四川成都市双流中学2025-2026学年高一下学期期末考试物理试卷

**基本信息** 以冬奥会滑雪、高铁技术等真实情境为载体，通过平抛运动、圆周运动等核心知识考查，融合科学思维与科学探究，实现基础巩固与能力提升的梯度设计。 **题型特征** |题型|题量/分值|知识覆盖|命题特色| |----|-----------|----------|----------| |单选题|7/28|平抛运动、运动合成、圆周运动临界|结合跳台滑雪模型考查平抛运动规律（科学推理）| |多选题|3/18|天体运动、机械能守恒、平抛应用|以谷扇选谷物情境分析平抛运动差异（模型建构）| |实验题|2/16|平抛运动验证、圆锥摆向心力|圆锥摆实验设计验证向心力表达式（科学探究）| |计算题|3/30|平抛与圆周综合、动能定理、传送带模型|传送带与半圆轨道结合考查多过程能量转化（科学论证）|

绝密★启用前 2025-2026四川省双流中学高2025级高一下学期期末考试 物理学科试题 注意事项： 1. 开考前，请先将自己的姓名、准考证号、座位号涂写在试卷和答题卡上。 2. 选择题部分请用2B铅笔填涂，非选择题部分用0.5mm黑色墨迹签字笔书写。 3. 考试结束后，将试卷，答题卡，草稿纸一并交回。 4. 不要折叠，污染答题卡，否则可能会影响网络评卷。 第I卷（选择题） 一、单选题：本大题共7小题，共28分。 1.冬奥会跳台滑雪比赛简化模型如图所示，运动员穿着专用滑雪板，在助滑道上获得高速后从坡顶点以速度水平飞出，在空中飞行一段距离后，恰好在坡底点着陆。已知，之间的高度差为，不计空气阻力，，，取，下列选项正确的是(    ) A. 运动员在空中飞行的时间 B. 运动员在空中飞行的时间 C. 运动员的初速度 D. 运动员的初速度 2.如图所示，一辆带有竖直自动升降梯的路灯维修车正在工作。某段时间内升降梯匀速下降，同时车向左启动做匀加速直线运动，对于这段时间内站在梯子上的工人，描述正确的是(    ) A. 工人一定做匀变速运动 B. 工人对升降机的摩擦力水平向左 C. 工人相对地面的运动轨迹可能是直线 D. 车的加速度增大，工人到达升降机底端的时间变短 3.小球沿圆环运动到最高点时有两种情况，如图所示(    ) A. 两种情况小球的速度都可能为零 B. 两种情况小球的速度都不能为零 C. 两种情况小球对环的压力都可能为零 D. 两种情况小球对环的压力都不能为零 4.如图，在一半径为的球面顶端放一质量为的物块，现给物块一初速度，则  (    ) A. 若，则物块落地点离点 B. 若球面是粗糙的，当时，物块一定会沿球面下滑一段，再斜抛离球面 C. 若，则物块落地点离点为 D. 若，则物块落地点离点至少为 5.假设地球是一个半径为、质量分布均匀的球体，已知质量分布均匀的球壳对壳内物体的万有引力为零。若在地球内部，以地心为圆心、距点的圆环上挖一条圆形隧道，如图所示。现使一小球在隧道内做匀速圆周运动，且不与隧道壁接触，小球可视为质点，不考虑隧道宽度与阻力。已知地表重力加速度为，则其在隧道中做匀速圆周运动的速度大小为(    ) A. B. C. D. 6.如图所示，一物体由静止开始分别沿三个倾角不同的固定光滑斜面从顶端下滑到底端、、处，下列说法正确的是(    ) A. 物体沿斜面下滑过程中加速度最小 B. 物体在三个斜面上到达底端时速度相同 C. 物体沿斜面下滑过程中重力的平均功率最大 D. 物体在三个斜面上到达底端时重力瞬时功率相同 7.高铁是我国的一张亮丽的名片，我国高铁技术处于世界领先水平。高铁组是由长度相同的动车和拖车编组而成，提供动力的车厢叫动车，不提供动力的车厢叫拖车。某和谐号动车组由节车厢组成，其中第节、第节和第节车厢为动车，其余为拖车。假设动车组各车厢质量均为，每节动车的额定功率均为，动车组在水平直轨道上运行过程中阻力与车重成正比比例系数为。下列说法正确的是(    ) A. 开启两节动车和开启三节动车行驶时的最大行驶速度之比为： B. 动力全开启匀加速出站时第、节车厢间与第、节车厢间的作用力之比为： C. 和谐号匀加速出站时第节车厢和第节车厢通过启动时与车头前端齐平的电线杆的时间之比为 D. 和谐号进站时，关闭发动机后仅在阻力作用下滑行的距离与关闭发动机时的速度成正比 二、多选题：本大题共3小题，共18分。（全选对得6分，选对但不全得3分，有选错得0分） 8.如图甲所示，人们口中的“风车”也叫“谷扇”，是农民常用来精选谷物的农具。在同一风力作用下，精谷和瘪谷空壳都从洞口水平飞出，根据精谷和瘪谷落地点不同，自然分开，简化图如图乙所示。谷粒从洞口飞出后不计空气阻力，对这一现象，下列说法正确的是(    ) A. 处是瘪谷，处为精谷 B. 精谷飞出洞口到落地的时间比瘪谷短 C. 精谷和瘪谷飞出洞口后都做匀变速曲线运动 D. 精谷飞出洞口时的速度比瘪谷飞出洞口时的速度要小些 9.我国计划在年前实现载人登陆月球开展科学探索，初步方案是采用长征十号火箭先后将揽月着陆器和梦舟载人飞船送入地月转移轨道，经组合变轨，两个飞行器在环月轨道图中未画出交会对接，航天员进入揽月着陆器，之后揽月着陆器被月球捕获下降并将航天员送上月面。下列说法正确的是(    ) A. 载人飞船在地月转移轨道上的运行速度大于 B. 飞船与着陆器对接时，可以在同一轨道上向后喷气追上着陆器 C. 飞船在轨道上点的加速度大小等于在轨道上点的加速度大小 D. 着陆器从捕获轨道转移到冻结轨道时需要在点减速 10.如图所示，小滑块、的质量均为，套在固定光滑竖直杆上，放在光滑水平面上。、间通过铰链用长为的轻杆连接，轻杆与竖直杆的夹角为，一水平轻弹簧右端与相连，左端固定在竖直杆上。当时，弹簧处于原长，由静止释放，下降到最低点时变为，整个运动过程中，、始终在同一竖直平面内，弹簧在弹性限度内，忽略一切摩擦，重力加速度为。则下降过程中(    ) A. 、和弹簧组成的系统机械能守恒 B. 竖直杆对滑块的弹力始终大于弹簧弹力 C. 弹簧弹性势能最大值为 D. 滑块的动能达到最大时，受到地面的支持力大于 第II卷（非选择题 16分） 三、实验题：本大题共2小题，共16分。 11.小明同学用如图甲所示的装置研究平抛运动及其特点，他的实验操作是：在小球、处于同一高度时，用小锤轻击弹性金属片，使球水平飞出，同时球被松开下落。（6分） 甲实验的现象是小球、同时落地，说明平抛运动竖直方向的运动是          ； 现将、球恢复初始状态后，用比较大的力敲击弹性金属片，小球、同时落地，球落地点变远，则在空中运动的时间          填“变大”“不变”或“变小”； 安装图乙研究平抛运动实验装置时，保证斜槽末端水平，斜槽          填“需要”或“不需要”光滑； 某同学用频闪照相机拍摄如图丙所示的小球平抛运动照片，其中小方格边长，、、、为连续拍摄记录的四个位置，则小球平拋初速度           当地重力加速度大小，结果保留两位有效数字。 12.如图所示为研学小组的同学们用圆锥摆验证向心力表达式的实验情景。将一轻细线上端固定在铁架台上，下端悬挂一个质量为的小球，将画有几个同心圆周的白纸置于悬点下方的水平平台上，调节细线的长度使小球自然下垂静止时恰好位于圆心处。用手带动小球运动使它在放手后恰能在纸面上方沿某个画好的圆周做匀速圆周运动。调节平台的高度，使纸面贴近小球但不接触。（10分）            图 若忽略小球运动中受到的阻力，在具体的计算中可将小球视为质点，重力加速度为。 小球做匀速圆周运动所受的向心力是          选填选项前的字母。 A.小球所受绳子的拉力 B.小球所受的重力 C.小球所受拉力和重力的合力 在某次实验中，小球沿半径为的圆做匀速圆周运动，用秒表记录了小球运动圈的总时间，则小球做此圆周运动的向心力大小          用、、、及相关的常量表示。用刻度尺测得细线上端悬挂点到画有圆周纸面的竖直高度为，那么对小球进行受力分析可知，小球做此圆周运动所受的合力大小          用、、及相关的常量表示。 保持的取值不变，改变和进行多次实验，可获取不同时间。研究小组的同学们想用图象来处理多组实验数据，进而验证小球在做匀速圆周运动过程中，小球所受的合力与向心力大小相等。为了直观，应合理选择坐标轴的相关变量，使待验证关系是线性关系。为此不同的组员尝试选择了不同变量并预测猜想了如图所示的图象，若小球所受的合力与向心力大小相等，则这些图象图中合理的是          选填选项的字母。 考虑到实验的环境、测量条件等实际因素，对于这个实验的操作，下列说法中正确的是          选填选项前的字母。 A.相同体积的小球，选择密度大一些的球可以减小空气阻力对实验的影响 B.相同质量的小球，选择体积小一些的球有利于确定其圆周运动的半径 C.测量多个周期的总时间再求周期的平均值，有利于减小周期测量的偶然误差 D.在这个实验中必须测量出小球的质量 上述实验中小球运动起来后撤掉平台，由于实际实验过程中存在空气阻力的影响，所以持续观察会发现小球做圆周运动的半径越来越小。经过足够长时间后，小球会停止在悬点正下方。若小球在运动中每转动一周的时间内半径变化均可忽略，即每一周都可视为匀速圆周运动。请分析说明在小球做上述圆周运动的过程中，随着细绳与竖直方向的夹角不断减小，小球做圆周运动的周期是如何变化的。            四、计算题：本大题共3小题，共30分。 13.为进一步提升中国排球超级联赛的影响力，中国排球协会将于年月日至月日举办全明星赛。如图为两运动员训练情景，甲运动员在距离地面高处将排球以的速度水平击出，乙运动员在离地高处将排球垫起。取重力加速度。不计空气阻力。求：结果可用根号表示（10分） 排球被垫起前在空中运动的时间； 排球从击出到被垫起的过程中运动的水平位移大小； 排球被垫起前瞬间的速度大小。 14.如图所示，水平转台上有一个质量为的物块，用长为的轻质细绳将物块连接在转轴上，细绳与竖直转轴的夹角，此时细绳伸直但无张力，物块与转台间的动摩擦因数为，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，物块随转台由静止开始缓慢加速转动，重力加速度为，则：（12分） 当水平转盘以角速度匀速转动时，物块所受摩擦力达到最大值时，求的值。 当水平转盘以角速度匀速转动时，求物块所受的摩擦力大小。 转盘的角速度多大时，物块刚好离开转台上表面。 15.如图所示，在光滑水平面和粗糙水平面之间连接一长度为的传送带，长度。圆心为、半径为的竖直光滑半圆轨道与水平面在点平滑连接，其中段为光滑圆管，和圆心等高，。可视为质点的小物块从点以的初速度向右滑动，已知小物块的质量，与传送带、水平面之间的动摩擦因数均为，取。（16分） 若传送带不转，求小物块滑到半圆轨道点时对轨道压力的大小。 若传送带以的速率顺时针方向转动，求小物块第一次运动到点的过程中相对传送带的位移大小。 在第问基础上，试通过计算判断小物块全过程运动中，在轨道上是否会出现脱离轨道的情况。 2025-2026四川省双流中学高2025级高一下学期期末考试 物理学科答案 1.【答案】  【解析】、运动员在竖直方向做自由落体运动，根据自由落体运动的位移公式其中为竖直方向的高度差，为重力加速度，为飞行时间。将，代入公式，可得运动员在空中飞行的时间：，故 AB错误； 、运动员在水平方向做匀速直线运动，水平位移，由几何关系可知，为竖直高度差，为水平位移，则，已知，，所以，又因为，且，则，故C正确，D错误。 2.【答案】  【解析】A.工人在竖直方向做匀速直线运动，水平方向做匀加速直线运动，根据运动合成，工人一定做匀变速运动，故A正确； B.工人水平方向向左做匀加速直线运动，受到升降机的摩擦力水平向左，根据牛顿第三定律，工人对升降机的摩擦力水平向右，故B错误； C.工人相对地面的运动轨迹为曲线，故C错误； D.车的加速度增大，工人在竖直方向的运动情况不变，到达升降机底端的时间不变，故 D错误。 故选A。 3.【答案】  【解析】甲图中，小球在最高点，圆环对球的作用力为向上的支持力，根据牛顿第二定律得，则小球在最高点时的速度可以为，即此时，向心力最小为；小球在最高点时的速度为时，压力为，向心力最大为； 乙图中，小球在最高点，圆环对球的作用力为向下的压力，根据牛顿第二定律得，则小球在最高点时的速度最小为，此时，压力为，向心力最小为，故ABD错误，C正确。 故选：。 4.【答案】  【解析】【分析】 该题考查圆周运动、平抛运动相关知识。分析好物理情景，灵活应用公式，找好临界状态，逐项分析解题即可。 【解答】 A.在最高点，根据牛顿第二定律得，，若，则解得，物块仅受重力，做平抛运动，由平抛运动规律得，，解得，物块的水平位移，故A错误； 当时，由知，，如果物块所受的摩擦力足够大，物块可能滑行一段距离后停止，如果物块受到的摩擦力较小，物块可能在某一位置离开球面做斜下抛运动，故BC错误； D.若，则由选项A分析知，物块落地点离点至少为，故D正确。 5.【答案】  【解析】由题意可得，在地球表面有，体积为，设地球的平均密度为，地球的质量，联立解得，小球在地球内部半径为的隧道运动时，由万有引力提供向心力有，解得，其中，，联立解得，小球在隧道中做匀速圆周运动的速度大小为， A正确。 6.【答案】  【解析】解：、根据牛顿第二定律，可知物体在斜面上运动的加速度，面的倾角最大，则物体沿斜面下滑过程中的加速度最小，故A错误； B、根据动能定理得，，知，可知物体到达底端的速度大小相等，但是速度方向不同，故B错误； C、段的位移最小，加速度最大，根据知，，可知在段运动的时间最短，因为重力做功相等，可知在斜面下滑过程中重力的平均功率最大，故C正确； D、根据，速度大小相等，面的倾角最小，则物体沿面下滑过程中重力的瞬时功率最小，故D错误。 故选：。 7.【答案】  【解析】开启两节动车时有，动力全开时有，可得最大行驶速度之比为， A正确。动力全开匀加速出站时对整车受力分析知，对第节车厢有，对后节车厢有，解得， B错误。由各节车厢的长度相同，从静止开始匀加速运动，且启动时电线杆恰与车头前端齐平，由匀变速直线运动的规律可知，第节车厢和第节车厢通过电线杆的时间之比， C错误。和谐号进站时，从关闭发动机到停下来由阻力做功改变其动能，可知，得，故滑行的距离与关闭发动机时的速度平方成正比， D错误。 8.【答案】  【解析】精谷和瘪谷飞出洞口后，具有水平方向的初速度，只受重力作用，做平抛运动，即都做匀变速曲线运动，C正确。精谷的质量大于瘪谷的质量，在相同的风力作用下，瘪谷的加速度较大，瘪谷获得的速度大于精谷的速度，D正确。从风口飞出后做平抛运动的谷粒，竖直方向上有，则，精谷和瘪谷的下落高度相同，则精谷和瘪谷的落地时间相同， B错误。飞出风口后，水平方向上，时间相同的情况下，瘪谷的速度大于精谷的速度，则瘪谷的水平位移大于精谷的水平位移，则处为瘪谷，处是精谷， A正确。 9.【答案】  【解析】地月转移轨道仍受地球引力主导未脱离地球束缚，所以载人飞船的发射速度大于第一宇宙速度，小于第二宇宙速度，则载人飞船在地月转移轨道上的运行速度小于， A错误。飞船与着陆器对接时，若飞船与着陆器在同一轨道上，飞船向后喷气会加速，做离心运动进入更高轨道，无法追上同一轨道的着陆器，B错误。由牛顿第二定律可得，解得，由于、、都相同，所以飞船在轨道上点的加速度大小等于在轨道上点的加速度大小， C正确。卫星从高轨道变轨到低轨道需要在变轨处点火减速，所以着陆器从捕获轨道转移到冻结轨道时需要在点减速， D正确。 10.【答案】  【解析】A.根据机械能守恒定律的条件，、和弹簧组成的系统机械能守恒，故A正确； B.以、整体为研究对象，系统水平方向先向右加速运动后向右减速运动，所以水平方向所受合力先向右，后向左，因此水平方向加速阶段竖直杆对滑块的弹力大于弹簧弹力，水平方向减速阶段竖直杆对滑块的弹力小于弹簧弹力，故B错误； C.弹簧弹性势能的最大值，故C正确； D.由静止释放，开始向下做加速度逐渐减小的加速运动，当加速度为零时，的速度达到最大，此时滑块的动能最大，对、和弹簧组成的系统整体受力分析，在竖直方向，根据牛顿第二定律可得，解得，故D错误。 故选AC。 11.【答案】自由落体运动 不变 不需要   【解析】甲实验时，实验现象是小球、同时落地，说明小球在竖直方向的分运动是自由落体运动。 将、球恢复初始状态后，用比较大的力敲击弹性金属片，球落地点变远，可下落的高度不变，由自由落体运动下落时间可知，在空中运动的时间不变。 安装图乙研究平抛运动实验装置时，保证斜槽末端水平，使小球每次都做平抛运动，由于小球每次都是从斜槽上同一位置开始释放，小球在轨道上运动时克服阻力做功都相同，因此斜槽不需要光滑。 由题图丙可知，两计数点间，小球在水平方向的位移相等，可知两计数点间的时间间隔相等，小球在竖直方向做自由落体运动，因此由匀变速直线运动的推论可得，则小球平抛初速度的大小为。 12.【答案】 变大，根据受力情况和向心力公式有：，可解得：因半径变小，绳长不变，变大，故小球周期变大   【解析】【分析】 小球做匀速圆周运动的向心力由小球所受拉力和重力的合力提供；根据题中所给条件求解小球做圆周运动的周期，利用公式计算球所受的向心力；根据三角形定则结合几何角度求解小球的合力；根据向心力等于合力分析时间与高度的关系，从而选择图象； 根据实验的注意事项和实验原理进行分析解答； 根据向心力由合力提供求解出周期的表达式，根据表达式分析其影响因素，以此判断周期的变化情况； 解决该题的关键是掌握实验原理和实验的注意事项，熟记向心力的公式，知道圆周运动周期的计算方法；掌握用图象求解斜率的方法； 【解答】 小球在运动过程中受到重力和绳子的拉力，重力和绳子的拉力的合力提供小球做圆周运动的向心力，故C正确，AB错误； 故选：； 小球做圆周运动的周期为，根据向心力公式可知：， 令绳子和竖直方向的夹角为，根据三角形定则可知，小球的合力大小为：， 因为小球所受的合力与向心力大小相等，则有：， 则有：，所以和成正比，故B正确，ACD错误； 故选：。 根据实验的原理可知，为减小小球受到的空气阻力，有利于确定其圆周运动的半径，从而减小实验误差，实验中应该选择质量大，体积小的小球做实验，故AB正确； C.测量周期时，应测出多次圆周运动的总时间，再测量周期，这样可以减小实验的测量误差，故C正确； D.实验过程中只要保证质量不变，验证向心力的表达式与周期、半径等的关系即可，不需要测量出小球的质量，故D错误； 故选：； 设小球做半径为的圆周运动的周期为，此时小球距细线上端固定点的竖直高度为，根据受力情况和向心力公式有：，可解得：因半径变小，绳长不变，变大，故小球周期变大； 故答案为：；；；；；变大，根据受力情况和向心力公式有：，可解得：因半径变小，绳长不变，变大，故小球周期变大。 13.【答案】解： 排球被垫起前在空中运动的竖直距离是，由 排球被垫起前在空中运动的时间是； 排球被垫起前在空中运动的水平位移是； 排球被垫起前的竖直分速度是，合速度。  【解析】本题考查了平抛运动这个知识点： 根据平抛运动规律列式即可求解。 14.【答案】当水平转盘以角速度匀速转动时，物块所受摩擦力达到最大值，则由牛顿第二定律，解得 当水平转盘以角速度匀速转动时，则细绳无张力，此时物块所受的摩擦力大小 物块刚好离开转台上表面时，则由牛顿第二定律，解得。   【解析】略 15.【答案】从到运动过程中，根据题意，由动能定理得 在点，小物块重力和支持力的合力提供圆周运动的向心力，有 根据牛顿第三定律可知，小物块对半圆轨道点的压力 代入数据联立解得 假设到达之前已与传送带共速，此时小物块由点开始相对于地面的位移为，则根据动能定理有  代入数据解得 所以物块到达点时恰好与传送带共速，设所用时间为，则由速度与时间关系有   设传送带相对于地面的位移为，则由匀速运动规律有 小物块第一次运动到点的过程中相对传送带的位移大小 在小物块第一次沿半圆轨道上升的过程中，先判断是否可以通过点 由上述求解可知小物块到达点时速度为 从到，由动能定理得 解得  可得在点恰好满足 可知小物块恰好可以通过点 再判断是否可以通过点，小物块上升到最高点时，由机械能守恒有   可得  则小物块不会通过点 设小物块第二次通过点的速度为，则有   解得 物块在传送带上做匀减速运动，减速到零时可得 小物块可在传送带上减速为，并反向加速至第三次通过点，且 则小物块第二次通过点后上升至速度为时，根据动能定理有   解得 则小物块第二次冲上半圆轨道时，不会上升超过点，综上，小物块不会脱离轨道   【解析】略 第1页，共1页 学科网（北京）股份有限公司 $