精品解析：河北石家庄市第一中学2025-2026学年高一上学期2月期末考试物理试题

石家庄市第一中学 2025—2026学年度第一学期高一年级物理学科期末考试试题 第Ⅰ卷（选择题，共46分） 一、单项选择题：本题共7小题，每小题4分，共28分，在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。 1. 某同学在练习投篮，篮球在空中的运动轨迹如图中虚线所示，篮球所受合力F的示意图可能正确的是（　　） A. B. C. D. 2. 某船在静水中划行的速度为3m/s，河水的流速为5m/s，要渡过30m宽的河，下列说法中正确的是（ ） A. 该船渡河的最小速度是4m/s B. 该船渡河所用的时间最少为10s C. 该船可能沿垂直于河岸的航线抵达对岸 D. 该船可以向垂直于对岸的上游运送物资 3. 电动小车在水平面内做匀速圆周运动，下列说法正确的是（　　） A. 小车的速度不变 B. 小车的角速度不变 C. 小车的加速度不变 D. 小车所受的合外力不变 4. 如图所示，某同学将两颗鸟食从O点水平抛出，两只小鸟分别在空中的M点和N点同时接到鸟食。鸟食的运动视为平抛运动，两运动轨迹在同一竖直平面内，则（　　） A. 两颗鸟食同时抛出 B. 在N点接到的鸟食后抛出 C. 两颗鸟食平抛的初速度相同 D. 在M点接到的鸟食平抛的初速度较大 5. 如图所示，甲、乙两颗卫星以相同的轨道半径分别绕质量为M和2M的行星做匀速圆周运动，下列说法正确的是 A. 甲的向心加速度比乙的小 B. 甲的运行周期比乙的小 C. 甲的角速度比乙的大 D. 甲的线速度比乙的大 6. “转碟”是传统的杂技项目，如图，质量为m的发光物体放在半径为R的碟子上，距碟子中心的距离为r，杂技演员用杆顶住碟子中心，使发光物体随碟子一起在水平面内绕A点做匀速圆周运动。当角速度为时，碟子边缘看似一个光环。设发光物体与碟子间动摩擦因数为，认为最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度为g。则下列说法正确的是（ ） A. 发光物体的线速度大小为，受到的静摩擦力大小为 B. 发光物体的线速度大小为，受到的静摩擦力大小为 C. 发光物体与碟子不发生相对滑动碟子转动的最大线速度为 D. 发光物体与碟子不发生相对滑动碟子转动的最大角速度为 7. 如图，某人在风景区体验荡秋千。已知秋千的两根绳长均为10m，该人和秋千踏板的总质量约为70kg。绳的质量忽略不计，当该同学荡到秋千支架的正下方时，速度大小为8m/s，此时每根绳子平均承受的拉力约为（ ） A. 200N B. 400N C. 600N D. 800N 二、多项选择题：本题共3小题，每小题6分，共18分。错选得0分，漏选得3分。 8. 长征途中，为了突破敌方关隘，战士爬上陡峭的山头，居高临下向敌方工事内投掷手榴弹，战士在同一位置先后投出甲、乙两颗质量均为m的手榴弹，手榴弹从投出的位置到落地点的高度差为h，在空中的运动可视为平抛运动，轨迹如图所示，重力加速度为g，下列说法正确的有（ ） A. 甲在空中的运动时间比乙的长 B. 手榴弹甲落地的速度比手榴弹乙落地的速度大 C. 两颗手榴弹落地时在竖直方向速度相等 D. 两颗手榴弹落地时速度与水平方向夹角相等 9. 在太空实验室中可以利用匀速圆周运动测量小球质量。如图所示，不可伸长的轻绳一端固定于O点，另一端系一待测小球，使其绕O做匀速圆周运动，用力传感器测得绳上的拉力为F，用停表测得小球转过n圈所用的时间为t，用刻度尺测得O点到球心的距离为圆周运动的半径R。下列说法正确的是（ ） A. 圆周运动轨道可处于任意平面内 B. 小球的质量为 C. 若误将圈记作n圈，则所得质量偏大 D. 若测R时未计入小球半径，则所得质量偏小 10. 地球和哈雷彗星绕太阳运行的轨迹如图所示，彗星从a运行到b、从c运行到d的过程中，与太阳连线扫过的面积分别为和，且。彗星在近日点与太阳中心的距离约为地球公转轨道半径的0.6倍，则彗星（ ） A. 在近日点的速度大于在远日点的速度 B. 彗星轨道半长轴的三次方与其周期的二次方的比值是地球公转轨道半径的三次方与其周期的二次方的比值的0.6倍 C. 从a运行到b的时间大于从c运行到d的时间 D. 在近日点加速度约为地球的加速度的0.36倍 第Ⅱ卷（非选择题，共54分） 三、实验题：本题共·2小题，共·14分。 11. 在“研究平抛运动”实验中：图1是在竖直木板上铺设白纸与复写纸，小球从一定高度沿斜槽滑下，靠近竖直木板下落，落至横挡条位置时，被横挡条卡住，通过复写纸在白纸上留下一个位置点，也就是小球平抛轨迹上的一点。调节横挡条的高度，重复以上操作，找到小球平抛轨迹上的一系列点。移去复写纸，取下白纸，用平滑曲线把小球落下过程中所记下的点连接起来，就可得到小球作平抛运动的实际轨迹。关于此实验，完成下列问题 （1）（多选）在此实验中，下列说法正确的是________（填选项前的字母）。 A. 坐标原点应选小球在斜槽末端点时的球心 B. 斜槽轨道必须光滑 C. 斜槽末端必须水平，y轴的方向根据重锤线确定 D. 每次小球释放的初始位置可以任意选择 （2）某实验小组在一次实验中观察到每次小球在白纸上留下的痕迹不是一个点，而是图2所示的“”，该小组经过讨论认为该形状是由于小球打在横挡条时横挡条产生的形变引起的，则用平滑的曲线连接这些点时，应连接“”形状上的（ ） A. a点 B. b点 C. c点 D. 任意位置均可 （3）图3是某小组同学根据实验画出正确的小球做平抛运动的轨迹，O为平抛的起点，在轨迹上任取三点A、B、C，测得A、B两点的竖直坐标分别为、，A、B两点水平间距，则小球做平抛运动的初速度________m/s；若C点的竖直坐标为，则小球在C点的速度________m/s。（结果保留两位有效数字，g取） 12. 如图所示为向心力演示器，用来探究小球做圆周运动所需向心力F的大小与质量m、角速度、轨道半径r之间的关系，当皮带同时套在两边塔轮（从上往下数）第一层、第二层和第三层时，左右两塔轮角速度之比分别为、、。 （1）当探究向心力大小与半径的关系时，应将皮带置于________，（填“第一层”、“第二层”、“第三层”）将两个相同的小球分别置于________和________处（后两空用图中A、B、C表示）。 （2）在探究向心力大小与角速度关系时，应将两个相同的小球分别置于________和________处（后两空用图中A、B、C表示），将皮带置于第二层，则左右套筒露出的格数之比应为________。 四、解答题：本题共3小题，共40分。 13. 无人机在距离水平地面高度处，以速度水平匀速飞行并释放一包裹，不计空气阻力，重力加速度为。 (1)求包裹释放点到落地点的水平距离； (2)求包裹落地时的速度大小； (3)以释放点为坐标原点，初速度方向为轴方向，竖直向下为轴方向，建立平面直角坐标系，写出该包裹运动的轨迹方程。 14. 一宇航员站在某质量分布均匀的星球表面上沿水平方向以速度从高h处抛出一个小球，测得小球落地时的水平位移为，已知该星球半径为，引力常量为。求： （1）该星球表面的重力加速度； （2）该星球的质量； （3）该星球的密度。 15. 一厢式货车在水平路面上做弯道训练．圆弧形弯道的半径为R=8m，车轮与路面间的动摩擦因数为μ=0.8，滑动摩擦力等于最大静摩擦力．货车顶部用细线悬挂一个小球P，在悬点O处装有拉力传感器．车沿平直路面做匀速运动时，传感器的示数为F0=4N．（g取10m/s2，sin37°=0.6） （1）该货车在此圆弧形弯道上做匀速圆周运动时，为了防止侧滑，货车的最大速度vm是多大？ （2）该货车某次在此弯道上做匀速圆周运动，稳定后传感器的示数为F=5N，此时细线与竖直方向的夹角θ是多大？此时货车的速度v是多大？ 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 石家庄市第一中学 2025—2026学年度第一学期高一年级物理学科期末考试试题 第Ⅰ卷（选择题，共46分） 一、单项选择题：本题共7小题，每小题4分，共28分，在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。 1. 某同学在练习投篮，篮球在空中的运动轨迹如图中虚线所示，篮球所受合力F的示意图可能正确的是（　　） A. B. C. D. 【答案】A 【解析】 【详解】篮球做曲线运动，所受合力指向运动轨迹的凹侧。 故选A。 2. 某船在静水中划行的速度为3m/s，河水的流速为5m/s，要渡过30m宽的河，下列说法中正确的是（ ） A. 该船渡河的最小速度是4m/s B. 该船渡河所用的时间最少为10s C. 该船可能沿垂直于河岸的航线抵达对岸 D. 该船可以向垂直于对岸的上游运送物资 【答案】B 【解析】 【详解】A．由运动的合成与分解可知，该船渡河的速度范围是，故该船渡河的最小速度是2m/s，故A错误； B．当船自身速度垂直河岸过河，时间最短，则有，故B正确； C．因船在静水中划行的速率为3m/s小于河水的流速5m/s，该船不可能沿垂直河岸的航线抵达对岸，故C错误； D．因船在静水中划行的速率为3m/s小于河水的流速5m/s，则合速度的方向会偏向下游，无法向垂直于对岸的上游运送物资，故D错误。 故选B。 3. 电动小车在水平面内做匀速圆周运动，下列说法正确的是（　　） A. 小车的速度不变 B. 小车的角速度不变 C. 小车的加速度不变 D. 小车所受的合外力不变 【答案】B 【解析】 【详解】A．小车在水平面内做匀速圆周运动，速度大小不变，方向时刻改变，故A错误； B．小车在水平面内做匀速圆周运动，小车的角速度不变，故B正确； C．做匀速圆周运动的物体加速度大小不变，方向时刻在改变，故C错误； D．做匀速圆周运动的物体所受的合外力始终指向圆心，方向时刻在改变，故D错误。 故选B。 4. 如图所示，某同学将两颗鸟食从O点水平抛出，两只小鸟分别在空中的M点和N点同时接到鸟食。鸟食的运动视为平抛运动，两运动轨迹在同一竖直平面内，则（　　） A. 两颗鸟食同时抛出 B. 在N点接到的鸟食后抛出 C. 两颗鸟食平抛的初速度相同 D. 在M点接到的鸟食平抛的初速度较大 【答案】D 【解析】 【详解】AB．鸟食的运动视为平抛运动，则在竖直方向有 由于hM < hN，则tM < tN，要同时接到鸟食，则在N点接到的鸟食先抛出，故AB错误； CD．在水平方向有x = v0t，如图 过M点作一水平面，可看出在相同高度处M点的水平位移大，则M点接到的鸟食平抛的初速度较大，故C错误，D正确。 故选D。 5. 如图所示，甲、乙两颗卫星以相同的轨道半径分别绕质量为M和2M的行星做匀速圆周运动，下列说法正确的是 A. 甲的向心加速度比乙的小 B. 甲的运行周期比乙的小 C. 甲的角速度比乙的大 D. 甲的线速度比乙的大 【答案】A 【解析】 【详解】根据卫星运动的向心力由万有引力提供， 有： 由，可知甲的向心加速度小于乙的向心加速度，故A正确; ，由于甲的中心天体质量小于乙的中心天体质量，故甲的周期大于乙的周期，故B错误； ，由于甲的中心天体质量小于乙的中心天体质量，故甲的角速度小于乙的角速度，故C错误； ，由于甲的中心天体质量小于乙的中心天体质量，故甲的线速度小于乙的线速度，故D错误．故选A． 点睛：抓住半径相同，中心天体质量不同，根据万有引力提供向心力展开讨论即可，注意区别中心天体的质量不同． 6. “转碟”是传统的杂技项目，如图，质量为m的发光物体放在半径为R的碟子上，距碟子中心的距离为r，杂技演员用杆顶住碟子中心，使发光物体随碟子一起在水平面内绕A点做匀速圆周运动。当角速度为时，碟子边缘看似一个光环。设发光物体与碟子间动摩擦因数为，认为最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度为g。则下列说法正确的是（ ） A. 发光物体的线速度大小为，受到的静摩擦力大小为 B. 发光物体的线速度大小为，受到的静摩擦力大小为 C. 发光物体与碟子不发生相对滑动碟子转动的最大线速度为 D. 发光物体与碟子不发生相对滑动碟子转动的最大角速度为 【答案】B 【解析】 【详解】AB．由题意可知，发光物体做圆周运动的半径为，所以发光物体的线速度大小为 静摩擦力提供向心力，所以发光物体受到的静摩擦力大小为，故A错误，B正确； CD．设发光物体与碟子不发生相对滑动碟子转动的最大角速度为，则 解得 则最大的线速度为，故CD错误。 故选B。 7. 如图，某人在风景区体验荡秋千。已知秋千的两根绳长均为10m，该人和秋千踏板的总质量约为70kg。绳的质量忽略不计，当该同学荡到秋千支架的正下方时，速度大小为8m/s，此时每根绳子平均承受的拉力约为（ ） A. 200N B. 400N C. 600N D. 800N 【答案】C 【解析】 【详解】设每根绳子平均承受的拉力大小为，根据牛顿第二定律可得 解得 该结果与C选项的600N最接近。 故选C。 二、多项选择题：本题共3小题，每小题6分，共18分。错选得0分，漏选得3分。 8. 长征途中，为了突破敌方关隘，战士爬上陡峭的山头，居高临下向敌方工事内投掷手榴弹，战士在同一位置先后投出甲、乙两颗质量均为m的手榴弹，手榴弹从投出的位置到落地点的高度差为h，在空中的运动可视为平抛运动，轨迹如图所示，重力加速度为g，下列说法正确的有（ ） A. 甲在空中的运动时间比乙的长 B. 手榴弹甲落地的速度比手榴弹乙落地的速度大 C. 两颗手榴弹落地时在竖直方向速度相等 D. 两颗手榴弹落地时速度与水平方向夹角相等 【答案】BC 【解析】 【详解】A．手榴弹做平抛运动，竖直方向由，可得 由于下落高度相等，所以甲、乙两颗手榴弹在空中运动时间相等，故A错误； C．根据，由于甲、乙两颗手榴弹在空中运动时间相等，所以两颗手榴弹落地时在竖直方向速度相等，故C正确； B．水平方向由，由于甲的水平位移较大，所以甲的水平分速度较大； 由，可知手榴弹甲落地的速度比手榴弹乙落地的速度大，故B正确； D．手榴弹落地时速度与水平方向夹角正切值为 由于两颗手榴弹落地时在竖直方向速度相等，甲的水平分速度较大，所以两颗手榴弹落地时速度与水平方向夹角不相等，故D错误。 故选BC。 9. 在太空实验室中可以利用匀速圆周运动测量小球质量。如图所示，不可伸长的轻绳一端固定于O点，另一端系一待测小球，使其绕O做匀速圆周运动，用力传感器测得绳上的拉力为F，用停表测得小球转过n圈所用的时间为t，用刻度尺测得O点到球心的距离为圆周运动的半径R。下列说法正确的是（ ） A. 圆周运动轨道可处于任意平面内 B. 小球的质量为 C. 若误将圈记作n圈，则所得质量偏大 D. 若测R时未计入小球半径，则所得质量偏小 【答案】AB 【解析】 【详解】A．因太空实验室中物体处于完全失重状态，由轻绳拉力提供所需的向心力，所以小球做圆周运动轨道可处于任意平面，故A正确； B．用秒表测得小球转过n圈所用的时间为t，则周期为 根据牛顿第二定律可得 联立可得小球的质量为，故B正确； C．若误将圈记作n圈，则周期测量值偏小，根据可知，所得质量偏小，故C错误； D．若测R时未计入小球半径，则代入计算的值偏小，根据可知，所得质量偏大，故D错误。 故选AB。 10. 地球和哈雷彗星绕太阳运行的轨迹如图所示，彗星从a运行到b、从c运行到d的过程中，与太阳连线扫过的面积分别为和，且。彗星在近日点与太阳中心的距离约为地球公转轨道半径的0.6倍，则彗星（ ） A. 在近日点的速度大于在远日点的速度 B. 彗星轨道半长轴的三次方与其周期的二次方的比值是地球公转轨道半径的三次方与其周期的二次方的比值的0.6倍 C. 从a运行到b的时间大于从c运行到d的时间 D. 在近日点加速度约为地球的加速度的0.36倍 【答案】AC 【解析】 【详解】A．根据开普勒第二定律可知，彗星在近日点的速度大于它在远日点的速度，故A正确； B．根据开普勒第三定律可知，彗星轨道半长轴的三次方与其周期的二次方的比值与地球公转轨道半径的三次方与其周期的二次方的比值相等，故B错误； C．根据开普勒第二定律可知哈雷彗星绕太阳经过相同的时间扫过的面积相同，根据可知，彗星从a运行到b的时间大于从c运行到d的时间，故C正确； D．根据牛顿第二定律有 解得 则彗星在近日点的加速度a1与地球的加速度a2比值为，故D错误。 故选AC。 第Ⅱ卷（非选择题，共54分） 三、实验题：本题共·2小题，共·14分。 11. 在“研究平抛运动”实验中：图1是在竖直木板上铺设白纸与复写纸，小球从一定高度沿斜槽滑下，靠近竖直木板下落，落至横挡条位置时，被横挡条卡住，通过复写纸在白纸上留下一个位置点，也就是小球平抛轨迹上的一点。调节横挡条的高度，重复以上操作，找到小球平抛轨迹上的一系列点。移去复写纸，取下白纸，用平滑曲线把小球落下过程中所记下的点连接起来，就可得到小球作平抛运动的实际轨迹。关于此实验，完成下列问题 （1）（多选）在此实验中，下列说法正确的是________（填选项前的字母）。 A. 坐标原点应选小球在斜槽末端点时的球心 B. 斜槽轨道必须光滑 C. 斜槽末端必须水平，y轴的方向根据重锤线确定 D. 每次小球释放的初始位置可以任意选择 （2）某实验小组在一次实验中观察到每次小球在白纸上留下的痕迹不是一个点，而是图2所示的“”，该小组经过讨论认为该形状是由于小球打在横挡条时横挡条产生的形变引起的，则用平滑的曲线连接这些点时，应连接“”形状上的（ ） A. a点 B. b点 C. c点 D. 任意位置均可 （3）图3是某小组同学根据实验画出正确的小球做平抛运动的轨迹，O为平抛的起点，在轨迹上任取三点A、B、C，测得A、B两点的竖直坐标分别为、，A、B两点水平间距，则小球做平抛运动的初速度________m/s；若C点的竖直坐标为，则小球在C点的速度________m/s。（结果保留两位有效数字，g取） 【答案】（1）AC （2）B （3） ①. 2.0 ②. 4.0 【解析】 【小问1详解】 A．实验中需用铅笔标注小球球心在白纸上的投影点，从而确定平抛运动的轨迹，故坐标原点应选小球在斜槽末端点时球心的位置，故A正确； B．斜槽轨道是否光滑对实验无影响，故B错误； C．要保证钢球做平抛运动，安装斜槽轨道时，使其末端保持水平；y轴的方向根据重锤线确定，故C正确； D．每次必须从同一高度由静止释放钢球，以保证小球做平抛运动的初速度相同，故D错误。 故选AC。 【小问2详解】 b点是小球刚接触横挡条时的位置，也就是小球平抛运动的真实落点，这个位置才代表了小球在该高度的实际水平位移；而a、c点是小球挤压横挡条到形变最大、再弹开的过程中，横挡条摆动留下的边缘痕迹，并不是小球刚接触时的位置。 故选B。 【小问3详解】 [1]小球下落到A点的过程 解得 小球下落到B点的过程 解得 则小球做平抛运动的初速度为 [2]小球下落到C点的过程，在竖直方向 解得 则小球在C点的速度为 12. 如图所示为向心力演示器，用来探究小球做圆周运动所需向心力F的大小与质量m、角速度、轨道半径r之间的关系，当皮带同时套在两边塔轮（从上往下数）第一层、第二层和第三层时，左右两塔轮角速度之比分别为、、。 （1）当探究向心力大小与半径的关系时，应将皮带置于________，（填“第一层”、“第二层”、“第三层”）将两个相同的小球分别置于________和________处（后两空用图中A、B、C表示）。 （2）在探究向心力大小与角速度关系时，应将两个相同的小球分别置于________和________处（后两空用图中A、B、C表示），将皮带置于第二层，则左右套筒露出的格数之比应为________。 【答案】（1） ①. 第一层 ②. B ③. C （2） ①. A ②. C ③. 【解析】 【小问1详解】 [1][2][3]根据控制变量法，当探究向心力大小与半径的关系时，应控制两球的质量相等，角速度相等；则应将皮带置于第一层，将两个相同的小球分别置于B和C处。 【小问2详解】 [1][2]在探究向心力大小与角速度关系时，应控制两球的质量相等，做圆周运动的半径相等；则应将两个相同的小球分别置于A和C处； [3]若将皮带置于第二层，可知左右两塔轮角速度之比为；根据可知，两球受到的向心力之比为，则左右套筒露出的格数之比应为。 四、解答题：本题共3小题，共40分。 13. 无人机在距离水平地面高度处，以速度水平匀速飞行并释放一包裹，不计空气阻力，重力加速度为。 (1)求包裹释放点到落地点的水平距离； (2)求包裹落地时的速度大小； (3)以释放点为坐标原点，初速度方向为轴方向，竖直向下为轴方向，建立平面直角坐标系，写出该包裹运动的轨迹方程。 【答案】(1)；(2)；(3) 【解析】 【详解】(1)包裹脱离无人机后做平抛运动，在竖直方向做自由落体运动，则 解得 水平方向上做匀速直线运动，所以水平距离为 (2)包裹落地时，竖直方向速度为 落地时速度为 (3)包裹做平抛运动，分解位移 两式消去时间得包裹的轨迹方程为 14. 一宇航员站在某质量分布均匀的星球表面上沿水平方向以速度从高h处抛出一个小球，测得小球落地时的水平位移为，已知该星球半径为，引力常量为。求： （1）该星球表面的重力加速度； （2）该星球的质量； （3）该星球的密度。 【答案】（1）；（2）；（3） 【解析】 【详解】（1）在星球上小球做平抛运动 x = v0t 解得 （2）又因为星球表面的重力等于万有引力 则星球的质量为 （3）星球的密度为 【点睛】重力加速度g是天体运动研究和天体表面宏观物体运动研究联系的物理量。同时本题要求学生掌握物体所受重力等于地球的吸引力。 15. 一厢式货车在水平路面上做弯道训练．圆弧形弯道的半径为R=8m，车轮与路面间的动摩擦因数为μ=0.8，滑动摩擦力等于最大静摩擦力．货车顶部用细线悬挂一个小球P，在悬点O处装有拉力传感器．车沿平直路面做匀速运动时，传感器的示数为F0=4N．（g取10m/s2，sin37°=0.6） （1）该货车在此圆弧形弯道上做匀速圆周运动时，为了防止侧滑，货车的最大速度vm是多大？ （2）该货车某次在此弯道上做匀速圆周运动，稳定后传感器的示数为F=5N，此时细线与竖直方向的夹角θ是多大？此时货车的速度v是多大？ 【答案】⑴⑵， 【解析】 【详解】试题分析：（1）汽车在圆弧水平弯道路面行驶，做圆周运动． 其所需要的向心力由静摩擦力提供： 由上式可知，当静摩擦力越大时，速度也越大．所以静摩擦力最大时，速度达最大． 即 （2）细线与竖直方向的夹θ时受力如图： 所以： θ=37° 又ma=mgtanθ=0．75mg、a=0．75g 物体的向心力： 所以： 考点：圆周运动及牛顿定律的应用 【名师点睛】此题是牛顿定律在圆周运动中的应用问题；汽车在圆弧水平弯道路面行驶，做的是圆周运动．此时汽车需要的向心力是由静摩擦力提供的，而汽车的最大安全速度是指由路面的最大静摩擦力提供向心力．当速度再大时，汽车就会侧向滑动，失去控制了． 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $