北京市第一○一中学2025-2026学年高一上学期期末物理试卷

北京一零一中2025一2026学年度第一学期期末考试 高一物理 命题：高一物理备课组 审核：詹光奕 一、 单项选择题：本大题共10小题，共30分，在每小题给出的四个选项中，只有，个选项是 符合题意的 1.关于牛顿运动定律，下列说法正确的是（ ) A. 由牛顿第一定律可知物体只有在不受力时才具有惯性 B.由牛顿第二定律可知加速度的方向总与合外力的方向相同 C.由牛顿第三定律可知相互作用力就是一对平衡力 D.牛顿运动定律都可以通过实验操作进行验证 数 ® 2.如图1所示，修正带的核心部件是两个半径不同的齿轮，两个齿轮通过相互咬合进行工作， A和B分别为两个齿轮边缘处的点。若两齿轮匀速转动，下列 O 铷 说法正确的是( 大齿轮 小齿轮 瞰 A.A、B两点的角速度大小相等 B.A、B两点的线速度大小相等 长 C.A、B两点的周期大小相等 紧 D.A、B两点的向心加速度大小相等 图 K 3.杠杆的平衡条件是“动力乘以动力臂等于阻力乘以阻力臂”，如果将“力乘以力臂”定义 新 州 为“力矩”，则杠杆的平衡条件可以概括为“动力矩等于阻力矩”，由此可见，引入新的物理 杯 量往往可以简化对规律的叙述，更便于研究或描述物理问题，根据你的经验，力矩的单位如果 杯 用单位制中的基本单位表示应该是(，) A.N.m B.N·s C.kg·m·s- D.kg.m2.s-2 御 4.利用风洞实验室可以模拟运动员比赛时所受风阻 情况，帮助运动员提高成绩。为了更加直观的研究风 洞里的流场环境，可以借助烟尘辅助观察，如图2甲 所示，在某次实验中获得烟尘颗粒做曲线运动的轨迹 如图乙所示，下列说法正确的是( A.烟尘颗粒速度可能不变 B.烟尘颗粒可能做匀变速曲线运动 C.Q处的合力方向可能竖直向上 D.P处的加速度方向可能竖直向上 5.如图3所示，在光滑水平地面上，A、B两物块用细线相连，A 物块质量为1kg,B物块质量为2kg,细线能承受的最大拉力为2N。 7777 若在水平拉力F作用下，两物块一起向右做匀加速直线运动。则F 图3 的最大值为( ) A.2N B.4N C.6N D.8N 第1页共8页 6.如图4所示，某同学站在力传感器上做下蹲、起 个FN 出2 跳的动作，图5是根据力传感器采集到的数据画出的 1500H 力随时间变化的图像，图像中a~e各点均对应人的不 1000 同状态，重力加速度大小为g,根据图像可知() A.图像中a点至b点过程对应人完成下蹲动作 500 B.图像中c点和e点位置对应人处于超重状态 C.图像中d点位置对应人处于运动过程的最高点 0 0.400.80120s D.整个运动过程中，人的最大加速度大小为3g 图4 图5 7,如图6所示，水平放置的圆盘以角速度ω匀速转动，圆盘上有 两个质量均为m的物块P和Q(两物块均可视为质点)，它们随 圆盘一起做匀速圆周运动。已知物体距圆心O的距离分别为rP 和re,rp:rQl:2。物体与转盘间的动摩擦因数为4，重力加速 度为g。下列说法不正确的是（) 0 A.它们受到的静摩擦力方向都指向圆心 B.它们所受静摩擦力大小之比为fp:f-1:2 C.若圆盘突然停止转动，两物块将沿半径反方向飞出 图6 D.若不断提高圆盘转速，物块Q将先被甩出 8.洗衣机是家庭中常用的家用电器。如图7所示，常见的 洗衣机有滚筒洗衣机（甲图）和波轮洗衣机（如乙图）。两 种洗衣机都具有脱水功能。运行脱水程序时，受电机控制， 可认为滚筒洗衣机的内筒在竖直平面内匀速转动，波轮洗衣 机的脱水桶在水平面内匀速转动。在洗衣机脱水过程中，一 段时间内湿衣服紧贴在筒的内壁上，随筒一起转动而未发生 滑动。下列说法正确的是() 甲 A.两种洗衣机的脱水原理都是水滴受到了离心力的作用 图7 B.波轮洗衣机中的衣服受到重力、筒壁的弹力和摩擦力、向心力的作用 C.波轮洗衣机的脱水桶以更大的角速度转动时，筒壁对衣服的摩擦力会变大 D.滚筒洗衣机中湿衣服中的水滴在衣服随内筒运动到最低点时容易被甩出 9.跳台滑雪是一种勇敢者的滑雪运动，运动员穿专用滑雪板，在滑雪道上获得一定速度后从 跳台飞出，在空中飞行一段距离后着陆。现有某运动员从跳台A 处沿水平方向飞出，在斜坡B处着陆，如图8所示。AB间可看 作直斜面，如果已知斜坡与水平方向的夹角为日，重力加速度为g, 学 人可以看作质点且在A处的初速度为，不计空气阻力。根据以 上信息，下列说法不正确的是() 图8 A.可求出运动员在空中的飞行时间和落地位移 B.可求出运动员在空中离坡面的最大距离 C.如果运动员飞出跳台的速度变小，则他着陆时的速度与水平方向夹角不变 D.如果运动员飞出跳台的速度变小，则他着陆时的速度与水平方向夹角变大 第2页共8页 10.如图9所示，一半径为R的雨伞绕伞柄在水平面以角速度ω匀速旋转，伞边缘距地面的高 度为h,伞边缘甩出的水滴在地面上形成一个圆，重力加速度大小为g,每个甩出的水滴在空 中的运动可视为平抛运动，则圆的半径r为( A R B R 2h C. R(1+w D. R1+, 图9 二、多项选择题：本题共6道小题，在每小题给出的四个选项中，至少有两选项符合题意。（每 小题3分，共18分。每小题全选对的得3分，选对但不全的得2分， 不选或有选错的该小题 不得分) 11.关于曲线运动，下列说法正确的是（) A.物体在变力作用下一定做曲线运动 毆 B.在曲线运动中，质点的速度方向一定沿着轨迹的切线方向 铷 C.做平抛运动的小球，相同时间内速度的变化量一定相同 毁 D.做圆周运动的小球，其所受合外力的方向一定指向圆心 尽 酃 12.某同学用量角器、细线和小钢球制作了一个测量加速度的仪器。如图10所示， 他用细线 长 将小钢球悬挂于量角器的圆心O。某次测量中，他将测量仪 置于沿水平路面行驶的车厢的地板上，调整量角器处于竖直 K 平面内，并使量角器的直径边与车辆运动方向平行。车辆行 器 进中观察到细线在一段时间内稳定在60°刻线的位置（图示位 病 郑 置)，下列说法正确的是( A.此时车辆的加速度大小为V3g,方向水平向左 拓 B.此时车辆的加速度大小为号g,方向水平向左 图10 阳 相 C.该加速度测量仪的刻度是均匀的 D.该加速度测量仪的刻度是不均匀的 13.甲、乙两位同学进行投篮比赛，由于两同学身高和体能的差异， 他们分别站在不同的两处将篮球从A、B两点投出的运动轨迹如图 11所示，两人同时抛出的篮球都能分别垂直击中竖直篮板的同一点 不计空气阻力，则下列说法正确的是() A.甲抛出的篮球比乙抛出的篮球先垂直击中篮板 甲 图11 B.甲抛出的篮球初速度比乙抛出篮球的初速度小 C. 甲抛出的篮球初速度与水平方向的夹角比乙抛出的篮球初速度与水平方向的夹角小 D. 甲抛出的篮球垂直击中篮板时的速度比乙抛出的篮球垂直击中篮板时的速度大 第3页共8页 14.如图12所示，下列有关圆周运动的实例分析中，说法正确的是() L 甲 丙 图12 A,甲图中，汽车通过凹形桥的最低点时，汽车处于超重状态 B. 乙图中，火车转弯超过规定速度行驶时，内轨和轮缘间会有挤压作用 C.丙图中，光滑圆环上的小球在竖直平面内做圆周运动时，过最高点的速度至少为√g D,丁图中，A、B两小球在同一水平面做圆锥摆运动，则A与B的角速度相等 15.在空间站中，宇航员长期处于失重状态，为缓解这 种状态带来的不适，科学家设想建造一种环形空间站， 如图13所示。圆环形旋转舱绕中心匀速旋转来制造“人 造重力”的效果，宇航员站在旋转舱内的侧壁上，可以 受到与他站在地球表面时相同大小的支持力，已知地球 表面的重力加速度大小为g,空间站的环半径为”，宇航 员可视为质点。下列说法正确的是（.·) 图13 A.宇航员处于平衡状态 B.宇航员感受的到的“人造重力”的方向指向圆环外侧 C.宇航员可以站在旋转舱内靠近旋转中心的内侧壁上 D.旋转舱绕萁轴线转动的角速度大小应为厚 16.如图14甲所示，平行于光滑斜面的轻弹簧劲度系数为k,一端固定在倾角为的斜面底端， 另一端与物块A连接：两物块A、B质量均为m,初始时均静止。现用平行于斜面向上的力F 拉动物块B,使B做加速度为a的匀加速运动 A、B两物块在开始一段时间内的t关系分 别对应图乙中A、B图线(t1时刻A、B的图 B 月 V2 A 线相切，2时刻对应A图线的最高点)，重力 M 加速度为g,则( 7777777777777777777777777 A.时刻，弹簧形变量为mgsin+ma 甲 图14 k B.2时刻，弹簧形变量为0 C.从开始运动到t时刻，拉力F逐渐增大 D.从t2时刻开始，拉力F才保持不变 第4页共8页 三、实验题：本大题共3小题，每题每空2分，共14分。 17. 向心力演示器可以探究小球做圆周运动所需向心力F的大小与质量m、角速度、轨道半 径，之间的关系，装置如图15所示，两个变速塔轮第一层的半径相同，通过皮带连接。实验时， 匀速转动手柄使长槽和短槽分别随相应的变速塔轮匀速转动，槽内的金属小球就做匀速圆周运 动。横臂的挡板对小球的压力提供向心力，小球对挡板的反作用力通过横臂的杠杆作用使弹簧 测力筒下降，从而露出标尺，标尺上黑白相间的等分格显示出两个金属球所受向心力的比值。 实验还配有两个质量相同的钢球和一个同体积的铝球。 d 郑 显 图15 图16 如 (1)本实验主要用到的研究方法是 邮 A.理想实验法 B.等效替代法 C.控制变量法 D.放大法 (2)探究小球所受向心力大小与小球转动角速度之间关系是图中的 （选填“甲”、 长 “乙”或“丙”)。 掷 区 18.用图17甲所示实验装置探究外力一定时加速度与质量的关系。保持槽码质量不变，改变 部 小车上砝码的质量，得到一系列打点纸带。通过分析纸带数据利用逐差法求出小车的加速度α， 杯 批 以小车和砝码的总质量M为横坐标，加速度的倒数为纵坐标，甲、乙两组同学分别得到的： 称 M图像如图乙所示。 的 相 ms1 2.0 打点计时器 定滑轮 细绳 砝码、 纸带 1.5 甲 1.0 小车 块 0.5 长木板 0 0.2000.4000.6000.8001.000 >M/kg 图17 乙 /o (1) 由图可知，在所受外力一定的条件下，a与M成 （填“正比”或“反比”）： (2) 甲组所用的一（填“小车”、“砝码”或“槽码”）质量比乙组的更大。 第5页 共8页 19.王同学用如图18甲所示的装置“探究平抛 0 3060 运动的特点”。 10 x/cm (1)关于该实验，下列说法正确的是 20 30 A.需要调节斜槽使其末端保持水平 B.可以从斜槽上不同位置静止释放钢球 y/cm C.需要利用铅垂线检查背板是否竖直 图18 D.需要尽量减小钢球与斜槽间的摩擦 (2)王同学用图乙所示方法记录平抛运动的轨迹如图丙所示，α、b、c三点表示小球运动过 程中经过的三个位置，重力加速度g取10m/s2,则小球做平抛运动的初速度大小为 v02 m/s。.(保留两位有效数字) (3)另一同学利用如图19所示的装置研究斜面上的平抛运动。实验装置如图甲所示，每次将 小球从弧型轨道同一位置静止释放，并逐渐改变斜面与水平地面之间的夹角0，获得不同的水 平射程x,最后作出了如图乙所示的x-tan6图像，重力加速度g取l0m/s2,则可求得小球在斜 面顶端水平抛出时的初速度大小为o= m/s。（保留两位有效数字) ◆xm 0.1 0.5 甲 乙 图19 四、解答题：本大题共5小题，共38分。解答要写出必要的文字说明、方程式和重要的演算 步骤，直接写出最后答案的不得分。 20.如图20所示，一架无人机在距离水平地面高度h处，以速度o水平匀速飞行并释放一包 裹，不计空气阻力，重力加速度为g。 (1)求包裹释放点到落地点的水平距离x: (2)求包裹落地时的速度大小： (3)以释放点为坐标原点，初速度方向为x轴方向，竖直向下为y轴方向，建立平面直角坐 标系，写出该包裹运动的轨迹方程。 图19 第6页共8页 21. 如图21所示，质量为m=0.5kg的杯子里盛有M=1kg的水，用绳子系住杯子在竖直平面内 做“水流星”表演，转动半径为1m,水杯通过最高点的速度为4m/s,重力加速度g=l0m/s2, 求： （1)在最高点时，绳子对杯子的拉力大小： (2)在最高点时水对杯底的压力大小： (3)为使杯子经过最高点时水不流出，在最高点时最小速率是多少。 图21 邪 22.2021年5月15日，“天问一号”着陆器成功着陆火星表面，这标志着我国首次火星探测 任务着陆火星取得圆满成功。它着陆前的运动可简化为如图所示四个过程，如图22所示。若 铷 毁 己知着陆器（含降落伞)总质量m=1.3×10kg,悬停时离火星表面的高度h4=8m,取火星表面 尽 的 重力加速度g'-4ms2,忽略着陆器质量的变化和g'的变化。若第Ⅱ、第IⅢ、第V阶段的运动 都可视为加速度不同的竖直向下的匀变速直线运动。 长 (1)求第Ⅱ阶段，着陆巡视器下降的高度2、以及所受总平均阻力f的大小： 掷 (2)着陆巡视器在第V阶段为自由落体运动： a.求着陆速度速度4的大小： b.着陆时，缓冲设备让着陆巡视器在约0.1s内匀减速至0，请估算火星表面对着陆巡视器 新 杯 数 的平均冲击力F的大小。 速度 时刻 进入大气 w=4.9×10m/s 6=0 御 相 I气动减速阶段 打开降落 y,=4.6×102m/s 4=290s Ⅱ伞降减速阶段 与降落伞 脱离 2=1.0×10ms 2=380s l动力减速阶段 悬停 =0 4=460s 悬停避障与缓速下降阶段 图22 第7页共8页 23.化繁为简是重要的科学思维方式，比如我们在处理平抛运动的过程时，我们把复杂的二维 曲线运动分解到水平和竖直两个方向分别进行研究，这两个方向的一维运动都是我们比较熟悉 的直线运动。在实际实验操作时，我们可以借助投影把二维运动转化为一维运动。如图23甲 所示，空间存在一束平行于地面的平行光，当一可视为质点的小球从p点以初速度水平抛 出，在右侧的竖直屏幕上会出现小球的影子，不计一切阻力，重力加速度为g,以下讨论的过 程都发生在小球触碰屏幕和地面前。 (1)求小球抛出t时间内影子运动的距离L1； (2)若将屏幕倾斜放置，与地面夹角为0，平行光垂直斜面照射，如图23乙所示，小球仍从 P点以初速度o水平抛出，求小球抛出t时间内影子运动的距离L2: (3)若将图23甲中的平行光换为点光源放置在Q处，如图23丙所示，P点和2点间距不计， 可视为P、2两点重合，P点到屏幕的距离为5，小球仍从P点以初速度№水平抛出，求小球 抛出t时间内影子运动的距离L3。 平行光 P ↓↓↓↓↓ P 0。 平 点光源 行→ 光 分 乙 丙 图23 24.如图24所示为某货运站的货物传送装置示意图，传送装置由圆弧轨道AB、传送带BC组 成，在C端下方停放一辆运输车，用来装载货物。一个质量m=5.0kg的货物（可视为质点）， 沿圆弧轨道下滑至最低点B时，速度大小为v8=10m/s,此后无能量损失地滑上水平传送带BC。 通过调整皮带轮（不打滑）的转动角速度ω可使货物经C点被水平抛出后落在车厢上的不同位 置（车厢足够长），货物在空中的运动可视为平抛运动。已知圆弧轨道半径R=1.0m,水平传 送带BC的长度为L=8.0m,其皮带轮的半径r=0.2m,传送带上部距车厢载物面的高度为 h=0.45m,货物与皮带间的动摩擦因数u=0.60,g取10m/s2。不计空气阻力。 (1)货物下滑至圆弧轨道最低点B时，求轨道对货物的支持力F的大小； (2)若传送带静止，求货物在车厢内的落地点距C端的水平距离S1: (3)当皮带轮以角速度ω=40rads顺时针匀速转动，求货物在车厢内的落地点到C端的水平 距离52： (4)若皮带轮以不同的角速度顺时针匀速转动，在图25中画出货物在车厢内的落地点到C 端的水平距离s随角速度ω变化的图像。（要求作图准确，标出相应的坐标数值） s/m w/(rad's) 图24 图25 第8页共8页 北京一零一中2025一2026学年度第一学期期末考试 高一物理参考答案 一、单项选择题 1 2 3 4 6 2 8 9 10 B B D D c B C D D A 二、多项选择题 11 12 13 14 15 16 BC BD AB AD BD AC 三、实验题 17.(1) C (2) 甲 18.(1) 反比 (2) 槽码 19.（1) AC(2) 3.0 (3) 1.0 四、计算题 20.(1)包襄脱离无人机后做平抛运动， 在竖直方向做自由落体运动：M82, 解得t V 水平方向上做匀速直线运动：x=o=og (2)包襄落地时，竖直方向速度，gt=√2gh 落地速度大小=+号=哈+2gh (3)包裹做平抛运动，分解位 水平方向上有：xot 竖直方向上有：)=82 两式联立消去时间，得包裹的轨迹方程为：y一是之 21.（1)以杯子和水为研究对象，受力分析如图1所示， (M+m)g 总重力和绳拉力的合力提供向心力，则有Mmg+F-(Mm网片 ☒1 解得F-(M+m发g9N (2)以杯子中的水为研究对象，受力分析如图2所示， 水的重力和杯对水的压力的合力提供向心力，则有Mg+R=M爱 解得RN=M(发g)-6N 图2 根据牛顿第三定律，水对杯底的压力为FN'=F=6N (3)杯子经过最高点时水恰好不流出时，此时杯对水的压力为0， 只有水的重力提供向心力，即有Mg-M发 解得v=√gR=√10m/s 图3 第1页共2页 22.(1)以向下为正方向，第Ⅱ阶段匀减速过程，加速度a=2Y=-4ms2,方向竖直向上 l2-l1 下降高度M=名=252x10m (也可由平均速度直接求出下降高度h2=".(2-t1)=2.52×104m) 2 对着陆巡视器受力分析，由牛顿第二定律可得mg-f=ma,解得f=1.04×104N (2)a.由v2=2gh,可得着陆速度4=2gh4=8m/s, b.着陆器在约0.1s内匀减速至0， 平均加速度大小a-签80mg2,方向竖直向上 对着陆巡视器受力分析，由牛顿第二定律可得F-mg=ma,解得F=1.092×10N, 23.（1)影子的运动距离为小球竖直方向上的运动距离， 平行光 小球在竖直方向上做自由落体运动，可得L1=,g2 (2)如图4所示，沿平行于斜面和垂直斜面方向建立直角坐标系 影子长度即为小球沿x方向的位移。 将速度和加速度分解到x方向上：vox=ocos0，ax-gsin6 小球在x方向上做匀加速直线运动， 图4 可得L2ax1+与a,2=vofcos0+8t2sin0 P (3)如图5所示，设t时刻小球运动到A点， 小球做平抛运动，水平方向上：x=o,竖直方向上：)厂82 由几何关系：= 解得L,器 24.(1)在B点对货物受力分析如图6所示， 支持力和重力的合力提供向心力，则有FN一mgm追 VB. 解得FN=550N (2)货物在传送带上做匀减速运动，ma=umg,解得a=6m/s2 mg 运动到C端时速度为vc,由-2aL=v呢-哈，解得v=2m/s 图6 离开传送带后货物做平抛运动，竖直方向仁-8，解得下落时间t= 2h=0.3s 水平方向移动距离S1=vct=0.6m (3)当w=40rad/s时，皮带速度为v=w=8m/s, 结合(2)问可知，货物减速到与皮带共速后做匀速直线运动， 到达C端后以=8m/s水平抛出。即有s2=v=2.4m ↑s/m (4)s-o图像如图7所示。分析过程如下： ①若v度≤2m/s,货物匀减速运动到C点以2ms速度抛出， 4.2 皮带轮的临界角速度为aw忌rads=l0rads: 2.4 所以当w≤10rad/s时，s=0.6m 0.6出H ② 若货物在传送带上一直做匀加速直线运动后抛出， 0104070 @/rad-s 则由2as=v2-哈解得=14m/s;则应有v皮之14m/s 图7 皮带轮临界角速度为o==益rads=70rads:g4x0,.3m=4.2m 所以当w≥70rad/s时，s=4.2m; ③ 若2m/s<y度<14ms时，货物先减速运动，至与皮带共速后做匀速直线运动， 所以v=wr,S=v=O.06w,图像是一条倾斜的直线。 第2页共2页