精品解析:江苏省常州市横林高级中学2025-2026学年高一上学期期末物理试卷
2026-08-26
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内容正文:
2025-2026学年江苏省常州市横林高中高一(上)期末
物理试卷
一、单选题:本大题共11小题,共44分。
1. 汉代著作《尚书纬·考灵曜》中所论述的“地恒动不止,而人不知”,对应于现在物理学的观点是( )
A. 物体具有惯性 B. 物体运动具有相对性
C. 任何物体都受到重力作用 D. 力是改变物体运动状态的原因
2. 2025世界人形机器人运动会于8月15日在国家速滑馆举行,有原地跳高、自由体操、100米障碍等若干个项目。100米障碍比赛时机器人要顺利走过弯曲复杂地形和坡面等,最终高义科技队以33.71秒的成绩获得冠军,下列说法正确的是( )
A. 机器人原地跳高的上升过程,以机器人为参考系,地面是上升的
B. 给机器人自由体操比赛打分时,可以将机器人看成质点
C. 100米障碍比赛时,机器人全程的路程一定大于位移的大小
D. “33.71秒”指的是时刻
3. 2025年春节,电影《哪吒2》火爆全球,全球票房已超150亿。哪吒脚踏风火轮追击敌人时,突然闯入一片被法术冻结的光滑冰面动摩擦因数减小。与普通地面相比,哪吒在冰面上滑行时( )
A. 惯性更大 B. 加速度更大
C. 滑行距离更近 D. 滑行时间更长
4. 架在A、B两铁塔之间的一定质量的均匀电线在夏、冬两季由于热胀冷缩的效应,电线呈现如图所示的两种形状,则电线对铁塔的拉力
A. 夏季时的拉力较大 B. 冬季时的拉力较大
C. 夏季和冬季时的拉力一样大 D. 无法确定
5. 如图甲为用DIS(拉力传感器、数据采集器、计算机)研究加速度和力的关系的实验装置,图乙为根据测得的多组数据画出的关系图线。对于该实验下列说法正确的是( )
A. 小车受到的拉力等于钩码的重力
B. 钩码的质量必须远小于小车的质量
C. 该实验必须保持钩码的质量不变
D. 乙图中直线未过原点的原因是补偿阻力时轨道右端垫得过高
6. 如图所示为跳伞者在竖直下降过程中速度随时间变化的图像,则跳伞者( )
A. 时间内,处于超重状态 B. 时间内,所受阻力变大
C. 时间内,加速度变大 D. 时刻,开始打开降落伞
7. 在冰球游戏中,冰球以速度v0在水平冰面上向左运动,某同学在水平面上沿图示方向快速打击冰球,不计一切摩擦和阻力。下列图中的虚线能正确反映冰球被击打后可能的运动路径是( )
A. B.
C. D.
8. 有关圆周运动的基本模型,下列说法正确的是( )
A. 如图甲,火车转弯半径为R时,轨道设计的转弯时速为
B. 如图乙,“水流星”表演中,过最高点时水没有从杯中流出,水对杯底压力一定不为零
C. 如图丙,小球竖直面内做圆周运动,过最高点的速度至少等于
D. 如图丁,A、B两小球在同一水平面做圆锥摆运动,则A比B的角速度大
9. 如图所示,在动摩擦因数为的水平面上有一个质量为0.6kg的小球,小球与水平轻弹簧及与竖直方向成53°角的不可伸长的轻绳一端相连,此时小球处于静止状态,且水平面对小球的弹力恰好为零,当剪断轻绳的瞬间,g取10m/s2,cos53°=0.6,sin53°=0.8( )
A. 水平面对小球的弹力为零
B. 弹簧对小球的弹力为2N
C. 小球的加速度为10m/s2
D. 小球的加速度为
10. 物块M在静止的传送带上匀加速下滑时,传送带突然转动,传送带转动的方向如图中箭头所示.则传送带转动后( )
A. M减速下滑
B. M仍匀加速下滑,加速度比之前大
C. M仍匀加速下滑,加速度与之前相同
D. M仍匀加速下滑,加速度比之前小
11. 如图为竖直转轴过圆心O的水平圆盘,轻质弹簧一端固定在O点,另一端连接一质量为m的小物块。圆盘静止时物块恰好在P点静止,此时弹簧的伸长量为L。已知弹簧的劲度系数为k,原长为L。圆盘的角速度ω由0缓慢增大至小物块相对圆盘滑动的过程中( )
A. 弹簧对小物块的弹力一直增大
B. 圆盘对小物块的摩擦力逐渐减小
C. 当时,小物块恰好不受摩擦力
D. 当时,小物块相对圆盘恰好开始滑动
二、实验题:本大题共1小题,共15分。
12. 某小组做“探究平抛运动的特点”的实验:
(1)探究一:用如图甲、乙两种装置研究平抛运动,以下说法正确的是______
A. 图甲探究平抛运动竖直方向的运动规律
B. 图甲探究平抛运动水平方向的运动规律
C. 图乙探究平抛运动竖直方向的运动规律
D. 图乙探究平抛运动水平方向的运动规律
(2)探究二:用如下图装置通过多次描点获得小球平抛运动的轨迹,其中斜槽轨道末端已经调整正确的是______
A. B. C.
(3)用题(2)中的装置做实验,如下图丙所示为小球在斜槽轨道末端时的位置示意图,1、2、3、4点分别表示小球最高点、球心、最低点、右端点水平投影在竖直板上的位置,小球抛出点的位置应是______(选填数字1、2、3、4)。
(4)在实验中,将白纸换成方格纸,方格纸的竖直线与重锤线平行,方格纸的每个小方格边长。实验记录了小球在运动中的4个点迹,如图丁所示,则小球在C点时的速度大小为______m/s,g取10m/s2。
三、计算题:本大题共4小题,共41分。
13. 交警部门开展的“车让人”活动深入人心,不遵守“车让人”规定的驾驶员将受到罚款、扣分的严厉处罚.如图所示,以匀速行驶的汽车即将通过路口,司机发现一老人正在过人行横道,此时汽车的车头距离停车线,该车刹车制动可视为匀减速直线运动,加速度的最大值为。则:
(1)如果司机立即以最大加速度刹车制动(不计反应时间),求内汽车前进位移;
(2)如果考虑司机的反应时间,若该司机的最长反应时间为,通过计算判断汽车车头能否刚好停在停车线处。
14. 如图所示,把一个小球放在玻璃漏斗中,晃动漏斗,可以使小球在短时间内沿光滑的漏斗壁在某一水平面内做匀速圆周运动。此时小球在漏斗壁上离漏斗中心口的竖直高度为h=10cm,小球的质量为m=0.1kg,漏斗壁与竖直方向的夹角为30°,整个过程中忽略空气阻力,g=10m/s2。
(1)小球受到的支持力大小?
(2)小球在运动过程中的线速度大小。
15. 如图甲所示,长L=8.0m、质量M=3kg的木板A放在水平地面上,质量为m=1kg的小物块B放在木板的左端,开始时两者静止。现用一水平向左的力F作用在木板A上,通过传感器测得两物体的加速度a与力F的变化关系如图乙所示。最大静摩擦力看作等于滑动摩擦力,g=10m/s2。求:
(1)A与地面间的动摩擦因数μ1;
(2)图中F0=28N时,a的数值;
(3)F0=28N时,若水平恒力F=31N,且始终作用在木板A上,小物块B从木板上滑落的时间t。
16. 污水处理厂中污水管道控制系统简化为如图所示装置,倾角为θ的光滑倾斜轨道AB与半径为R的圆轨道BC平滑连接。C为圆弧轨道最高点。已知轨道AB长为L,轨道A、C两点竖直高度差为h,在C点右侧d处装有一自控阀门,初始时阀门处于关闭状态。质量为m可视为质点的小球套在轨道上,可模拟污水管中的一小段污水的运动。在C位置处有一压力开关,当小球通过C点时对轨道向上的压力达到kmg时,开关被接通,阀门向上提起。重力加速度取g。
(1)若小球以v0的初速度从A点沿斜面向上运动,求到达B点时的速度大小vB;
(2)要使得小球经过C点时压力开关接通,则小球到达C点时的速度vC至少为多少?
(3)若小球从C点以v的速度离开轨道,能直接从打开的阀门穿过,则阀门至少要用多大的加速度a竖直向上提?
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2025-2026学年江苏省常州市横林高中高一(上)期末
物理试卷
一、单选题:本大题共11小题,共44分。
1. 汉代著作《尚书纬·考灵曜》中所论述的“地恒动不止,而人不知”,对应于现在物理学的观点是( )
A. 物体具有惯性 B. 物体运动具有相对性
C. 任何物体都受到重力作用 D. 力是改变物体运动状态的原因
【答案】B
【解析】
【详解】地球在不停地运动,而人不知道,就好比人在大船上,关着窗坐着,不知道自己在运动。因为人随着地球也在不停地运动,相对地球而言人是静止的,即物体运动具有相对性,故ACD错误,B正确。
故选B。
2. 2025世界人形机器人运动会于8月15日在国家速滑馆举行,有原地跳高、自由体操、100米障碍等若干个项目。100米障碍比赛时机器人要顺利走过弯曲复杂地形和坡面等,最终高义科技队以33.71秒的成绩获得冠军,下列说法正确的是( )
A. 机器人原地跳高的上升过程,以机器人为参考系,地面是上升的
B. 给机器人自由体操比赛打分时,可以将机器人看成质点
C. 100米障碍比赛时,机器人全程的路程一定大于位移的大小
D. “33.71秒”指的是时刻
【答案】C
【解析】
【详解】A.机器人原地跳高的上升过程,以机器人为参考系,地面是下降的,A错误;
B.给机器人自由体操比赛打分时,机器人的大小和形状不能忽略,不可以将机器人看成质点,B错误;
C.100米障碍比赛时,机器人的路径不是直线,则全程的路程一定大于位移的大小,C正确;
D.“33.71秒”指的是时间间隔,D错误。
故选C。
3. 2025年春节,电影《哪吒2》火爆全球,全球票房已超150亿。哪吒脚踏风火轮追击敌人时,突然闯入一片被法术冻结的光滑冰面动摩擦因数减小。与普通地面相比,哪吒在冰面上滑行时( )
A. 惯性更大 B. 加速度更大
C. 滑行距离更近 D. 滑行时间更长
【答案】D
【解析】
【详解】A.物体的惯性大小只由质量决定,哪吒的质量不变,惯性不变,故A错误;
BCD.取运动方向为正方向。哪吒在水平冰面上滑行时,支持力为
滑动摩擦力大小为
方向与运动方向相反。由牛顿第二定律得
整理得
所以动摩擦因数减小时,减速度的大小减小。设哪吒刚滑入不同地面时的速度均为,停车时速度为零。由匀变速直线运动速度与位移的关系得
代入
整理得
由题意,冰面上的较小,所以滑行距离更远。由匀变速直线运动速度与时间的关系得
代入
整理得
由题意,冰面上的较小,所以滑行时间更长,故BC错误,D正确。
故选D。
4. 架在A、B两铁塔之间的一定质量的均匀电线在夏、冬两季由于热胀冷缩的效应,电线呈现如图所示的两种形状,则电线对铁塔的拉力
A. 夏季时的拉力较大 B. 冬季时的拉力较大
C. 夏季和冬季时的拉力一样大 D. 无法确定
【答案】B
【解析】
【详解】以整条电线为研究对象,受力分析如图所示,
由共点力的平衡条件知,两电线杆对电线的弹力的合力与其重力平衡,由几何关系得:
即:
由于夏天气温较高,电线的体积会膨胀,两杆正中部位电线下坠的距离h变大,则电线在杆上固定处的切线方向与竖直方向的夹角θ变小,有变大,弹力变小;即夏季时的拉力较小,冬季时的拉力较大,故ACD错误,B正确。
故选B。
5. 如图甲为用DIS(拉力传感器、数据采集器、计算机)研究加速度和力的关系的实验装置,图乙为根据测得的多组数据画出的关系图线。对于该实验下列说法正确的是( )
A. 小车受到的拉力等于钩码的重力
B. 钩码的质量必须远小于小车的质量
C. 该实验必须保持钩码的质量不变
D. 乙图中直线未过原点的原因是补偿阻力时轨道右端垫得过高
【答案】D
【解析】
【详解】A.钩码加速向下运动时处于失重状态,此时小车受到的拉力小于钩码的重力,选项A错误;
B.由于有力传感器测量拉力,则不需要钩码的质量必须远小于小车的质量,选项B错误;
C.实验中研究小车受的力和加速度的关系,则该实验必须保持小车的质量不变,选项C错误;
D.乙图可知,当F=0时加速度不为零,可知直线未过原点的原因是补偿阻力时轨道右端垫得过高,平衡摩擦力过头造成的,选项D正确。
故选D。
6. 如图所示为跳伞者在竖直下降过程中速度随时间变化的图像,则跳伞者( )
A. 时间内,处于超重状态 B. 时间内,所受阻力变大
C. 时间内,加速度变大 D. 时刻,开始打开降落伞
【答案】B
【解析】
【详解】A.时间内,跳伞者加速运动,加速度向下,处于失重状态,A错误;
B.图线的斜率表示加速度,由图像可知,时间内,跳伞者加速度在减小,根据
分析可知,所受阻力变大,B正确;
C.图线的斜率表示加速度,时间内,加速度变小,C错误;
D.时刻,跳伞者速度开始减小,所以能分析出时刻开始打开降落伞,D错误。
故选B。
7. 在冰球游戏中,冰球以速度v0在水平冰面上向左运动,某同学在水平面上沿图示方向快速打击冰球,不计一切摩擦和阻力。下列图中的虚线能正确反映冰球被击打后可能的运动路径是( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【解析】
【详解】因为不计一切摩擦和阻力,冰球受打击之后做匀速直线运动; 冰球在受到打击时,沿打击的方向会获得一个分速度,所以合速度的方向一定在初速度方向与打击的方向之间,不能沿打击的方向,由以上的分析可知,A正确,BCD都错误。
故选A。
8. 有关圆周运动的基本模型,下列说法正确的是( )
A. 如图甲,火车转弯半径为R时,轨道设计的转弯时速为
B. 如图乙,“水流星”表演中,过最高点时水没有从杯中流出,水对杯底压力一定不为零
C. 如图丙,小球竖直面内做圆周运动,过最高点的速度至少等于
D. 如图丁,A、B两小球在同一水平面做圆锥摆运动,则A比B的角速度大
【答案】A
【解析】
【详解】A.根据牛顿第二定律得
解得,A正确;
B.根据牛顿第二定律得
解得 ,“水流星”在最高点的速度等于 时,水不流出,对杯底也没有压力,B错误;
C.如图丙,小球竖直面内做圆周运动,过最高点的速度至少等于0,C错误;
D.根据牛顿第二定律得
解得 ,A、B两小球在同一水平面做圆锥摆运动,则A、B的角速度一样大,D错误。
故选A。
9. 如图所示,在动摩擦因数为的水平面上有一个质量为0.6kg的小球,小球与水平轻弹簧及与竖直方向成53°角的不可伸长的轻绳一端相连,此时小球处于静止状态,且水平面对小球的弹力恰好为零,当剪断轻绳的瞬间,g取10m/s2,cos53°=0.6,sin53°=0.8( )
A. 水平面对小球的弹力为零
B. 弹簧对小球的弹力为2N
C. 小球的加速度为10m/s2
D. 小球的加速度为
【答案】C
【解析】
【详解】A.当剪断轻绳的瞬间,水平面对小球的弹力为
故A错误;
B.在剪断轻绳前,小球受重力、绳子的拉力以及弹簧的弹力处于平衡,根据共点力平衡得,弹簧的弹力为
剪断轻绳的瞬间,弹簧的弹力仍然为8N,故B错误;
CD.滑动摩擦力为
由牛顿第二定律可得
小球的加速度为
故C正确,D错误。
故选C。
10. 物块M在静止的传送带上匀加速下滑时,传送带突然转动,传送带转动的方向如图中箭头所示.则传送带转动后( )
A. M减速下滑
B. M仍匀加速下滑,加速度比之前大
C. M仍匀加速下滑,加速度与之前相同
D. M仍匀加速下滑,加速度比之前小
【答案】C
【解析】
【详解】传送带静止时,物块加速向下滑,对物块受力分析,垂直传送带方向
平行传送带斜向下
所以
传送带突然向上转到,物块依然相对传送带向下运动,受力没有变化,摩擦力依然平行传送带向上,所以小物块加速度不变,所以C正确,ABD错误;
故选C。
11. 如图为竖直转轴过圆心O的水平圆盘,轻质弹簧一端固定在O点,另一端连接一质量为m的小物块。圆盘静止时物块恰好在P点静止,此时弹簧的伸长量为L。已知弹簧的劲度系数为k,原长为L。圆盘的角速度ω由0缓慢增大至小物块相对圆盘滑动的过程中( )
A. 弹簧对小物块的弹力一直增大
B. 圆盘对小物块的摩擦力逐渐减小
C. 当时,小物块恰好不受摩擦力
D. 当时,小物块相对圆盘恰好开始滑动
【答案】D
【解析】
【详解】AB.角速度较小时,根据牛顿第二定律可得
当圆盘的角速度ω由0缓慢增大至小物块相对圆盘滑动的过程中,弹簧弹力不变,摩擦力先减小后反向增大,故AB错误;
C.小物块恰好不受摩擦力时,有
所以
故C错误;
D.小物块相对圆盘恰好开始滑动时,有,
联立可得
故D正确。
故选D。
二、实验题:本大题共1小题,共15分。
12. 某小组做“探究平抛运动的特点”的实验:
(1)探究一:用如图甲、乙两种装置研究平抛运动,以下说法正确的是______
A. 图甲探究平抛运动竖直方向的运动规律
B. 图甲探究平抛运动水平方向的运动规律
C. 图乙探究平抛运动竖直方向的运动规律
D. 图乙探究平抛运动水平方向的运动规律
(2)探究二:用如下图装置通过多次描点获得小球平抛运动的轨迹,其中斜槽轨道末端已经调整正确的是______
A. B. C.
(3)用题(2)中的装置做实验,如下图丙所示为小球在斜槽轨道末端时的位置示意图,1、2、3、4点分别表示小球最高点、球心、最低点、右端点水平投影在竖直板上的位置,小球抛出点的位置应是______(选填数字1、2、3、4)。
(4)在实验中,将白纸换成方格纸,方格纸的竖直线与重锤线平行,方格纸的每个小方格边长。实验记录了小球在运动中的4个点迹,如图丁所示,则小球在C点时的速度大小为______m/s,g取10m/s2。
【答案】(1)AD (2)C
(3)2 (4)2.5
【解析】
【小问1详解】
AB.图甲中两小球竖直方向有相同的运动情况,探究平抛运动竖直方向的运动规律,故A正确,B错误;
CD.图乙中两小球水平方向有相同的运动情况,探究平抛运动水平方向的运动规律,故C错误,D正确。
故选AD。
【小问2详解】
为了保证小球抛出时的速度处于水平方向,斜槽轨道末端应处于水平方向。
故选C。
【小问3详解】
小球抛出点的位置应是小球在斜槽轨道末端时,小球球心水平投影在竖直板上的位置,即小球抛出点的位置应是2。
【小问4详解】
由题图可知与的水平位移相等,则与所用时间相等,竖直方向根据
解得
水平方向有
解得水平分速度为
小球在C点时的竖直分速度大小为
则小球在C点时的速度大小为
三、计算题:本大题共4小题,共41分。
13. 交警部门开展的“车让人”活动深入人心,不遵守“车让人”规定的驾驶员将受到罚款、扣分的严厉处罚.如图所示,以匀速行驶的汽车即将通过路口,司机发现一老人正在过人行横道,此时汽车的车头距离停车线,该车刹车制动可视为匀减速直线运动,加速度的最大值为。则:
(1)如果司机立即以最大加速度刹车制动(不计反应时间),求内汽车前进位移;
(2)如果考虑司机的反应时间,若该司机的最长反应时间为,通过计算判断汽车车头能否刚好停在停车线处。
【答案】(1);(2)不能
【解析】
【详解】(1)汽车匀减速运动可知加速度
根据运动学公式代入数据可得
(2)司机反应时间内汽车做匀速运动,则匀速位移为
设司机刹车后汽车做匀减速运动最大位移为,根据运动学公式代入数据可得
联立可得汽车前行最大位移为
所以汽车车头不能刚好到达停车线。
14. 如图所示,把一个小球放在玻璃漏斗中,晃动漏斗,可以使小球在短时间内沿光滑的漏斗壁在某一水平面内做匀速圆周运动。此时小球在漏斗壁上离漏斗中心口的竖直高度为h=10cm,小球的质量为m=0.1kg,漏斗壁与竖直方向的夹角为30°,整个过程中忽略空气阻力,g=10m/s2。
(1)小球受到的支持力大小?
(2)小球在运动过程中的线速度大小。
【答案】(1)2N (2)1m/s
【解析】
【小问1详解】
小球的受力示意图如图所示
由几何关系可得
解得FN=2N
【小问2详解】
小球做匀速圆周运动的半径为r=htan30°
由牛顿第二定律得
解得v=1m/s
15. 如图甲所示,长L=8.0m、质量M=3kg的木板A放在水平地面上,质量为m=1kg的小物块B放在木板的左端,开始时两者静止。现用一水平向左的力F作用在木板A上,通过传感器测得两物体的加速度a与力F的变化关系如图乙所示。最大静摩擦力看作等于滑动摩擦力,g=10m/s2。求:
(1)A与地面间的动摩擦因数μ1;
(2)图中F0=28N时,a的数值;
(3)F0=28N时,若水平恒力F=31N,且始终作用在木板A上,小物块B从木板上滑落的时间t。
【答案】(1)0.2 (2)5m/s2
(3)4s
【解析】
【小问1详解】
由图乙知,当外力为F1=8N时,整体开始运动,对整体,有
解得
【小问2详解】
当外力为F0=28N时,由图乙可知整体处于相对静止的临界情况,对整体有
解得
【小问3详解】
当水平恒力F=31N>F0时,二者发生相对运动,对物块B,加速度为a=5m/s2,由牛顿第二定律,得其受到的摩擦力
对木板A,有
解得
物块B从木板上滑落,则有
解得
16. 污水处理厂中污水管道控制系统简化为如图所示装置,倾角为θ的光滑倾斜轨道AB与半径为R的圆轨道BC平滑连接。C为圆弧轨道最高点。已知轨道AB长为L,轨道A、C两点竖直高度差为h,在C点右侧d处装有一自控阀门,初始时阀门处于关闭状态。质量为m可视为质点的小球套在轨道上,可模拟污水管中的一小段污水的运动。在C位置处有一压力开关,当小球通过C点时对轨道向上的压力达到kmg时,开关被接通,阀门向上提起。重力加速度取g。
(1)若小球以v0的初速度从A点沿斜面向上运动,求到达B点时的速度大小vB;
(2)要使得小球经过C点时压力开关接通,则小球到达C点时的速度vC至少为多少?
(3)若小球从C点以v的速度离开轨道,能直接从打开的阀门穿过,则阀门至少要用多大的加速度a竖直向上提?
【答案】(1)
(2)
(3)-g
【解析】
【小问1详解】
小球在轨道AB上匀减速,根据牛顿第二定律
ma=mgsinθ
则有
a=gsinθ
由匀变速直线运动的规律有
解得
vB=
【小问2详解】
根据牛顿第三定律得轨道对小球弹力向下,大小为kmg,在圆轨道最高位置C处,根据牛顿第二定律得
可得
即压力开关接通,小球速度至少为;
【小问3详解】
小球离开C点开始做平抛运动,水平方向
竖直方向小球下降高度为
同时阀门匀加速上升高度至少为h-y小球才能穿过阀门,对阀门
由以上各式整理有
可得
即阀门加速度至少为。
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