2026年人教版高一第二学期物理期末拔尖培优模拟试卷（附答案可下载）

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一、单项选择题（共8小题，每小题4分，共32分。每小题只有一个选项符合题目要求）1.一小球从倾角为θ的固定斜面顶端以初速度v0水平抛出，最终落在斜面上，不计空气阻力。关于小球的运动，下列说法正确的是（）A.小球落在斜面上时的速度方向与水平方向夹角等于θB.小球从抛出到落在斜面上的运动时间为2v0tanθ/gC.小球落在斜面上时的速度大小为v0√(1+tan²θ)D.小球运动过程中速度变化量的方向始终与v0方向相同2.轻绳和轻杆分别系着质量相同的小球在竖直平面内做圆周运动，两球均能恰好通过圆周最高点，圆周半径均为R。下列说法正确的是（）A.轻绳系的小球在最高点时速度为0，轻杆系的小球在最高点时速度为√(gR)B.两球在最低点时，轻绳的拉力等于轻杆的拉力C.两球从最低点运动到最高点的过程中，重力势能增加量相同，动能减少量相同D.轻绳系的小球在最低点速度至少为√(5gR)，轻杆系的小球在最低点速度至少为2√(gR)3.地球同步卫星的轨道半径为R，运行周期为T，某近地卫星的轨道半径近似为地球半径r，引力常量为G，地球质量为M。下列说法正确的是（）A.同步卫星的线速度大于近地卫星的线速度B.近地卫星的向心加速度为GM/r²，同步卫星的向心加速度为GM/R²C.近地卫星的周期T'满足T'/T=(r/R)^(2/3)D.地球表面的重力加速度g=4π²R/T²4.一物体在水平面上仅受恒力作用做直线运动，其动能Ek随位移x变化的关系为Ek=kx+b（k、b为常量），下列说法正确的是（）A.物体的速度与x成正比B.物体的加速度与x成正比C.恒力的大小等于kD.物体的动量与x成正比二、多项选择题（共4小题，每小题6分，共24分。每小题有多个选项符合题目要求，全部选对得6分，选对但不全得3分，有选错得0分）5.关于万有引力定律的应用，下列说法正确的是（）A.已知月球绕地球做匀速圆周运动的轨道半径r和周期T，可求出地球的质量M=4π²r³/(GT²)B.已知地球表面的重力加速度g和地球半径R，可求出地球的质量M=gR²/GC.人造卫星从低轨道变到高轨道时，需在原轨道加速，变轨后卫星的机械能增加D.同步卫星必须位于赤道正上方，且离地面的高度是确定值，与卫星质量无关6.从同一高度以相同的初速度v0抛出两个小球，一个做平抛运动，另一个做斜抛运动，斜抛初速度与水平方向夹角为α（0<α<90°），不计空气阻力。下列说法正确的是（）A.两球落地时的速度大小相同B.两球落地时的速度方向相同C.两球在空中运动的时间相同D.两球落地时的动能相同7.竖直平面内的光滑圆形轨道固定在水平面上，半径为R，质量为m的小球从轨道左侧h高度处由静止开始下滑，不计空气阻力。下列说法正确的是（）A.若h=R，小球能通过圆轨道的最高点B.若h=2R，小球在圆轨道最低点对轨道的压力为3mgC.若h>2R，小球能通过圆轨道的最高点时对轨道的压力大于等于0D.若h=1.5R，小球运动到与圆心等高的位置时速度大小为√(gR)8.一轻质弹簧竖直固定在地面上，上端连接一质量为m的物块，物块静止时弹簧压缩量为x0，现用力将物块向下压缩x，然后由静止释放，物块上升的最大高度为h（从压缩后位置开始计算），不计空气阻力。下列说法正确的是（）A.物块上升过程中，弹簧的弹性势能全部转化为物块的重力势能B.当物块速度最大时，弹簧的压缩量为x0C.若换用质量为2m的物块，压缩相同的x，上升的最大高度仍为hD.物块从释放到最高点的过程中，合力做功等于弹簧弹性势能的减少量三、实验题（共2小题，共15分）9.（7分）某同学用频闪照相法探究平抛运动的规律，实验中得到一张平抛运动的频闪照片，每两次闪光的时间间隔为T，照片上小方格的边长为L。（1）小球平抛的初速度v0=______；（2）小球竖直方向连续相等时间内的位移差Δy=______，由此算出重力加速度g=______；（3）若实验中存在空气阻力，竖直方向加速度小于g，会导致测出的g值______（选填“偏大”或“偏小”）。10.（8分）某同学用装置验证机械能守恒定律，实验得到一条纸带，O为打出的第一个点，A、B、C为后续三个连续点，相邻两点时间间隔为T，测得OA=x1，OB=x2，OC=x3，当地重力加速度为g。（1）从O到B的过程中，重力势能减少量ΔEp=______，动能增加量ΔEk=______；（2）若实验中存在阻力，ΔEp______ΔEk（选填“大于”“等于”或“小于”）；（3）为减小误差，可行的措施有______（填字母）。A.选用质量大、体积小的重物B.减小纸带与打点计时器的摩擦C.选取较远的点计算速度D.使打点计时器两限位孔在同一竖直线上四、计算题（共3小题，共29分。解答时应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤，只写最后答案不得分，有数值计算的要明确数值和单位）11.（9分）水平地面上有一倾角为37°的斜面，斜面底端与光滑水平平台相连，平台末端为小球抛出点。将质量为m的小球从斜面上某点由静止释放，滑到平台末端时速度v0=5m/s，水平抛出后恰好落在斜面顶端，不计空气阻力，g取10m/s²，sin37°=0.6，cos37°=0.8。求：（1）小球从抛出到落在斜面上的运动时间；（2）小球落在斜面上时的速度大小。12.（10分）某人造卫星沿椭圆轨道绕地球运行，近地点离地面高度为h1，远地点离地面高度为h2，地球半径为R，引力常量为G，地球质量为M。已知卫星在近地点的速度为v1，求：（1）卫星在远地点的速度v2；（2）卫星的周期T（开普勒第三定律：T²/a³=常数，a为椭圆半长轴）。13.（10分）质量为m的物块从距水平面高H处由静止释放，沿光滑圆弧轨道下滑到水平面，与轻质弹簧相连，弹簧劲度系数为k，物块将弹簧压缩到最短后被弹回，不计空气阻力。求：（1）弹簧被压缩到最短时的弹性势能；（2）弹簧被压缩的最大距离x。---参考答案及解析：一、单项选择题1.答案：B解析：小球落在斜面上时，位移偏向角θ满足tanθ=y/x=(½gt²)/(v0t)=gt/(2v0)，解得t=2v0tanθ/g，故B正确；速度偏向角φ满足tanφ=vy/v0=2tanθ≠θ，A错误；速度大小v=v0/cosφ=v0√(1+4tan²θ)，C错误；速度变化量Δv=gt，方向竖直向下，与v0方向不同，D错误。2.答案：D解析：轻绳模型中，恰好过最高点时，重力提供向心力，v绳=√(gR)；轻杆模型中，恰好过最高点时速度可为0，A错误；最低点拉力：轻绳T1=mv1²/R+mg，轻杆T2=mv2²/R+mg，轻绳最低点速度v1=√(5gR)，轻杆最低点速度v2=2√(gR)，故T1>T2，B错误；重力势能增加量均为2mgR，动能减少量：轻绳ΔEk1=½m(5gR)-½m(gR)=2mgR，轻杆ΔEk2=½m(4gR)-0=2mgR，看似相等，但轻杆最高点速度为0，符合“恰好通过”，轻绳恰好通过的速度为√gR，故D正确（轻绳最低点速度至少√5gR，轻杆至少2√gR）。3.答案：B解析：卫星轨道半径越大线速度越小，同步卫星线速度小于近地卫星，A错误；由万有引力定律，向心加速度a=GM/r²，故近地卫星a=GM/r²，同步卫星a=GM/R²，B正确；开普勒第三定律T²∝r³，故近地卫星周期比T'/T=(r/R)^(3/2)，C选项写成(2/3)次方错误；地球表面重力加速度g=GM/R²，同步卫星g同=GM/R²，D错误。4.答案：C解析：由动能定理ΔEk=F合Δx，即k=F合，恒力大小等于Ek-x图线斜率，C正确；Ek=½mv²=kx+b，v与√x成正比，A错误；加速度a=F合/m，恒定，B错误；动量p=mv=√(2mEk)=√(2m(kx+b))，与√x不成正比，D错误。二、多项选择题5.答案：ABCD解析：A选项：由GMm/r²=m(4π²/T²)r，得M=4π²r³/(GT²)，正确；B选项：地面重力mg=GMm/R²，得M=gR²/G，正确；C选项：卫星变轨时加速，发动机做功，机械能增加，正确；D选项：同步卫星周期与地球自转相同，高度、轨道半径固定，与质量无关，正确。6.答案：AD解析：两球初始高度相同，初速度大小相同，落地时动能均为½mv0²+mgH，故动能相同，速度大小相同，A、D正确；平抛落地速度方向向下偏，斜抛落地方向向下偏，斜抛的偏角更小，B错误；斜抛竖直分初速度为v0sinα，运动时间更长，C错误。7.答案：BC解析：小球能通过圆轨道最高点的条件是最高点速度v≥√(gR)，由机械能守恒：mg(h-2R)≥½mgR，得h≥2.5R，故h=R时无法通过，A错误；h=2R时，最低点：mg2R=½mv²，T-mg=mv²/R，得T=5mg，由牛顿第三定律，压力为5mg，B正确；h>2R时，若h≥2.5R，最高点压力≥0，C正确；h=1.5R时，到圆心等高位置：mg0.5R=½mv²，v=√(gR)？不对，0.5R，所以v=√(gR)，但h=1.5R时，到圆心等高位置的高度差是0.5R，没错，但小球到不了圆心等高位置，因为h=1.5R<2R，会在圆心上方脱离轨道，故D错误。8.答案：BD解析：物块上升过程中，弹簧弹性势能转化为重力势能和动能，最终动能为0，A错误；速度最大时，合力为0，即弹簧弹力等于重力，压缩量为x0，B正确；质量变大，压缩相同x，弹性势能相同，物块重力势能增加量更小，上升高度更小，C错误；由动能定理，合力做功等于动能变化，最高点动能为0，故合力做功等于弹性势能减少量，D正确。三、实验题9.答案：（1）2L/T（水平方向匀速，Δx=2L=v0T）（2）L；L/T²（Δy=gT²，g=Δy/T²=L/T²）（3）偏小（实际加速度a<g，由g=Δy/T²算出的g比实际小）10.答案：（1）mgx2；m(x3-x1)²/(8T²)（B点速度vB=(x3-x1)/(2T)，ΔEk=½mvB²）（2）大于（阻力做功，重力势能减少量一部分克服阻力做功）（3）ABCD（均为减小误差的常规措施）四、计算题11.解答：（1）小球平抛，竖直位移y=½gt²，水平位移x=v0t，由斜面倾角tan37°=y/x=(½gt²)/(v0t)=gt/(2v0)，代入v0=5m/s，tan37°=0.75，得t=2v0tan37°/g=2×5×0.75/10=0.75s。（2）竖直分速度vy=gt=10×0.75=7.5m/s，落地速度v=√(v0²+vy²)=√(25+56.25)=√81.25=9m/s（或√(v0²+(2v0tanθ)²)=5√(1+4×0.75²)=5√(1+2.25)=5√3.25=9m/s）。12.解答：（1）卫星绕地球运动，近地点和远地点角动量守恒：mv1(R+h1)=mv2(R+h2)，故v2=v1(R+h1)/(R+h2)。（2）椭圆半长轴a=((R+h1)+(R+h2))/2=R+(h1+h2)/2，由开普勒第三定律：T²/a³=(4π²a)/(GM)（椭圆轨道周期