精品解析：山西太原市小店区第一中学校2025-2026学年高一下学期第一次能力提升检测案物理试卷

2025级高一年级下学期第一次能力提升检测案 满分100分 考试时间75分钟 一、单项选择题（每题4分，共28分） 1. 某质点在多个共点力的作用下做匀速直线运动，若仅撤去其中一个恒力，关于质点之后的运动，下列说法正确的是（ ） A. 一定做匀变速曲线运动 B. 不可能做匀速圆周运动 C. 一定做匀变速直线运动 D. 加速度可能变化 【答案】B 【解析】 【详解】AC．仅撤去一个恒力后，剩余力的合力是与撤去力大小相等、方向相反的恒力；若合力方向与原速度方向共线，质点做匀变速直线运动；若合力与原速度方向不共线，质点做匀变速曲线运动，故AC错误； B．匀速圆周运动需要合力大小不变、方向持续改变，本题合力是恒力，因此不可能做匀速圆周运动，故B正确。 D．仅撤去一个恒力后，剩余力的合力是与撤去力大小相等、方向相反的恒力，根据牛顿第二定律，加速度恒定不变，故D错误。 故选B。 2. 某物体做平抛运动时，它的速度偏向角（速度与水平方向的夹角）的正切值随时间变化的图像如图所示（取），则下列说法不正确的是（　　） A. 物体的平抛初速度的大小为 B. 第物体下落的高度为 C. 第末物体的位移偏向角（位移与水平方向的夹角）为 D. 前内物体的速度变化量的大小为 【答案】A 【解析】 【详解】A．由平抛运动规律 由图可知斜率为 联立解得 故A错误，符合题意； B．第1s内物体下落的高度 故B正确，不符合题意； C．第2s末物体下落的高度为 第2s末物体的水平位移为 则有 第末物体的位移偏向角（位移与水平方向的夹角）为 故C正确，不符合题意； D．前3s内物体的速度变化量可以看成是水平方向的速度变化量与竖直方向速度变化量的矢量和，而水平方向的速度变化量为0，所以前3s内物体的速度变化量即为竖直方向速度变化量 故D正确，不符合题意。 故选A。 3. 小车在水平地面上沿轨道从左向右运动，速度一直增大。如果用带箭头的线段表示小车在轨道上相应位置处所受合力，下列四幅图可能正确的是（　　） A. B. C. D. 【答案】D 【解析】 【详解】AB．小车做曲线运动，所受合外力总是指向曲线的凹侧，故AB错误； CD．小车沿轨道从左向右运动，速度一直增大，故合外力与运动方向夹角为锐角，故C错误，D正确。 故选D。 4. 某广场喷泉喷出的两水柱如图中a、b所示。不计空气阻力，a、b中的水（　　） A. 加速度相同 B. 喷出时的初速度相同 C. 在最高点的速度相同 D. 在空中的运动时间相同 【答案】A 【解析】 【详解】A．不计空气阻力，在喷泉喷出的水在空中只受重力，加速度均为重力加速度，故A正确； D．设喷泉喷出的水竖直方向的分速度为，水平方向速度为，竖直方向，根据对称性可知在空中运动的时间 可知 D错误； BC．最高点的速度等于水平方向的分速度 由图像可知水平方向的位移大小关系，最高点的速度大小关系，根据速度的合成可知无法判断初速度的大小，BC错误； 故选A。 5. 齿轮传动是现代工业中常见的一种动力传动方式，荷兰设计师丹尼尔·布朗设计了世上最强齿轮——古戈尔齿轮。如图，最左侧小齿轮转动就会带动后面的大齿轮转动，古戈尔齿轮中有100个大齿轮，小齿轮与大齿轮的半径之比为1：10，若第一个小齿轮的转动周期为1s，由图可知要使古戈尔齿轮中最后一个大齿轮转动一圈，需要的时间为（　　） A. 10s B. C. D. 【答案】C 【解析】 【详解】相邻两大、小齿轮的线速度相等，根据 可得相邻两大、小齿轮的周期比为 可得第一个大齿轮转动周期为，第二个小齿轮转动周期为，第二个大齿轮转动周期为，依此类推，第100个大齿轮转动周期为。 故选C。 6. 质量为m的物块P置于倾角为的固定光滑斜面上，轻质细绳跨过光滑定滑轮分别连接着物块P与小车，物块P与滑轮间的细绳平行于斜面，小车以速率水平向右做匀速直线运动。当小车与滑轮间的细绳和水平方向成夹角时，重力加速度为g，下列判断正确的是（　　） A. 物块P的速率为 B. 物块P的速率为 C. 细绳对物块P的拉力恒为 D. 细绳对物块P的拉力大于 【答案】D 【解析】 【详解】A．细绳相连的物体，沿绳子方向速度相等，把不沿绳子的小车速度分解为沿绳子方向和垂直于绳子方向，物块速度沿绳子，即物块速度，A错误； Ｂ．由上分析，B错误； C．小车向右运动，细绳和水平方向的夹角减小，物块的速度在增大，物块加速度沿斜面向上，由牛顿第二定律，可知细绳拉力大于，C错误; D．由上分析，D正确。 故选D。 7. 某同学在傍晚用内嵌多个彩灯的塑料绳跳绳，照片录了彩灯在曝光时间内的运动轨迹，简图如图。彩灯的运动可视为匀速圆周运动，相机本次曝光时间是，圆弧对应的圆心角约为，则该同学每分钟跳绳的圈数约为（　　） A. 90 B. 120 C. 150 D. 180 【答案】C 【解析】 【详解】根据题意可知跳绳的转动角速度为 故每分钟跳绳的圈数为 故选C。 二、多项选择题（每题6分，错选不得分，漏选得3分） 8. 如图所示，在水平桌面上放置一斜面，在桌边水平放置一块高度可调的木板。让钢球从斜面上同一位置静止滚下，越过桌边后做平抛运动。当木板离桌面的竖直距离为h时，钢球在木板上的落点离桌边的水平距离为x，则（ ） A. 钢球平抛初速度为 B. 钢球在空中飞行时间为 C. 增大h，钢球撞击木板的速度方向不变 D. 减小h，钢球落点离桌边的水平距离减小 【答案】BD 【解析】 【详解】AB．在平抛运动中，钢球在竖直方向做自由落体运动，即 整理得 钢球在水平方向做匀速直线运动，初速度，A错误，B正确； C．钢球的水平方向速度不变，竖直方向速度 因此竖直方向速度随着增大，撞击时速度与水平方向夹角增大，C错误； D．减小，钢球的抛出速度不变，撞击用时变短，因此水平方向位移更小，D正确。 故选BD。 9. 春晚上转手绢的机器人，手绢上有P、Q两点，圆心为O，，手绢做匀速圆周运动，则（　　） A. P、Q线速度之比为 B. P、Q角速度之比为 C. P、Q向心加速度之比为 D. P点所受合外力总是指向O 【答案】AD 【解析】 【详解】B．手绢做匀速圆周运动，由图可知P、Q属于同轴传动模型，故角速度相等，即角速度之比为1:1，故B错误； A．由可知，P、Q线速度之比，故A正确； C．由可知， P、Q向心加速度之比，故C错误； D．做匀速圆周运动的物体，其合外力等于向心力，故合力总是指向圆心O，故D正确。 故选AD。 10. 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，如图所示。测得ab间的距离为40m，斜坡与水平方向的夹角为30°，不计空气阻力，g取10m/s2。则（　　） A. 运动员在a处的速度大小为10m/s B. 运动员从a处开始到在空中离坡面的最大距离时的飞行时间为1s C. 运动员在空中离坡面的最大距离为 D. 运动员运动到离坡面最远处时的速度大小为20m/s 【答案】BCD 【解析】 【详解】A．设竖直方向的位移为y，水平方向的位移为x。已知ab间的距离为，斜坡与水平方向的夹角为，则竖直方向位移为 运动员竖直方向做自由落体运动，根据自由落体运动位移公式 可得运动员的运动时间为 水平方向位移为 又因为运动员水平方向做匀速直线运动，由 可得运动员在a处的速度大小为，故A错误； BD．当运动员从a处开始到在空中离坡面的距离最大时，此时运动员的速度方向恰好和坡面平行，此时速度方向偏转了。设此时运动员的实际速度为，竖直方向的分速度为，则根据几何关系有 解得运动员运动到离坡面最远处时的速度大小为 同理有 解得运动员从a处开始到在空中离坡面的最大距离时的飞行时间为，故BD正确； C．将运动员的运动沿垂直斜面方向和平行斜面方向进行分解，则可知在垂直斜面向上运动员做匀减速直线运动，离斜面最远的距离也是垂直斜面向上速度减为零的地方。将初速度分解到垂直斜面的方向，可得 以垂直斜面斜向上为正方向，将重力加速度分解到垂直斜面的方向，可得 设运动员离坡面的最大距离为h，在垂直斜面方向上根据匀变速直线运动的速度位移公式有 代入数据解得，故C正确。 故选BCD。 三、实验题（满分15分） 11. 某实验小组利用如图甲所示的向心力演示器，验证小球做圆周运动所需的向心力F与角速度之间的关系。挡板A、C分别到左右塔轮中心的距离相等，挡板B到左塔轮中心的距离是A到左塔轮中心距离的2倍，左右塔轮自上而下有三层，如图乙所示，它们通过不打滑的传动皮带连接，转动手柄使长槽和短槽分别随塔轮一起转动。球对挡板的作用力通过横臂的杠杆作用使弹簧测力套筒下降，从而露出标尺，标尺上的红白相间的等分格的格子数与两个小球所受向心力的大小成正比。 （1）将质量相同的两个小球分别放在甲图中的A、C两个位置，塔轮皮带套塔轮第二层的情况下，逐渐加速转动手柄到一定速度后保持匀速转动，此时左，右两侧露出的标尺格数之比应为___________。 （2）其他条件不变，若减小手柄的转速，则左右两标尺的格数___________（填“变多”“变少”或“不变”），两标尺格数的比值___________（填“变大”“变小”或“不变”）。观测到的实验结果与理论值相符，即可验证F与ω之间的关系。 【答案】（1）1：4 （2） ①. 变少 ②. 不变 【解析】 【小问1详解】 若传动皮带套在塔轮第二层，左右塔轮半径之比为；由于是传动皮带连接，线速度相等，根据 可知A、C两处的角速度之比为；根据 可知此时左、右两侧露出的标尺格数之比为。 【小问2详解】 [1][2]其他条件不变，若减小手柄转动的速度，则左、右两个塔轮的角速度减小，小球做圆周运动的向心力减小，但左、右两个塔轮的角速度比值不变，所以左、右两标尺的格数变少，两标尺格数的比值不变。 12. 在“探究平抛运动的特点”实验中，某学习小组用如图甲所示装置研究平抛运动。将白纸和复写纸对齐重叠并固定在竖直的硬板上。钢球沿斜槽轨道PQ滑下后从Q点飞出，落在水平挡板MN上。由于挡板靠近硬板一侧较低，钢球落在挡板上时，钢球侧面会在白纸上挤压出一个痕迹点。移动挡板，重新释放钢球，如此重复，白纸上将留下一系列痕迹点。（已知当地重力加速度为g） （1）下列实验条件必须满足的有（　　） A. 斜槽轨道光滑 B. 斜槽轨道末段水平 C. 每次从斜槽上相同位置无初速度释放钢球 D. 图中挡板每次必须等间距下移 （2）已知图中小方格的边长，则小球平抛的初速度为___________m/s（结果保留两位有效数字，） （3）b点的竖直速度___________（结果保留两位有效数字） 【答案】（1）BC （2）1.0 （3）0.75 【解析】 【小问1详解】 A．斜槽轨道不需要光滑，只要每次从同一位置静止释放钢球，钢球初速度就相同，故A错误； B．斜槽轨道末段必须水平，才能保证钢球抛出时初速度水平，做平抛运动，故B正确； C．每次从斜槽相同位置无初速度释放钢球，才能保证每次平抛的初速度相同，轨迹一致，故C正确； D．挡板不需要等间距下移，只要得到多个轨迹点即可，故D错误。 故选BC。 【小问2详解】 由图可知：相邻两点水平位移，相邻相等时间内竖直位移差 根据匀变速直线运动推论 解得 水平方向匀速 解得 【小问3详解】 根据匀变速直线运动规律，中间时刻瞬时速度等于平均速度，点是到的中间时刻，因此 ​ 代入数据得 四、计算题（写出必要的过程，共39分） 13. 如图所示，人形机器人陪伴小孩玩接球游戏。机器人在高度为H的固定点以速率水平向右抛球，小孩以速率水平向左匀速运动，接球时手掌离地面高度为h。当小孩与机器人水平距离为l时，机器人将小球抛出。忽略空气阻力，重力加速度为g。若小孩能接到球，则为多少？ 【答案】 【解析】 【详解】设全过程小球运动时间为t，小球做平抛运动 竖直方向有 水平方向有 联立解得 14. 如图所示，在无人机的某次定点投放性能测试中，目标区域是水平地面上以O点为圆心、半径的圆形区域，OO'垂直地面，无人机在离地面高度的空中绕O'点、平行地面做半径的匀速圆周运动，A、B为圆周上的两点。若物品相对无人机无初速度地释放，为保证落点在目标区域内，无人机做圆周运动最大角速度应为。 【答案】 【解析】 【详解】物品离开无人机后做平抛运动，竖直方向为自由落体运动，由 得平抛运动时间 无人机匀速圆周运动的线速度为  物品水平方向匀速运动，沿切线方向的位移为 圆周运动的半径方向与切线方向垂直，因此落点到点的距离满足勾股定理 要保证落点在目标区域内，临界最大距离为，对应最大角速度，代入数据得  15. 如图，一雪块从倾角的屋顶上的点由静止开始下滑，滑到A点后离开屋顶。O、A间距离，A点距地面的高度，雪块与屋顶的动摩擦因数。不计空气阻力，雪块质量不变，取，重力加速度大小。求： （1）雪块从A点离开屋顶时的速度大小； （2）雪块落地时的速度大小，及其速度方向与水平方向的夹角。 【答案】（1）5m/s （2）8m/s，60° 【解析】 【小问1详解】 雪块在屋顶上运动过程中，由动能定理 代入数据解得雪块到A点速度大小为 【小问2详解】 雪块离开屋顶后，做斜向下抛运动，由动能定理 代入数据解得雪块到地面速度大小 速度与水平方向夹角，满足 解得 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 2025级高一年级下学期第一次能力提升检测案 满分100分 考试时间75分钟 一、单项选择题（每题4分，共28分） 1. 某质点在多个共点力的作用下做匀速直线运动，若仅撤去其中一个恒力，关于质点之后的运动，下列说法正确的是（ ） A. 一定做匀变速曲线运动 B. 不可能做匀速圆周运动 C. 一定做匀变速直线运动 D. 加速度可能变化 2. 某物体做平抛运动时，它的速度偏向角（速度与水平方向的夹角）的正切值随时间变化的图像如图所示（取），则下列说法不正确的是（　　） A. 物体的平抛初速度的大小为 B. 第物体下落的高度为 C. 第末物体的位移偏向角（位移与水平方向的夹角）为 D. 前内物体的速度变化量的大小为 3. 小车在水平地面上沿轨道从左向右运动，速度一直增大。如果用带箭头的线段表示小车在轨道上相应位置处所受合力，下列四幅图可能正确的是（　　） A. B. C. D. 4. 某广场喷泉喷出的两水柱如图中a、b所示。不计空气阻力，a、b中的水（　　） A. 加速度相同 B. 喷出时的初速度相同 C. 在最高点的速度相同 D. 在空中的运动时间相同 5. 齿轮传动是现代工业中常见的一种动力传动方式，荷兰设计师丹尼尔·布朗设计了世上最强齿轮——古戈尔齿轮。如图，最左侧小齿轮转动就会带动后面的大齿轮转动，古戈尔齿轮中有100个大齿轮，小齿轮与大齿轮的半径之比为1：10，若第一个小齿轮的转动周期为1s，由图可知要使古戈尔齿轮中最后一个大齿轮转动一圈，需要的时间为（　　） A. 10s B. C. D. 6. 质量为m的物块P置于倾角为的固定光滑斜面上，轻质细绳跨过光滑定滑轮分别连接着物块P与小车，物块P与滑轮间的细绳平行于斜面，小车以速率水平向右做匀速直线运动。当小车与滑轮间的细绳和水平方向成夹角时，重力加速度为g，下列判断正确的是（　　） A. 物块P的速率为 B. 物块P的速率为 C. 细绳对物块P的拉力恒为 D. 细绳对物块P的拉力大于 7. 某同学在傍晚用内嵌多个彩灯的塑料绳跳绳，照片录了彩灯在曝光时间内的运动轨迹，简图如图。彩灯的运动可视为匀速圆周运动，相机本次曝光时间是，圆弧对应的圆心角约为，则该同学每分钟跳绳的圈数约为（　　） A. 90 B. 120 C. 150 D. 180 二、多项选择题（每题6分，错选不得分，漏选得3分） 8. 如图所示，在水平桌面上放置一斜面，在桌边水平放置一块高度可调的木板。让钢球从斜面上同一位置静止滚下，越过桌边后做平抛运动。当木板离桌面的竖直距离为h时，钢球在木板上的落点离桌边的水平距离为x，则（ ） A. 钢球平抛初速度为 B. 钢球在空中飞行时间为 C. 增大h，钢球撞击木板的速度方向不变 D. 减小h，钢球落点离桌边的水平距离减小 9. 春晚上转手绢的机器人，手绢上有P、Q两点，圆心为O，，手绢做匀速圆周运动，则（　　） A. P、Q线速度之比为 B. P、Q角速度之比为 C. P、Q向心加速度之比为 D. P点所受合外力总是指向O 10. 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，如图所示。测得ab间的距离为40m，斜坡与水平方向的夹角为30°，不计空气阻力，g取10m/s2。则（　　） A. 运动员在a处的速度大小为10m/s B. 运动员从a处开始到在空中离坡面的最大距离时的飞行时间为1s C. 运动员在空中离坡面的最大距离为 D. 运动员运动到离坡面最远处时的速度大小为20m/s 三、实验题（满分15分） 11. 某实验小组利用如图甲所示的向心力演示器，验证小球做圆周运动所需的向心力F与角速度之间的关系。挡板A、C分别到左右塔轮中心的距离相等，挡板B到左塔轮中心的距离是A到左塔轮中心距离的2倍，左右塔轮自上而下有三层，如图乙所示，它们通过不打滑的传动皮带连接，转动手柄使长槽和短槽分别随塔轮一起转动。球对挡板的作用力通过横臂的杠杆作用使弹簧测力套筒下降，从而露出标尺，标尺上的红白相间的等分格的格子数与两个小球所受向心力的大小成正比。 （1）将质量相同的两个小球分别放在甲图中的A、C两个位置，塔轮皮带套塔轮第二层的情况下，逐渐加速转动手柄到一定速度后保持匀速转动，此时左，右两侧露出的标尺格数之比应为___________。 （2）其他条件不变，若减小手柄的转速，则左右两标尺的格数___________（填“变多”“变少”或“不变”），两标尺格数的比值___________（填“变大”“变小”或“不变”）。观测到的实验结果与理论值相符，即可验证F与ω之间的关系。 12. 在“探究平抛运动的特点”实验中，某学习小组用如图甲所示装置研究平抛运动。将白纸和复写纸对齐重叠并固定在竖直的硬板上。钢球沿斜槽轨道PQ滑下后从Q点飞出，落在水平挡板MN上。由于挡板靠近硬板一侧较低，钢球落在挡板上时，钢球侧面会在白纸上挤压出一个痕迹点。移动挡板，重新释放钢球，如此重复，白纸上将留下一系列痕迹点。（已知当地重力加速度为g） （1）下列实验条件必须满足的有（　　） A. 斜槽轨道光滑 B. 斜槽轨道末段水平 C. 每次从斜槽上相同位置无初速度释放钢球 D. 图中挡板每次必须等间距下移 （2）已知图中小方格的边长，则小球平抛的初速度为___________m/s（结果保留两位有效数字，） （3）b点的竖直速度___________（结果保留两位有效数字） 四、计算题（写出必要的过程，共39分） 13. 如图所示，人形机器人陪伴小孩玩接球游戏。机器人在高度为H的固定点以速率水平向右抛球，小孩以速率水平向左匀速运动，接球时手掌离地面高度为h。当小孩与机器人水平距离为l时，机器人将小球抛出。忽略空气阻力，重力加速度为g。若小孩能接到球，则为多少？ 14. 如图所示，在无人机的某次定点投放性能测试中，目标区域是水平地面上以O点为圆心、半径的圆形区域，OO'垂直地面，无人机在离地面高度的空中绕O'点、平行地面做半径的匀速圆周运动，A、B为圆周上的两点。若物品相对无人机无初速度地释放，为保证落点在目标区域内，无人机做圆周运动最大角速度应为。 15. 如图，一雪块从倾角的屋顶上的点由静止开始下滑，滑到A点后离开屋顶。O、A间距离，A点距地面的高度，雪块与屋顶的动摩擦因数。不计空气阻力，雪块质量不变，取，重力加速度大小。求： （1）雪块从A点离开屋顶时的速度大小； （2）雪块落地时的速度大小，及其速度方向与水平方向的夹角。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $