湖北省荆州中学2025-2026学年高一上学期期末考试物理试题

荆州中学2025～2026学年高一上学期期末考试 物理试题 （全卷满分100分 考试用时75分钟） 一、选择题（1～7单选，8～10多选，每题4分，共40分） 1.t=0时刻，质点P从原点由静止开始做直线运动，其加速度a随时间t按图示的正弦曲线变化，周期为2t0。在0~3t0时间内，下列说法正确的是( ) A.t=t0时，P到原点的距离最远 B.t=t0时P的运动速度与t=t0时相同 C.t=2t0时，P回到了原点 D.t=2t0时，P的速度方向开始反向 2.斑马线礼让行人是尊重生命的体现，司机发现正前方人行道上有行人过马路，马上开始刹车，刹车过程汽车做匀减速直线运动，其位移x与时间t的数值关系为x=10t-t2(各物理量均采用国际单位制)。若取汽车初速度的方向为正方向，关于该汽车的运动，下列说法正确的是( ) A.汽车的加速度大小为a=1 m/s2 B.汽车在6 s末的速度大小为v=2 m/s C.汽车在6 s内的位移为x=25 m D.汽车在6 s内的平均速度为4 m/s 3.如图所示，两拖船P、Q拉着无动力货船S一起在静水中沿图中虚线方向匀速前进，两根水平缆绳与虚线的夹角均保持为30°。假设水对三艘船在水平方向的作用力大小均为f，方向与船的运动方向相反，则每艘拖船发动机提供的动力方向与前进的水平方向夹角的正弦值为( ) A. B. C. D. 4.如图所示，木块甲在光滑的水平面上，质量为m的球乙置于木块与光滑竖直墙壁之间，在水平向左的推力F作用下，系统处于静止状态。其中O点为乙的球心，A点为甲、乙之间的接触点，OA与竖直方向的夹角为30°，取重力加速度大小为g。则( ) A.推力F的大小为mg B.球乙对木块甲的支持力大小为mg C.若木块甲左移少许系统仍静止，墙壁对球乙的支持力变大 D.若木块甲左移少许系统仍静止，地面对木块甲的支持力变大 5.如图，质量分别为4m、3m、2m、m的四个小球A、B、C、D，通过细线或轻弹簧互相连接，悬挂于O点，处于静止状态，重力加速度为g。若将B、C间的细线剪断，则剪断瞬间C的加速度大小为( ) A.0.5g B.g C.1.5g D.2g 6.如图所示，质量分别为m=2 kg和M=3 kg的两个物块A、B通过一根跨过定滑轮的轻绳连接，其中A放置在光滑水平面上，B竖直悬挂。现将两个物块同时由静止释放。已知轻绳不可伸长且始终处于绷紧状态，不计一切摩擦及阻力，重力加速度g取10 m/s2，则下列说法正确的是( ) A.轻绳的拉力大小为30 N B.物块A、B的加速度大小均为4 m/s2 C.若仅将物块A、B互换位置，则轻绳的拉力大小为12N D.若仅将物块A、B互换位置，则两物块的加速度大小为6m/s2 7.公历2026年2月4日是立春日，而节气是指二十四个时节和气候，是中国古代订立的一种用来指导农事的补充历法，早在《淮南子》中就有记载。现行二十四节气划分是以地球和太阳的连线每扫过15°定为一个节气，如图所示为北半球二十四个节气时地球在公转轨道上位置的示意图，其中冬至时地球在近日点附近。根据如图，下列说法正确的是( ) A.立夏时地球公转速度比小满时大 B.芒种到小暑的时间间隔比大雪到小寒的短 C.立春时地球公转的加速度与立秋时大小相等 D.春分、夏至、秋分、冬至四个节气刚好将一年的时间分为四等份 8.(多选)如图所示，在水平地面上M点的正上方h高度处，将小球S1以速度大小为v水平向右抛出，同时在地面上N点处将小球S2以速度大小为v竖直向上抛出。在S2球上升到最高点时恰与S1球相遇，不计空气阻力。关于这段过程，下列说法正确的是( ) A.相遇时两球速度变化量不相同 B.两球的相遇点在N点上方处 C.相遇时小球S1的速度方向与水平方向夹角为45° D.M、N间的距离为2h 9.(多选)如图所示，一个内壁光滑的弯管处于竖直平面内，其中管道半径为R。现有一个半径略小于弯管横截面半径的光滑小球在弯管里运动，小球半径比R小很多，当小球通过最高点时速率为v0，重力加速度为g，则下列说法正确的是( ) A.若0<v0<，则小球对管内下壁有压力 B.若v0=，则小球对管内下壁有压力 C.若v0>，则小球对管内上壁有压力 D.不论v0多大，小球对管内下壁都有压力 10.(多选)如图所示，在水平圆盘上，沿半径方向放置物体A和B，mA=4 kg，mB=1 kg它们分居在圆盘的圆心两侧，与圆心距离为rA=0.1 m，rB=0.2 m，中间用细线相连。A、B与盘间的动摩擦因数均为μ=0.2，设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，若圆盘从静止开始绕中心转轴非常缓慢地加速转动，直到A、B刚要与圆盘发生相对滑动。g=10 m/s2，下列说法正确的是( ) A.A物体所受摩擦力的方向一直指向圆心 B.B物体所受摩擦力的方向一直指向圆心 C.当ω= rad/s时，绳子出现张力 D.当ω= rad/s时，A、B两物体出现滑动 二、实验题。（每空2分，共14分） 11.如图甲所示，这是某实验小组“探究加速度与力、质量的关系”的实验装置。他们调整长木板和滑轮，使长木板水平且细线平行于长木板。在砝码盘中放入适当的砝码，接通电源，释放物块，多次改变砝码盘中砝码的质量，已知力传感器能测量绳中张力，记录力传感器的示数F，利用纸带上的数据求出物块的加速度大小ɑ。 (1)实验时，砝码盘及砝码的总质量 (填“需要”或“不需要”)远小于物块的质量。  (2)某次实验纸带如图乙，已知打点计时器电源的频率为50 Hz，纸带上相邻两计数点间还有四个计时点没有画出，求该次实验加速度大小ɑ= m/s2。（结果保留小数点后两位）  (3)某同学记录多组实验数据后，以力传感器的示数F为横坐标，加速度ɑ为纵坐标，画出的ɑ-F图像是一条直线，若计算出该图线的斜率为k，已知力传感器的质量为m0，则物块的质量m= (用m0、k表示)。  12.某同学用如图(a)所示装置探究钢质小球自由摆动至最低点时的速度大小与此时细线拉力的关系。其中力传感器显示的是小球自由摆动过程中各个时刻细线拉力FT的大小，光电门测量的是钢球通过光电门的挡光时间Δt。 (1)调整细线长度，使细线悬垂时，钢球中心恰好位于光电门中心。 (2)要测量小球通过光电门的速度，还测出小球的直径d，小球通过光电门的速度表达式为v＝________(用题中所给字母和测出的物理量符号表示)。 (3)由于光电门位于细线悬点的正下方，此时细线的拉力就是力传感器显示的各个时刻的拉力FT中的________(选填“最大值”“最小值”或“平均值”)。 (4)改变小球通过光电门的速度，重复实验，测出多组速度v和对应拉力FT的数据，作出FT－v2图像如图(b)所示。已知重力加速度g＝9.8 m/s2，则由图像可知，小球的质量为________kg，光电门到悬点的距离为________m。（计算结果均保留一位有效数字） 三、计算题。（13题14分，14题14分，15题18分） 13.如图所示，质量mA=2 kg的小物块A可以看作质点，以初速度v0=3 m/s滑上静止的木板B左端，木板B足够长，当A、B的速度达到相同后，A、B又一起在水平面上滑行直至停下。已知mB=1kg，A、B间的动摩擦因数μ1=0.3，木板B与水平面间的动摩擦因数μ2=0.1，g取10 m/s2。求: (1)A、B达到相同速度所经过的时间t； (2)小物块A从开始运动至停下的水平距离。 14．2024年4月25日20时59分，神州十八号载人飞船在酒泉卫星发射中心发射成功，执行此次飞行任务的航天员乘组由叶光富、李职、李广苏三名航天员组成，叶光富担任指令长。飞船上的一个检测仪器平放于压力传感器上，在地面仪器静止时测得仪器对平台的压力为，地面的重力加速度为，地球半径为R。当随着运载火箭点火后以加速度a＝竖直向上做匀加速直线运动，到某位置时发现压力传感器的示数为 。已知引力常量为G，忽略地球自转对引力的影响。 (1)求压力传感器的示数为时运载火箭离地球中心的距离； (2)最后飞船在离地球中心为处开始绕地球做匀速圆周运动，测得环绕一周的时间为T，求飞船上的航天员能测得地球的密度表达式。 15.如图所示，某天早晨小明骑着电动自行车外出，车把上挂着一包生活垃圾可视为质点，当他以的速度匀速骑行到一段平直道路时，前方路沿外侧有一个与路沿平行的长方体型垃圾桶，车辆离路沿垂直距离，垃圾桶最近的边距路沿垂直距离为。骑行至距垃圾桶桶口点的直线距离位置时平行于地面的距离，小明以垂直于车身前进的轴线方向以车为参考系将垃圾用手斜向上抛出，垃圾包划过一道弧线，精准从桶口点落入桶内。已知垃圾桶口距地面高度，手抛出点距地面高度，。求： 抛出至A点过程中垃圾包在空中运动的时间； 垃圾包上升的最大高度为多少； 垃圾包抛出时相对地面的速度是多少？ 物理试卷第 1 页 共 5 页 学科网（北京）股份有限公司 $高一上学期期末考试物理试卷参考答案 1B解析质，点在0o时间内从静止出发先做加速度增大的加速运动，再做加速度减小的加速运动，此过程一 直向前加速运动，~2o时间内加速度方向和速度方向相反，先做加速度增加的减速运动，再做加速度减小的 减速运动，2时刻速度减小到零，此过程一直向前做减速运动，24to重复此过程的运动，即质点一直向前运 动，at图像的面积表示速度变化量，兰内速度的变化量为零，因此号时刻卫的速度与0时刻相同，B项 正确。 2.C解析从位移x与时间t的数值关系可看出，汽车初速度vo=10m/s,加速度大小a=2m/s2,A项错误；汽 车停车时问t”5,所以汽车在6s末的速度大小为0，汽车在68内的位移为x25m,B项错误，C 项正确：汽车在前2s内的位移为x11216m,平均速度音8ms,D项错误. 3.C解析根据题意对S受力分析如图甲，正交分解可知2Tc0s30寸，解 得T=f;对P受力分析如图乙，由平衡条件得Fcos日f+Tcos30,Fsin 3 0 0Tsm309,整理得Tsm30PHTc0s30P=2,解得F-s咖 149 4.B解析以球乙为研究对象，受力分析如图()，根据受力平衡，可得 sm30=Rnco0s30°-ng,解得A-2ng,-号rng,对甲受力 30 分析，如图(b),由牛顿第三定律可知，球乙对木块甲的压力大小为 30 A1-R号g,由平衡条件得=sm30号g,A项错误，B项正确： 图(a) 图(b) 若木块甲左移少许，QA与竖直方向的夹角会变小，系统仍静止，有Fw2=ngtan日，墙壁对球乙的支持力变小， C项正确；若木块甲左移少许，系统仍静止，整个系统竖直方向受力平衡，地面对木块甲的支持力仍然等于系 统的重力大小，D项错误。 5.C解析以B、C、D整体为研究对象，受力分析，由平衡条件得FAB=(3叶2叶mg6mg,剪断B、C间细线 瞬时，对B球应用牛顿第二定律得FaB-3mg-3ma1,解得a=g,方向竖直向上。以C、D整体为研究对象，受 力分析，由平衡条件得PFc=(2叶mg=3mg,以D球为研究对象，由平衡条件得FcD=mg,剪断B、C间细线瞬 时，对C球应用牛顿第二定律得FcD+2mg=2ma1,解得a=1.5g,方向竖直向下。综上所述，应选择C。 6.C解析以A为研究对象，根据牛顿第二定律可得T=ma,以B为研究对象，根据牛顿第二定律可得Mg-I=Ma, 联立解得T=12N,a=6m/s2,A项正确，B项错误；若仅将物块A、B互换位置，根据牛顿第二定律可得T-Ma, mg-T=ma;,联立解得T=12N,a-4m/s2,C项正确. 7A解析从题图中我们可以看到，冬至时地球位于近日点附近，公转速度最快。随着地球向远日点移动，公 转速度逐渐减慢。因此，立夏时的公转速度应该比小满时快，A项正确：由于公转速度的变化，芒种到小暑的 时间间隔与大雪到小寒的时间间隔并不相等，芒种到小署的时间间隔要大于大雪到小寒的时间间隔，B项错误： 地球公转的加速度与地球到太阳的距离有关，立春时和立秋时，地球到太阳的距离并不相等（立春时离太阳较 近，立秋时离太阳较远)，因此公转加速度也不相等，C项错误；春分、夏至、秋分、冬至四个节气虽然分别 代表了春、夏、秋、冬四季的开始，但它们并不刚好将一年的时间分为四等份。实际上，由于地球公转轨道是 椭圆形的，各季节的长度并不相等，D项错误。 8BC解析两球加速度均为重力加速度，则相同时间内速度变化量相同，A项错误；S2球上升到最高点时恰 与S1球相逼，则两球相逼时间信小球S1的速度方向与水平方向夫角m0号1，即相遥时小球S1的速度方 第1页共3页 向与水平方向夹角为45，B项正确；两球在竖直方向的运动是互逆的，则相遇点在N点上方处，C项正确， M,N间的距离为X1号又-2号到x山，D项错误， 9.AC解析在最高点，若恰好重力提供向心力，则由牛顿第二定律有g=m贤解得9R,即此种情况下 小球对管内壁无压力；若小球对管内上壁有压力，即管内壁对小球有向下的弹力，由牛顿第二定律有 me+m，解得w-=gR+5vR 2 >√gR;若小球对管内下壁有压力，即管内下壁对小球有向上的弹力，由 m 牛领第二定律有E哈每得9R-√gR若0√gR影小球对管内下壁有压力，：根 据以上分析可知，当v≥VgR时，小球对管内下壁无压力。综上所述，AC选项正确。 10.ACD解析A达到最大静摩擦力时的临界角速度满足Agaw042n,代入数据解得o4=2√5rad/s,同理 可得B达到最大静摩擦力时的临界角速度满足gBB,代入数据解得ooB-V10ad/s,则当圆盘转动 的速度逐渐变大时，B先达到临界角速度值，则B的摩擦力先达到最大，A项正确；当B的摩擦力达到最大时， 转速再增加时，绳子出现张力，即当√10ads时，绳子出现张力，C项正确；达到A的最大静摩擦力时的 临界角速度前，A的向心力由静摩擦力提供，则静摩擦力指向圆心，A与B的角速度相等，A的质量是B的4 倍，而A做圆周运动的半径是B的一半，根据F=mwr可知A需要的向心力大，所以当A、B两物体开始滑 动时A背离圆心运动，B向着圆心运动，则在滑动之前一小段时间内（达到A的最大静摩擦力时的临界角速度 后)，A受的静摩擦力也指向圆心，故A物体所受摩擦力的方向一直指向圆心，A项正确；A、B两物体恰好出 现滑动时，对A有T丹Ag=aw12rA,对B有Tg=w12B,解得o1=√501ad/s,D项正确。 1.()不需要(2)197(3)是m0 解析(1)由于力传感器可直接测出细线对物块的拉力，不需要将砝码盘及砝码所受的总重力近似为细线上的拉 力，因此砝码盘及砝码的总质量不需要远小于物块的质量。 (2)纸带上相邻两计数点间还有四个计时点没有画出，则相邻计数点的时间间隔为T=5×0.1,根据逐差法可 得，加速度大小为aD-0B_9.95+1.93-602+7.0×102m2=1.97m/2 4T2 4×0.12 ()油牛领第二定华Ff-@na类理得nnF·naF国线的斜丰kn 1 m+mo' 物块的质量为m太一m0 12.(2)d3)最大值(40.051 △t 解析(2)根据V=X知，要测量速度，需要知道钢球在挡光时间内通过的位移，即小球的直径d, t 速度表达式为v= d 。(3)小球摆动过程中受力分析如图所示，则有FT一F1=m △ v2 F1=mgcos 0. r v2 故Fr=mgcos日+m,由于F2始终指向轨迹的最低点，故小球向最低，点运动过程中速度增大， 到达最低，点时速度最大，故在最低，点F最大，所以为拉力F的最大值。 (4)小球摆至最低点时，由向心力公式得细线的最大拉力Fm=mg+皿，当小球速度为零时，此时拉力与重力 大小相等，对比图线可知mg=0,485N,解得m=0.05kg,由斜率k=m=0,2kgm,解得r=1m. r4 第2页共3页 13.(1)=0.5s(2)2.25m 解析(1)根据题意可知，A与B之间的滑动摩擦力大小=4mg=6N,B与水平面之间的滑动摩擦力大小 五(mA十)g3N,当A刚滑上B时，由牛顿第二定律，对A有=mAaA,对B有f-, 解得aA=3m/s2,aB=3m/s2。设A、B达到相同的速度为y对A、B相对滑动的过程， 由公式=+at对A有=i-aat,对B有=a那t解得0.5s,=1.5mso (2)A由开始运动到达到共速的位移x10"t1.125m以A、B整体为研究对象， 由牛顿第二定律得f=(mA+mB)a,一起在水平面上滑行至停下过程0-v2=-2ax,解得x2=1.125m。 所以A到停下的总位移为x=x1+x1=2.25m 14.(1)R=2V2R(23840 GT2 解析（①在地面仅器静止时，有。=mg忽略地球自转，物体在地球表西所受的重力等于万有引力，即mg=, 来高处时，设重力加选度为g1,则mg1=把，运载火新以加速度a=竖直向上微匀加速直线运动，传感器的 示数为F0,根据牛顿第二定律得F0一mg1=ma,联立可得g1=是，R'=2√2R。 轨道半径2R绕地球做匀速圆周运动，根据牛顿第三定律得m 所以M:地球的体积VR:地绿约害交p GT2 V GT2 1smt=0.4s(e2m(a号m/s 解析：(I)垃圾包抛出时，由于惯性的原因，在沿电动车行进的方向上，垃圾包的速度与车辆一致，Vo=2S, 由勾股定理可知，垃圾包沿电动车行进方向上运动的位移x1=了L2-(1+d2)2 匀速运动x1=Vot解得t=0.4s (2)垃圾包实际运动轨迹为抛物线，将该运动分解为平行地面运动和垂直地面向上的运动。 垂直地面向上的方向：竖直方向为初速度为V3,加速度为g,位移为0.2的匀变速直线运动， 则H-h=v3t-2gt2解得v3=2.5m/s 哈5 上升的最大高度为hm2i6m=0.3125m (3)与地面平行方向的速度v2=√V+v=2.5m/s V2和V3合成即为垃圾包抛出时的对地速度， 即v地=喝+V-竖m5方向与整直方向夹角为45斜向上 第3页共3页