，则小球匀速圆周运动半径的测量不影响本实验验证，选项B错误；C．根据可知，在其他因素不变的情况下，实验中细绳与竖直方向的夹角越大，则r越大，小球做圆周运动的线速度越大，选项C正确；D．根据可知，在细绳与竖直方向的夹角保持不变的情况下，实验中细绳越长，则r越大，则小球做圆周运动的线速度越大，选项D正确；故选ACD。12．(1)结点O的位置OA、OB绳的方向弹簧测力计的示数否因为每次实验都是独立的，改变拉力F，结点O的位置会变化(2)BD【详解】（1）[1]应该画出三个力的大小、方向、和作用点，因此应该记录点的位置；[2]、及重力加速度已知，因此两个物体的重力已知，只记录弹簧测力计的示数；[3]三个力的方向中，重物的方向竖直向下，因此只记录、绳的方向。[4][5]否；因为每次实验都是独立的验证力的平行四边形定则，改变拉力F，结点O的位置会变化，任何两次之间没有联系。（2）ACD．增大弹簧测力计的拉力时，如图所示，，拉力大小不变，但合力变大，因此两个力的夹角变小，而的方向不变，从而绳与竖直方向的夹角会增大，点向右移动；而绳子拉力与、合力等大反向，当与方向垂直时，与竖直方向夹角最大，由于不知道初始状态，因此无法判断与竖直方向夹角如何变化，故AC错误；D正确。B．与绳的拉力的合力大小仍等于，方向仍竖直向上，故B正确。故选BD。13．(1)①，②(2)①，②利用某地区的重力加速度反常，可推算地下矿物的位置、密度、储量等，辅助石油、天然气、金属等矿物勘探。也可用于考古洞穴定位、地质构造分析等。合理即可【详解】（1）①大球的质量为，挖去小球的质量为，大球对点小物体的引力为小球单独存在时对点小物体的引力为则剩余部分对点小物体的引力为解得②由于质量分布均匀的球壳对内部的引力为零，大球对点小物体的引力相当于球心在、半径为的球体对点小物体的引力，即由①可知又因为质点位于挖去小球的球心处，质量分布均匀的小球对其球心处质点的引力为0，即则（2）①如果将空腔区域填满相同密度的岩石，则点重力加速度将回归正常值。因此该处重力加速度反常可通过填充后的球形区域附加引力计算。若在点放置一质量为的质点，则该附加引力为根据牛顿第二定律，空腔的重力加速度变化满足，其中则，方向沿连线向外。因此，处重力加速度反常大小，其中解得，方向竖直向上②利用某地区的重力加速度反常，可推算地下矿物的位置、密度、储量等，辅助石油、天然气、金属等矿物勘探。也可用于考古洞穴定位、地质构造分析等。合理即可14．(1)4m/s2，2m/s2(2)2m/s(3)（，2，3……）【详解】（1）由图可得，传送带加速度物块做匀加速直线运动，由牛顿第二定律可得（2）t1=3s时，传送带的速度物块的速度之后，物块继续以加速度a2做匀加速直线运动，传送带以加速度a1做匀减速直线运动，经t2后，两者达共速v共，则有解得t2=1s

v共=8m/s前4s内物块的总位移为之后，物块继续以加速度a2做匀减速直线运动至B点，则有从B至P，物块继续做匀减速直线运动，则有联立解得v0=2m/s（3）物块在空中的运动为斜抛运动，要使物块沿原路返回，由于物块与斜面碰撞后速度方向改变类似于光的镜面反射。所以实现速度反向有两种可能的方式。一种是物块与斜面发生正碰，即：碰前速度方向垂直于斜面，如图1所示；另一种是碰撞后物块做竖直上抛，原路返回后与斜面再次发生碰撞，则碰后的速度方向将与前一次的碰前速度等大反向，如图2所示。方式一：物块与斜面发生正碰，物块在x方向做匀减速直线运动，则有，物块在y方向做匀减速直线运动，速度减为0后反向加速则有，每次碰撞前后vx大小不变，vx减为0需要的时间每次碰撞前后vy大小不变，方向相反，此方向的运动出现周期性，每个周期的时间当t=nT时，物块就可以返回抛出点，则有所以方式二：物块与斜面碰撞后竖直上抛运动，则碰前，则有，代入数据可得）15．(1)10s(2)(3)，3m【详解】（1）设经过时间泡沫板开始运动，则此时泡沫板与地面间的静摩擦力恰好达到最大值，则有又因为联立解得（2）设经过时间煤块与泡沫板恰好发生相对运动，则此时煤块与泡沫板间的静摩擦力应恰好达到最大值，因此对煤块根据牛顿第二定律有解得此时煤块的加速度为同理此时对泡沫板列牛顿第二定律方程有解得，所以煤块和泡沫板整体一起运动的时间为此时煤块的速度大小为（3）假设如下情景：煤块初始摆在泡沫板的右端，且相对运动过程中煤块刚好能到达泡沫板的左端，最终又恰好停到泡沫板的右端，则划痕又长又深。设煤块放置的初始位置与泡沫板左端的距离为x，外力作用的时间为，设撤去外力前，泡沫板的加速度大小为，而煤块的加速度大小仍为，则该过程对泡沫板列牛顿第二定律方程有解得撤去外力后，在煤块和泡沫板速度达到相等之前，泡沫板将匀减速运动，设其加速度大小为，而煤块的加速度大小仍为，则该过