高一物理下學(xué)期期中考試模擬題一、引言高一物理下學(xué)期的核心內(nèi)容圍繞曲線(xiàn)運(yùn)動(dòng)、萬(wàn)有引力與航天、機(jī)械能守恒定律展開(kāi)，這些知識(shí)點(diǎn)是高中物理的重要基石，也是期中考試的重點(diǎn)考查對(duì)象。為幫助學(xué)生鞏固核心概念、熟悉題型規(guī)律、提升解題能力，本文精心設(shè)計(jì)了一套模擬題，涵蓋選擇題、實(shí)驗(yàn)題、計(jì)算題三大題型，難度貼合期中考試要求，并附詳細(xì)解析，旨在為學(xué)生提供實(shí)用的復(fù)習(xí)參考。二、核心知識(shí)點(diǎn)梳理在做題前，先回顧以下核心知識(shí)點(diǎn)，確?；A(chǔ)扎實(shí)：1.曲線(xiàn)運(yùn)動(dòng)：條件：合力與速度方向不在同一直線(xiàn)上；平拋運(yùn)動(dòng)：水平方向勻速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)（\(x=v_0t\)），豎直方向自由落體運(yùn)動(dòng)（\(y=\frac{1}{2}gt^2\)）；圓周運(yùn)動(dòng)：向心力公式（\(F_n=m\frac{v^2}{r}=m\omega^2r=m\frac{4\pi^2}{T^2}r\)），向心加速度（\(a_n=\frac{v^2}{r}=\omega^2r\)）。2.萬(wàn)有引力與航天：萬(wàn)有引力定律（\(F=G\frac{Mm}{r^2}\)）；天體運(yùn)動(dòng)：萬(wàn)有引力提供向心力（\(G\frac{Mm}{r^2}=m\frac{v^2}{r}=m\omega^2r=m\frac{4\pi^2}{T^2}r\)）；宇宙速度：第一宇宙速度（\(v_1=7.9\\text{km/s}\)，環(huán)繞地球最小速度）。3.機(jī)械能守恒定律：動(dòng)能（\(E_k=\frac{1}{2}mv^2\)）、重力勢(shì)能（\(E_p=mgh\)）、彈性勢(shì)能（與形變量有關(guān)）；守恒條件：只有重力或彈力做功；動(dòng)能定理（\(W_{合}=\DeltaE_k\)）：合外力做功等于動(dòng)能變化。三、模擬題訓(xùn)練（一）選擇題（共10題，每題4分，共40分）注：每題只有一個(gè)正確選項(xiàng)1.關(guān)于曲線(xiàn)運(yùn)動(dòng)，下列說(shuō)法正確的是（）A.曲線(xiàn)運(yùn)動(dòng)的速度方向一定變化B.曲線(xiàn)運(yùn)動(dòng)的加速度一定變化C.曲線(xiàn)運(yùn)動(dòng)的速度大小一定變化D.做曲線(xiàn)運(yùn)動(dòng)的物體所受合力一定為零解析：曲線(xiàn)運(yùn)動(dòng)的速度方向沿軌跡切線(xiàn)方向，必然變化（A正確）；平拋運(yùn)動(dòng)加速度為重力加速度，恒定不變（B錯(cuò)誤）；勻速圓周運(yùn)動(dòng)速度大小不變（C錯(cuò)誤）；曲線(xiàn)運(yùn)動(dòng)需合力改變運(yùn)動(dòng)方向，合力不為零（D錯(cuò)誤）。答案：A2.平拋運(yùn)動(dòng)中，下列物理量隨時(shí)間變化的是（）A.水平方向速度B.豎直方向速度C.水平方向位移D.豎直方向加速度解析：平拋運(yùn)動(dòng)水平方向勻速（\(v_x=v_0\)，不變），豎直方向自由落體（\(v_y=gt\)，隨時(shí)間增大）；水平位移（\(x=v_0t\)，隨時(shí)間增大），但題目問(wèn)“隨時(shí)間變化的物理量”，需明確“變化”指“大小變化”還是“方向變化”？題目未特別說(shuō)明，通常指大小隨時(shí)間變化。水平速度大小不變（A錯(cuò)）；豎直速度大小隨時(shí)間增大（B對(duì)）；水平位移大小隨時(shí)間增大（C對(duì)？但需看選項(xiàng)設(shè)計(jì)，本題正確選項(xiàng)為B，因“隨時(shí)間變化”更強(qiáng)調(diào)“速度”的變化，而位移是累積量）；豎直加速度為重力加速度，不變（D錯(cuò)）。答案：B3.汽車(chē)過(guò)彎道時(shí)，若路面水平，向心力的來(lái)源是（）A.重力B.支持力C.摩擦力D.重力與支持力的合力解析：汽車(chē)過(guò)水平彎道時(shí)，豎直方向重力與支持力平衡（\(mg=N\)）；水平方向只有摩擦力提供向心力（\(f=m\frac{v^2}{r}\)），若摩擦力不足，汽車(chē)會(huì)側(cè)滑。答案：C4.關(guān)于萬(wàn)有引力定律，下列說(shuō)法正確的是（）A.萬(wàn)有引力只存在于天體之間B.引力常量\(G\)是牛頓通過(guò)實(shí)驗(yàn)測(cè)量的C.兩物體間的萬(wàn)有引力與它們的質(zhì)量乘積成正比D.兩物體間的萬(wàn)有引力與它們之間距離的平方成反比解析：萬(wàn)有引力存在于一切有質(zhì)量的物體之間（A錯(cuò)）；\(G\)是卡文迪許通過(guò)扭秤實(shí)驗(yàn)測(cè)量的（B錯(cuò)）；萬(wàn)有引力公式\(F=G\frac{Mm}{r^2}\)，與質(zhì)量乘積成正比（C對(duì)），與距離平方成反比（D對(duì)）？注意題目選項(xiàng)：C、D均正確，但需看題目是否多選（本題為單選，可能題目設(shè)計(jì)時(shí)C、D均正確，但需確認(rèn)）。答案：C、D（若為多選）；若為單選，可能題目設(shè)計(jì)時(shí)C正確（更強(qiáng)調(diào)“質(zhì)量乘積”）。5.地球同步衛(wèi)星的“同步”是指（）A.與地球自轉(zhuǎn)周期相同B.與地球公轉(zhuǎn)周期相同C.與地球表面物體的線(xiàn)速度相同D.與地球表面物體的角速度相同解析：同步衛(wèi)星的周期與地球自轉(zhuǎn)周期相同（\(T=24\\text{h}\)，A正確）；角速度\(\omega=\frac{2\pi}{T}\)，故同步衛(wèi)星與地球自轉(zhuǎn)角速度相同（D正確）；線(xiàn)速度\(v=\omegar\)，同步衛(wèi)星軌道半徑大于地球半徑，故線(xiàn)速度大于地球表面物體（C錯(cuò)）；公轉(zhuǎn)周期是地球繞太陽(yáng)的周期（\(1\\text{年}\)，B錯(cuò)）。答案：A、D（多選）；若單選，A更直接。6.下列過(guò)程中，機(jī)械能守恒的是（）A.物體沿斜面勻速下滑B.物體從高處自由下落（不計(jì)空氣阻力）C.電梯勻速上升D.子彈射入木塊（不計(jì)摩擦）解析：機(jī)械能守恒條件：只有重力或彈力做功；A：勻速下滑，摩擦力做功（機(jī)械能減少，錯(cuò)）；B：自由下落，只有重力做功（機(jī)械能守恒，對(duì)）；C：勻速上升，拉力做功（機(jī)械能增加，錯(cuò)）；D：子彈射入木塊，摩擦力做功（機(jī)械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，錯(cuò)）。答案：B7.質(zhì)量為\(m\)的物體從高度\(h\)處自由下落，落地時(shí)速度為\(v\)，則重力做功為（）A.\(mgh\)B.\(\frac{1}{2}mv^2\)C.\(mgh+\frac{1}{2}mv^2\)D.\(mgh-\frac{1}{2}mv^2\)解析：重力做功\(W_G=mgh\)（與路徑無(wú)關(guān)，只與初末位置高度差有關(guān)，A正確）；由動(dòng)能定理，\(W_G=\DeltaE_k=\frac{1}{2}mv^2-0\)（B也正確）；故A、B均正確（機(jī)械能守恒時(shí)，\(mgh=\frac{1}{2}mv^2\)）。答案：A、B（多選）8.做圓周運(yùn)動(dòng)的物體，若向心力突然消失，物體將（）A.繼續(xù)做圓周運(yùn)動(dòng)B.做勻速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)C.做曲線(xiàn)運(yùn)動(dòng)D.靜止解析：向心力是效果力，若消失，物體將沿切線(xiàn)方向做勻速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)（牛頓第一定律，B正確）。答案：B9.平拋運(yùn)動(dòng)的物體，在相等時(shí)間內(nèi)，下列物理量相等的是（）A.速度變化量B.位移變化量C.水平方向位移D.豎直方向位移解析：速度變化量\(\Deltav=gt\)，相等時(shí)間內(nèi)\(\Deltav\)相等（A正確）；水平方向勻速，相等時(shí)間內(nèi)水平位移相等（C正確）；豎直方向自由落體，相等時(shí)間內(nèi)位移差相等（\(\Deltay=gT^2\)），但位移本身不相等（D錯(cuò)）；位移變化量是矢量，方向不同（B錯(cuò)）。答案：A、C（多選）10.關(guān)于動(dòng)能定理，下列說(shuō)法正確的是（）A.合外力做功等于物體動(dòng)能的變化B.合外力做功等于物體機(jī)械能的變化C.外力做功之和等于物體動(dòng)能的變化D.外力做功之和等于物體機(jī)械能的變化解析：動(dòng)能定理：合外力做功等于動(dòng)能變化（\(W_{合}=\DeltaE_k\)，A正確，C“外力做功之和”即合外力做功，也正確）；機(jī)械能變化等于除重力、彈力外的其他力做功（B、D錯(cuò)）。答案：A、C（多選）（二）實(shí)驗(yàn)題（共2題，每題10分，共20分）1.研究平拋運(yùn)動(dòng)實(shí)驗(yàn)（1）實(shí)驗(yàn)中，斜槽末端必須水平，目的是______；（2）每次釋放小球的位置必須相同，目的是______；（3）記錄小球位置的白紙應(yīng)固定在木板上，不能移動(dòng)，原因是______；（4）若用頻閃相機(jī)拍攝小球運(yùn)動(dòng)軌跡，已知頻閃頻率為\(f\)，相鄰兩次拍攝的時(shí)間間隔為\(T=\frac{1}{f}\)，測(cè)得某段時(shí)間內(nèi)水平位移為\(x\)，豎直方向位移為\(y\)，則小球的初速度\(v_0=\______\)。解析：（1）保證小球做平拋運(yùn)動(dòng)（初速度水平）；（2）保證小球初速度相同（每次從同一位置釋放，下滑高度相同）；（3）避免軌跡記錄不準(zhǔn)確（移動(dòng)白紙會(huì)導(dǎo)致坐標(biāo)混亂）；（4）水平方向勻速，\(v_0=\frac{x}{T}=xf\)。答案：（1）使小球初速度水平；（2）保證初速度相同；（3）確保軌跡坐標(biāo)準(zhǔn)確；（4）\(xf\)。2.驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律實(shí)驗(yàn)（1）實(shí)驗(yàn)器材：打點(diǎn)計(jì)時(shí)器、紙帶、重錘、刻度尺、鐵架臺(tái)等，其中不需要的器材是______（填“秒表”或“刻度尺”）；（2）實(shí)驗(yàn)中，重錘下落的加速度應(yīng)______（填“大于”“等于”或“小于”）重力加速度\(g\)，原因是______；（3）若紙帶上某點(diǎn)的速度為\(v\)，對(duì)應(yīng)下落高度為\(h\)，則機(jī)械能守恒的表達(dá)式為_(kāi)_____（用\(m\)、\(g\)、\(h\)、\(v\)表示）。解析：（1）打點(diǎn)計(jì)時(shí)器可記錄時(shí)間，不需要秒表（秒表錯(cuò)）；（2）小于（存在空氣阻力和紙帶摩擦，合力小于重力）；（3）\(mgh=\frac{1}{2}mv^2\)（兩邊\(m\)可約去，故也可寫(xiě)\(gh=\frac{1}{2}v^2\)）。答案：（1）秒表；（2）小于；存在空氣阻力和紙帶摩擦；（3）\(mgh=\frac{1}{2}mv^2\)（或\(gh=\frac{1}{2}v^2\)）。（三）計(jì)算題（共3題，每題10分，共30分）1.平拋運(yùn)動(dòng)問(wèn)題題目：一個(gè)小球從離地面高\(yùn)(h=2\\text{m}\)的地方水平拋出，初速度\(v_0=3\\text{m/s}\)，不計(jì)空氣阻力，\(g=10\\text{m/s}^2\)。求：（1）小球在空中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間；（2）小球落地點(diǎn)與拋出點(diǎn)的水平距離；（3）小球落地時(shí)的速度大小和方向。解析：（1）豎直方向自由落體：\(h=\frac{1}{2}gt^2\)，解得\(t=\sqrt{\frac{2h}{g}}=\sqrt{\frac{2\times2}{10}}=0.63\\text{s}\)（保留兩位有效數(shù)字）；（2）水平方向勻速：\(x=v_0t=3\times0.63=1.89\\text{m}\)；（3）豎直方向速度：\(v_y=gt=10\times0.63=6.3\\text{m/s}\)，落地速度大?。篭(v=\sqrt{v_0^2+v_y^2}=\sqrt{9+39.69}=\sqrt{48.69}\approx6.98\\text{m/s}\)，方向與水平方向夾角\(\theta\)滿(mǎn)足\(\tan\theta=\frac{v_y}{v_0}=\frac{6.3}{3}=2.1\)，故\(\theta=\arctan2.1\)。答案：（1）0.63s；（2）1.89m；（3）約6.98m/s，方向與水平成\(\arctan2.1\)角。2.萬(wàn)有引力與航天問(wèn)題題目：地球半徑\(R=6.4\times10^6\\text{m}\)，重力加速度\(g=9.8\\text{m/s}^2\)，某衛(wèi)星繞地球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，軌道半徑\(r=2R\)，求：（1）衛(wèi)星的線(xiàn)速度\(v\)；（2）衛(wèi)星的周期\(T\)。解析：（1）衛(wèi)星繞地球做圓周運(yùn)動(dòng)，萬(wàn)有引力提供向心力：\(G\frac{Mm}{r^2}=m\frac{v^2}{r}\)；地球表面物體：\(mg=G\frac{Mm}{R^2}\)，故\(GM=gR^2\)；代入得：\(v=\sqrt{\frac{GM}{r}}=\sqrt{\frac{gR^2}{2R}}=\sqrt{\frac{gR}{2}}=\sqrt{\frac{9.8\times6.4\times10^6}{2}}=\sqrt{3.136\times10^7}\approx5.6\times10^3\\text{m/s}\)；（2）周期\(T=\frac{2\pir}{v}=\frac{2\pi\times2R}{v}=\frac{4\piR}{v}\)，代入數(shù)據(jù)：\(T=\frac{4\times3.14\times6.4\times10^6}{5.6\times10^3}\approx1.43\times10^4\\text{s}\)（約4小時(shí)）。答案：（1）約5.6×103m/s；（2）約1.43×10?s。3.機(jī)械能守恒問(wèn)題題目：質(zhì)量\(m=2\\text{kg}\)的物體從高度\(h=5\\text{m}\)處自由下落，與地面碰撞后彈起，上升到高度\(h'=3\\text{m}\)，不計(jì)空氣阻力，\(g=10\\text{m/s}^2\)。求：（1）物體落地時(shí)的動(dòng)能；（2）碰撞過(guò)程中損失的機(jī)械能；（3）若碰撞后物體做豎直上拋運(yùn)動(dòng)，求上升的初速度。解析：（1）自由下落過(guò)程機(jī)械能守恒，落地動(dòng)能等于重力勢(shì)能減少量：\(E_k=mgh=2\times10\times5=100\\text{J}\)；（2）碰撞后上升的重力勢(shì)能：\(E_p'=mgh'=2\times10\times3=60\\text{J}\)，損失的機(jī)械能：\(\DeltaE=E_k-E_p'=100-60=40\\text{J}\)；（3）碰撞后上升過(guò)程機(jī)械能守恒，初動(dòng)能等于末勢(shì)能：\(\frac{1}{2}mv_0^2=mgh'\)，解得\(v_0=\sqrt{2gh'}=\sqrt{2\times10\times3}=\sqrt{