精品解析：浙江杭州市滨江区杭州第二中学2025-2026学年高一上学期期末物理试题

杭州二中2025学年第一学期高一年级期末考试 物理试卷 一、选择题I（本题共10小题，每小题3分，共30分。每小题列出的四个备选项中只有一个是符合题目要求的，不选、多选、错选均不得分） 1. 下列单位中，属于国际单位制中基本单位的是（　　） A. s B. N C. D. 【答案】A 【解析】 【详解】A．s（秒）是时间的单位，属于国际单位制中的基本单位，故A正确； B．N（牛顿）是力的单位，根据可知，F的单位N由质量（kg）和加速度（m/s²）导出，属于导出单位，不是基本单位，故B错误； C．g（克）是质量的常用单位，但国际单位制中质量的基本单位是千克（kg），克是千克的分数单位，不属于基本单位，故C错误； D．km/h（千米每小时）是速度的单位，由长度（km）和时间（h）导出，且km和h非基本单位（基本单位为m和s），故km/h是导出单位，不是基本单位，故D错误。 故选A。 2. 下列物理量中，属于标量的是（　　） A. 位移 B. 力 C. 功率 D. 动量 【答案】C 【解析】 【详解】A．位移有大小和方向，是矢量，故A错误； B．力有大小和方向，是矢量，故B错误； C．功率是功与时间的比值，只有大小没有方向，是标量，故C正确； D．动量是质量与速度的乘积，有大小和方向，是矢量，故D错误。 故选C。 3. 2025年8月，全球首个人形机器人运动会在北京举办。比赛包括自由体操、舞蹈、物料搬运与整理等项目。可将机器人看成质点的是（　　） A. 研究跳高比赛中机器人的起跳动作 B. 比较开幕式表演中机器人和运动员打太极拳的差别 C. 观察机器人整理物料的精确程度 D. 确定足球比赛中机器人的运动轨迹 【答案】D 【解析】 【详解】A．研究跳高比赛中机器人的起跳动作：起跳动作需分析腿部发力、身体姿态变化等细节，机器人的形状和大小直接影响动作效果，不可忽略，故不能视为质点， 故A错误； B．比较开幕式表演中机器人和运动员打太极拳的差别：比较动作差别需关注姿态协调性、动作流畅性等细节，机器人的形状和动作精度是关键因素，不可忽略，故不能视为质点， 故B错误； C．观察机器人整理物料的精确程度：整理物料涉及抓取、放置等操作，需评估肢体动作的精确性，机器人的大小和形状直接影响操作精度，不可忽略，故不能视为质点， 故C错误； D．确定足球比赛中机器人的运动轨迹：运动轨迹仅描述路径（如位置变化），不涉及动作细节，机器人的形状和大小对轨迹描述无影响，故可忽略，可将机器人视为质点， 故D正确。 故选D。 4. 关于教材中的插图，下列理解不正确的是（　　） A. A图探究匀变速直线运动的位移，所有小矩形面积之和近似等于物体的位移大小，分得越多则越接近 B. B图是伽利略在做铜球沿斜面运动的实验，其中斜面的作用是“冲淡”重力，方便测时间 C. C图桌面上的装置可以放大桌面的微小形变 D. D图是物体由静止被拉动，直到物体运动起来，用力的传感器测得拉力的变化过程，说明物体所受的最大静摩擦力等于滑动摩擦力 【答案】D 【解析】 【详解】A．A图是用微元法探究匀变速直线运动的位移，所有小矩形面积之和近似等于物体的位移大小，分得越多则越接近，故A正确； B．B图是伽利略在做铜球沿斜面运动的实验，其中斜面的作用是“冲淡”重力，方便测时间，随着斜面倾角的增大，伽利略观察到铜球的运动规律相同，合理外推得到自由落体运动规律，故B正确； C．C图桌面上的装置可以放大桌面的微小形变，故C正确； D．D图是物体由静止状态被拉动，直到物体匀速运动起来，用力的传感器测得拉力的变化过程，说明物体所受的最大静摩擦力大于滑动摩擦力，故D错误。 本题要求选择不正确的，故选D。 5. 如图所示，某景区悬挂灯笼以庆祝新年的到来。恒定的水平风力持续作用在甲、乙两盏灯笼表面，使两个灯笼保持静止，此时两绳与竖直方向的夹角分别为和。已知两灯笼受到的水平风力大小相等，，则甲、乙灯笼的质量之比为（　　） A. B. C. D. 【答案】B 【解析】 【详解】根据题意可知，对灯笼甲受力分析，灯笼甲受到重力、绳子的拉力和水平的风力，此时设绳子与竖直方向的夹角为，由平衡条件可得 同理可得灯笼乙受到的水平风力和灯笼乙的重力的关系为 由题意可知 解得。 故选B。 6. 如图所示，一位消防队员腰系绳索负重训练，绳子上端固定在墙上的A点。因他腰缚极重物资，故认为其重心始终位于腰间，腰间绳索固定，而他双脚顶在墙上的点。在他伸直双腿缓缓舒展一下身姿时，则（　　） A. 伸直双腿过程中绳子拉力不变 B. 伸直双腿过程中墙对人的作用力减小 C. 绳对人的拉力和人的重力是一对平衡力 D. 墙对人的支持力和人对墙的压力是一对作用力与反作用力 【答案】D 【解析】 【详解】AB．设绳的拉力为，墙对人的作用力为，绳与墙之间的夹角为 根据平衡关系可得 当伸直双腿缓缓舒展一下身姿时，增大，所以均增大，AB错误； C．平衡力要求大小相等、方向相反、作用在同一直线上。拉力 T 斜向上，重力 G 竖直向下，两者不在同一直线上，不是平衡力，C错误； D．这两个力大小相等、方向相反、作用在两个物体上，符合牛顿第三定律，是一对作用力与反作用力，D正确。 故选D。 7. 如图所示，竖直线中点处有一倾斜挡板，现从点由静止释放一小球，在点被挡板反弹，速度方向变为水平，大小不变，然后落到地面上的点。不计空气阻力，已知、在同一水平线上，则与的长度之比为（　　） A. B. C. D. 【答案】A 【解析】 【详解】设，则到达点的速度 解得 根据平抛运动规律可知，小球从O到P的过程中，竖直方向则有 水平方向则有 解得 即与的长度之比为 故选A。 8. 2025年9月3日，在北京天安门大阅兵上，我国展示了“东风-5C”液体洲际战略核导弹，其最具革命性的升级在于分导式多弹头（MIRV）能力。如图所示，若从地面上点发射一枚导弹，导弹沿椭圆轨道飞行，最终击中地面目标。已知段为导弹在大气层外关闭发动机后自由飞行的一段轨迹，点距地面的高度为地球半径的，地球表面的重力加速度为。下列说法正确的是（　　） A. 导弹沿段飞行时处于失重状态，不受地球引力作用 B. 导弹关闭发动机后的运动可视为斜抛运动 C. 导弹在点的发射速度大于第二宇宙速度 D. 导弹在点的加速度大小为 【答案】D 【解析】 【详解】A．导弹沿段飞行时，减速上升，加速度向下，处于失重状态，仍受地球引力作用，故A错误。 B．导弹关闭发动机后加速度，即导弹关闭发动机后加速度随导弹到地心的距离增大而减小，所以导弹关闭发动机后不是斜抛运动，故B错误。 C．该枚导弹发射后返回地球，没有脱离地球的引力成为绕太阳运动的人造天体，所以发射速度小于第二宇宙速度，故C错误。 D．导弹在点的加速度大小为 又 解得，故D正确。 故选D。 9. 如图甲所示，物块A、B间栓接一个压缩后被锁定的弹簧，整个系统静止放在光滑水平地面上，其中A物块最初与左侧固定的挡板相接触，B物块质量为2kg。现解除对弹簧的锁定，在A离开挡板后，B物块的v-t图如图乙所示，则下列说法正确的是（　　） A. A的质量为3kg B. 运动过程中A的最大速度为 C. 在A离开挡板前，AB及弹簧组成的系统动量守恒、机械能守恒 D. 在A离开挡板后弹簧的最大弹性势能为9J 【答案】B 【解析】 【详解】A．A刚离开墙壁与弹簧恢复原长时B的速度最大，由图乙所示图象可知，B的最大速度 弹簧伸长最长时弹力最大，的加速度最大，此时共速，由图知共同速度为 共 在A离开挡板后，取向右为正方向，由动量守恒定律，有 解得 故A错误； B．当弹簧第一次恢复原长时A的速度最大，由动量守恒定律和机械能守恒得 解得A的最大速度 故B正确； C．在A离开挡板前，由于挡板对A有作用力，A、及弹簧组成的系统所受合外力不为零，系统动量不守恒，故C错误； D．分析A离开挡板后A、的运动过程，并结合图象数据可知，弹簧伸长到最长时，A、的共同速度为 共 根据机械能守恒定律和动量守恒定律，有 共 联立解得弹簧的最大弹性势能 故D错误。 故选B。 10. 如图所示，光滑细杆AB倾斜固定，与水平方向夹角为45°，一轻质弹簧的一端固定在O点，另一端连接质量为m的小球，小球套在细杆上，O与细杆上A点等高，O与细杆AB在同一竖直平面内，OB竖直，OP垂直于AB，且OP＝L，当小球位于细杆上A、P两点时，弹簧弹力大小相等。现将小球从细杆上的A点由静止释放，在小球沿细杆由A点运动到B点的过程中（已知重力加速度为g，弹簧一直处于弹性限度内且不弯曲），下列说法正确的是（　　） A. 弹簧的弹性势能先减小后增大 B. 小球加速度大小等于g且方向沿杆向下的位置有两个 C. 小球运动到B点时的动能为mgL D. 小球从A点运动到P点，机械能减少了mgL 【答案】C 【解析】 【详解】A．由于小球在A、P两点时，弹簧弹力大小相同，则弹簧在OA处被拉伸，在OP处被压缩，且拉伸量与压缩量相等，则在AP之间必有一个弹簧处于原长状态的位置，由对称性原理可知，在PB之间也必有一个弹簧处于原长状态的位置。小球在A、P、B三个位置时弹簧的弹性势能相等。在A到P的过程中，弹簧的弹性势能先减小后增大，在P到B的过程中，弹簧的弹性势能也是先减小后增大，A错误； B．弹簧处于两个原长状态和小球在P点位置，小球加速度大小等于且方向沿杆向下，B错误； C．小球从A点运动到B点过程中，由机械能守恒定律可得 Ep＋mg·2Lsin 45°＝Ep＋EkB 解得 EkB＝mgL C正确； D．A、P两点弹簧的弹性势能相等，因而小球在A、P两点的机械能相等，D错误。 故选C。 二、选择题II（本题共3小题，每小题4分，共12分。每小题列出的四个备选项中至少有一个符合题目要求。全部选对得4分，选对但不全得2分，有选错得0分） 11. 智能手机内置了多种传感器，可利用其中的加速度传感器记录手机在竖直方向加速度随时间的变化情况。甲、乙分别为手机记录的两种竖直方向运动的a-t图像，并已设置竖直向上为正方向。下列说法正确的是（　　） A. 图甲可能是小明拿着手机从7楼乘坐电梯到1楼过程的a-t图像 B. 图甲可能是小明拿着手机从1楼乘坐电梯到7楼过程的a-t图像 C. 图乙可能是小明托着手机一次“起立一下蹲”过程的a-t图像 D. 图乙可能是小明托着手机一次“下蹲一起立”过程的a-t图像 【答案】AD 【解析】 【详解】AB．竖直向上为加速度的正方向，图甲中加速度从零开始先为负值（加速度向下，表示向下加速），中途变为零（向下匀速），最后变为正值（向下减速），故图甲可能是小明拿着手机从7楼乘坐电梯到1楼过程的a-t图像，故A正确，B错误； CD．图乙中加速度从零开始先为负值后为正值（先向下加速后向下减速），第二阶段加速度先为正值后为负值（向上加速后向上减速），故图乙可能是小明托着手机一次“下蹲一起立”过程的a-t图像，故C错误，D正确。 故选AD。 12. 如图所示，OA是与以O点为抛出点、初速度为2.5m/s的平抛运动轨迹完全相同的光滑轨道，P为轨道上的一点，与O点的竖直距离为1.25m。现让一光滑小球从O点由静止沿轨道滑下，重力加速度g取10m/s2，则（　　） A. 从O到P的运动时间为0.5s B. 小球在P点的竖直分速度为5m/s C. 小球在P点的水平分速度为 D. 小球在P点的速度为5m/s 【答案】CD 【解析】 【详解】A．从O到P，若小球做平抛运动，则 解得 由于小球沿轨道运动过程中竖直方向加速度小于g，故小球从O到P的运动时间大于0.5s，故A错误； B．从O到P，若小球做平抛运动，则 解得 由于小球沿轨道运动过程中竖直方向加速度小于g，小球在P点的竖直分速度小于5m/s，故B错误； CD．若小球做平抛运动，则 小球由静止沿轨道下滑，有 联立可得 即小球在P点的速度为5m/s，水平方向分速度大小为， 所以，故CD正确。 故选CD。 13. “双星系统”运动时，其轨道平面存在着一些特殊的点，在这些点处，质量极小的物体（例如人造卫星）可以与两星体保持相对静止，这样的点被称为“拉格朗日点”。一般一个双星系统有五个拉格朗日点。某“双星系统”中，恒星A、B绕其连线上一点O做圆周运动。通过观测发现恒星B的周期是T，恒星A的运动半径是恒星B的4倍，AB连线上有一个拉格朗日点P（图中未标出），双星间距离为D，下列说法中正确的是（　　） A. 恒星A的周期等于恒星B的周期 B. 拉格朗日点P距离恒星B的距离一定为 C. 恒星A的质量为 D. 恒星A在运动过程中动量守恒 【答案】AC 【解析】 【详解】A．恒星A与恒星B保持相对静止，则恒星A的周期等于恒星B的周期，故A正确； C．对恒星B，有 又 联立可得，故C正确； B．对恒星A，有 在P点放置一个极小物体，设其质量为m，若拉格朗日点P距离恒星B的距离为，则 联立解得，故B错误； D．根据可知，恒星A在运动过程中速度大小不变，但速度方向不断改变，则动量大小不变，方向不断变化，故D错误。 故选AC。 三、非选择题（本题共5小题，14题14分，15题8分，16题11分，17题12分，18题13分） 14. 如图1为“验证机械能守恒定律”实验装置。 （1）下列说法正确的是（　　） A. 图中打点计时器直接使用220V交流电源 B. 打点计时器的限位孔须处于同一竖直线上 C. 一定要选用第一个点迹清晰的纸带 D. 实验绘出v2-h图像，图线有没有过原点与机械能是否守恒无关 （2）如图2所示，实验中得到一条点迹清晰的纸带。在纸带的后端选择连续的打点作为计数点，并且标上1、2、3、4、5。电源频率为50Hz。由这段纸带测出重物下落的加速度g=___________m/s2（结果保留2位有效数字）。 （3）处理数据时某同学利用当地的重力加速度g，计算重物从静止开始下落一定高度h时的速度v=gt，然后得到动能增加量为，计算重力势能减小量mgh，若利用平均速度方法算出的动能增加量为Ek，试比较、Ek、mgh三者之间的大小关系为（　　） A. >Ek>mgh B. >mgh>Ek C. =mgh>Ek D. mgh>>Ek 【答案】（1）BD （2）8.8 （3）C 【解析】 【小问1详解】 A．图中打点计时器为电磁打点计时器，所用电源为8V低压交流电，故A错误； B．为了减小纸带与限位孔之间的摩擦，打点计时器的两限位孔必须在同一竖直线上，故B正确； C．数据处理时，应选择纸带上距离较远的两点作为初、末位置，以减小测量误差，不一定要选用第一个点迹清晰的纸带，故C错误； D．机械能是否守恒只与图线的斜率有关，与图形有没有过原点无关，故D正确。 故选BD。 【小问2详解】 由于电源频率为50Hz，则打点周期为0.02s，所以重物下落的加速度为 【小问3详解】 若利用当地的重力加速度g，计算重物从静止开始下落一定高度h时的速度v=gt，然后得到动能增加量为，计算重力势能减小量，即直接认为重物的加速度为重力加速度，直接应用了机械能守恒定律，所以 但实际重物下落过程中，由于受到阻力作用，重力势能的减少量应大于动能的增加量，即利用平均速度方法算出的动能增加量小于重力势能的减少量，即 故选C。 15. 某同学用图甲所示的实验装置做“探究弹簧弹力和弹簧形变量的关系”的实验。 （1）下列说法正确的是（　　） A. 实验前，必须先把弹簧水平放置测量其原长 B. 在弹簧下端悬挂上钩码并立即记录下端所到达的刻度位置，记为此拉力下的弹簧长度 C. 若作出弹力和弹簧长度的关系图像，也能求出弹簧的劲度系数 D. 弹簧下端悬挂钩码越多越好 （2）实验过程中发现弹簧自身重力不可忽略，不可视为轻质弹簧，若把此类弹簧放在铁架台上竖直悬挂时，弹簧呈现的形态如下图中的（　　） A. B. C. （3）图乙是a、b两弹簧的F-L图像，当弹簧秤示数相同时，形变量越大，灵敏度越高，则用弹簧___________（填“a”或“b”）制作的弹簧秤灵敏度更高。 【答案】（1）C （2）B （3）a 【解析】 【小问1详解】 A．为了消除弹簧自身重力的影响，实验前，应该先把弹簧竖直放置测量其原长，故A错误； B．为了更好地找出弹力与形变量之间的规律，应在弹簧下端逐一增挂钩码，待钩码静止后记录下端所到达的刻度位置，记为此拉力下的弹簧长度，故B错误； C．根据胡克定律可得 若作出弹力和弹簧长度的关系图像，图线的斜率表示弹簧的劲度系数，所以也能求出弹簧的劲度系数，故C正确； D．为了保证弹簧处于弹性限度内，弹簧下端悬挂钩码不能太多，故D错误。 故选C。 【小问2详解】 实验过程中发现弹簧自身重力不可忽略，即不可视为轻质弹簧，若把此类弹簧放在铁架台上竖直悬挂，则越靠近悬挂点处的弹簧部位受到下面部分的拉力越大，拉伸越明显；越靠近下端的弹簧部位受到下面部分的拉力越小，拉伸也就越小。 故选B。 【小问3详解】 根据胡克定律可知，当弹簧秤示数相同时，形变量越大，则弹簧的劲度系数越小，则灵敏度越高，根据以上分析可知，F-L图像斜率表示劲度系数，由图可知，a图线斜率较小，则a弹簧劲度系数较小，灵敏度较高。 16. 在探究物体加速度与合外力的关系时，通过巧妙的设计可以不用直接测量加速度，下图是设计的实验原理图。 实验器材：两个一端带滑轮的倾斜轨道（倾角可调），两个相同的小车、两个小桶、沙子、细线、刻度尺、天平、夹子等。 实验过程：如图安装器材，小桶内添加适量的沙子，调节轨道倾角直到轻推小车后小车拉着小桶能沿轨道匀速下滑，用天平测量此时小桶和沙子的总质量为；用相同的方法对另一套器材如此操作，但小桶和沙子的质量为；保持两轨道倾角不变，取下小桶（保留细线），将两个小车都放置在各自轨道顶端相同位置，拉紧细线用一个固定的夹子同时夹住两根细线（图中虚线所示），松开夹子，过一小段时间后再同时夹住两根细线使两个小车同时停止运动，测量小车的位移分别为。重复实验，得到更多数据。 （1）该实验___________（选填“需要”或“不需要”）满足小桶和沙子的质量远小于小车的质量，___________（选填"需要"或"不需要"）轨道光滑。 （2）实验中不需要直接测量小车的加速度，为证明小车加速度与合外力成正比，需要测量数据满足下列哪一个关系式：___________。 A. B. C. （3）若调试时把正在加速下滑的小车误以为是匀速，则相当于测得的小车合力___________（选填“偏大”、“偏小”或“无影响”）。 【答案】（1） ①. 不需要 ②. 不需要 （2）B （3）偏小 【解析】 【小问1详解】 [1][2]实验中通过调节轨道倾角，使小车拉着小桶和沙子沿轨道匀速下滑，对小车受力分析有 其中 撤去小桶后，小车受到的合力 故小车受到的合力等于小桶和沙子的重力，故在此过程中不需要满足小桶和沙子的质量远小于小车的质量，也不需要轨道光滑。 【小问2详解】 实验中，小车从静止开始加速，运动时间相同，根据 得两车加速度之比 根据牛顿第二定律有 得两车加速度之比 综合上述可得 即 故选B。 【小问3详解】 若调试时把正在加速下滑的小车误以为是匀速，则实际上 且 撤去小桶后，小车实际受到的合力 则相当于测得的小车合力偏小。 17. 一个质量为的金属小球，以的速度水平抛出，抛出后经过落地，不计空气阻力，重力加速度取。求： （1）小球从抛出到落地的过程中，所受重力的冲量大小； （2）小球从抛出到落地的过程中，动量变化量。 （3）小球落地时的动量大小； 【答案】（1） 1.2N⋅s （2） 1.2kg⋅m/s（方向竖直向下） （3） 1.3kg⋅m/s 【解析】 【小问1详解】 重力为恒力，恒力的冲量 【小问2详解】 根据动量定理 解得，根据动量定理，动量变化量的方向与合外力的冲量方向相同。 小球所受合外力为重力，方向竖直向下，故动量变化量的方向为竖直向下。 【小问3详解】 小球落地时竖直方向的速度 合速度 小球落地时的动量大小 18. 如图所示，轨道由水平轨道AB和足够长斜面轨道BC平滑连接而成，斜面轨道BC与水平面间的夹角为θ=37°。质量m=1kg的物块静止在距离B点x0=8m的水平轨道上，物块与水平面和斜面间的动摩擦因数均为μ=0.5。现在给物块一个大小F=6N、方向水平向右的拉力，物块首次经过B点时撤去该拉力，sin37°=0.6，cos37°=0.8，重力加速度g取10m/s2，求： （1）物块首次经过B点时的速度大小； （2）物块能到达的最高点与B点的距离； （3）物块最终停下的位置与B点的距离。 【答案】（1）4m/s （2）0.8m （3）0.32m 【解析】 【小问1详解】 物块在水平轨道上运动过程，根据牛顿第二定律可得 根据速度位移关系可得 联立解得， 【小问2详解】 物块在斜面轨道上向上运动过程，根据牛顿第二定律可得 根据速度位移关系可得 联立解得， 【小问3详解】 物块沿斜面轨道下滑过程，根据牛顿第二定律可得 解得 物块返回水平轨道时，根据牛顿第二定律可得 解得 设物块返回到B点的速度大小为v2，根据速度位移关系可得， 联立解得 即物块最终停下的位置与B点的距离为0.32m。 19. 如图（a）所示为自行车气门嘴灯，它通过接触式开关控制，其结构如图（b）所示，弹簧一端固定在顶部，一端与一个滑块连接。触点a、b分别装在滑块上和气门嘴灯的底部。当车轮转动的角速度达到一定值时，滑块拉伸弹簧后使触点a、b接触，从而接通电路，使气门嘴灯发光。已知滑块与a的总质量为m，弹簧劲度系数为k，b点与车轮圆心距离为R。车轮静止且气门嘴灯在最低点时（a在上方，b在下方），a、b距离（d远小于R）。重力加速度大小为g，不计接触式开关中的一切摩擦，滑块和a、b均视为质点。 （1）若自行车在平直道路上前进，车轮与地面之间始终不打滑，不计轮胎的厚度，则气门嘴灯从最低点转过半圈到达最高点的过程中，其位移大小是多少？ （2）当弹簧处于原长时，求a、b的距离d0； （3）若车轮匀速转动，气门嘴灯到达最低点时刚好发光，求车轮转动的角速度ω1大小； （4）若车轮匀速转动的角速度，求车轮每转一圈过程中气门嘴灯发光的时间。 【答案】（1） （2） （3） （4） 【解析】 【小问1详解】 气门嘴灯从最低点转过半圈到达最高点的过程中，位移大小为 【小问2详解】 车轮静止且气门嘴灯在最低点时，有 解得此时弹簧的伸长量为 当弹簧处于原长时，a、b的距离为 【小问3详解】 若车轮匀速转动，气门嘴灯到达最低点时刚好发光，则 解得 【小问4详解】 若气门嘴灯到达最高点时刚好发光，有 解得 由于 则车轮转动一圈的过程中，气门嘴灯不能一直发光，设其刚好发光的位置与车轮圆心连线竖直向上方向的夹角为θ，如图所示 根据牛顿第二定律可得 解得 转动周期为 则一个周期内，气门嘴灯发光的时间为 20. 如图所示，为一竖直平面内的四分之一粗糙圆弧轨道，其半径为，为其竖直方向的半径，点恰好位于一个竖直平面内的传送带的最高点。该传送带拉直部分的长度为，与水平方向夹角为，两个转轮的半径为，始终以的速度匀速顺时针转动。紧接着点的是一个足够长、足够粗糙的斜面，它与水平方向的夹角也为。在该斜面上，从点开始依次放置985个质量均为的滑块，相邻两个滑块靠在一起但不粘连。现将一个质量为的物块从点开始由静止释放，它运动到点时的速度大小为，与传送带之间的动摩擦因数。后续过程中所有的碰撞都是弹性正碰。，，重力加速度取。求： （1）物块在离开四分之一圆弧轨道前的瞬间对其的压力大小； （2）四分之一圆弧轨道对物块做的功； （3）第985个滑块第1次被碰撞后瞬间的速度大小； （4）整个过程中，传送带的电动机因物块在传送带上运动而多做的功。 【答案】（1） （2） （3） （4） 【解析】 【小问1详解】 在点，合力提供向心力 解得 根据牛顿第三定律，物块在离开四分之一圆弧轨道前的瞬间对其的压力为 【小问2详解】 物块从点到点，根据动能定理有 解得圆弧轨道对物块做的功 【小问3详解】 物块在传送带上运动时，其初速度与传送带速度相等，且重力沿斜面向下的分力 最大静摩擦力 由于，因此物块与传送带保持相对静止，做匀速直线运动，到达点时的速度 物块与第一个滑块发生弹性碰撞，弹性碰撞满足动量守恒 满足机械能守恒 联立得碰后第1个滑块的速度为 解得 由于后续滑块质量均为且碰撞均为弹性正碰，各滑块之间将依次发生速度交换，因此第985个滑块被碰后的速度与第1个滑块获得的初速度相等，即 【小问4详解】 物块在传送带上匀速运动，初末动能不变（），且因无相对滑动，摩擦生热 根据能量守恒定律，① 物块在传送带部分下落的竖直高度为 重力做正功 由①解得 因此电动机多做物块做的功为，因此传送带的电动机因物块在传送带上运动而多做的功为。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 杭州二中2025学年第一学期高一年级期末考试 物理试卷 一、选择题I（本题共10小题，每小题3分，共30分。每小题列出的四个备选项中只有一个是符合题目要求的，不选、多选、错选均不得分） 1. 下列单位中，属于国际单位制中基本单位的是（　　） A. s B. N C. D. 2. 下列物理量中，属于标量的是（　　） A. 位移 B. 力 C. 功率 D. 动量 3. 2025年8月，全球首个人形机器人运动会在北京举办。比赛包括自由体操、舞蹈、物料搬运与整理等项目。可将机器人看成质点的是（　　） A. 研究跳高比赛中机器人的起跳动作 B. 比较开幕式表演中机器人和运动员打太极拳的差别 C. 观察机器人整理物料的精确程度 D. 确定足球比赛中机器人的运动轨迹 4. 关于教材中的插图，下列理解不正确的是（　　） A. A图探究匀变速直线运动的位移，所有小矩形面积之和近似等于物体的位移大小，分得越多则越接近 B. B图是伽利略在做铜球沿斜面运动的实验，其中斜面的作用是“冲淡”重力，方便测时间 C. C图桌面上的装置可以放大桌面的微小形变 D. D图是物体由静止被拉动，直到物体运动起来，用力的传感器测得拉力的变化过程，说明物体所受的最大静摩擦力等于滑动摩擦力 5. 如图所示，某景区悬挂灯笼以庆祝新年的到来。恒定的水平风力持续作用在甲、乙两盏灯笼表面，使两个灯笼保持静止，此时两绳与竖直方向的夹角分别为和。已知两灯笼受到的水平风力大小相等，，则甲、乙灯笼的质量之比为（　　） A. B. C. D. 6. 如图所示，一位消防队员腰系绳索负重训练，绳子上端固定在墙上的A点。因他腰缚极重物资，故认为其重心始终位于腰间，腰间绳索固定，而他双脚顶在墙上的点。在他伸直双腿缓缓舒展一下身姿时，则（　　） A. 伸直双腿过程中绳子拉力不变 B. 伸直双腿过程中墙对人的作用力减小 C. 绳对人的拉力和人的重力是一对平衡力 D. 墙对人的支持力和人对墙的压力是一对作用力与反作用力 7. 如图所示，竖直线中点处有一倾斜挡板，现从点由静止释放一小球，在点被挡板反弹，速度方向变为水平，大小不变，然后落到地面上的点。不计空气阻力，已知、在同一水平线上，则与的长度之比为（　　） A. B. C. D. 8. 2025年9月3日，在北京天安门大阅兵上，我国展示了“东风-5C”液体洲际战略核导弹，其最具革命性的升级在于分导式多弹头（MIRV）能力。如图所示，若从地面上点发射一枚导弹，导弹沿椭圆轨道飞行，最终击中地面目标。已知段为导弹在大气层外关闭发动机后自由飞行的一段轨迹，点距地面的高度为地球半径的，地球表面的重力加速度为。下列说法正确的是（　　） A. 导弹沿段飞行时处于失重状态，不受地球引力作用 B. 导弹关闭发动机后的运动可视为斜抛运动 C. 导弹在点的发射速度大于第二宇宙速度 D. 导弹在点的加速度大小为 9. 如图甲所示，物块A、B间栓接一个压缩后被锁定的弹簧，整个系统静止放在光滑水平地面上，其中A物块最初与左侧固定的挡板相接触，B物块质量为2kg。现解除对弹簧的锁定，在A离开挡板后，B物块的v-t图如图乙所示，则下列说法正确的是（　　） A. A的质量为3kg B. 运动过程中A的最大速度为 C. 在A离开挡板前，AB及弹簧组成的系统动量守恒、机械能守恒 D. 在A离开挡板后弹簧的最大弹性势能为9J 10. 如图所示，光滑细杆AB倾斜固定，与水平方向夹角为45°，一轻质弹簧的一端固定在O点，另一端连接质量为m的小球，小球套在细杆上，O与细杆上A点等高，O与细杆AB在同一竖直平面内，OB竖直，OP垂直于AB，且OP＝L，当小球位于细杆上A、P两点时，弹簧弹力大小相等。现将小球从细杆上的A点由静止释放，在小球沿细杆由A点运动到B点的过程中（已知重力加速度为g，弹簧一直处于弹性限度内且不弯曲），下列说法正确的是（　　） A. 弹簧的弹性势能先减小后增大 B. 小球加速度大小等于g且方向沿杆向下的位置有两个 C. 小球运动到B点时的动能为mgL D. 小球从A点运动到P点，机械能减少了mgL 二、选择题II（本题共3小题，每小题4分，共12分。每小题列出的四个备选项中至少有一个符合题目要求。全部选对得4分，选对但不全得2分，有选错得0分） 11. 智能手机内置了多种传感器，可利用其中的加速度传感器记录手机在竖直方向加速度随时间的变化情况。甲、乙分别为手机记录的两种竖直方向运动的a-t图像，并已设置竖直向上为正方向。下列说法正确的是（　　） A. 图甲可能是小明拿着手机从7楼乘坐电梯到1楼过程的a-t图像 B. 图甲可能是小明拿着手机从1楼乘坐电梯到7楼过程的a-t图像 C. 图乙可能是小明托着手机一次“起立一下蹲”过程的a-t图像 D. 图乙可能是小明托着手机一次“下蹲一起立”过程的a-t图像 12. 如图所示，OA是与以O点为抛出点、初速度为2.5m/s的平抛运动轨迹完全相同的光滑轨道，P为轨道上的一点，与O点的竖直距离为1.25m。现让一光滑小球从O点由静止沿轨道滑下，重力加速度g取10m/s2，则（　　） A. 从O到P的运动时间为0.5s B. 小球在P点的竖直分速度为5m/s C. 小球在P点的水平分速度为 D. 小球在P点的速度为5m/s 13. “双星系统”运动时，其轨道平面存在着一些特殊的点，在这些点处，质量极小的物体（例如人造卫星）可以与两星体保持相对静止，这样的点被称为“拉格朗日点”。一般一个双星系统有五个拉格朗日点。某“双星系统”中，恒星A、B绕其连线上一点O做圆周运动。通过观测发现恒星B的周期是T，恒星A的运动半径是恒星B的4倍，AB连线上有一个拉格朗日点P（图中未标出），双星间距离为D，下列说法中正确的是（　　） A. 恒星A的周期等于恒星B的周期 B. 拉格朗日点P距离恒星B的距离一定为 C. 恒星A的质量为 D. 恒星A在运动过程中动量守恒 三、非选择题（本题共5小题，14题14分，15题8分，16题11分，17题12分，18题13分） 14. 如图1为“验证机械能守恒定律”实验装置。 （1）下列说法正确的是（　　） A. 图中打点计时器直接使用220V交流电源 B. 打点计时器的限位孔须处于同一竖直线上 C. 一定要选用第一个点迹清晰的纸带 D. 实验绘出v2-h图像，图线有没有过原点与机械能是否守恒无关 （2）如图2所示，实验中得到一条点迹清晰的纸带。在纸带的后端选择连续的打点作为计数点，并且标上1、2、3、4、5。电源频率为50Hz。由这段纸带测出重物下落的加速度g=___________m/s2（结果保留2位有效数字）。 （3）处理数据时某同学利用当地的重力加速度g，计算重物从静止开始下落一定高度h时的速度v=gt，然后得到动能增加量为，计算重力势能减小量mgh，若利用平均速度方法算出的动能增加量为Ek，试比较、Ek、mgh三者之间的大小关系为（　　） A. >Ek>mgh B. >mgh>Ek C. =mgh>Ek D. mgh>>Ek 15. 某同学用图甲所示的实验装置做“探究弹簧弹力和弹簧形变量的关系”的实验。 （1）下列说法正确的是（　　） A. 实验前，必须先把弹簧水平放置测量其原长 B. 在弹簧下端悬挂上钩码并立即记录下端所到达的刻度位置，记为此拉力下的弹簧长度 C. 若作出弹力和弹簧长度的关系图像，也能求出弹簧的劲度系数 D. 弹簧下端悬挂钩码越多越好 （2）实验过程中发现弹簧自身重力不可忽略，不可视为轻质弹簧，若把此类弹簧放在铁架台上竖直悬挂时，弹簧呈现的形态如下图中的（　　） A. B. C. （3）图乙是a、b两弹簧的F-L图像，当弹簧秤示数相同时，形变量越大，灵敏度越高，则用弹簧___________（填“a”或“b”）制作的弹簧秤灵敏度更高。 16. 在探究物体加速度与合外力的关系时，通过巧妙的设计可以不用直接测量加速度，下图是设计的实验原理图。 实验器材：两个一端带滑轮的倾斜轨道（倾角可调），两个相同的小车、两个小桶、沙子、细线、刻度尺、天平、夹子等。 实验过程：如图安装器材，小桶内添加适量的沙子，调节轨道倾角直到轻推小车后小车拉着小桶能沿轨道匀速下滑，用天平测量此时小桶和沙子的总质量为；用相同的方法对另一套器材如此操作，但小桶和沙子的质量为；保持两轨道倾角不变，取下小桶（保留细线），将两个小车都放置在各自轨道顶端相同位置，拉紧细线用一个固定的夹子同时夹住两根细线（图中虚线所示），松开夹子，过一小段时间后再同时夹住两根细线使两个小车同时停止运动，测量小车的位移分别为。重复实验，得到更多数据。 （1）该实验___________（选填“需要”或“不需要”）满足小桶和沙子的质量远小于小车的质量，___________（选填"需要"或"不需要"）轨道光滑。 （2）实验中不需要直接测量小车的加速度，为证明小车加速度与合外力成正比，需要测量数据满足下列哪一个关系式：___________。 A. B. C. （3）若调试时把正在加速下滑的小车误以为是匀速，则相当于测得的小车合力___________（选填“偏大”、“偏小”或“无影响”）。 17. 一个质量为的金属小球，以的速度水平抛出，抛出后经过落地，不计空气阻力，重力加速度取。求： （1）小球从抛出到落地的过程中，所受重力的冲量大小； （2）小球从抛出到落地的过程中，动量变化量。 （3）小球落地时的动量大小； 18. 如图所示，轨道由水平轨道AB和足够长斜面轨道BC平滑连接而成，斜面轨道BC与水平面间的夹角为θ=37°。质量m=1kg的物块静止在距离B点x0=8m的水平轨道上，物块与水平面和斜面间的动摩擦因数均为μ=0.5。现在给物块一个大小F=6N、方向水平向右的拉力，物块首次经过B点时撤去该拉力，sin37°=0.6，cos37°=0.8，重力加速度g取10m/s2，求： （1）物块首次经过B点时的速度大小； （2）物块能到达的最高点与B点的距离； （3）物块最终停下的位置与B点的距离。 19. 如图（a）所示为自行车气门嘴灯，它通过接触式开关控制，其结构如图（b）所示，弹簧一端固定在顶部，一端与一个滑块连接。触点a、b分别装在滑块上和气门嘴灯的底部。当车轮转动的角速度达到一定值时，滑块拉伸弹簧后使触点a、b接触，从而接通电路，使气门嘴灯发光。已知滑块与a的总质量为m，弹簧劲度系数为k，b点与车轮圆心距离为R。车轮静止且气门嘴灯在最低点时（a在上方，b在下方），a、b距离（d远小于R）。重力加速度大小为g，不计接触式开关中的一切摩擦，滑块和a、b均视为质点。 （1）若自行车在平直道路上前进，车轮与地面之间始终不打滑，不计轮胎的厚度，则气门嘴灯从最低点转过半圈到达最高点的过程中，其位移大小是多少？ （2）当弹簧处于原长时，求a、b的距离d0； （3）若车轮匀速转动，气门嘴灯到达最低点时刚好发光，求车轮转动的角速度ω1大小； （4）若车轮匀速转动的角速度，求车轮每转一圈过程中气门嘴灯发光的时间。 20. 如图所示，为一竖直平面内的四分之一粗糙圆弧轨道，其半径为，为其竖直方向的半径，点恰好位于一个竖直平面内的传送带的最高点。该传送带拉直部分的长度为，与水平方向夹角为，两个转轮的半径为，始终以的速度匀速顺时针转动。紧接着点的是一个足够长、足够粗糙的斜面，它与水平方向的夹角也为。在该斜面上，从点开始依次放置985个质量均为的滑块，相邻两个滑块靠在一起但不粘连。现将一个质量为的物块从点开始由静止释放，它运动到点时的速度大小为，与传送带之间的动摩擦因数。后续过程中所有的碰撞都是弹性正碰。，，重力加速度取。求： （1）物块在离开四分之一圆弧轨道前的瞬间对其的压力大小； （2）四分之一圆弧轨道对物块做的功； （3）第985个滑块第1次被碰撞后瞬间的速度大小； （4）整个过程中，传送带的电动机因物块在传送带上运动而多做的功。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $